-
第一章绪论
生理学(physiology)是生物科学的分支,是研究机体正常生命活动及其规律的一门学科。生理学的研究对象就是机体的生命活动,如呼吸、消化、排泄、血液循环等。人体生理学主要研究在正常状态下,机体内各细胞、器官、系统的功能,以及作为一个整体,各部分之间的相互协调并与外界环境相适应的规律和机制,为防病治病、增进人类健康提供科学理论依据。本章主要内容为生理学的研究对象和任务、生命的基本特征、人体与环境、人体生理功能的调节及体内的控制系统。
-
●1.1生理学研究对象和任务
人体生理学主要研究在正常状态下,机体细胞、器官和系统的活动规律和机制。主要从细胞和分子水平、器官和系统水平、整体水平进行研究。生理学是一门实验性很强的学科,实验通常分为急性实验和慢性实验。
-
●1.2生命的基本特征
机体生命活动的基本特征包括新陈代谢、兴奋性、适应性、生物节律和生殖等,新陈代谢是生命活动的最基本特征。生物节律是生物体经历环境选择和长期变化的结果,使机体对环境的变化能产生更为完善的适应。在临床护理中,选择固定的时间测定血压和体温,才能正确指导临床。
-
●1.3内环境与稳态
体内细胞直接接触和生存的细胞外液,称为机体的内环境,稳态是指内环境的理化性质保持相对稳定的状态。稳态是生理学中极为重要的概念,所以,稳态的维持需要全身各系统和器官共同参与和相互协调完成。本节重点是内环境与稳态的概念。
-
●1.4人体生理功能的调节
机体有三种生理功能调节方式,分别是神经调节,体液调节和自身调节,其中,神经调节是最主要的调节方式,三种调节方式一起协调各器官系统的功能活动,在内外环境变化时共同维持稳态。本节课学习目标:1.三种调节方式的特点;2.反射的概念及其结构基础。
-
●1.5人体功能的控制系统
神经调节、体液调节和自身调节都是各种控制系统间的信息传递过程,通过控制系统的作用,使生理功能活动更加协调,对内外环境变化产生更完善的适应性反应。体内控制系统包括反馈控制系统和前馈控制系统。反馈控制系统是体内的一种闭环系统。条件反射是一种前馈控制活动。本节课重点是正反馈、负反馈的概念及意义。
-
第二章细胞的基本功能
细胞是人体最基本的结构和功能单位。机体的各种生理功能和生化反应以及其他生命活动都是在细胞及其产物的基础上进行的,只有了解细胞的结构和功能,才能对机体各器官系统及整体的功能活动有所认识。本章主要介绍细胞膜的结构和物质转运功能、细胞的信号转导功能、生物电现象和肌细胞的收缩功能。
-
●2.1细胞膜的结构和物质转运功能
细胞膜的结构用液态镶嵌模型来解释。细胞膜的物质转运方式包括单纯扩散、易化扩散、主动转运、出胞和入胞。其中,易化扩散包括经载体易化扩散和经通道易化扩散,主动转运包括原发性主动转运和继发性主动转运。单纯扩散和易化扩散因无主动耗能,也称为被动转运。被动转运的特点:顺着电-化学梯度转运,不耗能;主动转运的特点:逆着电-化学梯度转运,主动耗能。
-
●2.2细胞的生物电现象
本节主要讲解静息电位的产生机制及影响因素。静息电位主要是由于膜在安静情况下K+外流形成的电-化学平衡电位,除此之外,还有少量Na+内流及生电性Na+-K+泵的参与。动作电位是细胞在静息电位基础上接受有效刺激后产生的一个迅速的、可向远处传播的膜电位波动,是细胞处于兴奋状态的标志。去极相主要是Na+内流形成,复极相主要是由K+外流形成。动作电位具备自身的三个主要特点,其传导形式是局部电流形式。阈电位是触发动作电位的临界膜电位。局部电位是膜受到阈下刺激时在受刺激局部形成的电变化,其形成与某些情况下少量Na+通道开放有关。局部电位有着与动作电位不同的特点。
-
●2.3肌细胞的收缩功能
