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1、Physiology第一節(jié) 生理學(xué)的任務(wù)和研究方法 一、生理學(xué)及其任務(wù) 1. .生理學(xué)生理學(xué): :研究研究生物體生物體及其各組成部分及其各組成部分正常正常功能活動(dòng)規(guī)律的一門(mén)科學(xué)。功能活動(dòng)規(guī)律的一門(mén)科學(xué)。 2. .研究任務(wù)研究任務(wù): :闡明機(jī)體及其各組成部分所表闡明機(jī)體及其各組成部分所表現(xiàn)的各種現(xiàn)的各種正常正常生命活動(dòng)生命活動(dòng)現(xiàn)象現(xiàn)象、活動(dòng)、活動(dòng)規(guī)律規(guī)律及其及其機(jī)機(jī)制制，以及，以及機(jī)體內(nèi)、外環(huán)境變化對(duì)這些功能活動(dòng)機(jī)體內(nèi)、外環(huán)境變化對(duì)這些功能活動(dòng)影響和機(jī)體所進(jìn)行的調(diào)節(jié)影響和機(jī)體所進(jìn)行的調(diào)節(jié)，揭示各種生理功能，揭示各種生理功能在整體生命活動(dòng)過(guò)程中在整體生命活動(dòng)過(guò)程中的意義的意義。 第一章第一章 緒論

2、緒論 Introduction3.生理學(xué)和醫(yī)學(xué)生理學(xué)和醫(yī)學(xué)-人體生理學(xué)人體生理學(xué)( (Human physiology) ) 是研究人體是研究人體生命活動(dòng)規(guī)律的科學(xué)，又是一生命活動(dòng)規(guī)律的科學(xué)，又是一 門(mén)重要的基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)科學(xué)。是學(xué)習(xí)其他基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)和門(mén)重要的基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)科學(xué)。是學(xué)習(xí)其他基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)和臨床醫(yī)學(xué)的基礎(chǔ)和橋梁。臨床醫(yī)學(xué)的基礎(chǔ)和橋梁。4.整合整合人體人體生理學(xué)生理學(xué) ( (Integrated human physiology) ) 在人體生理學(xué)基礎(chǔ)上，在人體生理學(xué)基礎(chǔ)上，進(jìn)一步強(qiáng)調(diào)了人體進(jìn)一步強(qiáng)調(diào)了人體各生理系統(tǒng)不是獨(dú)立存在的，而是作為一個(gè)機(jī)能各生理系統(tǒng)不是獨(dú)立存在的，而是作為一個(gè)機(jī)能整體起作用整體

3、起作用( (機(jī)體功能的整合機(jī)體功能的整合) )。更進(jìn)一步強(qiáng)調(diào)更進(jìn)一步強(qiáng)調(diào)生理學(xué)基礎(chǔ)理論的臨床內(nèi)涵生理學(xué)基礎(chǔ)理論的臨床內(nèi)涵( (生理學(xué)知識(shí)和臨床生理學(xué)知識(shí)和臨床知識(shí)的整合知識(shí)的整合) )。5.以問(wèn)題為基礎(chǔ)的學(xué)習(xí)以問(wèn)題為基礎(chǔ)的學(xué)習(xí) ( (Problem Based Learning，PBL) )二、二、生理學(xué)的研究方法生理學(xué)的研究方法： ( (一一) )動(dòng)物實(shí)驗(yàn)動(dòng)物實(shí)驗(yàn) 1.1.急性實(shí)驗(yàn)急性實(shí)驗(yàn) acute experiment 2. 2.慢性實(shí)驗(yàn)慢性實(shí)驗(yàn) chronic experiment 在體在體(in vivo);離體離體(in vitro) ( (二二) )人體實(shí)驗(yàn)人體實(shí)驗(yàn)三、三、生理學(xué)

4、研究的不同水平生理學(xué)研究的不同水平 1. 1.器官和系統(tǒng)水平器官和系統(tǒng)水平 2. 2.細(xì)胞和分子水平細(xì)胞和分子水平 3. 3.整體水平整體水平 第二節(jié)第二節(jié) 機(jī)體的內(nèi)環(huán)境和穩(wěn)態(tài)機(jī)體的內(nèi)環(huán)境和穩(wěn)態(tài) Internal environment & homeostasis一、機(jī)體的內(nèi)環(huán)境一、機(jī)體的內(nèi)環(huán)境 ( (一一) )體液體液( (body fluid) )及其組成及其組成 體液量體液量( (占體重占體重6060) ) 細(xì)胞內(nèi)液細(xì)胞內(nèi)液4040 Intracellular fluid 血漿血漿(5(5) ) 細(xì)胞外液細(xì)胞外液20% 20% 組織液組織液 extracellular fluid 淋巴液

