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人體生理學(xué)/中國(guó)科學(xué)院大學(xué)本科生教材系列 版權(quán)信息
- ISBN:9787030724717
- 條形碼:9787030724717 ; 978-7-03-072471-7
- 裝幀:一般膠版紙
- 冊(cè)數(shù):暫無
- 重量:暫無
- 所屬分類:>>
人體生理學(xué)/中國(guó)科學(xué)院大學(xué)本科生教材系列 內(nèi)容簡(jiǎn)介
人體生理學(xué)是探索人類生命活動(dòng)規(guī)律及其原理的基礎(chǔ)學(xué)科,是認(rèn)知人類生存、生活規(guī)律和生命現(xiàn)象的基礎(chǔ),是探索醫(yī)學(xué)各學(xué)科的基礎(chǔ)。本教材共六篇二十四章,六篇包括人體生理學(xué)基本原理,細(xì)胞生理學(xué)原理,神經(jīng)系統(tǒng)的感覺、運(yùn)動(dòng)和認(rèn)知功能,內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)的維持系統(tǒng),內(nèi)分泌系統(tǒng)與生殖系統(tǒng)生理學(xué)和整合生理學(xué)與機(jī)體功能穩(wěn)態(tài)。二十四章涵蓋細(xì)胞功能原理,循環(huán)、呼吸、消化和泌尿系統(tǒng)維持內(nèi)環(huán)境原理,神經(jīng)與內(nèi)分泌系統(tǒng)調(diào)節(jié)細(xì)胞器官系統(tǒng)協(xié)調(diào)活動(dòng)的原理,大腦高級(jí)功能原理和機(jī)體運(yùn)動(dòng)時(shí)整體器官系統(tǒng)協(xié)調(diào)原理等。本教材注重培養(yǎng)學(xué)生獲取扎實(shí)的人體生理學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)、了解人體生理學(xué)知識(shí)的來源以及實(shí)施基礎(chǔ)知識(shí)的聯(lián)系整合,同時(shí)與時(shí)俱進(jìn),引入近年人體生理學(xué)研究進(jìn)展,使得學(xué)生通過聯(lián)想與邏輯推理實(shí)現(xiàn)生理學(xué)知識(shí)的融會(huì)貫通,為人體生理學(xué)知識(shí)在生命科學(xué)與醫(yī)學(xué)中的廣泛應(yīng)用奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。 本教材可作為醫(yī)學(xué)和生命科學(xué)領(lǐng)域相關(guān)專業(yè)本科生與研究生學(xué)習(xí)教材,同時(shí)也是報(bào)考研究生時(shí)復(fù)習(xí)備考的助手。
人體生理學(xué)/中國(guó)科學(xué)院大學(xué)本科生教材系列 目錄
前言
**篇 人體生理學(xué)基本原理
**章 人體生理學(xué)及其研究?jī)?nèi)容 2
**節(jié) 人體生理學(xué)在生命科學(xué)和醫(yī)學(xué)中的重要地位 2
第二節(jié) 人體生理學(xué)研究策略 3
第二章 人體生理學(xué)基本原理 7
**節(jié) 細(xì)胞內(nèi)環(huán)境、機(jī)體內(nèi)環(huán)境及其穩(wěn)態(tài) 7
第二節(jié) 生理狀態(tài)下機(jī)體活動(dòng)的基本規(guī)律 8
第三節(jié) 物理學(xué)原理與生理機(jī)能活動(dòng) 10
第三章 機(jī)體生理活動(dòng)規(guī)律的調(diào)節(jié) 11
**節(jié) 生理功能調(diào)節(jié)途徑 11
第二節(jié) 生理功能的調(diào)節(jié)模式與控制系統(tǒng) 12
第三節(jié) 生理功能的調(diào)節(jié)效率 14
第二篇 細(xì)胞生理學(xué)原理
第四章 物質(zhì)的跨細(xì)胞膜轉(zhuǎn)運(yùn) 16
**節(jié) 細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)與功能 16
第二節(jié) 分子和離子的跨膜轉(zhuǎn)運(yùn) 17
