研讨生理学——为人类防病、看病、增进安康、延伸命数

第一章 序文 学习方针
掌控:生理学的概念,生命活动的根柢特征,有用影响的三个根柢条件,内环境、稳态的概念及其意义,人体生理功用的调度方法,比照三种调度方法的特征。
了解:影响与反应、振奋与抑制、阈强度或阈值、振奋性概念及其联络,反射、反应、正反应、负反应及其意义。
晓得:生理学研讨的目标、使命和三个水平。
第一节 概述 一、生理学研讨目标和使命
生理学(physiology)是生物科学的一个分支,是研讨生物机体及其细胞、组织、器官等构成有些的功用活动与其原理的一门学科。生理学根据其研讨的目标不一样分为人体生理学、动物生理学、植物生理学等。
医学学生学习的是人体生理学(human physiology),人体生理学一般简称为生理学,它是以人体为研讨目标:首要研讨正常人体及其细胞、组织、器官等构成有些所体现出来的各种生命表象的根柢活动规则与代谢机制,例如,呼吸运动、消化吸收、血液循环等;研讨不一样体系、组织器官和细胞之间的彼此联络、彼此作用及内、外环境改变对机体功用的影响。
生理学的使命是研讨生命活动发生的原理、条件和进程以及人体内、外环境改变对机体的影响,然后知道和掌控正常人体生命活动打开、改变的规则,为人类防病、看病、增进安康、延伸命数供给科学的理论根据。
二、学习生理学的意义
生理学是医学教育中的一门重要的基础课程,与医学具有亲近的联络,在医学教育体系中具有重要的方位和作用。一方面人体的正常生理功用是树立在人体形状规划基础之上的,所以生理学与化学、解剖学和组织胚胎学等有着亲近的联络;另一方面生理学又是后续课程的基础,只需掌控了正常生命活动的规则,才干晓得机体某个部位发生的改变是归于生理变异仍是病理状况,才干发现病理状况下组织、器官发生的形状和功用改变及其联络,然后知道某一器官、体系的疾病如何影响到其他器官甚至整个机体,为今后学习病理学、药理学、维护学等其他医学学科专业常识和医疗作业实习奠定杰出的理论基础。生理学可以辅导临床实习,许多医疗清洁与安康疑问的研讨都要以生理学的理论和研讨作用作为基础,医学临床的实习和打开又为生理学的研讨提出了新课题、新使命,然后不断地扩展了生理学的研讨领域,丰厚了生理学的研讨内容,还能查验生理学理论的正确性,推进生理学的不断打开。所以生理学是一门重要的医学基础课程,正如法国闻名的生理学家克鲁特·伯尔纳(claude bernard)所说的那样:“医学是关于疾病的科学,而生理学是关于生命的科学。所今后者比前者更有广泛性。这就是为啥说生理学必定是医学科学的基础。”
三、生理学的研讨办法
生理学所研讨的是凌乱的生命表象,但其本质是物质表象,生理学是以体内具体的物理、化学进程为基础的。生物机体是一个无缺共同的有机体,其各种功用活动都是全体活动的一有些,并与环境坚持亲近的联络。人体的各种功用活动还遭到心思和社会要素的影响。因而,咱们在学习生理学时,有必要以辩证唯物主义思维为辅导,用敌对共同的观念去看待机体的悉数功用、活动,其一切正常功用、活动是“动态”的,是不断改变打开的,有必要用动态的思维和观念,去研讨和分析人体的规划、功用及其彼此联络。一方面将组织规划、功用活动和代谢机制彼此联络起来,另一方面将各个章节的常识点联络起来,归纳调查和了解人体的生命活动,全部正确地知道人体生命活动的本质和规则。
第一章序文··生理学··生理学常识来历于科学实验,因而:有必要用科学实验的办法来验证理论常识,在验证进程中正招知道和了解正常人体功用;有必要坚持理论联络实践,既要注重理论常识的学习,又要注重实验根柢技能的练习,以便非常好地掌控其活动规则,推进理论水平的打开和前进。
(一) 生理学实验办法
生理学是一门实验性科学,生理学理论常识首要来历于实验研讨。实验研讨即在人工创造的接近天然的条件下,对机体某种生命活动进行详尽缜密的调查、分析与归纳,进而找出规则性的结论。生理学的实验目标首要是各种实验动物。实验办法包括急性实验办法弛缓慢实验办法两大类。
1. 急性实验办法
实验进程一般不能持续太久,实验后动物一般需要处死或因损害严峻而不能生计。急性实验办法又分为离体实验法与在体实验法。
离体实验法是从活着的或从刚刚处死的动物身上取下所要研讨的器官、组织、细胞或细胞中的某些成分(如小肠、心脏、肌肉、神经等),置于必定的人工环境中,使它们在必守时刻内仍坚持生理功用,根据特定的意图给予各种影响或改动其周围环境条件,调查对它们功用的影响?堑幕疃嬖颉@纾〕鐾艿淖巧窬诶胩逄跫掠玫缟砩璞秆刑肿巧窬纳窬ざ⒄穹苄浴⒄穹芙痰纫恍┗疃嬖颉@胩迨笛檠刑值睦媸强梢源蛏ㄎ薰匾氐姆橙牛鞴偕频娜斯せ肪程跫子诳刂疲檬笛槌晒阌诜治觥?br>
