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《生理学(第三版)(高职高专)》
作者:高明灿 主编
出版社:科学出版社 出版日期:2012/3/1
ISBN:9787030335647 定价: 35.00元
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    本教材根据医学专科层次培养目标及生理学教学要求编写。全书共有十三章,内容包括绪论、细胞的基本功能、血液、血液循环、呼吸、消化和吸收、能量代谢和体温、肾脏的排泄功能、感觉功能、神经系统的功能、内分泌、生殖功能、人体生长发育与健康。最后还附有生理学实验指导。为启发学生思维、提高学习兴趣,方便教师教和学生学,在各章正文前后分别编入了学习目标及目标检测,并结合教材内容编入“案例”、“链接”、“考点”,还编制了与教材配套的电子课件等,以增强其实用性。《生理学(第三版)》适用于医学类高职高专各专业,也可作为医学成人教育和医护执业资格考试的生理学教学用书。

    内容推荐

    本教材根据医学专科层次培养目标及生理学教学要求编写。全书共有十三章,内容包括绪论、细胞的基本功能、血液、血液循环、呼吸、消化和吸收、能量代谢和体温、肾脏的排泄功能、感觉功能、神经系统的功能、内分泌、生殖功能、人体生长发育与健康。最后还附有生理学实验指导。为启发学生思维、提高学习兴趣,方便教师教和学生学,在各章正文前后分别编入了学习目标及目标检测,并结合教材内容编入“案例”、“链接”、“考点”,还编制了与教材配套的电子课件等,以增强其实用性。

