生理學(xué)-授課教案本科教案:第一章 緒論

河北醫(yī)科大學(xué)生理學(xué)教研室講稿

教研室：人體生理學(xué)  教師姓名：宋士軍

第一章  緒論

基本要求

掌握：生理學(xué)的任務(wù)，內(nèi)環(huán)境和穩(wěn)態(tài)的概念，正反饋和負(fù)反饋概念。

熟悉：神經(jīng)調(diào)節(jié)，體液調(diào)節(jié)，正、負(fù)反饋控制系統(tǒng)，

了解：生理學(xué)研究的三個(gè)水平，自身調(diào)節(jié)，前饋控制系統(tǒng)

第一節(jié)  生理學(xué)的研究對(duì)象和任務(wù)

一、生理學(xué)的研究對(duì)象

生理學(xué)(physiology) 是生物學(xué)的一個(gè)分支，是一門研究生物體功能活動(dòng)規(guī)律的科學(xué)。

以生物機(jī)體的生命活動(dòng)現(xiàn)象和機(jī)體各個(gè)組成部分的功能為研究對(duì)象。只有活的機(jī)體、活的器官、活的細(xì)胞才具有功能。所以，生理學(xué)的研究對(duì)象是活體（有生命的物體)。

二、生理學(xué)的任務(wù)

生理學(xué)的任務(wù)是研究生物機(jī)體的功能，就是整個(gè)生物及其各個(gè)部分所表現(xiàn)出的各種生命現(xiàn)象或生理作用，如呼吸、消化、循環(huán)等的產(chǎn)生原理、發(fā)生條件及機(jī)體內(nèi)外環(huán)境變化對(duì)它的影響。

疾病的各種臨床表現(xiàn)，都是正常功能發(fā)生改變的結(jié)果。只有掌握了正常的，才能區(qū)分和鑒別異常的。所以，生理學(xué)是一門重要的基礎(chǔ)課，是醫(yī)學(xué)院校學(xué)生的一門必修課。

三、現(xiàn)代生理學(xué)的奠基人

17世紀(jì)初英國(guó)的William Harvey在1628年發(fā)表了論著《心與血液的運(yùn)動(dòng)》Harvey由于發(fā)現(xiàn)了血液循環(huán)而把生理學(xué)確立為科學(xué)。

四、生理學(xué)研究的三個(gè)水平

1．細(xì)胞、分子水平的研究：各器官的功能都是由構(gòu)成該器官的各種細(xì)胞的特性決定的。以細(xì)胞及構(gòu)成細(xì)胞的分子為研究對(duì)象，觀察其超微結(jié)構(gòu)的功能和細(xì)胞內(nèi)生物分子的物理化學(xué)變化過(guò)程。這方面的知識(shí)稱為細(xì)胞生理學(xué)(cell physiology)或普通生理學(xué)(general physiology)。

2．器官、系統(tǒng)水平的研究：以器官、系統(tǒng)為研究對(duì)象，觀察其功能和調(diào)節(jié)機(jī)制。這方面的知識(shí)稱為器官生理學(xué)。

3．整體水平的研究：以完整的機(jī)體為研究對(duì)象，觀察和分析在各種生理?xiàng)l件下不同的器官、系統(tǒng)之間相互聯(lián)系、相互協(xié)調(diào)的規(guī)律。是生理學(xué)研究的最高水平。

以上三個(gè)水平的研究是互相聯(lián)系、互相補(bǔ)充的。

五、生命的基本特征

㈠新陳代謝

機(jī)體與環(huán)境之間不斷進(jìn)行物質(zhì)交換和能量交換,以實(shí)現(xiàn)自我更新的過(guò)程,稱為新陳代謝。

新陳代謝是生命活動(dòng)最基本的特征。

生物體的基本結(jié)構(gòu)單位細(xì)胞只有通過(guò)新陳代謝才能不斷地獲得更新。新陳代謝一旦停止，生命便結(jié)束。
㈡興奮性

1.定義：生物體感受刺激產(chǎn)生反應(yīng)的能力,是生物體生存的必要條件。
2.反應(yīng)：抑制（inhibition) 強(qiáng)到弱
 興奮（excitation)弱到強(qiáng)
3.刺激三要素：
  強(qiáng)度
  時(shí)間
  強(qiáng)度時(shí)間變化率
  要引起組織興奮，強(qiáng)度、時(shí)間、強(qiáng)度時(shí)間變化率都必須達(dá)到一最小值。
4.適應(yīng)性 生物體對(duì)環(huán)境變化產(chǎn)生適應(yīng)性反應(yīng)的能力。人類不僅有被運(yùn)適應(yīng)， 還能主動(dòng)適應(yīng)。

㈢生殖：

是生命活動(dòng)的基本特征之一。

第二節(jié)   機(jī)體的內(nèi)環(huán)境

體液及分布:

