一章绪论Preface课件.ppt

1、2021/2/21什么是生理学？有哪些重要分支？什么是生理学？有哪些重要分支？为什么要学习家畜为什么要学习家畜(动物动物?)生理学？生理学？怎样学习好家畜生理学？怎样学习好家畜生理学？2021/2/22 生理学生理学（physiology）是生物科是生物科学中的一个分支。是研究生物体的正学中的一个分支。是研究生物体的正常生命活动规律和现象的科学。常生命活动规律和现象的科学。2021/2/23生理学分支生理学分支 人体生理学（生理学）人体生理学（生理学）生理学生理学 植物生理学植物生理学 家畜生理学家畜生理学 动物生理学动物生理学 家禽生理学家禽生理学 鱼类生理学鱼类生理学 昆虫生理学昆虫生理学

2、 比较生理学比较生理学-猪猪、人羊、人羊 宇宙（航空）生理宇宙（航空）生理 特殊条件下的生理学特殊条件下的生理学 潜水生理学潜水生理学 生态生理学生态生理学 行为生理学行为生理学 2021/2/24 家畜生理学：家畜生理学：研究健康动物的各种机能及其活动研究健康动物的各种机能及其活动规律的学科。规律的学科。内容内容(content)：不仅要描述一个生命活动的现象，不仅要描述一个生命活动的现象，而且还要探讨该生命活动是如何发生、如何进行、如而且还要探讨该生命活动是如何发生、如何进行、如何终结的。（如何终结的。（如:digestion、respiration、excretion、circulati

3、on）。）。机制机制(mechanism)：包括结构和功能的相互关系；包括结构和功能的相互关系；功能的变化过程及变化过程中的理化性质，即对生命功能的变化过程及变化过程中的理化性质，即对生命现象有一个本质的说明。如现象有一个本质的说明。如:Muscle contraction mechanism、nerve conduction mechanism、gastric secretion mechanism。2021/2/25学习动物生理学的方法学习动物生理学的方法2021/2/26一、家畜生理学的研究内容一、家畜生理学的研究内容绪绪 论论细胞器官系统整体家畜生理学是研究动物体家畜生理学是研究动物体

4、生命活动及其规律的学科。生命活动及其规律的学科。二个内容二个内容 三个层次三个层次2021/2/27绪 论阐明机体各部分机能活动特点，以及阐明机体各部分机能活动特点，以及各部分活动之间的相互规律。各部分活动之间的相互规律。阐明机体在与环境相互作用时，各器阐明机体在与环境相互作用时，各器官、系统活动的变化规律。官、系统活动的变化规律。二个内容二个内容2021/2/28绪 论1 1、细胞和分子水平、细胞和分子水平研究细胞生命现象的基本物理化学过程。研究细胞生命现象的基本物理化学过程。2 2、器官和系统水平、器官和系统水平研究各器官及系统的功能。研究各器官及系统的功能。3 3、整体水平、整体水平研究

5、各器官功能联系；整体与环境互作。研究各器官功能联系；整体与环境互作。三个层次三个层次2021/2/29二、研究目的和任务二、研究目的和任务 绪 论解释各种生命现象，揭示动物体的生命活动特解释各种生命现象，揭示动物体的生命活动特点及其规律。点及其规律。(rat)应用动物生理学的基本知识，为动物提供更好应用动物生理学的基本知识，为动物提供更好的生长发育条件，提高动物生产性能，加速畜的生长发育条件，提高动物生产性能，加速畜牧业的发展。牧业的发展。2021/2/210三、动物生理学的研究方法三、动物生理学的研究方法绪 论1、急性实验、急性实验2、慢性实验慢性实验离体实验（离体实验（in vitro）在

6、体实验（在体实验（in vivo）生理学的一切理论都来自于实践生理学的一切理论都来自于实践2021/2/211第二节第二节 机体功能与环境机体功能与环境(一一)生命活动的基本特征生命活动的基本特征1.1.新陈代谢新陈代谢(metabolism):(metabolism):2.2.兴奋性兴奋性(excitability)(excitability):一切活组织或细胞，当其一切活组织或细胞，当其周围环境条件迅速改变时，有产生动作电位并发生反应的周围环境条件迅速改变时，有产生动作电位并发生反应的能力或特性，称为兴奋性或应激性。能力或特性，称为兴奋性或应激性。3.3.适应性适应性(adaptivity

