生理学绪论..doc

一 生理学的概念及其研究方法 生理学（physiology）是生命科学的一个重要分支 概念与本质 normal physiologic function and regulation 研究生物体正常功能活动的规律（功能发生机制） 环境、条件变化对生理功能活动的影响及其对内外环境变化的适应（影响、变化机制） 功能活动是生命的直接表现，研究功能活动（变化）规律也就是生命活动的规律。 我国著名生物学家贝时璋教授指出：“什么是生命活动？根据生物物理学观点，无非是自然界三个量综合运动的表现，即物质、能量和信息在生命系统中无时无刻地在变化，这三个量有组织、有秩序的活动是生命的基础。”而正是这个信息流起着调节、控制物质与能量代谢的作用。所以，著名物理学家薛定谔在讨论“生命是什么”这个问题时，更进一步提出“生命的基本问题是信息问题”这一观点。 生理学包含的内容很多，简单地讲，就是在形态结构的基础上探讨其功能活动规律。功能活动需要信息的调节，信息又需要以信号编码来体现。生物信号可分为三大类： a. 生物大分子结构信号：蛋白质、多糖、糖蛋白、糖脂类、核酸。分子的结构在决定分子内/分子间识别上起着重要作用，核酸在生长发育、遗传中（跨代传递）起重要信息传递作用。 b. 物理信号：光、电、磁。 c. 化学信号：递质、激素、局部化学介导因子等。 功能活动以新陈代谢为基础（物质+能量变化）——物质流、能量流；信号调控新陈代谢，各部分协调一致——信息流。 信息是物质、能量变化的先导，信息使得元件成为活的整体，信息使得生命体能够适应生存。 所以，现代生理学的概念将信息流（信号的获得、转换、编码，信号传递系统）作为重要内容贯穿于生命活动规律的研究中。 当然，我们所学的生理学仅以器官生理学为主，探讨正常人体及高等动物的器官功能为主要内容。 一般将生理学分为四个方面： 普通生理学(General physiology)：研究生命的共同基本特征，如代谢、兴奋、传导、传递、运动、分泌、通讯、调节、整合等普通规律，在生物多样性的基础上，从细胞生理、分子生物学角度研究其共同规律。 专门动物生理学：根据研究对象（动物/器官），可按动物种类分，亦可按器官分。所以器官生理学的实质就是专门生理学。 应用生理学(Applied physiology)：畜牧兽医、劳动保护、儿童发育、老年保健、体育运动、宇宙航行等。 比较生理学(Compare physiology)：不同动物比较，不同生态环境比较，不同发育阶段比较。生命科学的发展正在着手解决生物学中最引人注意的神经、发育、进化生物学，关系到人类社会可持续发展的环境生物学等问题。要寻求解决问题的答案，不能低估比较生理学的作用。 为什么要学习、研究生理学： 1) 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； 2) 医学发展、人类健康的需要； 3) 现代畜牧业、渔业、农田害虫生物防治； 4) 劳动保健、航空、潜水、体育运动； 5) 环境变化对人体健康影响、控制； 6) 人口数量增长与人口控制； 7) 哲学、心理学、教育学。 公元前384-322年，古希腊哲学家亚里士多德(Aristoteles)是古希腊哲学家中知识最渊博的，由于对脑的认识不到位，充满了唯心主义，认为人具有理性的灵魂，理性活动产生与血液有关，有赖于心脏的功能；脑是无血的，与精神活动无关。 法国哲学家R. Descartes(1596-1650)创立了神经反射论，但：1）将人看作机器，如同牵拉绳子敲钟，形成了机械唯物论的思想观点；2）认为人体中有灵魂存在，由松果体中理性灵魂所主宰，二元论哲学思想限制了他用反射论继续指导研究人的精神活动。 英国生理学家谢灵顿C.S. Sherrington(1857-1952)：研究发现脊髓反射，提出了神经整合。1906年出版了神经科学巨著《神经系统的整合作用》，但在哲学思想上是二元论，相信人是灵魂与肉体的复合体，认为反射只适应于因果关系，明显的不随意躯体运动，思想、精神领域是神经生理学所不能到达的。二元论哲学思想限制了反射概念的进一步发展。 生理学研究方法 层次： 整体水平：a.机体与环境的适应；b.机体内部各系统、器官之间的协调。 器官水平：各器官、系统的作用，活动的特殊性，活动的机理，影响因素，活动所需条件。 细胞分子水平：揭示普遍规律，深层次展现原理，信息流的研究就具有代表性。 方法： 急性：活体解剖法（急性在体实验），离体器官组织法 慢性：无菌、无痛，接近正常状态 现代技术：物理学方法，微电极，膜片钳，CT，磁共振，化学方法，递质、受体、通道蛋白分析，放免，免疫组化，计算机，神经网络 二 生理学的发展史 公元129-199年，古罗马名医盖伦（C. Galen），由人体结构推断功能 16世纪，比利时解剖学家维萨（A. Ve