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编号:32059
生理学.授课教案(462页)
http://www.100md.com 2008年6月7日
    参见附件(1775KB)。

    第一章绪论

    第一节 生理学的研究内容

    一、 生理学的研究对象和任务

    (一) 什么是生理学?

    生理学是生物学的一个分支,是生理学是研究生物体生命活动规律的科学。

    生理学也是一门基础医学科学。人们必须在了解正常人体各个组成部分的功能基础上,才能理解在各种疾病情况下身体某个或某些部分发生变化,器官在疾病时发生的功能变化以及功能变化与形态变化之间的关系,一个器官发生病变如何影响及其他器官等等。

    根据研究对象分类: 植物生理学

    动物生理学

    人体生理学

    根据研究范围分类:普通生理学

    应用生理学

    人体生理学(简称生理学):

    是研究正常人体生理功能活动规律的科学。

    如:人体功能活动的综合表现:

    心脏跳动、血液循环、肌肉收缩与舒张、神经传导兴奋、呼吸运动、消化与吸收、腺体分泌等。

    (二)生理学的任务是什么?

    是研究生理活动功能的发生机制、条件以及机体内、外的环境中各种变化对生理功能的影响,从而掌握各种生理变化的规律。

    (三)生理学的形成与发展

    1. 祖国医学:

    公元素周期律300~400年,我国的《黄帝内经》中系统地阐述了人体的经络、脏腹、七情六淫、营卫气血等中医生理学理论。

    2. 现代医学:

    鸦片战争后,西方医学大量传入我国,英国医生哈维(Harvey)是实验生理学的奠基人,他于1628年出版的《血液运动论》,标志着生理学成为一门独立的学科。

    19世纪,法国著名生理学家伯纳德(Bernard)指出:"医学是关于疾病的科学,而生理学是关于生命的科学,是医学的基础。一个医生要研究病人,要用生理学来阐明和发展关于疾病的科学。"

    3. 中、西医结合:

    由于中、西医两种医学体系不同,所用的名词、术语不同,近代时期医家从收集、整理前人的学术成果,从中、西医争论,逐步形成、发展到中、西医汇通,走中西医结合的道路。

    二、 生理学的研究的三个水平

    1、 细胞、分子水平:

    研究细胞各亚微结构的功能和细胞内各种物质分子的理化变化过程。

    例如:肌肉的收缩功能

    腺体的分泌功能

    是由于肌细胞和腺细胞的生理学特性决定的。

    2、 器官、系统水平:

    研究各器官、系统的功能活动规律。

    例如:循环系统中的心脏如何射血、血液如何在血管系统中流动的规律等。

    中医生理学也认为脏腑之间也存在着密切联系。

    如:"心主血脉"、"肺主气、司呼吸"、"肾主水、主骨生髓"等。

    3、 整体水平:

    研究完整人体功能活动规律。

    以完整的机体为研究对象,观察和分析在各种生理条件下不同的器官、系统之间互相联系、互相协调的规律。

    中医学家也注重整体上研究,从整体上分析和归纳疾病发展的规律,提出了:"六经辩证"、"三焦辩证"等,从整体上对人体的生命和疾病进行研究,建立了自已独特的理论体系。

    三、 生理学的实验方法

    动物实验方法分两类:

    (一)、急性实验法:

    1、 在体实验法:

    在麻醉无痛条件下,暴露某一器官,对其功能活动规律、机制和影响因素进行研究。

    2、 离体实验法:

    从动物体内取出某一器官(如心脏、肠管等)、某一组织(如肌肉、神经、脑薄片)或某种细胞(如心肌细胞、肝细胞),将其置于适宜的人工环境中,使其在短时间内能保持生理功能,从而观察其功能特性。

    [优点]:(1)、严格控制实验条件,排除干扰因素;

    (2)、直接、细致研究细胞、器官或系统的生理功能。

    [缺点]:结果不能完全反映正常体内的功能规律。

    (二)、慢性实验法:

    在无菌条件下对健康动物进行手术,暴露要研究器官(如消化管各种造瘘术),或摘除、破坏某一器官(如切除某一内分泌腺,破坏迷路等),待手术创伤恢复后,在清醒及通常生活的情况下,观察器官的功能、摘除或破坏某一器官所产生的功能紊乱等。

    [优点]:动物处于清醒状态,可较长时间用于实验,所获实验结果较接近于自然整体状态。

    [缺点]:实验方法复杂,影响因素较多。

    第二节 生命活动的基本特征

    由生物大分子如蛋白质、核酸等所组成的,具有生命活动的物体称为生物体(机体)。它包括简单的生物体(单细胞生物)、高等生物和人体。每个生物体都可以进行各自具有不同特点的多种生命活动(功能活动),但最基本的生命活动是新陈代谢、兴奋性与生殖。

