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生物奥赛辅导 动物生理学(课件)



第 一 章 绪 论

理 学

生 理 学

第一章 绪 论
第一节 生理学的研究对象和任务

第二节
第三节 第四节

机体的内环境与稳态
机体生理功能的调节 体内的控制系统

第 一 章 绪 论

r />第一节

生理学的研究对象和任务

一、生理学的研究对象和任务
生理学(physiology):是生物科学的一 个分支,是以生物机体的生命活动现象和 机体各个组成部分的功能为研究对象的 一门科学。

第 一 章 绪 论

㈠.研究对象: 活体~即有生命的物体 任务:
正常功能活动的过程; 产生这些活动的内在机制; 各功能活动的相互联系和作用;

第 一 章 绪 论

(二)、生理学在医学中的地位

第 一 章 绪 论

㈢、生理学的研究方法
生理学是一门实验性科学,它的全部 理论均来自动物实验和对人体的观察。

第 一 章 绪 论

人….非创伤性原则 在体实验 离体实验 慢性实验

急性实验 动物实验

第 一 章 绪 论

What is the components Fertilised ovum of human body? Cell Division Differentiation Tissues
Epithelial, Connective, Muscular, Nervous

Organs

Heart, Lungs, Kidneys, Liver, Brain, Pancreas etc...

6×1013 cells

200 cell types

Human Organ Systems

第 一 章 绪 论

? Cardiovascular system ? Respiratory system ? Digestive system ? Renal system ? Reproductive system ? Musculo-skeletal system

? Nervous system
? Endocrine system

? Immune system

Human Organ Systems

第 一 章 绪 论

? Cardiovascular system ? Respiratory system ? Digestive system ? Renal system ? Reproductive system ? Musculo-skeletal system

? Nervous system
? Endocrine system

? Immune system

Human Organ Systems

第 一 章 绪 论

? Cardiovascular system ? Respiratory system ? Digestive system ? Renal system ? Reproductive system ? Musculo-skeletal system

? Nervous system
? Endocrine system

? Immune system

Human Organ Systems

第 一 章 绪 论

? Cardiovascular system ? Respiratory system ? Digestive system ? Renal system ? Reproductive system ? Musculo-skeletal system

? Nervous system
? Endocrine system

? Immune system

Human Organ Systems

第 一 章 绪 论

? Cardiovascular system ? Respiratory system ? Digestive system ? Renal system ? Reproductive system ? Musculo-skeletal system

? Nervous system
? Endocrine system

? Immune system

Human Organ Systems

第 一 章 绪 论

? Cardiovascular system ? Respiratory system ? Digestive system ? Renal system ? Reproductive system ? Musculo-skeletal system

? Nervous system
? Endocrine system

? Immune system

Human Organ Systems

第 一 章 绪 论

? Cardiovascular system ? Respiratory system ? Digestive system ? Renal system ? Reproductive system ? Musculo-skeletal system

? Nervous system
? Endocrine system

? Immune system

Human Organ Systems

第 一 章 绪 论

? Cardiovascular system ? Respiratory system ? Digestive system ? Renal system ? Reproductive system ? Musculo-skeletal system

? Nervous system
? Endocrine system

? Immune system

Human Organ Systems

第 一 章 绪 论

? Cardiovascular system ? Respiratory system ? Digestive system ? Renal system ? Reproductive system ? Musculo-skeletal system

? Nervous system
? Endocrine system

? Immune system

Human Organ Systems

第 一 章 绪 论

? Cardiovascular system ? Respiratory system ? Digestive system ? Renal system ? Reproductive system ? Musculo-skeletal system

? Nervous system
? Endocrine system

? Immune system

Human Organ Systems

第 一 章 绪 论

? Cardiovascular system ? Respiratory system ? Digestive system ? Renal system ? Reproductive system ? Musculo-skeletal system

? Nervous system
? Endocrine system

? Immune system

Human Organ Systems

第 一 章 绪 论

? Cardiovascular system ? Respiratory system ? Digestive system ? Renal system ? Reproductive system ? Musculo-skeletal system

