生理学概述精.ppt

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1、LOGO生理学生理学绪论绪论生理学概述第1页，本讲稿共35页总课时：总课时：60 理论课：理论课：48 实验课：实验课：1201.绪论绪论02.细胞的基本功能细胞的基本功能10.神经系统神经系统03.血液血液04.血液循环血液循环05.呼吸呼吸06.消化和吸收消化和吸收07.能量代谢和体温能量代谢和体温08.肾脏的排泄功能肾脏的排泄功能09.感觉器官感觉器官11.内分泌内分泌第2页，本讲稿共35页第一章第一章 绪绪 论论第一节第一节 生理学的研究对象和任务生理学的研究对象和任务第二节第二节 机体的内环境和稳态机体的内环境和稳态第三节第三节 机体生理功能的调节机体生理功能的调节第3页，本讲稿共3

2、5页第一节第一节 生理学的研究对象和任务生理学的研究对象和任务 生理学生理学(physiology)：生物科学的一个分支，研究生物科学的一个分支，研究生物体生物体及其及其各组成部分正常功能活动规律的一门科学。各组成部分正常功能活动规律的一门科学。人体生理学的任务：人体生理学的任务：研究构成人体各个系统的器官和细胞的正常活研究构成人体各个系统的器官和细胞的正常活动过程。动过程。各个器官、细胞功能表现及内部机制；各个器官、细胞功能表现及内部机制；不同细胞、器官、系统之间的相互联系和相互作用；不同细胞、器官、系统之间的相互联系和相互作用；各部分的功能活动与整体的关系；各部分的功能活动与整体的关系；整

3、体与复杂多变的环境之间的关系。整体与复杂多变的环境之间的关系。第4页，本讲稿共35页 十九世纪法国著名的生理学家克劳德十九世纪法国著名的生理学家克劳德 伯尔纳伯尔纳 （Claude BernardClaude Bernard）说）说:“:“医学是医学是关于疾病的科学关于疾病的科学,而生理学是关于生命的科学。而生理学是关于生命的科学。所以后者比前者更有普遍性。这就是为什么所以后者比前者更有普遍性。这就是为什么说生理学必然是医学的科学基础。说生理学必然是医学的科学基础。”生理学产生了很多分支学科；这些分生理学产生了很多分支学科；这些分支学科逐渐发展成为独立的学科，从生理学支学科逐渐发展成为独立的学

4、科，从生理学科分离出来，例如生物化学、生物物理学、科分离出来，例如生物化学、生物物理学、营养学、药理学、免疫学、病理生理学等。营养学、药理学、免疫学、病理生理学等。第5页，本讲稿共35页 公元前五世纪，古希腊希波克拉底公元前五世纪，古希腊希波克拉底（Hippocrates，约公元前约公元前459-377）认为：认为：人的健康是由人体内四种物质的平衡来人的健康是由人体内四种物质的平衡来决定的。这四种物质叫体液。即决定的。这四种物质叫体液。即血液、粘血液、粘液、黄（胆）液和黑（胆）液液、黄（胆）液和黑（胆）液。人体内某。人体内某种体液过多会改变人的性格甚至引起疾种体液过多会改变人的性格甚至引起疾病

5、。如多血质的人乐观、自信。而体内病。如多血质的人乐观、自信。而体内黑胆液过多则使人伤心、忧郁。黑胆液过多则使人伤心、忧郁。第6页，本讲稿共35页 威廉威廉哈维经过十二年的努力，采用哈维经过十二年的努力，采用八十余种动物进行实验研究，最后，将他八十余种动物进行实验研究，最后，将他多年来的研究成果写成多年来的研究成果写成论动物的心脏与论动物的心脏与血液运动的解剖学研究（血液运动的解剖学研究（Exercitatio anatomica de motu cordis et sanguinis in animalibus）,于于1628年年公之于世。公之于世。动脉是从心脏输出血液的血管，静脉是动脉是从心

6、脏输出血液的血管，静脉是运回血液到心脏的血管，血液能从动脉运回血液到心脏的血管，血液能从动脉透入透入静脉，动脉与静脉的移行是在四肢及身体的静脉，动脉与静脉的移行是在四肢及身体的远端部分；心脏是一种肌肉，其瓣膜阻止了远端部分；心脏是一种肌肉，其瓣膜阻止了血液的逆流，心脏运动是血液循环的唯一原血液的逆流，心脏运动是血液循环的唯一原因。因。第7页，本讲稿共35页 1660年和年和1668年，马尔比基（年，马尔比基（Malpighi）和胡克（和胡克（Leunwenhock）分别用显微镜看到）分别用显微镜看到了蛙的肺的毛细血管和蝌蚪尾部血液通过毛细血了蛙的肺的毛细血管和蝌蚪尾部血液通过毛细血管的实际循环

