1、第一章第一章 绪绪 论论第一节第一节 生理学生理学 （physiology）的任务和研究方法的任务和研究方法第三节第三节 机体机体功能的调节功能的调节第二节第二节 机体的内环境和稳态机体的内环境和稳态 本章要求掌掌 握握：1 1、生理学研究内容和研究方法、生理学研究内容和研究方法2 2、生命的基本特征、生命的基本特征3 3、机体的内环境和稳态的定义、机体的内环境和稳态的定义 4 4、机体调节方式、机体调节方式5 5、神经调节、体液调节和自身调节的概念、神经调节、体液调节和自身调节的概念6 6、正反馈、负反、正反馈、负反馈馈的概念及意义的概念及意义第一节第一节 生理学的任务、研究内容及方法生理学
2、的任务、研究内容及方法一、生理学的概念及任务一、生理学的概念及任务（一）概念：（一）概念：生理学（生理学（physiologyphysiology）是研究机体正）是研究机体正常生命活动现象、规律和功能的一门科学。常生命活动现象、规律和功能的一门科学。研究机体各系统、器官和细胞的正常活动过程，研究机体各系统、器官和细胞的正常活动过程，特别是各器官、细胞的功能表现的内部机制，不同细胞、器官、特别是各器官、细胞的功能表现的内部机制，不同细胞、器官、系统之间的相互联系和相互作用，从而理解机体作为一个整体。系统之间的相互联系和相互作用，从而理解机体作为一个整体。在各种疾病情况下，身体某个或某些部分发生的
3、变化，器官在在各种疾病情况下，身体某个或某些部分发生的变化，器官在疾病时发生的功能变化、功能变化与形态变化之间的关系及对疾病时发生的功能变化、功能变化与形态变化之间的关系及对其他器官的影响等等。其他器官的影响等等。（二）任务（二）任务：二、生理学的研究内容和方法二、生理学的研究内容和方法（一）研究内容（一）研究内容生理学的研究内容大致三个不同的水平：生理学的研究内容大致三个不同的水平：1.细胞和分子水平的研究细胞和分子水平的研究 方法：方法：离体细胞、分子实验法离体细胞、分子实验法2.器官和系统水平的研究器官和系统水平的研究 方法：方法：离体组织、器官实验法离体组织、器官实验法3.整体水平的研
4、究整体水平的研究 方法：方法：活体解剖实验法、慢性实验法活体解剖实验法、慢性实验法（二）研究方法（二）研究方法1.1.慢性实验慢性实验(chronic experiment)(chronic experiment)是以完整、清醒的动物为研究对象，观察和是以完整、清醒的动物为研究对象，观察和分析在各种环境条件下和机体生理条件下各器官、分析在各种环境条件下和机体生理条件下各器官、系统的活动及其机制。系统的活动及其机制。优点：便于观察某一器官在正常情况下的生优点：便于观察某一器官在正常情况下的生理功能及其与整体的关系。如研究动物的胃液分理功能及其与整体的关系。如研究动物的胃液分泌，采用假饲的实验方法
5、。泌，采用假饲的实验方法。2.2.急性实验急性实验(acute experiment)(acute experiment)（1 1）在体实验）在体实验：在麻醉条件下对动物进行手术，：在麻醉条件下对动物进行手术，暴露出要观察的器官并进行实验。暴露出要观察的器官并进行实验。如：去大脑僵直如：去大脑僵直 v（2 2）离体实验）离体实验 从活着的或刚被处死的动物体内取从活着的或刚被处死的动物体内取出某一器官、组织或分离某种细胞，将出某一器官、组织或分离某种细胞，将它们置于一个类似于体内的人工环境中，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，在一定时间内保持其正常的生理功能，
6、观察它们的功能活动及影响因素。观察它们的功能活动及影响因素。优点：可以严格控制细胞的环境条优点：可以严格控制细胞的环境条件，排除无关因素的干扰，使实验条件件，排除无关因素的干扰，使实验条件简单化，便于分析有关因素对离体器官、简单化，便于分析有关因素对离体器官、组织或细胞的功能影响。组织或细胞的功能影响。如：骨骼肌实验装置图如：骨骼肌实验装置图 三、生命的基本特征（一）新陈代谢新陈代谢(Metabolism)(Metabolism)生物体不断与环境进行物质和能量交换，摄取生物体不断与环境进行物质和能量交换，摄取营养物质以合成自身的物质，同时不断分解自身衰营养物质以合成自身的物质，同时不断分解自身
7、衰老退化物质，并将其分解产物排出体外的自我更新老退化物质，并将其分解产物排出体外的自我更新过程称为新陈代谢。过程称为新陈代谢。包括两个过程包括两个过程：1.1.同化作用同化作用：2.2.异化作用异化作用：（二）兴奋性（二）兴奋性(Excitability)(Excitability)刺激刺激(stimulus)(stimulus)：引起机体反应的：引起机体反应的内外环境变化。内外环境变化。反应反应(response)(response)：机体接受刺激产：机体接受刺激产生的功能变化。生的功能变化。可兴奋组织可兴奋组织：接受刺激后能迅速产：接受刺激后能迅速产生某种特定生理反应的组织。生某种特定生理
