1、 卫生部“十二五”规划教材生理学制作：唐制作：唐 四四 元元第一章第一章 绪绪 论论理理 论论 知知 识识 课课 后后 自自 测测 知知 识识 拓拓 展展学习目标识记识记：1.能正确概述什么是生理学和生理学研究的三个水平。2.能简述生命的基本特征，说明刺激、刺激阈、反应、兴奋和抑制的概念。理解理解：1.能说出内环境的概念，叙述稳态及其意义，分析机体功能活动的完整统一性及其与环境的关系。2.能比较神经调节、体液调节、自身调节的特点。3.能举例说明反射、反馈、正反馈和负反馈及其意义。运用运用：能用辩证唯物主义的观点，解释生命活动的规律。第一节第一节 生理学简介生理学简介一、生理学的概念一、生理学的
2、概念 生理学生理学（physiologyphysiology）是研究生物机体的生命）是研究生物机体的生命活动现象、规律和功能的一门科学。活动现象、规律和功能的一门科学。二、二、生理学与医学的关系生理学与医学的关系 医学的重要基础理论学科医学的重要基础理论学科 1 1）帮助判断什么是病理状况）帮助判断什么是病理状况 2 2）解释疾病的临床症状）解释疾病的临床症状 3 3）解释治病原则）解释治病原则三、生理学研究的水平和方法三、生理学研究的水平和方法（一）研究的三个水平（一）研究的三个水平 1 1细胞和分子水平细胞和分子水平 （1 1）器官的功能取决于：构成该器官的各个细胞的特）器官的功能取决于：
3、构成该器官的各个细胞的特性。性。（2 2）细胞的生理特性取决于：由构成细胞的各个成分，）细胞的生理特性取决于：由构成细胞的各个成分，特别是细胞中各种生物大分子的物理学和化学特性。特别是细胞中各种生物大分子的物理学和化学特性。（3 3）各种细胞的生理特性取决于：它们所表达的基因。）各种细胞的生理特性取决于：它们所表达的基因。2 2器官和系统水平器官和系统水平 （1 1）要了解一个器官或系统的功能，它在机体中所）要了解一个器官或系统的功能，它在机体中所起的作用，它的功能活动的内在机制，以及各种因素对它起的作用，它的功能活动的内在机制，以及各种因素对它活动的影响，都需要从器官和系统的水平上进行观察和
4、研活动的影响，都需要从器官和系统的水平上进行观察和研究。究。（2 2）在这个水平上的研究称为器官生理学。）在这个水平上的研究称为器官生理学。3 3整体水平整体水平 就是要以完整的机体为研究对象，观察和分析在各就是要以完整的机体为研究对象，观察和分析在各种环境条件和生理情况下不同的器官、系统之间互相联系种环境条件和生理情况下不同的器官、系统之间互相联系、互相协调，以及完整机体对环境变化发生各种反应的规、互相协调，以及完整机体对环境变化发生各种反应的规律。律。（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
5、、清醒的动物为研究对象，观察和分析在是以完整、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、系统的活动及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。其机制。优点：便于观察某一器官在正常情况下的生理功能优点：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及其与整体的关系,如研究动物的胃液分泌，采用假饲的如研究动物的胃液分泌，采用假饲的实验方法。实验方法。2.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
6、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 （2 2）离体实验）离体实验 从活着的或刚被处死的动物体从活着的或刚被处死的动物体内取出某一器官、组织或分离某种内取出某一器官、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，观察它们的功其正常的生理功能，观察它们的功能活动及影响因素。能活动及影响因素。优点：优点：可以严格控制细胞的环可以严格控制细胞的环境条件，排除无关因素的干扰，使境条件，排除无关因素的干扰，使实验条件简单化，便于分析有关因实验条件简单化，便于分析有关因素对离
7、体器官、组织或细胞的功能素对离体器官、组织或细胞的功能影响影响如：骨骼肌实验装置图如：骨骼肌实验装置图第二节第二节 生命的基本特征生命的基本特征一、新陈代谢一、新陈代谢(Metabolism)(Metabolism)生物体不断与环境进行物质和能量交换，摄取营养物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老退化物质，质以合成自身的物质，同时不断分解自身衰老退化物质，并将其分解产物排出体外的自我更新过程称为新陈代谢。并将其分解产物排出体外的自我更新过程称为新陈代谢。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