第五章 跨細(xì)胞膜化學(xué)信號(hào) 22
**節(jié) 離子通道偶聯(lián)受體觸發(fā)的跨膜信號(hào) 22
第二節(jié) G蛋白偶聯(lián)受體觸發(fā)的跨膜信號(hào) 23
第三節(jié) 酶偶聯(lián)受體觸發(fā)的跨膜信號(hào) 24
第六章 跨細(xì)胞膜的電位信號(hào) 26
**節(jié) 細(xì)胞膜的被動(dòng)電學(xué)特性 26
第二節(jié) 跨細(xì)胞膜靜息電位及其產(chǎn)生機(jī)制 27
第三節(jié) 可興奮細(xì)胞膜動(dòng)作電位及其產(chǎn)生機(jī)制 29
第四節(jié) 細(xì)胞膜的等級(jí)電位 34
第五節(jié) 可興奮細(xì)胞及其興奮性 35
第七章 神經(jīng)細(xì)胞生理功能 37
**節(jié) 神經(jīng)元 37
第二節(jié) 神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞 39
第三節(jié) 神經(jīng)元間突觸與突觸傳遞 41
第八章 肌細(xì)胞生理功能 54
**節(jié) 橫紋肌細(xì)胞結(jié)構(gòu)與功能 54
第二節(jié) 平滑肌細(xì)胞結(jié)構(gòu)與功能 61
第九章 上皮細(xì)胞 63
**節(jié) 上皮細(xì)胞形態(tài)、結(jié)構(gòu)與分類 63
第二節(jié) 上皮細(xì)胞的功能 63
第十章 血液細(xì)胞生理和凝血 - 溶血平衡 65
**節(jié) 血細(xì)胞及其分類 65
第二節(jié) 紅細(xì)胞生理 65
第三節(jié) 白細(xì)胞生理 66
第四節(jié) 血小板生理特性與功能 68
第五節(jié) 生理性止血功能 70
第三篇 神經(jīng)系統(tǒng)的感覺、運(yùn)動(dòng)和認(rèn)知功能
第十一章 神經(jīng)細(xì)胞、突觸與神經(jīng)環(huán)路 75
**節(jié) 腦與脊髓神經(jīng)細(xì)胞 75
第二節(jié) 突觸及其信號(hào)傳遞 78
第三節(jié) 神經(jīng)通路和神經(jīng)環(huán)路 84
第十二章 神經(jīng)系統(tǒng)感覺產(chǎn)生的原理 88
**節(jié) 感受器 89
第二節(jié) 軀體感覺的傳入通路與感覺中樞 92
第三節(jié) 內(nèi)臟感覺傳入神經(jīng)通路和編碼中樞 96
第四節(jié) 中樞神經(jīng)系統(tǒng)編碼特殊感覺信息 97
第十三章 感覺器官的生理特征與功能 100
**節(jié) 軀體感覺的感受器種類與功能 100
第二節(jié) 眼睛的光信號(hào)感受與光 - 電轉(zhuǎn)換功能 103
第三節(jié) 內(nèi)耳對(duì)機(jī)械聲波的感受與聲電轉(zhuǎn)換功能 110
第四節(jié) 前庭感受器與軀體平衡維持 114
第五節(jié) 嗅覺和味覺感受器細(xì)胞生理 116
第十四章 神經(jīng)系統(tǒng)調(diào)控機(jī)體運(yùn)動(dòng)與運(yùn)動(dòng)協(xié)調(diào) 118
**節(jié) 運(yùn)動(dòng)中肌肉收縮指令傳出神經(jīng)元 118
第二節(jié) 中樞神經(jīng)系統(tǒng)調(diào)節(jié)空間姿勢(shì)與位置平衡 119
第三節(jié) 中樞神經(jīng)系統(tǒng)控制與調(diào)節(jié)軀體運(yùn)動(dòng) 122
第四節(jié) 神經(jīng)系統(tǒng)調(diào)節(jié)內(nèi)臟活動(dòng) 126
第五節(jié) 中樞神經(jīng)系統(tǒng)調(diào)節(jié)本能行為 130
第十五章 大腦的高級(jí)功能 132
**節(jié) 腦電活動(dòng)與腦電圖 132
第二節(jié) 中樞神經(jīng)系統(tǒng)調(diào)控覺醒與睡眠 133
第三節(jié) 大腦的學(xué)習(xí)與記憶功能 135
第四節(jié) 大腦皮層語言功能 139
第五節(jié) 大腦皮層高級(jí)認(rèn)知功能 139