一般说来,人体的运动通常是指骨骼肌的活动,而且是在躯体运动神经的支配下才能够实现的。在神经纤维上传导的动作电位是传递到骨骼肌内部引起肌肉收缩需要经过三个步骤,第一步就是骨骼肌神经-肌接头兴奋的传递。此处兴奋的传递可分为三个环节:首先是运动神经末梢量子式释放乙酰胆碱(Ach),然后是Ach通过接头间隙扩散至接头后膜,与终板膜上的N2型胆碱受体结合,导致以钠离子内流为主的离子通道转运产生终板电位,总和后在终板膜周边的肌细胞膜上爆发动作电位。凡是影响运动神经末梢递质的释放、水解以及终板膜受体功能状态的因素都会影响骨骼肌神经-肌接头的兴奋传递。兴奋-收缩耦联是指将肌细胞膜上电兴奋过程和细胞内肌丝滑行过程联系起来的中介机制,其结构基础为三联管,而Ca2+是重要的耦联因子。每个横纹肌细胞内包含有上千条肌原纤维,肌小节是横纹肌收缩和舒张的基本功能单位。由收缩蛋白和调节蛋白构成了粗、细肌丝,而粗、细肌丝交替排列形成了肌原纤维。肌丝滑行理论认为,肌肉收缩的本质是细肌丝在横桥作用下向暗带中央移动,和粗肌丝发生了更大程度的重叠。肌肉收缩效能是指肌肉收缩时产生的张力大小和肌肉缩短的速度。影响骨骼肌收缩效能的因素主要包括前负荷、后负荷、肌肉收缩能力和收缩的总和。其中,骨骼肌收缩产生的张力在一定范围内与前负荷呈正变,而后负荷与肌肉缩短速度呈反变关系,横纹肌本身的收缩能力也会影响肌肉的收缩。
-
第三章血液
血液(blood)是存在于心血管系统内的流体组织,通过不断循环流动,维持机体内环境稳态。血液具有运输、防御、保护和维持酸碱平衡等重要功能,机体内任何器官的血流量不足,均可造成严重的组织损伤甚至危及生命。本章学习目标为:掌握血液的理化性质,红细胞的生理和各类血细胞的数量,生理止血机制,血型和输血原则;熟悉白细胞和血小板生理,血液凝固与抗凝;了解血液的组成,血浆蛋白质的生理学作用,血细胞生成的环节。
-
●3.1血液的组成和理化特性
血液由血浆和悬浮于其中的血细胞组成,血浆是包含多种溶质的水溶液,其中晶体物质产生晶体渗透压,血浆蛋白产生胶体渗透压。本节主要学习血浆及血浆蛋白的组成及功能,血液的理化性质:血液的比重和黏度,血浆渗透压(血浆胶体渗透压和晶体渗透压),血浆的pH和缓冲系统。
-
●3.2血细胞生理
血液由血浆和悬浮于其中的血细胞组成,血细胞主要有红细胞,白细胞和血小板。本节主要学习:红细胞和血红蛋白的正常值及生理功能,红细胞的生成与破坏,红细胞生成的调节;白细胞的正常值及分类计数,中性粒细胞和淋巴细胞的功能,单核细胞和嗜酸性粒细胞的功能及嗜碱性粒细胞的作用,白细胞的生成与破坏;血小板的正常值及生理功能。
-
●3.3生理性止血
本节主要学习生理性止血的概念和基本过程,血管收缩及血小板血栓形成。凝血因子,血液凝固的基本过程,血浆与血清,抗凝血酶Ⅲ和肝素的作用,促进与对抗血液凝固的因素,纤维蛋白溶解的概念,基本过程及其抑制物。
-
●3.4血型与输血原则
血型(bloodgroup),是指血细胞膜上特异性抗原(也称凝集原)的类型,但通常所说的血型是指红细胞膜上特异性抗原的种类。根据红细胞膜上抗原的不同,国际输血协会认可的有29个不同的血型系统,其中与临床关系最密切的是ABO血型系统和Rh血型系统。本节主要学习ABO血型系统的分型依据,输血与红细胞凝集反应,交叉配血试验,Rh血型的分型依据及其生理意义。
-
第四章血液循环
循环系统是封闭的管道系统,由心血管系统和淋巴系统组成。心脏是血液循环的动力器官,血管是血液运行的管道和物质交换场所。循环系统的主要功能是运输并分配必要的营养物质,同时把组织和器官的代谢产物排出体外;运输内分泌细胞分泌的各种激素及生物活性物质作用到相应的靶细胞,实现机体的体液调节;通过参与体温调节、体液量的维持等生理活动,维持机体稳态。本章的主要内容是心肌的生物电活动、心脏的泵血功能、血管生理以及心血管活动的调节。
-
●4.1心脏的生物电活动
