导图社区 生理——第1章绪论
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编辑于2024-12-01 17:43:16生理——第1章、绪论
专题串联:从心衰体会疾病恶性循环的正反馈
治疗慢性心衰:
①抑制 RAAS 系统:ACEI/ARB、醛固酮受体拮抗剂(如螺内酯,依普利酮)
②拮抗 CA 和 提高 β-R 敏感性:β受体拮抗剂(如 美托洛尔)【慢性心衰 → 长期CA↑ → 受体脱敏 → 心肌收缩力下降】
③对抗血管收缩:扩血管药(如硝酸甘油)、CCB
④减少水钠潴留:利尿剂(如氢氯噻嗪)
⑤增强心脏的收缩功能:强心苷
重构是慢性心衰发生的关键,慢性心衰治疗的重要目标是抗重构,因此金三角(即 ACEI/ARB、 醛固酮受体拮抗剂、β-R 拮抗剂)非常重要
小结
绪论重点内容
带着问题去学习
机体是怎样进行生命活动的?
生命活动的表现形式和功能实现有什么特点或规律?
注重
形态与功能相结合
局部与整体相结合
正常与异常相结合
微观与宏观相结合
基础与临床相结合
锻炼观察、分析、判断能力
学习批判性地吸收知识
建立正确的(思考:观察、分析、判断)解决问题的方式
细胞cell:是构成人体的最基本结构和功能单位
细胞群构成了组织和器官
功能相同的器官组成了系统
不同系统各司其职、相互联系、密切配合,构成了机体生命活动的整体总和
机体生命活动的一切调节都围绕着保持“稳态”来进行
稳态的概念和定义:泛指整个机体的正常生命过程的相对稳定
常用语
呼吸、脉搏、体温、血压这些指标,可反映机体的一个基本状况
生理学研究的是:人体的正常功能
这是具有参考价值的正常对照
第一节 生理学的研究对象和任务
(一)生理学的研究对象
生理学(physiology)是一门研究机体生命活动各种现象及其功能活动规律的科学。
所谓机体,指的是有机体,即生物体,是自然界中有生命物体的总称。
(二)生理学的研究任务
生命活动:是机体各个细胞乃至生物分子、器官、系统所有机能活动互相作用、统一整合的总和。
描述现象,总结规律,阐明机制
(三)生理学的认识层次
研究水平
整体层面
生理-心理-社会-环境:整体水平的研究不能只局限于生物体本身
要知道人与环境互相依存、互相影响
天人合一,天时地利人和:多个角度去考虑
这几个角度都可能对机体产生影响
考虑问题要全面,要考虑到能对此产生影响的所有方面
器官和系统层面
试图从以下三个方面,阐明心脏泵血功能
心脏泵血的过程
心脏泵血功能的评价
影响心脏泵血的因素
细胞和分子层面
器官的功能由构成该器官的各种细胞的生理特性决定
细胞的特性由构成细胞的生物大分子的理化特性及其编码基因决定
第二节 生理学的常用研究方法
生理学的每一个认识或结论均从实验中获得
生理学实验
是指人为控制一定的实验条件,对生命活动现象进行科学观察和分析,以获得对这种生命活动规律认识的一种研究手段
特别要指出的是,作为进化到高等程度的人类,其生理的高级功能与实验动物存在有质的差别,因此,从动物身上获得的数据不能生搬硬套在人类身上
3R原则
减少(Reduction):尽可能减少动物实验的开展
替代(Replacement):非生物材料替代动物实验;低等动物代替高等动物
优化(Refinement):优化实验设计;效益最大化
采用观察、假设、类比思维的方法
通过“实验求证问题”的科学方法
认识人体
科学方法包括研究技术的手段和方法论
研究技术手段:借助当代的先进技术和方法来展开研究
借助理化技术以观察生理学活动的现象
以数据、图像来表现这些生理活动的情况
方法论:指进行科学研究时采用的工作方法和思维模式
科学的工作思维模式
问题的提出 → 假设 → 设计实验验证假设 → 进行实验(观察、记录、收集资料证据)→ 讨论分析 → 得出结论(证实或推翻先前的假设)
第三节 生命活动的基本特征
(一)新陈代谢(metabolism)
机体要生存,就得不断与环境进行物质和能量交换
机体
摄取营养物质,合成自身物质
分解衰老物质,排出分解废物
的自我更新过程称为新陈代谢
新:合成代谢
陈:分解代谢
二者都涉及能量的转换
代谢:是指生物体内所发生的用于维持生命的一系列有序的化学反应的总称
新陈代谢停止 → 导致生命活动结束
新陈代谢是机体生命活动的最基本的特征
