第一章绪论.docx
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第一章绪论
第一章绪论
●生理学(physiology):
生物科学的一个分支,以生物机体正常的功能活动及其活动规律的一门科学。
生物体指包括人体在内的一切具有生命活动的个体。
生命活动即生命现象,如躯体的运动、食物的消化和吸收、气体的吸入和呼出、血液的循环、腺体的分泌、代谢产物的排泄、大脑的思维活动、后代的繁衍等等。
17世纪初,英国医生威廉•哈维(WilliamHarvey)首创动物活体解剖实验法,发现了血液循环,使生理学成为一门独立的科学。
●生理学研究的水平:
1.以活的生命个体(人体)以及组成人体的各个系统、组织器官和细胞为研究对象,研究它们的活动规律和内部活动机制,由于人体的功能极其复杂,因此需要从四个不同的水平加以研究,即整体水平、器官和系统水平、组织水平以及细胞水平;
2.研究不同系统、组织器官和细胞之间的相互关系、相互作用以及机体内外环境和变化对它们的影响,人体是一个完整的统一体,其各种功能活动都是这个完整统一体的组成部分,相互联系、相互影响、相互协调,并与周围环境相适应。
●生理学学习方法:
1.运用功能与结构、局部与整体、人体与环境等对立统一的观点,去认识和掌握人体生命活动的规律。
2.坚持理论与实践结合的原则,既要重视基本理论知识的学习,又要重视基本技能的训练和态度素质的培养。
生理学是一门实验性科学。
大部分生理学知识都是通过实验获得的,因此,动物实验是生理学研究的基本方法。
第一节生命的基本特征
生物学家通过对各种生物体基本生命活动的观察和研究,发现生命活动至少包括四种基本表现,即新陈代谢、兴奋性、生殖和适应。
这些都是生物体所特有的,是生命活动的基本特征。
一、新陈代谢
新陈代谢室最基本的生命特征,机体的一切生命活动都是在新陈代谢的基础上实现的,新陈代谢一旦停止,生命也随之终结。
新陈代谢是指机体与周围环境之间不断地进行物质交换和能量交换,以实现自我更新的过程,包括合成代谢(同化作用)和分解代谢(异化作用)两个方面。
合成代谢是指机体不断从外界摄取营养物质,并将其合成、转化为自身的物质,同时贮存能量的过程;分解代谢是指机体不断分解自身的物质,同时释放能量供生命活动的需要,并将其分解产物排出体外的过程。
因此,新陈代谢又包含着物质代谢和能量代谢两个密不可分的过程。
二、兴奋性
(一)刺激
1.定义:
能被机体或组织感受到的环境变化,称为刺激。
2.分类:
按刺激的性质分为物理性:
如声、光、电、机械、温度、放射线等;化学性:
如酸、碱、药物等;生物性:
如细菌、病毒、寄生虫等;社会心理性刺激:
如语言、文字、思维、情绪等。
3.反应:
机体或组织接受刺激后所发生的一切变化,称为反应。
如骨骼肌受外力牵拉后引起收缩;外界气温升高后,汗腺分泌汗液等。
反应分为兴奋和抑制,兴奋是指某种功能活动出现或加强,如电刺激动物的交感神经,可引起动物心跳加强、加快;抑制是指某种功能活动减弱或停止,如电刺激动物的迷走神经,引起动物心跳减慢、减弱。
4.刺激强度的表示方法:
刺激引起机体反应需具备三个条件:
刺激强度、刺激作用时间和刺激强度时间变化率。
如果将刺激持续时间、强度-时间变化率固定不变,刺激必须达到一定的强度,才能引起组织发生反应。
把引起组织发生反应的最小刺激强度,称为阈强度,简称阈值。
强度等于阈值的刺激称为阈刺激;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。
(二)兴奋性
组织或细胞对刺激产生反应(兴奋/动作电位)的能力称为兴奋性。
兴奋性较高的组织称为可兴奋组织,包括神经、肌肉和腺体。
阈值是衡量组织细胞兴奋性的指标,阈值的大小与组织兴奋性的高低呈反变关系。
护士在做肌内注射时,为何要“两快一慢”?