人体的心脏通过不停地有节律的收缩和舒张来实现其泵血功能,而心脏的节律性活动都是以心脏的生物电活动为基础的。心室肌细胞属快反应非自律细胞,安静时存在以K+外流为主产生的静息电位,受刺激后可发生去极过程迅速、复极过程复杂且持续时间较长的动作电位。心室肌细胞的动作电位可分为五个时期。窦房结P细胞属慢反应自律细胞,不存在静息电位,4期自动去极化是其主要特征。心肌细胞具有兴奋性、传导性、自律性和收缩性四种基本生理特性,其中前三种为电生理特性,而收缩性为机械特性。心肌细胞每产生一次兴奋,其兴奋性将发生一系列周期性改变,先后经历有效不用期、相对不应期和超常期三个时期,且有效不应期特别长,可使心脏很有规律地进行舒缩交替活动。心脏因拥有构成特殊传导系统的自律细胞而具有自律性,而且以窦房结细胞的自律性最高,构成心脏正常起搏点。心肌细胞也具有传导性,而传导性的高低可用兴奋的传播速度来衡量。房室交界处因其动作电位传导速度较慢出现房-室延搁,可避免房室的收缩重叠,保证了心房心室的顺序性活动。心电图是将心电图机的测量电极置于体表的一定部位,所记录到的心脏兴奋过程中所发生的电变化的波形。正常心电图各波(主要包括P波、QRS波群、T波等)和主要间期(主要有PR间期、QT间期和ST段)各有不同的生理意义。
-
●4.2心脏的泵血功能
心脏是一个由心肌构成的、具有瓣膜结构的空腔器官,其节律性舒缩活动引起心腔内压发生周期性变化,由此导致心脏瓣膜规律性开启和关闭,使血液沿着单一的方向循环流动。心脏每收缩和舒张一次构成一个机械活动周期,称为心动周期。在心脏泵血活动中,心室起主导作用。左右心室活动同步,左右心房同步。根据心室内压力和容积的变化、瓣膜的开关及血流情况,将心室泵血过程分为收缩期和舒张期。评定心脏泵血功能有两组指标,即每搏输出量和射血分数;每分输出流和心指数。在每一个心动周期中,用听诊器在胸壁一定部位可听到相继出现的两个心音,即第一心音和第二心音。某些情况下,可听到第三心音和第四心音。影响心输出量的因素有:搏出量、后负荷、心肌收缩力 和心率。
-
●4.3血管生理
动脉血管内流动的血液对单位面积动脉管壁的侧压力,称为动脉血压。心脏收缩期动脉血压上升,达到最高点的血压数值称为收缩压。心脏舒张期动脉血压下降,达到最低点的血压数值称为舒张压。正常人动脉血压在安静状态下比较稳定,但动脉血压有个体差异,并随年龄、性别、功能状态而异。重点是动脉血压的形成及其影响因素。静脉具有容量大,既能扩张又能收缩的特点。是血液的回心通道和容量血管。静脉的收缩和扩张能有效地调节回心血量和心输出量。使循环功能可适应不同条件下的生理需要。重点是外周静脉压和中心静脉压的意义,心脏收缩力、重力和体位、骨骼肌的挤压作用及呼吸运动对静脉血回心的影响。微循环遍布全身各脏器和组织。血液循环最基本的功能是运输营养物质到组织,并带走组织中的代谢废物,这一功能就是在微循环实现的。本节主要学习微循环的血流通路的意义。有效滤过压的概念和作用,影响组织液生成与回流的因素。淋巴液及淋巴回流的生理意义。
-
●4.4心血管活动的调节
心脏受心迷走神经和心交感神经支配调节,全身绝大部分血管只有交感缩血管神经支配。当心迷走神经兴奋时,对心脏产生负性变时、负性变力、负性变传导作用,心交感神经兴奋时,对心脏有正性变时、正性变力、正性变传导作用。交感缩血管神经纤维对血管的主要作用是缩血管、升血压。颈动脉窦和主动脉弓压感受性反射是最重要的心血管反射,属负反馈调节,在动脉血压的短期调节中起重要作用。压力感受性反射的感受器是颈动脉窦和主动脉弓压力感受器,位于血管壁上,中枢位于延髓。当动脉血压突然升高或降低时,通过颈动脉窦和主动脉弓压感受性反射,使动脉血压回降或回升到正常水平,该调节的意义是缓冲动脉血压的骤升骤降,维持动脉血压的相对稳定。该反射的调节范围是窦内压在80~160mmHg范围内。当心血管在较长时间发生变化时,比如大失血或心功能降低时,单靠神经调节是不够的,此时需要体液调节发挥调节作用。重要的体液调节因素有肾素-血管紧张素-醛固酮系统、肾上腺素和去甲肾上腺素、血管升压素。肾素-血管紧张素-醛固酮系统的始动因素是肾素的分泌;血液中的肾上腺素和去甲肾上腺素是由肾上腺髓质分泌,肾上腺素常用作强心剂,去甲肾上腺素常用作升压药;血管升压素由下丘脑视上核和室旁核神经元合成,在神经垂体储存,其作用与剂量有关。
-
第五章呼吸
