人体及动物生理学第一章-绪论24557-PPT课件.ppt

1、人体及动物生理学Physiology of human & animals第一章第一章 绪绪 论论重点：重点：1 1、生命现象的基本特征；、生命现象的基本特征；2 2、机体生理机能的调节方式；、机体生理机能的调节方式；3 3、反馈调节的方式及其生理意义；、反馈调节的方式及其生理意义；4 4、内环境稳态及其生理意义。、内环境稳态及其生理意义。难点：难点： 机体机能的反馈调节。机体机能的反馈调节。一、人体及动物生理学研究的对象和任务一、人体及动物生理学研究的对象和任务生理学（生理学（physiology）：）： 研究生物体各种研究生物体各种机能机能活动规律的科学。活动规律的科学。人体及动物生理学人

2、体及动物生理学： 研究人体及高等动物机体各种研究人体及高等动物机体各种机能机能活动规律的科学。活动规律的科学。人体及动物机体的各种机能：人体及动物机体的各种机能： 指活的机体及各器官系统所表现出来的各种指活的机体及各器官系统所表现出来的各种生命活动现象生命活动现象或或生理活动生理活动（如呼吸、血液循环、肌肉收缩、尿的生成等）。（如呼吸、血液循环、肌肉收缩、尿的生成等）。研究对象：研究对象： 正常正常人体及动物（人体及动物（主为主为高等哺乳动物）高等哺乳动物）机体的各种机能。机体的各种机能。2、器官、系统水平的研究器官、系统水平的研究以机体器官、系统为研究对象：以机体器官、系统为研究对象： 主要

3、是研究机体各器官或系统特有主要是研究机体各器官或系统特有的功能、活动条件、影响因素及其调节的功能、活动条件、影响因素及其调节机制，以及各器官、系统在整体活动中机制，以及各器官、系统在整体活动中的特殊作用和意义。的特殊作用和意义。 例例如：如：肺肺呼吸过程及影响因素；呼吸过程及影响因素； 心脏心脏射血与充盈的过程和机制。射血与充盈的过程和机制。 3 3、细胞、分子水平的研究细胞、分子水平的研究 以细胞及生物大分子为研究对象：以细胞及生物大分子为研究对象： 主要是研究机体各种细胞内超微结构的功能活动以及生物大分子主要是研究机体各种细胞内超微结构的功能活动以及生物大分子（蛋白质、核酸、糖、脂类及离子

4、等）的物理（蛋白质、核酸、糖、脂类及离子等）的物理- -化学变化过程。化学变化过程。 例例如：如：细胞膜的物质转运、细胞间信息的传递及生物电现象等。细胞膜的物质转运、细胞间信息的传递及生物电现象等。二二）研究任务研究任务 研究人体及动物在正常情况下，所表现出的各种生命活动（如研究人体及动物在正常情况下，所表现出的各种生命活动（如血液循环、消化、呼吸、泌尿、生殖、排泄、运动、感觉、睡眠和血液循环、消化、呼吸、泌尿、生殖、排泄、运动、感觉、睡眠和觉醒、学习和记忆等）的发生条件、基本过程、产生机制以及机体觉醒、学习和记忆等）的发生条件、基本过程、产生机制以及机体内、外环境各种变化对不同生理活动的影响

5、，从而揭示和掌握各种内、外环境各种变化对不同生理活动的影响，从而揭示和掌握各种生理活动的规律，为预防疾病、增强体质、提高人类健康水平服务，生理活动的规律，为预防疾病、增强体质、提高人类健康水平服务，为临床医学和生产实践服务。为临床医学和生产实践服务。二、人体及动物生理学的研究方法二、人体及动物生理学的研究方法 Methodology in Physiology1 1、急性实验：、急性实验：1 1）离体（组织）离体（组织、器官）实验法：器官）实验法： 把要研究的某一组织或器官从活体上或刚死去的动物体上用手把要研究的某一组织或器官从活体上或刚死去的动物体上用手术的方法分离出来术的方法分离出来，置于

6、一个，置于一个能能使它的生理机能保持一定时间的人使它的生理机能保持一定时间的人工环境中，工环境中，进行实验，以观察、分析其功能活动和机制。进行实验，以观察、分析其功能活动和机制。 生理学的研究生理学的研究是是以物理、化学、数学等的基本方法为手段，通过以物理、化学、数学等的基本方法为手段，通过对机体生命现象的观察、记录、分析，获得对人体及动物生命活动规对机体生命现象的观察、记录、分析，获得对人体及动物生命活动规律的正确认识。律的正确认识。例如例如：神经神经- -肌肉的生理活动。肌肉的生理活动。离体实验离体实验2 2）活体解剖（在体）实验法）活体解剖（在体）实验法： 使动物处于麻醉状态下或破坏其中