? Nervous system
? Endocrine system

? Immune system

生 理 学 的 研 究 对 象 和 任 务

二、生理学研究的三个水平

(一)细胞和分子水平的研究

(二)器官和系统水平的研究
(三)整体水平的研究

生 理 学 的 研 究 对 象 和 任 务

(一)细胞和分子水平的研究
——以单个细胞及细胞内物质分子为研究对象

特点 1、各器官、组织由不同的细胞组成, 其 功能活动由细胞的特性所决定;

2、单细胞的生理特性取决于其亚微结构 和生物大分子物质的理化性质;
3、常在离体及特定条件下进行。

4、阐明生理活动的基本规律,有普遍意义 称为“普通生理学”或“细胞生理学”;

生 (二)器官和系统水平的研究 理 ——以机体内各器官和系统为研究对象 学 的 特点 1、研究某一器官或系统的功能; 研 2、研究该功能活动的内在机制、在整体 究 中的作用、各种因素对它的影响; 对 3、常用于生理学实验,以验证各器官和系 象 统的功能,称为“器官和系统生理学”。 和 任 务

生 (三)整体水平的研究 理 ——以完整的机体为研究对象 学 的 特点 1、研究整体内各器官、系统之间的相互 研 联系、相互影响; 究 2、研究整体内各种功能互相协调,以适 应环境,共同完成正常生命活动; 对 象 3、研究完整的机体,更符合实际,称为 “应用生理学”。 和 任 方法 基因转移 基因剔除 务

生 理 学 的 研 究 对 象 和 任 务

生理学知识分类:
第一类:关于具体的生理现象的描述和对它 的机制的解释 第二类:对机体生理活动的许多原则或规律 的认识

第 一 章 绪 论

第二节 机体的内环境
一、体液与内环境

机体内的液体统称为体液(占成人体重的60%)
1、体液的分布:细胞内液(占体重40%)
( intracelluiar fluid )
细胞外液(占体重20%) ( extracellular fluid ) 血浆5% 组织液15%

2、内环境:( internal environment ) ——细胞外液是细胞在体内直接所处的环境。
Claude Bernard

机 体 的 内 环 境

二、内环境的稳态 ( homeostasis )
——内环境的理化性质保持相对稳定的状态 T 1、稳态的表现: 2、稳态的意义: 是细胞维持正常生理功能所必需; 也是机体维持正常生命活动的必要条件。 3、稳态的维持: 内环境的稳态 (破坏) 失稳态 PH 37 ℃ 7.35 ~ 7.45

[Ca2+] 9 ~ 11mg%

(调节)

第三节 生理功能的调节



——当机体内、外环境发生变化时,体内一些 器官和组织的功能活动也会发生相应的改变, 以适应这些变化,最终恢复内环境的稳态。该 过程即为生理功能的调节 ( regulation )。 调节方式 神经调节



体液调节
自身调节

生 理 功 能 的 调 节

一、神经调节(nervous regulation) (一)神经调节的概念
——指通过神经系统的活动来实现对机体 生理功能的调节。

(二)神经调节的特点
迅速、准确、局限、短暂。 这与神经传导速度快、传出纤维与效应器呈 对应性联系有关。

生 理 功 能 的 调 节

生 理 功 能 的 调 节

(三)神经调节的基本方式

反射

1、反射 —— 在CNS的参与下机体对内外环境 变化所产生的适应性反应。 2、反射弧 —— 完成反射活动的结构基础。
感受器

传入神经纤维

神经中枢

传出神经纤维

效应器

生 理 功 能 的 调 节

生 理 功 能 的 调 节

二、体液调节(humoral regulation)

(一)体液调节的概念
—— 由体内的某些细胞合成和分泌的特殊 化学物质(主要是指内分泌腺分泌的激素, hormone )经体液运输到距离较远的部位而 发挥调节作用。

