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绪绪 论论第一章生理学的任务和研究方法生理学的任务和研究方法机体的内环境与稳态机体的内环境与稳态机体生理功能的调节机体生理功能的调节第一节第一节 生理学的任务和研究方法生理学的任务和研究方法生理学生理学生理学生理学（physiologyphysiology）是研究生物体及其各组成部分正）是研究生物体及其各组成部分正）是研究生物体及其各组成部分正）是研究生物体及其各组成部分正 常功能活动规律和机制的科学常功能活动规律和机制的科学常功能活动规律和机制的科学常功能活动规律和机制的科学 研究对象研究对象研究对象研究对象：生物体（：生物体（：生物体（：生物体（organismorganism），也称有机体：动物、），也称有机体：动物、），也称有机体：动物、），也称有机体：动物、植物和微生物植物和微生物植物和微生物植物和微生物任务任务任务任务：研究生物体及其各组成部分研究生物体及其各组成部分研究生物体及其各组成部分研究生物体及其各组成部分生命活动的现象、过生命活动的现象、过生命活动的现象、过生命活动的现象、过 程、规律、机制及影响因素等程、规律、机制及影响因素等程、规律、机制及影响因素等程、规律、机制及影响因素等一、一、生理学及其生理学及其任务任务 人体生理学（人体生理学（人体生理学（人体生理学（human human physiologyphysiology），），），），是医学是医学是医学是医学科学的重要基础骨干课科学的重要基础骨干课科学的重要基础骨干课科学的重要基础骨干课程程程程。它具有承前启后的。它具有承前启后的。它具有承前启后的。它具有承前启后的作用。作用。作用。作用。学习目的：掌握各种生学习目的：掌握各种生学习目的：掌握各种生学习目的：掌握各种生理变化的规律、机制和理变化的规律、机制和理变化的规律、机制和理变化的规律、机制和影响因素，培养科学的影响因素，培养科学的影响因素，培养科学的影响因素，培养科学的思维方法。思维方法。思维方法。思维方法。二、生理学与医学的关系二、生理学与医学的关系生理学发展简史生理学发展简史黄帝内经黄帝内经黄帝内经黄帝内经 公元前公元前公元前公元前300-400300-400300-400300-400年年年年 解剖、生理解剖、生理解剖、生理解剖、生理 古罗马古罗马古罗马古罗马 GalenGalenGalenGalen心与血的运动心与血的运动心与血的运动心与血的运动 1628 1628 1628 1628年年年年 HarveyHarveyHarveyHarvey 迅速发展迅速发展迅速发展迅速发展 19191919世纪世纪世纪世纪 中国生理学会成立中国生理学会成立中国生理学会成立中国生理学会成立 1926192619261926年年年年Single-Channel RecordingSingle-Channel Recording 1983198319831983年年年年 多水平纵深发展多水平纵深发展多水平纵深发展多水平纵深发展 近二三十年近二三十年近二三十年近二三十年 三、生理学的研究方法三、生理学的研究方法Harveyn n生理学的研究方法生理学的研究方法 生理学实验（生理学实验（生理学实验（生理学实验（physiologyical experimentphysiologyical experiment）急性实验急性实验急性实验急性实验慢性实验慢性实验慢性实验慢性实验在体实验在体实验在体实验在体实验离体离体离体离体实验实验实验实验动物实验动物实验动物实验动物实验人体实验人体实验人体实验人体实验四、研究的三个水平四、研究的三个水平 如：如：如：如：肌肉收缩肌肉收缩肌肉收缩肌肉收缩 生理特性生理特性生理特性生理特性 生物大分子理化特性生物大分子理化特性生物大分子理化特性生物大分子理化特性 基因表达基因表达基因表达基因表达（一）（一）细胞和分子水平细胞和分子水平（cell cell