(二)兴奋性(excitability)
一组概念
刺激(stimulus):作用于机体的内外环境变化
反应(response):机体对刺激所产生的应答性变化
反应的表现形式
腺体:分泌腺液
神经细胞:产生和传导动作电位
骨骼肌、平滑肌、心肌:收缩和舒张
阈值(threshold):能引起活组织细胞产生反应的最小刺激强度,也称阈强度(threshold intensity)
兴奋性(excitability):活组织细胞接受刺激产生反应(动作电位)的能力,用阈值衡量兴奋性的高低
较小的刺激,便能使其产生兴奋:兴奋性高
较大的刺激,才能使其产生兴奋:兴奋性低
刺激&反应
可兴奋组织:
接受刺激后能迅速产生某种特定生理反应的组织
接受刺激后能产生动作电位的组织(可兴奋组织在发生反应之前都会产生动作电位的变化)
接受刺激产生反应时,其表现的形式主要有两种
一种是由相对静止变为显著的运动状态,或活动由弱变强,称为兴奋(excitation)
一种是由运动转为相对静止,或活动由强变弱,称为抑制(inhibition)
并不是所有的刺激都能引起机体的反应,刺激要引起反应通常需要具备三个条件
足够的刺激强度
足够的刺激作用时间
适当的刺激强度-时间变化率
一组概念
阈值(threshold):能引起活组织细胞产生反应的最小刺激强度,也称阈强度(threshold intensity)
阈下刺激:刺激强度低于阈值的刺激
阈上刺激:刺激强度大于阈值的刺激
最适刺激:引起最大反应的最小刺激
强刺激:超过最适刺激的刺激,容易造成组织细胞的疲劳或伤害
(三)适应性(adaptability)
我们所处的环境无时不在发生着变化:比如大气的气压、温度、湿度在不同的季候变化差别很大
人类在长期进化过程中,已逐步建立了一套通过自我调节以适应生存环境改变需要的反应方式
长期刺激与适应的结果可通过基因水平的固化而保留给后代
疾病的过程其实也是机体对致病因素的一个异常的适应过程
适应:机体根据环境变化,调整自身活动,实现趋利避害的过程称为适应(adaptaion)
适应性:机体能根据内外环境的变化调整体内各种活动,以适应变化的能力称为适应性
适应可分为生理性适应和行为性适应两种:
生理性适应 高原地区居民较平原地区居民血液中红细胞数和血红蛋白含量高以适应高原缺氧
行为性适应 寒冷加衣取暖
(四)生殖(reproduction)
生殖是机体繁殖后代、延续种系的一种特异性活动。成熟个体通过无性或有性繁殖方式产生或形成与本身相似的子代个体
无性生殖是指不经过两性生殖细胞结合,由母体直接产生新个体的生殖方式
有性生殖是指由亲代产生的有性生殖细胞,经过两性生殖细胞(如精子和卵细胞)的结合,成为受精卵,再由受精卵发育成为新的个体的生殖方式
(五)衰老(senescence)
生命周期中有一个随着时间的进展而表现出功能活动的不断减退、衰弱,直至死亡的过程,这个过程泛称为衰老(senescence)/老化(ageing)
随着年龄的增长
人体各器官系统及其组织细胞功能出现退行性变化和衰退状态
对内外环境的适应能力逐渐下降
衰老的表现
机体水分的减少,脂肪的增多,脂肪储存增加,转化为胆固醇,故胆固醇也随之增加
头发变白稀少,皮肤松弛干燥变皱,视力,听力下降,牙齿松动脱落
做出改变/做出调整=适应:目的是为了趋利避害
第四节 机体的内环境、稳态和生物节律
一、机体的内环境
外环境(external environment):机体生存的外界环境,包括自然环境和社会环境
内环境(internal environment):体内各种组织细胞直接接触并赖以生存的环境
体液(body fluid):人体内的液体总称为体液,约占体重的60%
体内细胞直接接触的环境就是细胞外液,故内环境即指细胞外液
正常细胞通过细胞膜进行细胞内液和细胞外液之间的物质交换,以维持生命活动的进行
体内有些液体:胃肠内消化液、膀胱尿道内尿液、汗腺内的液体,他们与外环境连通,所以不属于内环境的范畴
组织要我机灵些
二、 内环境的稳态(homeostasis)
机体内各种理化因素(如体温、血压、pH、液体成分等)在各种生理活动的调节下达到动态平衡的一种相对稳定的状态,从而保证生命活动的正常进行(运动+思考)
为什么说维持稳态是保证机体正常生命活动的必要条件呢?
