人體解剖生理學(xué),化學(xué)與生物科學(xué)學(xué)院 張維,研究人體解剖生理學(xué)基本觀點(diǎn) 辯證唯物主義觀點(diǎn) 形態(tài)和功能相關(guān)聯(lián)的觀點(diǎn) 局部和整體、整體和環(huán)境對立統(tǒng)一的觀點(diǎn) 進(jìn)化發(fā)展的觀點(diǎn) 理論聯(lián)系實(shí)際的觀點(diǎn),人體解剖生理學(xué)包括人體解剖學(xué)和人體生理學(xué)兩部分內(nèi)容。 人體解剖學(xué)：是按照人體內(nèi)相關(guān)功能的組織、器官系統(tǒng)來研究其形態(tài)及構(gòu)造的科學(xué)。分為人體解剖學(xué)和人體組織學(xué)兩門學(xué)科。,解剖學(xué)（anatomy）：指用刀剖割和肉眼觀察的方法研究人體器官系統(tǒng)的形態(tài)機(jī)構(gòu)，又稱人體解剖學(xué)。根據(jù)研究重點(diǎn)和研究方法的不同分為若干分科： 系統(tǒng)解剖學(xué)：按照系統(tǒng)研究各系統(tǒng)器官形態(tài)結(jié)構(gòu)和位置 局部解剖學(xué)：按局部研究各器官在該局部的位置、毗鄰和聯(lián)系等關(guān)系 年齡解剖學(xué)：研究不同年齡的人體形態(tài)結(jié)構(gòu)特征 X射線解剖學(xué)：應(yīng)用X射線研究人體形態(tài)結(jié)構(gòu)特征 運(yùn)動解剖學(xué)：綜合體育運(yùn)動研究人體形態(tài)結(jié)構(gòu) 功能解剖學(xué)：從功能角度研究器官形態(tài)結(jié)構(gòu),組織學(xué)(histology) :借助顯微鏡研究人體的微細(xì)結(jié)構(gòu)，又稱微體解剖學(xué)，而其中研究細(xì)胞形態(tài)的為細(xì)胞學(xué)。根據(jù)研究方法的不同分為若干分科： 描述組織學(xué)：用描述方法把顯微鏡下觀察的結(jié)構(gòu)如實(shí)記錄下來 比較組織學(xué)：用比較方法觀察分析不同動物體顯微鏡下結(jié)構(gòu)的 異同點(diǎn)并探究不同原因 定量組織學(xué)：用定量的方法測定各種結(jié)構(gòu)在顯微鏡下的大小、 數(shù)量，或某結(jié)構(gòu)所含某種物質(zhì)兩的多少及其在不同功能狀態(tài)下的變化 實(shí)驗(yàn)組織學(xué)：用實(shí)驗(yàn)方法對動物體給以不同的實(shí)驗(yàn)因素，觀察顯微鏡下結(jié)構(gòu)或所含物質(zhì)在不同條件下的變化，由此了解細(xì)胞的功能活動、細(xì)胞的分化以及細(xì)胞間相互關(guān)系,人體生理學(xué),人體生理學(xué)（physiology）：是研究生命活動規(guī)律的科學(xué)。 是生物學(xué)的一個分支，側(cè)重研究機(jī)能(function)活動。是專門研究健康正常生命活動規(guī)律的一門科學(xué)。 生理學(xué)的任務(wù)：就是要闡明機(jī)體活動的過程、發(fā)生的原理和條件以及體內(nèi)外環(huán)境對它們的影響等，從而認(rèn)識和掌握生命活動的規(guī)律。,研究內(nèi)容通常歸納為三個水平 （1）細(xì)胞、分子水平普通生理學(xué)或細(xì)胞生理學(xué) （2）器官、系統(tǒng)水平-專門生理學(xué) （3）整體水平：器官、系統(tǒng)之間，機(jī)體與環(huán)境聯(lián)系與協(xié)調(diào) 整合生理學(xué)將是未來生理學(xué)的主要內(nèi)容。