8、反应的组织。兴奋兴奋(excitation)(excitation)：由相对静止变：由相对静止变为活动状态，或原有的活动由弱变为活动状态，或原有的活动由弱变强的过程。强的过程。抑制抑制(inhibition)(inhibition)：由活动转为由活动转为相对静止，或活动由强变弱的过程。相对静止，或活动由强变弱的过程。阈强度阈强度(threshold intensity)(threshold intensity)：能引起活组织细胞产生反应的最小能引起活组织细胞产生反应的最小刺激强度。刺激强度。兴奋性兴奋性(excitability)(excitability)：组织细胞：组织细胞接受刺激产生反应
9、（动作电位）的接受刺激产生反应（动作电位）的能力或特性能力或特性 。兴奋性的周期性变化兴奋性的周期性变化 当组织、细胞受到一次刺激发生兴奋时，组织、细胞的兴奋性将产生当组织、细胞受到一次刺激发生兴奋时，组织、细胞的兴奋性将产生一系列有规律的周期性变化。组织、细胞兴奋过程中兴奋性的周期性变化一系列有规律的周期性变化。组织、细胞兴奋过程中兴奋性的周期性变化，依次分别为，依次分别为绝对不应期（绝对不应期（absolute refractory period,ARP）、相对不应）、相对不应期（期（relative refractory period,RRP）、超常期（）、超常期（supernormal
10、 period,SNP）和低常期（）和低常期（subnormal period）。）。绝对不应期绝对不应期是指组织细胞在一次兴奋初期很短的时间内，对于任何强是指组织细胞在一次兴奋初期很短的时间内，对于任何强度的刺激，都不能再产生兴奋的时期。度的刺激，都不能再产生兴奋的时期。相对不应期相对不应期是指在绝对不应期之后的一段时间内，须给予大于该组织是指在绝对不应期之后的一段时间内，须给予大于该组织阈值的较强刺激才能引起反应的时期。阈值的较强刺激才能引起反应的时期。超常期超常期在相对不应期之后，只要用阈下刺激就能够引起细胞或组织再在相对不应期之后，只要用阈下刺激就能够引起细胞或组织再兴奋，表明细胞的兴
11、奋性高于正常水平。兴奋，表明细胞的兴奋性高于正常水平。低常期低常期是指在超常期之后相当长的一段时间内，细胞的兴奋性低于正是指在超常期之后相当长的一段时间内，细胞的兴奋性低于正常水平，需要用阈上刺激才能引起细胞的再次兴奋。常水平，需要用阈上刺激才能引起细胞的再次兴奋。刺激引起组织发生反应具备的条件：刺激引起组织发生反应具备的条件：（1 1）刺激强度刺激强度 1 1）阈强度或阈值：引起组织发生反应的最小刺）阈强度或阈值：引起组织发生反应的最小刺激强度。激强度。2 2）阈刺激：引起组织发生反应的最小刺激。）阈刺激：引起组织发生反应的最小刺激。3 3）阈上刺激：）阈上刺激：4 4）阈下刺激：）阈下刺激
12、：（2 2）刺激作用时间刺激作用时间 （3 3）强度时间变化率强度时间变化率（三）适应性（三）适应性(Adaptability)(Adaptability)适应适应(adaption)(adaption)：机体根据环境变化调整自身生理功能的：机体根据环境变化调整自身生理功能的过程。过程。适应性适应性(adaptability)(adaptability)：机体能根据内外环境的变化调整：机体能根据内外环境的变化调整 体内各种活动，以适应变化的能力。体内各种活动，以适应变化的能力。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
13、少光线进入眼内，使视网膜免遭损照射下，瞳孔缩小以减少光线进入眼内，使视网膜免遭损伤。伤。行为性适应行为性适应: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。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(Reproduction)(Reproduction)生殖是生物体繁殖后代、延续种系的一种特生殖是生物体繁殖后代、延续种系的一种特征性活动。成熟的个体通过无性或有性繁殖方式产征性活动。成熟的个体通过无性或有性繁殖方式产生或形成与本身相似的子代个体。生或形成与本身相似的子代个体。第二节第二