(二) 体液调节的特点
缓慢、广泛、持久。

生 理 功 能 的 调 节

激素:是一些能在细胞与细胞之间传递信息
的化学物质,由血液或组织携带,作用于具有 相应受体的细胞,调节这些细胞的活动。

靶细胞:接受某种激素调节的细胞

生 理 功 能 的 调 节

(三)体液调节的分类
1、远距分泌调节 ( telecrine ) (全身性体液调节)

激素经血液运输作用于较远距离 2、旁分泌调节 ( paracrine ) (局部性体液调节) 激素或化学物质经组织液扩散作用于邻近细胞
3、神经分泌调节 ( neurosecretion )

下丘脑的一些神经细胞合成、释放的激素经血 液运输发挥作用
4、自分泌调节 ( autocrine )

内分泌细胞分泌的激素经局部扩散作用于自身 而发挥反馈作用

生 理 功 能 的 调 节

生 理 功 能 的 调 节

三、自身调节(autoregulation) (一)自身调节的概念
——指组织细胞在不依赖于神经或体液调节的 情况下自身对刺激作出的适应性反应。

(二)自身调节的作用
维持组织(心、脑、肾)局部血流量相对恒定。

(三)自身调节的特点
准确、稳定,但调节幅度有限。 对刺激的敏感性较低。 主要体现在组织器官局部效应。

第四节 体内的控制系统



人体生理功能的调节

工程技术的控制

控制系统 控制部分
一、非自动控制系统 二、反馈控制系统



受控部分

三、前馈控制系统

体 内 的 控 制 系 统

一、非自动控制系统
刺激
控制信号

控制部分

受控部分
反应

控制方式 单向控制(开环系统) 控制特点 无自动控制能力; 刺激的大小决定反应的强弱。

体 内 的 控 制 系 统

二、反馈控制系统
控制信号

控制部分
反馈信号

受控部分 感受装置

控制方式 控制特点

双向控制(闭环系统) 具自动控制的能力

体 内 的 控 制 系 统

反馈信号的影响形式 1、负反馈( negative feedback ) (-) ——反馈信号能减低控制部分的活动 2、正反馈 ( positive feedback ) (+)

——反馈信号能加强控制部分的活动

体 内 的 控 制 系 统

(一)负反馈控制系统
控制过程

控制部分

控制信号 (-)反馈信号

受控部分

当受控部分的活动变化时,通过负反馈机制 改变控制部分的活动,以维持原有的平衡或 稳定状态。 意义 是体内最重要的控制系统 , 是维持内环境稳态的机制 。

体 内 的 控 制 系 统

某种因素
控制信号 (-)反馈信号

心血管中枢

(+) 心脏、血管

血压

体 内 的 控 制 系 统

体 内 的 控 制 系 统

(二)正反馈控制系统
控制过程

控制部分

控制信号 (+)反馈信号

受控部分

只要有控制信号作用于受控部分, 反馈信号就会进一步加强控制部分 的活动,使控制信号加强,而使受 控部分的活动更加强。 意义 系统处于再生状态,不可能维持稳态。 (体内的正反馈很少见)

体 反馈控制系统: 闭环系统,即受控部分的活动 会反过来影响控制部分的活动。 内 控制方式:双向性(分:正反馈、负反馈) 控制部分 指 令 受控部分 机能活动 的 正 反 馈 信 息 控 控制部分 指 令 受控部分 机能活动 负 反 馈 信 息 制 特点: ①正反馈是破坏原先的平衡状态; 负反馈是维持系统的平衡或稳态; 系 ②正常机体中有大量的负反馈机制, 统 正反馈机制则很少 。

小结:

体 内 的 控 制 系 统

反馈控制系统的缺点: * 有一定的波动 * 时间滞后

体 内 的 控 制 系 统

三、前馈控制( feed-forward control )系统
前馈信号(快捷途径)

控制部分

控制信号

受控部分
活动

控制方式 控制特点

超前控制 快速控制活动,有预见性; 及时作出适应性反应。

体 内 的 控 制 系 统

三、前馈控制系统
作用: 有更好的预见性和适应性;在避免负 反馈调节的波动和滞后方面起了重要作用。 缺点: 有可能失误。


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