8、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)：机体应答刺激所：机体应答刺激所产生的变化。产生的变化。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。生某种特定生理反应的组织。兴奋兴奋(excitation)(excitation)：由相对静止变：由相对静止变为显著的运动状态，或原有的活动为显著的运动状态，或原有的活动由弱变强。由弱变强。抑制抑制(inhibition)(inhibitio
9、n)：由运动转为由运动转为相对静止，或活动由强变弱。相对静止，或活动由强变弱。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)：活组织细：活组织细胞接受刺激产生反应（动作电位）胞接受刺激产生反应（动作电位）的能力或特性。的能力或特性。兴奋性的周期性变化兴奋性的周期性变化 组织、细胞兴奋过程中兴奋组织、细胞兴奋过程中兴奋性的周期性变化，依次分别为：性的周期性变化，依次分别为：绝对不应期绝对不应期:是指
10、组织细胞是指组织细胞在一次兴奋初期很短的时间内，在一次兴奋初期很短的时间内，对于任何强度的刺激，都不能再对于任何强度的刺激，都不能再产生兴奋的时期产生兴奋的时期(ab(ab段段)。相对不应期相对不应期:是指在绝对不是指在绝对不应期之后的一段时间内，须给予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大于该组织阈值的较强刺激才能引起反应的时期引起反应的时期(bc(bc段段)。超常期超常期:在相对不应期之后在相对不应期之后，只要用阈下刺激就能够引起细，只要用阈下刺激就能够引起细胞或组织再兴奋，表明细胞的兴胞或组织再兴奋，表明细胞的兴奋性高于正常水平奋性高于正常水平(cd(cd段段)。低常
11、期低常期:是指在超常期之后是指在超常期之后相当长的一段时间内，细胞的兴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刺激才能引起细胞的再次兴奋(de(de段段)。刺激的三要素：刺激的三要素：（1 1）强度强度 1 1）阈强度或阈值：引起组织发生反应的最小刺激强度。阈强度或阈值：引起组织发生反应的最小刺激强度。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：大于阈刺激）阈上刺激：大于阈刺激 4 4）阈下刺激：小于阈刺激）阈下刺激：小于阈刺激 （2 2）持续刺激时间持续刺激时间 时值时
12、值以二倍于基强度的刺激作用于可兴奋组织，以二倍于基强度的刺激作用于可兴奋组织，引起兴奋所需的最短时间。其长短反映了组织兴奋性的高低。引起兴奋所需的最短时间。其长短反映了组织兴奋性的高低。（3 3）刺激强度变化率刺激强度变化率几个重要概念：几个重要概念：刺激强度刺激强度刺激时间刺激时间1 1）阈强度，阈刺激，阈值）阈强度，阈刺激，阈值2 2）阈下刺激）阈下刺激3 3）可兴奋组织）可兴奋组织4 4）生物电反应）生物电反应基强度基强度时值时值三、适应性三、适应性(Adaptability)(Adaptability)适应适应(adaption)(adaption)：机体按环境变化调整自身生理功能的过
13、：机体按环境变化调整自身生理功能的过 程。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
14、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、延续种系的一种特征性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生或形活动。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。成与本身相似的子代个体。第三节第三节 人体与环境人体与环境 (Body internal envioment)(Body internal envioment)一、体液和体液的分布一、体液和体液的分布体液体液: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
15、液。分布分布: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，约占体重，约占体重5 5。淋巴液淋巴液:少量。少量。胸膜腔、脑脊腔及关节腔内液体。胸膜腔、脑脊腔及关节腔内液体。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、人体与外环境二、人体与外环境 外环境外环境:机体整体直接接触和生活的环境。机体整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