,一、人體解剖生理學(xué)研究的對象及方法 定義:是以人體解剖學(xué)為基礎(chǔ)，研究人體的生命活動規(guī) 律及其功能的一門科學(xué)。 結(jié)構(gòu)是生理功能實(shí)現(xiàn)的物質(zhì)基礎(chǔ)，結(jié)構(gòu)與功能是相適應(yīng)的。,緒論,(一)解剖生理學(xué)的研究歷史 解剖生理學(xué)的創(chuàng)立和發(fā)展一開始就與動物解剖學(xué)和生理現(xiàn)象的觀察和研究有關(guān)。我國人民對解剖生理學(xué)的知識在古代就有記載。 內(nèi)經(jīng)：公元前6世紀(jì)，描述人體結(jié)構(gòu)； 齊民要術(shù)：賈思勰，描述家畜的外部形態(tài)、內(nèi)部臟器、機(jī)體結(jié)構(gòu)與功能間的關(guān)系； 本草綱目：李時珍，描述動物的外部形態(tài)、生活習(xí)性及內(nèi)部解剖； 王維一：我國人體模型制作的創(chuàng)始者； 醫(yī)林改錯：王清任，補(bǔ)充和糾正古書中的一些錯誤，特別闡述對腦的看法。,古今中外有許多杰出的科學(xué)家為動物解剖學(xué)和生理學(xué)的創(chuàng)立和發(fā)展做出了杰出的貢獻(xiàn)。 亞里士多德（Aristotle，公元前384-322）古希臘著名生物學(xué)家，動物學(xué)的遠(yuǎn)祖。最早對動物進(jìn)行分類研究的生物學(xué)家，對魚、兩棲、爬行、鳥、獸等動物的結(jié)構(gòu)和功能作了大量工作。 蓋倫（Galen，129-199）古希臘解剖學(xué)家、醫(yī)生。寫出了大量醫(yī)學(xué)和人體解剖學(xué)方面的文章。 維薩力歐（Vesalius，1514-1564）比利時解剖學(xué)家。開始用人尸作解剖材料，被譽(yù)為現(xiàn)代解剖學(xué)奠基人，1543年發(fā)表人體的結(jié)構(gòu)一書，首次引入了寰椎、大腦駢胝體，砧骨等解剖學(xué)名詞。 哈維（Havey，1578-1657）英國動物生理學(xué)家，血液循環(huán)理論的創(chuàng)始人。1682年發(fā)表動物心臟和血液運(yùn)動的解剖論一書，其研究標(biāo)志近代生理學(xué)的開始。,洛維（Lower R，1631-1691）英國解剖學(xué)家。首次進(jìn)行動物輸血實(shí)驗(yàn)，后經(jīng)丹尼斯（Denis）第一次在人類進(jìn)行輸血并獲得成功。 列文虎克（Avan Leewenhock，1632-1723）荷蘭生物學(xué)家。改進(jìn)了顯微鏡，觀察了動物組織的微結(jié)構(gòu)，是首次觀察到細(xì)菌和原生物的微生物學(xué)家。 林奈（Linnaeus，1707-1778）瑞典博物學(xué)家。1735年出版自然系統(tǒng)，奠定了動物學(xué)分類的基礎(chǔ)。 伽爾夫尼（Galvani L，1737-1798）意大利生理學(xué)家。首次發(fā)現(xiàn)機(jī)體中的帶電現(xiàn)象，進(jìn)行了大量“動物電”方面的實(shí)驗(yàn)，開創(chuàng)了生物電研究的先河。,巴甫洛夫（Sechenov IM，1829-1905）德國著名生理學(xué)家。在心血管神經(jīng)支配、消化液分泌機(jī)制方面進(jìn)行了大量研究，首次提出高級神經(jīng)活動的條件反射學(xué)說。 施塔林（Starling EH，1866-1927）英國生理學(xué)家。1915年首次宣布“心的定律”的發(fā)現(xiàn)，對循環(huán)生理作出獨(dú)創(chuàng)性成就。1902年與裴理斯（Beiliss WM）合作，發(fā)現(xiàn)刺激胰液分泌的促胰液素，1905年首次提出“激素”一詞。 