    (一)新陈代谢

    新陈代谢(metabolism)是生命活动的最基本表现,它包括物质代谢和能量代谢两个方面,物质代谢又分为合成代谢与分解代谢两种。

    消耗能量 物质合成代谢

    营养物质----→细胞体内------→细胞自身物质

    释放能量理学物质分解代谢

    细胞体外←----代谢废物←------细胞自身代谢

    在生命活动进行过程中,这种物质形式的转变过程称为物质代谢。合成代谢与分解代谢是物质代谢的两个相互对立而又统一的过程。物质代谢进行过程中相伴随而进行的能量的储存、释放、转移和利用的过程称为能量代谢。

    机体就是这样在不断地与环境进行着物质交换及体内物质形式、能量的转换过程中完成各种生命活动的。新陈代谢一旦停止,生命也即将结束。

    (二)兴奋性

    机体所处的环境是经常发生变化的。这些变化被机体、组织或细胞所感受,即引起它们的功能活动发生相应的改变,并与变化了的环境相适应。这是一切有生命活动的生物体都具有的能力。

    1. 反应:

    能被机体、组织、细胞所感受的生存环境条件的改变,称之为刺激(stimulus),如电、温度、压力、化学刺激等。由刺激引起机体内部代谢过程及外部活动的改变称为反应(reaction)。

    反应可有两种表现形式:

    ①一种是由安静变为活动,或由活动弱变为活动加强,称为兴奋(excitation)。

    活动弱--→活动强

    ②另一种反应与兴奋相反,它们可表现为活动的减弱或静止,这种反应称为抑制(inhibition)。

    活动--→减弱、静止

    2. 可兴奋细胞:

    接受刺激后能产生动作电位的细胞称为可兴奋细胞(excitable cell),如肌细胞、神经细胞及腺细胞。刺激究竟引起兴奋还是抑制,一方面取决于刺激的质和量,同时也由组织、细胞的机能状态和特性来决定。兴奋的表现形式多种多样,如腺细胞的分泌、肌细胞的收缩、神经细胞产生神经冲动等。由于这些不同改变之前均先出现生物电变化,即出现动作电位(action potential),故动作电位通常被认为是发生兴奋的客观指标。

    3. 兴奋性:

    机体、组织或细胞对刺激发生反应的能力,称为兴奋性(excitability)。新陈代谢是兴奋性的基础。新陈代谢停止,兴奋性也就消失,机体、组织或细胞对刺激也就不会作出任何反应。

    (三)生殖

    生物体生长发育到一定阶段后,能够产生与自己相近似的子代个体的功能称为生殖(reproduction)。

    由于人类及高等动物在进化过程中已经分化为雄性与雌性两种个体,它们分别产生雄性和雌性生殖细胞,由两性生殖细胞的结合才能产生子代个体。所以生殖也是生命活动的特征之一。

    近年来,随着克隆(clone)技术的不断成熟与发展,虽然使人类无性繁殖成为可能。虽然它对人类活动将会产生什么影响还存有争议,但可以肯定的是,它在推进基因动物研究、攻克遗传性疾病,生产可供移植的内脏、器官与组织的研究中将会发挥重大作用,可造福于人类。

    第三节机体的内体液、内环境与稳态

    一、 体液与内环境

    (一) 体液

    人体内含有大量的液体,统称为体液,它包括水分和各种溶质。

    成人的体液占体重的60%

    体液:细胞内液占2/3(占体重的40%)

    细胞外液占1/3(占体重的20%)血浆(5%)

    组织液(15%)

    C内液:是各种生物化学反应进行的场所。

    C外液:是细胞生活的液体环境。(简称内环境)

    细胞内液,组织液和血浆之间彼此隔开而又互相联系,外界的O2,营养物质和水都是先进入血浆→再通过组织液→然后到达组织C。

    组织C代谢物→C膜→组织液→血浆→排泄器官→体外,血浆→毛细血管→组织间液→细胞膜→C内。

    二、内环境

    单C动物:

    单C动物的C均直接与周围外界环境进行物质交换。

    简单多C动物:

    但在高度进化和结构极其复杂的人体,绝大多数C不能直接与外界环境接触,而是生活在C外液中。

    如果大气是整个人体的外环境,细胞外液就是一个C生活的具体环境,故称为内环境。

    在进行C培养与离体器官灌流实验表明:

    要保持C培生存,生长和功能活动正常,C培养液与器官灌流液的的含O2量,离子组成和浓度,酸碱度,温度,渗透压等理化性质,都必须与实验动物的血浆相似,否则,C与器官便不能维持正常生命活动,甚到导致死亡。