    《生理学(第三版)》适用于医学类高职高专各专业,也可作为医学成人教育和医护执业资格考试的生理学教学用书。

    作者简介

    高明灿、艾力·孜瓦、侯勇、叶颖俊

    目录

    第1章 绪论

    第1节 概述

    一、生理学研究的内容和任务

    二、生理学的研究方法

    三、生理学研究的三个水平

    第2节 生命活动的基本特征

    一、新陈代谢

    二、兴奋性

    三、适应性

    四、生殖

    第3节 人体与环境

    一、人体与外环境

    二、内环境与稳态

    第4节 人体功能的调节

    一、人体功能的调节方式

    二、人体功能调节的自动控制

    第2章 细胞的基本功能

    第1节 细胞膜的基本结构和物质转运功能

    一、细胞膜的化学组成和分子结构

    二、细胞膜的跨膜物质转运功能

    第2节 细胞的信号转导

    一、信号转导概述

    二、跨膜信号转导途径

    第3节 细胞的生物电现象

    一、生物电现象的观察和记录方法

    二、细胞的静息电位和动作电位

    第4节 肌细胞的收缩功能

    一、神经-骨骼肌接头处的兴奋传递

    二、骨骼肌细胞的微细结构

    三、骨骼肌的收缩机制

    四、骨骼肌的兴奋-收缩耦联

    五、骨骼肌收缩的形式及其影响因素

    第3章 血液

    第1节 血液的组成和理化特性

    一、血液的组成

    二、血液的理化特性

    三、血液的功能

    第2节 血细胞

    一、红细胞

    二、白细胞

    三、血小板

    第3节 血液凝固和纤维蛋白溶解

    一、血液凝固

    二、纤维蛋白溶解

    第4节 血量、血型与输血原则

    一、血量

    二、血型

    三、输血原则

    第4章 血液循环

    第1节 心脏的泵血功能

    一、心率和心动周期

    二、心脏的泵血过程

    三、评价心功能的主要指标

    四、影响心排血量的因素

    五、心音

    第2节 心肌细胞的生物电活动及生理特性

    一、心肌细胞的生物电活动

    二、心肌的生理特性

    三、正常心电图

    第3节 血管的功能与血压

    一、各类血管的功能特点

    二、血流量、血流阻力和血压

    三、动脉血压和动脉脉搏

    四、静脉血压和静脉血流

    五、微循环

    六、组织液和淋巴液的生成与回流

    第4节 心血管活动的调节

    一、神经调节

    二、体液调节

    三、社会心理因素对心血管活动的影响

    第5节 器官循环

    一、冠脉循环

    二、肺循环

    三、脑循环

    第5章 呼吸

    第1节 肺通气

    一、肺通气的动力

    二、肺通气的阻力

    三、肺通气功能的评定指标

    第2节 气体交换

    一、气体交换的原理

    二、气体交换过程及影响因素

    第3节 气体在血液中的运输

    一、气体在血液中运输的主要形式

    二、氧气的运输

    三、二氧化碳的运输

    第4节 呼吸运动的调节

    一、中枢神经性调节

    二、呼吸的反射性调节

    第6章 消化和吸收

    第1节 概述

    一、消化和吸收的概念

    二、消化道平滑肌的生理特性

    三、消化腺的分泌功能

    第2节 口腔内的消化

    一、唾液及其作用

    二、咀嚼和吞咽

    第3节 胃内消化

    一、胃液及其作用

    二、胃的运动

    第4节 小肠内消化

    一、胰液及其作用

    二、胆汁及其作用

    三、小肠液及其作用

    四、小肠的运动

    第5节 大肠的功能

    一、大肠液及大肠内细菌的作用

    二、大肠的运动及排便

    第6节 吸收

    一、吸收的部位和影响吸收的因素

    二、主要营养物质的吸收

    第7节 消化器官活动的调节

    一、神经调节

    二、体液调节

    三、局部因素的调节

    四、社会、心理因素对消化功能的调节

    第7章 能量代谢和体温

    第1节 能量代谢

    一、机体能量的来源和转化

    二、能量代谢的测定

    三、影响能量代谢的因素

    四、基础代谢

    第2节 体温

    一、体温及其生理变动

    二、机体的产热和散热

    三、正常体温调节

    第8章 肾脏的排泄功能

    第1节 概述

    一、排泄的概念及途径

    二、肾脏的功能

    三、肾结构和血液循环的特征

    第2节 肾小球的滤过功能

    一、滤过膜及其通透性

    二、有效滤过压

    三、影响肾小球滤过的因素

    第3节 肾小管和集合管的重吸收与分泌功能

    一、重吸收的部位和途径

    二、重吸收的方式

    三、各段肾小管和集合管的重吸收与分泌

    四、重吸收的特点

    第4节 尿液的浓缩和稀释

    一、尿浓缩和稀释的机制

    二、肾髓质高渗梯度的形成和保持

    三、尿液浓缩和稀释的过程

    四、影响尿浓缩及稀释的因素

    第5节 尿生成的调节

    一、体液调节

    二、肾交感神经

    三、肾内自身调节

    第6节 尿液及其排放

    一、尿量及尿的理化特性

    二、尿的输送与储存

    三、排尿

    第9章 感觉功能

    第1节 概述

    一、感受器与感觉器官的概念

    二、感受器的一般生理特性

    三、感觉分类

    第2节 一般感觉

    一、触、压觉

    二、温度觉

    三、痛觉

    第3节 本体感觉

    一、意识性本体感觉

    二、非意识性本体感觉

    第4节 特殊感觉

    一、视觉

    二、听觉与平衡觉

    三、嗅觉

    四、味觉

    第10章 神经系统的功能

    第1节 神经元活动的一般规律

    一、神经元和神经纤维的功能

    二、神经元的信息传递

    三、中枢神经元及其联系、整合方式

    第2节 神经系统的感觉功能

    一、脊髓和脑干的感觉传导功能

    二、丘脑及其感觉投射系统

    三、大脑皮质的感觉分析功能

    四、痛觉

    第3节 神经系统对躯体运动的调节

    一、脊髓对躯体运动的调节

    二、脑干网状结构对肌紧张的调节

    三、小脑对躯体运动的调节

    四、基底神经节对躯体运动的调节

    五、大脑皮质对躯体运动的调节

    第4节 神经系统对内脏活动的调节

    一、自主神经系统的结构和功能特征

    二、自主神经的递质和受体

    三、各级中枢对内脏活动的调节

    第5节 脑的高级功能

    一、人类大脑皮质的活动特征

    二、学习与记忆

    三、大脑皮质的电活动

    四、觉醒与睡眠

    第11章 内分泌

    第1节 概述

    一、内分泌系统与激素

    二、激素的分类

    三、激素作用的原理

    四、激素作用的一般特征

    五、激素分泌的调节

    第2节 下丘脑与垂体

    一、下丘脑的功能

    二、下丘脑与垂体的功能联系

    三、腺垂体的功能

    四、神经垂体的功能

    第3节 甲状腺

    一、甲状腺激素的生理作用

    二、甲状腺激素的合成与代谢

    三、甲状腺激素分泌的调节

    第4节 肾上腺

    一、肾上腺皮质激素

    二、肾上腺髓质激素

    第5节 胰岛

    一、胰岛素

    二、胰升糖素

    第6节 甲状旁腺和甲状腺C细胞

    一、甲状旁腺激素

    二、降钙素

    三、维生素D3

    第7节 其他激素

    一、松果体激素

    二、胸腺激素

    三、前列腺素

    第12章 生殖功能

    第1节 男性生殖

    一、睾丸的功能

    二、睾丸功能的调节

    第2节 女性生殖

    一、卵巢的功能

    二、月经周期

    三、卵巢内分泌与月经周期的调节

    四、妊娠

    五、胎盘的内分泌功能

    第13章 人体生长发育与健康

    第1节 人体生长发育

    一、生长发育的概念

    二、人生各阶段生理特点

    第2节 衰老的规律

    一、衰老的概念

    二、衰老的主要生理变化

    三、衰老的发生机制

    四、延缓衰老的主要途径

    第3节 健康与寿命

    一、健康的定义

    二、促进健康的主要途径

    三、寿命

    生理学实验指导

    实验1 神经、肌肉实验

    一、刺激与反应

    二、反射弧的分析与反射时的测定

    实验2 血液实验

    一、红细胞渗透脆性测定(示数)