在体实验法(活体解剖法)则需要在动物麻醉条件下,进行活体解剖,对体内器官进行条件干与和实验研讨,调查其全体功用及调度机制。例如,在体直接调查哺乳动物胃肠运动的方法,以及神经和药物对胃肠运动的影响。
2. 缓慢实验办法
缓慢实验办法是将实验动物在无菌条件下,露出某器官或将电极埋藏于体内,并在动物处于清醒的状况时,调查其全体情况下的某些器官对体内、外环境条件改变的反应规则。这样所获得的成果更接近于被研讨器官在正常条件下的功用活动规则。与急性实验办法比较,缓慢实验办法的烦扰要素多,实验条件较难控制。
(二) 生理学研讨的三个水平
生理学的研讨办法是跟着社会的前进、我们思维观念的不断更新和科学研讨办法的日愈打开而深化打开和前进的。限于出产力的打开条件,前期的生理学研讨是从全体的视点进行的。科学实验是人体功用理论常识的首要源泉。17世纪初威廉·哈维(william harvey,1578—1657)创始动物活体解剖实验法,发现了血液循环,使生理学变成一门独立的学科。此后,首要使用动物实验,在器官、体系水平对机体功用进行了广泛的研讨,一向到20世纪中叶才逐步深化到细胞分子水平。近二三十年来,跟着电子技能、电镜技能、免疫组织化学、同位素、三维成像技能、超微量测定技能的打开,特别是核算机技能在生理学研讨中的使用,使生理学的研讨办法进入了一个簇新的灵敏打开的新期间。根据研讨的层次不一样,生理学研讨可以分红三个水平。
1. 全体水平的研讨
全体水平的研讨是以无缺的机体为研讨目标,调查和分析在各种条件下不一样的器官、体系之间以及机体与环境之间彼此联络和彼此影响的规则。因为整自个另外生命活动并不等于心、肺、肾等器官功用的简略总和,各种功用活动之间彼此彼此联络、彼此制约、彼此协作、彼此依存。对整个机体内的这些联络改变打开和制约的规则的研讨,可称为全体水平的研讨。例如,人体在进行剧烈的膂力劳作时,在骨骼肌进行调和缩短和舒张的一起:呼吸加深、加速,推进气体交流;心跳加速、加强,血液循环加速,骨骼肌血管舒张,血流量增多;消化体系、泌尿体系等器官的活动削弱,血量供给削减,以保证心脏、脑等重要器官的血液供给。
2. 器官和体系水平的研讨
器官和体系水平的研讨是以器官、体系为研讨目标,调查其功用和调度机制。这方面的研讨偏重于阐冥具官和体系关于机体有啥作用,它是怎样进行活动的,它的活动遭到哪些要素的控制等,如心脏射血、肺的呼吸、小肠的消化和吸收、肾的分泌等。例如,关于汗水管构成的血液循环体系的正常功用研讨,需要阐明心脏各有些如何协同活动、心脏如何缩短射血、血液在血管如何分配、血管内血液活动的动力和阻力的彼此联络、汗水管活动如何进行调度等规则。这类研讨要对无缺的心脏、血管和循环体系进行调查,是以器官和体系作为研讨目标的,称为器官和体系水平的研讨。
3. 细胞和分子水平的研讨
细胞和分子水平的研讨是以细胞及构成细胞的分子为研讨目标,调查其超微规划的功用和细胞内生物分子的物理、化学改变进程。细胞是构成机体的根柢规划和功用单位,每一器官的功用都以构成该器官的细胞的生理特性为基础。例如,骨骼肌缩短时的肌丝滑行;细胞的生物电活动与不一样状况下细胞膜对不一样分子、离子通透性亲近有关等。而细胞的生理特性又取决于构成细胞的各种物质特别是生物大分子的物理、化学特性。例如,研讨细胞的物质转运功用,就需要对细胞膜的分子规划、细胞膜上的转运蛋白的特性和功用活动进行研讨。这类研讨的目标是细胞和细胞中的物质分子,可称为细胞和分子水平的研讨。
常识联接
近代生理学的奠基人——哈维
威廉·哈维(william harvey,1578—1657)是呈如今17世纪初的一位勇于向声威提出置疑的巨大专家,他发现了血液循环和心脏的功用。他的永存作品《心与血的运动》宣告于1628年,是前史上第一部根据实验根据的生理学作品,标志着现代生理学的初步。这本划年代的巨高文品为我们探究人体正常功用的奇妙指明晰正确方向,即经过实验来进行人体功用研讨。