7、枢神经系统的条件下，进行使动物处于麻醉状态下或破坏其中枢神经系统的条件下，进行手术手术，把要研究的器官暴露出来进行实验，把要研究的器官暴露出来进行实验，以观察该器官与其他器，以观察该器官与其他器官仍处于自然联系状态下的活动规律及各种因素对其产生的影响。官仍处于自然联系状态下的活动规律及各种因素对其产生的影响。 例如例如：去大脑僵直、心脏期前收缩与代：去大脑僵直、心脏期前收缩与代偿偿间歇实验。间歇实验。 急性实验急性实验的的优缺点优缺点：优点：优点：实验条件或对象简单，分析问题细致（又称分析法）。实验条件或对象简单，分析问题细致（又称分析法）。缺点：缺点：实验脱离整体条件，麻醉或破坏动物神经中枢

8、，对所得结果实验脱离整体条件，麻醉或破坏动物神经中枢，对所得结果具有一定对局限性。具有一定对局限性。急性在体实验急性在体实验2 2、慢性实验：、慢性实验： 正常完整的动物，正常完整的动物，在其清醒的情况下进行的实验，在其清醒的情况下进行的实验，对某一器官功对某一器官功能活动或某一生理现象进行观察和研究。能活动或某一生理现象进行观察和研究。 例如：例如：1 1）暴露器官于体外：）暴露器官于体外：如胃瘘术，可用于研究胃液、胰液、胆汁的分如胃瘘术，可用于研究胃液、胰液、胆汁的分泌和调节，以探讨食物的化学性消化泌和调节，以探讨食物的化学性消化。2 2）体内埋藏电极法：）体内埋藏电极法：如将电极置入动物

9、下丘脑如将电极置入动物下丘脑，通过通过StSt下丘脑的不下丘脑的不同部位测定动物的进食情况，可得知下丘脑中存在有摄食中枢同部位测定动物的进食情况，可得知下丘脑中存在有摄食中枢。 慢性实验优缺点：慢性实验优缺点：优点：优点：动物长时间存活；动物长时间存活； 实验可反复进行；实验可反复进行； 保持机体的完整性及与外环境的统一性。保持机体的完整性及与外环境的统一性。缺点：缺点：应用范围受限制，如手术和方法等应用范围受限制，如手术和方法等。瘘管瘘管慢性在体实验慢性在体实验三三、生命现象的基本特征、生命现象的基本特征n新陈代谢新陈代谢 (Metabolism)n兴奋性兴奋性 (Excitability)

10、n适应性适应性 (Adaptability)n生长和生殖生长和生殖 (Growth, Reproduction)1 1、新陈代谢新陈代谢（Metabolism）：）： 指生物体与环境之间进行物质交换和能量交换，实现自我更新的指生物体与环境之间进行物质交换和能量交换，实现自我更新的最基本的生命活动过程。最基本的生命活动过程。包括两个方面：包括两个方面：1 1）同化作用（合成代谢）：）同化作用（合成代谢）： 从外界摄取营养物质，将其转变为自身的物质，并储存能量的从外界摄取营养物质，将其转变为自身的物质，并储存能量的过程。过程。 2 2）异化作用（分解代谢）：）异化作用（分解代谢）： 机体分解自身物

11、质，释放能量，并将分解的终产物排出体外的机体分解自身物质，释放能量，并将分解的终产物排出体外的过程。过程。指出：指出： 1 1、在、在新陈代谢新陈代谢中，物质的合成和分解称为中，物质的合成和分解称为物质代谢物质代谢；伴随物；伴随物质代谢而产生的能量储存、释放、转移和利用的过程称为质代谢而产生的能量储存、释放、转移和利用的过程称为能量代能量代谢谢。 两者密切关联、不可分割，在物质变化的过程中，必然伴有两者密切关联、不可分割，在物质变化的过程中，必然伴有能量的转移。能量的转移。 2 2、机体是在不断地与环境进行物质交换，以及体内物质形成、机体是在不断地与环境进行物质交换，以及体内物质形成、分解和能