第六節(jié) 情緒與情感反應(yīng)的調(diào)節(jié) 140
第四篇 內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)的維持系統(tǒng)
第十六章 血液循環(huán)系統(tǒng)生理 144
**節(jié) 心臟收縮與舒張驅(qū)動(dòng)血液循環(huán) 144
第二節(jié) 心肌細(xì)胞電活動(dòng)和生理特性 152
第三節(jié) 循環(huán)血管生理 160
第四節(jié) 心臟與血管活動(dòng)強(qiáng)度的調(diào)控 171
第五節(jié) 主要器官的血液循環(huán) 180
第十七章 呼吸系統(tǒng)生理 184
**節(jié) 肺通氣與肺泡通氣 184
第二節(jié) 肺泡和組織細(xì)胞的氣體換氣 191
第三節(jié) 氣體通過血液循環(huán)的運(yùn)輸 193
第四節(jié) 呼吸節(jié)律產(chǎn)生和反射性調(diào)節(jié) 197
第十八章 消化吸收系統(tǒng)生理 202
**節(jié) 消化道管壁及細(xì)胞生理 202
第二節(jié) 口腔內(nèi)食物消化 208
第三節(jié) 胃內(nèi)食糜的消化 209
第四節(jié) 小腸內(nèi)食糜的消化與吸收 215
第五節(jié) 大腸的生理功能 219
第六節(jié) 食糜消化物的吸收 220
第十九章 腎臟與尿生成生理學(xué) 224
**節(jié) 腎臟結(jié)構(gòu)與腎血流量 224
第二節(jié) 腎小球分子濾過功能 227
第三節(jié) 腎小管與集合管的分子轉(zhuǎn)運(yùn) 228
第四節(jié) 尿液濃縮與稀釋 233
第五節(jié) 尿液及其成分的調(diào)節(jié) 235
第六節(jié) 腎清除率 237
第七節(jié) 尿液的儲(chǔ)存與排放 238
第五篇 內(nèi)分泌系統(tǒng)與生殖系統(tǒng)生理學(xué)
第二十章 內(nèi)分泌系統(tǒng)生理學(xué) 241
**節(jié) 內(nèi)分泌腺與激素 241
第二節(jié) 下丘腦 - 腦垂體內(nèi)分泌生理 248
第三節(jié) 甲狀腺內(nèi)分泌生理 252
第四節(jié) 調(diào)控鈣磷動(dòng)態(tài)平衡的內(nèi)分泌生理 257
第五節(jié) 腎上腺的內(nèi)分泌生理 259
第六節(jié) 胰島細(xì)胞內(nèi)分泌生理 262
第七節(jié) 組織激素內(nèi)分泌生理 264
第二十一章 生殖系統(tǒng)生理學(xué) 266
**節(jié) 男性生殖生理 266
第二節(jié) 女性生殖生理 268
第三節(jié) 妊娠與分娩 272
第四節(jié) 生殖與性生理學(xué) 273
第六篇 整合生理學(xué)與機(jī)體功能穩(wěn)態(tài)
第二十二章 能量代謝平衡的調(diào)節(jié) 277
**節(jié) 能量生成與利用 277
第二節(jié) 能量代謝的影響因素 278
第三節(jié) 基礎(chǔ)代謝及其測(cè)量 278
第二十三章 體溫穩(wěn)態(tài)及其調(diào)節(jié) 280
**節(jié) 生理體溫及其波動(dòng) 280
第二節(jié) 機(jī)體的產(chǎn)熱與散熱 281
第三節(jié) 體溫穩(wěn)態(tài)的神經(jīng)調(diào)節(jié) 283
第二十四章 運(yùn)動(dòng)過程及其生理調(diào)節(jié) 285
**節(jié) 運(yùn)動(dòng)過程中器官系統(tǒng)的功能變化 285
第二節(jié) 運(yùn)動(dòng)過程中器官系統(tǒng)功能變化的調(diào)節(jié) 286
參考文獻(xiàn) 288
中英文索引 289
人體生理學(xué)/中國(guó)科學(xué)院大學(xué)本科生教材系列 節(jié)選