harvey于1578年出世在英国福克斯通镇的一个殷实农人家庭中。他19岁结业于英国的剑桥大学,之后到意大利留学,5年后变成医学博士。harvey在不一样动物解剖中发现了相同的成果:血液由心脏“泵”出,经由动脉血管流向身体遍地,再从静脉血管流回心脏,然后结束血液循环。他把这一发现写成了《心与血的运动》一书,正式提出了关于血液循环的理论。harvey的奉献是划年代的,他的作业标志着新的生命科学的初步,这归于17世纪科学改造的重要构成有些。harvey因为他的超卓的汗水管体系的研讨,使得他变成与哥白尼、伽利略、牛顿等人齐名的科学改造大师。他的《心与血的运动》一书也像《天体运转论》、《关于托勒密和哥白尼两大体系的对话》、《天然哲学之数学原理》等作品相同,变成科学改造时期以及整个科学史上极为重要的文献。
正常机体功用尽管以细胞和分子特性为基础,并遵从物理、化学的规则,但生理学究竟不平等于物理学和化学,它们既有细胞和分子水平的研讨和科学规则,还有器官、体系和全体水平的研讨和科学规则。三个水平的研讨不是孤立的,而是彼此联络、彼此弥补的。要全部地了解某一正常功用的机制,有必要用打开的、联络的和敌对共同的观念,将细胞和分子、器官和体系以及全体三个水平联系起来进行研讨。
第二节 生命活动的根柢特征 生物学家经过广泛而深化的研讨,发现各种生命有机体都体现出紧密的组织性和高度的次序性,其根柢特征首要包括推陈出新、振奋性和习气性,其间以推陈出新为最根柢的特征。
一、推陈出新
机体与环境之间不断进行物质和能量交流,完成自我更新的进程称为推陈出新(metabolism)。推陈出新包括组成代谢(同化作用,anabolism)和分化代谢(异化作用,catabolism)两个相得益彰的进程。一方面机体不断地从外界环境中罗致各种养分物质,将其转化、合变成本身所需要的新的物质,发生并储存能量的进程称为组成代谢;另一方面机体不断分化本身旧的物质,开释能量,满足各种生命活动的需要,并把分化产品排出体外的进程称为分化代谢。
人体内各种物质的组成、分化、转化和使用,都是在各种生物分子的水溶液中进行的一系列生物化学改变。其首要体现是使用从外界摄入的物质在一系列催化酶的作用下,使其分化变成小分子,一起开释机体功用活动所需要的能量,这一进程称为物质代谢。伴随物质代谢而发生的能量的储存、开释、转移和使用进程称为能量代谢。物质代谢是能量代谢的基础,也是生命活动的物质基础,是能量的根柢来历。
从机体内所进行的各种反应来看,生命进程中体现出的生长、发育、生殖、运动、分泌等悉数功用活动都是树立在推陈出新基础上的,所以推陈出新是生命活动的最根柢特征,推陈出新一旦中止,生命也就随之中止。
二、振奋性
振奋性(excitability)是指机体或组织对影响发生反应的才能或特性。振奋性是悉数生物体所具有的根柢特征之一,能使生物体对环境的改变作出应变,因而,是生物体生计的必要条件。
(一) 影响与反应
影响(stimulus)是指能致使机体或细胞发生反应的各种内、外环境条件的改变。而反应(response)是指机体或细胞承受影响后所呈现的理化进程和生理功用的改变。例如,严寒影响可使机体分化代谢加强,产热量添加,肌肤血管缩短,散热削减,甚至肌肉颤抖等,这就是机体对严寒影响的反应。
影响的品种许多,按影响的性质可分为物理性影响(如声、光、电、温度、机械、射线等)、化学性影响(如酸、碱、盐、药物等)、生物性影响(如细菌、病毒、抗体等)和社会意理影响等。在人类,社会意理影响对人体的正常功用和疾病的发生、打开具有非常重要的作用。在一切影响中,电影响的三个条件易于控制,且可重复运用而不易损害组织,故为生理学实验和医疗实习中常用的影响办法。
并非一切影响都能致使机体或组织发生反应。实验标明,作为能致使机体或组织发生反应的影响一般具有三个根柢条件(影响三要素),别离是满足的影响强度、影响作用的时刻和影响强度时刻改变率。
1. 满足的影响强度
将影响的时刻和影响强度时刻改变率坚持不变,能致使组织发生反应的最小影响强度称为阈强度(threshold intensity,影响阈或阈值)。强度等于阈值的影响称为阈影响(threshold stimulus);强度高于阈值的影响称为阈上影响;强度低于阈值的影响称为阈下影响。阈影响和阈上影响都能致使组织发生反应,所所以有用影响,而单个阈下影响则不能致使组织的反应。组织的振奋性凹凸可用阈值来衡量,组织的振奋性与阈值呈反变联络(振奋性∝1/阈值),即阈值越小,阐明组织的振奋性越高;阈值越大,阐明组织的振奋性越低。各种组织的振奋性凹凸是不一样的,阈值可以作为衡量组织振奋性凹凸的客观方针。在机体各种组织中,因为神经、肌肉和腺体组织振奋性较高,称为可振奋组织(excitable tissue)。它们反应灵敏,易于调查,并有电位改变作为客观标志。但其对影响的反应方法各异,神经组织的振奋体现为神经激动;肌肉组织的振奋体现为肌纤维缩短;腺体的振奋体现为腺细胞分泌。
