人體及動物生理學生命科學學院宋紅生生命學院樓405

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Lifecycle

Diapause/10-14day22-28day10-14day

5-7day我的興趣課程目標

體系、能力、素質

教學內容第1章緒論第2章細胞的基本功能第3章神經系統與感覺器官第4章血液第5章血液循環第6章呼吸第7章消化第8章排泄第9章內分泌教材與參考書考核1.平時成績（30％）

2.期末考試（70％）第一章緒論第一節生理學的研究對象和任務第二節生理學的門類及其它學科的關系第三節生理學的產生和發展第四節生命現象的基本生理特征及生理機能之間的關系第一節

生理學的研究對象和任務（一）概念：生理學（physiology）是研究生物機體的生命活動現象、規律和功能的一門科學。是以機體的基本生命活動、各個組成部分的功能以及功能表現的物理和化學本質為研究對象的一門科學。

一、生理學的概念、任務（二）任務

研究機體各系統的器官和細胞的正常活動過程，特別是各器官、細胞的功能表現的內部機制，不同細胞、器官、系統之間的相互聯系和相互作用。二、生理學研究的層次

（一）細胞和分子水平的研究

研究細胞和它所含的物質分子的活動規律（二）組織和器官水平的研究

研究各組織器官的機能（三）系統水平

功能相關的器官連接在一起形成系統（四）整體水平的研究

研究整體機能對環境變化的反應和適應三、人體及動物生理學研究的方法1、急性實驗：是以失去知覺的動物作為研究對象，又可分為在體和離體兩類實驗。

（1）離體組織、器官實驗法：把要研究的某一組織或器官從活體上或剛死去的動物體上分離出來，置于一個能使它的生理機能保持一定時間的人工環境中，作為研究的對象。（2）活體解剖實驗法：使動物處于麻醉狀態下或破壞其中樞神經系統的條件下進行解剖，把要研究的器官暴露出來進行實驗研究。

優點：時間短，實驗條件或對象簡單，分析問題細致（又稱分析法）。

缺點：實驗脫離整體條件，麻醉或破壞動物神經中樞，對所得結果具有一定對局限性。2、慢性實驗：在完整正常的動物身體上對某一器官或某一生理現象進行的實驗，使在動物在清醒情況下進行實驗瘺管（1）暴露器官于體外，如胃瘺術。（2）體內埋藏電極法，如將電極置入動物丘腦部，通過刺激丘腦的不同部位測定動物的進食情況。從而得知丘腦中存在一個食欲中樞。

優點：①動物長時間存活；②實驗可反復進行；③保持機體的完整性及與外界環境的統一性。

缺點：應用范圍受限制，如手術和方法等。第二節生理學的門類及與其他學科的關系一、生理學的門類根據研究對象分根據研究水平分根據醫學實踐、生產實踐等的分類二、生理學與其它學科的關系與普通生物學、解剖學、組織學和胚胎學的關系與物理學、化學、數學的關系與醫學的關系與教育學、心理學、體育的關系第三節生理學的產生和發展古代和中世紀的生理學知識近代生理學的發展中國現代生理學的產生和發展一、古代和中世紀的生理學知識早在公元前2世紀出現的《內經》一書，是我國最早的醫學經典著作，書中表達了較完整的我國中醫思想體系，包括陰陽五行，營衛氣血、臟象經絡等基本概念。《內經》認為經絡是人體氣血運行聯系的通路，如經絡失常，氣血不和，則百病因之而生。還認為“心主血脈”，氣血循行體內“如環之無端，周而復始”，最早提出了血液循環的概念。1、Galen130－200年，古希臘的著名醫生和解剖學家。著有《醫經》，對血液運行，神經分布、腦、心等內臟都有具體的記載，但錯誤較多。他一生寫了131部醫學著作，其中83部流傳至今。他提出三位一體的“靈氣說”，心血潮運動說：肝臟產生自然之氣；心臟產生生命之氣；腦產生智慧之氣。2、Vesalius1514－1564年，比利時人，現代解剖學的奠基人，著有《人體構造》，全書7冊，系統的記載了人體各器官系統的形態結構，糾正了Galen的錯誤。1542年，JeanFerna