呼吸(respiration)是机体与外界环境之间进行气体交换的过程。通过呼吸,人体不断地从外界摄取氧,以氧化体内营养物质,供应能量和维持体温,同时将生物氧化过程中所产生的二氧化碳排出体外,从而维持内环境的相对稳定和保证新陈代谢的正常进行。正常成人体内O2储存量约为 1550ml。如果停止呼吸,体内储存的O2仅能维持6min机体的正常代谢。因此,呼吸是维持机体生命活动所必需的基本生理过程之一,一旦呼吸停止,生命便将终结。本章主要介绍肺通气、肺换气、气体在血液中的运输以及呼吸的反射性调节四个部分。
-
●5.1肺通气
肺通气是指肺与外界环境之间的气体交换过程。气体进出肺取决于推动气体流动的动力与阻碍气体流动的阻力之间的相互作用。动力必须克服阻力,方能实现通气。本节主要介绍四个部分:肺通气的动力、肺通气的阻力、肺容积和肺容量、肺通气量和肺泡通气量。
-
●5.2肺换气和组织换气
呼吸气体的交换包括肺泡与肺毛细血管内血液之间O2和CO2的交换及组织细胞和组织毛细血管血液之间的O2和CO2的交换。前者称为肺换气,后者称为组织换气。
-
●5.3气体在血液中的运输
经肺换气过程摄取的氧需要通过心血管系统运输到机体各组织,供细胞利用;由细胞代谢产生的二氧化碳经组织换气进入血液后,也需要通过心血管系统运输到肺部,呼出体外。因此,氧和二氧化碳的运输是以血液为媒介的。氧和二氧化碳在血液中的运输形式有两种:物理溶解和化学结合。虽然物理溶解的气体很少,但它是化学结合的必经阶段。物理溶解和化学结合两者之间处于动态平衡。
-
●5.4呼吸的反射性调节
呼吸运动是一种节律性运动,其幅度和频率随机体内外环境的改变而改变,从而满足机体在不同状态下的代谢需要。呼吸节律的产生和呼吸运动的变化是在神经系统的调节和控制下实现的。中枢神经系统接受各种感受器传入冲动,实现对呼吸运动调节的过程,称为呼吸的反射性调节。
-
第六章消化与吸收
食物在消化道内被加工分解的过程,称为消化(digestion)。食物经消化后形成的小分子物质以及水、无机盐和维生素等通过消化道黏膜上皮细胞进入血液和淋巴的过程,称为吸收(absorption)。消化和吸收是两个相辅相成、紧密联系的过程。本章学习目标为:掌握食物在胃和小肠内消化的过程,吸收的主要部位及胃肠激素的生理作用。了解各种营养物质的吸收及消化功能的神经调节。
-
●6.1概述
本节主要内容有:机械性消化和化学性消化,消化液的组成,消化道平滑肌的一般生理特性及电生理特性,消化道的神经支配和口腔内的消化。
-
●6.2胃内消化
食物入胃后即受到胃液的化学性消化和胃运动的机械性消化作用,使食物被胃液水解和胃运动所研磨,形成食糜。然后,食糜少量而间歇性地通过幽门排入十二指肠。本节主要学习胃液的性质、成分和作用,粘液-碳酸氢盐屏障。胃的运动包括容受性舒张,紧张性收缩和蠕动及其意义。胃排空的概念、及影响胃排空的因素。呕吐。
-
●6.3小肠内消化
食物由胃进入十二指肠后,即开始了小肠内的消化,这是整个消化过程中最重要的阶段。食糜受到胰液、胆汁、小肠液的化学性消化和小肠运动的机械性消化,最终转变为可被吸收的小分子物质。经过消化的营养物质也主要在小肠被吸收,剩余的食物残渣进入大肠。因此,小肠是消化与吸收的主要部位。本节主要学习胰液、胆汁、小肠液的成分和作用。紧张性收缩、分节运动和蠕动及其意义。回盲括约肌的功能。
-
●6.4小肠内主要营养物质的吸收
小肠是营养物质吸收的主要部分,本节主要学习水、无机盐(钠、铁、钙)糖、蛋白质、脂肪、胆固醇、维生素的在小肠的吸收形式与途径。
-
第七章能量代谢和体温
机体在新陈代谢过程中,一方面不断通过物质的合成与分解来构筑和更新自身;另一方面又通过物质代谢获取能量来驱动各种生命活动,如心跳、呼吸等。通常把物质代谢过程中所伴随的能量释放、转移、贮存和利用的过程称为能量代谢(energy metabomism)。人体的体温表层和深部并不完全相同,通常所说的体温(body temperature)是指机体深部的平均温度。本章学习目标是:掌握影响能量代谢的因素,基础代谢率,影响正常体温的因素及体温恒定的调节过程。了解能量代谢的测定原理。
-
●7.1能量代谢
本节主要学习能量的来源、转移和利用。间接测热法的基本原理,食物的卡价,氧热价,呼吸商和非蛋白呼吸商。能量代谢率的概念及影响能量代谢的因素。基础代谢率的概念、正常值及意义。