7、)(adaptivity)4.4.生殖生殖(reproduction)(reproduction)2021/2/2122021/2/21319971997年，生物学界发生了一件轰动世界的大事。年，生物学界发生了一件轰动世界的大事。距爱丁堡市距爱丁堡市1010公里远的郊区，有一个罗斯林村，这是一个公里远的郊区，有一个罗斯林村，这是一个风景优美的风景优美的“世外桃源世外桃源”。罗斯林研究所就建在这里，它是英。罗斯林研究所就建在这里，它是英国最大的家畜家禽研究所，也是世界著名的生物学研究中心。国最大的家畜家禽研究所，也是世界著名的生物学研究中心。19971997年年7 7月月5 5日对罗斯林研究所伊

8、恩日对罗斯林研究所伊恩维尔穆特科学研究小维尔穆特科学研究小组全体成员来说是一个令人激动的日子；对全世界也是值得庆组全体成员来说是一个令人激动的日子；对全世界也是值得庆贺的一天。因为一只妊娠了贺的一天。因为一只妊娠了148148天，体重天，体重6.66.6千克，编号千克，编号6LL3 6LL3 的的小绵羊来到这个世界，它是科学家们用克隆技术小绵羊来到这个世界，它是科学家们用克隆技术“复制复制”出来出来的。的。2021/2/2142021/2/215体细胞克隆技术分个步骤：体细胞克隆技术分个步骤：步骤一：步骤一：从一只岁芬兰多塞特白面母绵羊（姑且称为）从一只岁芬兰多塞特白面母绵羊（姑且称为）的乳腺

9、中取出乳腺细胞，将其放入低浓度的营养培养液中，的乳腺中取出乳腺细胞，将其放入低浓度的营养培养液中，细胞逐渐停止分裂，此细胞称之为细胞逐渐停止分裂，此细胞称之为“供体细胞供体细胞”；步骤二：步骤二：从一头苏格兰黑面母绵羊（）的卵巢中取出未从一头苏格兰黑面母绵羊（）的卵巢中取出未受精的卵细胞，并立即将细胞核除去，留下一个无核的卵受精的卵细胞，并立即将细胞核除去，留下一个无核的卵细胞，此细胞称之为细胞，此细胞称之为“受体细胞受体细胞”；步骤三：步骤三：利用电脉冲方法，使供体细胞和受体细胞融合，利用电脉冲方法，使供体细胞和受体细胞融合，最后形成最后形成“融合细胞融合细胞”。电脉冲可以产生类似于自然受精

10、。电脉冲可以产生类似于自然受精过程中的一系列反应，使融合细胞也能像受精卵一样进行过程中的一系列反应，使融合细胞也能像受精卵一样进行细胞分裂、分化，从而形成细胞分裂、分化，从而形成“胚胎细胞胚胎细胞”；步骤四：步骤四：将胚胎细胞转移到另一只苏格兰黑面母绵羊（）将胚胎细胞转移到另一只苏格兰黑面母绵羊（）的子宫内，胚胎细胞进一步分化和发育，最后形成小绵羊的子宫内，胚胎细胞进一步分化和发育，最后形成小绵羊-多莉。多莉。2021/2/2162021/2/2172021/2/2182021/2/2192021/2/2202021/2/221(二二)内环境与稳态内环境与稳态绪绪 论论1、体液（体液（Body

11、 Fluid）2、内环境（、内环境（Internal Environment）3、内环境稳态（内环境稳态（Homeostasis）由细胞外液构成的机体细胞的直接由细胞外液构成的机体细胞的直接生活环境，称为机体的内环境。生活环境，称为机体的内环境。2021/2/222绪 论体液（体液（60-70%）（body fluid）细胞内液细胞内液(占占2/3)（intracellular fluid）细胞外液细胞外液血浆（血浆（plasma）(占占1/4)组织液（组织液（tissue fluid）淋巴液淋巴液（lymph fluid）脑脊液脑脊液（cerebrospinal fluid）（extrace

