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1、第一章第一章 绪论绪论 机能教研室机能教研室 杨战利杨战利 博士博士 副教授副教授 QQ:742973835诺贝尔生理学或医学奖诺贝尔生理学或医学奖the Nobel Prize in Physiology or Medicine 2011年，美国科学家布鲁斯巴特勒、卢森堡科学家朱尔斯霍夫曼和加拿大科学家拉尔夫斯坦曼。他们发现了免疫系统激活的关键原理，这使人们对人体免疫系统的认识有了革命性的改变。2010年，英国科学家罗伯特爱德华兹。他创立了体外受精技术，因此又被誉为“试管婴儿之父”。医学统计显示，世界上约有10%的夫妇有生育问题，而体外受精技术可以帮助其中绝大多数夫妇实现有自己后代的梦想。至
2、今，全球已有400多万人通过试管婴儿技术出生，其中许多人以自然受精方式生育了后代。2009年，美国科学家伊丽莎白布莱克本、卡萝尔格雷德和杰克绍斯塔克。他们发现了端粒和端粒酶是如何保护染色体的，这一发现解决了一个生物学的重要课题，即染色体在细胞分裂过程中是怎样实现完全复制的，同时还能受到保护不至于发生降解。是生物科学的一个分支，医学院校主要学习人体生理学。研究正常人体生命活动及其规律的科。是医学专业的主干基础课程；是临床医学、口腔医学、护理学等临床各学科的必修核心课程；认识你自己：生理、心理。生理学生理学（Physiology）著著 名名 法法 国国 生生 理理 学学 家家Claude Bern
3、ard指指出出：“医医学学是是关关于于疾疾病病的的科科学学，而而生生理理学学则则是是关关于于生生命命的的科科学学，所所以以后后者者比比前前者者更更有有普普遍遍性性。”（1852，内内环境环境）只只有有认认识识正正常常规规律律，才才能能正确认识疾病。正确认识疾病。一一门门重重要要的的基基础础医医学学理理论论课程课程，承前启后。，承前启后。Claude Bernard是形态学转入机能学的第一门学科 形态学科：强调记忆、形象思维；机能学科：强调理解、逻辑思维。生理学特点理解记忆，及时复习，实验巩固理解记忆，及时复习，实验巩固本章要求本章要求 掌握内环境内环境、稳态稳态、反馈反馈、负反馈负反馈的概念；
4、的概念；熟悉新 陈代谢、兴奋性、反射、正反馈、前馈概念；掌握人体生理功能的主要调节方式：神经调节、体液调节、自身调节及其概念；第一节第一节 生理学的任务、研究内容和方法生理学的任务、研究内容和方法一、生理学的任务一、生理学的任务l生理学是研究机体生命活生命活动规动规律律的科学。l按研究对象分为动物生理学、植物生理学、人体生理学等。l人体生理学的任务是研究正常人体正常人体生命活动的过程、机制及意义从而掌握生命活动的规律，为预防和治疗疾病，维护人类健康提供科学 理论基础。（一）研究内容（一）研究内容二、生理学的研究内容和方法二、生理学的研究内容和方法1.1.整体水平的研究整体水平的研究2.2.器官
5、和系统水平的研究器官和系统水平的研究3.3.细胞及分子水平的研究细胞及分子水平的研究 不同水平的研究之间相互联系、互为补充。不同水平的研究之间相互联系、互为补充。（二）研究方法（二）研究方法 生生理理学学是是一一门门实实验验性性科科学学，生生理理学学理理论论不不是是通通过过单单纯纯想想象象和和推推理理而而获获得得，而而是是来源于实验和临床实践。来源于实验和临床实践。17世纪世纪 英国医生英国医生William Harvey（1578-1657）通过大量）通过大量的动物实验揭示了血液在血管中循环的本质，与的动物实验揭示了血液在血管中循环的本质，与1628年发表年发表心与血的运动心与血的运动，标志
6、着生理学成为一门真正的实验性学科。，标志着生理学成为一门真正的实验性学科。由于哈维发现了血液循环而把生理学确立为一门科。（恩由于哈维发现了血液循环而把生理学确立为一门科。（恩格斯）格斯）1.慢性实验慢性实验:如研究动物的胃液分泌的调节采用的“假饲”实验法。优点：实验类似正常生理功能活动，可以观察某一器官 在整体情况下的生理功能。缺点：整体情况复杂，影响因素多，实验结果难于分 析。2.急性实验急性实验:（1）在体实验（）在体实验（in vivo）:在麻醉状态下或破坏脑后对动物进行手术，暴露出要观察的器官并进行实验。（2）离体实验（）离体实验（in vitro）:从活着的或刚被处死的动物体内取出某