7、过程，证实了管的实际循环过程，证实了Harvery 的推论。的推论。恩格斯对哈维的发现给予了高度的评价：恩格斯对哈维的发现给予了高度的评价：“哈维由于发现了血液循环而把生理学哈维由于发现了血液循环而把生理学(人体人体生理学和动物生理学生理学和动物生理学)确立为科学。确立为科学。”后人将后人将1628年视为近代生理学的起点。年视为近代生理学的起点。第8页，本讲稿共35页 19 19 世纪，生理学开始进入全盛时期。法国的著名生理学家世纪，生理学开始进入全盛时期。法国的著名生理学家克劳德克劳德 伯尔纳（伯尔纳（Claude Bernard,1813-1878 Claude Bernard,1813-

8、1878），他一生），他一生的实验研究几乎遍及生理学的各个领域，研究论文被印成的实验研究几乎遍及生理学的各个领域，研究论文被印成1818卷卷文集，并曾四次荣获科学院实验生理学奖。生理学家公认文集，并曾四次荣获科学院实验生理学奖。生理学家公认:在生在生理科学的四个不同领域，伯尔纳的名字始终居于首位，它们是理科学的四个不同领域，伯尔纳的名字始终居于首位，它们是:(1):(1)胰腺的消化功能胰腺的消化功能;(2);(2)肝脏的糖元生成功能肝脏的糖元生成功能;(3);(3)血管运动机血管运动机制制;(4);(4)箭毒和一氧化碳等毒物的作用机制。箭毒和一氧化碳等毒物的作用机制。第9页，本讲稿共35页 2

9、0 20 世纪，生理学研究在各个领世纪，生理学研究在各个领域都取得了丰硕的成果。俄国生理学域都取得了丰硕的成果。俄国生理学家巴甫洛夫从消化液分泌机制的研究家巴甫洛夫从消化液分泌机制的研究转到以唾液分泌为客观指标对大脑皮转到以唾液分泌为客观指标对大脑皮层的生理活动规律进行了详尽的研究，层的生理活动规律进行了详尽的研究，提出著名的条件反射概念和高级神经提出著名的条件反射概念和高级神经活动学说。在活动学说。在19041904年获得诺贝尔生理年获得诺贝尔生理学奖。学奖。巴甫洛夫巴甫洛夫第10页，本讲稿共35页林可胜林可胜 在消化生理学与痛觉生理学在消化生理学与痛觉生理学两个领域都是先驱。中国近代生两个

10、领域都是先驱。中国近代生理学的研究自理学的研究自 20 20 世纪世纪 20 20 年代年代才开始发展。才开始发展。1926 1926 年在生理学年在生理学家林可胜的倡导下，于家林可胜的倡导下，于 1926 1926 年年成立中国生理学会，翌年创刊成立中国生理学会，翌年创刊中国生理学杂志中国生理学杂志，新中国成，新中国成立后，改称为立后，改称为生理学报生理学报。第11页，本讲稿共35页冯德培冯德培 生理学家、神经生物学生理学家、神经生物学家，中国神经肌肉生理学研家，中国神经肌肉生理学研究的开拓者，在肌肉和神经究的开拓者，在肌肉和神经的能力学、神经肌肉接头生的能力学、神经肌肉接头生理学、神经与肌

11、肉间营养性理学、神经与肌肉间营养性相互关系的研究方面取得了相互关系的研究方面取得了开创性的成果。他创建和领开创性的成果。他创建和领导中国科学院生理生化研究导中国科学院生理生化研究所、生理研究所。所、生理研究所。第12页，本讲稿共35页生理学的研究方法生理学的研究方法 William Harvey在论动物的心脏与血液运动在论动物的心脏与血液运动的解剖学研究一书的序言中呼吁：的解剖学研究一书的序言中呼吁：“无论学和教无论学和教应当以实验为据应当以实验为据，而不应当以书籍为据，应当以巧，而不应当以书籍为据，应当以巧妙的自然为师，而不应当以知识的教条为师妙的自然为师，而不应当以知识的教条为师”。生理学

12、是一门实验性科学生理学是一门实验性科学。第13页，本讲稿共35页 动物实验方法：动物实验方法：急性实验急性实验（acute experiment）慢性实验（慢性实验（chronic experiment）离体实验离体实验(ex vivo)在体实验在体实验(in vivo)注意实验方法的结合；注意实验方法的结合；动物实验结果用于人体时，要持慎重态度；动物实验结果用于人体时，要持慎重态度；以人体为实验对象时，应遵循自愿、知情和非创伤原则。以人体为实验对象时，应遵循自愿、知情和非创伤原则。第14页，本讲稿共35页生理学研究的三个水平生理学研究的三个水平器官和系统水平器官和系统水平细胞和分子水平细胞和