16、存在两方面的关系：1 1人的活动对外环境的影响；人的活动对外环境的影响；2 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 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、气压物理因素、化学因素和生物因素。例如：气温、气压、光照等。、光照等。2 2社会环境社会环境是影响人体功能的另一个重要方面，包是影响人体功能的另一个重要方面，包括：括：社会因素社会因素和和心理因素心理因素。三、内环境与稳态（一）（一）内环境内环境细胞外液细胞外液(成分非常接近于海水）成分非常接近于海水）内环境的作用：内
17、环境的作用：1 1）为机体提供必要的理化条件，使细胞的各种酶促反应）为机体提供必要的理化条件，使细胞的各种酶促反应和生理功能得以正常发挥和生理功能得以正常发挥2 2）为细胞提供营养物质并接受来自细胞的代谢产物。）为细胞提供营养物质并接受来自细胞的代谢产物。（二）（二）稳态稳态(homeostasis)(homeostasis)是一种动态平衡：内环境的理、化因素保持是一种动态平衡：内环境的理、化因素保持相对相对稳定稳定的状态。的状态。机体的代谢活动不断地破坏平衡，机体又依靠各机体的代谢活动不断地破坏平衡，机体又依靠各种调节机制恢复平衡。种调节机制恢复平衡。一旦机体不能恢复这种平衡，疾病就产生了。
18、一旦机体不能恢复这种平衡，疾病就产生了。治疗疾病就是帮助机体恢复这种平衡。治疗疾病就是帮助机体恢复这种平衡。一、神经调节一、神经调节（一）神经调节的（一）神经调节的基本方式基本方式：反射反射通过中枢神经通过中枢神经系统对内外界环境的变化做出的应答性反应。系统对内外界环境的变化做出的应答性反应。反射的结构基础反射的结构基础：反射弧反射弧感受器感受器传入神经传入神经中枢神经系统中枢神经系统传出神经传出神经效应器效应器反射的类型：反射的类型：非条件反射非条件反射与生具有，较为固定，如：抱握反与生具有，较为固定，如：抱握反射。射。条件反射条件反射后天获得，建立在非条件反射基础之后天获得，建立在非条件反
19、射基础之上。如：上。如：“望梅止渴望梅止渴”。（二）（二）神经调节的神经调节的特点特点：作用快而短暂，定位准：作用快而短暂，定位准确，影响部位局限。确，影响部位局限。（三）（三）神经调节的生理神经调节的生理意义意义：最经常起作用的调：最经常起作用的调节机制，也是最重要的调节机制。节机制，也是最重要的调节机制。二、体液调节二、体液调节 （一）体液调节（一）体液调节调节方式调节方式：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
20、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。（二）体液调节的（二）体液调节的特点特点：作用慢而持续，定位：作用慢而持续，定位不准，影响部位较广泛。不准，影响部位较广泛。（三）体液调节的生理（三）体液调节的生理意义意义：对机体的快速变：对机体的快速变化不能起及时的调节作用。但是对新陈代谢，化不能起及时的调节作用。但是对新陈代谢，生长发育等功能的最重要的调节机制。生长发育等功能的最重要的调节机制。三、自身调节三、自身调节（一）自身调节的（一）自身调节的基本方式基本方式：不依赖于神经体液而起：不依赖于神经体液而起的调节作用。的调节作用。（二）（二）自身调
21、节的特点自身调节的特点：作用非常局限。：作用非常局限。（三）（三）自身调节的生理意义自身调节的生理意义：在心，肾，脑等重要脏：在心，肾，脑等重要脏器的功能维持上有重要意义。器的功能维持上有重要意义。第五节第五节 体内的控制系统体内的控制系统 从控制论的角度来看，体内存在着数以千计的各种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、原理和方法来认识和控制系统。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。分析机体各种功能的调节。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：非自动控制系非自动控制系统、自动控制系统和前馈
22、控制系统统、自动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。部分的活动不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控制特点控制特点：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，仅在反馈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式。机制受到抑制时，机体的反应表现为非自动控制的