12、量转换过程中完成各种生命活动的；分解和能量转换过程中完成各种生命活动的； 新陈代谢新陈代谢一旦停止，生命活动随之停止，机体也就死亡。一旦停止，生命活动随之停止，机体也就死亡。 2 2、兴奋性兴奋性 ( (Excitability) )或应激性：或应激性： 指机体、活组织或细胞对指机体、活组织或细胞对刺激刺激发生发生反应（或产生动作电位）反应（或产生动作电位）的的能力或特性，称为兴奋性（或应激性）能力或特性，称为兴奋性（或应激性）。1 1）刺激（）刺激（stimulus）：）： 指能引起生物机体发生反应的各种内、外环境变化因子。指能引起生物机体发生反应的各种内、外环境变化因子。2 2）反应（）反

13、应（response）：）： 指机体、组织或细胞对刺激产生的应答活动（包括生物体内部的指机体、组织或细胞对刺激产生的应答活动（包括生物体内部的代谢及其外表活动发生的相应改变）。代谢及其外表活动发生的相应改变）。强调：强调：刺激刺激所引起的所引起的反应反应有有两种形式两种形式兴奋兴奋( (excitation) )： 由相对静止状态转变为活动状态或功能活动由弱变强。由相对静止状态转变为活动状态或功能活动由弱变强。抑制抑制( (inhibition) )： 由活动状态转变为相对静止状态，或功能活动由强变弱。由活动状态转变为相对静止状态，或功能活动由强变弱。例如：例如：电刺激心交感神经，心跳加快加强

14、电刺激心交感神经，心跳加快加强兴奋；兴奋；电刺激心迷走神经，心跳减慢减弱电刺激心迷走神经，心跳减慢减弱抑制。抑制。3.3.适应性适应性 (Adaptability) 指机体的功能与环境协调一致地变化并能保持自身生存的能力指机体的功能与环境协调一致地变化并能保持自身生存的能力或特性称为适应性或特性称为适应性。2 2）动物的体温：）动物的体温：变温（两栖、爬行）动物：适应性差；变温（两栖、爬行）动物：适应性差；恒温（鸟类、哺乳类）动物：适应性强。恒温（鸟类、哺乳类）动物：适应性强。 动物越高等，适应性越强。动物越高等，适应性越强。例如：例如：1 1）高原缺）高原缺O2：刺激造血器官造血使刺激造血器

15、官造血使RBC, ,血液运输血液运输O O2 2的能力的能力，以适应高山缺以适应高山缺O2的环境。的环境。4 4、生长与生殖、生长与生殖 ( (Growth and Reproduction) ) 系新陈代谢的具体表现。系新陈代谢的具体表现。1 1）生长：）生长： 为个体同化作用（合成）大于异化作用（分解）的结果；为个体同化作用（合成）大于异化作用（分解）的结果；2 2）生殖：）生殖： 指产生与自身相似的子代，以延续种系（后代）的各种生理过程。指产生与自身相似的子代，以延续种系（后代）的各种生理过程。四、机体生理功能的调节 （Regulation of Physiological Functi

16、ons）一）神经调节一）神经调节 （Nervous Regulation） 指通过神经反射对机体功能进行调节，称为指通过神经反射对机体功能进行调节，称为神经调节神经调节。 神经调节的基本方式是神经调节的基本方式是反射反射（reflex）。）。 反射（反射（Reflex）：）：在中枢神经系统参与下，机体对内、外环境的在中枢神经系统参与下，机体对内、外环境的刺激所发生的规律性刺激所发生的规律性（适应性）反应。（适应性）反应。 反射的结构基础：反射的结构基础：反射弧反射弧( (reflex arc) )是一种开放回路。是一种开放回路。感受器感受器传入神经传入神经神经中枢神经中枢传出神经传出神经效应器

17、效应器神经调节的特点：神经调节的特点： 作用迅速准确，作用部位局限、作用时间作用迅速准确，作用部位局限、作用时间较短，表现自动化，适宜调节快速的生理活动。较短，表现自动化，适宜调节快速的生理活动。指出：指出： 1 1）内、外环境及机体各器官、系统功能的各种变化，通过感受器）内、外环境及机体各器官、系统功能的各种变化，通过感受器的换能，以神经冲动的方式由传入神经传送到神经中枢，中枢对传的换能，以神经冲动的方式由传入神经传送到神经中枢，中枢对传入的信息进行加工、处理，再以神经冲动的方式由传出神经传至效入的信息进行加工、处理，再以神经冲动的方式由传出神经传至效应器，调节其功能活动。应器，调节其功能活