刺激要引起机体产生反应必须具备三个条件,即刺激强度、刺激持续时间和强度-时间变化率。
一般来说,这三个变量的值越大,刺激越强,反之刺激越弱。
临床上,护士在给病人进行肌内注射或皮下注射时,常遵循“两快一慢”的原则,即进针快、出针快、推药慢。
因为进、出针快能缩短刺激的作用时间,推药慢能降低强度-时间变化率,两者均可减弱刺激作用,从而减轻病人的疼痛。
三、生殖
生物体发育成熟后,能够产生与自己相似的子代个体,这种功能称为生殖。
任何生物个体的寿命都是有限的,只有通过生殖活动产生新的个体才能使生命得以延续,种族得以繁衍。
所以,生殖是生命活动的基本特征之一。
四、适应性
机体根据内外环境的变化而调整体内各部分活动和关系的功能称为适应。
分为生理适应和行为适应例如,当外界气温降低时,人体就会产生相应的适应性反应,如皮肤血管收缩,以减少散热量;骨骼肌紧张性增强甚至出现寒战,以增加产热量,维持体温的相对稳定-生理适应。
如果气温过低,人体还可采取增加衣着、建造房屋、安装取暖设备等措施,有意识地对体温进行调节,以保持在寒冷环境中的体热平衡-行为适应。
第二节人体与环境
机体的一切生命活动都是在一定的环境中进行的。
脱离环境,机体或细胞将无法生存。
一、人体与外环境
人体所处的不断变化着的外界环境称为外环境,包括自然环境和社会环境。
如今,由于社会心理因素影响而导致疾病的情况明显增多,所以要特别注意人的社会性。
二、内环境及其稳态
机体内的液体总称为体液,成人体液总量约占体重的60%,其中,约2/3存在于细胞内,称为细胞内液;约1/3存在于细胞外,称为细胞外液,包括血浆、组织液、淋巴液、房水和脑脊液等。
细胞外液就是细胞直接生活的液体环境,细胞代谢所需的营养直接由细胞外液提供,细胞的代谢产物也首先排到细胞外液中。
生理学中把体内细胞直接生存的环境称为机体的内环境。
它是细胞直接进行新陈代谢的场所,对细胞的生存以及维持细胞的生理功能十分重要。
外环境的各种因素是经常发生变化的,而内环境的各种理化因素(如温度、酸碱度、渗透压及各种化学成分的浓度等)则是相对稳定的。
例如,外环境的温度有春夏秋冬的变化,但机体的体温总是维持在37℃左右。
这种内环境的各种成分和理化性质保持相对稳定的状态称为内环境的稳态。
如果内环境的稳态不能维持,疾病就会随之发生,甚至危及生命。
第三节人体功能的调节
一机体功能调节的方式
机体对各种功能活动进行调节的方式主要有三种,即神经调节、体液调节和自身调节。
(一)神经调节
整个机体的一切活动,就其本质来说,都是反射活动。
只要感受器感受到内、外环境的变化,机体就可通过相应的神经反射,对内、外环境的变化产生恰当的应答,以适应环境的变化,维持内环境的稳态。
因此,神经调节是机体最主要的调节方式。
通过神经系统的活动对机体功能进行的调节称为神经调节。
神经调节的基本方式是反射。
反射是指在中枢神经系统的参与下,机体对刺激产生的规律性反应。
反射活动的结构基础是反射弧。
反射弧由五个基本部分组成,即感受器、传入神经、中枢、传出神经和效应器。
例如,当手无意触及火焰时,火的热刺激作用于皮肤,皮肤的痛觉和温觉感受器将痛和热的刺激转换为神经冲动,沿传人神经传至中枢,中枢经过分析综合后发出指令,通过传出神经传至相应的肌肉(效应器),使这些肌肉有舒有缩,协调配合,完成缩手动作。
每一种反射的完成,都有赖于反射弧结构和功能的完整。
反射弧的五个组成部分中,任何一个部分被破坏或出现功能障碍,都将导致这一反射消失。
反射的种类很多,按其形成过程,可分为非条件反射和条件反射两类。
非条件反射:
先天具有,具有种族性。
如:
吸吮反射、逃避反射;条件反射:
在非条件反射基础上,通过后天学习或经验获得。
神经调节具有迅速、准确、作用时间短暂等特点。
(二)体液调节
体液调节是指体液中的化学物质通过体液途径对机体功能进行的调节。
参与体液调节的化学物质主要是指内分泌腺和内分泌细胞分泌的激素。
例如,胰岛B细胞分泌的胰岛素,经血液循环运送到全身各处,促进组织细胞对葡萄糖的摄取和利用,以维持机体血糖浓度的相对稳定。
体液调节的特点是缓慢、广泛、持续时间较长。
(三)自身调节
自身调节是指体内的某些组织细胞不依赖于神经和体液因素的作用,自身对刺激产生的一种适应性反应。
例如,心肌的收缩力在一定范围内与收缩前心肌纤维的初长度成正比,即收缩前心肌纤维越长,其产生的收缩力越大;反之,则收缩力越小。
这一现象在脱离了神经和体液因素影响下的离体灌流心脏中同样存在,说明自身调节完全是由体内组织细胞自身的特性决定的。
其特点是调节范围局限,幅度较小,灵敏度较低,但对维持某些组织细胞功能的相对稳定具有一定作用。
二、生理功能调节的反馈控制
经研究发现,在机体功能活动的三种调节中都具有自动化的特点,与现代控制论的原理相似。
从控制论的角度来看,体内存在着数以千计的自动控制系统。
自动控制系统的基本特点是控制部分与受控部分之间存在着双向的信息联系,形成一个“闭环”回路。
在机体内,通常将反射中枢或内分泌腺等看作是控制部分,而将效应器或靶细胞看作是受控部分。
控制部分发出的指令作为控制信息到达受控部分改变其活动状态,而受控部分也能够将其活动的状况作为反馈信息送回到控制部分,使控制部分能不断地根据反馈信息来纠正和调整自己的活动,从而实现自动精确的调节。
这种由受控部分发出的信息反过来影响控制部分活动的过程称为反馈。
机体经过指令控制与反馈不断往返的相互调节,使反应更及时、更准确、更完善。
反馈主要分为两类,即负反馈和正反馈。
(一)负反馈
反馈信息与控制信息作用相反的反馈称为负反馈。
也就是说,当某种生理活动过强时,通过这种反馈控制可使该生理活动减弱;而当某种生理活动过弱时,又可反过来引起该生理活动增强。
如果某种原因引起心脏的收缩活动加强、加快,血管收缩,使动脉血压高于正常时,体内的压力感受器就会检测到这种变化,并将这种信息反馈到心血管中枢,使心血管中枢的活动发生改变,导致心脏的收缩活动减弱、减慢,血管舒张,使升高的血压降到正常水平。
反之,如果动脉血压低于正常时,则通过负反馈机制使血压回升到正常范围。
由此可见,负反馈的意义在于维持机体各种生理功能的相对稳定。
前面所说的内环境的稳态,主要是通过负反馈调节实现的。
(二)正反馈
反馈信息与控制信息作用相同的反馈称为正反馈。
例如,在排尿过程中,排尿中枢发出控制信息,使膀胱收缩,发动排尿反射,当尿液流经后尿道时,又可刺激尿道感受器,产生反馈信息送回到排尿中枢并加强其活动,导致膀胱进一步收缩,促进尿液的排出,此过程不断反复,直到膀胱内的尿液完全排出为止。
由此可见,正反馈的意义在于促使某些生理活动一旦发动,就迅速加强,直到其生理过程完成为止。
正反馈在体内为数不多,除上述排尿反射的例子外,还有排便、分娩与血液凝固等过程。
2008-10-24
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经研究发现,在机体功能活动的三种调节中都具有自动化的特点,与现代控制论的原理相似。
从控制论的角度来看,体内存在着数以千计的自动控制系统。
自动控制系统的基本特点是控制部分与受控部分之间存在着双向的信息联系,形成一个“闭环”回路。