    二、红细胞沉降率的测定(示数)

    三、出血时间和凝血时间测定(示数)

    四、血液凝固及其影响因素观察

    五、ABO血型鉴定与交叉配血试验

    实验3 血液循环实验

    一、蛙心起搏点的观察

    二、期前收缩和代偿间歇

    三、蛙心灌流观察体液因素对心脏活动的影响

    四、微循环血流的观察

    实验4 血液循环实验

    一、哺乳动物动脉血压调节

    二、人体心电图描记

    实验5 呼吸实验

    一、呼吸运动的调节

    二、胸膜腔负压的测定

    三、肺通气功能的测定

    实验6 生命体征的测量

    一、人体心音听诊及脉搏测量

    二、正常人体呼吸音的听取

    三、人体动脉血压的测量

    四、人体体温测量

    实验7 胃肠运动与消化道平滑肌生理特性观察

    一、胃肠运动观察

    二、消化道平滑肌的生理特性的观察

    实验8 影响尿生成的因素

    实验9 感觉器官功能实验

    一、瞳孔对光反射和近反射

    二、视力的测定

    三、色盲检查

    四、声波的传导途径

    参考文献

    生理学(高专、高职)教学基本要求

    目标检测选择题参考答案

    在线试读部分章节

    第1章绪 论

    掌握:新陈代谢、兴奋性、内环境及其稳态、神经调节、负反馈的概念及生理意义理解:刺激阈与兴奋性、兴奋与抑制、反射与反射弧、体液调节、神经-体液调节概念及生理意义了解:刺激与反应、自身调节、反馈性调节、正反馈的概念及特点

    第1节概 述一、生理学研究的内容和任务

    生理学(physiology)是生物学的一个分支,是研究生物体及其各组成部分正常功能活动规律的科学。因为生物体只有在活着的时候,即有生命的时候才能表现出功能活动,所以功能活动又称生命活动,因此也可以说生理学是研究生物体生命活动规律的科学。根据生理学研究的对象不同可将其分为细菌生理学、植物生理学、动物生理学和人体生理学等。通常把人体生理学简称为生理学,它是医学的重要基础课程。

    人体生理学是以正常人体为对象,研究正常人体的生命活动及其规律。人体在生活过程中产生各种各样复杂的生命活动,如新陈代谢、生长发育、神经活动、躯体运动、腺体分泌、血液循环、呼吸、消化、泌尿、生殖等,并在神经和体液因素的调节下相互协调、相互配合共同维持整个机体的生命活动。生理学的任务就是要阐明机体及各组成部分功能活动产生的原理、条件和过程,以及人体内外环境变化对它的影响,从而掌握正常人体生命活动的规律,为学习其他医学基础课程和临床课程,为防治疾病、促进健康奠定必要的理论基础。

    生理学与医学的关系

    关于生理学与医学的关系,19世纪法国著名生理学家ClaudeBernard指出:“医学是关于疾病的科学,而生理学则是关于生命的科学。”疾病时所表现出来的种种病理变化,无一不是正常生命活动发生量变和质变的结果。所以,不熟悉正常人体生命活

    动的规律及特点,就不可能正确的认识和防治疾病,即“欲知反常,必先知正常”,这充分说明生理学是医学的基础。此外,医务工作者在认识和处理临床实践中许多实际问题时,生理学的基本理论和基本方法也是科学的思维方式和重要的研究手段。

    二、生理学的研究方法

    生理学是一门实验性科学,其系统理论多来自于对实验现象的科学总结。由于实验的方法会对机体造成不同程度的损伤,因此,多数生理实验是在动物身上进行的,只有在保证不损伤人体及自愿的条件下才允许对人体进行部分生命指标的实验观察。

    (一)动物实验

    动物实验包括急性实验和慢性实验两类。

    1.急性动物实验分为离体和在体两种方法。离体实验是将动物的器官、组织取出来,置于一个能保持其正常功能活动的人工环境内,观察某种因素对其功能活动的影响。如将蛙心取出,在一定条件下观察离子、药物、温度对心脏活动的影响。在体实验是在麻醉状态下通过手术暴露出要观察的器官,观察和记录某些人为因素对其生理功能的影响。如剖开兔的胸腔暴露心脏,观察某些神经、体液因素对心脏搏动的影响。急性动物实验的优点是实验条件比较简单,条件较易控制,便于进行直接的观察,尤其离体实验更能深入到细胞和分子水平,有助于揭示生命现象的本质。但急性动物实验的结果与真实情况可能会有很大的差异。