physiologyphysiology）（二）（二）器官和系统水平器官和系统水平n n从器官从器官从器官从器官/系统水平上研究系统水平上研究系统水平上研究系统水平上研究n n器官生理学器官生理学器官生理学器官生理学-（organ organ organ organ physiologyphysiology ）循环生理学循环生理学循环生理学循环生理学 消化生理学消化生理学消化生理学消化生理学 肾脏生理学肾脏生理学肾脏生理学肾脏生理学（三）（三）整体水平整体水平各各 系系 统统相互联系相互联系相互联系相互联系相互影响相互影响相互影响相互影响相互作用相互作用相互作用相互作用 以上三个水平的研究不可分割，互相联系和补充。以上三个水平的研究不可分割，互相联系和补充。以上三个水平的研究不可分割，互相联系和补充。以上三个水平的研究不可分割，互相联系和补充。第二节第二节 机体的内环境与稳态机体的内环境与稳态体体体体液液液液细胞内液细胞内液细胞外液细胞外液血血 浆浆占占占占体体体体重重重重60%60%60%60%20%20%20%20%40%40%40%40%15%15%15%15%组织液组织液5%5%5%5%体液的组成体液的组成体液的组成体液的组成 一、机体的内环境一、机体的内环境 （一）（一）体液及其分布体液及其分布（二）体液的分隔和相互沟通（二）体液的分隔和相互沟通 细胞内液细胞内液的更新有赖于的更新有赖于组织液组织液的更新，的更新，而组织液的更新最终有赖于而组织液的更新最终有赖于血浆成分血浆成分的更的更新。新。是沟通机体内各部分体液并与外是沟通机体内各部分体液并与外界环境进行物质交换的重要媒介，它是各界环境进行物质交换的重要媒介，它是各部分体液中最为部分体液中最为活跃活跃的部分的部分。（三）内环境（三）内环境（internal environment ）细胞在体内直接所细胞在体内直接所细胞在体内直接所细胞在体内直接所 处的环境（组织细处的环境（组织细处的环境（组织细处的环境（组织细 胞赖以生存的特殊胞赖以生存的特殊胞赖以生存的特殊胞赖以生存的特殊 的液体环境），即的液体环境），即的液体环境），即的液体环境），即 细胞外液细胞外液细胞外液细胞外液 。v细胞外：细胞外：Na Na+、ClCl-、O O2 2、G G、AAAA、等、等v细胞内：细胞内：K K+、COCO2 2等等细胞内外成分差别很大细胞内外成分差别很大细胞内外成分差别很大细胞内外成分差别很大内环境内环境的作用的作用1.1.1.1.是细胞进行新陈代谢的场所是细胞进行新陈代谢的场所是细胞进行新陈代谢的场所是细胞进行新陈代谢的场所 为细胞提供物质为细胞提供物质为细胞提供物质为细胞提供物质 接受细胞排出物接受细胞排出物接受细胞排出物接受细胞排出物 2.2.2.2.内环境的相对稳定（稳态）为细胞正内环境的相对稳定（稳态）为细胞正内环境的相对稳定（稳态）为细胞正内环境的相对稳定（稳态）为细胞正 常活动提供条件，使机体能自由而独常活动提供条件，使机体能自由而独常活动提供条件，使机体能自由而独常活动提供条件，使机体能自由而独 立的生存立的生存立的生存立的生存二、内环境的稳态二、内环境的稳态（一）稳态（一）稳态（homeostasis homeostasis）也称自稳态）也称自稳态 是指是指是指是指内环境的理化性质（包括内环境的理化性质（包括内环境的理化性质（包括内环境的理化性质（包括:理化因素理化因素理化因素理化因素 温度、温度、温度、温度、P P P PH H H H、渗透压和、渗透压和、渗透压和、渗透压和化学组成化学组成化学组成化学组成等）保持相对稳定等）保持相对稳定等）保持相对稳定等）保持相对稳定的状态。的状态。的状态。的状态。相对稳定是一种动态平衡，相对稳定是一种动态平衡，相对稳定是一种动态平衡，相对稳定是一种动态平衡，稳态是生理学中稳态是生理学中稳态是生理学中稳态是生理学中最重要的基本概念之一。最重要的基本概念之一。最重要的基本概念之一。最重要的基本概念之一。