第一节人体及动物生理学的研究内容
一、什么是生理学（Physiology）？
生理学是研究生物体正常生命活动规律的科学。
人体及动物生理学是研究人体及高等动物正常生命活动规律的一门科学。
生物体基本功能：新陈代谢、对不断变化的内外环境作出的反应和生殖（功能是指具有什么
作用）
生理学的任务：在分子、细胞、组织、器官、整体甚至群体水平上研究这些生理功能的运行
和调控机制。生命现象、过程及其发生的条件、机制，各器官系统如何协调，维持内环境的稳态。
机制：指功能等内在活动的方式、过程或原理。回答怎样、如何实现某个功能。 整合：不同器官系统相互联系、协调，共同调控某一生理过程。 研究层次
⑴细胞和分子水平的研究：以细胞、分子器官为研究对象。方法——离体细胞、分子实验法。 ⑵器官和系统水平的研究：以器官为研究对象，例如离子对心脏活动的影响；以系统为研究对象，例如缺氧对呼吸功能的影响。方法——离体组织、器官实验法。
⑶整体水平的研究：某器官系统与另一器官系统的关系(如心血管系统与呼吸系统)，机体与外环境的关系（如航天环境对机体功能的影响）。 二、为什么要研究生理学？
从功能上构建现代生物学体系，揭示生命活动的本质及规律 医学发展、人类健康的需要（现代医学的重要基础）
人类生产活动的需要（现代畜牧业、渔业、农田害虫生物防治）
环境变化对人体健康影响，要求研究相关内容（劳动保健、航空、潜水、体育运动） 对哲学的重要意义
教育学、心理学、体育学等学科的自然科学基础 三、怎样研究生理学
生理学是一门实验科学，它是建立在通过观察和实验所得到的事实材料的基础之上的。
所谓观察是指对人和动物的生命现象如实地反映、记录，获得直接的生理数据，如心率、呼吸频率等。
所谓实验则是指人为地控制或改变某些条件来考察生命现象的变化，以探求因果关系，认识生命现象的内在的活动规律。 实验方法
急性实验
1.离体实验：活的动物体内取出器官、组织、或细胞，置于与体内环境相似的人工环境中，使其在短时间内保持生理功能，然后依实验目的进行实验，如骨骼肌收缩实验。
2.在（活）体实验：在麻醉或破坏大脑的情况下，解剖暴露所要研究的器官，给予适当的刺激，进行观察记录和分析，如反射弧分析。
优点：操作简单，实验条件易掌握，而且可以尽量消除与研究无关的因素，对器官系统可进行比较细致的实验研究。
缺点：不一定能完全反映器官在体内的正常活动情况。 慢性实验：
在无菌条件下对健康动物进行手术，并在不损害动物机体完整性的前提下，暴露、摘除、破坏以及移植所要研究的器官或组织，或在其中安置瘘管或埋植电极等，待动物手术恢复后，在可能接近正常生活条件下进行长期的观察、实验，如胃瘘。
优点：能比较好地反应器官在机体的正常活动。 缺点：应用范围受限制。 四、怎样学习生理学
首先要十分重视生理学实验课；注重理解，处理好听、录与习、记的关系；
注意运用以下观点（形态结构与生理功能统一的观点，局部与整体统一的观点，进化发展的观点，理论联系实际的观点）；强化自主学习的意识
第二节生理学的基本概念
一、新陈代谢
机体主动地与其周围环境之间所进行的物质交换和它本身不断的自我更新过程。 二、兴奋性
一切活体组织或细胞具有对外界环境条件迅速变化发生反应的能力或特性。 三、稳态
内环境：细胞外液是细胞直接生存的体内环境。
内环境种种条件保持质和量的相对恒定的状态，称为稳态。主要包括：O2，CO2，葡萄糖，酸碱度、渗透压，电解质。在狭小的范围内波动。
血浆中部分物质的含量(mmol/L) 物质 Na+ K+ Ca2+ Mg2+ CI- HCO3- 正常浓度范围 136－145 3.5－5.0 4.3－5.2 1.2－1.8 98－106 23－28 物质 HPO42-/H2PO4- SO42- 乳酸盐 CO2 蛋白质 葡萄糖 正常浓度范围 3.0－4.5 0.9－1.1 0.67－1.8 23－30 6－8g/100ml 80－120mg/100ml 内环境稳态是机体独立自由生活的必要条件，是细胞进行正常新陈代谢和保持正常生理功能的前提。具有缓冲内部组织，抵抗复杂多变、极端的外部环境的作用。 四、调节（regulation 管理，控制）
实现稳态的基本途径，包括神经调节、体液调节和自身调节三种形式。
第三节 机体生命活动的调节
一、神经调节
神经系统通过神经纤维对其所支配的器官所实现的调节。
反射：指在中枢神经系统的参与下，机体对刺激所作的规律性应答反应。
反射弧：反射活动的结构基础。包括感受器、传入神经、反射中枢、传出神经、效应器 二、体液调节
体液因子（化学物质）通过体液途径（血液、淋巴液、组织液）对各种器官组织实现的调节。
内分泌腺→激素→血液运输→受体→生理效应
神经调节和体液调节的特点：
神经调节：作用比较迅速而精确，作用部位局限，作用时间比较短。
体液调节：比较原始，因为它是借助于体液的传递，故调节作用缓慢、持久而弥散，作用时间持久。
神经-体液调节