    2.慢性动物实验是以清醒、健康的动物为研究对象,在接近自然的环境中观察和记录整体或某一器官对各种环境变化的反应规律。实验前一般需对动物进行一些预处理,待动物康复后再进行观察。如研究某种内分泌功能时,先摘除动物相应的内分泌腺,待其康复后观察内分泌激素缺乏时及人为替代后的生理效应。慢性动物实验适用于观察某一器官或组织在正常情况下的功能和在整体中的作用地位,但不宜用来分析某一器官、组织功能的详细机制,且实验的干扰因素多,实验条件不易控制。

    ?考点:动物实验的种类,特点及适用范围

    (二)人体实验

    人体实验目前主要进行人群资料的调查,如人体血压、心率、肺通气量、肾小球滤过率以及红细胞、白细胞、血小板正常值等就是通过对大批人群采样及数据的统计分析得来的;测试人体在某些特殊环境下(如高温、低温、低氧、失重、高压)的生理活动的变化也可在人体进行。近年来,随着科学技术的快速发展,越来越多的无损伤检测技术被直接应用于人体功能的研究,为探索人体生命的奥秘、丰富生理学理论开辟了更为广阔的前景。

    各种实验方法均有优、缺点,各有特殊的意义和适用范围,应根据不同的研究内容和目的,采用不同的实验方法。同时因为人与动物的差异,不可将动物实验结果简单地套用于人体。

    近代生理学的奠基人――威廉?哈维

    威廉?哈维(WilliamHarrey,1578~1657),1578年出生于英国南海岸的肯特郡,16岁进入剑桥大学,1602年在意大利巴都亚大学获医学博士学位,并当上了执业医生,32岁时成为英国皇家学会会员。哈维根据人体及动物心血的结构进行反复思维和大量的观察,认为古罗马权威医学家盖伦(Ga-len,130~220)提出的“血液由肝脏形成流入右心房,再入右心室,然后经左右心室间膜上的微孔再转入左心室,在那儿与来自肺部的血液混合。左右心室的血液通过小孔可以相互流通,血液从心脏流入血管,在血管里像潮汐涨落那样,先朝着一个方向,然后再向相反的方向返回流动,流动动力是血管的收缩。”这个经典医学理论是错误的。于是他提出了“血液通过流动在体内形成一个循环运动”的设想,为求证他的设想,哈维通过对80多种动物解剖和对人体的大量观察,证明了“血液从右心室进入肺动脉,经过肺组织再经肺静脉流回左心房..指出心脏是血液循环的中心”,并发表了著名的《论心脏与血液的运动》。为近代生理学的诞生奠定了基础,哈维也因此被后人公认为近代生理学的奠基人。

    三、生理学研究的三个水平

    细胞是机体最基本的结构和功能单位,不同细胞构成不同的组织,进而构成机体的器官和系统,各器官、系统在功能上相互协调配合构成一个有机的整体。因此,生理学的研究可分为细胞分子水平、器官和系统水平及整体水平三个不同的研究层次。

    1.细胞和分子水平的研究是以细胞及所含的物质分子为对象,研究人体细胞超微结构的功能以及细胞内各种物质分子的理化变化规律。例如,神经递质合成与释放、细胞间的信息转导、肌细胞收缩时的肌丝滑行机制等,目的在于揭示生命活动最本质、最基本的规律。

    2.器官和系统水平的研究是以人体的器官、系统为对象,研究各器官和系统的功能,活动机制、活动规律及各种因素对其活动的影响等。例如,心脏搏动是如何发生的,有什么特点,起什么作用,受哪些因素的影响和调节等。

    3.整体水平的研究以完整的机体为对象,研究人体各系统之间的相互作用和影响,以及人体与环境之间的相互联系和影响。例如在运动、劳动或环境急剧变化的情况下,人体多种器官和系统的功能都发生相应的改变,但这些变化并非互不相关、各自为政,而是相互联系、相互影响,各种功能相互协调,才能使机体成为一个完整的整体,在变化的环境中维持正常的生命活动。

    上述三个水平的研究互相联系、相互补充、相辅相成。没有微观的细胞分子水平的研究,就无法了解组织和器官功能的细胞内变化及其物质基础;没有综合性整体水平的研究,将无法阐明生命活动的规律及发生机制。因此,对任何一种重要生命现象的认识都必须从不同水平综合研究、综合分析,才能得出正确的结果。