-
●7.2体温及其调节
本节主要学习体温的概念、测试部位、正常值及其生理性波动。主要的产热器官及产热的调节方式,散热器官及皮肤散热的方式。自主性体温调节的概念,温度感受器,体温调节中枢,调定点学说。
-
第八章尿的生成与排出
机体将物质代谢终产物、进入体内的异物(包括药物等)和过剩的物质排出体外的过程,称为排泄。体内各种代谢终产物可经呼吸器官、消化道、皮肤和肾脏等四种途径以不同的形式进行排泄,其中以肾脏的排尿途径最为重要,在维持机体内环境相对稳定中起着非常重要的作用。尿的生成是在肾单位和集合管中进行的,包括三个基本环节:肾小球的滤过、肾小管和集合管的选择性重吸收以及肾小管和集合管的分泌与排泄。本章主要介绍尿生成的基本过程及其影响因素和排尿反射等。
-
●8.1肾血液循环的特征
肾脏血液循环的特点,表现在三个方面:(1)血流量大。正常成人两肾重约300g,仅占体重的0.5%。但安静时两肾血流量每分钟约1200mI,相当于心输出量的20%左右,所以,肾是机体血液供应最丰富的器官。(2)肾血流量分布不均。约94%供应肾皮质,约5%供应外髓部,不到1%供应内髓部,通常所说的肾血流量主要是指肾皮质的血流量。(3)有两套毛细血管网,二者血压差异大。 肾小球毛细血管血压高,有利于滤过,肾小管和集合管周围毛细血管网血压低,利于重吸收。
-
●8.2尿的生成过程
尿液生成的第一个环节是肾小球滤过,滤过的结构基础是滤过膜,有机械和电学两种屏障作用。滤过的动力是有效滤过压,等于三个力的代数和,即毛细血管血压-血浆胶体渗透压,再减去囊内压。尿生成的第二个环节是肾小管和集合管的重吸收。物质重吸收的主要部位是近端小管。大多数滤过的物质在近端小管重吸收65%-70%,水在近端小管的重吸收占65%-70%,为必需性重吸收,远曲小管和集合管对水的重吸收受ADH的调节,为调节性重吸收。葡萄糖的重吸收部位仅限于近端小管。影响肾小管和集合管重吸收的主要因素有两个,即小管液中溶质的浓度和球-管平衡。尿生成的第三个环节是肾小管和集合管的分泌。肾小管和集合管主要能分泌H+、NH3与K+,这对保持体内的酸碱平衡与Na+、K+平衡具有很重要的意义。 浓缩尿和稀释尿是尿液的渗透压与血浆渗透压相比较而言的,肾脏对尿液的浓缩和稀释能力,在维持体内液体平衡和渗透压稳定方面起到极为重要的作用。外髓部高渗环境是由髓袢升支粗段NaCI的主动重吸收形成,内髓部高渗环境是由髓袢升支细段 NaCI 的向间质扩散,以及尿素再循环共同形成。形成渗透梯度的结构基础是髓袢降支与升支形成的逆流系统,肾髓质渗透压梯度的维持有赖于直小血管的逆流交换作用。
-
●8.3尿生成的调节
机体对尿生成的调节是通过对肾小球滤过作用和肾小管、集合管的重吸收及分泌排泄作用的调节来实现的,对肾小球滤过作用的调节主要是通过对肾血流量的调控实现的;对肾小管和集合管的重吸收及分泌功能的调节,主要依赖于抗利尿激素和醛固酮的调节。重点是抗利尿激素的合成部位、储存和释放部位、作用部位,抗利尿激素的分泌调节因素(主要是血浆晶体渗透压的改变、循环血量的改变)。醛固酮对尿量的调节是通过肾素-血管紧张素-醛固酮系统来完成的。肾脏主要接受交感神经支配,肾交感神经兴奋时,尿量减少。
-
第九章感觉器官的功能
感觉是客观物质世界在人主观上的反映。通过神经系统的感觉功能,人和动物才能适应外界环境的变化,也能保持机体内环境的稳态,因而感觉是机体赖以生存的重要功能活动之一。体内外各种环境因素的变化肯先被一定的感受器所感受.然后将信息转变为传入神经传导的冲动,通过专用的神经通路传向大脑皮层的特定区域进行分析处理,井产生相应的感觉(sensation)。须指出的是,感觉传入冲动并不全都能引起主观感觉,有些感觉传入只是向中枢提供内外环境中某些因素改变的信息而引起某些调节反应,这些传入信息不一定到达大脑皮层,并不产生特定的主观感觉。本节主要介绍四方面内容:感受器及其一般生理特性、眼的视觉功能、耳的听觉功能、前庭器官的平衡感觉功能。
-