2. 影响作用的时刻
影响作用有必要持续必定的时刻,才干致使组织发生反应。假定影响作用持续的时刻太短,那么即便影响强度再大,也不能致使组织反应。
3. 影响强度时刻改变率
影响作为致使组织反应的一种动因,有必要有改变。影响由弱变强,或由强变弱,均可致使组织反应。单位时刻(s)内影响强度增减的量即强度改变速度,称为强度时刻改变率,即指作用到组织的影响需多长时刻可使其强度由零抵达阈值而变成有用影响。强度时刻改变率越大,影响作用越强。
(二) 振奋与抑制
当机体遭到影响而发生反应时,从其表面活动特征来看有振奋(excitation)和抑制(inhibition)两种根柢体现方法。振奋是指组织承受影响后由相对中止状况改动为活动状况,或活动由弱变强。如肌肉遭到影响发生缩短,肾上腺素使心跳加速、心肌缩短力加强、心输出量增多等,这都是相应组织振奋的体现。抑制是指组织承受影响后由活动状况改动为相对中止状况,或活动由强变弱。如:当人体吸入过多的co2可使呼吸运动削弱甚至暂停;乙酰胆碱(ach)作用于心脏,致使心跳减慢、心肌缩短力削弱、心输出量削减。这些都是组织抑制的体现。
三、习气性
机体可以随环境条件的改变不断地调整本身各有些的功用,使机体与环境获得平衡共同,保证生命活动的正常进行。机体这种根据外环境情况来调全体内各有些生理功用和心思活动的进程及其联络的才能或特性,称为习气性(adaptability)。根据反应可将习气分为行为性习气和生理性习气。行为性习气常有躯体活动的改动,如机体处在低温环境中会呈现趋热活动,遇到损伤时会呈现躲避活动,这种习气在生物界广泛存在,归于天性性行为习气,人类因为大脑皮层兴隆,使行为习气更具有主动性;生理性习气是指身体内部的调和性反应,如人到高海拔区域日子时,血液中红细胞和血红蛋白均添加,以增强运送氧的才能。在光照下人的瞳孔减小,以调度进入眼的光线,使视网膜成像更清楚。生理性习气以体内各器官、体系活动的改动为主。
人体一方面要依靠环境、习气环境,另一方面又不断地影响环境、改动环境。我们已不再低沉地习气环境,而是非常注重和全部知道环境与生命活动的联络,主动地去改进和维护天然生态环境,科学的改造、使用环境,使环境更合适人体生命活动的需要。
第三节 人体与环境 一、外环境
外环境是指人类日子的天然环境和社会环境。
(一) 天然环境对人体的影响
存在于我们周围的客观物质世界为天然环境。天然环境是人类和其他悉数生命赖以生计和打开的基础。一方面是天然环境改变对人的影响。天然构成的环境条件为原生环境,其间,许多天然要素,它们都对安康起推进作用,但有些地域水或土壤中某些元素含量过多或过少,可致使使当地性甲状腺肿大、克山病等。另一方面是人类出产、日子对天然环境的影响,包括人工优化环境(如美化美化环境)和污染环境,前者利于人类的安康,后者严峻损害人类安康,如过量发掘地下水、噪音、过度采伐森林、大气污染、臭氧层空泛增大等,这些都是人类过度影响天然环境所构成的。
(二) 社会环境对人体的影响
社会环境是影响人体功用的另一个重要要素,是指人类在出产日子交游中构成的一种特别联络,包括社会要素和心思要素,如社会准则、教育程度、医疗清洁保健效能、人的心思情况和行为方法等。
社会环境要素不但可直接影响人的安康情况,而且还可以影响天然环境和人的心思环境。社会意理要素也已变成当前严峻挟制人类安康的心脑血管疾病、恶性肿瘤、消化性溃疡、内分泌失调等疾病的首要缘由。在现代社会中经济高速打开,物质越来越丰厚,但日子的压力也日积月累,一些身心疾病如高血压、高血脂、冠心病、消化性溃疡病、糖尿病、癌症、精力妨碍、各种心思妨碍等应运而生,许多疾病发病年纪提前现已变成一个不可以阻挡的趋势。据清洁部2002年全公养分与安康查询,我国患有高血压这种疾病的人数已达1.6亿人,成人患病率为18.6%;体重超重的人数达2亿人,6000多万人患肥胖症,成人超重率达22.8%,肥胖率为7.1%,与1992年比较,成人超重率上升39%,肥胖率上升97%;糖尿病患者达4000万人,安康局势非常严肃。
(三) 人与环境的联络
人与其他生物之间,生物与环境之间坚持着亲近联络,彼此彼此影响、彼此习气和彼此制约。人与环境的联络首要体如今以下三个方面:人不断地与环境进行物质和能量的交流,两者之间坚持着动态平衡联络;人对外界环境有较强的习气才能,外界环境的改变只需不跨越必定的极限,就不至于损害人的安康,一旦天然环境急剧改变并跨越必定极限,即可致使疾病或去世;人对改动环境有片面能动作用,但我们在改造环境的一起,有必要充分估量和尽量避免环境对人类的反作用,使环境朝着向人类有利的方向打开。