體液: 人體細(xì)胞內(nèi)外含有大量液體，總稱為體液。

分布: 

細(xì)胞內(nèi)液：（約2/3，體重的40％)

體液組織液：約3/4，約占體重15％

血漿：約1/4，約占體重5％。

細(xì)胞外液：（約1/3，體重的20％)  淋巴液：少量

胸膜腔、腦脊腔及關(guān)節(jié)腔內(nèi)液體

固體：體重的40％

 

一、內(nèi)環(huán)境

1.定義：細(xì)胞直接生活的環(huán)境是內(nèi)環(huán)境指細(xì)胞外液。

2.人體的細(xì)胞從細(xì)胞外液中攝取氧和其它營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，同時(shí)將二氧化碳和其它代謝產(chǎn)物排入細(xì)胞外液。因此，細(xì)胞直接生活的環(huán)境是細(xì)胞外液，細(xì)胞外液是機(jī)體中細(xì)胞所處的內(nèi)環(huán)境(internal environment)。

二、穩(wěn)態(tài)

穩(wěn)態(tài)（homeostasis)：內(nèi)環(huán)境理化性質(zhì)相對(duì)恒定的狀態(tài)。

1859年法國(guó)Claude Bernard首先指出，只有保持內(nèi)環(huán)境相對(duì)穩(wěn)定，復(fù)雜的多細(xì)胞動(dòng)物才有可能生存。

維持內(nèi)環(huán)境理化性質(zhì)相對(duì)恒定的狀態(tài)，稱為穩(wěn)態(tài)（homeostasis)，是一種動(dòng)態(tài)平衡狀態(tài)。因?yàn)橐环矫嫱猸h(huán)境變化的影響和細(xì)胞的新陳代謝不斷破壞內(nèi)環(huán)境的穩(wěn)態(tài)，另一方面機(jī)體通過(guò)的調(diào)節(jié)使其不斷的恢復(fù)平衡�？梢哉J(rèn)為機(jī)體的一切功能活動(dòng)最終的生物學(xué)意義在于維持內(nèi)環(huán)境的相對(duì)恒定。

1.穩(wěn)態(tài)的含義：

（1)細(xì)胞外液理化特性總在一定水平上保持相對(duì)恒定，不隨外環(huán)境的變化而明顯變化。

（2)這個(gè)恒定狀態(tài)并不是完全恒定不變的，它是一個(gè)動(dòng)態(tài)平衡，是在微小波動(dòng)中保持相對(duì)恒定的。

2.穩(wěn)態(tài)的實(shí)現(xiàn)：

在整體水平上是在神經(jīng)體液機(jī)制調(diào)節(jié)下，通過(guò)各器官系統(tǒng)的活動(dòng)而實(shí)現(xiàn)的。

3.穩(wěn)態(tài)的意義：

維持細(xì)胞、器官、系統(tǒng)乃至整體的正常功能及生命活動(dòng)的必要條件。若破壞內(nèi)環(huán)境穩(wěn)定，機(jī)m.zxtf.net.cn體將發(fā)生疾病

穩(wěn)態(tài)是一個(gè)十分重要的概念，它揭示了生命活動(dòng)的一個(gè)最重要的規(guī)律。

第三節(jié)   生理功能的調(diào)節(jié)

機(jī)體對(duì)各種功能活動(dòng)的調(diào)節(jié)方式主要有三種，即神經(jīng)調(diào)節(jié)、體液調(diào)節(jié)和自身調(diào)節(jié)，其中神經(jīng)調(diào)節(jié)起主導(dǎo)作用。

一、神經(jīng)調(diào)節(jié)

1.神經(jīng)系統(tǒng)是調(diào)節(jié)全身各種功能活動(dòng)的調(diào)節(jié)系統(tǒng)，通過(guò)神經(jīng)系統(tǒng)的調(diào)節(jié)稱為神經(jīng)調(diào)節(jié)(nervous regulation)。神經(jīng)系統(tǒng)活動(dòng)的基本過(guò)程是反射。

在中樞神經(jīng)系統(tǒng)參與下，機(jī)體對(duì)內(nèi)外環(huán)境變化產(chǎn)生的適應(yīng)性、規(guī)律性的應(yīng)答反應(yīng)，稱為反射（reflex)。完成反射活動(dòng)的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)稱為反射弧(reflex arc)，由感受器、傳入神經(jīng)、中樞、傳出神經(jīng)和效應(yīng)器五個(gè)基本成分組成。反射弧結(jié)構(gòu)和功能的完整性是反應(yīng)得以順利進(jìn)行的基礎(chǔ)。

2.神經(jīng)調(diào)節(jié)的特點(diǎn)：作用迅速、準(zhǔn)確、短暫。

3.條件反射和非條件反射

條件反射與非條件反射之比較

二、體液調(diào)節(jié)