5、淋巴液 腦脊液腦脊液 ( (二二) )體液的分隔與相互溝通體液的分隔與相互溝通 如細(xì)胞膜內(nèi)外、毛細(xì)血管壁兩側(cè)等分如細(xì)胞膜內(nèi)外、毛細(xì)血管壁兩側(cè)等分 隔物。隔物。血漿血漿是溝通各部分體液并與外是溝通各部分體液并與外 界環(huán)境進(jìn)行物質(zhì)交換的界環(huán)境進(jìn)行物質(zhì)交換的重要媒介重要媒介。( (三三) )內(nèi)環(huán)境的概念及其提出內(nèi)環(huán)境的概念及其提出 機(jī)體的內(nèi)環(huán)境機(jī)體的內(nèi)環(huán)境Internal environment： 圍繞在多細(xì)胞動(dòng)物體內(nèi)細(xì)胞周?chē)捏w液圍繞在多細(xì)胞動(dòng)物體內(nèi)細(xì)胞周?chē)捏w液, , 即即細(xì)胞外液細(xì)胞外液。二、內(nèi)環(huán)境的穩(wěn)態(tài)二、內(nèi)環(huán)境的穩(wěn)態(tài) homeostasis( (一一) )即即自穩(wěn)態(tài)自穩(wěn)態(tài)。內(nèi)環(huán)境的各項(xiàng)理化

6、因素的內(nèi)環(huán)境的各項(xiàng)理化因素的 相對(duì)恒定或動(dòng)態(tài)平衡。相對(duì)恒定或動(dòng)態(tài)平衡。例如：體溫、例如：體溫、 PH值、滲透壓、各種液體成分等值、滲透壓、各種液體成分等( (二二) )穩(wěn)態(tài)的維持和生理意義：穩(wěn)態(tài)的維持和生理意義： A.穩(wěn)態(tài)的維持穩(wěn)態(tài)的維持:是自我調(diào)節(jié)的結(jié)果。是自我調(diào)節(jié)的結(jié)果。其維其維持需要全身各其器官和系統(tǒng)的共同參與持需要全身各其器官和系統(tǒng)的共同參與和相互協(xié)調(diào)。和相互協(xié)調(diào)。 B.生理意義生理意義:是維持機(jī)體正常生命活動(dòng)的是維持機(jī)體正常生命活動(dòng)的必要條件。必要條件。細(xì)胞外液中有營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)、細(xì)胞外液中有營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)、氧、水、適宜溫度、離子濃度、酸堿度氧、水、適宜溫度、離子濃度、酸堿度和滲透壓等，保證了和

7、滲透壓等，保證了酶促生化反應(yīng)的完酶促生化反應(yīng)的完成成；細(xì)胞膜兩側(cè)一定的離子濃度和分細(xì)胞膜兩側(cè)一定的離子濃度和分 布是布是可興奮細(xì)胞保持其興奮性和產(chǎn)生可興奮細(xì)胞保持其興奮性和產(chǎn)生生物電的重要保證生物電的重要保證；穩(wěn)態(tài)的破壞將穩(wěn)態(tài)的破壞將影響細(xì)胞功能活動(dòng)的正常進(jìn)行。影響細(xì)胞功能活動(dòng)的正常進(jìn)行。( (三三) )穩(wěn)態(tài)概念的擴(kuò)展：穩(wěn)態(tài)概念的擴(kuò)展：各種生理功能活各種生理功能活動(dòng)動(dòng)在在神經(jīng)和體液神經(jīng)和體液等因素調(diào)節(jié)下保持相等因素調(diào)節(jié)下保持相對(duì)穩(wěn)定的狀態(tài)。對(duì)穩(wěn)定的狀態(tài)。 負(fù)反饋控制系統(tǒng)在維持穩(wěn)態(tài)中起重負(fù)反饋控制系統(tǒng)在維持穩(wěn)態(tài)中起重要作用。要作用。 第三節(jié)第三節(jié) 生理功能的調(diào)節(jié)生理功能的調(diào)節(jié)Regulation

