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1、第一章 绪 论,第一节 生理学的任务和研究方法,第三节 机体生理功能的调节,第二节 机体的内环境和稳态,【目的与要求】1.了解生理学的概念,生理学与医学的关系,生理学的研究水平2.掌握内环境与稳态3.掌握机体生理功能的调节及反馈调节,第一节 生理学的任务和研究方法,一、生理学及其任务(一)概念 生理学（physiology）是研究生物体（机体）及其各组成部分正常功能活动规律的一门科学。,第一章 绪 论,（二）任务 阐明机体及其各组成部分所表现的各种正常的生命现象、活动规律及其产生机制以及机体内、外环境变化对这些功能性活动的影响和机体所进行的相应调节，揭示各种生理功能在整体生命活动中的意义。,二

2、、生理学和医学的关系,三、生理学的研究方法,1.急性动物实验（acute animal experiment)（1）在体实验：在麻醉条件下对动物进行手术，暴露所需研究的部位，观察和记录某些生理功能在人为干预条件下的变化。,（一）动物实验,在体实验如：影响动脉血压的因素,（2）离体实验（experiment in vitro)从活着的或刚被处死的动物体内取出某一器官、组织或分离某种细胞，将它们置于一个类似于体内的人工环境中，在一定时间内保持其正常的生理功能，观察它们的功能活动及影响因素。,如：离体蛙心灌流,急性动物实验的优点：可以严格控制细胞的环境条件，排除无关因素的干扰，使实验条件简单化，便于

3、分析有关因素对离体器官、组织或细胞的功能影响。,2.慢性动物实验(chronic animalexperiment)是以完整、清醒的动物为研究对象，观察和分析在各种环境条件下和机体生理条件下各器官、系统的活动及其机制。,优点：便于观察某一器官在正常情况下的生理功能及其与整体的关系。如研究动物的胃液分泌，采用假饲的实验方法。,二、人体实验,四、生理学研究的不同水平,（一）器官和系统水平 要了解一个器官或系统的功能，它在机体中所起的作用，它的功能活动的内在机制，以及各种因素对它活动的影响，都需要从器官和系统的水平上进行观察和研究。,方法：急性动物实验（在体或离体实验法）,(二)细胞和分子水平 研究

4、细胞生理特性及其生物分子的特殊物理化学变化。是阐明器官、整体机能活动的基础。器官的功能取决于：构成该器官的各个细胞的特性。细胞生理特性取决于：细胞中各种生物大分子的物理和化学特性。各种细胞生理特性取决于：它们所表达的基因。方法：离体细胞、分子实验法,（三）整体水平 以完整的机体为研究对象，观察和分析在各种环境条件和生理情况下不同的器官、系统之间的互相联系、互相协调，以及完整机体对环境变化发生各种反应的规律。方法：活体解剖实验法、慢性实验法,是以完整、清醒的动物为研究对象，观察和分析在各种环境条件下和机体生理条件下各器官、系统的活动及其机制。优点：便于观察某一器官在正常情况下的生理功能及其与整体

5、的关系。如研究动物的胃液分泌，采用假饲的实验方法。,第二节 机体的内环境和稳态 一、机体的内环境（一）体液及其组成体液:机体内的液体称为体液。约占体重的60。细胞内液（40）体液 血 浆（5）细胞外液（20）组织液（15）,（二）体液的分隔和相互沟通,（三）内环境的及其提出 1.内环境(internal environment)概念：细胞外液是细胞直接接触和赖以生存环境。2.作用（1）是细胞直接进行新陈代谢的场所。例如O2和营养物质只能直接从内环境摄取，代谢产物也只能直接排到内环境中。（2)是细胞生活和活动的地方。,二、内环境的稳态(一)稳态(homeostasis)的概念及其提出 内环境的各

6、种理、化性质等保持相对恒定的状态。,1.指细胞外液的理、化因素在一定水平上是恒定的；2.指这个恒定状态并不是固定不变的，是一个动态平衡，在微小波动中保持相对恒定。,（四）稳态的生理意义 维持细胞、器官、系统乃至整体的正常功能及生命活动的必要条件。若破坏内环境稳定，机体将发生疾病。,（三）稳态的维持 是在神经体液因素的调节下，通过各器官系统的活动而实现的。,第三节 机体生理功能的调节,一、生理功能的调节方式（一）神经调节 神经调节：是通过神经系统的活动调节机体生理功能的一种调节方式。调节基本方式：反射（机体在中枢神经系统参与下，机体对内外环境刺激所做出的规律性应答）。调节特点：迅速、精确、短暂,