**篇 人體生理學(xué)基本原理 人體生理學(xué)(human physiology)是生命科學(xué)的基礎(chǔ)學(xué)科之一,是探索人類生命活動(dòng)規(guī)律及其原理的學(xué)科。通過學(xué)習(xí)人體生理學(xué),我們必須建立動(dòng)物生存與活動(dòng)的知識(shí)體系,這包括機(jī)體內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)是細(xì)胞生存和完成生理功能的基礎(chǔ);機(jī)體的循環(huán)、呼吸、消化和泌尿系統(tǒng)聯(lián)合協(xié)同完成內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài);神經(jīng)和內(nèi)分泌系統(tǒng)調(diào)節(jié)這些系統(tǒng)的活動(dòng)水平實(shí)現(xiàn)內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)等。 本篇重點(diǎn)討論人體生理學(xué)在醫(yī)學(xué)與生命科學(xué)中的地位,人體生理學(xué)研究的策略與方法,細(xì)胞環(huán)境與機(jī)體內(nèi)環(huán)境的穩(wěn)態(tài),生理狀態(tài)下機(jī)體活動(dòng)的基本規(guī)律,物理學(xué)原理在分析生理機(jī)能活動(dòng)中的應(yīng)用,人體生理活動(dòng)規(guī)律的神經(jīng)與激素調(diào)節(jié)等。 **章 人體生理學(xué)及其研究?jī)?nèi)容 人和其他高等動(dòng)物的機(jī)體由不同類型細(xì)胞構(gòu)成的多器官系統(tǒng)所組成,機(jī)體對(duì)環(huán)境信號(hào)刺激所做出的反應(yīng)有賴于這些細(xì)胞、器官和系統(tǒng)的功能正常。細(xì)胞的正常結(jié)構(gòu)和代謝水平是維持細(xì)胞生理功能的基礎(chǔ);細(xì)胞功能穩(wěn)態(tài)是器官系統(tǒng)完成功能活動(dòng)的基礎(chǔ)。機(jī)體絕大多數(shù)細(xì)胞生活在體液環(huán)境(內(nèi)環(huán)境)中,每個(gè)細(xì)胞從內(nèi)環(huán)境中獲取葡萄糖、氨基酸、脂肪和維生素等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),并將各種代謝產(chǎn)物排入內(nèi)環(huán)境中。要維持細(xì)胞結(jié)構(gòu)、代謝和功能的穩(wěn)態(tài),細(xì)胞生活之內(nèi)環(huán)境的物質(zhì)輸入、輸出以及生物物理、生物化學(xué)特性必須是穩(wěn)態(tài)的。細(xì)胞生存的內(nèi)環(huán)境是由循環(huán)、呼吸、消化和泌尿等系統(tǒng)協(xié)調(diào)活動(dòng)共同維持的。循環(huán)系統(tǒng)為內(nèi)環(huán)境中物質(zhì)的輸入、輸出提供運(yùn)輸通道;呼吸系統(tǒng)為內(nèi)環(huán)境提供氧氣和排出二氧化碳;消化系統(tǒng)為內(nèi)環(huán)境提供細(xì)胞合成與代謝所需的葡萄糖、氨基酸、脂肪和維生素等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì);泌尿系統(tǒng)排出內(nèi)環(huán)境中細(xì)胞代謝產(chǎn)物。 在不同的生理狀態(tài)下,機(jī)體的活動(dòng)水平會(huì)發(fā)生適應(yīng)性的變化。外界環(huán)境因素的波動(dòng)和環(huán)境信號(hào)刺激會(huì)誘導(dǎo)機(jī)體做出相應(yīng)的反應(yīng)。這時(shí)機(jī)體內(nèi)細(xì)胞活動(dòng)和代謝水平也將發(fā)生變化。為了滿足細(xì)胞功能活動(dòng)的變化,機(jī)體內(nèi)環(huán)境的物質(zhì)輸入、輸出和理化特性將有適應(yīng)性的調(diào)整,這就要求循環(huán)、呼吸、消化和泌尿等系統(tǒng)之功能發(fā)生相應(yīng)的調(diào)整。這些過程需要神經(jīng)和內(nèi)分泌系統(tǒng)通過反射或反饋調(diào)節(jié)來完成。