（二）稳态的维持和生理意义（二）稳态的维持和生理意义 稳态的维持稳态的维持稳态的维持稳态的维持是机体自我调节的结果是机体自我调节的结果是机体自我调节的结果是机体自我调节的结果，需要全，需要全，需要全，需要全身各系统和器官的共同参与和相互配合，身各系统和器官的共同参与和相互配合，身各系统和器官的共同参与和相互配合，身各系统和器官的共同参与和相互配合，更需要更需要更需要更需要神经和内分泌通过对各系统的调节，使稳态更趋神经和内分泌通过对各系统的调节，使稳态更趋神经和内分泌通过对各系统的调节，使稳态更趋神经和内分泌通过对各系统的调节，使稳态更趋协调和完善协调和完善协调和完善协调和完善。意义：稳态是维持机体正常生命活动的必要意义：稳态是维持机体正常生命活动的必要意义：稳态是维持机体正常生命活动的必要意义：稳态是维持机体正常生命活动的必要条件。条件。条件。条件。稳态的破坏将有碍于细胞功能活动的正常稳态的破坏将有碍于细胞功能活动的正常稳态的破坏将有碍于细胞功能活动的正常稳态的破坏将有碍于细胞功能活动的正常进行，进而引起疾病。进行，进而引起疾病。进行，进而引起疾病。进行，进而引起疾病。第三节第三节 机体生理功能的调节机体生理功能的调节n n神经调节神经调节n n体液调节体液调节n n自身调节自身调节一、生理功能的调节方式生理功能的调节方式（一）神经调节（一）神经调节（一）神经调节（一）神经调节（nervous regulation ）是机体最重要的调节方式（是机体最重要的调节方式（是机体最重要的调节方式（是机体最重要的调节方式（主导主导主导主导）反射反射反射反射（reflexreflexreflexreflex）在在在在CNSCNSCNSCNS参与下，机参与下，机参与下，机参与下，机 体对内、外环境的体对内、外环境的体对内、外环境的体对内、外环境的 变化所做出的规律变化所做出的规律变化所做出的规律变化所做出的规律 性应答。性应答。性应答。性应答。反射弧反射弧减压反射减压反射压力感受器压力感受器颈动脉窦颈动脉窦主动脉弓主动脉弓特点特点：迅速、精确迅速、精确迅速、精确迅速、精确 部位局限、部位局限、部位局限、部位局限、时间短时间短时间短时间短（二）（二）体液调节体液调节（humoral regulation）概念：是指体内某些特殊的化学物质通过体液概念：是指体内某些特殊的化学物质通过体液概念：是指体内某些特殊的化学物质通过体液概念：是指体内某些特殊的化学物质通过体液 途径而影响生理功能的一种调节方式途径而影响生理功能的一种调节方式途径而影响生理功能的一种调节方式途径而影响生理功能的一种调节方式类型：类型：类型：类型：1.1.1.1.远距分泌调节远距分泌调节远距分泌调节远距分泌调节 2.2.2.2.旁分泌调节旁分泌调节旁分泌调节旁分泌调节 3.3.3.3.神经分泌调节神经分泌调节神经分泌调节神经分泌调节 4.4.4.4.自分泌调节等自分泌调节等自分泌调节等自分泌调节等 特点特点特点特点：缓慢、广泛、缓慢、广泛、缓慢、广泛、缓慢、广泛、持久持久持久持久神经神经体液调节体液调节（neurohumoralneurohumoral regulation ）反射中枢反射中枢刺激刺激感受器感受器效应器效应器传入神经传入神经传出神经传出神经内分泌腺内分泌腺内分泌腺内分泌腺素素激激（三）（三）自身调节自身调节（autoregulation）概念：不依赖神经或体液调节而产生概念：不依赖神经或体液调节而产生概念：不依赖神经或体液调节而产生概念：不依赖神经或体液调节而产生 的适应性反应。的适应性反应。的适应性反应。的适应性反应。特点：调节幅度小特点：调节幅度小特点：调节幅度小特点：调节幅度小 不灵敏不灵敏不灵敏不灵敏 局限局限局限局限 机体内以上三种调节相互配合，使生理功能机体内以上三种调节相互配合，使生理功能机体内以上三种调节相互配合，使生理功能机体内以上三种调节相互配合，使生理功能活动更趋完善活动更趋完善活动更趋完善活动更趋完善二、体内的控制系统二、体内的控制系统 机体内各种功能调节机体内各种功能调节与与机器的自动控制机器的自动控制有有相似之处，都可以视为相似之处，都可以视为其内部各组成部分之间其内部各组成部分之间的的信息传递过程。