动物生理学1.序论

动物生理学陈强2010年9月第一章绪论1.1生理学的研究对象和任务生理学（Physiology）是以生物机体的生命活动现象和机体各个组成部分的功能及其机理为研究对象的一门科学。Physiologyisthescientificinvestigationoftheprocessesorfunctionsoflivingthings.生理学在生物学中的地位及生理学的分支生物学植物生物学动物生物学微生物学病毒学人类学古生物学生物学形态学生理学生态学发育生物学分类学遗传学进化论生物学群体生物学个体生物学细胞生物学分子生物学生物学生物化学生物物理学生物数学仿生学生理学动物生理学人体生理学植物生理学生理学细胞生理学（细胞和分子水平）器官和系统生理学整体生理学应用生理学运动生理学劳动生理学潜水生理生理学航天生理学一、生理学的任务人体生理学的任务就是研究构成人体各个系统的器官和细胞的正常活动过程，特别是各个器官、细胞功能表现的内部机制，不同细胞器官之间的相互联系和相互作用，并阐明人体作为一个整体，其部分的功能是如何互相协调、互相制约，从而能在复杂多变的环境中维持正常的生命活动。Themajorgoalsofphysiologyaretounderstandandpredicttheresponseofthebodytostimuliandtounderstandhowthebodymaintainsconditionswithinanarrowrangeofvaluesinaconstantchangingenvironment.二、生理学研究的三个水平•细胞和分子水平的研究•器官和系统水平的研究•整体水平的研究中国古代著作中的解剖生理学内容《黄帝内经》中国古代蕴含着丰富哲学思想的医学著作又称《内经》。现分为《素问》、《灵枢》两书。托名黄帝,真实作者不可考。成书年代说法不一，一说战国，一说秦汉间，一说西汉初期或中期。实非一时一人之作。书中有“若夫八尺之士，皮肉在此，外可度量切循而得之，其死可解剖而视之”1.2生理学发展简史《齐民要术》（贾思勰，公元533－544）中的相畜法对家畜的机体结构与功能间的关系进行了描述。《本草纲目》描写了许多动物的形态、内部解剖。《医林改错》（清代王任清，1768－1831）作者到坟地和刑场解剖尸体，补充和纠正了古书中的一些错误。该书特别阐述了对脑的看法，如“灵机记性于脑”，“听之声归于脑”，“两目即脑汁所生”等。在当时，应该说已具有相当高的科学水平。西方解剖生理学的发展亚里士多德(Aristotle,公元前384－322)盖伦(Galen,129-199)维萨力欧(也译作维萨里)(Vesalius,1514-1564)哈维(Harvey,1578－1657）Aristotle(384-322BC)亚里士多德WorksonnaturalhistoryHistoryofAnimals(physical/mentalqualities,habits)OnthepartsofAnimalsOntheMovementofAnimalsOntheProgressionofAnimalsOntheGenerationofAnimalsMinortreatisesGalenwasphysiciantotheRomanEmperorMarcusAurelius.Galenwastheoriginatoroftheexperimentalmethodinmedicalinvestigation,andthroughouthislifedissectedanimalsinhisquesttounderstandhowthebodyfunctions.Healsorecommendedthatotherdoctorspracticedissectionasameansofdiscoveryaswellastoimprovesurgicalskills.ManyofGalen'sanatomicalandphysiologicalobservationswereaccurate.Heprovedthaturinewasformedinthekidney(asopposedtothebladderwhichwascommonbelief).Hecorrectlyidentifiedsevenofthe12cranialnerves,discoveredthevalvesoftheheart,recognizedthecontagiousnessoftuberculosis,andthepossiblespreadofrabiesviadogs.Galen'smostimportantdiscoverywasthatarteriescarryblood,notair.•Hewasthefirsttoidentifythebrain-mindrelation,thebasicworkingstructureoftheeyeandear,aswellasdistinguishingdifferencesbetweenmotorandsensorynerves•Galenwasprolific,withnearly500treatisestohisname.Infact,Galen'sinfluencereignedsupremeovermedicinefor15centuriesafterhisdeath.It'sironicthattheancientworld'sstrongestsupporterofexperimentationforscientificdiscoverywouldgounquestionedforsuchalongtime.BytheRenaissance,whenman'scriticalthinkingskillsreturned,manyofGalen'snotionswerefinallyrefutedbypeoplesuchasVesaliusandHarvey.