    ?考点:生理学研究的三个水平

    学习生理学的基本观点和方法

    人体的生命活动是一种高级的物质运动形式,它既服从于最基本、最一般的物质运动规律,又有自己独特的、更复杂的生物运动形式,而且还受到社会、心理因素的影响。因此,医学生学习生理学应坚持以辩证唯物主义为指导思想,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;同时,在学习中要坚持理论与实践结合的原则,既重视基本理论知识的学习,又重视基本技能的训练和态度素质的培养,不仅要认真学好基本理论知识,还要积极参与实验实训,并注意联系生活和临床实际,以深化、巩固理论知识,训练基本技能,培养科学求实的学风。

    第2节生命活动的基本特征

    生命活动又称生命现象或功能活动,指生命的各种外在表现。如呼吸、心跳、肌肉运动、思维活动以及大家所熟悉的“吃、喝、拉、撒、睡”等都是显而易见的生命活动。

    生命活动的基本特征,是指所有生命个体最本质、都具有的共同特征。自然界中的生命个体种类繁多,生命活动的表现形式也多种多样,如植物的生根、发芽、开花、结果是生命活动、动物的觅食、迁徙、求偶、争斗是生命活动;人体的运动,学习和思维也是生命活动。如此差别巨大的生命现象,表面看不出有什么共同之处,但究其实质却有一些共同的特征。这些共同的特征即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。

    一、新陈代谢

    机体通过不断与周围环境进行物质和能量交换而实现自我更新的过程,称为新陈代谢(metabolism)。新陈代谢包括合成代谢(同化作用)和分解代谢(异化作用)。合成代谢指机体从外界环境摄取营养物质,并将其合成自身成分的过程;分解代谢是指机体分解自身成分,并把分解产物排出体外的过程。

    机体不断地将从外界摄取的营养物质合成自身成分,同时又不断地分解自身成分排出分解产物,这一过程称为物质代谢。物质代谢是生命活动的物质基础,使构成细胞的生物分子不断更新,保证生命活动正常运行。

    机体进行物质代谢的同时,也进行着能量的释放、转化、储存和利用等过程,称为能量代谢。如合成代谢中以合成大分子(如利用葡萄糖合成糖原)的方式储存能量;在分解代谢中分解大分子物质(如糖原分解为葡萄糖)释放能量,用于机体活动的需要及维持体温,多余的能量转变成热能从体表发散。

    上述可见,新陈代谢又包括物质代谢和能量代谢。物质代谢为机体自身成分的不断更新和生长、发育、组织增生、修复提供物质基础;能量代谢为一切生命活动提供了必需的能源。可以说,新陈代谢是一切生命活动的基础,是生命体区别于非生命体的根本标志。新陈代谢一旦停止,人体的功能活动立即丧失,生命也就随之终结。

    ?考点:新陈代谢的概念及含义

    二、兴奋性

    活的机体或细胞在受到刺激时可出现不同的反应,如肌细胞表现为收缩、腺细胞表现为分泌、神经纤维表现为神经冲动和传导等。机体或细胞对刺激发生反应的能力或特性称为兴奋性(excitability)。兴奋性是生命现象的一个重要特征,任何器官、组织和细胞对刺激发生的反应都必须以兴奋性为前提,丧失了兴奋性,机体就中断了与环境间的联系,生命也将终止。

    随着研究的深入和研究方法的进步,生理学家从电生理角度对兴奋性赋予了更加确切的含义,认为兴奋性的实质是细胞接受刺激后产生动作电位的能力和特性。在人体内因神经、肌肉和腺体组织细胞对刺激反应灵敏,容易发生反应或产生动作电位,故其兴奋性高,称为可兴奋组织。

    ?考点:兴奋性的概念

    (一)刺激与反应

    1.刺激机体生活在不断变化着的环境之中,机体的功能活动能经常对环境条件的变化作出适应环境性反应。例如,环境温度升高时,机体散热活动增强,表现为皮肤血管扩张、出汗增多等,以防体温过高;反之,环境温度降低时,机体散热减少产热增加,表现为皮肤血管收缩、出汗减少或停止,甚至会出现肌肉颤抖,以防体温过低。能引起细胞或机体发生反应的环境条件的变化称为刺激(stimulus)。刺激按其性质不同可分为物理性(如机械、压力、电、温度、声、光等)、化学性(酸、碱)、生物性(如细菌、病毒及其毒素等)以及社会、心理性(如情绪波动、社会变革)等。这些刺激可引起细胞、组织或机体产生相应的反应。生理实验中常用的是电刺激。

