绪论生理第八版

生理学课件生理学课件根据朱大年主编生理学第根据朱大年主编生理学第 8 版教材编写版教材编写新乡医学院三全学院生理教研室周崇坦编制新乡医学院三全学院生理教研室周崇坦编制第一节第一节 生理学的任务和研究方法生理学的任务和研究方法 第二节第二节 机体的内环境和稳态机体的内环境和稳态 Introduction to Physiology第三节第三节 机体生理功能的调节机体生理功能的调节 习题练习习题练习第一节第一节 生理学的任务和研究方法生理学的任务和研究方法一、生理学一、生理学（physiology）及及其任务其任务人体生理学的研究任务人体生理学的研究任务：是是生物科学的一个分支生物科学的一个分支;是是一门研究生物体及其各组成部分正一门研究生物体及其各组成部分正常功能活动规律的科学。常功能活动规律的科学。阐明阐明机体及其各组成部分机体及其各组成部分正常的功能活动规律及正常的功能活动规律及其产生机制其产生机制，内外环境变化对其影响及机体为适应，内外环境变化对其影响及机体为适应环境变化和维持生命活动所进行的相应调节。环境变化和维持生命活动所进行的相应调节。二、生理学与医学的关系 人体生理学（人体生理学（human physiology）是一门重要）是一门重要的医学基础理论课的医学基础理论课 只有了解正常，才能认识只有了解正常，才能认识异常异常 医生给人治病的目的就是医生给人治病的目的就是使异常向正常转化使异常向正常转化 为正确认识和处理临床实为正确认识和处理临床实际问题提供了正确的科学际问题提供了正确的科学思维方法和研究手段。思维方法和研究手段。生理学是一门生理学是一门实验性科学实验性科学（一）（一）动物实验动物实验：动物实验包括：动物实验包括急性急性动物实验（动物实验（在在体体(in vivo)实验和实验和离体离体(in vitro)实验）和实验）和慢性慢性动动物实验，是生理学研究采用的主要方法；物实验，是生理学研究采用的主要方法；（二）（二）人体实验人体实验：进行人体实验、获得人类的生理：进行人体实验、获得人类的生理参数和了解功能调节机制是人类了解自己的最有参数和了解功能调节机制是人类了解自己的最有效途径，效途径，调查研究调查研究：调查研究是以人的群体：调查研究是以人的群体为对象进行的，如人体生理正常值需要在大样本为对象进行的，如人体生理正常值需要在大样本人群中进行测量和统计。人群中进行测量和统计。三、生理学的研究方法三、生理学的研究方法四、生理学研究的三个水平四、生理学研究的三个水平（一）（一）器官和系统水平的研究器官和系统水平的研究 器官生理学器官生理学（organ physiology）（二）（二）细胞和分子水平的研究细胞和分子水平的研究 细胞和分子生理学细胞和分子生理学（cellular and molecular physiology）、）、生理生理（功能功能）基因组学基因组学（physiological or functional genomics）（三）（三）整体水平的研究整体水平的研究整合生理学整合生理学（integrative physiology）第二节第二节 机体的机体的内环境、稳态内环境、稳态（一）体液（一）体液（body fluid）及其组成）及其组成：体液体液（占体重（占体重60%）细胞内液细胞内液（intracellular fluid）约占体重约占体重40%细胞外液细胞外液（extracellular fluid）约占体重）约占体重20%，包括，包括血浆血浆（占（占5%）和）和组织液组织液（占（占15%）（二）体液的分隔和相互沟通（二）体液的分隔和相互沟通注意：脑脊液、关节腔液及胸腹腔液与血液之间仅有缓慢的交换和取注意：脑脊液、关节腔液及胸腹腔液与血液之间仅有缓慢的交换和取得平衡的能力！故一个得平衡的能力！