•Galen'smostlastingtechnique,onethatsurvivedhisdiscreditationduringtheRenaissance,isthetakingofthepulse-stilldonebydoctorstothisday.AndreasVesaliusAndreasVesalius(1514-64)wasaBelgiananatomistandphysicianwhosedissectionsofthehumanbodyanddescriptionsofhisfindinghelpedtocorrectmisconceptionsprevailingsinceancienttimes.开始用人的尸体作解剖材料，被誉为现代解剖学奠基人，1543年发表《人体的结构一书》WilliamHarveyWilliamHarveywasborninEnglandin1578.AfterearningadegreeatCambridgeUniversityattheageoftwenty,hejourneyedtoItalytostudymedicineattheUniversityofPadua.PaduawasthecenterforwesternEuropeanmedicalinstructionatthattime.Harveygraduatedwithhonorsin1602andreturnedtoEnglandwhereheearnedyetanothermedicaldegreefromCambridgeUniversity.Hethensettleddowntobeginpracticingmedicine.•Harveywasfascinatedbythewaybloodflowedthroughthehumanbody.Mostpeopleofthedaybelievedthatfoodwasconvertedintobloodbytheliver,thenwasconsumedasfuelbythebody.Harveyknewthiswasuntruethroughhisfirsthandobservationsofhumanandanimaldissections.In1628HarveypublishedAnAnatomicalStudyoftheMotionoftheHeartandoftheBloodinAnimalswhichexplainedhowbloodwaspumpedfromtheheartthroughoutthebody,thenreturnedtotheheartandrecirculated.Theviewsthisbookexpressedwereverycontroversial(有争议的）andlostHarveymanypatients,butitbecamethebasisforallmodernresearchontheheartandbloodvessels.Asecondground-breakingbookpublishedbyHarveyin1651,EssaysontheGenerationofAnimals,isconsideredthebasisformodernembryology.巴甫洛夫(IvanPavlov,1849-1936)俄罗斯生理学家，在心血管神经支配、消化液分泌机制方面进行了大量研究，在神经生理学方面，提出了著名的条件反射和信号学说，获得1904年诺贝尔生理及医学奖。1.3生理学研究方法观察描述法实验方法（WilliamHarvey哈维)1847年Ludwig路德维格发明了记纹鼓以后实验技术不断发展动物实验人体实验急性实验acuteexperiment慢性实验chronicexperiment在体invivo离体invotro弹簧记纹鼓1.4机体的内环境与稳态人体及高等动物都是多细胞生物，多细胞生物所接触的外界环境称为外环境externalenvironment，externalenvironment是不断变化的。高等动物的各种生理活动归根结底是细胞活动的结果，每一个细胞可以看成是一个独立的生存单位，象动物体处于外环境中一样，细胞也处于一个环境当中，而且对环境的条件要求十分严格。体内细胞直接生存的液体环境称机体的内环境internalenvironment。•成年人的身体中液体占体重的60%•其中2/3为细胞内液intracellularfluid，占体重的40%•另1/3为细胞外液经extracellularfluid，占体重的20%•对于高等动物internalenvironment＝细胞外液组织液interstitialfluid80%血浆plasma20%细胞外液internalenvironment的物理、化学性质是相对稳定的，如温度、pH、各种离子的浓度等，这种内环境的相对平衡状态称作稳态Homeostasis。但是internalenvironment理化性质的稳定不是一种凝固的状态，而是各种物质在不停的转换中达到的相对平衡状态，即动态平衡.Homeostasis是生理学中的一个非常重要的概念，机体的一切调节活动都围绕着稳态的维持。Homeostasis1.Theabilityortendencyofanorganismtomaintaininternalequilibriumbyadjustingitsphysiologicalprocesses.2.Theprocessesusedtomaintainsuchbodilyequilibrium.Homeostasisisoneofthefundamentalcharacteristicsoflivingthings.Itreferstothema