因此,生理過程的基本原理是以滿足機(jī)體細(xì)胞的需求和與之適應(yīng)的內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)為原則,在神經(jīng)與內(nèi)分泌系統(tǒng)的反饋調(diào)節(jié)下通過細(xì)胞間和器官系統(tǒng)間相互協(xié)調(diào),實(shí)現(xiàn)機(jī)體對(duì)環(huán)境信號(hào)刺激的反應(yīng)。這些完善的生理過程是機(jī)體進(jìn)化的產(chǎn)物,通過生命個(gè)體的繁衍而延續(xù)。因此,生理學(xué)就是闡明人和高等動(dòng)物細(xì)胞、器官和系統(tǒng)功能的動(dòng)態(tài)活動(dòng)規(guī)律,內(nèi)環(huán)境相對(duì)穩(wěn)態(tài)的維持與調(diào)節(jié)及其這些動(dòng)態(tài)過程的機(jī)制。 **節(jié) 人體生理學(xué)在生命科學(xué)和醫(yī)學(xué)中的重要地位 具備機(jī)體生理過程、生理指標(biāo)及其調(diào)節(jié)機(jī)制的知識(shí)框架是認(rèn)知生命存在和保障健康的基礎(chǔ)。對(duì)于人和其他高等動(dòng)物來說,完善的生命個(gè)體具有動(dòng)物屬性和植物屬性。大腦具有編碼感覺、儲(chǔ)存信息、執(zhí)行認(rèn)知、調(diào)節(jié)情感反應(yīng)和控制運(yùn)動(dòng)等功能;脊髓起聯(lián)通腦和軀體的作用;腦和脊髓調(diào)控機(jī)體對(duì)環(huán)境因素刺激做出適應(yīng)性反應(yīng),因而決定了生命個(gè)體的動(dòng)物屬性。循環(huán)、呼吸、消化和泌尿等系統(tǒng)的功能活動(dòng)維持內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)和正常細(xì)胞代謝;內(nèi)分泌系統(tǒng)調(diào)節(jié)這些系統(tǒng)的功能,它們構(gòu)成了生命個(gè)體植物樣屬性。這些系統(tǒng)生理功能和各項(xiàng)生理指標(biāo)的正常標(biāo)志著生命個(gè)體的完善,是生命存在與維持的基礎(chǔ)。更重要的是標(biāo)志著生命存在與否的生命體征是基于神經(jīng)系統(tǒng)對(duì)刺激的反應(yīng)(即反射過程)以及心臟與呼吸的節(jié)律性活動(dòng),這些功能活動(dòng)是人體生理學(xué)的研究?jī)?nèi)容,因此人體生理學(xué)在醫(yī)學(xué)與生命科學(xué)中具有極其重要的地位。 學(xué)習(xí)人體生理學(xué)掌握生命個(gè)體正常活動(dòng)規(guī)律及其調(diào)節(jié)原理是了解生命個(gè)體維持、防治疾病和保障健康的基礎(chǔ)。在外源性和內(nèi)源性致病因素的作用下,機(jī)體內(nèi)細(xì)胞、器官或系統(tǒng)的生理功能與過程會(huì)發(fā)生紊亂。基于人體生理學(xué)知識(shí),我們能夠解讀和判斷機(jī)體的器官、系統(tǒng)和內(nèi)環(huán)境是否處于病態(tài),診斷病情的嚴(yán)重程度,即人體生理學(xué)是病理生理學(xué)和診斷學(xué)的基礎(chǔ)。疾病的治療原則就是在消除致病因素的同時(shí)把致病因素誘導(dǎo)的機(jī)體紊亂調(diào)整到生理性穩(wěn)態(tài)。 例如,成年人正常情況下心臟竇性心律是每分鐘60~100次均勻的節(jié)律性搏動(dòng)。成年人在清醒狀態(tài)下心率每分鐘低于60次或高于100次分別被稱為心動(dòng)過緩或心動(dòng)過速;如果心臟搏動(dòng)節(jié)律不均勻則為心律不齊。臨床上對(duì)其治療的目的就是要在消除病態(tài)心率和心律因素的同時(shí)把這些過快/過慢心率和心律不齊調(diào)整至正常范圍。成年人正常情況下生理性收縮壓和舒張壓分別是90~140mmHg和60~90mmHg(1mmHg=0.133kPa)。如果收縮壓高于140mmHg和(或)舒張壓高于90mmHg則為高血壓。高血壓的治療原則為消除高血壓的病因,如降低血管平滑肌收縮和水鈉潴留所致的外周總阻力增加,包括應(yīng)用腎上腺素受體拮抗藥、鈣通道阻滯劑、減少腎素-血管緊張素-醛固酮的合成和降低水鈉潴留等。 再如,情感障礙性疾病。