●9.1感受器及其一般生理特性
感受器和感觉器官是一种能将刺激信号转换为生物电信号的特殊装置。在生物进化过程中,一些与机体生存密切相关的感觉功能得到充分发展,感受装置逐渐由简单向复杂演化,有些神经细胞高度分化为感受细胞,其周围的一些非神经组织逐渐演变为感受细胞的附属结构(如眼的折光系统.耳的集音和传音装置等),从而形成专门感受和传递某一特定感觉类型的 器官,即为感觉器官。感受器具有几个一般生理特性:适宜刺激、换能作用、编码作用和适应现象。
-
●9.2眼的视觉功能
据研究,人从外界获得的信息,大约有70%以上是来自视觉。通过视觉系统,人们能感知外界物体的大小、形状、颜色、明暗、动静、远近等。人的视觉器官是眼,眼内与视觉的产生有直接关系的结构是眼的折光系统和感光换能系统。本节主要介绍一下折光系统、感光换能系统及与视觉有关的若干生理现象。
-
●9.3耳的听觉功能
听觉的感觉器官是耳,由外耳、中耳和内耳的耳蜗组成。其适宜刺激是空气振动产生的一定频率的疏密波。声波通过外耳和中耳组成的传音系统传递到内耳,经内耳的换能作用将声波的机械能转变为听神经纤维上的神经冲动,后者传送到大脑皮层听觉中枢,产生听觉。本节主要介绍外耳和中耳的传音功能,以及内耳的感音功能。
-
●9.4前庭器官的平衡感觉功能
内耳除耳蜗外,还有三个半规管、椭圆囊和球囊,后三者合称为前庭器官,是人体对自身姿势和运动状态及头部在空间位置的感受器,在保持身体平衡中起重要作用。当机体进行旋转或直线变速运动时,速度的变化会刺激三个半规管或椭圆囊中的感受细胞,当头的位置和地球引力的作用方向出现相对关系的改变时,就会刺激球囊中的感受细胞。这些刺激引起的神经冲动沿着听神经的前庭支传向中枢,引起相应的感受和其他效应。
-
第十章神经系统的功能
神经系统是机体最重要也是最复杂的功能调节系统。它不仅使机体内部各器官、各系统之间协调统一,精确地完成正常的生理功能;而且能接受来自内外环境的各种信息,进行适应性调节,以适应环境的不断变化;同时人类在进行社会活动和生产劳动中,大脑皮质得到了高度发展和不断完善,产生了语言、思维、学习和记忆等高级功能活动,使人类能够主动地认识环境、适应和改造环境。神经系统通常可分为中枢神经系统和外周神经系统两大部分,本章主要介绍中枢神经系统各部分的生理功能。
-
●10.1神经系统功能活动的基本原理
神经元,是神经系统结构和功能的基本单位,其主要功能是接受信息、传导信息、储存和整合信息,是完成神经系统功能的主要成分。神经纤维传导兴奋有四个特征,即完整性、绝缘性、双向性和相对不疲劳性。神经元与神经元之间相互接触并传递信息的部位就是突触(synapse)。突触是神经系统内神经元间信息传递的结构基础。经典的突触由突触前膜、突触间隙和突触后膜三部分组成。突触传递过程是是一个电-化学-电的过程。突触后电位有EPSP和IPSP。在一定时间内,突触后神经元的状态实际上取决于同时产生的EPSP与IPSP代数和。关于神经递质和受体,重点掌握哪些是胆碱能纤维和肾上腺素能纤维;胆碱能受体和肾上腺素能受体的分类和阻断剂;什么是M样作用和N样作用。中枢神经元之间的联系方式主要包括单线式联系、辐散式、聚合式、链锁式和环式联系。中枢兴奋传递的特征有单向传递、中枢延搁、兴奋的总和、兴奋节律的改变、后发放、对内环境变化的敏感性和易疲劳性。中枢抑制分为突触后抑制与突触前抑制,前者也称超极化抑制,后者又称去极化抑制。突触后抑制又包括包括传入侧支性抑制和回返性抑制,其结构基础是抑制性中间神经元。突触前抑制的结构基础是轴突-轴突式突触。
-
●10.2神经系统的感觉分析功能
机体各种感觉的产生都是先由感受器对刺激进行感知换能,然后转换成神经冲动,通过特定的神经通路传向大脑皮质的感觉中枢,经分析整合而来。机体除嗅觉外其他各种感觉传导路都要经过背侧丘脑换元后再投射到皮层感觉区,感觉投射系统可根据丘脑各部分核团的结构和功能的不同,分为特异性投射系统和非特异性投射系统。两大投射系统在结构和功能上既有很大区别又相互关联。痛觉是一种不愉快的感觉和情绪上的感受,伴随着现有的或潜在的组织损伤。世界卫生组织已将其列为人体第五大体征。任何形式的刺激只要达到一定强度、有可能或已造成组织损伤时,都能引起痛觉。躯体的疼痛包括有体表痛和深部痛,二者各有不同的特点。与皮肤痛相比,内脏患病时产生的疼痛又有独特的特征,牵涉痛(referred pain)作为特征之一,其产生机制有两个学说。