14、节 人体的内环境和稳态人体的内环境和稳态 (Body internal environment)(Body internal environment)一、机体的内环境一、机体的内环境（一）体液及其组成（一）体液及其组成体液体液:人体细胞内外含有大量液体，总称为体液。人体细胞内外含有大量液体，总称为体液。组成组成:细胞内液约细胞内液约2/32/3，约占体重，约占体重4040。细胞外液约细胞外液约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，约占体重，约占体重5 5。淋巴液淋巴液:少量胸膜腔、脑脊腔及关少量胸膜腔
15、、脑脊腔及关节腔内液体节腔内液体 注注:膀胱内液体不属于细胞外液膀胱内液体不属于细胞外液（二）人体与外环境外环境外环境:机体直接接触和生活的环境。机体直接接触和生活的环境。例如：外界、大气环境。例如：外界、大气环境。人体与外环境之间存在两方面的关系：人体与外环境之间存在两方面的关系：1.人的活动对外环境的影响；人的活动对外环境的影响；2.外环境对人的作用。外环境对人的作用。外环境包括外环境包括自然环境自然环境和和社会环境社会环境。1.自然环境自然环境的影响按性质可以分为：的影响按性质可以分为：物理因素、化学因素和生物因素。例如：气温、物理因素、化学因素和生物因素。例如：气温、气压、光照等。气压
16、、光照等。2.社会环境社会环境是影响人体功能的另一个重要是影响人体功能的另一个重要方面，包括：方面，包括：社会因素社会因素和和心理因素心理因素。（三）内环境的概念（三）内环境的概念 (一一)内环境内环境(internal environment)(internal environment)细胞直接接触和生活的环境。细胞直接接触和生活的环境。例如：细胞外液例如：细胞外液作用作用：1.1.细胞直接进行新陈代谢的场所。例如细胞直接进行新陈代谢的场所。例如O O2 2和和营养物质只能直接从内环境摄取，代谢产物也只营养物质只能直接从内环境摄取，代谢产物也只能直接排到内环境中。能直接排到内环境中。2.2.
17、是细胞生活和活动的地方。是细胞生活和活动的地方。二、内环境的稳态二、内环境的稳态(homeostasis)(homeostasis)1.稳态的概念稳态的概念:内环境的理、化因素保持内环境的理、化因素保持相对稳定相对稳定的状的状态。态。2.稳态的含义：稳态的含义：指细胞外液的理、化因素在一定水平上是恒定的。指细胞外液的理、化因素在一定水平上是恒定的。指这个恒定状态并不是固定不变的，是一个动态平指这个恒定状态并不是固定不变的，是一个动态平衡，在微小波动中保持相对恒定。衡，在微小波动中保持相对恒定。3.稳态的实现稳态的实现:在整体是在神经体液机制调节下，通过在整体是在神经体液机制调节下，通过各器官系
18、统的活动而实现的。各器官系统的活动而实现的。4.稳态的意义稳态的意义:维持细胞、器官、系统乃至整体的正常维持细胞、器官、系统乃至整体的正常功能及生命活动的必要条件。若破坏内环境稳定，机体将发功能及生命活动的必要条件。若破坏内环境稳定，机体将发生疾病。生疾病。第三节第三节 生理功能的调节生理功能的调节一、生理功能的调节方式一、生理功能的调节方式 （一）（一）神经调节（神经调节（nervous regulation）：）：由神经系统的活动调节生由神经系统的活动调节生理功能的调节方式。理功能的调节方式。调节特点：调节特点：快速、局限、准确、精确、协调快速、局限、准确、精确、协调 调节基本方式：调节基
19、本方式：反射反射 调节结构基础：调节结构基础：反射弧反射弧 反射弧组成：反射弧组成：传出传出N纤维纤维中中 枢枢传入传入N纤维纤维效应器效应器感受器感受器反射弧组成：反射弧组成：反射的类型：非条件反射非条件反射先天性的，反射弧终生不变，物先天性的，反射弧终生不变，物种共有。如：抱握反射。种共有。如：抱握反射。条件反射条件反射后天获得，建立在非条件反射基础后天获得，建立在非条件反射基础之上，反射弧是可变的，个体特有。如：之上，反射弧是可变的，个体特有。如：“望梅望梅止渴止渴”。（二）体液调节（二）体液调节（humoral regulation）体液调节体液调节：某些特殊的化学物质经血液运输调节机
20、体的生理功能的调节：某些特殊的化学物质经血液运输调节机体的生理功能的调节方式。方式。调节特点调节特点：缓慢、广泛、持久：缓慢、广泛、持久 调节方式调节方式：远分泌：内分泌腺远分泌：内分泌腺激素激素血液运输血液运输受体受体生理效应。生理效应。旁分泌：激素不经血液运输而经组织液扩散达到的局部性体液调旁分泌：激素不经血液运输而经组织液扩散达到的局部性体液调节。节。神经分泌：神经细胞分泌的激素释放入血达到的体液调节。神经分泌：神经细胞分泌的激素释放入血达到的体液调节。（三）自身调节（三）自身调节（autoregulation）自身调节自身调节：当体内、外环境变化时，细胞、组：当体内、外环境变化时，细胞