體液調(diào)節(jié)(humoral regulation)：

機(jī)體的某些細(xì)胞能生成并分泌某些特殊的化學(xué)物質(zhì)，后者經(jīng)體液運(yùn)輸?shù)竭_(dá)全身的組織細(xì)胞或體內(nèi)某些特殊的組織細(xì)胞，調(diào)節(jié)其功能活動(dòng)。

1．作用方式

（1)遠(yuǎn)距分泌——體內(nèi)的內(nèi)分泌細(xì)胞分泌的特殊的化學(xué)物質(zhì)（激素)，往往由血液運(yùn)輸至全身，調(diào)節(jié)細(xì)胞的活動(dòng)，稱為遠(yuǎn)距分泌。

（2)旁分泌——有一些細(xì)胞分泌的激素可由組織液擴(kuò)散作用于附近的細(xì)胞，調(diào)節(jié)這些細(xì)胞的活動(dòng)，稱為局部性的體液調(diào)節(jié)或旁分泌（paracrine)調(diào)節(jié)。

（3)神經(jīng)分泌——下丘腦的一些神經(jīng)細(xì)胞也能合成激素，其隨神經(jīng)軸突的軸漿流至末梢，由末梢釋放入血，這種方式稱為神經(jīng)分泌(neurosecretion)。

（4)自分泌——某些細(xì)胞分泌的激素通過(guò)局部的體液擴(kuò)散作用于該細(xì)胞本身，調(diào)節(jié)其功能活動(dòng)，稱為自分泌。

2．體液調(diào)節(jié)的特點(diǎn)：緩慢、廣泛、持久。

三、自身調(diào)節(jié)

自身調(diào)節(jié)(autoregulation)：

當(dāng)內(nèi)外環(huán)境變化時(shí)，組織、細(xì)胞在不依賴于外來(lái)的神經(jīng)或體液因素的情況下，自身對(duì)內(nèi)外環(huán)境變化發(fā)生的適應(yīng)性反應(yīng)。

自身調(diào)節(jié)的特點(diǎn)：準(zhǔn)確、穩(wěn)定，但調(diào)節(jié)幅度小、靈敏度較差。

人體功能活動(dòng)的調(diào)節(jié)方式

第四節(jié)   體內(nèi)的控制系統(tǒng)

從控制論的觀點(diǎn)來(lái)分析，控制系統(tǒng)可分為非自動(dòng)控制系統(tǒng)、反饋控制系統(tǒng)和前饋控制系統(tǒng)三大類。

一、非自動(dòng)控制系統(tǒng)

由控制部分對(duì)受控部分發(fā)出活動(dòng)的指令，但受控部分的活動(dòng)不會(huì)影響控制部分的

活動(dòng)�？刂品绞绞菃蜗虻模�是一個(gè)開環(huán)系統(tǒng)。

二、反饋控制系統(tǒng)

反饋：由控制部分對(duì)受控部分發(fā)出活動(dòng)的信號(hào)，而受控部分則發(fā)出反饋信號(hào)返回到控制部分，使控制部分的活動(dòng)發(fā)生相應(yīng)的變化，從而對(duì)受控m.zxtf.net.cn/job/部分的活動(dòng)進(jìn)行調(diào)節(jié)。

反饋是一個(gè)閉環(huán)系統(tǒng)。在反饋控制系統(tǒng)中，若反饋信號(hào)能減弱控制部分的活動(dòng)，稱為負(fù)反饋（negative feedback)；若反饋信號(hào)能加強(qiáng)控制部分的活動(dòng)，稱為正反饋(positive feedback) 。

1. 負(fù)反饋控制系統(tǒng)：較多見(jiàn)，作用是使系統(tǒng)保持穩(wěn)定。內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)的維持就是因?yàn)橛性S多負(fù)反饋控制系統(tǒng)的存在和發(fā)揮作用。

2. 正反饋控制系統(tǒng)：較少見(jiàn)，能使整個(gè)系統(tǒng)處于再生狀態(tài)，使這一過(guò)程最后到達(dá)極端，或結(jié)束這一過(guò)程。作用是破壞原先的平衡狀態(tài)。人體的正反饋現(xiàn)象很少：例如排尿、排便、分娩、血液凝固、射精、神經(jīng)細(xì)胞發(fā)生動(dòng)作電位時(shí)Na⁺的內(nèi)流。

反饋控制系統(tǒng)的缺點(diǎn)是反應(yīng)有一定的波動(dòng)和時(shí)間滯后現(xiàn)象。

三、前饋控制（feed-forwardcontrol)系統(tǒng)

控制部分對(duì)受控部分發(fā)出活動(dòng)信號(hào)的同時(shí)，又通過(guò)另一快捷途徑向受控部分發(fā)出前饋信號(hào)，及時(shí)地調(diào)控受控部分的活動(dòng)。作用是有更好的預(yù)見(jiàn)性和適應(yīng)性。例如：條件反射。前饋控制系統(tǒng)的缺點(diǎn)是有可能失誤。