-
●10.3神经系统对姿势和躯体运动的调节
脊髓是躯体运动最基本的反射中枢。脊髓灰质前角有ɑ和γ运动神经元,前者支配梭外肌纤维产生运动,后者则支配梭内肌纤维调节肌梭的敏感性。脊髓的运动功能表现为它是运动的最后公路,可完成对对侧伸肌反射、牵张反射等姿势反射,但这些反射通常在高位中枢调控下进行。牵张反射作为脊髓重要的姿势反射,有腱反射和肌紧张两种类型。脑干对肌紧张的调控表现有易化作用和抑制作用两方面。脑干网状结构内存在着调节肌紧张的抑制区和易化区,正常以易化区的活动占优势。在中脑的上、下丘之间横断脑干时,动物会出现去大脑僵直现象;这是一种增强的牵张反射,属于γ僵直。基底神经节包括大脑皮层下的尾状核、豆状核(分为壳核和苍白球)以及中脑黑质和丘脑底核等,可通过直接通路和间接通路与大脑皮层形成神经回路。基底神经节损伤会引起运动障碍性疾病,如肌紧张过强而运动过少的帕金森病和肌紧张不全而运动过多的亨廷顿病。小脑分为前庭小脑、脊髓小脑和皮层小脑三个主要的功能部分。其中,前庭小脑可调控躯体的平衡,控制眼球的运动;脊髓小脑主要功能是调节进行中的运动,协助大脑皮层对随意运动进行适时的调控,还能易化肌紧张;而皮层小脑可参与随意运动的设计和程序的编制,并且储存运动程序以便更快地发动程序化的随意运动。
-
●10.4自主神经系统的结构和功能
自主神经系统也称为内脏神经系统,其主要功能是调节机体的内脏功能活动。自主神经系统传出部分包括交感神经和副交感神经两大类,二者在结构、分布和生理功能等方面各有特点;既相互拮抗,又相互统一的协调作用,使机体更好地适应内外环境的变化。
-
●10.5脑电活动与觉醒-睡眠周期
在无明显刺激的情况下,人的大脑皮层经常自发地产生节律性电位变化,用电极在头皮表面记录下来,称为脑电图。根据自发脑电活动的频率和幅度,可将脑电波分为α、β、θ和δ等波形。脑电图的波形可随大脑皮层功能状态而改变,脑电波由高振幅慢波变为低振幅快波,常表示大脑皮层兴奋性增强,相反则表示大脑皮层向抑制过程发展。根据脑电波的周期性变化,可将睡眠分为慢波睡眠和快波睡眠两个时相。人在两个睡眠时相中的表现状态不同,生理意义也各有千秋,都是人类必不可少的生命过程。
-
第十一章内分泌
内分泌系统是由内分泌腺和分散在某些组织器官中的内分泌细胞所组成,通过分泌特殊的化学物质(统称为激素)来实现对有机体的体液调节作用。在整体情况下,许多内分泌腺都直接或间接地受神经系统的调控,它与神经系统相辅相成,共同调节机体的生长发育和各种代谢,维持内环境的稳定,并影响人的行为和控制生殖,使机体更好地适应环境的变化等。本章主要介绍下丘脑与垂体、甲状腺、甲状旁腺、肾上腺、胰岛等器官的内分泌功能及分泌调节。
-
●11.1激素的概况
内分泌(endocrine)是由腺细胞将激素直接分泌到血液或者细胞外液等体液中,并对靶细胞产生调节效应的一种分泌形式。由经典的内分泌腺与散在内分泌细胞共同构成了内分泌系统,可感受内外环境的刺激,通过生成激素发挥调节效应。激素的信息传递方式包括有远距分泌、旁分泌、自分泌和神经分泌;激素按其分子结构和化学经性质分为含氮激素和类固醇激素等是主要的分类方式。激素对靶细胞作用的实质是通过与相应的受体结合,从而启动靶细胞内的一系列信号转导程序,最终产生生物效应。大多数的含氮激素通过第二信使发挥调节作用,而类固醇激素则通过基因表达完成其使命。人体内激素种类繁多、作用复杂,但在对靶组织发挥调节作用的过程中,也具有一般共同特征。
-
●11.2下丘脑与垂体