13、分子水平整体水平整体水平 第15页，本讲稿共35页生理学是一门非常重要的基本理论课程。生理学是一门非常重要的基本理论课程。第16页，本讲稿共35页第二节第二节 机体的内环境和稳态机体的内环境和稳态第17页，本讲稿共35页 体液：体液：占体重占体重60%细胞内液（细胞内液（2/3）细胞外液（细胞外液（1/3）血浆（血浆（1/4）：）：体重体重 15%组织液（组织液（3/4）：）：体重体重 5%一、内环境（一、内环境（internal environment）内环境：内环境：细胞外液细胞外液内环境作用：内环境作用：1.为细胞提供物质为细胞提供物质 2.接受细胞排出物接受细胞排出物 3.为细胞活动提

14、供条为细胞活动提供条件件（稳态）（稳态）第18页，本讲稿共35页 二、稳态二、稳态(homeostasis)内环境的稳态：内环境的稳态：内环境的理化性质保持相对稳定的状态。内环境的理化性质保持相对稳定的状态。稳态的实现：稳态的实现：在神经、体液机制调节下，通过各器官系统的活动在神经、体液机制调节下，通过各器官系统的活动而实现。而实现。途径途径-反馈反馈稳态意义：稳态意义：为细胞活动提供理化性质相对恒定的环境，维持正为细胞活动提供理化性质相对恒定的环境，维持正常新陈代谢和生命活动。常新陈代谢和生命活动。稳态稳态泛指体内各个水平上的生理活动在神经、体液等因素调节下泛指体内各个水平上的生理活动在神经

15、、体液等因素调节下保持相对稳定和相互协调的状况。保持相对稳定和相互协调的状况。第19页，本讲稿共35页第三节第三节 机体生理功能的调节机体生理功能的调节一、神经调节一、神经调节(nervous regulation)二、体液调节二、体液调节(humoral regulation)三、自身调节三、自身调节(autoregulation)第20页，本讲稿共35页一、神经调节一、神经调节 概念：概念：通过反射而影响生理功能的通过反射而影响生理功能的一种调节方式。一种调节方式。基本方式：基本方式：反射反射(reflex)反射：反射：在中枢神经系统的参与下，在中枢神经系统的参与下，机体对刺激产生的规律性

16、反应。机体对刺激产生的规律性反应。结构基础：结构基础：反射弧反射弧(reflex arc)反射弧的组成：反射弧的组成：感受器、传入神感受器、传入神经、中枢、传出神经和效应器经、中枢、传出神经和效应器 神经调节的特点：神经调节的特点：迅速、精确、迅速、精确、时间短暂。时间短暂。第21页，本讲稿共35页颈动脉窦和主动脉弓压力感受性反射颈动脉窦和主动脉弓压力感受性反射 （负反馈调节）（负反馈调节）第22页，本讲稿共35页第23页，本讲稿共35页 二、体液调节二、体液调节 概念：概念：体内的某些特殊的体内的某些特殊的化学物质化学物质通过体液途径而影响生理通过体液途径而影响生理功能的一种调节方式。功能的

17、一种调节方式。类型：类型：全身性体液调节全身性体液调节 局部性体液调节局部性体液调节 神经神经-体液调节体液调节第24页，本讲稿共35页 神经神经-体液调节：体液调节：神经细胞直接或间接地调节一些内分泌细胞的神经细胞直接或间接地调节一些内分泌细胞的作用，作用，使这些内分泌细胞成了反射弧的传出纤维的延长部分，使这些内分泌细胞成了反射弧的传出纤维的延长部分，以这种方式发挥的调节作用称为神经以这种方式发挥的调节作用称为神经-体液调节。体液调节。体液调节特点：体液调节特点：缓慢、弥散、持久。缓慢、弥散、持久。第25页，本讲稿共35页 三、自身调节三、自身调节 概念：概念：环境变化时，器官、组织、细胞不

18、依赖神经或体液调节而环境变化时，器官、组织、细胞不依赖神经或体液调节而产生的适应性反应。产生的适应性反应。肾血流自身调节：肾血流自身调节：动脉血压在动脉血压在80-180mmHg范围内变动时，肾血范围内变动时，肾血流量能保持相对稳定。流量能保持相对稳定。脑血流自身调节：脑血流自身调节：动脉血压在动脉血压在60-140mmHg范围内变动时，范围内变动时，脑血流量能保持相对稳定。脑血流量能保持相对稳定。自身调节特点：自身调节特点：调节幅度小，不灵敏，局限。调节幅度小，不灵敏，局限。第26页，本讲稿共35页体内的控制系统体内的控制系统从控制论的观念来分析，任何控制系统都由从控制论的观念来分析，任何控