故一个肝腹水的病人肝腹水的病人肺肺消化道消化道肾脏肾脏组织细胞组织细胞血液循环血液循环内环境内环境（三三）内环境内环境（internal environment）的）的概念及其提出概念及其提出外环外环境境Claude Bernard二、内环境的稳态二、内环境的稳态 稳态稳态：（homeostasis）内环境的稳态是一个内环境的稳态是一个动态的、动态的、相对的稳定相对的稳定状态。状态。内环境理化性质内环境理化性质保持保持相对恒定相对恒定的的状态称为稳态。状态称为稳态。（一）（一）稳态概念的提出：稳态概念的提出：美国生理学家：美国生理学家：Cannon（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是机体自是机体自我调节的结果我调节的结果 稳态的意义稳态的意义：稳态是：稳态是维持机体正常生命活维持机体正常生命活动的必要条件。某项动的必要条件。某项血检指标较长时间偏血检指标较长时间偏离正常值离正常值表明稳态表明稳态已遭破坏已遭破坏机体患病！机体患病！维持动脉血正常的维持动脉血正常的氧分压和二氧化碳氧分压和二氧化碳分压分压 已已不局限于不局限于指内环境的理化性质。指内环境的理化性质。目前稳态的概念目前稳态的概念已泛指已泛指体内在三个水体内在三个水平层面上的各种生理功能活动保持相平层面上的各种生理功能活动保持相对稳定状态。对稳定状态。稳态的维持主要依靠体内的负反馈控稳态的维持主要依靠体内的负反馈控制。（见后续内容）制。（见后续内容）（三）稳态概念的扩展（三）稳态概念的扩展第三节第三节 机体生理功能机体生理功能 的调节的调节 一、生理功能的调节方式一、生理功能的调节方式 人体各器官的功能对内环境的变化所发生的适人体各器官的功能对内环境的变化所发生的适应性反应称为应性反应称为生理功能的调节生理功能的调节。生理功能的调节方式有以下三种生理功能的调节方式有以下三种：神经调节神经调节（nervous regulation）体液调节体液调节（humoral regulation）自身调节自身调节（autoregulation）（一）（一）神经调节神经调节 神经调节的神经调节的概念概念:通过神经系统进行，是机通过神经系统进行，是机体体功能的主要调节方式功能的主要调节方式 神经调节的神经调节的基本方式基本方式是是反射反射；反射的结构基；反射的结构基础是础是反射弧反射弧，反射弧包括，反射弧包括5个部分，缺一不个部分，缺一不可。分为可。分为非条件反射非条件反射与与条件反射条件反射两种两种 神经调节的神经调节的特点特点：反应迅速、定位准确、作：反应迅速、定位准确、作用时间短暂。用时间短暂。（二）（二）体液调节体液调节 体液调节是体液调节是化学物质化学物质通过体液途径对器官组织通过体液途径对器官组织活动进行调节的过程活动进行调节的过程,化学物质主要来自：化学物质主要来自：内分泌腺内分泌腺或内分泌细胞分泌的激素或内分泌细胞分泌的激素 某些组织细胞产生的特殊化学物质，某些组织细胞产生的特殊化学物质，如如组胺、组胺、5-羟色胺、细胞因子羟色胺、细胞因子等。等。细胞代谢的某些产物，如细胞代谢的某些产物，如CO2、乳酸、乳酸等。等。调节方式调节方式：远距分泌（：远距分泌（telecrine）；旁分）；旁分泌泌(paracrine)；神经分泌；神经分泌(neurocrine);体液调节特点体液调节特点体液调节特点：体液调节特点：调节速度慢调节速度慢、时间长时间长、范围广范围广关于关于神经神经-体液调节体液调节 这是神经和体液调节这是神经和体液调节同时存在的一种复合调同时存在的一种复合调节的方式节的方式，如图所示：，如图所示：（三）（三）自身调节自身调节 概念概念:是指组织或器官不依赖于神经和体液调节，是指组织或器官不依赖于神经和体液调节，而是由其自身特性对内外环境变化产生适应性而是由其自身特性对内外环境变化产生适应性反应的过程。