在Denaturalpartmedcie中引用Aristotle提出physiologia一詞，把研究人體結構和功能的內容從醫學范疇中獨立出來。二、近代生理學的發展在17、18世紀，顯微鏡的發明與化學、物理學的迅速進步都給生理學的發展創造了良好條件。1661年意大利組織學家馬爾比基應用顯微鏡發現毛細血管的結構后，才真正完成了全部血液循環的線路。法國哲學家笛卡兒根據異物碰到角膜即引起眨眼等類現象，首先提出了反射的概念，認為動物的活動都是對于外界一定刺激的反應。這為以后神經系統生理學的發展指出了方向。俄國學者羅蒙諾索夫首次提出的物質守恒與能量守恒及轉化定律，以及后來法國化學家拉瓦錫關于燃燒和呼吸原理的闡明，給機體新陳代謝的研究打下了基礎。意大利學者伽爾佛尼于1791年發表了他的名著《肌肉運動中的電效應》，從此開始了生理學中另一基本問題，即關于生物電現象及其本質問題的研究。WillianHarvey1578－1657年，17世紀英國著名醫生，1628年，Harvey出版了《心血的運動論》，闡述了血液循環的途徑和規律。提出心血管是一個封閉的管道系統，實驗證明了血液大循環的原理。標志著近代生理學即實驗生理學開始成為一門獨立的科學。也首先把動物實驗方法引進生理學領域。因此哈維被稱為近代生理學的奠基人。克勞德?貝爾納（ClaudeBernard，1813—1878）法國人，近代生理學創始人、生理學之父用活體解剖作為生理學研究的主要手段，在實驗技術的創造、科學事實的發現和新概念的建立等方面作出重要貢獻。他發現：肝臟有生成糖元的功能、血管舒縮受神經控制、胰液能消化脂肪、美洲箭毒的性質和作用，以及一氧化碳的毒性等。在1857年正式提出生物“內環境”的重要概念。1865年出版的他的《實驗醫學導論》一書被認為是生理學發展史上的一個里程碑謝靈頓（SherringtonCS，1857-1952）英國學者脊髓反射機制的研究，《神經系統的整合動作》給反射理論以豐富的客觀實驗證據，使現代生理學者開始認識了神經系統是如何把機體各部分活動聯系起來而取得協調一致的。謝切諾夫（1829-1905）

1863年俄國學者發表了著名的《腦的反射》，將反射概念應用于腦的活動。巴甫洛夫（1849-1936）

俄國學者，20世紀初，用慢性動物實驗方法，深入探討了當時生物科學的禁區——大腦的功能，并創建了高級神經活動系統，創建了條件反射學說，對醫學、心理學、生理學以及哲學產生了深遠的影響。自20世紀初開始，分析生理學與綜合生理學進一步蓬勃發展，從器官生理學研究看，除腦的高級機能外，都已達到了高度發展的水平。同時，由于科學技術的進步及化學、物理學和數學的發展，20世紀形成了許多新的科學分支。20年代初形成了生物化學，50年代建成了生物物理學，60年代出現了生物數學。近二三十年來，生理學整體、器官的功能研究已逐漸被微觀層次的研究所代替，更多的實驗研究是細胞和分子水平以及基因變化的觀察，現代生理學逐漸從器官生理學向細胞生理學與分子生理學方向發展忽視對整體功能的探討，生理學界對生理學發展的關注，提出生理學的研究方向向何處去的問題整合生理學（intergrationphysiology）將是未來生理學的主要內容，而其中闡明人腦高級功能將是對生理學家的最后一場挑戰整合生物學（intergrationbiology）——從分子到人體（frommolecularstohumans）整合生理學（IntegrativePhysiology）或系統生理學(SystemsPhysiology)