朗德虛太納(Landsteiner K，1868-1943)德國生理學(xué)家。首先發(fā)現(xiàn)ABO血型，為臨床人工輸血的實(shí)踐和理論研究做出了巨大貢獻(xiàn)，1930年獲諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎。 坎農(nóng)（Cannon WB，1871-1945）美國生理學(xué)家。1926年首次提出“穩(wěn)態(tài)”一詞，他認(rèn)為：生活的機(jī)體是穩(wěn)定的，這種穩(wěn)定有賴于許多調(diào)節(jié)機(jī)制的作用才得以保持，機(jī)體功能的任何變化，都是為保持其內(nèi)環(huán)境生活狀態(tài)的穩(wěn)定。穩(wěn)態(tài)已經(jīng)成為生理學(xué)中最基本的概念之一。,謝靈頓（Sherring CS，1857-1952）英國神經(jīng)生理學(xué)家。1897年首次提出“突觸”一詞，對大腦和整個中樞神經(jīng)系統(tǒng)進(jìn)行了大量研究，如膝跳反射的本質(zhì)、大腦皮層運(yùn)動區(qū)的交互神經(jīng)支配、本體感受器及其通路原則等，為神經(jīng)系統(tǒng)生理學(xué)做出了重大貢獻(xiàn)，于1932年和安德里恩（Adrian）共同獲得諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎。 婁維（Loewi O，1837-1961）德國藥理學(xué)家和生理學(xué)家。1920年用蛙心灌流實(shí)驗(yàn)證明迷走神經(jīng)末梢釋放的“迷走物質(zhì)”是心臟得到抑制，在此基礎(chǔ)上，建立了突出的化學(xué)傳遞理論。 班丁(Banting FG，1891-1941)加拿大生理學(xué)家。1922年首次報(bào)道發(fā)現(xiàn)胰島素，并在此之后獲得胰島素晶體，其發(fā)現(xiàn)具有極為重要的理論及臨床意義，班丁和Macleod于1923年獲諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎。,林可勝（1897-1969）中國卓越生理學(xué)家。中國生理學(xué)會第一屆會長，23歲獲英國愛丁堡大學(xué)博士學(xué)位，1942年當(dāng)選為美國國家科學(xué)院院士。主要從事消化生理的研究，首次提出“腸抑胃素”一詞，獲得國際上的光發(fā)應(yīng)用。 蔡翹（1897-1990）中國生理學(xué)會奠基人之一。1948年當(dāng)選為中央研究院院士，1955年當(dāng)選為中國科學(xué)院院士。重要從事神經(jīng)生理學(xué)研究，發(fā)現(xiàn)間腦和中腦區(qū)間的“蔡士區(qū)”（Tsaiarea），與視覺信息的調(diào)制關(guān)系。 霍奇金（Hodgkin AL，1941-）英國劍橋大學(xué)生理學(xué)家。利用槍烏賊局軸突圍實(shí)驗(yàn)材料，研究了靜息電位和動作電位形成的離子基礎(chǔ)，與赫胥黎（Huxley AF）和?？藸査梗‥ccles JC）共獲諾貝爾生理或醫(yī)學(xué)獎。 海門斯（Heymans JF，1925-1925）比利時藥理學(xué)家和生理學(xué)家。海門斯父子共同發(fā)現(xiàn)主動脈弓區(qū)域的化學(xué)感受器，這些感受器對血液中的氧和二氧化碳分壓敏感，并反射作用于呼吸中樞，對呼吸中樞及外周感受器的研究做出了杰出貢獻(xiàn)，1938年獲諾貝爾生理學(xué)獲醫(yī)學(xué)獎。,(二)人體解剖生理學(xué)的研究方法 解剖生理學(xué)的實(shí)驗(yàn)方法主要分為急性實(shí)驗(yàn)和慢性實(shí)驗(yàn)兩類。 