    刺激要引起细胞或机体发生反应必须具备三个要素,即达到足够的刺激强度、足够的作用时间和一定强度变化率才能成为有效刺激。强度过小或作用时间过短均不能引起反应,强度变化率过小,则使刺激作用减弱。

    刺激要素在临床上的灵活运用

    肌内注射要求“两快一慢”,即进针和出针快,推药慢。“两快”可缩短刺激持续的时间,“一慢”能减弱刺激强度变化率,这样可减轻患者在接受肌内注射时的疼痛感觉。又如理疗时使用的高频电热疗法,虽然电压可高达上千伏,但因电脉冲频率高、刺激时间短,所以电流通过组织时只产生热疗效应,而无触电的感觉。相反,在针刺治疗时采用捻针、提插针具等手法,则可增强刺激强度变化率,提高治疗效果。

    2.反应接受刺激后机体所发生的活动状态(包括内部代谢和外在表现)的改变,称为反应(re-sponse)。如前面述及的寒冷刺激引起的皮肤血管收缩、高温引起的出汗等均是反应。反应有两种基本表现形式,即兴奋和抑制。

    (1)兴奋:细胞或机体接受刺激后由相对静止变为明显活动,或活动由弱变强,称为兴奋(excitation)。例如,心肌接受肾上腺素刺激后出现心跳加快、加强。近年来,生理学家从生物电角度对兴奋的概念有了新的定义,认为尽管不同的可兴奋组织,对刺激发生兴奋反应的表现形式不同,但其共同特点是先产生动作电位,然后才出现活动状态的改变。因此,把动作电位作为兴奋的标志或同义语。由此可以说,可兴奋组织接受刺激后,产生动作电位的过程称为兴奋。

    (2)抑制:细胞或机体接受刺激后由明显活动变为相对静止或活动由强变弱,称为抑制(inhibition)。例如,心肌接受乙酰胆碱类药物后使心率减慢、收缩减弱即为抑制。

    兴奋和抑制是人体功能活动状态的两种基本表现形式,两者互为前提,既对立又协调,并可随环境的改变相互转化。一种组织接受刺激后究竟是发生兴奋还是抑制,取决于刺激的质和量以及组织接受刺激时的机能状态。同类刺激,由于强度不同,反应可以不同。如中等强度的疼痛可使人体兴奋,表现为烦躁不安、心跳加快、血压上升等;但过于剧烈的疼痛反而引起抑制,表现为心跳减弱、血压下降,甚至意识丧失。机体的功能状态不同,对同一刺激的反应亦不相同。例如,食物对饥饿和饱食两种不同状态的机体所产生的反应则大不一样。

    ?考点:刺激、反应、兴奋、抑制的概念;刺激的分类、刺激三要素

    (二)衡量兴奋性的指标――阈值

    各种组织的兴奋性高低不同,同一组织在不同的功能状态下其兴奋性也不一样。判断一种组织的兴奋性通常用刺激强度作为指标。以肌肉收缩为例,将刺激强度变化率和作用时间固定,从弱到强逐渐增加刺激强度,可测得一个刚能引起肌肉收缩的最小刺激强度。生理学把能使机体发生反应的最小刺激强度称为阈强度或阈值(threshold)。阈值与组织细胞的兴奋性呈反变关系,即阈值越低,组织的兴奋性越高;反之,阈值越高则组织的兴奋性越低。故阈值是衡量兴奋性高低的指标。以阈值为标准,把强度等于阈值的刺激称为阈刺激(thresholdstimulus),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。阈下刺激不能引起细胞兴奋;阈刺激和阈上刺激都可引起组织细胞产生兴奋。

    ?考点:阈值的概念、兴奋性与阈值的关系

    (三)兴奋性的周期性变化

    细胞在接受一次刺激而出现兴奋的当时和此后一段时间内,其兴奋性经历一系列有序的变化,然后才能恢复到正常水平,称为兴奋性的周期变化。它包括以下几个时期。

    1.绝对不应期在组织接受刺激刚发生兴奋后的一段时期,不论再受到多大强度的刺激,都不能再引起兴奋,即兴奋性降低到0。这一时期称为绝对不应期。

    2.相对不应期在绝对不应期之后的一段时间内,给予组织较强的阈上刺激,可使组织产生新的兴奋性。说明这一时期组织的兴奋性逐渐恢复,但仍低于正常时的兴奋性,故称此期为相对不应期。