在机体内,通常将反射中枢或内分泌腺等看作是控制部分,而将效应器或靶细胞看作是受控部分。
控制部分发出的指令作为控制信息到达受控部分改变其活动状态,而受控部分也能够将其活动的状况作为反馈信息送回到控制部分,使控制部分能不断地根据反馈信息来纠正和调整自己的活动,从而实现自动精确的调节。
这种由受控部分发出的信息反过来影响控制部分活动的过程称为反馈。
机体经过指令控制与反馈不断往返的相互调节,使反应更及时、更准确、更完善。
可见,反馈是机体自动控制系统的关键环节,贯穿于机体各种活动的调节过程。
反馈主要分为两类,即负反馈和正反馈。
(一)负反馈
反馈信息与控制信息作用相反的反馈称为负反馈。
也就是说,当某种生理活动过强时,通过这种反馈控制可使该生理活动减弱;而当某种生理活动过弱时,又可反过来引起该生理活动增强。
例如,在生理情况下,机体的动脉血压保持在相对稳定的水平。
如果某种原因引起心脏的收缩活动加强、加快,血管收缩,使动脉血压高于正常时,体内的压力感受器就会检测到这种变化,并将这种信息反馈到心血管中枢,使心血管中枢的活动发生改变,导致心脏的收缩活动减弱、减慢,血管舒张,使升高的血压降到正常水平。
反之,如果动脉血压低于正常时,则通过负反馈机制使血压回升到正常范围。
由此可见,负反馈的意义在于维持机体各种生理功能的相对稳定。
前面所说的内环境的稳态,主要是通过负反馈调节实现的。
(二)正反馈
反馈信息与控制信息作用相同的反馈称为正反馈。
例如,在排尿过程中,排尿中枢发出控制信息,使膀胱收缩,发动排尿反射,当尿液流经后尿道时,又可刺激尿道感受器,产生反馈信息送回到排尿中枢并加强其活动,导致膀胱进一步收缩,促进尿液的排出,此过程不断反复,直到膀胱内的尿液完全排出为止。
由此可见,正反馈的意义在于促使某些生理活动一旦发动,就迅速加强,直到其生理过程完成为止。
正反馈在体内为数不多,除上述排尿反射的例子外,还有排便、分娩与血液凝固等过程。
复习题
一、名词解释
1.新陈代谢
2.兴奋性
3.阈值
4.反射
5.反馈
二、填空题
1.生命活动的基本特征有____、____和____。
2.反应的基本形式有____和____。
3.衡量兴奋性高低的指标是____,它与兴奋性呈____关系。
4.神经调节的基本方式是____,其结构基础是____。
三、A型题
1.维持人体某种功能的稳态主要依赖于
A.神经调节B.体液调节C.自身调节D.正反馈E.负反馈
2.破坏动物中枢神经系统后,下列何种现象消失?
A.反应B.兴奋C.抑制D.反射E兴奋性
3.下列生理过程中,属于正反馈调节的是
A.减压反射B.血糖浓度调节C.排尿反射D.体温调节E正常呼吸频率维持
四、B型题
(1~4题备选答案)
A.感受器B传入神经C.中枢D.传出神经E.效应器
1.皮肤黏膜的游离神经末梢属于
2.迷走神经在减压反射中属于
3.窦神经在减压反射中属于
4.躯体运动神经属于
五、X型题
1.神经调节的特点有
A.定位准B.作用持久C.迅速D.作用短暂E.作用广泛
2.下列哪些属于条件反射的特点?
A.生来就有B.数量无限C.比较固定
D.种族共有E.反射中枢在大脑皮质
3.下列生理过程哪些属于负反馈?
A.血糖浓度B.分娩C.凝血过程D.体温调节E.血压相对恒定
六、简答题
1.何谓内环境和稳态?
有何重要生理意义?
2.机体功能活动的调节方式有哪些?
各有何特点?
3.何谓负反馈、正反馈?
各有何生理意义?
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