反应的过程。例如：血压在一定范围内波动时，心脏例如：血压在一定范围内波动时，心脏冠脉血流冠脉血流量（量（60-180mmHg60-180mmHg）、脑血流量（脑血流量（60-140mmHg60-140mmHg）、及及肾血流量肾血流量（80-180mmHg80-180mmHg）能够能够维持相对恒定维持相对恒定。故临床故临床麻醉病人麻醉病人血压必须维持在高于下限水平。血压必须维持在高于下限水平。自身调节特点自身调节特点：影响范围小、调节幅度影响范围小、调节幅度 小、灵敏度较低小、灵敏度较低。二、二、生理功能调节的自动控生理功能调节的自动控制原理制原理 体内的控制系统体内的控制系统(control system)数以千计，数以千计，就自动化功能控制的实现而言可分为两大类：就自动化功能控制的实现而言可分为两大类：反馈控制系统反馈控制系统“闭环闭环”系统（系统（closed loop）前馈控制系统前馈控制系统（feed forward）非自动（非自动（开环）开环）控制系统控制系统 非自动控制系统实际上就是非自动控制系统实际上就是单一的反射单一的反射过程。过程。从感受器接受刺激到效应器产生动作是从感受器接受刺激到效应器产生动作是单方向单方向一一次性完成，其中枢不受效应器动作的反作用，即次性完成，其中枢不受效应器动作的反作用，即在这种情况下，在这种情况下，刺激决定着反应，而反应不能改刺激决定着反应，而反应不能改变刺激变刺激。这种控制系统无自动控制的能力。这种控制系统无自动控制的能力。效应效应开环系统示意图开环系统示意图控制系统控制系统受控系统受控系统控制信息控制信息分析思考分析思考（一）（一）反馈控制反馈控制系统系统 实现人体功能调节的实现人体功能调节的自动化自动化反馈反馈（feedback）控制控制 在多数情况下，在多数情况下，控制部分控制部分（神经中枢或内（神经中枢或内分泌腺）与分泌腺）与受控部分受控部分（效应器或靶细胞）（效应器或靶细胞）之间为一之间为一闭环式的回路闭环式的回路。由受控部分发出的信息反过来影响控制部由受控部分发出的信息反过来影响控制部分的活动称为分的活动称为反馈反馈。反馈控制反馈控制的示意图的示意图 反馈信息反馈信息反应反应 控制部分控制部分 受控部分受控部分刺激刺激控制信息控制信息反馈调节的方式反馈调节的方式 反馈调节的方式有二：反馈调节的方式有二：负反馈负反馈：指由受控部分发出的反馈信息对控指由受控部分发出的反馈信息对控 制部分的活动起抑制作用，使控制制部分的活动起抑制作用，使控制 部分部分 的活动减弱，称为的活动减弱，称为negative feedback.正反馈正反馈：指由受控部分发出的反馈信息对控指由受控部分发出的反馈信息对控 制部分的活动起加强作用，使控制制部分的活动起加强作用，使控制 部分部分 的活动加强，称为的活动加强，称为positive feedback.1.负反馈负反馈控制系统控制系统 负反馈的生理意义负反馈的生理意义：负反馈普遍存在于机体：负反馈普遍存在于机体功能调节过程中，它是维持机体内环境稳态功能调节过程中，它是维持机体内环境稳态的重要控制机制。的重要控制机制。负反馈控制都有一个负反馈控制都有一个调定点调定点（set point）2.正反馈正反馈控制系统控制系统 正反馈的生理意义正反馈的生理意义：通过反馈信息的反复加强作：通过反馈信息的反复加强作用，产生用，产生“滚雪球滚雪球”效应，使机体当时正在发生效应，使机体当时正在发生的某一生理活动过程很快达到高潮并发挥最大效的某一生理活动过程很快达到高潮并发挥最大效应。应。机体正反馈的实例机体正反馈的实例：仅有很少几个，如：仅有很少几个，如：血液凝固血液凝固过程、过程、分娩分娩过程、过程、排便反射排便反射过程、过程、排排尿反射尿反射过程、可兴奋细胞过程、可兴奋细胞0期去极化时期去极化时Na+通道通道开放及开放及Na+内流内流过程、过程、排卵前成熟卵泡分泌大量排卵前成熟卵泡分泌大量雌激素刺激腺垂体分泌黄体生成素雌激素刺激腺垂体分泌黄体生成素过程。