7、一器官或分离某种细胞，将它们置于一个类似于体内的人工环境中，在一定时间内保持其正常的生理功能，观察它们的功能活动及影响因素。优点：排除无关因素的影响，易于分析结果；缺点：不能完全代表正常机体的真实情况。一、一、新陈代谢新陈代谢(metabolism)二、二、兴奋性兴奋性 (excitability)三、三、适应性适应性 (adaptability)四、四、生殖生殖 (reproduction)第二节第二节 生理的基本特征生理的基本特征一、新陈代谢一、新陈代谢 生物体与环境之间不断进行物质和能量交换，以实现自我更新过程称为新陈代谢。包括两个过程：1.同化作用（合成代谢）2.异化作用（分解代谢）新
8、陈代谢除了包括物质的合成和分解外，还伴随着能量的产生转移和利用。1.刺激：引起机体发生反应的内外环境变化。刺激的强度刺激的强度，刺激的时间刺激的时间、刺激强度刺激强度-时间变化率时间变化率2.反应：机体应答刺激所产生的变化。3.3.兴奋兴奋：由相对静止变为显著的运动状态，或 原有的活动由弱变强。二、兴奋性二、兴奋性（一）刺激与反应（一）刺激与反应（二）兴奋性及兴奋周期（二）兴奋性及兴奋周期可兴奋细胞可兴奋细胞：受到刺激后能：受到刺激后能产产生生动动作作电电位的位的细细胞如胞如 神神经经元、肌元、肌细细胞、腺胞、腺细细胞等。胞等。兴奋性兴奋性：可兴奋细胞受到刺激后产生动：可兴奋细胞受到刺激后产生
9、动 作电位的能力作电位的能力兴奋性的周期性变化兴奋性的周期性变化 当当组组织织、细细胞胞受受到到一一次次刺刺激激发发生生兴兴奋奋时时，组组织织、细细胞胞的的兴兴奋奋性性将将产产生生一一系系列列有有规规律律的的周周期期性性变变化化，依依次次分分别为别为绝对不应期绝对不应期、相对不应期相对不应期、超常期超常期和和低常期低常期。三、适应性三、适应性 适应：适应：机体按环境变化调整自身生理功能的过程。适应性：适应性：机体能根据内外环境的变化调整体内各部分活动 使之相协调的能力称为。生理性适应生理性适应:是指身体内部的协调性反应，例如，在强光 照射下，瞳孔缩小以减少光线进入眼内，使 视网膜免遭损伤。行为
10、性适应行为性适应:常有躯体活动的改变，例如，在低温环境中 机体会出现趋热活动；遇到伤害性刺激时会 出现躲避活动。四、生殖四、生殖 男性和女性两种个体发育成熟的生殖细胞相结合，产生与自己相似的子代个体，这种功能称为生殖。生殖是人类得以繁殖后代、延续种系的基本生命特征。第三节第三节 人体与环境人体与环境一、内环境和稳态一、内环境和稳态体液体液:约占体重的约占体重的60%60%。细胞内液细胞内液:约约2/32/3，约占体重，约占体重4040。细胞外液细胞外液:约约1/31/3，约占体重，约占体重2020。组织液组织液:约约3/43/4，约占体重，约占体重1515。血血 浆浆:约约1/41/4，约占体
11、重，约占体重5 5。（一）体液和体液的分布（一）体液和体液的分布 外环境：机体整体直接接触的环境，包括自然外环境：机体整体直接接触的环境，包括自然 环境和社会环境。环境和社会环境。内环境内环境：体内各种组织细胞直接接触和生活的：体内各种组织细胞直接接触和生活的 环境，即环境，即细胞外液细胞外液。是细胞直接进行新。是细胞直接进行新 陈代谢的场所。陈代谢的场所。由法国生理学家由法国生理学家Claude Bernard于于 1852年首次提出。年首次提出。（二）内环境（二）内环境(三三)稳态稳态(homeostasis)这个恒定状态并不是固定不变的，是一个动态平衡动态平衡，在微小波动中保持相对恒定。
12、稳态是维持细胞、器官、系统乃至整体的正常功能及生命活动的必要条件。指内环境的理化因素如温度、指内环境的理化因素如温度、pH值、电解质及值、电解质及渗透压等保持相对恒定的状态。渗透压等保持相对恒定的状态。Walter Cannon 美国生理学家Walter Cannon将希 腊 语 的 homeo与 stasis合 成 为homeostasis，于1929年首次提出稳态概念。第四节第四节 人体生理功能的调节人体生理功能的调节一、一、神经调节神经调节二、二、体液调节体液调节三、三、自身调节自身调节一、神经调节一、神经调节神经调节神经调节：神经系统通过反射对机体的生理功能进 行调 节，最主要最主要。
13、基本方式基本方式：反射反射（非条件反射和条件反射）特点特点：反应迅速，调节准确，部位局限，时间短暂反射弧(reflex arc)组成部分二、体液调节二、体液调节体液调节体液调节：机体产生的化学物质通过不同的方式到 达靶器官后对其功能进行的调节。基本方式：远距分泌、旁分泌、自分泌、神经分泌特点特点：反应缓慢，时间较长，部位广泛三、自身调节三、自身调节自自身身调调节节：某些组织或器官不依赖于神经或体液调节，而是凭借本身的内在特性，对内外环境变化产生定适应性反应的过程。特点特点：范围局限，幅度较小，灵敏度低 如：刺激肌肉，其收缩力加强，去除神经后同样在；血压在一定范围内波动时，肾血流量的自身调节、脑