8、 of physiological function一、生理功能的調(diào)節(jié)方式一、生理功能的調(diào)節(jié)方式( (一一) )神經(jīng)調(diào)節(jié)神經(jīng)調(diào)節(jié) nervous regulation 1. 1.基本方式基本方式反射反射 reflex 2. 2.反射的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)反射的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)反射弧反射弧reflex arc2022-2-9( (二二) )體液調(diào)節(jié)體液調(diào)節(jié) humoral regulation 1. 1.激素激素 ( (hormone) ) 2.2.受體受體 ( (receptor) ) 3.3.靶細(xì)胞靶細(xì)胞 ( (target cell) ) 4.4.遠(yuǎn)距分泌遠(yuǎn)距分泌( (telecrine) ) 5.5.旁分泌

9、旁分泌( (paracrine) ) 6. 6.神經(jīng)分泌神經(jīng)分泌( (neurosecretion or neurocrine) ) 7. 7.神經(jīng)神經(jīng)- -體液調(diào)節(jié)體液調(diào)節(jié)( (neurohumoral regulalation) )( (三三) )自身調(diào)節(jié)自身調(diào)節(jié) autoregulation 激素的傳遞方式：激素的傳遞方式：Telecrine Paracrine Autocrine Neurocrine 特特 點(diǎn)點(diǎn)l神經(jīng)神經(jīng)-迅速、精確、短暫迅速、精確、短暫;l體液體液-緩慢、持久、彌散；緩慢、持久、彌散； l自身自身-幅度、范圍均小。幅度、范圍均小。 二、體內(nèi)的控制系統(tǒng)二、體內(nèi)的控制系

10、統(tǒng) control system 關(guān)于控制論關(guān)于控制論 cybernetics 1. 1.控制系統(tǒng)控制系統(tǒng): :由控制部分和受控部分組成由控制部分和受控部分組成 2. 2.控制系統(tǒng)可分為：控制系統(tǒng)可分為： A.非自動(dòng)控制系統(tǒng)：控制部分發(fā)處指令控制受非自動(dòng)控制系統(tǒng)：控制部分發(fā)處指令控制受 控部分的活動(dòng)，而其自身的活動(dòng)不受來(lái)自受控部分的活動(dòng)，而其自身的活動(dòng)不受來(lái)自受 控部分或其他糾正信息的影響。是開(kāi)環(huán)系統(tǒng)控部分或其他糾正信息的影響。是開(kāi)環(huán)系統(tǒng) B.反饋控制系統(tǒng)：反饋控制系統(tǒng)： 自控、閉環(huán)系統(tǒng)自控、閉環(huán)系統(tǒng) ( (closed loop system) ) C.前饋控制系統(tǒng)前饋控制系統(tǒng)( (一一)

11、)非自動(dòng)控制系統(tǒng)非自動(dòng)控制系統(tǒng) Non-automatic control system 特點(diǎn)特點(diǎn): : 1. 1.是開(kāi)環(huán)系統(tǒng)是開(kāi)環(huán)系統(tǒng)( (open loop system) ) 2. 2.單向控制：僅由控制部分發(fā)出指令，單向控制：僅由控制部分發(fā)出指令， 控制受控部分活動(dòng)控制受控部分活動(dòng) 3. 3.此方式在人體生理功能調(diào)節(jié)少見(jiàn)此方式在人體生理功能調(diào)節(jié)少見(jiàn), ,僅僅 在體內(nèi)反饋調(diào)節(jié)受抑制時(shí)發(fā)生。如：在體內(nèi)反饋調(diào)節(jié)受抑制時(shí)發(fā)生。如： 應(yīng)激情況下應(yīng)激情況下, ,減壓反射被抑制減壓反射被抑制應(yīng)激應(yīng)激 刺激引起交感系統(tǒng)刺激引起交感系統(tǒng)(+)(+)BP,HR( (二二) )反饋控制系統(tǒng)反饋控制系統(tǒng) fe