    3.超常期在相对不应期后,组织细胞的兴奋性高于正常水平,用低于阈强度的刺激也能引起兴奋,故称此期为超常期。

    4.低常期超常期后,组织的兴奋性低于正常,此时需用较强的阈上刺激才能引起新的兴奋,所以称为低常期。

    三、适应性

    机体根据内外环境变化而调整自身活动以保持自身生存的能力或特性,称为适应性(adaptability)。例如,长期居住高原地区的居民,其血中红细胞的数量和血红蛋白含量远高于平原地区的居民,使血液运氧的能力大大提高,以适应高原缺氧而生存。机体的适应能力有一定限度,超过限度机体就会产生适应不全,甚至完全不能适应。以体温为例,当环境温度过高时,人体散热不足,就会出现适应不全的病理现象,表现为中暑,严重时可危及生命。

    适应性包括生理性适应和行为性适应。生理性适应是指机体内部的协调性反应,如在高温环境下皮肤血管扩张、血流量增加、汗腺分泌增多等,机体通过加强散热过程而保持体温的相对稳定;行为性适应是生物界普遍存在的、本能性行为,常通过躯体活动的改变而实现,如夏天趋凉,冬天趋暖;遇到伤害性刺激时的躲避活动等。

    四、生 殖

    人体生长发育到一定阶段后,通过男、女成熟生殖细胞的结合,可产生与自身相似的子代个体,这种功能称为生殖(reproduction)。生殖是生物体繁衍后代,延续种系的基本生命特征。

    第3节人体与环境

    环境是机体赖以生存和生长发育的必要条件,脱离环境机体或细胞将无法生存。人体生存的环境包括外环境和内环境。

    一、人体与外环境

    人体生存的外环境包括自然环境和社会环境。自然环境的各种变化如光照、气压、温度、湿度的变化等形成刺激,不断地作用人体,而人体能够对此作出相应的反应,以适应环境,维持正常生命活动。但过于剧烈的环境变化,超过人体适应能力时将会造成不良影响,甚至危及生命。

    社会环境变化对人体生理功能及疾病的发生、发展的影响十分重要,因为人不仅有生物属性,同时也有社会属性。每个人都生活在特定的社会环境中,不断变化的社会因素、纵横复杂的人际关系无不对人的身心健康产生影响。如安定和谐的社会环境、和睦友善的社会交往、积极向上的团队文化、团结协作的工作氛围等,可促进健康,延长寿命;反之,则可导致人体多种功能紊乱,甚至引起疾病。

    二、内环境与稳态

    (一)体液与内环境

    1.体液人和动物体内含有大量的液体,机体内的液体总称为体液(bodyfluid)。正常成年人的体液量约占体重的60%:其中分布在细胞内的称为细胞内液,约占体重的40%;分布在细胞外的为细胞外液,约占体重的20%。细胞外液中组织液占15%,血浆占4%~5%,淋巴液和脑脊液等约占1%。由于细胞膜、毛细血管壁、毛细淋巴管壁都有选择通透性,所以各部分体液既彼此分开,又相互沟通。细胞内液与组织液通过细胞膜进行物质交换;血浆与组织液则通过毛细血管壁进行水分和物质交换。在各种体液中,血浆是最活跃的部分,成为各部分体液与外界进行物质交换的媒介(图1-1)。

    2.内环境人体内绝大多数细胞并不直接与外界环境接触,而是浸浴在体内的细胞外液之中。因此,细胞外液是细胞直接接触和赖以生存的环境。故生理学中将围绕在体内细胞周围的体液,即细胞外液,称为机体的内环境(internalenvironmemt),以区别于整个机体所处外环境。

    (二)内环境的稳态

    1.稳态内环境中各种化学成分(水、无机盐、

    图1-1体液的分布及相互关系

    有机物及气体成分等)和理化性质(如温度、渗透压、pH、各物质的浓度等)保持相对稳定的状态,称为内环境稳态,简称稳态(homeostasis)。稳态并非是内环境的各种成分及理化性质固定不变,而是可在一定范围内变动的相对稳定的状态。例如,人血浆pH可在7.35~7.45波动,低于7.35时机体发生酸中毒,高于7.45机体发生碱中毒,机体在酸中毒和碱中毒的状态下均不能进行正常的功能活动;正常成年人的腋窝体温可在36.0~37.4℃波动,但每天的变动不超过1℃。稳态是机体进行正常生命活动的必要条件,一旦稳态不能维持,就会干扰新陈代谢,影响生命活动。

    2.稳态的维持和生理意义稳态的维持是体内多种调节机制相互协调和共同作用的结果。正常情况下的,由于细胞的代谢,O2和营养物质因不断消耗而减少,CO2和代谢产物也因组织的不断释放而增多,其他多种因素如高温、严寒、脱水、饥饿等均可干扰稳态。但机体在神经和体液的调节下,通过各器官系统的功能活动使稳态得以维持。如通过产热和散热调节体温;通过加强呼吸补充O2,排出CO2;通过肾的泌尿作用排出多余的代谢产物;通过消化器官从外界摄入水分及营养物质等。因此,可以说稳态是在体内各种调控机构的作用下,通过各系统的功能活动所维持的一种动态平衡。如果内环境某种条件变化范围过大(如pH),不能及时纠正,则疾病就随之发生,甚至危及生命。

