生理绪论生理学physiology

生理学（physiology)医学部生理系李烁The

Earth,

our

sweet

homeDiverse

lives

on

the

EarthBeautiful

world

and

colorful

lifeDiscovery

of

the

cell1665年，英国物理学家罗伯特·虎克（Robert

Hooke）设计了首个显微镜，并发现细胞。From

Life

to

Death你的眼睛将书上的图形转化为电信号(神经脉冲)，然后传入大脑进行处理。除接受和处理视觉信息外，你的大脑还输出信号控制肌肉以维持身体，在阅读时控制眼球运动浏览，需要时翻动书页。化学信使也在肌肉和神经之间传递信号触发正常的肌肉收缩。你大约呼入、呼出12次，有6升左右的气体在大气和你的肺之间进行交换。你的细胞大约消耗250ml的氧气，同时产生大约200ml的。你的心脏将跳动70次，将大约5升的血液泵入到你的肺，同时将另外5升血泵入到你身体的其他部位。1升多的血液会流经你的肾脏，它会保留“想要”的物质，同时将

“不想要”的物质排入到尿液中。你的肾脏将产生1毫升(极少量)的尿液。你的消化系统将处理上一餐的食物，并将其吸收入血浆中已备细胞的利用。你将消耗大约2卡来自于食物的能量作为“生命的费

用”，同时肌肉的收缩也将消耗额外的能量。在阅读的1分钟内，你的机体发生的变化第一章

绪

论第一节：生理学简介第二节：生命活动的基本特征第三节：内环境及其稳态第四节：机体功能活动的调节何谓生理学“判天地之美，析万物之理。”--庄子“判机体之美，析生命之理”--王志钧何谓生理学？生理学是一门研究机体生命活动现象和规律的科学。两个内涵：活的

、实验性科学生理学的基本内容研究正常状态下机体内各细胞、组织、和系统的功能，它们之间的相互作用以及机体与外界环境相适应以维持机体整个生命活动正常的过程和机制。近

理学的发展理学的创公元前300-400年《黄帝内经》古希腊年代，Aristotle亚里斯多德(古希腊

284-322,

BC),血压和体温调节文艺复兴时期

Galen

C

(130-201，AD)《灵物学》Vesalius

A.,1514-1564，解剖学的奠基人William

Harvey

(1578–

1657)，是的公认近始人《心血运动论》Robert

Hooke

（1635-1703）提出“细胞”的理论法国哲学家Descartes,笛卡尔提出“反射”的概念Gavani发现生物组织的电活动，促进了神经科学的早期发展19世纪Benard

C与Cannon

1939年提出“稳态”的概念20世纪中期Hodgkin与Huxley提出离子通道概念20世纪科学技术的飞速发展，提供了新的理论和技术血液循环的发现Galen

C.,

129-199血液由

经小孔流入

的概念了15个世纪。Vesalius

A.,1514-1564

解剖学的奠基人1543年通过解剖学结构

Galen的概念Servetus

M,1509-1553：肺循环的概念Fabricius

A,1537－1619：静脉瓣的发现。Harvey's

teacher

at

Padua,

had

claimed

discovery

of

"valves"

inveins,

but

had

not

discovered

the

true

use

of

them.威廉·哈维:采用八十余种动物进行实验研究，最后，将他多年来的研究成果写成《论动物的心脏与血液运动的解剖学研究》,于1628年威廉·哈维经过十二年的努力，采用八十余种动物进行实验研究，最后，将他多年来的研究成果写成《论动物的心脏与血液运动的解剖学研究》,

于1628年公之于世。1651年

《论动物的生殖》，恩格斯对哈维的发现给予了高度的评价，曾说：“由于哈维发现血液循

环，而把生理学确定为一门科学。”动脉是从心脏输

液的血管，静脉是运回血液到心脏的血管，血液能从动脉透入静脉，动脉与静脉的移行是在四肢及身体的远端部分；心脏是一种肌肉，其瓣膜 了血液的逆流，心脏运动是血液循环的唯一原因。科学探索是一条曲折的道路白利斯和斯他林发现促胰液素的故事班延的

