生理学--第一章 绪论

"揭秘人体奥秘：从细胞到系统的精密调控！以成年男性为例，体重60%是体液构成的动态内环境，生命通过神经调节（如赛跑前心跳加速）、体液调节（如应激反应）和自身调节维持稳态核心机制包含负反馈（稳态基石）和前馈控制（如看见酸梅流口水），正反馈则推动分娩等关键进程生理学通过动物/人体实验（如寒冷缩血管实验）揭示功能与结构的关系，奠基人坎农提出‘稳态’概念从新陈代谢到生物节律，每个结论都源于实验验证！"

第一章 绪论

• 生理学的研究对象和任务
  • 研究对象
    • 生理学--是生物科学的一个重要分支，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。
    • 动物生理学、植物生理学、人体生理学
  • 研究任务
    • 人体生理学--是研究人体功能活动及其规律的科学。
  • 奠基人
    • 英国医生威廉·哈维
      • 发现了血液循环而使生理学（人体生理学和动物生理学）确立为科学
  • 与医学的关系
    • 学科地位
      • “三理一剖”--生理学、病理学、药理学、系统解剖学
    • 与基础医学关系--是研究病理生理学、药理学的基础。
      • 例：对于强心药的药效评价，常采用正常心功能曲线作为参照。
    • 临床医学
      • 为其提供了正常的参考值范围，例：体温、心率、呼吸、血压。
      • 诊断和治疗--例：《气道平滑肌受体的生理研究》，为高气道反应性疾病（哮喘）诊断和治疗提供依据，促进了以受体为靶点的药物研究。
      • 治疗--《心电生理的研究》，经导管射频消融技术治疗心律失常。
    • 诺贝尔基金会设立“诺贝尔生理学或医学奖”
  • 认识层次（研究水平）
    • 机体的正常生命活动离不开细胞、组织、器官和系统之间的相互配合，因此要认识生理学可以从以下三个层面入手。
    • 器官、系统层面
      • 研究意义--阐明器官和系统的功能活动规律及其调节因素。
      • 例：心脏泵血功能--从泵血的过程、泵血功能的评价、影响因素来评价器官功能。
      • 例：消化系统功能--机械性消化、化学性消化两种方式探讨食物的消化过程从而构成对整个消化系统功能的阐述。
    • 分子、细胞层面
      • 研究意义--揭示生命现象最为本质的基本规律。
      • 例：发现肥胖基因及其编码的产物瘦素，在基因水平揭示脂肪代谢的重要调节机制。
    • 整体层面
      • “天人合一”思想，人与环境相互依存、相互影响。
      • 既要注意整体的共性，又要注意个体的个性。
• 生理学的常用研究方法 （生理学实验）
  • 每一个认识和结论都从实验中获得
  • 动物实验
    • 急性实验
      • 在体实验 （活体解剖实验）
        • 优点：实验条件易于控制适合于器官、系统水平的研究。
        • 缺点：实验结果与正常机体功能可能有差别。
      • 离体实验
        • 优点：有利于排除无关因素的影响，能深入至细胞、分子水平。
        • 缺点：实验不能持久进行，结果不一定能代表在自然条件下的整体活动情况。
    • 慢性实验
      • 优点：获得的结果比较接近整体的生理功能活动，适合整体水平的研究。
      • 缺点：实验条件要求高，时间长，整体条件太复杂，影响因素较多，所得的结果有时不易分析。
  • 人体实验
    • 优点：能收集到可直接应用于人体的数据。
    • 缺点：研究内容、方法因受伦理学的限制，具有局限性。可能对健康有损害。
    • 前提条件：遵循伦理原则前提下
• 生命活动的基本特征 （如何确定他是活的？）
  • 新陈代谢
    • 概念：机体与环境之间不断进行物质交换和能量转换以实现自我更新的过程。
    • 意义：生命活动的最基本特征，新陈代谢一旦停止，生命活动就会结束。
  • 兴奋性
    • 概念（考）
      • 刺激-机体-反应
        • 举例：伊春秋季冷-外地同学-感受寒冷，易受凉
      • 活组织细胞接受刺激产生反应的能力或特性。
    • 刺激和反应
      • 刺激：作用于机体的内外环境变化称为刺激。
      • 反应：机体对刺激产生的应答性变化称为反应。
      • 三要素
        • 刺激强度
          • 例：手指碰后颈、手掌碰后颈
        • 作用时间
          • 例：轻轻一点、点一分钟
        • 强度-时间变化率
      • 例：电刺激中，若电流强度在0.1s内从0升至阈值（如10mA），则变化率为100mA/s。
    • 兴奋和抑制
      • 兴奋：可兴奋组织或细胞接受刺激后产生动作电位的现象称为兴奋。
        • 无→有；弱→强
      • 抑制：由运动转为相对静止，或活动由强变弱，称为抑制。
        • 有→无；强→弱
    • 阈值
      • 概念（考）
        • 若固定刺激作用时间和刺激强度-时间变化率，通常我们将能引起活组织细胞产生反应的最小刺激强度称为阈强度，简称阈值。
          • 例：用手指捏一个人后颈，一般来说，2-5N轻微触感；5-10N肌肉放松，有按摩效果；>10N产生疼痛
      • 强度比较：阈下刺激<阈值<阈上刺激
        • 最适刺激：引起最大反应的最小刺激
          • 强刺激或超强刺激--容易造成组织细胞的疲劳或伤害。
      • 意义：衡量兴奋性的高低，二者呈反变关系
        • 阈值µ1/兴奋性
      • 可兴奋组织
        • 神经组织、肌肉组织、腺体组织
  • 适应性
    • 概念：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。
      • 达尔文《进化论》--物竞天择、适者生存
      • 例：温水煮青蛙
        • 教育学生合理规划学业
    • 意义：维持稳态，保护机体，适应环境，促进人类进化。
    • 分类
      • 生理性适应
        • 例：高原地区的人红细胞数目增多。