12、llular fluid）体液（体液（Body FluidBody Fluid）2021/2/223绪 论将细胞外液称为机体的将细胞外液称为机体的内环境内环境。将内环境化学成分和生理特性保持相对稳定的生理学现象将内环境化学成分和生理特性保持相对稳定的生理学现象称为称为稳态。稳态。稳态是生理学的稳态是生理学的核心概念核心概念。组成内环境的各种理化因素的变化都保持在一个较小范围，组成内环境的各种理化因素的变化都保持在一个较小范围，称为称为内环境稳态内环境稳态。内环境稳态是细胞维持正常功能的必要条件，也是机体维内环境稳态是细胞维持正常功能的必要条件，也是机体维持正常生命活动的基本条件。持正常生命活动

13、的基本条件。内环境稳态并非静止不动，而是处在一种动态平衡状态。内环境稳态并非静止不动，而是处在一种动态平衡状态。内环境稳态内环境稳态2021/2/224第三节第三节 机体功能的调节机体功能的调节绪 论1、神经调节神经调节2、体液调节体液调节3、自身调节自身调节一、机体功能的调节方式一、机体功能的调节方式2021/2/225结构基础：结构基础：反射弧（反射弧（reflex arc）绪 论类类 型：型：特点：特点：迅速、准确、迅速、准确、高度整合高度整合（1）非条件反射）非条件反射（2）条件反射）条件反射在中枢神经系统参与下，机体对内、外环境在中枢神经系统参与下，机体对内、外环境的变化所产生的适应

14、性反应称为的变化所产生的适应性反应称为反射（反射（reflex）。1 1、神经调节（、神经调节（Neural regulationNeural regulation）2021/2/2262021/2/227绪 论 内分泌腺和具有内分泌功能的组织细胞产生的特殊内分泌腺和具有内分泌功能的组织细胞产生的特殊化学物质，通过体液到达较远或邻近的特定器官、组织化学物质，通过体液到达较远或邻近的特定器官、组织或细胞，影响并改变其生理功能的调节方式。或细胞，影响并改变其生理功能的调节方式。作用方式：作用方式：内分泌（内分泌（endocrine）旁分泌（旁分泌（paracrine）自分泌（自分泌（autocri

15、ne）神经分泌（神经分泌（neurocrine）特特 点：点：范围广、缓慢、持续时间长。范围广、缓慢、持续时间长。2 2、体液调节（、体液调节（Humoral regulationHumoral regulation）：）：2021/2/2282021/2/229 激素的发现激素的发现 英国生理学家英国生理学家Bayliss Bayliss 和和StarlingStarling于于19021902年发现促胰液素后，于年发现促胰液素后，于19051905年年以激素命名。以激素命名。2021/2/2301901年法国年法国Wertherimer和和Lepaga盐酸盐酸小肠襻内小肠襻内胰液分泌胰液分

16、泌神经全部被切除神经全部被切除的游离小肠襻的游离小肠襻小肠的神经难以彻底切除小肠的神经难以彻底切除局部短反射局部短反射2021/2/2311894年年Dolinski1896年年Popielski酸性物质酸性物质十二指肠十二指肠胰液分泌胰液分泌神神经经反反射射效效应应切除支配胰腺的双侧迷走神切除支配胰腺的双侧迷走神经经、双侧内脏大神经、损坏双侧内脏大神经、损坏延髓延髓、脊髓及切除胃幽门后脊髓及切除胃幽门后十二指肠和胰腺腺十二指肠和胰腺腺泡之间有神经联系泡之间有神经联系顽固局部短反射顽固局部短反射2021/2/2321902-1905年英国生理学者年英国生理学者Bayliss和和Starling

17、把狗的一段空肠剪下把狗的一段空肠剪下(离开狗体离开狗体)刮取肠粘膜刮取肠粘膜弱盐酸浸泡弱盐酸浸泡将漂出液中和、过滤将漂出液中和、过滤肠粘膜提取液肠粘膜提取液胰液分泌胰液分泌注入同一条注入同一条狗的静脉狗的静脉2021/2/233设想设想小肠粘膜小肠粘膜化学物质化学物质盐酸刺激盐酸刺激血血流流胰腺胰腺胰液分泌胰液分泌神经调节神经调节化学物质化学物质调节调节激素激素(hormone)促胰液素促胰液素2021/2/234The Nobel Prize in Physiology or Medicine 1904Ivan Petrovvich PavlovRussia Military Medical