7、反射的结构基础：反射弧,传出神经纤维,中 枢,传入神经纤维,效应器,感受器,二、体液调节 体液调节(humoral regulation)：体内某些特殊的化学物质经体液运输，到达全身各处的靶细胞（target cell)，通过作用于细胞膜上相应的受体（receptor)，对这些细胞的活动进行调节。激素(hormone)：由内分泌腺或散在的内分泌细胞所产生的生物活性物质，经组织液或血液传递而发挥调节作用。调节特点：缓慢、持久、弥散,1.远距分泌（telecrine)：内分泌腺激素血液运输受体生理效应。2.旁分泌（paracrine)调节：某些激素不经血液运输而只经组织液扩散到周围的邻近细胞而起作

8、用的方式。,3.自分泌(autocrine)：激素在局部扩散后又返回作用于该内分泌细胞而发挥反馈作用。4.神经分泌：神经分泌（neurosecretion):下丘脑的某些神经元（视上核、室旁核细胞）具有内分泌功能，产生的激素可经轴突借轴浆流动运输至神经末梢而释放入血，并作用于靶细胞。,神经调节与体液调节的比较,三、自身调节 自身调节（autoregulation)：组织细胞不依赖于神经或体液因素的调节，自身对环境刺激发生的一种适应性反应。,例如：肾动脉灌流压在80180mmHg范围内变动时肾血流量基本保持不变。,调节特点：幅度和范围较小、不十分灵敏,二、体内的控制系统 从控制论的角度来看，体内

9、存在着数以千计的各种控制系统。学者们应用控制论的概念、原理和方法来认识和分析机体各种功能的调节。从控制论的观点分析，控制系统可分为：非自动控制系统、反馈控制系统和前馈控制系统三大类。,（一）非自动控制系统（“开环”系统）非自动控制系统是一个开环系统，即受控部分的活动不会反过来影响控制部分的活动。控制方式：单向性,功能活动,受控部分（靶细胞、效应器）,控制信息,控制部分（内分泌细胞、中枢）,对受控部分的活动不起调节作用。在人体生理功能调节中，该方式极少见的，仅在反馈机制受到抑制时，机体的反应表现为非自动控制的方式。,控制特点：,（二）反馈控制系统,控制系统,受控系统,反馈信息,效应,快捷前馈信号

10、,自控系统模式图,比较装置,反馈控制系统是一个闭环系统，即由受控系统发出的信息反过来影响控制系统的活动，称为反馈。,受控系统（靶细胞、效应器）,控制信息,功能活动,控制系统（内分泌细胞、神经中枢）,控制方式：双向性（分负反馈、正反馈）,反馈信息,受控系统（靶细胞、效应器）,控制信息,功能活动,控制系统（内分泌细胞、神经中枢）,下丘脑 TRH 腺垂体 TSH 甲状腺 甲状腺激素 维持相对稳定。,反馈信息,1.负反馈控制系统,反馈信息的作用与控制信息的作用性质相反的反馈,起到纠正或减弱原效应的作用。,（-）,（-）,（-）,血压升高降压反射(心率减慢、心收缩力减弱、房室传导减慢等）血压下降维持相对

11、稳定。生理意义：维持机体各种生理功能相对稳定或维持稳态具有重要意义。正常机体中有大量的负反馈机制（压力感受性反射，体温调节，激素水平的维持等）。,受控系统（靶细胞、效应器）,控制信息,功能活动,控制系统（内分泌细胞、神经中枢）,反馈信息,2.正反馈控制系统,反馈信息与控制信息的作用性质相同,起到促进或加强原效应的作用。,（+）,生理意义：使机体的某种生理功能进一步加强，尽快的结束。如分娩、血液凝固、恶性循环等。,下丘脑,催产素,子宫平滑肌收缩,胎头压向子宫颈，牵拉子宫感受器,（+）,催产素,加强子宫平滑肌收缩,胎儿娩出,正反馈控制系统与正反馈控制系统的比较,（三）前馈控制系统,控制系统,受控系

12、统,反馈信息,效应,快捷前馈信号,自控系统模式图,比较装置,前馈控制是指控制系统向受控系统发出指令的同时，又通过另一快捷通路向受控系统发出前馈信息，及时地调控受控系统的活动。,控制方式：双通路控制特点：前馈机制可更快地对活动进行控制，使活动更加准确(如某肌肉完成一定动作)。有些条件反射也可认为是一种前馈控制（如看到食物就唾液分泌）。,控制系统,受控系统,指令,快捷通路前馈信息,复习思考题1.生理学的研究方法有哪些？可从哪些水平研究？2.反应、反射和反馈有何区别？3.何谓内环境？内环境为什么要保持相对稳定？4.生理功能调节的方式有哪些？并比较其异同。5.体内的控制系统有哪几类？并比较其异同。6.何谓反馈、正反馈、负反馈、前馈？,Thank you,