－胰岛素发现的故事幽门螺杆菌－胃溃疡－

奖幽门螺杆菌－胃溃疡－

奖Corpus胃体Cadiac贲门Antrum胃窦Pylorus幽门Fundus胃底１９８２年，澳大利亚学者巴里·马歇尔和罗宾·沃伦从胃溃疡患者切片中发现了幽门螺杆菌，并随后证明该细菌 胃部会导致胃炎、胃溃疡和十二指肠溃疡。然而，这项发现并不符合当时“正统”的医学理念。当时的医学界认为，健康的胃是无菌的，因为胃酸会将人吞入的细菌迅速杀灭。众人的质疑，并没有动摇沃伦和马歇尔的看法。为了证实自己的想法，沃伦曾经服食幽门螺杆菌培养液，结果得了严重的胃病。伟大的科学成果往往隐藏在平凡的表相下，需要你用敏锐的目光去发掘它，为之坚持并不惧。2005年，沃伦和马歇尔共同获得生理或医学奖，其研究成果使得胃溃疡的治愈成为可能。何谓医学生理学？以

为主要研究对象，阐述正常人体内各种生命的过程、规律和机制。医学生理学两个内涵：

、正常基本内容：研究正常状态下及其各部分的功能，包括生命活动的产生原理、产生条件、发生过程以及影响规律等，从而认识和掌握各种生命活动发展变化的规律。绪论生理学的内容功能功能活动的调节功能和调节的机理。Physiology

is

not

an

independent

Science!正常调节

——生理学调节失代偿——病理生理学临床干预——药理学in

vivo：完整动物身上进行Acute

experiment：家兔血压调节（生理）药物对心血管活动影响（药理）休克（病生理）Chronic

experiment：中药治疗in

vitro：分离出的

、细胞蛙心灌流、小肠平滑肌活动二生理学的研究方法研究动物实验正常数据、病生理状态下数据药物进入临床应用前进行试验（再次体现生理、病生理、药理之间有千丝万缕的联系）生理学的研究层次细胞和分子水平和系统水平整体水平细胞受刺激时离子通道的改变卧位→立位，心血管系统对血压的调节细胞、构成细胞的分子和系统的功能活动机体

各

系统的相互联系和相互影响，以及机体与环境之间的相互联系和影响的研究寒冷时机体能量变化~组到蛋白质组One

Genome,

Different

Protomes!microscopy蛋白质组研究现状第二节生命活动的基本特征(Basic

Properties

of

the

Living

Body)新陈代谢(Metabolism)兴奋性(Excitability)适应性(Adaptation)生殖(Reproduction)~

新陈代谢(Metabolism)新陈代谢机体不断破坏和清除衰老的结构，重建新的结构的吐故纳新的过程。Catabolism（分解代谢)Anabolism（

代谢)物质代谢自解自身能量能量能量代谢新陈代谢(Metabolism)

代谢（anabolism）：机体不断的从环境中摄取营养物质并

为自身物质的过程。分解代谢（catabolism）：机体分解和破坏自身原有的物质的过程。二兴奋性(Excitability)兴奋性(Excitability)是指组织细胞对刺激产生动作电位的能力。兴奋性是机体生命活动的基本特性之一。是生物体生存的必要条件。刺激(Stimulus)定义能引起机体发生一定反应的内外环境条件变化称为刺激。分类物理性刺激：声、光、电、机械、温度等化学性刺激：酸、碱、盐生物性刺激：细菌、社会心理性刺

绪等刺激(Stimulus)作为刺激，要引起机体产生反应，必须具备三个条件：足够的刺激的强度足够的刺激的作用时间刺激的强度的变化率：单位时间内刺激强调的变化幅度，即强度变化的速度。兴奋性的指标—阈值(Threshold)定义刚能引起组织细胞产生反应的最小刺激强度称为阈强度，简称阈值(Threshold)。强度小于阈值的刺激称为阈下刺激。强度大于阈值的刺激称为阈上刺激。兴奋性的指标—阈值(Threshold)阈值大小与组织兴奋性的关系阈值大小与组织兴奋性的高低呈反变关系组织的阈值愈大，说明该组织的兴奋性愈低（对刺激的反应迟钝）；组织的阈值愈小，说明该组织的兴奋性愈高（对刺激的反应灵敏）。反应（reaction）定义反应是指在

