河北醫(yī)科大學生理學教研室講稿
教研室：人體生理學 教師姓名：宋士軍
第一章 緒論
基本要求
掌握：生理學的任務，內(nèi)環(huán)境和穩(wěn)態(tài)的概念，正反饋和負反饋概念。
熟悉：神經(jīng)調(diào)節(jié)，體液調(diào)節(jié)，正、負反饋控制系統(tǒng)，
了解：生理學研究的三個水平，自身調(diào)節(jié)，前饋控制系統(tǒng)
第一節(jié) 生理學的研究對象和任務
一、生理學的研究對象
生理學(physiology) 是生物學的一個分支，是一門研究生物體功能活動規(guī)律的科學。
以生物機體的生命活動現(xiàn)象和機體各個組成部分的功能為研究對象。只有活的機體、活的器官、活的細胞才具有功能。所以，生理學的研究對象是活體（有生命的物體)。
二、生理學的任務
生理學的任務是研究生物機體的功能，就是整個生物及其各個部分所表現(xiàn)出的各種生命現(xiàn)象或生理作用，如呼吸、消化、循環(huán)等的產(chǎn)生原理、發(fā)生條件及機體內(nèi)外環(huán)境變化對它的影響。
疾病的各種臨床表現(xiàn)，都是正常功能發(fā)生改變的結(jié)果。只有掌握了正常的，才能區(qū)分和鑒別異常的。所以，生理學是一門重要的基礎課，是醫(yī)學院校學生的一門必修課。
三、現(xiàn)代生理學的奠基人
17世紀初英國的William Harvey在1628年發(fā)表了論著《心與血液的運動》Harvey由于發(fā)現(xiàn)了血液循環(huán)而把生理學確立為科學。
四、生理學研究的三個水平
1．細胞、分子水平的研究：各器官的功能都是由構成該器官的各種細胞的特性決定的。以細胞及構成細胞的分子為研究對象，觀察其超微結(jié)構的功能和細胞內(nèi)生物分子的物理化學變化過程。這方面的知識稱為細胞生理學(cell physiology)或普通生理學(general physiology)。
2．器官、系統(tǒng)水平的研究：以器官、系統(tǒng)為研究對象，觀察其功能和調(diào)節(jié)機制。這方面的知識稱為器官生理學。
3．整體水平的研究：以完整的機體為研究對象，觀察和分析在各種生理條件下不同的器官、系統(tǒng)之間相互聯(lián)系、相互協(xié)調(diào)的規(guī)律。是生理學研究的最高水平。
以上三個水平的研究是互相聯(lián)系、互相補充的。
五、生命的基本特征
㈠新陳代謝
機體與環(huán)境之間不斷進行物質(zhì)交換和能量交換,以實現(xiàn)自我更新的過程,稱為新陳代謝。
新陳代謝是生命活動最基本的特征。
生物體的基本結(jié)構單位細胞只有通過新陳代謝才能不斷地獲得更新。新陳代謝一旦停止，生命便結(jié)束。
㈡興奮性
1.定義：生物體感受刺激產(chǎn)生反應的能力,是生物體生存的必要條件。
2.反應：抑制（inhibition) 強到弱
興奮（excitation)弱到強
3.刺激三要素：
強度
時間
強度時間變化率
要引起組織興奮，強度、時間、強度時間變化率都必須達到一最小值。
4.適應性 生物體對環(huán)境變化產(chǎn)生適應性反應的能力。人類不僅有被運適應， 還能主動適應。
㈢生殖：
是生命活動的基本特征之一。
第二節(jié) 機體的內(nèi)環(huán)境
體液及分布:
體液: 人體細胞內(nèi)外含有大量液體，總稱為體液。
分布:
細胞內(nèi)液：（約2/3，體重的40％)
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組織液：約3/4，約占體重15％
血漿：約1/4，約占體重5％。
細胞外液：（約1/3，體重的20％) 淋巴液：少量
胸膜腔、腦脊腔及關節(jié)腔內(nèi)液體
固體：體重的40％
一、內(nèi)環(huán)境
1.定義：細胞直接生活的環(huán)境是內(nèi)環(huán)境指細胞外液。
2.人體的細胞從細胞外液中攝取氧和其它營養(yǎng)物質(zhì)，同時將二氧化碳和其它代謝產(chǎn)物排入細胞外液。因此，細胞直接生活的環(huán)境是細胞外液，細胞外液是機體中細胞所處的內(nèi)環(huán)境(internal environment)。
二、穩(wěn)態(tài)
穩(wěn)態(tài)（homeostasis)：內(nèi)環(huán)境理化性質(zhì)相對恒定的狀態(tài)。
1859年法國Claude Bernard首先指出，只有保持內(nèi)環(huán)境相對穩(wěn)定，復雜的多細胞動物才有可能生存。