12、edback control system 控制系統(tǒng)控制系統(tǒng) 神經(jīng)中樞、內(nèi)分泌神經(jīng)中樞、內(nèi)分泌 受控系統(tǒng)受控系統(tǒng) 效應(yīng)器效應(yīng)器效應(yīng)效應(yīng) 監(jiān)測(cè)裝置監(jiān)測(cè)裝置 感受器感受器 控制控制 反饋控制系統(tǒng)和前饋控制系統(tǒng)示意圖反饋控制系統(tǒng)和前饋控制系統(tǒng)示意圖 反饋信息反饋信息干干擾擾信信息息指令指令參考信息參考信息偏偏差差信信息息快捷前饋信號(hào)快捷前饋信號(hào)前前饋饋信信息息監(jiān)測(cè)裝置監(jiān)測(cè)裝置輸出變量輸出變量比較器比較器調(diào)定點(diǎn)調(diào)定點(diǎn)反饋信息反饋信息 1.1.負(fù)反饋負(fù)反饋 negative feedback 反饋信息通過(guò)影響控制部分的活動(dòng)，反饋信息通過(guò)影響控制部分的活動(dòng)， 使受控部分活動(dòng)向其使受控部分活動(dòng)向其原來(lái)相反的

13、方向原來(lái)相反的方向 變化。變化。 意義意義：維持體內(nèi)各種穩(wěn)態(tài)：維持體內(nèi)各種穩(wěn)態(tài) 缺點(diǎn)缺點(diǎn)：波動(dòng)性，滯后現(xiàn)象：波動(dòng)性，滯后現(xiàn)象 2. 2.正反饋正反饋 positive feedback 反饋信號(hào)通過(guò)影響控制部分的活動(dòng)反饋信號(hào)通過(guò)影響控制部分的活動(dòng), , 使受控部分的活動(dòng)使受控部分的活動(dòng)繼續(xù)加強(qiáng)原來(lái)方向繼續(xù)加強(qiáng)原來(lái)方向 的活動(dòng)。的活動(dòng)。 意義意義：加速體內(nèi)某一生理過(guò)程完成：加速體內(nèi)某一生理過(guò)程完成( (三三) )前饋控制系統(tǒng)前饋控制系統(tǒng) feed-forward control 控制部分在反饋信息尚未到達(dá)前已受到糾控制部分在反饋信息尚未到達(dá)前已受到糾正信息正信息( (前饋信息前饋信息) )的影響

14、，及時(shí)糾正其指令的影響，及時(shí)糾正其指令可能出現(xiàn)的偏差，這種自動(dòng)控制形式稱(chēng)為可能出現(xiàn)的偏差，這種自動(dòng)控制形式稱(chēng)為前前饋饋。 控制部分向受控部分發(fā)出指令進(jìn)行某一活控制部分向受控部分發(fā)出指令進(jìn)行某一活動(dòng)的同時(shí)，經(jīng)另一快捷途徑向受控部動(dòng)的同時(shí)，經(jīng)另一快捷途徑向受控部分發(fā)出分發(fā)出發(fā)出發(fā)出“前饋前饋”信號(hào)，使受控部分在接受控制信號(hào)，使受控部分在接受控制部分指令進(jìn)行活動(dòng)時(shí)，又及時(shí)地受到前饋信部分指令進(jìn)行活動(dòng)時(shí)，又及時(shí)地受到前饋信號(hào)的調(diào)控，從而活動(dòng)更加準(zhǔn)確。因此，前饋號(hào)的調(diào)控，從而活動(dòng)更加準(zhǔn)確。因此，前饋有有迅速迅速，具有，具有預(yù)見(jiàn)性預(yù)見(jiàn)性，適應(yīng)性更大適應(yīng)性更大。缺點(diǎn)：。缺點(diǎn)：易失誤。易失誤。 如如: :條件反射。條件反射。 控制系統(tǒng)控制系統(tǒng) 神經(jīng)中樞、內(nèi)分泌神經(jīng)中樞、內(nèi)分泌 受控系統(tǒng)受控系統(tǒng) 效應(yīng)器效應(yīng)器效應(yīng)效應(yīng) 監(jiān)測(cè)裝置監(jiān)測(cè)裝置 感受器感受器 控制控制 反饋控制系統(tǒng)和前饋控制系統(tǒng)示意圖反饋控制系統(tǒng)和前饋控制系統(tǒng)示意圖 反饋信息反饋信息干干擾擾信信息息指令指令參考信息參考信息偏偏差差信信息息 快捷前饋信號(hào)快捷前饋信號(hào)前前饋饋信信息息監(jiān)測(cè)裝置監(jiān)測(cè)裝置輸出變量輸出變量反饋信息反饋信息 比較器比較器調(diào)定點(diǎn)調(diào)定點(diǎn)