      • 行为性适应
        • 例：寒冷添衣，炎热开窗通风。
    • 适应能力：是生物体应对环境变化的一种生存能力，也是一种习服现象。
    • 习服现象：机体为了适应新的生存环境变化而产生的一系列的适应性改变。
      • 例：寒带人耐寒、热带人耐热。
  • 生殖
    • 概念：成熟的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。
    • 意义：繁殖后代、延续种系的一种特征性活动。
    • 辅助生殖技术：体外受精-胚胎移植、卵泡浆内单精子显微注射、胚胎植入前遗传学诊断。
  • 衰老
    • 概念：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，称为衰老或老化。
    • 与老化关系：老化是衰老的动态过程，衰老是老化结局。
    • 特点：全身性、进行性、内在性和衰退性。
    • 表现：人体结构成分的衰老变化；细胞数量减少；全身器官功能下降；机能改变和对内外环境的适应能力逐渐下降。
• 机体的内环境、稳态和生物节律
  • 外环境
    • 概念：机体生存的外界环境称为外环境。
      • 例：伊春，深林氧吧，身心放松、精神愉悦
      • 例：森林里的芬多精对提升NK细胞活性提升50%。
    • 分类：自然环境、社会环境
  • 机体的内环境
    • 概念（考）
      • 体内各种组织细胞直接接触并赖以生存的环境称为内环境，即细胞外液。
        • 体内细胞直接接触的环境就是细胞外液，所以细胞外液称为内环境。
    • 体液分布（60%）
      • 成年男性为例，占体重60%
      • 细胞内液（40%）
        • 女性细胞内液占体重35%
      • 细胞外液（20%）
        • 血浆
          • 人体内环境中最活跃的部分
        • 组织液、淋巴液、脑脊液、关节腔中润滑液
    • 不属于内环境
      • 胃内、肠道内、汗腺管内、膀胱尿道内液体，与外界连通。
  • 内环境的稳态
    • 概念（考）
      • 是指内环境的理化性质的相对恒定状态，如：体温、pH、渗透压、各种液体成分。
    • 维持稳态的方式：负反馈
      • 例：屋内供暖好，机体热，中枢神经系统指令，血管扩张，增加散热，小脸红扑扑。
    • 意义（考）
      • （1）保证机体正常生命活动的必要条件。
      • （2）打破稳态将出现系统功能的紊乱。
  • 生物节律
    • 概念：机体内的各种功能活动一定的时间顺序发生周期性变化，称为节律性变化，而变化的节律称为生物节律。
    • 相关结构
      • 松果体和下丘脑视交叉上核
    • 例：人体体温
      • 2～6时最低，机体以最节能的方式维持基本生命活动需要
      • 13～18时最高，清醒后，为了适应一天的工作学习需要
    • 意义
      • 可使机体对环境变化做出前瞻性的主动适应。此外生物节律的研究对航天、航海、轮班作业、驾驶安全等也具有重要的应用意义。
• 机体生理功能的调节（考）
  • 神经调节
    • 最主要
    • 基本形式：反射
      • 概念：是指机体在中枢神经系统的参与下，对内、外环境刺激所做的规律性应答，其结构基础是反射弧。
    • 形式
      • 非条件反射
        • 与生俱来，中枢大多位于大脑皮层以下较低部位，反射弧固定，占少数
        • 例：新生儿吸吮反射、拥抱反射、觅食反射、握持反射
        • 例：膝腱反射，叩击股四头肌肌腱（髌韧带）
      • 条件反射
        • 后天习得，中枢大多位于大脑皮层，反射弧灵活，占多数
        • 例：水杯冒热气，热水，烫；缝衣服针扎上，疼。长记性了
    • 特点（考）
      • 迅速、精准、短暂
  • 体液调节
    • 物质基础：激素等特殊的化学物质
    • 作用方式
    • 特点（考）
      • 缓慢、广泛、持久
  • 神经-体液调节
    • 作用方式：体液调节成为神经调节反射弧的传出部分
      • 例：下丘脑-垂体-甲状腺轴（甲状腺激素）
      • 例：交感神经-肾上腺髓质（儿茶酚胺）
  • 自身调节
    • 物质基础：细胞或组织器官自身
    • 作用方式：多种方式
      • 例：肾血流量调节（典型）
        • 约占心输出量的 20%～25%
        • 肾动脉灌注压70~180mmHg
      • 例：脑血流量调节
        • 约占心输出量的 15%
        • 脑循环的灌注压70～100mmHg
    • 特点（考）
      • 范围局限，调节幅度小，灵敏度低
      • 对维持内环境稳态有一定意义。
• 人体内自动控制系统
  • 非自动控制系统
    • 特点：开环系统，受控部分不能影响控制部分
    • 例：应激反应
  • 反馈控制系统
    • 概念（考）
      • 受控部分的活动反过来影响控制部分的活动，这一过程称为反馈。
    • 负反馈
      • 概念：受控部分的输出信息反馈调整控制部分的活动，最终使受控部分的活动向与其原先活动的相反方向改变，称为负反馈。
      • 例：降压反射、肺牵张反射、体温调节、血糖调节、下丘脑-垂体-靶器官调节
      • 存在情况：极多见
      • 意义和特点：维持各种生理功能活动的稳态；都有一个调定点
    • 正反馈
      • 概念：受控部分的输出信息反馈调整控制部分的活动，最终使受控部分的活动向与其原先活动的相同方向改变，称为正反馈。
      • 例：排尿、排便、分娩、血液凝固
      • 存在情况：相对少见
      • 意义和特点：“滚雪球”效应；局部或短时内发挥作用
  • 前馈控制系统
    • 概念：控制部分在反馈信息尚未到达前，已受到纠正信息（前馈信息）的影响，及时纠正其指令可能出现的偏差，这种控制形式称为前馈。
    • 例：窗外飘雪花穿羽绒服；看见酸性食物流口水；赛跑前心率加快
• 结构是功能的基础

