第一章緒論第一節生理學概述第二節人體生命活動的特征第三節機體的內環境和穩態第四節機體生理功能的調節第五節體內的控制系統第一節生理學概述生理學(physiology)：生物學科的一個分支，是研究各種生物機體功能活動規律和機制的科學。包括人體生理學、植物生理學、動物生理學等。人體生理學（HuamnPhysiology）：研究正常人體功能活動（如呼吸、循環、消化、泌尿、生殖、行為、思維活動等）及其規律的科學。一、人體生理學概念構成人體各個系統的器官和細胞的正常活動過程；各個器官、細胞功能表現及內部機制；不同細胞、器官、系統之間的相互聯系和相互作用；各部分的功能活動與整體的關系；整體與復雜多變的環境之間的關系。

二、人體生理學研究任務第一節生理學概述人體各系統及其之間的關系第一節生理學概述生理學是一門非常重要的基本理論課程。第一節生理學概述公元前五世紀，古希臘希波克拉底“西方醫學之父”（Hippocrates，約公元前459-377）認為：人的健康是由人體內四種物質的平衡來決定的。這四種物質叫體液。即血液、粘液、黃（膽）液和黑（膽）液。人體內某種體液過多會改變人的性格甚至引起疾病，“四體液學說”。三、人體生理學發展簡史第一節生理學概述1543年出版《人體構造》，系統完善的記述了人體各器官系統的形態結構，為醫學的新發展開辟了道路。第一節生理學概述多血質者熱情、果斷黏液質者愚笨、懶惰黃膽質者勇敢精力充沛黑膽黑膽質者固執憂郁脾氣屬血質的持續熱屬黏液的每日熱屬黃膽汁的三日熱屬黑膽汁的四日熱發熱十七世紀之前，許多生理學的理論知識散在記述在其它醫學的典籍中而未能成為一門獨立的學科。十六世紀末葉，英國哲學家培根（FrancisBacon，1516～1626）倡導只有觀察和實驗才是真正的科學方法。第一節生理學概述

威廉·哈維經過12年的努力，采用80余種動物進行實驗研究，最后，將他的研究成果寫成《論動物的心臟與血液運動的解剖學研究》,于1628年公之于世。指出“動脈是從心臟輸出血液的血管，靜脈是運回血液到心臟的血管，血液能從動脈透入靜脈，動脈與靜脈的移行是在四肢及身體的遠端部分；心臟是一種肌肉，其瓣膜阻止了血液的逆流，心臟運動是血液循環的唯一原因。”

第一節生理學概述第一節生理學概述恩格斯對哈維的發現給予了高度的評價：“哈維由于發現了血液循環而把生理學(人體生理學和動物生理學)確立為科學。”后人將1628年視為近代生理學的起點。第一節生理學概述顯微鏡的發明為生理學發展奠定了基礎。1660年和1668年，意大利學者馬爾皮吉Malpighi和Leunwenhock分別用顯微鏡看到了蛙的肺的毛細血管和蝌蚪尾部血液通過毛細血管的實際循環過程，證實了Harvery的推論。WilliamHarvey在《論動物的心臟與血液運動的解剖學研究》一書的序言中呼吁：“無論學和教應當以實驗為據，而不應當以書籍為據，應當以巧妙的自然為師，而不應當以知識的教條為師”。生理學是一門實驗性科學。第一節生理學概述四、人體生理學的研究方法人體實驗：在不傷害人體健康的條件下，對人體進行某些生理學實驗研究和臨床觀察。如：血壓、脈搏、呼吸、心電圖、腦電圖、CT、核磁共振等。動物實驗1822年，一次偶然事故中，加拿大人亞力西斯·圣馬丁（AlexisSt.Martin）的腹部被嚴重射傷。傷口由美國軍醫威廉·鮑芒（WilliamBeaumont）治療，槍傷雖然治愈，但腹部外面的彈孔卻未愈合，胃上留下了一個洞！在1825-1833年的8年時間內，亞力西斯同意威廉通過這個彈孔在胃中置入試管和襯墊，以便采集胃液，并研究胃液對食物的作用，從而發表了《胃液的實驗與觀察以及消化生理》，成為歷史上第一個描述胃的運動、分泌和消化的科學家，被譽為美國生理學之父。第一節生理學概述為了表彰亞力西斯·圣馬丁的功績，加拿大生理學會于1962年在他的墓碑上鑲了一塊金屬牌，用英、法兩種文字寫著：“通過他的痛苦，為全人類做出貢獻。”動物實驗方法：急性實驗（acuteexperiment）慢性實驗（chronicexperiment）離體實驗(exvivo)在體實驗(invivo)第一節生理學概述急性實驗：必須在符合人道的、麻醉的條件下，對動物某些器官進行實驗觀察。優點是方法簡便，易于控制條件；缺點是實驗時間受限，實驗后動物不能存活。慢性實驗：指在一段時間內，在同一清醒動物身上多次、重復地觀察完整的機體內某器官的功能變化。優點是動物存活時間長，便于研究某一器官的功能活動及其在整體中的作用；缺點是不便于分析該器官的生理特性以及與其他器官間的關系。注意實驗方法的結合；動物實驗結果用于人體時，要持慎重態度；以人體為實驗對象時，應遵循自愿、知情和非創傷原則。第一節生理學概述