高热、严寒、低氧、水和电解质及酸碱平衡紊乱等都将损害细胞功能
稳态就是内环境处于一种相对稳定的状态,当内环境的理化条件发生重大变化或急骤变化,超过机体本身调节能力,不能使理化条件恢复至正常状态,进而将会使机体的正常功能受到影响
稳态是怎么实现的?——稳态的维持是机体自我调节的结果(注意:内环境的稳态不是静止不变的固定状态,而是动态的相对稳定状态)
三、生物节律(biorhythm)
机体的各种功能活动按一定的时间顺序发生周期性变化
体温的日周期变化:清晨低,午后高
血压的日周期变化:双峰爽谷
若打破生物节律,机体短时间便需要做出巨大调整,以适应环境的巨大变化,这个过程中人会产生疲劳、警觉性降低、认知能力下降等功能减退的表现
原来的平衡被打破,重新建立平衡的过程
生物节律:是机体自我学习的一种体现,即在不断地周期性的改变中学会了在什么时间应该做什么事
意义在于:使机体对环境变化做出前瞻性的主动适应
第五节 机体生理功能的调节
调节(regulation):从机体感受到内外环境变化,到机体做出改变的以适应变化,这个过程称为机体的调节活动
调节的目的是:趋利避害,维持稳态,保证生命活动正常进行(思考和运动)(面对内外环境的变化,正常生理范围内的调节总是朝着让内环境保持相对稳定的方向进行)
(一)神经调节(nervous regulation)
反射(reflex)是神经调节的基本形式
非条件反射:与生俱来的
条件反射:后天学习获得的
通过反复多次强化,建立起来的联系
后期若不加以强化,这种联系可逐渐消退
特点:反应迅速,起作用快,调节精确
调节过程:
体内的各种感受器相当于换能器,接受内外环境刺激,并将刺激转换为一定形式的神经放电信号
信号通过传入神经至中枢,中枢对信号进行分析处理并做出判断发出指令
指令通过传出神经至效应器,改变其活动
借助反射弧,通过反射活动,完成调节过程
反射活动的结构基础为反射弧(reflex arc),由五个基本成分组成,即感受器(sensory receptor)、传入神经(afferent nerve)、中枢(center)、传出神经(efferent nerve)和效应器(effector)
例子
抓规律
膝跳反射,伤害反射/屈肌反射、血压窦弓反射,呼吸化学感受性反射,角膜反射,肢体发动随意运动,唾液的分泌(唾液分泌为纯神经调节)【一说回锅肉,我就流口水 → 反应快,通常神经调节实现】
记特殊
(二)体液调节(humoral regulation)
机体的某些组织细胞所分泌的特殊的化学物质,通过体液途径到达并作用于靶细胞上的相应受体,影响靶细胞生理活动的一种调节方式。例如胰岛素和胰高血糖素对血糖水平的调节
特点:作用缓慢而持久,作用面较广泛,调节方式相对恒定(特异结合)
分泌方式:远距分泌,旁分泌,自分泌,神经内分泌
例子:大量出汗引起尿量减少、生长发育、月经周期
范围局限的体液调节(局部调节):旁分泌(经组织液):如胰岛素抑制胰岛 A 细胞
激素分泌方式
①远距分泌(经血液循环):如下丘脑-垂体-靶腺轴
②旁分泌(经组织液):如胰岛素抑制胰岛 A 细胞
③自分泌:胰岛素抑制胰岛 B 细胞分泌胰岛素
④内在分泌/胞内分泌:如肾上腺髓质激素 CA(包括肾上腺素和去甲肾上腺素),CA 在细胞内时抑制合成 CA 的酶
⑤腔分泌:如胃肠激素(直接分泌入消化道管腔)