1、急性實(shí)驗(yàn)法 （1）離體組織、器官實(shí)驗(yàn)法：把要研究的某一組織或器官從活著的或剛死去的動物體上分離出來，放在一個能使它的生理功能保持一定時間的人工環(huán)境中，作為實(shí)驗(yàn)研究的對象。 （2）活體解剖實(shí)驗(yàn)法：使動物處于麻醉狀態(tài)，然后進(jìn)行活體解剖，針對需要研究的組織或器官，通過研究細(xì)胞、組織或器官系統(tǒng)的細(xì)微活動的變化，從而了解其功能。,優(yōu)點(diǎn)：條件及研究對象簡單，容易把問題分析細(xì)致 缺點(diǎn)：在脫離整體的條件下，甚至有的是在麻醉狀態(tài)短時間內(nèi)進(jìn)行的，造成了結(jié)果的局限性。,2、慢性實(shí)驗(yàn)法 以完整、清醒的動物為研究對象，在保持比較自然的外界條件下進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。 優(yōu)點(diǎn)：研究對象處于正常狀態(tài)下，便于在比較長的時間內(nèi)重復(fù)進(jìn)行試驗(yàn)，因此所得結(jié)果比較符合正常生理活動規(guī)律。 缺點(diǎn)：應(yīng)用范圍經(jīng)常受到限制。 觀察與實(shí)驗(yàn)方法相結(jié)合 形成了許多的新方法、新技術(shù),二、生命活動的基本特征,（一）新陳代謝（metabolism） 從物質(zhì)運(yùn)動方向看，由相互依存、相互協(xié)調(diào)的同化作用(catabolism)和異化作用(anabolism)兩個過程組成。是生命活動最基本的特征。,（二）生殖和生長發(fā)育 1、生殖（reproduction）：生命體生長發(fā)育到一定階段后，能夠產(chǎn)生和自己相似的的子代。 遺傳（heredity）:親代和子代之間無論在形態(tài)結(jié)構(gòu)和生理功能方面都很相似。 變異（variation）: 親代和子代每個個體間不會完全相同，總會產(chǎn)生一定的差異。 2、生長和發(fā)育 發(fā)育（development）:生命個體在生長過程中，各系統(tǒng)、器官和組織都要經(jīng)歷從簡單到復(fù)雜的變化過程，直至機(jī)體各部器官系統(tǒng)功能的完善和成熟。,興奮性（excitability） 早期的生理學(xué)將活組織或細(xì)胞對刺激發(fā)生反應(yīng)的能力特性稱為興奮性。 隨著科學(xué)的發(fā)展，現(xiàn)代生理學(xué)給興奮性下了更嚴(yán)格的定義，即興奮性是指組織隨環(huán)境變化而產(chǎn)生特殊生物電反應(yīng)動作電位的能力。 由于神經(jīng)、肌肉、腺體具有相對更高的興奮性，因此在生理學(xué)中把它們稱為可興奮組織。,刺激：在生理學(xué)中，把能為細(xì)胞或機(jī)體感受到的內(nèi)外環(huán)境變化稱為刺激(stimulus)。 刺激三要素：強(qiáng)度、時間、強(qiáng)度時間變化率。 要引起組織興奮，強(qiáng)度、時間、強(qiáng)度時間變化率都必須達(dá)到一最小值。 細(xì)胞或機(jī)體受刺激后所發(fā)生的一切應(yīng)答性變化，稱為反應(yīng)。有兩種帶有共性的基本表現(xiàn)形式，即興奮和抑制。 興奮（excitation）是指組織受刺激后，由生理靜息狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榛顒訝顟B(tài)，或由弱活動變?yōu)閺?qiáng)活動的過程。在現(xiàn)代生理學(xué)中則具體指動作電位。 