信息传递过程。人体内的控制系统包括：人体内的控制系统包括：非自动控制系统非自动控制系统非自动控制系统非自动控制系统-开放开放开放开放自动控制系统自动控制系统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控制系统反馈控制系统-闭环系统闭环系统闭环系统闭环系统前馈控制系统前馈控制系统前馈控制系统前馈控制系统-闭环系统闭环系统闭环系统闭环系统（一）非自动控制系统（一）非自动控制系统-开放（少见）开放（少见）控制系统控制系统受控系统受控系统如：强烈刺激下的应急性反应活动如：强烈刺激下的应急性反应活动（二）反馈控制系统（二）反馈控制系统-闭环系统闭环系统反馈反馈反馈反馈（feedbackfeedbackfeedbackfeedback）：由受控部分发出的信息反）：由受控部分发出的信息反）：由受控部分发出的信息反）：由受控部分发出的信息反 过来影响控制部分活动的过程过来影响控制部分活动的过程过来影响控制部分活动的过程过来影响控制部分活动的过程控制系统控制系统受控系统受控系统监视装置监视装置（感受器）（感受器）反馈反馈信息信息1 1、负反馈、负反馈（negative feedback）n n概念：概念：概念：概念：反馈信息与调节信息的作用性质相反。反馈信息与调节信息的作用性质相反。反馈信息与调节信息的作用性质相反。反馈信息与调节信息的作用性质相反。反馈信号反馈信号反馈信号反馈信号 控制部分的活动控制部分的活动控制部分的活动控制部分的活动n n作用：作用：作用：作用：保持系统的稳定和内环境的稳态保持系统的稳定和内环境的稳态保持系统的稳定和内环境的稳态保持系统的稳定和内环境的稳态减弱或抑制减弱或抑制减弱或抑制减弱或抑制动脉血压的负反馈控制动脉血压的负反馈控制BPBP心血管心血管心血管心血管中中中中 枢枢枢枢心脏活动心脏活动小小A A 扩张扩张 负反馈控制设置有负反馈控制设置有“调定点调定点”，围绕，围绕此点小幅波动以维持此点小幅波动以维持动脉血压的相对稳定动脉血压的相对稳定BPBP 中枢中枢动脉血压动脉血压心脏心脏血管血管压力感压力感受器受器（）动脉血压的负反馈控制动脉血压的负反馈控制维持动脉血压的相对恒定维持动脉血压的相对恒定（+）（+）2 2、正反馈、正反馈（positive feedback）n n概念概念概念概念:反馈信息与调节信息的作用性质相同，反馈信息与调节信息的作用性质相同，反馈信息与调节信息的作用性质相同，反馈信息与调节信息的作用性质相同，促进促进促进促进和和和和加强原效应加强原效应加强原效应加强原效应n n例子例子例子例子：血液凝固、排尿反射、血液凝固、排尿反射、血液凝固、排尿反射、血液凝固、排尿反射、排便反射、分娩、排便反射、分娩、排便反射、分娩、排便反射、分娩、产生动作电位的钠内流产生动作电位的钠内流产生动作电位的钠内流产生动作电位的钠内流（三）（三）前馈前馈控制系统控制系统（feed-forward controlfeed-forward control）概念概念概念概念 控制部分在控制部分在控制部分在控制部分在反馈信息尚未到达之前反馈信息尚未到达之前反馈信息尚未到达之前反馈信息尚未到达之前已受到纠已受到纠已受到纠已受到纠正信息（正信息（正信息（正信息（前馈信息前馈信息前馈信息前馈信息）的影响，及时纠正控制指令）的影响，及时纠正控制指令）的影响，及时纠正控制指令）的影响，及时纠正控制指令有可能导致的偏差。有可能导致的偏差。有可能导致的偏差。有可能导致的偏差。作用作用作用作用（条件反射）（条件反射）（条件反射）（条件反射）使受控部分的活动受到一定制约，使活动更使受控部分的活动受到一定制约，使活动更使受控部分的活动受到一定制约，使活动更使受控部分的活动受到一定制约，使活动更加准确、协调和适度。加准确、协调和适度。加准确、协调和适度。加准确、协调和适度。