(一)細胞和分子水平的研究

各個器官的功能都是由構成該器官的各個細胞的特性決定的。細胞的生理特性又是由構成細胞的各個成分，特別是細胞中各種生物大分子的物理學和化學特性決定的。在細胞和分子水平上進行的研究，其研究對象是細胞和構成細胞的分子。在這個水平上進行研究和獲取知識的學科稱為細胞生理學(cellphysiology)或普通生理學(generalphysiology)。第一節生理學概述五、人體生理學研究的三個水平(二)器官和系統水平的研究

要了解一個器官或系統的功能，它在機體中所起的作用，它的功能活動的內在機制，以及各種因素對它活動的影響，都需要從器官和系統的水平上進行觀察和研究。在這個水平上的研究所獲得的知識，就是器官生理學(organphysiology)或系統生理學（systemphysiology）。如心臟生理學、呼吸生理學、消化生理學、內分泌生理學等。第一節生理學概述(三)整體水平的研究

在生理情況下，各個器官和系統的功能互相協調，從而使機體能夠成為一個完整的整體，并在不斷變化著的環境中維持正常的生命活動。從整體水平上的研究，就是要以完整的機體為研究對象，觀察和分析在各種環境條件和生理情況下不同的器官、系統之間互相聯系、互相協調，以及完整機體對環境變化發生各種反應的規律。整體水平上的研究比細胞水平和器官、系統水平上的研究更加復雜。

第一節生理學概述第二節人體生命活動的特征

一、新陳代謝（metabolism）

指機體不斷地與周圍環境之間進行的物質和能量交換，以合成自身的物質；同時不斷分解自身衰老、退化的物質，并將其排出體外的自我更新的過程。機體環境同化作用異化作用（物質代謝）（能量代謝）兩個過程同化作用：即合成代謝，是機體利用能量將環境中小分子合成為大分子的一系列代謝途徑。