过程。反馈信息不是来自受控部分，而是由体内某反馈信息不是来自受控部分，而是由体内某种监测装置在受到刺激后预先发出信息，作种监测装置在受到刺激后预先发出信息，作用于控制部分，使其及早做出适应性反应。用于控制部分，使其及早做出适应性反应。（二）（二）前馈前馈控制系统控制系统前馈前馈（feedforward）的概念：）的概念：条件反射条件反射活动就是一种前馈控制活动。活动就是一种前馈控制活动。前馈克服了前馈克服了负反馈具有的负反馈具有的“滞后滞后”、“波动波动”的缺点的缺点前馈前馈调节调节本章小结本章小结 两个重要概念两个重要概念:内环境内环境与与稳态稳态 人体功能的调节方式人体功能的调节方式:神经调节神经调节:概念、特点概念、特点 体液调节体液调节:概念、特点概念、特点 自身调节自身调节:概念、特点概念、特点 反馈调节反馈调节:指效应器对中枢的调节指效应器对中枢的调节,包括包括 负反馈负反馈与与正反馈正反馈 前馈前馈调节调节:指干扰信息对中枢及效应器的指干扰信息对中枢及效应器的直接作用直接作用.习题练习习题练习END动物实验（动物实验（animal experiment）返回返回人体实验人体实验返回返回人体实验人体实验返回返回16281628年年,英国英国医生医生哈维哈维首先首先出版了历史上出版了历史上第一本基于实第一本基于实验证据的生理验证据的生理学著作学著作心与心与血的运动血的运动.俄国生理学家俄国生理学家巴甫洛夫巴甫洛夫（1849184919361936）进）进行了脑的高级神经活动行了脑的高级神经活动-条件反射的研究条件反射的研究返回返回器官和系统水平的研究器官和系统水平的研究实例实例心脏的泵血功能心脏的泵血功能返回返回返回返回细胞和分子水平的研究细胞和分子水平的研究返回返回肝硬化腹水的形成返回返回返回返回体液中各种离子的正常浓度体液中各种离子的正常浓度返回返回瞳孔对光反射动画瞳孔对光反射动画中脑顶盖前区视神经视神经光照光照动眼神经缩瞳核动眼神经缩瞳核动眼神经缩瞳核动眼神经缩瞳核动眼神经动眼神经动眼神经动眼神经返回返回机体主要内分泌腺机体主要内分泌腺返回返回返回返回肾血流量自身调节图片肾血流量自身调节图片返回返回返回返回前馈调节前馈调节返回返回负反馈控制系统的负反馈控制系统的调定点调定点（工作点工作点）图示）图示Positive feedback返回返回body fluid不同年龄和组织体液量占体重百分数的差别：新生儿不同年龄和组织体液量占体重百分数的差别：新生儿80；婴儿；婴儿70；学龄儿童；学龄儿童65；成年人；成年人60；脂肪组织含水量；脂肪组织含水量1030；肌肉组织；肌肉组织2580；因此，胖人对失水性疾病耐受差。；因此，胖人对失水性疾病耐受差。返回返回后基因组时代后基因组时代指的是指的是:整个整个人类基因组计划人类基因组计划的完成过程就像的完成过程就像一个由粗到细的画图过程，先画好框架，一个由粗到细的画图过程，先画好框架，再画草图，再对草图进行加工，越画越细再画草图，再对草图进行加工，越画越细致。致。2000年年6月月26日，参与日，参与“国际人类基国际人类基因组计划因组计划”的的美美、英英、日、法、德、中、日、法、德、中6个个国家国家16个研究中心联合宣布人类基因组个研究中心联合宣布人类基因组“工作框架图工作框架图”画好了。人类基因组画好了。人类基因组“工工作框架图作框架图”是覆盖人的大部分是覆盖人的大部分基因组基因组、准、准确率超过确率超过90%的的DNA序列序列图。从这一时刻图。从这一时刻开始，人类真正认识了自己，从此人类历开始，人类真正认识了自己，从此人类历史进入了一个崭新的时代史进入了一个崭新的时代后基因组时后基因组时代代返回返回本章试题本章试题第一章第一章 绪论：绪论：A型题型题1.