生理学的研究对象和任务

• 研究对象
  • 生理学--是生物科学的一个重要分支，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。
  • 动物生理学、植物生理学、人体生理学
• 研究任务
  • 人体生理学--是研究人体功能活动及其规律的科学。
• 奠基人
  • 英国医生威廉·哈维
    • 发现了血液循环而使生理学（人体生理学和动物生理学）确立为科学
• 与医学的关系
  • 学科地位
    • “三理一剖”--生理学、病理学、药理学、系统解剖学
  • 与基础医学关系--是研究病理生理学、药理学的基础。
    • 例：对于强心药的药效评价，常采用正常心功能曲线作为参照。
  • 临床医学
    • 为其提供了正常的参考值范围，例：体温、心率、呼吸、血压。
    • 诊断和治疗--例：《气道平滑肌受体的生理研究》，为高气道反应性疾病（哮喘）诊断和治疗提供依据，促进了以受体为靶点的药物研究。
    • 治疗--《心电生理的研究》，经导管射频消融技术治疗心律失常。
  • 诺贝尔基金会设立“诺贝尔生理学或医学奖”
• 认识层次（研究水平）
  • 机体的正常生命活动离不开细胞、组织、器官和系统之间的相互配合，因此要认识生理学可以从以下三个层面入手
  • 器官、系统层面
    • 研究意义--阐明器官和系统的功能活动规律及其调节因素。
    • 例：心脏泵血功能--从泵血的过程、泵血功能的评价、影响因素来评价器官功能。
    • 例：消化系统功能--机械性消化、化学性消化两种方式探讨食物的消化过程从而构成对整个消化系统功能的阐述。
  • 分子、细胞层面
    • 研究意义--揭示生命现象最为本质的基本规律。
    • 例：发现肥胖基因及其编码的产物瘦素，在基因水平揭示脂肪代谢的重要调节机制。
  • 整体层面
    • “天人合一”思想，人与环境相互依存、相互影响。
    • 既要注意整体的共性，又要注意个体的个性。