21、、组织、器官本身不依赖神经与体液调节而产生的适应织、器官本身不依赖神经与体液调节而产生的适应性反应。性反应。调节特点调节特点：范围较小、不十分灵敏。：范围较小、不十分灵敏。例如例如：小：小A的灌注压的灌注压血管平滑肌受到牵拉血管平滑肌受到牵拉血管平滑肌收缩血管平滑肌收缩小小A的口径的口径小小A的灌注的灌注量不致增大。量不致增大。二、体内的控制系统二、体内的控制系统 从控制论的角度来看，体内存在着数以千计的从控制论的角度来看，体内存在着数以千计的各种控制系统。学者们应用控制论的概念、原理和各种控制系统。学者们应用控制论的概念、原理和方法来认识和分析机体各种功能的调节。方法来认识和分析机体各种功能
22、的调节。从控制论的观点分析，控制系统可分为：从控制论的观点分析，控制系统可分为：非自动非自动控制系统、反馈控制系统和前馈控制系统控制系统、反馈控制系统和前馈控制系统三大类。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非自动控制系统是一个开环系统，即受控部分的活动不会反过来影响控制部分的活动。会反过来影响控制部分的活动。控制方式控制方式：单向性：单向性 机能活动机能活动受控部分受控部分指指 令令控制部分控制部分 例如：应激时，因压力感受性反射受到抑制，应激刺激引例如：应激时，因压力感受性反射受到抑制，应激刺激引起交感神经系统高度兴奋，使血压、
23、心率起交感神经系统高度兴奋，使血压、心率，而这些信息不能，而这些信息不能引起明显的神经调节活动，故血压和心率维持在高水平。引起明显的神经调节活动，故血压和心率维持在高水平。对受控部分的活动不起调节作用。对受控部分的活动不起调节作用。在人体生理功能调节中，该方式极少见的，在人体生理功能调节中，该方式极少见的，仅在反馈机制受到抑制时，机体的反应表现为非自动控制的方仅在反馈机制受到抑制时，机体的反应表现为非自动控制的方式。式。控制特点控制特点：（二）反馈控制系统（二）反馈控制系统 反馈控制系统是一个闭环系统，即受控部分的活反馈控制系统是一个闭环系统，即受控部分的活动会反过来影响控制部分的活动。动会反
24、过来影响控制部分的活动。控制方式控制方式：双向性（分：双向性（分：正反馈、负反馈正反馈、负反馈）受控部分受控部分指指 令令机能活动机能活动正正 反反 馈馈 信信 息息指指 令令受控部分受控部分机能活动机能活动负负 反反 馈馈 信信 息息 正反馈正反馈不是维持系统的平衡或稳态，而是破不是维持系统的平衡或稳态，而是破坏原先的平衡状态。坏原先的平衡状态。负反馈负反馈是维持系统的平衡或稳态。是维持系统的平衡或稳态。正常机体中有大量的负反馈机制（所有稳态正常机体中有大量的负反馈机制（所有稳态调节如压力感受性反射，体温调节等），正反馈机制很少调节如压力感受性反射，体温调节等），正反馈机制很少（排尿反射、排
25、便反射、排卵反射、血液凝固、分娩过程、（排尿反射、排便反射、排卵反射、血液凝固、分娩过程、大量失血出现的大量失血出现的“恶性循环恶性循环”）。）。控制部分控制部分控制部分控制部分控制特点控制特点：三、前馈控制三、前馈控制 前馈控制前馈控制是指控制部分向受控部分发出指令的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。息，及时地调控受控部分的活动。控制方式控制方式：双通路：双通路控制特点控制特点：前馈机制可更快地对活动进行控制，使活动更加准确前馈机制可更快地对活动进行控制，使活动更加准确(如某肌
26、肉完成一定动作如某肌肉完成一定动作)。有些条件反射也可认为是一种前馈控制（如看到食物有些条件反射也可认为是一种前馈控制（如看到食物就唾液分泌）。就唾液分泌）。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 复习思考题复习思考题1.何谓内环境？内环境为什么要保持相对稳定？何谓内环境？内环境为什么要保持相对稳定？2.生理功能调节的方式有哪些？并比较其异同。生理功能调节的方式有哪些？并比较其异同。3.体内的控制系统有哪几类？并比较其异同。体内的控制系统有哪几类？并比较其异同。4.何谓反馈、正反馈、负反馈、前馈？何谓反馈、正反馈、负反馈、前馈？5.反应、反射和反馈有何区别？反应、反射和反馈有何区别？6.生理学的研究方法有哪些？可从哪些水平研究？生理学的研究方法有哪些？可从哪些水平研究？