二、体液和内环境
(一) 人体体液
人体大大都细胞并不与外环境直接触摸,而是日子在体内的液体环境之中。人体内各部位的水分及其间溶解的物质总称为体液(body fluid)。成人的体液约占体重的60%,其间存在于细胞内的称为细胞内液(intracellular fluid,icf),细胞内液约占体液的2/3(体重的40%);存在于细胞外的称为细胞外液(extracellular fluid,ecf),细胞外液约占体液的1/3(体重的20%),包括血浆、组织液、淋巴液、脑脊液、房水、体腔液(胸膜腔液、滑膜液、心包液)等。在细胞外液中,血浆约占细胞外液的1/4,组织液约占细胞外液的3/4(图1-1)。体液的各有些彼此离隔而又彼此交流。在细胞内液与细胞外液之间经过细胞膜进行物质交流;而在组织液与血浆之间则经过毛细血管壁进行物质交流。血浆的构成与性质不只可反映机体与外环境之间物质交流情况,而且变成交流各有些体液与外界环境进行物质交流的前言,并能反映组织代谢与内环境各有些之间的物质交流情况。

(二) 内环境及其稳态
体内的绝大大都细胞并不与外环境直接进行物质交流,而是直接生计在细胞外液之中。人体的细胞从细胞外液中罗致o2和其他养分物质,一起将co2和其他代谢产品直接排到细胞外液中。因而,细胞外液是细胞生计和活动的直接环境,称为机体的内环境(internal environment),以差异于机体赖以生计的外环境。
内环境的概念是由法国生理学家克鲁特·伯尔纳在19世纪提出的。伯尔纳首要指出,只需坚持内环境相对平稳,凌乱的多细胞动物才有可以生计。偏重了内环境平稳的生理学意义。美国生理学家沃尔特·布拉德福·坎农在长时刻研讨自立神经体系生理的基础上,于1929年提出了闻名的稳态概念,用来标明内环境的平稳。坎农进一步打开了伯尔纳的内环境平稳的理论,认为内环境理化要素之所以可以在狭小规模内不坚决而一向坚持相对平稳状况,首要依靠于自立神经体系和某些有关的内分泌激素的常常性调度。内环境的理化特性,如细胞外液的化学成分、ph值、渗透压和温度等,都是影响细胞正常生命活动的重要要素。细胞的正常生命活动需要内环境的各种理化要素和各种物质的浓度在必定规模内坚持动态的相对平稳。生理学中将内环境的各项理化要素坚持相对平稳的状况,称为稳态(homeostasis),它是一种凌乱的生理进程,一方面外环境改变的影响和细胞的推陈出新不断损坏内环境的稳态,另一方面机体经过各种调度机制使其不断地恢复平衡状况,是一种动态的相对平衡的状况。
在推陈出新进程中,细胞的代谢活动和外环境的改变常常致使内环境的稳态遭到损坏,但经过机体的调度体系的作用,改动各器官、组织的活动,可以使被损坏的内环境中各种理化要素和物质浓度恢复相对平稳。内环境的稳态是细胞进行正常生命活动

的必要条件。稳态一旦遭到损坏,调度体系或器官、组织的活动不能正常进行,内环境稳态就不能坚持,各种理化要素发生失调,细胞推陈出新妨碍,并致使疾病甚至危及生命。所以机体的悉数调度活动究竟的生物学意义在于坚持内环境的稳态。
第四节 人体生理功用的调度 机体内各种细胞、组织进行着各纷歧样而又紧密联络的功用活动,当机体的内、外环境发生改变时,人体功用也将发生相应的改变,以坚持其本身的稳态和对外环境的习气。人体各器官功用的这种习气性的改变进程称为人体生理功用的调度。人体生理功用的调度使机体内部各器官和体系功用调和共同,使机体与环境之间坚持调和共同。
一、人体生理功用的调度方法
人体生理功用的调度是由人体内的神经调度(neuroregulation)、体液调度(humoral regulation)与本身调度(autoregulation)三种调度机制一起结束的。其间以神经调度最为广泛。
(一) 神经调度
神经体系是指全身各种功用活动的调度体系,经过神经体系的活动对机体生理功用的调度称为神经调度。神经调度在整个调度中起主

导作用,是人体功用调度最首要的调度方法。神经调度的根柢方法是反射(reflex)。反射是指在中枢神经体系参加下,机体对内、外环境改变发生的习气性、规则性的应对反应。反射的规划基础是反射弧(reflex arc),它由感触器(receptor)、传入神经(afferent nerve)、中枢(center)、传入迷经(efferent nerve)和效应器(effector)五个有些构成(表1-1,图1-2)。

