生理学笔记
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生理学笔记
生理学(physiology)是生物科学的重要分支,研究机体正常生命活动各种现象及其功能活动规律,并阐明其内在机制。生理学的认识层次包括:①整体层面:在生物-心理-社会-环境的新型医学模式下对人体疾病的研究。②器官和系统层面:心脏泵血功能、消化系统的功能等。③细胞和分子层面:心肌细胞、骨骼肌细胞的的生物电等。
生命活动的基本特征包括:①新陈代谢,是生命活动最基本的特征;②兴奋性;③适应性;④生殖;⑤衰老。
一、机体的内环境
人体内的液体称为体液。正常成人体液约占体重的60%,其中2/3(占体重40%)为细胞内液;其余1/3(占体重20%)为细胞外液。
细胞外液中约3/4(占体重15%)为组织液;其余1/4(占体重5%)为血浆(plasma);此外还有少量的淋巴液和脑脊液等。细胞外液是细胞直接接触和赖以生存的环境,称为机体的内环境(internal environment)。血浆作为内环境中沟通各部分体液并与外界环境进行物质交换的重要媒介,是体液最为活跃的部分。
二、内环境的稳态 内环境稳态是指内环境的理化性质,如温度、酸碱度、渗透压和各种液体成分的相对恒定状态。稳态(homeostasis)是生理学中最重要的基本概念之一。
内环境理化性质的相对恒定并非固定不变,而是一种动态平衡。稳态的维持是机体自我调节的结果,即在神经和体液等因素调节下,通过全身各系统和器官的共同参与和相互协调,依靠体内的负反馈控制系统得以实现。
稳态具有十分重要的生理意义。稳态的破坏将影响细胞功能活动的正常进行。稳态是维持机体正常生命活动的必要条件。
三、生物节律
机体内的各种功能活动按一定的时间顺序发生周期性变化,变化的节律称为生物节律(biorhythm)。生物节律按发生的频率可分为日周期、月周期、年周期。哺乳动物的生物节律与松果体和下丘脑视交叉上核密切相关。
人体生理功能的调节方式包括神经调节、体液调节和自身调节。
一、神经调节
神经调节(neuvous regulation)最为主要,是由神经系统通过反射活动完成的一种生理功能调节方式。反射(reflex)是指机体在中枢神经系统的参与下,对内、外环境刺激所做出的规律性应答。反射的结构基础是反射弧(reflex
arc),由感受器、传入神经、神经中枢、传出神经和效应器五部分组成。反射的任何一个环节被阻断,反射都将不能完成。神经反射包括非条件反射和条件反射。
神经调节的特点是迅速、短暂而精确。
二、体液调节
体液调节(humoral regulation)指机体内某些组织细胞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。包括以下形式:
①远距分泌(telecine):某些内分泌细胞分泌的激素主要通过血液循血液作用于全身各处的靶细胞而发挥调节作用。
②旁分泌(paracrine):有些细化学物质可不经血液循环,而是通过局部组织液扩散,作用于邻旁细胞发挥调节作用。
③自分泌(autocrine):有些细胞分泌的激素在局部扩散后,又反馈作用于产生该激素的细胞本身。 ④神经分泌(neurosecretion):下丘脑某些神经元也能合成激素(神经激素),随轴浆运输至末梢释放入血进而作用于靶细胞,也称神经内分泌。
此外,人体内多数内分泌腺或内分泌细胞接受神经的支配,此时体液调节成为神经调节反射弧的传出部分,称为神经-体液调节(neurohumoral regulation)。
体液调节的特点是缓慢、持久而弥散。
三、自身调节
自身调节(autoregulation)是指某些组织细胞凭借自身内在特性,不依赖于神经或体液因素,对环境刺激发生的一种适应性反应。
自身调节的特点是调节强度较弱,影响范围小,且灵敏度较低,调节常局限于某些器官或组织内,但在生理功能调节中仍具有一定意义。
体内控制系统可分为非自动控制系统、反馈控制系统和前馈控制系统三类。其中,非自动控制系统在人体中较少见。
一、反馈控制系统
控制部分发出指令控制受控部分的活动,而受控部分可发出信息反过来影响控制部分的活动,称为反馈(feedback),有负反馈和正反馈两种形式。
1.负反馈:受控部分发出的反馈信息最终使受控部分的活动向与原先活动相反的方向改变,称为负反馈(negative feedback)。负反馈的意义在于维持机体内环境的稳态。正常生理情况下,体内控制系统绝大多数都属于负反馈控制系统。体内负反馈极为多见,如动脉血压及体温的调节等。
2.正反馈:受控部分发出的反馈信息最终使受控部分的活动向与原先活动相同的方向改变,称为正反馈(positive
feedback)。意义在于完成某些生理过程。正反馈正常情况下数量很少,包括血液凝固、动作电位上升支形成、胃蛋白酶原及胰蛋白酶原的激活、排便、排尿、排卵、分娩、射精等,但在病理情况下会导致恶性循环。
二、前馈控制系统
前馈(feed-forward)控制系统不是利用受控部分发出反馈信号,而是利用输入或扰动信号(前馈信号)的直接控制作用构成的开环控制系统。控制部分受到前馈信号的影响,及早做出适应性反应,及时纠正其指令可能出现的偏差。条件反射也是一种前馈控制。
前馈避免了负反馈存在的“滞后”和“波动”缺点,使调节控制更快、更准确,具有更大的预见性和适应性
绪论章节小结 生理学(physiology)是生物科学的重要分支,研究机体生命活动各种现象及其功能活动规律的科学。研究水平包括整体层面、器官和系统层面及细胞和分子层面。研究方法包括动物实验和人体实验。机体生命活动的基本特征包括新陈代谢、兴奋性、适应性和生殖等。
细胞外液是细胞直接接触和赖以生存的环境,称为机体的内环境,约占体重的20%,主要包括组织液和血浆,此外还有少量淋巴液和脑脊液等。内环境稳态是指内环境理化性质的相对恒定状态。稳态的维持依靠负反馈控制系统实现。
人体生理功能的调节方式包括神经调节、体液调节和自身调节。其中神经调节最主要,依靠反射活动实现,特点是迅速、短暂而精确。体液调节是化学物质通过体液途径发挥调节作用,包括远距分泌、旁分泌、自分泌、神经分泌等形式,此外还包括神经-体液调节。体液调节的特点是缓慢、持久而弥散。自身调节不依赖于神经或体液因素,特点是调节强度较弱,影响范围小,且灵敏度较低,调节常局限于某些器官或组织内,但仍具有一定意义。
人体内的自动控制系统包括反馈控制系统和前馈控制系统。反馈包括负反馈和正反馈两种形式。负反馈是受控部分发出的反馈信息最终使受控部分的活动向与原先活动相反的方向改变,数量极为多见,意义在于维持机体内环境的稳态。正反馈则是受控部分发出的反馈信息最终使受控部分的活动向与原先活动相同的方向改变,数量很少,意义在于完成某些生理过程。前馈则是由某一监测装置在受到刺激后发出前馈信号,作用于控制部分,使其及早做出适应性反应,及时地调控受控部分的活动的开环系统。意义在于避免负反馈调节时矫枉过正产生的波动和反应的滞后现象,使调节控制更快、更准确。