維持內(nèi)環(huán)境理化性質(zhì)相對恒定的狀態(tài)，稱為穩(wěn)態(tài)（homeostasis)，是一種動態(tài)平衡狀態(tài)。因為一方面外環(huán)境變化的影響和細胞的新陳代謝不斷破壞內(nèi)環(huán)境的穩(wěn)態(tài)，另一方面機體通過的調(diào)節(jié)使其不斷的恢復平衡�？梢哉J為機體的一切功能活動最終的生物學意義在于維持內(nèi)環(huán)境的相對恒定。
1.穩(wěn)態(tài)的含義：
（1)細胞外液理化特性總在一定水平上保持相對恒定，不隨外環(huán)境的變化而明顯變化。
（2)這個恒定狀態(tài)并不是完全恒定不變的，它是一個動態(tài)平衡，是在微小波動中保持相對恒定的。
2.穩(wěn)態(tài)的實現(xiàn)：
在整體水平上是在神經(jīng)體液機制調(diào)節(jié)下，通過各器官系統(tǒng)的活動而實現(xiàn)的。
3.穩(wěn)態(tài)的意義：
維持細胞、器官、系統(tǒng)乃至整體的正常功能及生命活動的必要條件。若破壞內(nèi)環(huán)境穩(wěn)定，機m.52667788.cn體將發(fā)生疾病
穩(wěn)態(tài)是一個十分重要的概念，它揭示了生命活動的一個最重要的規(guī)律。
第三節(jié) 生理功能的調(diào)節(jié)
機體對各種功能活動的調(diào)節(jié)方式主要有三種，即神經(jīng)調(diào)節(jié)、體液調(diào)節(jié)和自身調(diào)節(jié)，其中神經(jīng)調(diào)節(jié)起主導作用。
一、神經(jīng)調(diào)節(jié)
1.神經(jīng)系統(tǒng)是調(diào)節(jié)全身各種功能活動的調(diào)節(jié)系統(tǒng)，通過神經(jīng)系統(tǒng)的調(diào)節(jié)稱為神經(jīng)調(diào)節(jié)(nervous regulation)。神經(jīng)系統(tǒng)活動的基本過程是反射。
在中樞神經(jīng)系統(tǒng)參與下，機體對內(nèi)外環(huán)境變化產(chǎn)生的適應性、規(guī)律性的應答反應，稱為反射（reflex)。完成反射活動的結(jié)構基礎稱為反射弧(reflex arc)，由感受器、傳入神經(jīng)、中樞、傳出神經(jīng)和效應器五個基本成分組成。反射弧結(jié)構和功能的完整性是反應得以順利進行的基礎。
2.神經(jīng)調(diào)節(jié)的特點：作用迅速、準確、短暫。
3.條件反射和非條件反射
條件反射與非條件反射之比較
| 項目 | 非條件反射 | 條件反射 |
| 形成時間 | 生而有之（先天性的，種族性的) | 學而得之（后天性的，個體性的) |
| 刺激 | 非條件刺激 | 無關刺激與非條件刺激多次結(jié)合而成為條件刺激 |
| 反射弧通路 | 較簡單，固定 | 較復雜，是暫時性聯(lián)系（易變化，不強化會消退) |
| 接通的主要中樞部位 | 低位中樞 | 高級中樞（大腦皮質(zhì)) |
| 數(shù)量 | 有限 | 無窮 |
| 可塑性 | 不易改變 | 可塑性大，有易變性 |
| 預見性 | 無 | 有 |
| 生理意義 | 使機體具有基本的適應能力，以維持個體生存和種族延續(xù) | 能隨環(huán)境變化不斷形成新的反射，能更高度地精確適應內(nèi)、外環(huán)境的變化 |
| 兩者相互關系 | 是形成條件反射的基礎 | 能控制非條件反射活動 |
二、體液調(diào)節(jié)
體液調(diào)節(jié)(humoral regulation)：
機體的某些細胞能生成并分泌某些特殊的化學物質(zhì)，后者經(jīng)體液運輸?shù)竭_全身的組織細胞或體內(nèi)某些特殊的組織細胞，調(diào)節(jié)其功能活動。
1．作用方式
（1)遠距分泌——體內(nèi)的內(nèi)分泌細胞分泌的特殊的化學物質(zhì)（激素)，往往由血液運輸至全身，調(diào)節(jié)細胞的活動，稱為遠距分泌。
（2)旁分泌——有一些細胞分泌的激素可由組織液擴散作用于附近的細胞，調(diào)節(jié)這些細胞的活動，稱為局部性的體液調(diào)節(jié)或旁分泌（paracrine)調(diào)節(jié)。
（3)神經(jīng)分泌——下丘腦的一些神經(jīng)細胞也能合成激素，其隨神經(jīng)軸突的軸漿流至末梢，由末梢釋放入血，這種方式稱為神經(jīng)分泌(neurosecretion)。