抑制（inhibition）是指組織受刺激后，由活動狀態(tài)轉(zhuǎn)入生理靜息狀態(tài)，或由強(qiáng)活動變?yōu)槿趸顒拥倪^程。抑制乃是興奮性的另一種表現(xiàn)形式。不能興奮、不易興奮或興奮性降低亦稱為抑制。,適應(yīng)性（adaptability） 生物體對環(huán)境變化產(chǎn)生適應(yīng)性反應(yīng)的能力。人類不僅有被動適應(yīng)， 還能主動適應(yīng)。,（三）人體生理功能的調(diào)節(jié) 調(diào)節(jié)：是指機(jī)體根據(jù)內(nèi)外環(huán)境的變化來調(diào)整和節(jié)制體內(nèi)的活動，使機(jī)體內(nèi)部以及機(jī)體與環(huán)境之間達(dá)到平衡統(tǒng)一(穩(wěn)態(tài)與適應(yīng))的生理過程。 調(diào)節(jié)方式 ： 1.神經(jīng)調(diào)節(jié) 2.體液調(diào)節(jié) 3.自身調(diào)節(jié),1.神經(jīng)調(diào)節(jié) 定義：機(jī)體在神經(jīng)系統(tǒng)參與下對自身的機(jī)能活動進(jìn)行調(diào)節(jié)的生理現(xiàn)象。 神經(jīng)調(diào)節(jié)的基本方式是反射(reflex)，反射包括非條件反射與條件反射兩類。 神經(jīng)調(diào)節(jié)的主要特點(diǎn)是快速、精確、短暫，具有高度的整合能力。 在高等動物體內(nèi)，神經(jīng)調(diào)節(jié)是最主要的調(diào)節(jié)方式，占主導(dǎo)地位。,反射：其基本結(jié)構(gòu)為反射弧。在中樞神經(jīng)系統(tǒng)的參與下，集體對晚節(jié)環(huán)境刺激所發(fā)生的有規(guī)律的應(yīng)答性反應(yīng)。 反射弧的組成：感受器、傳入（或感覺）神經(jīng)、神經(jīng)中樞或中間神經(jīng)元、傳出（或運(yùn)動）神經(jīng)和效應(yīng)器。 感受器：接受體內(nèi)外刺激并將其轉(zhuǎn)化為神經(jīng)沖動的結(jié)構(gòu)。 效應(yīng)器：產(chǎn)生反應(yīng)的結(jié)構(gòu)。,2.體液調(diào)節(jié)(humoral regalution) 定義：指體液因子通過體液途徑（血液、淋巴液、組織液）對各種器官組織實(shí)現(xiàn)的調(diào)節(jié)。包括以激素為主要體液因子的全身性和一般化學(xué)物質(zhì)為主的局部性體液調(diào)節(jié)。 體液調(diào)節(jié)的特點(diǎn)：緩慢、廣泛和持久。 神經(jīng)-體液調(diào)節(jié)：參與體液調(diào)節(jié)的激素分泌多數(shù)直接或間接受神經(jīng)系統(tǒng)控制，這時體液調(diào)節(jié)實(shí)質(zhì)上成了神經(jīng)調(diào)節(jié)傳出途徑的一個環(huán)節(jié)，這類調(diào)節(jié)稱為神經(jīng)-體液調(diào)節(jié)。,神經(jīng)調(diào)節(jié)與體液調(diào)節(jié)的比較： 神經(jīng)調(diào)節(jié)時間短、作用快、準(zhǔn)確，但作用部位有局限；神經(jīng)調(diào)節(jié)處于主導(dǎo)地位，體液調(diào)節(jié)從屬于神經(jīng)調(diào)節(jié)，多數(shù)內(nèi)分泌腺直接或間接接受中樞系統(tǒng)的控制，二者稱為神經(jīng)-體液調(diào)節(jié)。 