生理学的常用研究方法 （生理学实验）

• 每一个认识和结论都从实验中获得
• 动物实验
  • 急性实验
    • 在体实验 （活体解剖实验）
      • 优点：实验条件易于控制适合于器官、系统水平的研究。
      • 缺点：实验结果与正常机体功能可能有差别。
    • 离体实验
      • 优点：有利于排除无关因素的影响，能深入至细胞、分子水平。
      • 缺点：实验不能持久进行，结果不一定能代表在自然条件下的整体活动情况。
  • 慢性实验
    • 优点：获得的结果比较接近整体的生理功能活动，适合整体水平的研究。
    • 缺点：实验条件要求高，时间长，整体条件太复杂，影响因素较多，所得的结果有时不易分析。
• 人体实验
  • 优点：能收集到可直接应用于人体的数据。
  • 缺点：研究内容、方法因受伦理学的限制，具有局限性。可能对健康有损害。
  • 前提条件：遵循伦理原则前提下

生命活动的基本特征 （如何确定他是活的？）

• 新陈代谢
  • 概念：机体与环境之间不断进行物质交换和能量转换以实现自我更新的过程。
  • 意义：生命活动的最基本特征，新陈代谢一旦停止，生命活动就会结束。
• 兴奋性
  • 概念（考）
    • 刺激-机体-反应
      • 举例：伊春秋季冷-外地同学-感受寒冷，易受凉
    • 活组织细胞接受刺激产生反应的能力或特性。
  • 刺激和反应
    • 刺激：作用于机体的内外环境变化称为刺激。
    • 反应：机体对刺激产生的应答性变化称为反应。
    • 三要素
      • 刺激强度
        • 例：手指碰后颈、手掌碰后颈
      • 作用时间
        • 例：轻轻一点、点一分钟
      • 强度-时间变化率
    • 例：电刺激中，若电流强度在0.1s内从0升至阈值（如10mA），则变化率为100mA/s。
  • 兴奋和抑制
    • 兴奋：可兴奋组织或细胞接受刺激后产生动作电位的现象称为兴奋。
      • 无→有；弱→强
    • 抑制：由运动转为相对静止，或活动由强变弱，称为抑制。
      • 有→无；强→弱
  • 阈值
    • 概念（考）
      • 若固定刺激作用时间和刺激强度-时间变化率，通常我们将能引起活组织细胞产生反应的最小刺激强度称为阈强度，简称阈值。
        • 例：用手指捏一个人后颈，一般来说，2-5N轻微触感；5-10N肌肉放松，有按摩效果；>10N产生疼痛
    • 强度比较：阈下刺激<阈值<阈上刺激
      • 最适刺激：引起最大反应的最小刺激
        • 强刺激或超强刺激--容易造成组织细胞的疲劳或伤害。
    • 意义：衡量兴奋性的高低，二者呈反变关系
      • 阈值µ1/兴奋性
    • 可兴奋组织
      • 神经组织、肌肉组织、腺体组织

生命活动的基本特征

• 适应性
  • 概念：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。
    • 达尔文《进化论》--物竞天择、适者生存
    • 例：温水煮青蛙
      • 教育学生合理规划学业
  • 意义：维持稳态，保护机体，适应环境，促进人类进化。
  • 分类
    • 生理性适应
      • 例：高原地区的人红细胞数目增多。
    • 行为性适应
      • 例：寒冷添衣，炎热开窗通风。
  • 适应能力：是生物体应对环境变化的一种生存能力，也是一种习服现象。
  • 习服现象：机体为了适应新的生存环境变化而产生的一系列的适应性改变。
    • 例：寒带人耐寒、热带人耐热。
• 生殖
  • 概念：成熟的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。
  • 意义：繁殖后代、延续种系的一种特征性活动。
  • 辅助生殖技术：体外受精-胚胎移植、卵泡浆内单精子显微注射、胚胎植入前遗传学诊断。
• 衰老
  • 概念：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，称为衰老或老化。
  • 与老化关系：老化是衰老的动态过程，衰老是老化结局。
  • 特点：全身性、进行性、内在性和衰退性。
  • 表现：人体结构成分的衰老变化；细胞数量减少；全身器官功能下降；机能改变和对内外环境的适应能力逐渐下降。