18、动。 2 2）效应器的活动状态，又随时反馈到中枢，调整中枢发出的控制）效应器的活动状态，又随时反馈到中枢，调整中枢发出的控制信息，使效应器的活动更加准确和协调，故信息，使效应器的活动更加准确和协调，故神经调节神经调节是是通过闭合回通过闭合回路路完成的。完成的。二二) ) 体液调节体液调节（Hormonal regulation） 指机体依赖某些化学信息物质（如激素）通过体液运输，对靶指机体依赖某些化学信息物质（如激素）通过体液运输，对靶器官、靶组织或靶细胞的功能进行调节的方式；主要参与对机体新陈器官、靶组织或靶细胞的功能进行调节的方式；主要参与对机体新陈代谢、生长发育、生殖等功能活动的调节。代

19、谢、生长发育、生殖等功能活动的调节。例如：例如：甲状旁腺分泌甲状旁腺分泌 PTH血液运输血液运输骨组织，动员骨钙释放入血骨组织，动员骨钙释放入血血钙升高。血钙升高。体液调节的特点：体液调节的特点：反应发生速度缓慢，作用部位广泛，持续时间较长。反应发生速度缓慢，作用部位广泛，持续时间较长。体液调节的方式体液调节的方式： 远分泌：远分泌： 内分泌腺内分泌腺激素激素血液运输血液运输靶细胞受体靶细胞受体生理效应。生理效应。 旁分泌：旁分泌： 激素不经血液运输而经组织液扩散对邻近细胞进行的局激素不经血液运输而经组织液扩散对邻近细胞进行的局部性体液调节。部性体液调节。 神经分泌：神经分泌： 神经细胞分泌的

20、激素释放入血达到靶细胞的体液调节。神经细胞分泌的激素释放入血达到靶细胞的体液调节。2 2）神经）神经- -体液调节：体液调节： 体液调节往往受神经系统的控制，因而成为神经调节的反射弧体液调节往往受神经系统的控制，因而成为神经调节的反射弧传出通路中的延伸部分，故又称为传出通路中的延伸部分，故又称为神经神经- -体液调节。体液调节。指出：指出： 1 1）局部体液调节）局部体液调节 ： 指某些细胞释放的生物活性物质（如组胺、指某些细胞释放的生物活性物质（如组胺、5-HT5-HT）或组织细胞活）或组织细胞活动时产生的代谢产物（动时产生的代谢产物（COCO2 2、乳酸、腺苷），经局部组织液扩散对邻、乳酸

21、、腺苷），经局部组织液扩散对邻近组织细胞功能活动发挥调节作用的方式，近组织细胞功能活动发挥调节作用的方式，又称旁分泌调节。又称旁分泌调节。例如：例如： 运动时交感神经兴奋，肾上腺素分泌运动时交感神经兴奋，肾上腺素分泌，使心跳加快加强，心输使心跳加快加强，心输出量出量，BP ，血液循环加快的反应，即为血液循环加快的反应，即为神经神经- -体液调节体液调节。自身调节自身调节特点：特点： 调节幅度和范围较小，起协助维持生理稳态的作用。调节幅度和范围较小，起协助维持生理稳态的作用。三）自身调节三）自身调节( (Self-regulation) ) 即不依赖于神经和体液调节，由机体器官、组织和细胞自身即

22、不依赖于神经和体液调节，由机体器官、组织和细胞自身对刺激产生的适应性反应。对刺激产生的适应性反应。 例如：肾血流量的自身调节例如：肾血流量的自身调节当动脉血压在一定范围（当动脉血压在一定范围（80-80-180180mmHg）内内变化时，肾血管通过自身调节改变其血管口径，调变化时，肾血管通过自身调节改变其血管口径，调节血流阻力，使节血流阻力，使肾血流量保持相对恒定。肾血流量保持相对恒定。四）功能活动的反馈调节四）功能活动的反馈调节（Feedback regulation）1 1、反馈调节的概念：、反馈调节的概念： 指受控部分（效应器或靶器官）不断将信息返回到控制部分指受控部分（效应器或靶器官）

23、不断将信息返回到控制部分（中枢或内分泌腺），以影响或调整控制部分活动的调节方式称（中枢或内分泌腺），以影响或调整控制部分活动的调节方式称为为反馈调节。反馈调节。闭合回路（闭合回路（Closed-loop System）：具有自动控制能力。具有自动控制能力。指出：指出：神经调节和体液调节神经调节和体液调节均为均为闭合回路闭合回路。 刺激刺激控制信息控制信息 反应反应 效应器效应器 神经中枢神经中枢 感受器感受器内感受器内感受器反馈信息反馈信息干扰信息干扰信息 传出神经传出神经传入神经传入神经神经调节反馈回路神经调节反馈回路 刺激刺激 血流血流 靶器官靶器官活动结果活动结果 激激 素素 分泌分泌