大多数内分泌腺直接或间接受到神经系统的控制，使体液调节成为神经调节的一环，相当于反射弧传出路径上的一个延续部分，这种情况称为神经-体液调节。 三、自身调节
当机体内、外环境发生变化时，器官、组织、细胞不依赖于神经和体液调节而产生适应性反应，称为自身调节。
特点：范围较小、不十分灵敏 四、机体稳态控制的机制
（一）反馈控制系统：控制系统通过控制信息作用于受控系统，而受控系统通过反馈信息影响控制系统的活动。
干扰信号刺激感受器中枢控制系统反馈信息效应器受控系统反应监视装置（感受器）
负反馈：受控部分的活动反过来使调节部分的原发作用向相反方向发展。 动脉血压的负反馈控制
意义: 维持机体机能活动的稳态. 缺点: 波动性较大和滞后性
正反馈：受控部分的反馈活动与调节部分的原发作用一致。（血液凝固、排尿反射、排便反射）
意义：使某一生理活动迅速完成。
（二）前馈控制系统
干扰信号在作用于受控部分，引起输出变量改变的同时，还可直接通过感受装置作用于控制部分，即在未引起负反馈调节之前，同时又经另一快捷途径发出干扰信号直接作用于控制部分，及时调控受控部分的活动。
干扰信号刺激感受器中枢控制系统效应器受控系统反应
意义：可避免负反馈的滞后与波动，更加精确, 更加高度自动化。 复习题
1.名词解释：内环境，稳态，兴奋性，负反馈 2.内环境为什么要保持相对稳定？
3.生理功能调节的方式有哪些？并比较其异同。 4.生理学的研究方法有哪些？可从哪些水平研究？ 5.体内的控制系统有哪几类？并比较其异同。
细胞生理
第一节细胞膜动力学和跨膜信号通信
细胞膜具有：①屏障作用，②物质转运功能，③跨膜信息传递功能，④膜的兴奋功能。 一、细胞膜的分子结构及其组成
细胞膜主要由脂质（lipid）和蛋白质（protein）组成，此外还有极少量的糖类物质。 关于细胞膜的分子结构，目前已被公认的假说是Singer和 Nicholson于提出的液态镶嵌模型，即以液态的脂质双分子层为基架，其中镶嵌着许多具有不同结构和功能的蛋白质。
脂质双分子层：以液态的脂质双分子层为基架，具有稳定性和流动性。 屏障作用，保持细胞内容物的相对稳定。
细胞膜蛋白质：镶嵌或贯穿于脂质双分子层中。
各种功能，如膜通道蛋白，载体蛋白，酶，细胞内外物质、能量、信息交换。
细胞膜糖类：多为短糖链，以共价键的形式与膜脂质或蛋白质结合，形成糖脂或糖蛋白。有些作为抗原决定族=免疫信息(血型)；有些作为膜受体的“可识别”部分，能特异地与激递质等结合。
二、细胞的跨膜物质转运
通透性：物质通过膜的难易程度。
跨膜转运：离子、小分子物质、大分子蛋白质等物质及液滴、团块性固体物质等进出细胞的过程。分为单纯扩散、膜蛋白介导的跨膜转运以及出胞和入胞。 （一）单纯扩散
概念：指脂溶性物质由膜的高浓度一侧向低浓度一侧移动的过程。
转运物质：O2、CO2、NH3、N2、尿素、乙醚、乙醇、类固醇类激素等少数几种，水因其分子极小，也可自由通过磷脂双分子层。
渗透：溶剂受溶质的吸引由渗透压低的一侧向渗透压高的一侧的运动过程。
特点：①顺浓度梯度，不耗能；②不需膜蛋白的帮助；③扩散速率快；无饱和性。 （二）膜蛋白介导的跨膜转运
易化扩散：非脂溶性或脂溶性很低的物质，在膜蛋白质的帮助下，顺浓度梯度和/或电
位梯度通过细胞膜的过程。
1.载体介导的易化扩散
转运物质：主要转运小分子有机物，如葡萄糖、氨基酸、核苷酸。
特点：①高的结构特异性②竞争性抑制③饱和现象 2.通道介导的易化扩散
转运物质：离子（Na+、K+、Ca2+、Cl-等）
特点：①高速度；②有一定特异性；③具有开关性质
3.原发性主动转运
概念：由ATP直接供能逆浓度差或电位差进行跨膜转运的过程，如Na+- K+-泵(又称Na+-K+- ATPase，简称钠泵)。
化学本质：糖蛋白，分子量25万
α亚单位2个：转运Na+、K+，分解ATP β亚单位2个：功能不详
3Na+与泵结合，ATP酶激活，ATP分解，泵磷酸化，泵构象变化，3Na+移出胞外，2K+与泵结合，去磷酸化，构象复原。但解离β亚基，Na+泵失活.
特点：①需要消耗能量，能量由分解ATP来提供②依靠特殊膜蛋白质（泵）的“帮助” ③逆电－化学梯度进行 钠泵活动的意义
①维持细胞膜两侧Na+、K+的不均衡分布 细胞内高K+：代谢反应的必需条件；
细胞内高K+、外高Na+：保持组织兴奋性的前提。 ②维持细胞渗透平衡
阻断钠泵，细胞发生肿胀，细胞内有大量带负电有机分子。 ③建立一种势能贮备，供其它耗能过程利用
Na+、K+易化扩散；生物电产生的前提；为继发性转运提供动力。 此外，还有Ca2+- Mg2+泵(钙泵)、H+- K+泵、碘泵
4.继发性主动转运
概念：间接利用ATP能量完成的主动转运。 分类：①同向转运；②逆向转运
葡萄糖转运：Na+- K+泵在细胞膜外形成Na+的高势能，葡萄糖利用Na+的高势能与Na+内流耦联从而被转运。 （三）入胞和出胞
概念：大分子物质或固态、液态的物质团块，通过细胞膜复杂的结构和功能的变化，进出细胞的过程，分为出胞和入胞。