下丘脑和垂体在结构及功能上有着密切的联系。其中,下丘脑与腺垂体之间主要通过特殊的垂体门静脉发生功能联系,构成“下丘脑-腺垂体系统”;下丘脑与神经垂体之间则通过下丘脑-垂体束发生结构上的联系。由下丘脑视上核和室旁核合成并于神经垂体释放入血的催产素与抗利尿激素各自具有独特的生理作用。腺垂体主要是指脑垂体的前叶部分,是人体内最重要的内分泌腺。它能合成和分泌七种激素:其中有四种为促激素,与其相应的内分泌腺构成下丘脑-腺垂体-靶腺轴,促激素可促进靶腺器官的生长发育及其分泌活动;生长激素作为腺垂体的一种重要激素,对机体的生长发育及各组织的三大营养物质代谢及水盐代谢均有影响,还参与机体的应激反应与免疫调节;催乳素对女性乳腺和性腺的发育以及对分娩后泌乳具有重要作用,也可参与对应激和免疫反应的调节。促黑激素可促进黑色素细胞中黑色素的合称,使皮肤与毛发等的颜色加深。
-
●11.3甲状腺
在众多内分泌器官中,甲状腺是人体最大的内分泌腺,也是唯一将激素储备在细胞外的内分泌腺。甲状腺激素由滤泡细胞合成分泌,属于酪氨酸的碘化物,主要包括有四碘甲腺原氨酸(T4,又称甲状腺素)和三碘甲腺原氨酸(T3)。甲状腺激素对机体(尤其是脑和长骨)的生长发育,对于物质代谢和能量代谢等都有促进作用,并能广泛提高心、脑、呼吸、消化、生殖等的活动。甲状腺激素分泌异常可出现侏儒症、巨人症或肢端肥大症等。甲状腺激素的分泌调节机制包括下丘脑-腺垂体-甲状腺轴的调节、甲状腺激素的负反馈调节和甲状腺的自身调节,它们的主要作用是使血中的甲状腺激素浓度维持相对稳定。而自主神经对甲状腺功能的调节,主要作用是使甲状腺激素的分泌适应各种内外环境的急剧变化。临床上游离T3、T4常与TSH呈反向变化,这三者都是最能反映甲状腺功能的重要指标。
-
●11.4糖皮质激素
肾上腺位于两侧肾脏的内上方,肾上腺皮质由外向内分为球状带、束状带和网状带。其中,球状带细胞分泌盐皮质激素(醛固酮),束状带细胞分泌糖皮质激素,网状带细胞主要分泌性激素。肾上腺髓质分泌肾上腺素(E)和去甲肾上腺素(NE)两种激素,它们都属于儿茶酚胺类激素。本节主要学习糖皮质激素的作用及其泌的调节。它的作用广泛而复杂,它对多种器官、组织都有影响。
-
●11.5胰岛素
胰岛是存在于胰腺中的内分泌腺,人与哺乳动物的胰岛细胞可分为四种类型,分别称为α细胞、β细胞、δ细胞和PP细胞。α细胞约占胰岛细胞的20%,分泌胰高血糖素;β细胞的数量最多,约占胰岛细胞的75%,分泌胰岛素。胰岛素和胰岛高血糖素共同调节机体血糖浓度平衡。本节主要学习胰岛素和胰高血糖素的主要作用及其分泌的调节。
-
●11.6甲状旁腺和降钙素
甲状旁腺激素(PTH)是由甲状旁腺主细胞合成和分泌的多肽激素,是调节血钙和血磷的重要激素。甲状腺滤泡旁细胞,又称C细胞,分泌降钙素(CT),具有降低血钙浓度的作用。本节主要学习甲状旁腺素和降钙素的生理作用及分泌调节。
-
第十二章生殖
生物体在生长发育成熟后,能够产生与自己相似的子代个体,这种功能称为生殖。生殖是维持种系繁殖和生物绵延的重要生命活动。高等动物的生殖过程包括两性生殖细胞的形成、交配、受精、着床、胚胎发育以及分娩等重要生理过程。人类的生殖是由男性生殖和女性生殖共同完成的。
-
●12.1睾丸的功能及调节
男性的主性器官是睾丸,附性器官包括附睾、输精管、精囊腺、前列腺、尿道球腺、阴茎等。睾丸既有生精功能,又有内分泌功能。
-
●12.2卵巢的功能及调节
女性的主性器官是卵巢,附性器官包括子宫、阴道、输卵管和外生殖器等。女性生殖功能主要包括卵巢的生卵作用、内分泌功能、妊娠与分娩等。
-
●12.3月经周期
在卵巢周期性分泌雌激素和孕激素的作用下,子宫内膜呈现周期性脱落出血现象,称为月经。来月经时,表现为阴道流出暗红色不凝血,以及小腹坠胀、头痛、失眠等伴随症状。月经是女性生殖健康的晴雨表,月经失调会给患者带来很多困扰,可能引起不孕。本节主要介绍什么是月经,以及月经是如何形成的。
-
●12.4妊娠
妊娠,是指胚胎和胎儿在母体内发育成长的过程,包括受精、着床、妊娠的维持、胎儿的生长发育及分娩。卵子受精是妊娠的开始,胎儿及其附属物从母体娩出是妊娠的终止。妊娠全过程平均为280天,是一个非常复杂、变化极为协调的过程。本节主要介绍受精和着床的过程。