例如,手无意碰到火时会当即缩回,这就是经过反射进行的。火的热影响作用于手部肌肤,手部肌肤上的痛觉和温觉感触器把痛和热影响变换成电信号,以神经激动的方法沿传入神经传向中枢。中枢经过分析,归纳做出判别,宣告指令,再以神经激动的方法沿传入迷经传向相应的肌肉,使肌肉缩短或舒张,调和协作,结束缩手动作。反射弧规划和功用的无缺性是反射得以顺畅进行的基础。反射弧任何一有些的损害,都将使经该反射弧的反射活动不能正常进行。
按反射构成的进程可将反射分为非条件反射(unconditioned reflex)和条件反射(conditioned reflex)两大类。
非条件反射是先天遗传的,规划比照简略,其反射弧和反射活动较为固定,数量有限,是一种较初级的神经活动,多与坚持生命的天性活动有关,其生理意义是使机体具有根柢的习气才能,以坚持个别生计和种族连续,非条件反射是构成条件反射的基础。例如,食物进进口腔致使唾液分泌的分泌反射;光照双眼致使瞳孔减小的瞳孔对光反射;物体触及婴儿唇部致使吸吮动作的吸吮反射;异物触及眼睫毛而致使眨眼动作的角膜反射等均属非条件反射。
条件反射是个别在后天获得的,是在非条件反射的基础上根据个别日子实习而树立起来的一种高档的神经活动,例如画饼果腹、丧魂落魄等。条件反射具有极大的易变性,反射活动活络可变,数量无限,并具有可塑性。条件反射能随环境改变不断树立新的反射,能更精确地习气内、外环境的改变,可以增强机体习气环境改变的才能。条件反射能控制非条件反射。
神经调度的特征是作用灵敏、精确、时刻短,作用规模较小,体现为高度的主动化,是人体功用调度中最首要的调度方法。
(二) 体液调度
体液调度是指机体的某些组织、细胞能生成并分泌某些特别的化学物质,这些化学物质经体液运送抵达全身的组织、细胞,调度其功用活动。参加体液调度的化学物质首要是各种内分泌腺和内分泌细胞所分泌的激素。激素是由内分泌腺或散在的内分泌细胞所分泌的高效能的生物活性物质,经组织液或血液传递发扬其调度作用。例如,肾上腺髓质分泌的肾上腺素经过血液循环运送到心脏,使心肌缩短力增强、心跳加速、心输出量增多。这种经过血液循环运送的激素抵达全身的组织、器官,影响全身组织、器官的活动并发扬调度作用,称为全身性体液调度。某些组织、细胞分泌的一些化学物质(如激肽、组胺、前列腺素、5羟色胺等)和组织代谢产品(如co2、腺苷、乳酸等),可凭仗细胞外液涣散至邻近组织、细胞,调度邻近组织、细胞的活动,例如,部分血管扩展、通透性添加等均归于部分性体液调度。部分性体液调度的作用首要是使部分与全身的功用活动彼此协作、调和共同。
体液调度的特征是作用缓慢、广泛、耐久。
在无缺机体内,神经调度和体液调度相得益彰、亲近有关。神经调度在大都情况下处于主导方位。参加体液调度的大大都内分泌腺或内分泌细胞直接或直接地承受中枢神经体系的控制,这种情况下体液调度就变成神经调度的一个传出环节,体液调度是反射传出途径的延伸,这种调度称为神经体液调度(neurohumoral regulation)。例如,人体在遇到惊骇、焦虑、失血、缺氧、痛苦等紧迫情况时,中枢神经体系经过交感神经直接调度有关器官功用的一起,还可经过交感神经分配肾上腺髓质,当交感神经振奋时,可促进肾上腺髓质分泌肾上腺素和去甲肾上腺素添加,直接调度有关器官的功用,然后使机体经过神经调度与体液调度以习气内、外环境的急剧改变。前者为神经调度,后者为神经体液调度。
图1-3所示为神经调度和神经体液调度示意图。

(三) 本身调度
当内、外环境改变时,某些组织、器官甚至细胞在不依靠于神经或体液要素的情况下,本身对内、外环境改变发生的习气性反应,称为本身调度。这种调度只捆绑于稀有些器官、组织或细胞,在心肌平缓滑肌中体现显着。例如,在必定规模心里肌缩短力气与心肌纤维缩短前的长度成正比,即心肌缩短前心肌纤维越长,其缩短力越强。又如,跟着全身动脉血压在必定规模内升高或降低时,肾入球小动脉可经过相应的舒缩活动来改动血流阻力,使肾血流量坚持相对平稳的水平,以保证肾功用的正常。一般说来,本身调度的特征是作用精确、平稳,但调度高低小、活络度较差,但对坚持细胞、组织、器官功用的稳态仍有必定的意义。
二、人体功用调度的反应控制