18、 Academy1849-1936巴甫洛夫实验室巴甫洛夫实验室2021/2/235绪 论 局部组织或细胞不依赖外来神经或体液局部组织或细胞不依赖外来神经或体液调节，自身对刺激而产生的适应性反应。调节，自身对刺激而产生的适应性反应。（血管平滑肌牵拉（血管平滑肌牵拉-收缩）收缩）特特 点：点：范围小，不够灵活，是神经和体液范围小，不够灵活，是神经和体液 调节的补充。调节的补充。3 3、自身调节（、自身调节（Auto-regulation）：）：2021/2/236二、机体功能的反馈调节二、机体功能的反馈调节绪 论1、非自动控制系统、非自动控制系统-开环系统开环系统2、反馈控制系统、反馈控制系统-闭

19、环系统闭环系统3、前馈系统（、前馈系统（Feed forward）系统内受控部分的活动不会反过来影响控系统内受控部分的活动不会反过来影响控制部分的活动。制部分的活动。(应激发应应激发应)（Open loop system）（Closed loop system）2021/2/237绪 论反馈调节（反馈调节（Feedback regulation）即受控部分发出反馈信号返回到控制部分，使控制即受控部分发出反馈信号返回到控制部分，使控制部分能够根据反馈信号来改变自己的活动，从而对受控部分能够根据反馈信号来改变自己的活动，从而对受控部分的活动进行调节。部分的活动进行调节。负反馈负反馈：反馈信号能降低

20、控制部分的活动。：反馈信号能降低控制部分的活动。正反馈正反馈：反馈信号能加强控制部分的活动。：反馈信号能加强控制部分的活动。（Negative Feedback）例子例子:血糖和胰岛素血糖和胰岛素（Positive Feedback）例子例子:排尿、血凝和分娩过程排尿、血凝和分娩过程2021/2/238绪 论2021/2/2392021/2/240前馈系统（前馈系统（feedforwardfeedforward）指在某一方面的信息作用于受控部分引起输出效应发指在某一方面的信息作用于受控部分引起输出效应发生变化的同时，又通过另一快捷途径作用于受控制部生变化的同时，又通过另一快捷途径作用于受控制部

21、分，使其及时地调整活动。分，使其及时地调整活动。条件反射活动是一种前馈控制活动。它可以避免负反条件反射活动是一种前馈控制活动。它可以避免负反馈调节的波动性和反应滞后，更好地保持稳态。馈调节的波动性和反应滞后，更好地保持稳态。但前馈控制引致的反应有可能失误。但前馈控制引致的反应有可能失误。如如:见到未吃到的也分泌唾液。见到未吃到的也分泌唾液。2021/2/241绪 论2021/2/242第四节第四节 整合生理学的概念整合生理学的概念v1990年12月美国生理学会远景规划委员会在“physiologists”上发表的白皮书中指出，“整合生理（integrative physiology）将是未来生

22、理学的主要内容”。v诺贝尔奖金获得者James Black指出：“生理学将渐进性地战胜分子生物学”。2021/2/243绪 论小小 结（结（Summary）一、动物生理学的研究内一、动物生理学的研究内容容二、动物生理学的研究目的和任务二、动物生理学的研究目的和任务三、动物生理学的研究方三、动物生理学的研究方法法四、内环境与稳四、内环境与稳态态五、高等动物生理功能的调五、高等动物生理功能的调节节六、动物体内的控制系六、动物体内的控制系统统2021/2/244【思考题思考题】1.辨析概念：兴奋-兴奋性；刺激-反应；兴奋-抑制；内环境-稳态-负反馈2.机体机能活动的调节方式包括_、_、_.3.生理学的研究水平可分为_水平、_水平、_水平.4.生命活动具有的共同特点主要包括_、_、_、_.5.举例说明神经调节和体液调节的特点与联系。6.试述机体稳态的维持机制。2021/2/2451、在正反馈调节中内分泌与靶细胞的相互作用并不能达到稳态。2、所有条件反射都属于前馈系统。3、排尿和分娩过程是正反馈4、外环境是细胞外的环境，内环境是细胞内的环境 5、局部体液调节就是自身调节判判 断断 题题2021/2/246