维持内环境稳态主要靠维持内环境稳态主要靠 A、体液性调节、体液性调节B、自身调节、自身调节 C、正反馈调节、正反馈调节 D、负反馈调节、负反馈调节E、前馈调节、前馈调节2.对神经调节特点的叙述，对神经调节特点的叙述，正确的正确的是是 A、调节幅度小、调节幅度小B、调节的敏感性差、调节的敏感性差C、作用范围广，而且持久、作用范围广，而且持久D、作用范围局限，而且反应缓慢、作用范围局限，而且反应缓慢E、反应迅速、准确和短暂、反应迅速、准确和短暂 DE答案第一章第一章 绪论：绪论：A型题型题3.对体液调节特点的叙述，对体液调节特点的叙述，正确的正确的是是 A、调节幅度大、调节幅度大B、调节敏感性强、调节敏感性强C、作用范围广，而且持久、作用范围广，而且持久D、作用范围局限，而且反应较慢、作用范围局限，而且反应较慢E、反应迅速、准确和短暂、反应迅速、准确和短暂4.机体处于寒冷环境时，甲状腺激素分泌增多是属于机体处于寒冷环境时，甲状腺激素分泌增多是属于 A、神经调节、神经调节B、体液调节、体液调节C、自身调节、自身调节D、正反馈调节、正反馈调节E、神经、神经-体液调节体液调节 CE答案上一页下一页第一章第一章 绪论：绪论：A型题型题5.下列生理过程中，属于负反馈调节的是下列生理过程中，属于负反馈调节的是 A、排尿反射、排尿反射B、减压反射、减压反射C、分娩、分娩D、血液凝固、血液凝固E、动作电位去极化、动作电位去极化6.下列生理过程中，属于正反馈调节的是下列生理过程中，属于正反馈调节的是 A、减压反射、减压反射B、排尿反射、排尿反射C、屈肌反射、屈肌反射D、肺牵张反射、肺牵张反射E、血糖浓度的调节、血糖浓度的调节BB答案上一页下一页第一章第一章 绪论：绪论：A型题型题9.下列各项调节中，属于自身调节的是下列各项调节中，属于自身调节的是 A、动脉血压在、动脉血压在60140mmHg范围内变动时，范围内变动时，脑血流量可保持相对恒定脑血流量可保持相对恒定B、全身动脉血压升高时，血压水平下降、全身动脉血压升高时，血压水平下降C、过度通气后，呼吸暂停、过度通气后，呼吸暂停D、水量摄入多时，尿量增加、水量摄入多时，尿量增加E、机体酸中毒时，泌酸增加、机体酸中毒时，泌酸增加10.下列实验中，属于慢性实验方法的是下列实验中，属于慢性实验方法的是 A、离体蛙心灌流、离体蛙心灌流B、狗食道造瘘假饲实验、狗食道造瘘假饲实验C、临床胃液分泌实验、临床胃液分泌实验D、血液常规检查、血液常规检查E、输尿管插管引流尿液、输尿管插管引流尿液AB答案上一页下一页第一章第一章 绪论：多选题绪论：多选题1.关于生理学这门学科，下列叙述哪些是关于生理学这门学科，下列叙述哪些是正确的正确的 A、是生物科学中的一个分支、是生物科学中的一个分支B、是医学的一门基础理论课程、是医学的一门基础理论课程C、是研究生物体的生命活动及其活动规律的科学、是研究生物体的生命活动及其活动规律的科学D、主要从细胞分子、器官系统和整体三个水平研究生命活动的规律、主要从细胞分子、器官系统和整体三个水平研究生命活动的规律E、与解剖学无关、与解剖学无关2.下列情况中下列情况中不属于不属于自身调节的是自身调节的是 A、一定范围内心肌纤维初长度愈长，收缩强度愈大、一定范围内心肌纤维初长度愈长，收缩强度愈大B、人过度通气后，呼吸暂停、人过度通气后，呼吸暂停C、动脉血压升高后，肾血流量相对稳定、动脉血压升高后，肾血流量相对稳定D、人在寒冷环境中出现寒战、人在寒冷环境中出现寒战E、碱中毒，尿中泌、碱中毒，尿中泌H+减少减少ABCDBDE答案上一页下一页第一章第一章 绪论：简答题绪论：简答题1.反应、反射、反馈有何区别？反应、反射、反馈有何区别？2.举例说明前馈控制的生物学意义是什么？举例说明前馈控制的生物学意义是什么？