19、制系统都由控制部分和受控部分控制部分和受控部分组成。控制系统可分为三大类：组成。控制系统可分为三大类：非自动控制系统非自动控制系统反馈控制系统反馈控制系统前馈控制系统前馈控制系统第27页，本讲稿共35页 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种非自动控制系统是一种“开环开环”系统系统。控制部分发出指令到。控制部分发出指令到达受控部分，而受控部分的活动不会反过来影响控制部分的活达受控部分，而受控部分的活动不会反过来影响控制部分的活动。动。控制方式：控制方式：单向性单向性 控制特点：控制特点：对受控部分的活动不起自动调节作用；对受控部分的活动不起自动调节作用；在人体正常生理功能的

20、调节中，这种控制极少见。仅在在人体正常生理功能的调节中，这种控制极少见。仅在反馈机制受到抑制时，机体的反应表现为非自动控制。反馈机制受到抑制时，机体的反应表现为非自动控制。控制部分控制部分受控部分受控部分机能活动机能活动指令指令第28页，本讲稿共35页 二、反馈控制系统二、反馈控制系统(feedback control system)反馈控制系统是一种反馈控制系统是一种“闭环闭环”系统系统，控制部分可以根据反馈信控制部分可以根据反馈信号来改变自己的活动，调整对受控部分的指令，因而能对受控部分号来改变自己的活动，调整对受控部分的指令，因而能对受控部分的活动进行调节。的活动进行调节。控制部分控制部

21、分受控部分受控部分机能活动机能活动控制信息控制信息反馈信息反馈信息控制方式：控制方式：双向性双向性第29页，本讲稿共35页 (一一)正反馈控制系统正反馈控制系统 正反馈正反馈(positive feedback)：反馈信息的作用性质与控制信息的反馈信息的作用性质与控制信息的作用性质作用性质相同相同的反馈。的反馈。控制部分控制部分受控部分受控部分机能活动机能活动控制信息控制信息反馈信息反馈信息（+）正反馈控制系统的意义：正反馈控制系统的意义：有助于一个完整生理过程的完成。有助于一个完整生理过程的完成。血液凝固血液凝固排尿排尿分娩分娩第30页，本讲稿共35页分娩的正反馈控制分娩的正反馈控制子宫收缩

22、子宫收缩胎头下降胎头下降宫颈牵张宫颈牵张胎儿娩出胎儿娩出（+）第31页，本讲稿共35页 (二二)负反馈控制系统负反馈控制系统 负反馈负反馈(negative feedback)：反馈信息的作用性质与控制信反馈信息的作用性质与控制信息的作用性质息的作用性质相反相反的反馈。的反馈。控制部分控制部分受控部分受控部分机能活动机能活动控制信息控制信息反馈信息反馈信息（-）负反馈控制系统的作用：负反馈控制系统的作用：维持内环境稳态。维持内环境稳态。血压调节血压调节 体温调节体温调节第32页，本讲稿共35页颈动脉窦和主动脉弓压力感受性反射颈动脉窦和主动脉弓压力感受性反射 （负反馈调节）（负反馈调节）第33页

23、，本讲稿共35页 三、前馈控制系统三、前馈控制系统(feed-forward control system)前馈控制：前馈控制：控制部分控制部分向向受控部分受控部分发出指令的同时，又通过另一快发出指令的同时，又通过另一快捷通路向捷通路向受控部分受控部分发出前馈信息，及时地调控发出前馈信息，及时地调控受控部分受控部分的活动。的活动。控制方式：控制方式：双通路双通路 控制部分控制部分受控部分受控部分指令指令快捷通路前馈信息快捷通路前馈信息 控制特点：控制特点：更快、更准确；有些条件反射也可以认更快、更准确；有些条件反射也可以认为是前馈控制，预见性和超前性活动，减少负反馈的为是前馈控制，预见性和超前

24、性活动，减少负反馈的波动性和滞后性。波动性和滞后性。第34页，本讲稿共35页小小 结结 机体生存在两个环境中，一个是不断变化的外环境，另一个是机体生存在两个环境中，一个是不断变化的外环境，另一个是相对稳定的内环境。相对稳定的内环境。体内所有生命活动的机制，尽管种类不同，功能各异，但只有体内所有生命活动的机制，尽管种类不同，功能各异，但只有一个目的：保持内环境的稳态，稳态是正常生命活动的必要条件。一个目的：保持内环境的稳态，稳态是正常生命活动的必要条件。稳态是一个动态平衡，机体通过神经、体液、自身调节保持内稳态是一个动态平衡，机体通过神经、体液、自身调节保持内环境的相对稳定。环境的相对稳定。各种功能活动通过反馈机制达到自动而精确的调节。各种功能活动通过反馈机制达到自动而精确的调节。第35页，本讲稿共35页