后基因組（genomics）后蛋白組（Proteomics）生理基因組學（PhysiologicalGenomics）生理蛋白組學（PhysiologicalProteomics）三、中國現代生理學的產生和發展在我國，對生理學進行系統的研究大概從1925年開始。1926年少數生理學工作者組成了中國生理學會，有會員25人，并于次年創刊了《中國生理學雜志》（1953年改稱《生理學報》）。由于學會的成立和學報的出版，國內生理學的研究得以逐步發展。我國現代生理學的奠基人是林可勝教授（1897—1969），他1925年自美回國后即任北京協和醫學院生理學系主任、教授，領導教學及科研工作，他不但研究工作成績卓著，還培養了我國許多著名的生理學家。他在消化生理學和痛覺生理學兩方面者是先驅，曾獲國際聲譽。在我國北方工作的著名生理學家還有沈雋淇教授（1894—1969）、侯宗濂教授（1900—1992）、林樹模教授（1893—1982）、張錫鈞教授（1899—1988）、馮德培教授（1907—1995）、趙以炳教授（1909—1987）和張香桐教授等。我國現代生理學的另一開拓者為蔡翹教授（1897—1990），他于1925年自美回國后任上海復旦大學大學學業系生理學教授，以后又在上海醫學院、原中央大學醫學院任教授，從事教學與科研工作，培養了一代又一代的生理學人材。他在肝的糖代謝、溶血及止血等方面的研究都取得很大成就，名聞國際。在南方工作的著名生理學家還有徐豐彥教授（1903—1993）、沈霽春教授（1903—1978）和朱壬葆教授（1909—1987）等。20世紀初期（20—30年代），神經生理學、內分泌學及營養學有新的進展或新建成學科體系在神經生理及感覺生理方面的工作者有：林可勝教授（研究消化生理調節的一般問題），蔡翹教授（研究感受器電生理反應問題）、侯宗濂教授（研究外周神經興奮性問題）等；在內分泌學研究方面的有：林可勝教授（在研究胃液分泌機制中發現腸抑胃素，這項發現被公認為是具有重要生理意義的經典性工作）；在營養學研究方面的有：沈雋淇教授和林樹模教授（研究了糖、脂肪在代謝中的相互轉換問題）。遞質、電生理及普通生理工作在20—30年代有新進展張錫鈞教授開展了乙酰膽堿代謝方面的研究（30—40年代）馮德培教授進行了神經肌肉接點終板電位及化學傳遞方面的研究（40年代前后）趙以炳教授開展了神經肌肉興奮性及各種離子對其作用問題的研究（30年代）徐豐彥教授和沈霽春教授在40年代前后開展了循環系統反射調節問題的研究。內分泌學和電生理學張錫鈞教授開展了垂體生理的研究（30—40年代）朱壬葆教授進行了甲狀腺、垂體與生殖腺的相互關系的研究（40年代）張香桐教授開展了誘發電位的研究（40年代）由于張香桐教授在誘發電位等研究中取得的優異成就，使他成為當代國際上著名的神經生理學家之一。1950年中國科學院正式成立了生理研究所（以后分為生理研究所與生化研究所），由馮德培教授擔任所長。1982年，中國科學院又成立了腦研究所，由張香桐教授擔任所長，為研究中樞神經系統生理學開辟了新的科研基地。此外，中國醫學科學院、軍事醫學科學院、中醫研究院以及許多大學和醫學院校都設有研究生理學的專門機構。其次，有些綜合性大學生物學系還設立了生理學專業，專門培養生理學的教學與科研人才。第四節生命現象的基本生理特征及生理機能的調節一、生命現象的基本生理特征第四節生命現象的基本生理特征及生理機能的調節一、生命現象的基本生理特征新陳代謝、興奮性、適應性、生長和生殖是生命現象的基本生理特征。1．新陳代謝新陳代謝是指機體主動地與環境進行物質和能量交換的過程，同時體內物質和能量也在進行轉變。新陳代謝過程包括兩個基本方面：一方面把從外界環境攝入體內的營養物質綜合成自身的物質，或暫時貯存起來，稱為同化作用（或合成代謝）；另一方面是將組成自向的物質或貯存于體內的物質分解，并把分解后的終產物排出體外，稱為異化作用（或分解代謝）。在進行同化作用時要吸收能量，在進行異化作用時要釋放能量。后者所釋放的能量，除一部分用于同化作用外，其余的供應機體各種生命活動的需要及產生熱量。2．興奮性一切活組織或細胞當其周圍環境條件迅速改變時，有發生反應的能力或特性，稱為興奮性或應激性（感應性）。這種引起反應的環境條件的迅速變化稱為刺激。活組織在接受刺激而發生反應時，其表現可以有兩種形式：一種是由相對靜止狀態轉變為顯著活動狀態，或由活動弱變為活動強，稱為興奮（excitation）

：另一種是由顯著活動狀態轉變為相對靜止狀態，或由活動強變為活動弱，稱為抑制（inhibition）

。興奮和抑制是相互聯系、相互制約的，它們都是活組織具有興奮性的表現。3．適應性當環境條件發生改變時，機體或其部分組織的機能與結構也將在某種限度內隨著發生相應的改變的現象稱為適應，機體的這種能力稱為適應性。4．生長與生殖生長、生殖是新陳代謝的具體表現。生長是個體合成代謝超過了分解代謝的結果。生殖是個體生長達到一定限度時可形成另一新個體的過程。二、生理機能的調節機體要不斷地調節體內各器官、系統的活動使它們相互密切協調配合，使機體形成一個統一的整體，以便與內、外環境的變化相適應。機體的調節方式有：神經調節、體液調節、自身調節1．神經調節