    由此可见,内环境中各种成分和理化性质的相对恒定对于维持整个人体和体内所有C的正常功能是非常必要的。

    三、内环境稳态

    内环境的相对稳定状态称为内环境稳态。

    由于内环境的稳定又是细胞进行正常生命活动的必要条件,因此,机体必须将多变的内环境,不断地通过多种调节途径使其在组成成分、相互比例、酸碱度、温度、渗透压等方面保持相对稳定,即保持内稳态。内稳态是一种相对的、动态的稳定状态,内环境的各项指标都必须经常维持在一个正常的生理范围内波动(生理正常值),不能过高或过低。内稳态是在多种功能系统相互配合下实现的一种动态平衡。

    如,由于组织细胞大量消耗O2,排出CO2 ,导致内环境中O2及CO2分压的不断改变,而肺的呼吸活动可以使之保持相对稳定。通过消化系统对食物的消化、吸收与肾脏、汗腺排泄功能的平衡,可以实现内环境中水及营养物、废物的相对稳定。

    稳态(homeostasis)的概念,已不仅仅局限于内环境稳态的实现,它还包括机体内各器官、各功能系统生理活动等,皆应处于动态的平衡与稳定,如交感神经系统与副交感神经系统、体内产热与散热、心脏与血管活动的协调平衡等。它们同样也是通过各种调节手段实现的,尤其反馈调控在其中起着重要的作用。

    [内环境稳态的生理意义]:

    1、保证机体代谢各种酶的适宜温度,PH和离子浓度;

    2、维持C正常形态功能和渗透压的稳定;

    3、维持C兴奋性和反应能力。

    在内环境维持相对稳定中,血液处于特殊的重要地位,因为它能沟通内,外环境,又能联系体内各组织,器官,并协调其活动。

    *第三节人体功能的调节机制

    [整合作用]:

    人体内具有完整复杂的调节机构,通过信息联系调节着各器官、系统的功能,使它们的活动在空间上和时间上严密地组织起来,相互配合、相互制约,从而达到整体功能活动的协调、统一。

    人体内有三种调节机制:

    一、 神经调节

    是人体内最重要的调节机制。

    神经调节的基本方式-----------反射。

    1、 反射:在中枢神经系统的参与下,机体对内、外环境变化发生的适应性反应。

    2、 反射弧:---------反射的结构基础。

    包括五个环节:

    感受器→传入神经→中枢→传出神经→效应器

    根据形成条件不同,反射又可分为两类:

    (1)、非条件反射:

    由种族遗传、先天获得较低级的神经活动。

    例如:食物→口腔→唾液分泌

    [特点]:数量少,反射弧较固定。

    (2)、条件反射:

    是建立在非条件反射的基础上的一种高级神经活动,是人或高等动物个体在后天生活中形成的。

    例如:"望梅止渴"

    [特点]:数量无限、可建立也可消退,需要大脑皮层参与。

    神经调节特点:迅速、精确、短暂。

    二、 体液调节

    内分泌细胞→激素→血液循环→特异性作用→靶细胞→调节人体代谢、生长、发育、生殖等。

    [特点]:缓慢、广泛、持久。

    在体内,大多数内分泌腺是直接或间接地受中枢神经系统控制,在整体情况下,体液调节成为神经调节的一个环节,相当于反射弧传出的一个延伸部分,称为神经--体液调节。

    三、 细胞、组织、器官的自身调节

    当体内、外环境变化时,细胞、组织、器官不依赖于神经或体液调节而产生的适应性反应。

    例如:血管壁平滑肌受到牵拉刺激时 → 发生收缩反应。

    自身调节的范围较小,常局限于一个器官的调节。

    第五节 机体功能活动的自动控制原理

    现代生理学将工程学和自动控制论原理应用于人体功能活动的分析。根据控制论原理,人体各种功能调节系统都被认为是闭合的自动控制系统。

    [特点]:控制部分与受控制部分之间存在着闭合回路和往返的双向信息联系。

    输入信息 传入信息 控制信息----→ 接收装置------→控制部分----→受控部分----→输出变量

    刺激 ↑ ↓

    反馈信息

    比较器←-- 监测装置

    控制论是研究系统的信息交换和控制过程的理论。它认为一个有组织的系统,根据内部和外部条件的变化不断地进行自动控制(调整),从而克服系统的不准确,使系统达到某种状态。

    应用控制论原理分析人体功能活动调节时,发现人体内普遍存在着许多不同层次、不同方式的自动控制系统。任何控制系统都由控制部分与受控部分组成。控制系统可分为反馈控制系统和前馈控制系统两大类。......(后略) ......

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