24、内分泌腺内分泌腺反馈信息反馈信息体液调节反馈回路体液调节反馈回路1 1）负反馈）负反馈 ( (Negative feedback) )： 指受控部分发回的反馈信息使控制部分的活动减弱的调节方式指受控部分发回的反馈信息使控制部分的活动减弱的调节方式（系一个可逆的调节过程）。（系一个可逆的调节过程）。2 2、反馈调节的方式：、反馈调节的方式：（依依反馈信息反馈信息的的作用效果分作用效果分 ）生理意义：生理意义：使机体某一生理活动保持相对稳定。使机体某一生理活动保持相对稳定。 血糖升高血糖升高刺激刺激 血流血流肝、其他肝、其他组织组织 胰岛素胰岛素 分泌分泌胰岛胰岛B细胞细胞反馈信息反馈信息血糖下降

25、血糖下降2 2）正反馈）正反馈 ( (Positive feedback) )： 指受控部分发回的反馈信息使控制部分的活动加强的调节方式指受控部分发回的反馈信息使控制部分的活动加强的调节方式 （系一个不可逆的生理调节过程）。（系一个不可逆的生理调节过程）。例如：例如： 血液凝固、血液凝固、排尿排尿、排便反射、分娩以及动作电位发生过程中细、排便反射、分娩以及动作电位发生过程中细胞膜钠离子通道的开放和钠离子的内流过程。胞膜钠离子通道的开放和钠离子的内流过程。生理意义：生理意义： 使机体某一生理活动不断加强达到最高活动水平，直至完成。使机体某一生理活动不断加强达到最高活动水平，直至完成。 刺激刺激尿

26、液流入尿道尿液流入尿道 排尿中枢排尿中枢 膀胱膀胱感受器感受器尿道感受器尿道感受器传入神经传入神经膀胱内压升高膀胱内压升高传入神经传入神经传入神经传入神经五、内环境与稳态五、内环境与稳态（Internal Environment and Homeostasis）2 2、内环境、内环境 ( (Internal environment) )： 机体细胞直接生活的液体环境即细胞外液机体细胞直接生活的液体环境即细胞外液（血浆、组织液、血浆、组织液、淋巴液和脑脊液）称为内环境（以区别于机体生存的不断变化淋巴液和脑脊液）称为内环境（以区别于机体生存的不断变化的外环境）的外环境）。1 1、外环境外环境 (

27、(External environment) )：人体及动物生活的外部环境人体及动物生活的外部环境（如大气环境）（如大气环境）。指出：指出： C.Bernard（1857年）提出，年）提出，内环境内环境“稳定稳定”是机体是机体“自由、自由、独立生活的必要条件独立生活的必要条件”。 2 2）稳态的生理意义：）稳态的生理意义： 内环境的理化性质保持相对恒定是维持内环境的理化性质保持相对恒定是维持机体正常生命活动的必要条件。机体正常生命活动的必要条件。3、稳稳态态( (Homeostasis) ) Cannon WB，1926年年1 1）稳态的概念）稳态的概念 内环境的理化性质经常处于相对稳定的内环

28、境的理化性质经常处于相对稳定的状态，称为稳态或自稳态（以区别于一般可状态，称为稳态或自稳态（以区别于一般可逆性理化反应的平衡状态）。逆性理化反应的平衡状态）。 指出：指出：（1 1）稳态的概念已推广应用于阐述机体各稳态的概念已推广应用于阐述机体各种功能活动，即均处于相对稳定的状态。种功能活动，即均处于相对稳定的状态。 例如：例如：心脏功能与血管活动的相互协调，才能使血液循环维持稳定心脏功能与血管活动的相互协调，才能使血液循环维持稳定状态，保证各系统、器官的血液供应。状态，保证各系统、器官的血液供应。体温调节体温调节稳态控制系统稳态控制系统例如：例如： 现以体温调节为现以体温调节为例，用图解的方式例，用图解的方式阐明一个稳态控制阐明一个稳态控制系统系统（见右见右图）。图）。 （2 2）机体的各种机体的各种机能所以能维持稳机能所以能维持稳态，主要依靠反馈态，主要依靠反馈和自身调节作用。和自身调节作用。