（4)自分泌——某些細胞分泌的激素通過局部的體液擴散作用于該細胞本身，調(diào)節(jié)其功能活動，稱為自分泌。
2．體液調(diào)節(jié)的特點：緩慢、廣泛、持久。
三、自身調(diào)節(jié)
自身調(diào)節(jié)(autoregulation)：
當內(nèi)外環(huán)境變化時，組織、細胞在不依賴于外來的神經(jīng)或體液因素的情況下，自身對內(nèi)外環(huán)境變化發(fā)生的適應性反應。
自身調(diào)節(jié)的特點：準確、穩(wěn)定，但調(diào)節(jié)幅度小、靈敏度較差。
人體功能活動的調(diào)節(jié)方式
| 調(diào)節(jié)方式 | 作用 | 生理意義 | 特點 | |
| 神經(jīng)調(diào)節(jié) | 中樞神經(jīng)系統(tǒng)的活動通過傳入神經(jīng)和傳出神經(jīng)對機體各部進行調(diào)節(jié) 其基本方式是反射 | 是人體最主要的調(diào)節(jié)方式 | 作用迅速，局部，短暫 | |
| 體液調(diào)節(jié)
| 遠距分泌 | 主要是內(nèi)分泌細胞分泌的激素隨血液運送到全身組織器官，從而調(diào)節(jié)它們的活動 | 調(diào)節(jié)代謝，生長發(fā)育與生殖等基本功能 | 作用較緩慢，廣泛，持久 |
| 旁分泌 | 某些組織細胞產(chǎn)生的化學物質(zhì)，可擴散影響鄰近組織的功能活動 | 使局部與全身的功能活動相互配合和協(xié)調(diào) | 作用范圍較局限 | |
| 神經(jīng)分泌 | 下丘腦的一些神經(jīng)細胞也能合成激素，其隨神經(jīng)軸突的軸漿流至末梢，由末梢釋放入血 |
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| 自分泌 | 某些細胞分泌的激素通過局部的體液擴散作用于該細胞本身 | 調(diào)節(jié)分泌細胞自身的功能狀態(tài) |
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| 自身調(diào)節(jié) | 內(nèi)外環(huán)境變化時，組織細胞不依賴于神經(jīng)或體液調(diào)節(jié)而產(chǎn)生的適應性反應 | 協(xié)助維持生理功能的穩(wěn)態(tài) | 調(diào)節(jié)幅度較小，靈敏度差 |
第四節(jié) 體內(nèi)的控制系統(tǒng)
從控制論的觀點來分析，控制系統(tǒng)可分為非自動控制系統(tǒng)、反饋控制系統(tǒng)和前饋控制系統(tǒng)三大類。
一、非自動控制系統(tǒng)
由控制部分對受控部分發(fā)出活動的指令，但受控部分的活動不會影響控制部分的
活動�？刂品绞绞菃蜗虻�，是一個開環(huán)系統(tǒng)。
二、反饋控制系統(tǒng)
反饋：由控制部分對受控部分發(fā)出活動的信號，而受控部分則發(fā)出反饋信號返回到控制部分，使控制部分的活動發(fā)生相應的變化，從而對受控m.52667788.cn/job/部分的活動進行調(diào)節(jié)。
反饋是一個閉環(huán)系統(tǒng)。在反饋控制系統(tǒng)中，若反饋信號能減弱控制部分的活動，稱為負反饋（negative feedback)；若反饋信號能加強控制部分的活動，稱為正反饋(positive feedback) 。
1. 負反饋控制系統(tǒng)：較多見，作用是使系統(tǒng)保持穩(wěn)定。內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)的維持就是因為有許多負反饋控制系統(tǒng)的存在和發(fā)揮作用。
2. 正反饋控制系統(tǒng)：較少見，能使整個系統(tǒng)處于再生狀態(tài)，使這一過程最后到達極端，或結(jié)束這一過程。作用是破壞原先的平衡狀態(tài)。人體的正反饋現(xiàn)象很少：例如排尿、排便、分娩、血液凝固、射精、神經(jīng)細胞發(fā)生動作電位時Na+的內(nèi)流。
反饋控制系統(tǒng)的缺點是反應有一定的波動和時間滯后現(xiàn)象。
三、前饋控制（feed-forwardcontrol)系統(tǒng)
控制部分對受控部分發(fā)出活動信號的同時，又通過另一快捷途徑向受控部分發(fā)出前饋信號，及時地調(diào)控受控部分的活動。作用是有更好的預見性和適應性。例如：條件反射。前饋控制系統(tǒng)的缺點是有可能失誤。