或其组成部分接受刺激后，出现的理化过程和生理功能的变化。功能状态的改变，如：肌肉收缩、、神经冲动传导等。表现为腺体表现形式状态转为兴奋：指刺激引起机体由相对活动状态或活动状态的加强。抑制：指刺激引起机体由相对活动状态转为相对状态或活动状态的减弱。适应性：机体根据内外环境的变化调整机体内各部分活动和相互关系的功能。躯体活动改变。本能性行为如寒冷时来回踱步行为性适应：生理性适应：机体的协调性反应如长期高原生活的人红细胞和血红蛋白增加疾病状态下无法完成生理性适应！三适应性(adaptability)四生殖（Reproduciton）生长发育到一定阶段时，

和女性两种

中发育成成与自己相似的子代生殖细胞相结合时，形的过程。单细胞

→通过成两个子细胞）、心理活动、怀孕、人类—复杂的社会活动（（恋爱、结婚）和生殖生理活动（分娩）等。人类的生殖第三节内环境及其稳态与外环境外环境自然环境物理因素化学因素生物因素社会因素心理因素社会环境外环境（External

environment）机体所直接接触的外界环境，包括温度、湿度、阳光等自然环境和种族、人群、国度等社会环境。内环境（Internal

environment）体内细胞所直接生存的环境，即细胞外液-----内环境。主要由组织液和血浆、淋巴液和脑脊液组成内环境（Internal

environment）40%是固体成分包括肌肉、脂肪、骨骼等体液占体重60%细胞外液是细胞所直接生存的体内环境---内环境。意义：它是细胞直接进行新陈代谢的场所；又是细胞生活与活动的地方。体液：体内液体的总称。细胞内液

(40%)细胞外液(20%)血浆、组织液、淋巴液和脑脊液内环境Internalenvironment稳态(Homeostasis)－生理学最重要的概念之一Homeostasis内环境的化学成分及理化性质（温度、渗透压、pH值和各种离子浓度等）保持相对稳定的状态高等动物组织细胞生存的必需条件低温→北极、月球探险。高温→非洲撒哈拉大沙漠旅行。紫外线

→月球、火星探险（嫦娥奔月）。体内→不断增加的CO2浓度、pH↓

及O2分压降低、血压的调节等。稳态(homeostasis)生理学最重要的概念之一1859年C.Bernard首先提出：“机体所表现的与外界环境的独立性：组织不直接接收外界

环境的作用，而是被一种真正的内环境所防护着，这个内环境主要由在体内循环的液体组成”。1929年Canon：“稳态概念指的是一种状态，一种可变的,但又是相对稳定的一种状态”。内环境稳态(homeostasis)：内环境的化学成分及理化性质（化学成分、含氧量、pH值、温度、渗透压等）保持相对稳定的状态内环境与稳态(Internal

Environment

and

Homeostasis)意义细胞外液理化性质

一定水平上保持相对恒定，不随外环境的变动而明显变化。这个恒定状态不是完全固定不变的，而是一个动态平衡，是在微小波动中保持相对恒定的。调节（regulation）指机体在内外界环境发生改变时，体内各器官、组织的功能活动及相互关系发生相应的改变，使机体能适应环境的变化，并维持内环境的稳态，各