机体的内环境、稳态和生物节律

• 外环境
  • 概念：机体生存的外界环境称为外环境。
    • 例：伊春，深林氧吧，身心放松、精神愉悦
    • 例：森林里的芬多精对提升NK细胞活性提升50%。
  • 分类：自然环境、社会环境
• 机体的内环境
  • 概念（考）
    • 体内各种组织细胞直接接触并赖以生存的环境称为内环境，即细胞外液。
      • 体内细胞直接接触的环境就是细胞外液，所以细胞外液称为内环境。
  • 体液分布（60%）
    • 成年男性为例，占体重60%
    • 细胞内液（40%）
      • 女性细胞内液占体重35%
    • 细胞外液（20%）
      • 血浆
        • 人体内环境中最活跃的部分
      • 组织液、淋巴液、脑脊液、关节腔中润滑液
  • 不属于内环境
    • 胃内、肠道内、汗腺管内、膀胱尿道内液体，与外界连通。
• 内环境的稳态
  • 概念（考）
    • 是指内环境的理化性质的相对恒定状态，如：体温、pH、渗透压、各种液体成分。
  • 维持稳态的方式：负反馈
    • 例：屋内供暖好，机体热，中枢神经系统指令，血管扩张，增加散热，小脸红扑扑。
  • 意义（考）
    • （1）保证机体正常生命活动的必要条件。
    • （2）打破稳态将出现系统功能的紊乱。
• 生物节律
  • 概念：机体内的各种功能活动一定的时间顺序发生周期性变化，称为节律性变化，而变化的节律称为生物节律。
  • 相关结构
    • 松果体和下丘脑视交叉上核
  • 例：人体体温
    • 2～6时最低，机体以最节能的方式维持基本生命活动需要
    • 13～18时最高，清醒后，为了适应一天的工作学习需要
  • 意义
    • 可使机体对环境变化做出前瞻性的主动适应。此外生物节律的研究对航天、航海、轮班作业、驾驶安全等也具有重要的应用意义。

机体生理功能的调节（考）

• 神经调节
  • 最主要
  • 基本形式：反射
    • 概念：是指机体在中枢神经系统的参与下，对内、外环境刺激所做的规律性应答，其结构基础是反射弧。
  • 形式
    • 非条件反射
      • 与生俱来，中枢大多位于大脑皮层以下较低部位，反射弧固定，占少数
      • 例：新生儿吸吮反射、拥抱反射、觅食反射、握持反射
      • 例：膝腱反射，叩击股四头肌肌腱（髌韧带）
    • 条件反射
      • 后天习得，中枢大多位于大脑皮层，反射弧灵活，占多数
      • 例：水杯冒热气，热水，烫；缝衣服针扎上，疼。长记性了
  • 特点（考）
    • 迅速、精准、短暂
• 体液调节
  • 物质基础：激素等特殊的化学物质
  • 作用方式
  • 特点（考）
    • 缓慢、广泛、持久
• 神经-体液调节
  • 作用方式：体液调节成为神经调节反射弧的传出部分
    • 例：下丘脑-垂体-甲状腺轴（甲状腺激素）
    • 例：交感神经-肾上腺髓质（儿茶酚胺）
• 自身调节
  • 物质基础：细胞或组织器官自身
  • 作用方式：多种方式
    • 例：肾血流量调节（典型）
      • 约占心输出量的 20%～25%
      • 肾动脉灌注压70~180mmHg
    • 例：脑血流量调节
      • 约占心输出量的 15%
      • 脑循环的灌注压70～100mmHg
  • 特点（考）
    • 范围局限，调节幅度小，灵敏度低
    • 对维持内环境稳态有一定意义。

人体内自动控制系统

• 非自动控制系统
  • 特点：开环系统，受控部分不能影响控制部分
  • 例：应激反应
• 反馈控制系统
  • 概念（考）
    • 受控部分的活动反过来影响控制部分的活动，这一过程称为反馈。
  • 负反馈
    • 概念：受控部分的输出信息反馈调整控制部分的活动，最终使受控部分的活动向与其原先活动的相反方向改变，称为负反馈。
    • 例：降压反射、肺牵张反射、体温调节、血糖调节、下丘脑-垂体-靶器官调节
    • 存在情况：极多见
    • 意义和特点：维持各种生理功能活动的稳态；都有一个调定点
  • 正反馈
    • 概念：受控部分的输出信息反馈调整控制部分的活动，最终使受控部分的活动向与其原先活动的相同方向改变，称为正反馈。
    • 例：排尿、排便、分娩、血液凝固
    • 存在情况：相对少见
    • 意义和特点：“滚雪球”效应；局部或短时内发挥作用
• 前馈控制系统
  • 概念：控制部分在反馈信息尚未到达前，已受到纠正信息（前馈信息）的影响，及时纠正其指令可能出现的偏差，这种控制形式称为前馈。
  • 例：窗外飘雪花穿羽绒服；看见酸性食物流口水；赛跑前心率加快