⑥神经内分泌:下丘脑神经元细胞产生神经激素→轴突直接伸入垂体后叶/神经垂体(轴浆运输)→神经激素在垂体 后叶中储存,机体需要时释放
(三)神经-体液调节
神经-体液调节:某些内分泌腺的活动接受来自神经和体液的双重调节,例如胃液头期的分泌
①寒冷→甲状腺激素(体温调节中枢:下丘脑视前区/下丘脑前部)(PO/AH 区)
②胃液头期分泌
③应急和应激
④催产反射和射乳反射
(四)自身调节(autoregulation)
某些细胞或组织器官凭借本身内在特性,而不依赖神经调节和体液调节,对内环境变化产生特定适应性反应的过程。例如球-管平衡;在正常范围内波动的肾小球动脉压的调节
特点:调节强度较弱,影响范围小,灵敏度较低,调节范围局限
肾动脉灌注压:在 70-180mmHg→肾血流量
脑动脉灌注压:在 60-140mmHg→脑血流量
维持相对稳定
第六节 人体内自动控制系统
由比较器、控制部分和受控部分组成的一个闭环系统(closed-loop system)
调定点
调定点就如比较器的参考信息
机体的控制系统也好比这样一个自动控制的闭环系统,神经中枢好比控制部分,肌肉器官的效应器就好比受控部分,各式各样的感受器就好比监测装置,机体的各种生理活动都有一个相应的调定点
(一)反馈控制系统
1. 负反馈控制系统:使活动朝着与原来相反的方向进行 → 意义在于使系统保持稳态
2. 正反馈控制系统:使活动朝着与原来相同的方向进行 → 意义在于打破原先的平衡状态,使某一活动趋向于完成
负反馈
特点:
可逆性、波动性、滞后性
负反馈都有调定点,它是:比较器的参考信息、自动控制系统中设定的工作点、生理指标在正常范围的均数
例子:下丘脑-腺垂体-靶腺轴、血糖的调节、窦弓反射/减压反射、HCl 抑制胃酸、肺牵张反射
机体血压的调节(血管的舒缩活动):血压突然升高 → 主动脉弓和颈动脉窦的压力感受器感受到这一变化 → 通过迷走神经和舌咽神经将信号反馈到心血管中枢 → 信号在中枢被分析,做出判断,发出指令 → 通过传出神经到达效应器,使血压恢复至调定点水平
正反馈
特点:
正反馈打破原先的平衡状态,因此不可能维持该系统的稳态 → 所以正反馈不会以调定点作为其目标
但正反馈的目的依然还是为了维持整个机体的稳态
正反馈并不都是对机体有利的
结果有可能是有利的:当机体小血管破裂时,各种凝血因子通过正反馈相继被激活,使血液凝固,将血管破口封住
结果也有可能是不利的:若这种正反馈活动过强时,可能会导致整个血管腔被完全堵塞,形成血栓,进而导致缺血缺氧
例子:排尿、排便、分娩、排卵前雌激素引发黄体生成素(LH)高峰、生理性止血、胃蛋白酶原的激活、胰蛋白酶原的激活、动作电位的产生、病理情况下的正反馈:疾病的恶性循环
记少不记多,负反馈很多,但正反馈不多【四排一凝胃胰动】
(二)前馈控制系统
前提:机体之前经历过这样的过程
过程:再次遇到相同的事件,通过意识提前让机体处于某一状态,以更好、更快地应对接下来将要发生的事
意义:前馈调节使机体的调节控制更富有预见性和适应性
例子:人在参加赛跑前,尽管信号枪还没有响起,通过前馈调节,参赛者已出现心率加快、心输出量增加,肺通气量增加,肾上腺素分泌增加等一系列应急反应,以提前适应赛跑时机体血供和耗氧量增加的需求
特点:
①前馈可避免 负反馈 调节时矫枉过正产生的波动和滞后
②前馈使调节更快、更准确 、预见性和适应性更大
③前馈可能失误