通過神經系統活動對機體實現的調節。神經調節主要是通過反射來實現的。反射就是指在中樞神經系統參與下，機體對內、外環境刺激所發生的規律性反應。反射的結構基礎稱為反射弧。反射弧包括5個部分：感受器傳入神經神經中樞傳出神經效應器完整的反射弧是實現反射活動的必要條件非條件反射——通過遺傳、出生后無需訓練就具有的反射。例如防御反射、食物反射和性反射等。非條件反射由非條件刺激所引起，具有固定的神經聯系，反射中樞位于神經系統的低級部位，是動物在種族進化過程中形成，而相繼遺傳給后代的。條件反射——動物出生后，通過訓練而建立起來的反射。由條件刺激（無關動因）所引起，具有暫時性的神經聯系，反射的高級中樞主要位于大腦皮質，是個體通過后天訓練而獲得的。2．體液調節

機體的某些細胞能產生某些特異性化學物質（如內分泌腺所分泌的激素），可通過血液循環輸送到全身各處，對某些特定的組織起作用，以調節機體的新陳代謝、生長、發育、生殖等機能活動，這種調節稱為體液調節。組織細胞的一些代謝產物在組織中含量增加時，能引起局部的血管舒張，使局部血流量增加，從而使積蓄的代謝產物能較迅速地被運走，這可稱為局部體液因素調節。

①遠分泌：內分泌腺→激素→血液運輸→受體→生理效應。②旁分泌：激素不經血液運輸而經組織液擴散達到的局部性體液調節。③神經分泌：神經細胞分泌的激素釋放入血達到的體液調節。神經-體液調節：神經系統通過控制內分泌腺分泌激素來調節效應器的活動。神經調節在機體調節中起著主導作用。調節方式：3、自身調節

不依賴神經和體液，只靠器官或細胞自身對刺激產生的適應性反應。

例如：小A的灌注壓↑→血管平滑肌受到牽拉→血管平滑肌收縮→小A的口徑↓→小A的灌注量不致增大.三種調節方式的特點神經調節：反應迅速；作用部位局限而精確；作用時間短暫；通過神經纖維傳導電脈沖而實現體液調節：反應緩慢；作用范圍廣泛；作用時間持久；通過體液運輸激素等化學物質來實現自身調節：調節比較簡單；調節范圍和能力有限三種調節方式的關系：神經調節起主導作用，體液調節起輔助作用，自身調節是神經調節和體液調節的必要補充三、體內的控制系統

在研究生命現象時，看到機體許多功能調節的過程與工程技術中的控制過程有許多共同的規律。從控制論的角度來看，體內存在著數以千計的各種控制系統。因此，學者們也應用控制論的概念、原理和方法來認識和分析機體各種功能的調節。從控制論的觀點分析，控制系統可分為三大類：非自動控制系統、反饋控制系統和前饋控制系統（1）非自動控制系統

非自動控制系統是一個開環系統，即受控部分的活動不會反過來影響控制部分的活動。

控制方式：單向性

機能活動受控部分指令控制部分

①對受控部分的活動不起調節作用。②在人體生理功能調節中，該方式極少見的，僅在反饋機制受到抑制時，機體的反應表現為非自動控制的方式。控制特點：（2）反饋控制系統

反饋控制系統是一個閉環系統，即受控部分的活動會反過來影響控制部分的活動。

反饋是指由受控部分發出的反饋信息返回到控制部分，不斷糾正和調整控制部分對受控制部分的影響，這種調控模式稱為反饋。若反饋信息能減弱控制部分對受控部分的活動，稱為負反饋；若反饋信息能加強控制部分對受控部分的活動，則稱為正反饋控制方式：雙向性（分：正反饋、負反饋）受控部分指令機能活動增強正反饋信息指令受控部分機能活動減弱負反饋信息控制部分控制部分控制特點：①正反饋不是維持系統的平衡或穩態，而是破壞原先的平衡狀態，是不可逆的過程。負反饋是維持系統的平衡或穩態，是可逆的過程。②正常機體中負反饋機制多（壓力感受性反射，體溫調節）