功能的这种适应性反应称为调节。§第四节机体功能的调节第四节机体功能的调节功能的调节方式神经调节(Nervous

regulation)体液调节(Humoral

regulation)自身调节(Autoregulation)比较神经调节、体液调节、自身调节的特点调节方式神经调节体液调节自身调节基本方式？？？生理意义是

最主要的调节方式调节代谢、生长发育与生殖等基本功能使局部与全身的功能活动相互配合和协调特点？？？思考题RegulationNervous

Regulation

(reflex)Humoral

RegulationAutoregulation神经调节(Nervous

regulation)定义通过神经系统的活动对机体功能进行调节的方

式称为神经调节，它在整个调节中起主导作用。基本方式：反射(reflex)反射是指在中枢神经系统参与下，机体对刺激产生的规律性反应。完成反射的结构基础是反射弧：包括5部分，即感受器、传入神经、神经中枢、传出神经和效应器。（图1-2）反射弧（Reflex

arc）感受器传入N中枢传出N效应器神经调节分类条件反射和非条件反射。非条件反射是

遗传的，反射弧和反射方式都比较固定的反射，多为人和动物维持生命的本能活动。唾液

反射

角膜反射条件反射是后天获得的，是 在生活过程中建立起来的反射，是一种高级神经活动。体液调节(Humoral

regulation)体液调节定义：体内产生的一些化学物质通过体液途径对某些细胞或组织的活动进行调节的过程，称为体液调节。组成：这些化学物质主要有激素、特殊化学物质和细胞代谢的某些产物。神经—体液调节以神经为主导、有体液参与的复合调节方式。“Hormones

are

generally

considered

to

be

substances

(1)

secreted

intothe

blood

in

(2)

very

small

amounts

(3)

by

specialized

cells

or

glands

and

(4)carries

by

the

blood

stream

(5)

to

other

parts

of

the

body,

where

theyinteract

with

specific

receptors

in tissue

cells

(6)

to

produce

aparticular

biological

response.”-

Rhoades

&

Pflanzer:

HUMAN

PHYSIOLOGY

(Fourth

edition),

2003激素(Hormone)高效生物活性物质，携带信息Receptor

提高或降低信息+cell

的cell原有的功能血及细胞外液paracrineautocrineHormone

的传递方式endocrine

neurocrine神经—体液调节(Nervous

-Humoral

regulation)内腺感受器中枢效应器刺激激素传出神经传入神经反应自身调节(Autoregulation)定义细胞或组织不依赖于神经和体液调节，而是由其自身特性对内外环境变化产生适应性反应的过程。肾血流自身调节：动脉血压在80-180mmHg范围内变动时肾血流量能保持相对稳定

心肌的自身调节：在一定范围内，心肌纤维被伸展得越长其收缩力将随之增加特点影响范围小、调节幅度小、灵敏度较低比较神经调节、体液调节、自身调节的特点调节方式神经调节体液调节自身调节基本方式反射全身、局部小范围生理意义是最主要的调节方式调节代谢、生长发育与生殖等基本功能使局部与全身的功能活动相互配合和协调特点作用迅速、短暂、准确作用较缓慢、持久广泛（局限）、调节幅度较小反馈式控制系统反馈生理学上将受控部分的信息作用返回作用于控制部分的过程称为反馈。反馈式控制系统正反馈受控部分发出的反馈信息加强控制部分的活动，使控制部分的活动加强。负反馈受控部分发出的反馈信息对控制部分的活动产生抑制作用，使控制部分的活动减弱。功能调节的自动控制中

枢控制系统感受器效应器受控系统刺激前馈信息反应传入神经传入神经信息负反馈（NegativeFeedback）控制信息控制部分

受控部分

机能活动↓(-)反馈信息正反馈（Positive

Feedback）血液凝固过程血管破裂后，各种止血因子相继激活，最后导致血凝块形成而止血颈，宫颈分娩过程收缩导致胎而下降并牵拉扩张可进一步增加

收缩等排尿过程膨胀，牵拉平滑肌使冲动传入

骶髓，骶髓发出信号舒张 括约肌、收

缩

尿肌，是尿液排入

；

感受器感受尿力，再传入骶髓，加强排尿冲动反馈信息控制信息控制部分

受控部分

机能活动(+)在控制部分向受控部分发出指令的同时或稍前，又通过另一快捷通路向受控部分发出指令，使提前到达的指令使受控部分的活动更有预