20世纪40年代,经过运用数学和物理学的原理和办法,分析研讨各种工程技能的控制和人体的各种功用调度,得出了一些有关调度和控制进程的一起规则,发生了一个新的学科——控制论。依照控制论的原理,人体生理功用的各种调度实践上是一种主动控制体系。任何控制体系至少都由控制有些和受控有些构成,其间,控制有些恰当于反射中枢或内分泌腺;受控有些恰当于效应器或靶器官、靶细胞。控制有些即调度者(如神经中枢、内分泌腺)与受控有些即被调度者(如效应器、靶器官)之间存在着双向的信息联络,经过闭合环路而结束。在控制体系中,由受控有些宣告并可以影响控制有些的信息,称为反应信息,由受控有些宣告的信息反过来影响控制有些的活动进程称为反应(feedback)。
常识联接
控制论与反应
控制论奠基人维纳指出:悉数类型的控制体系都是用戳穿在方针完成进程中的差错和采纳纠正办法的信息反应来控制自个的。换言之,各种体系都是用本身的某些能量在成效和标准之间进行反应,然后比照所得的信息。反应控制就是根据最结束果发生的误差来辅导将来的行为。反应控制的根柢进程:以预期成果为标准→衡量实践成果→将实践成果与标准比较照→断定误差→分析构成误差的缘由→断定纠正方案→遵从纠正办法。可见,反应控制是保证方案不出误差,得以顺畅施行的必要环节,在打点体系中具有极端重要的方位。反应信息是打点者对客观实践情况改变(成果)作出正确反应的重要根据。打点成功与否要害就在所以不是具有活络、精确、灵敏的反应。
前馈控制是面向将来的控制,也是经过信息反应来施行控制,但这种信息反应是在投入未受影响前就加以纠正,因而具有较好的及时性。前馈控制选用的广泛方法是使用所能得到的最新信息,进行细心、重复的猜测,把方案所要抵达的方针同猜测比较照,并采纳办法批改方案,以使猜测与方案方针相契合。当前,运用的比照领先的前馈控制技能之一是方案评定法,方案评定法也称网络分析法。它可以预先晓得哪些工序的延时会影响到整个工期,在何时会呈现何种本钱需要顶峰,然后采纳有用的避免办法与行之有用的打点办法。
反应作用包括负反应和正反应两种方法(图1-4)。负反应(negative feedback)是指受控有些宣告的信息反过来抑制或削弱控制有些活动的调度方法。它是正常生理功用调度中重要而又常见的方法,是可逆的进程。其意义在于使机体某项生理功用坚持在相对平稳状况。内环境稳态的坚持就是因为有许多负反应控制体系的存在并发扬作用。例如,动脉血压的相对平稳就是以减压反射为基础的典型的负反应。当动脉血压偏高时,可影响颈动脉窦、主动脉弓的压力感触器,经传入神经将血压升高的信息传到汗水管中枢,经过汗水管中枢的联系,使汗水管活动降低,动脉血压降至正常水平;反之,当动脉血压降低时,使汗水管中枢的抑制造用减小,使汗水管活动增强,动脉血压得以上升,然后使动脉血压坚持于某种相对平稳的水平。其他如体温、呼吸等的相对平稳也都是经过负反应调度机制结束的。

受控有些宣告的信息推进与加强控制有些的活动的调度方法称为正反应(positive feedback)。正反应使整个体系处于再生状况,并使这一进程最终抵达极点或结束,这是一个不可以逆的进程。其意义在于促进某些生理功用一旦建议起来就灵敏加强直至结束。人体的正反应表象很少,首要有排尿、排便、临产、凝血等生理进程。
在正常人体功用的调度控制中,除了反应控制外,还有前馈控制(feed forward control)。前馈控制是指控制有些向受控有些宣告信息的一起,经过另一途径向受控有些宣告前馈信号,及时调控受控有些的活动,使其愈加精确、当令和适度。有些条件反射被认为是一种前馈控制,例如,进食前胃液的分泌,胃液分泌的时刻比食物进入胃中直接影响胃黏膜腺体分泌的时刻要早得多。前馈控制体系可以使机体的反应更具有预见性和超前性,功用活动更精确。
小结
生理学是研讨机体及其细胞、组织、器官等构成有些的功用活动与其原理的一门学科。生理学研讨的三个水平:一是以无缺的机体为研讨目标,调查和分析在各种条件下不一样的器官、体系之间以及机体与环境之间彼此联络和彼此影响的规则(全体水平的研讨);二是以器官、体系为研讨目标,调查其功用和调度机制(器官和体系水平的研讨);三是以细胞及构成细胞的分子为研讨目标,调查其超微规划的功用和细胞内生物分子的物理、化学改变进程(细胞或分子水平的研讨)。推陈出新、振奋性和习气性是各种生物体生命活动的根柢特征。推陈出新是指机体与环境之间不断进行物质和能量交流,完成自我更新的进程。推陈出新包括组成代谢(同化作用)和分化代谢(异化作用)。影响是指能致使机体或细胞发生反应的各种内、外环境条件的改变。