刺激 感受器 傳入神經(jīng) 反射效應(yīng) 效應(yīng)器 傳出神經(jīng) 激素 內(nèi)分泌腺,中樞神經(jīng)系統(tǒng),神經(jīng)調(diào)節(jié),神經(jīng)-體液調(diào)節(jié),3.自身調(diào)節(jié) 自身調(diào)節(jié)是指當(dāng)細(xì)胞、組織或器官受到環(huán)境變化的刺激時，不依賴神經(jīng)、體液調(diào)節(jié)，而由其本身呈現(xiàn)的一種適應(yīng)性反應(yīng)。它是一種比較簡單，局限的原始調(diào)節(jié)方式。其調(diào)節(jié)幅度較小，靈敏度也低，但對生理功能的調(diào)節(jié)仍有一定意義。,（四）機(jī)體維持穩(wěn)態(tài)的反饋調(diào)節(jié) 機(jī)體的內(nèi)環(huán)境與穩(wěn)態(tài) 1.體液與內(nèi)環(huán)境的概念 體液：機(jī)體內(nèi)的液體60%，其中細(xì)胞內(nèi)液40%、細(xì)胞外液20% 血漿 （plasma）：5% 組織液（interstitial fluid）15% 內(nèi)環(huán)境：細(xì)胞生活的體液環(huán)境，即細(xì)胞外液。,2、穩(wěn)態(tài) （homeostasis）：由美國生理學(xué)家坎農(nóng)于1926年提出，當(dāng)初指內(nèi)環(huán)境理化性狀（溫度、PH、滲透壓、化學(xué)組成等）的相對穩(wěn)定?，F(xiàn)在指：機(jī)體依賴調(diào)節(jié)機(jī)制，對抗內(nèi)外環(huán)境變化的影響，維持內(nèi)環(huán)境等生命指標(biāo)、生命現(xiàn)象處于動態(tài)平衡的相對穩(wěn)定狀態(tài)，也叫自穩(wěn)態(tài)。 關(guān)于穩(wěn)態(tài)(內(nèi)環(huán)境相對穩(wěn)定狀態(tài))的生理意義，法國生理學(xué)家貝爾納(Claude Bernard 1813-1878)說：“生命活動的唯一目的在于維持機(jī)體內(nèi)環(huán)境的恒定。它是機(jī)體自由獨(dú)立生活的必要條件?！?任何控制系統(tǒng)都由控制部分和受控部分組成。從控制論觀點(diǎn)，把體內(nèi)數(shù)以千計(jì)的控制系統(tǒng)分為以下三類。 1.非反饋調(diào)控系統(tǒng) 2.反饋系統(tǒng) 3.前饋(feed-forward control),1.非反饋調(diào)控系統(tǒng)：屬開環(huán)系統(tǒng)，如應(yīng)激反應(yīng)。 2.反饋系統(tǒng)： 反饋(feedback)是指由受控部分向控制部分發(fā)送信息，而對控制部分功能狀態(tài)施加的影響。根據(jù)反饋信息的性質(zhì)和作用的不同，可將反饋分為負(fù)反饋和正反饋兩類。,(1)負(fù)反饋：指反饋信息減低控制部分的活動。負(fù)反饋機(jī)制在動物體內(nèi)普遍存在。生理意義在于維持穩(wěn)態(tài)或平衡，實(shí)現(xiàn)自動化調(diào)節(jié)。 (2)正反饋：指反饋信息促進(jìn)和加強(qiáng)控制部分活動。正反饋機(jī)制在正常動物體內(nèi)較少，如排尿反射和分娩過程。正反饋的生理意義在于加強(qiáng)某種活動，迅速達(dá)到某種狀態(tài)。,3.前饋： 指某一方面的信息(干擾信息)作用于受控部分引起輸出效應(yīng)變化的同時，又通過另一快捷途徑作用于控制部分，使其及時地調(diào)整活動。 前饋的作用是預(yù)先監(jiān)測干擾，防止干擾的擾亂；或是超前洞察動因，及時作出適應(yīng)性反應(yīng)。前饋機(jī)制又稱適應(yīng)性控制(adaptive control)。,