14、血流量的调节。第五节第五节 体内的控制系统体内的控制系统 机体的功能调节过程与工程技术中的控制过程有许多相似之处。因此，我们常用控制论的概念、原理和方法来认 识 和 分 析 机 体 各 种 生 理 功 能 的 调 节。从控制论的观点分析，控制系统可分为：非自动控制系统、反馈控制系统反馈控制系统和前馈控制系统三大类。一、非自动控制系统一、非自动控制系统 非自动控制系统是一个开环系统，即受控部分的活动不影响控制部分的活动。控制方式：单向性 机能活动机能活动受控部分受控部分指令控制部分控制部分 如：应激时，压力感受性反射受到抑制，交感神经高度兴奋，使血压升高、心率加快，而这些信息不能引起明显的神经调
15、节活动，使血压和心率维持在较高水平，不利于健康。二、二、自动控制系统自动控制系统（反馈控制系统）（反馈控制系统）反馈反馈控制系统是一个闭环系统，即受控部分的活动反过来影响控制部分的活动。控制方式：双向性（一）负反馈控制系统（一）负反馈控制系统负 反 馈 信 息控制部分控制部分指令受控部分受控部分机能活动机能活动 负反馈负反馈(negative feedback)：受控部分发出的反馈信息抑制控制部分的活动，使其活动减弱。最常见，使生理活动处于一种稳定状态。如：血压调节、呼吸调节、体温调节、激素的分泌的等。（-）（二）正反馈控制系统（二）正反馈控制系统 正反馈正反馈(positive feedba
16、ck)：受控部分发出的反馈信号加强控制部分的活动，使其活动增强。破坏系统的稳定状态。如：如排尿、排便、分娩、血液凝固、射精等。正 反 馈 信 息控制部分控制部分指令受控部分受控部分机能活动机能活动（+）三、前馈控制系统三、前馈控制系统 前馈控制前馈控制是指控制部分向受控部分发出指令的同时，又通过另一快捷通路向受控部分发出前馈信息，及时地调控受控部分的活动。控制方式控制方式：双通路 可更快、更准确地对活动进行调节，使调控更有效。如某肌肉完成特定的动作。前馈信息控控制制部部分分指令机能活动机能活动受受控控部部分分小结生理学是研究机体生命活动规律机体生命活动规律的科学。生理学的研究内容分为三个水平：
17、整体水平整体水平、器官和系统水器官和系统水平平、细胞和分子水平细胞和分子水平；研究方法包括慢性实验和急性实验（急性在体、急性离体）。内环境内环境是指由细胞外液细胞外液构成的细胞生存的环境。正常机体，其内环境的理化性质经常保持相对稳定，即稳态稳态。生命基本特征：新陈代谢新陈代谢、兴奋性兴奋性、适应性适应性和和生殖生殖。生理功能的调节方式包括：神经调节神经调节、体液调节体液调节和自身调节自身调节。神经调节的基本方式是反射反射。神经调节的特点：作用迅速、准确、作用部位局限、作用时间短暂、生理功能调节可以通过自动控制原理来理解：反馈、负反馈负反馈、正反馈的概念。正反馈包括分娩分娩、排便排便、射精射精以
18、及以及血液凝血液凝固固等。等。复习题一、填空题一、填空题1.人体生理学是研究 的科学,生理学的研究内容可分为 、三个不同的水平。2.公元1628年 的著作 出版,标志着生理学开始成为一门独立的科学。3.生命活动的基本特征是 、和 。4.体液约占体重的 ，其中细胞内液占 ，细胞外液占 ；细胞外液又包括 和 ，各占 和 。5.机体内细胞直接生存的环境称 ，即 。6.人体功能的主要调节方式是 、和 。7.神经调节的基本方式是 ,其结构基础为 ,调节特点是 、和 。8.人体内正反馈生理过程有 、和 等。二、单项选择题二、单项选择题1.机体内环境稳态是指（）A.细胞外液理化因素保持不变 B.细胞内液理化因素保持不变C.细胞外液理化性质在一定范围内波动 D.细胞内液理化性质在一定范围内波动E.细胞内成分在一定范围内波动2.机体稳态的维持主要通过：（）A.神经调节 B.体液调节 C.自身调节 D.正反馈 E.负反馈3.神经调节的基本方式是：（）A.反射 B.反应 C.适应 D.正反馈 E.负反馈4.对神经调节特点的叙述,正确的是()A.调节幅度小 B.调节的敏感性差 C.作用范围广,而且持久 D.作用范围局限,而且反应较慢 E.反应迅速、准确和短暂5.下列生理过程中,属于负反馈调节的是()A.排尿反射 B.减压反射 C.分娩 D.血液凝固 E.排便反射