    稳态概念的提出及扩展

    “稳态(homeostasis)”的概念是由美国生理学家坎农(W.B.Cannon,1871~1945)于1926年首先提出的。他认为内环境的稳定状态只有通过细致协调的生理过程才能实现,内环境的任何变化,都会引起机体自动调节组织和器官的活动,并产生一些反应来减小这种变化。他用“稳态”一词来概括由这种代

    偿性调节反应所形成的稳定状态。他指出,稳态并

    不意味着固定不变或者停滞不动,而是指一种可变

    的但又是相对恒定的状态,这种状态是靠完善的调

    节机制抵抗外界环境的变化来维持的。

    在现代生理学和医学中,稳态的概念已经扩展

    开来,它不仅指内环境理化性质的稳定状态,也可指

    细胞、组织、器官、系统的活动乃至整个机体的相对

    稳定状态的维持和调节。总之,凡能保持协调稳定

    的各种生理过程均属于稳态。

    ?考点:内环境及稳态的概念、意义

    第4节人体功能的调节

    机体各系统、器官的功能活动能够相互配合、协调一致,形成一个统一的整体而活动和生存。同时,机体还能对内外环境的复杂变化及时做出适应性反应,维持内环境的稳态。这些都是通过人体功能的调节实现的。

    一、人体功能的调节方式

    (一)神经调节

    神经调节(nervousregulation)是指通过神经系统的活动对人体功能所进行的调节作用,它在人体功能的调节中起主导作用。神经调节的基本方式是反射。

    1.反射及反射弧反射(reflex)是指在中枢神经系统参与下,机体对刺激作出的适应性反应。例如,手指受到伤害性刺激时立即缩回,就是一种简单的反射活动。

    反射所必需的结构基础是反射弧(reflexarc)。反射弧有五个部分组成:感受器→传入神经→神经中枢→传出神经→效应器(图1-2)。感受器能感受内外环境条件的变化,把不同形式的刺激转变为电信号(神经冲动);传入神经可将来自感受器的电信号沿传至相应的神经中枢;反射中枢能对传入信号进行分析并发放指令;传出神经可把反射中枢发放的指令以神经冲动的形式传至效应器;效应器是完成反射动作的器官,一般是指肌肉或腺体。反射的实现有赖于反射弧结构和功能上的完整性。反射弧五个环节中任一环节损坏或功能障碍,反射活动都不能正常进行。

    在以后各章的学习中,要相继讲述神经系统对各器官生理功能的调节过程,这里以肢体躲避反射为例初步介绍神经系统的反射性调节。例如,当手无意中受到烧灼或针刺时,皮肤感受器将信息经传入神经传入脊髓反射中枢,中枢经分析综合作出判断,发出指

    图1-2反射弧示意图

    令再以神经冲动的方式沿传出神经传到相应的肌肉,引起屈肌收缩、伸肌舒张,完成上肢缩回动作,以避开刺激防止伤害。神经系统对各器官功能的调节方式基本如此,只不过是更为复杂而已。

    2.反射的种类按其形成条件和反射弧的特点,主要分为非条件反射和条件反射两类。

    (1)非条件反射:生来就有的先天性反射称为非条件反射(unconditionedreflex)。如新生儿的吮吸活动、食物刺激口腔引起的唾液分泌、异物刺激角膜引起的眨眼反射、烧灼足趾引起的缩腿反射及性反射等均属于非条件反射。非条件反射的反射弧固定,反射数量有限,反射中枢位于中枢神经系统的较低级部位,因而是较初级的神经活动,可使机体简单适应环境变化,是人和动物维持生命的本能性活动,对个体生存和种族繁衍具有重要意义。

    (2)条件反射:通过后天学习、训练获得的反射称为条件反射(conditionedreflex)。如“望梅止渴”、“谈虎色变”就是典型的条件反射。条件反射是人和动物在非条件反射的基础上结合个体生活经历而建立起来的,其反射中枢位于大脑皮质,所以是一种较高级的神经调节方式。

    不同个体由于生活经历不同,所形成条件反射的种类及数量亦不相同。即便是已经形成的条件反射也会随着环境的改变而改变。可见,条件反射是灵活可变、数量无限的。机体通过建立条件反射,使其活动更具有灵活性和预见性,从而大大提高了人及动物适应环境变化的能力。

    (二)体液调节

    体液调节(humoralregulation)是指体液因素(激素、特殊化学物质和某些代谢产物)通过体液途径对机体各部分的功能所发挥的调节作用。体液调节有