異化作用：即分解代謝，是機體將體內的大分子轉化為小分子并釋放出能量的過程。能量代謝：各種能量的轉化與利用。二、興奮性（excitability）

機體對內、外環境變化產生反應的能力。

1.刺激與反應

①刺激（stimulus）：可被機體感受并引起產生反應的體內、外環境條件的變化。

按刺激的性質分類：機械性、化學性、生物性、社會心理性刺激等。第二節人體生命活動的特征

刺激強度的表示方法：

閾刺激：剛好引起組織產生反應的最小刺激。

閾強度或閾值（threshold）：閾刺激的強度

閾上刺激：閾下刺激：刺激能否引起反應的三要素：

刺激強度作用時間強度-時間變化率

第二節人體生命活動的特征

②反應（reaction）：受到刺激后機體功能活動的變化。

反應的形式：

興奮：某種功能活動出現或加強；

抑制：某種功能活動減弱或停止。

2.興奮性：組織、細胞對刺激產生反應（動作電位）的能力。

①可興奮組織：神經、肌肉和腺體

②衡量組織細胞興奮性的指標：閾值

興奮性∝

1/閾值第二節人體生命活動的特征三、適應性（adaptability）

機體根據內外環境的變化而調整體內各部分活動和關系的功能。

行為適應：本能的行為適應（根據冷暖增減衣物、維持體溫）生理適應：身體內部的協調性反應（長期居住高原的人，血中紅細胞數、血紅蛋白含量高）

四、生殖（reproduction）

人體生長發育到一定階段時，男性和女性兩種個體中發育成熟的生殖細胞相結合，形成與自己相似的子代個體，這種功能稱為生殖。第二節人體生命活動的特征第三節機體的內環境和穩態

體液占體重60%細胞內液（2/3）細胞外液（1/3）血漿（1/4）：體重15%組織液（3/4）：體重5%一、內環境（internalenvironment）內環境：細胞外液（血液、淋巴液、組織液）內環境作用：1.為細胞提供物質2.接受細胞排出物3.為細胞活動提供條件（穩態）第三節機體的內環境和穩態

二、穩態(homeostasis)

內環境的穩態：內環境中各種物理、化學性質保持相對穩定的狀態。保持相對穩定或穩態，是指在正常生理情況下內環境的各種理化性質只在很小的范圍內發生變動。

穩態的實現：在神經、體液機制調節下，通過各器官系統的活動而實現。途徑---反饋

穩態意義：為細胞活動提供理化性質相對恒定的環境，維持正常新陳代謝和生命活動。

穩態泛指體內各個水平上的生理活動在神經、體液等因素調節下保持相對穩定和相互協調的狀況。第三節機體的內環境和穩態一、神經調節(nervousregulation)二、體液調節(humoralregulation)三、自身調節(autoregulation)

第四節機體生理功能的調節1.基本方式：反射(reflex)反射：在中樞神經系統的參與下，機體對刺激產生的規律性反應。2.結構基礎：反射弧(reflexarc)

反射弧的組成：感受器、傳入神經、中樞、傳出神經和效應器。3.神經調節的特點：迅速、精確、時間短暫。4.類型：非條件反射和條件反射。非條件反射：先天的反射，形式相對固定，數量有限；條件反射：后天獲得，根據外界條件建立的，形式不固定，具有預見性。第四節機體生理功能的調節一、神經調節：通過神經系統的活動對機體功能進行調節。第四節機體生理功能的調節二、體液調節：體內的一些細胞能生成并分泌某些特殊的化學物質，經體液運輸，到達并作用于全身各器官、組織的靶細胞上相應的受體，調節這一器官組織的活動。第四節機體生理功能的調節1.類型：全身性體液調節：分泌物質（激素）通過血液或淋巴循環運輸到全身各處靶細胞上受體起調節作用。局部性體液調節：分泌物質（組胺、5羥色胺、細胞因子等）或者代謝產物（CO2、乳酸等）不通過血液循環，通過周圍組織液擴散到鄰近細胞發揮作用。

2.神經-體液調節：大多數內分泌腺或內分泌細胞是直接或間接受中樞神經系統控制的。在這種情況下，體液調節就成為神經調節的一個環節，相當于傳出通路的延伸部分。3.體液調節特點：作用緩慢且彌散、歷史持久、影響廣泛、精確度差。第四節機體生理功能的調節第四節機體生理功能的調節

三、自身調節：環境變化時，器官、組織、細胞不依賴神經或體液調節而產生的適應性反應。腎血流自身調節：動脈血壓在80-180mmHg范圍內變動時，腎血流量能保持相對穩定。腦血流自身調節：動脈血壓在60-140mmHg范圍內變動時，腦血流量能保持相對穩定。自身調節特點：調節幅度小，不靈敏，局限。第四節機體生理功能的調節人體功能調節過程和工程控制有許多共同的規律。從控制論的角度來看，人體內存在數以千計的各種控制系統(controlsystem)；甚至在一個細胞內也存在著許多極其精細復雜的控制系統，對細胞的各種功能進行