影响要致使机体或组织发生反应有必要具有三个根柢条件:满足的影响强度、影响作用的时刻和影响强度时刻改变率。将影响的时刻和影响强度时刻改变率坚持不变,能致使组织发生反应的最小影响强度称为阈强度或阈值。反应是指机体或细胞承受影响后所呈现的理化进程和生理功用的改变。反应有两种根柢方法即振奋和抑制。机体或组织对影响发生反应的才能或特性称为振奋性。细胞外液是细胞生计和日子的直接环境,称为机体的内环境。将内环境的各项理化要素坚持相对平稳的状况称为稳态。内环境的稳态是细胞进行正常生命活动的必要条件。人体生理功用的调度方法首要有神经调度、体液调度和本身调度,其间,神经调度是人体功用调度中最首要的调度方法。神经调度的根柢方法是反射。反射的规划基础是反射弧,它由感触器、传入神经、中枢、传入迷经和效应器五个有些构成。反射可分为非条件反射和条件反射两大类。神经调度的特征是作用灵敏、精确、时刻短。体液调度的特征是作用缓慢、广泛、耐久。本身调度的特征是作用精确、平稳,但调度高低小、活络度较差。反应作用有负反应和正反应两种方法。负反应是指受控有些宣告的信息反过来抑制或削弱控制有些活动的调度方法,其意义在于使机体某项生理功用坚持在相对平稳状况。正反应是指受控有些宣告的信息推进与加强控制有些活动的调度方法(在人体内正反应远不如负反应多见),其意义在于促进某些生理功用一旦建议就灵敏加强直至结束。正反应是不可以逆的进程。
才能检测
一、名词说明
推陈出新振奋性阈值负反应
二、单项选择题
(一) a型题
1. 关于振奋性的叙说,下述哪项是差错的?( )
a. 同一组织对强度不一样的影响,其反应不一样
b. 振奋的外部体现为肌肉缩短、腺体分泌和神经细胞传导神经激动三种
c. 悉数可振奋组织的振奋性必定相同
d. 组织对影响发生反应的方法有振奋和抑制
e. 组织的功用状况不一样,对影响的反应可以不一样
2. 坚持机体正常生命活动的根柢条件是( )。
a. 神经调度 b. 体液调度 c. 内环境稳态
d. 正反应 e. 负反应
3. 坚持内环境稳态的重要途径是( )。
a. 神经调度 b. 体液调度 c. 本身调度
d. 正反应 e. 负反应
4. 可振奋细胞振奋时,共有的特征是发生( )。
a. 缩短反应 b. 振奋性 c. 分泌
d. 电位改变 e. 反射
5. 条件反射的特征是( )。
a. 种族遗传 b. 先天获得 c. 数量较少
d. 在后天构成的 e. 反射弧固定不变
6. 以下不归于反射弧的环节是( )。
a. 中枢 b. 突触 c. 效应器 d. 外周神经 e. 感触器
7. 生命活动的最根柢特征是( )。
a. 对影响发生反应 b. 能量的贮藏和开释 c. 推陈出新
d. 生长发育 e. 心脏射血
8. 在主动控制体系中,从受控有些宣告并能影响控制有些的信息称为( )。
a. 控制信息 b. 反应信息 c. 烦扰信息 d. 参阅信息 e. 误差信息
9. 正反应调度的作用是使( )。
a. 人体血压平稳 b. 人体体液理化特性相对平稳
c. 生理活动不断加强 d. 体内激素水平不致过高
e. 坚持机体的稳态
10. 体液调度的特征是 ()。
a. 灵敏 b. 精确 c. 耐久 d. 时刻短 e. 调度活络性强
(二) b型题
a. 正反应 b. 负反应 c. 条件反射 d. 非条件反射 e.前馈控制
1. 凝血进程归于( )。
2. 当血压升高经过一系列调度使血压降低,从反应视点讲,归于( ),从反射视点讲,归于( )。
3. 食物进口致使唾液分泌归于( )。
4. 进食前胃液的分泌归于( )。
5. 重生儿嘴唇触及乳头便会吸吮,归于()。
a. 神经调度 b. 体液调度 c. 本身调度
d. 神经体液调度 e. 负反应
6. 强光照耀双眼致使瞳孔减小归于( )。
7. 交感神经振奋致使肾上腺髓质分泌肾上腺素,使汗水管活动加强,归于( )。
8. 胰岛素对血糖的调度归于( )。
9. 动脉血压在80~180 mmhg规模之内,肾的血浆流量坚持不变,归于( )。
10. 坚持内环境稳态的重要条件是( )。
三、简答题
1. 影响致使反应需要具有哪些条件?其彼此联络如何?
2. 何谓内环境稳态?有何重要意义?
3. 举例阐明人体功用三种首要调度方法,并从概念、特征和意义等方面进行比照。
4. 举例阐明正反应、负反应的生理意义。
(王亮光)

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