23、方式。例例 如如：应激时，因压力感受性反射受到抑制，应激刺激引起应激时，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、心率交感神经系统高度兴奋，使血压、心率，而这些信息不，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能引起明显的神经调节活动，故血压和心率维持在高水平。二、自动控制系统二、自动控制系统 受控部分的活动会反过来影响控制部分的活动。受控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：双向性（分：正反馈、负反馈）：双向性（分：正反馈、负反馈）受控部分受控部分指指 令令功能活动功能活动正正 反反 馈馈 信信 息息指指 令令受控部分受控部分功
24、能活动功能活动负负 反反 馈馈 信信 息息控制部分控制部分控制部分控制部分 控制特点控制特点：正反馈正反馈不是维持系统的平衡或稳态，而是不是维持系统的平衡或稳态，而是破坏原先的平衡状态。破坏原先的平衡状态。负反馈负反馈是维持系统的平衡是维持系统的平衡或稳态。或稳态。正常机体中有大量的负反馈机制（压力感正常机体中有大量的负反馈机制（压力感受性反射，体温调节），正反馈机制很少（排尿受性反射，体温调节），正反馈机制很少（排尿反射、分娩、大量失血出现的反射、分娩、大量失血出现的“恶性循环恶性循环”）。）。反馈调节反馈调节：1 1）负反馈调节负反馈调节反馈信息与控制系统的作用相反反馈信息与控制系统的作用
25、相反，即对控制系统起抑制作用。如体温调节。，即对控制系统起抑制作用。如体温调节。生理意义：生理意义：是维持稳态的重要途经。是维持稳态的重要途经。2 2）正反馈调节正反馈调节反馈信息与控制系统的作用相同反馈信息与控制系统的作用相同，即对控制系统起加强，促进的作用。如排尿，分娩，血，即对控制系统起加强，促进的作用。如排尿，分娩，血液凝固等过程。液凝固等过程。生理意义：生理意义：有助于一个完整的生理功能的完成。有助于一个完整的生理功能的完成。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
26、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：前馈机制可更快地对活动进行控制，使活前馈机制可更快地对活动进行控制，使活动更加准确动更加准确(如某肌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（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）。如看到食物就唾液分泌）。生理意义：是机体在长期的进化过程中建立起来的具有保护意义的调节机制。如一些毒素能直接作用于体温调节中枢，引起高热。A中枢
27、B突触 C传入神经 D传出神经 单选题以下哪项不属于反射弧的环节 A自身调节 B负反馈调节 C体液调节 D正反馈调节 排尿反射是 A收缩反应 B分泌 C神经冲动 D电位变化 可兴奋细胞兴奋时，共有的特征是产生 A阈值 B动作电位 C静息电位 D阈电位 衡量组织兴奋性高低的指标是 A神经调节 B体液调节 C自身调节 D负反馈调节 平均动脉压在一定范围内波动时，肾血管可相应地收缩或舒张，属于 复习思考题复习思考题1.1.何谓内环境？内环境为什么要保持相对稳何谓内环境？内环境为什么要保持相对稳定？定？2.2.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。3.3.体内
28、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。4.4.何谓反馈、正反馈、负反馈、前馈？何谓反馈、正反馈、负反馈、前馈？5.5.反应、反射和反馈有何区别？反应、反射和反馈有何区别？6.6.生理学的研究方法有哪些？可从哪些水平研生理学的研究方法有哪些？可从哪些水平研究？究？知知 识识 拓拓 展展 几种典型适应的实例1.保护色的形式多种多样，如水母、海鞘等水生生物的躯体近乎透明，能巧妙地隐身于水域中；北极熊白色的皮毛和冰天雪地的背景十分协调；许多鱼类背部颜色深，腹部色浅，从上向下看，与水底颜色一致，从下向上看，却又像天空。分割色是保护色的又一种形式，如虎、豹、斑马、长颈鹿身
29、上都有鲜艳的花纹，在光暗斑驳的环境配合下，能使其轮廓模糊不清。某些种类的比目鱼和蜥蜴能随背景变化而改变体色，以保持与环境的协调，这又是保护色的一种形式。2.警戒色如毒蛾的幼虫多具有鲜艳的色彩和斑纹，误食这种幼虫的小鸟常被毒毛损伤口腔粘膜，以后这种易于识别的色彩和斑纹就成为小鸟的警戒色。又如欧洲有一种塔蛛，腹部呈现红色，其皮肤腺能分泌毒液，当它受到攻击时，其腹部向上，显示红色肚皮以示对天敌的“警告”。其他如瓢虫的斑点，毒蛇鲜艳的花纹等。3.拟态 如一些无毒的假珊瑚蛇也具有与剧毒的真珊瑚蛇相似的红、黑、黄相间的横纹。又如鮟鱇背上的棘形鳍很像蠕虫，当其他小鱼来吃“虫”时反而被它吃掉。猪笼草形似鲜花，能诱捕采蜜的小虫。杜鹃的拟态属于宿主拟态，它把卵产在其他鸟的巢中，其卵的大小、色泽等与原巢内的卵极其相似，因此杜鹃可让其他的鸟来为其孵卵育雏。