情感障礙性疾病包括抑郁癥、焦慮癥和精神分裂癥等,這些情感障礙性疾病有病態(tài)記憶和認(rèn)知障礙為特征的行為變化。由于精神與認(rèn)知障礙是通過行為表現(xiàn)出來的,因此從生理心理學(xué)角度認(rèn)清這些精神障礙的病理生理過程是非常重要的,它通過行為特征清晰診斷,是個(gè)性化治療的基礎(chǔ)。例如,抑郁癥是由于累積性負(fù)性挫敗情景記憶導(dǎo)致快感缺失、興趣喪失和自我評(píng)估低下;焦慮癥則是恐懼記憶導(dǎo)致對(duì)未來事件的負(fù)性預(yù)測(cè)。因此抑郁癥和焦慮癥均表現(xiàn)為行為的退縮和低下。某些個(gè)體或多或少的有負(fù)性挫敗情景記憶和恐懼記憶,可能表現(xiàn)為抑郁-焦慮的混合。由于焦慮癥的治療原則是神經(jīng)系統(tǒng)鎮(zhèn)靜,抑郁癥的治療原則是對(duì)正性神經(jīng)過程的刺激。這兩個(gè)完全不同的治療原則要求我們必須清楚地理解抑郁癥和焦慮癥的病理生理性心理過程,根據(jù)它們的行為過程特征,進(jìn)行明確診斷后實(shí)施治療。另外,精神分裂癥患者的陽性病癥和體征(幻覺、妄想和躁狂等)與正常群體社會(huì)行為相沖突,容易危及社會(huì),其治療原則是改善精神狀態(tài)和異常行為,使之與社會(huì)群體相適應(yīng)。 在醫(yī)學(xué)和生命科學(xué)教學(xué)體系中,人體生理學(xué)是一門重要的核心基礎(chǔ)理論課程,其在醫(yī)學(xué)和生命科學(xué)中的角色類似于理工學(xué)科中的物理學(xué)。人體生理學(xué)以解剖學(xué)、組織學(xué)、細(xì)胞學(xué)、生物化學(xué)和物理學(xué)等學(xué)科為基礎(chǔ),是多學(xué)科學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)。掌握人體生理學(xué)的基本理論和研究方法也有助于提升科學(xué)思維,提升科學(xué)認(rèn)知和研究的方法與技能。 第二節(jié) 人體生理學(xué)研究策略 人體生理學(xué)概念和原理的早期建立是基于對(duì)人與其他哺乳動(dòng)物的解剖觀察,其后在生理學(xué)實(shí)驗(yàn)研究和臨床實(shí)踐的基礎(chǔ)上逐步完善。臨床實(shí)踐與人體生理學(xué)實(shí)驗(yàn)研究是相輔相成的,兩方面研究結(jié)果的一致加強(qiáng)了人體生理學(xué)概念和原理的形成。一方面,在對(duì)患者診療過程中,醫(yī)生們能觀察疾病狀態(tài)下某些臟器的功能低下或者亢進(jìn)及其在治療過程中的恢復(fù)。這些觀察為器官和系統(tǒng)功能的初步判定以及設(shè)定實(shí)驗(yàn)研究目的提供了依據(jù)。例如,各種原因引起的肝臟感染與毒性損傷能導(dǎo)致機(jī)體低蛋白血癥、脂肪吸收障礙和對(duì)毒素敏感等,保肝治療使得這些異常得以緩解改善。由此判斷肝臟的功能與血漿蛋白合成、脂肪消化和毒素分解有關(guān)。這為進(jìn)一步對(duì)肝臟功能的實(shí)驗(yàn)研究指明了方向。另一方面,各個(gè)器官和系統(tǒng)的正常功能所維持的生理性量化指標(biāo)是臨床上治愈患者的明確目標(biāo)。調(diào)查統(tǒng)計(jì)顯示,90%以上人群的收縮壓為90~140mmHg,舒張壓為60~90mmHg,膽固醇水平為3.9~6.5mmol/L,血糖水平為3.9~6.1mmol/L。這些人群具有*佳應(yīng)對(duì)環(huán)境變化的能力,提示機(jī)體處于這些內(nèi)環(huán)境理化因素穩(wěn)態(tài)之下的細(xì)胞活動(dòng)效能*為強(qiáng)大。因此,這些血壓、血脂和血糖的范圍是醫(yī)生調(diào)整患者異常血壓、血脂和血糖的目標(biāo)范圍。 隨著時(shí)代的發(fā)展,實(shí)驗(yàn)研究和操作技術(shù)的不斷進(jìn)步推動(dòng)了生理學(xué)基本概念和原理的建立與完善。血液在心血管內(nèi)循環(huán)和氣體通過肺呼吸概念的建立經(jīng)歷了近兩千年的發(fā)展。公元前古希臘學(xué)者亞里士多德(Aristotle)通過解剖觀察逝者和動(dòng)物尸體的心臟與血管,建立了心臟中心說和動(dòng)脈-靜脈間血液流動(dòng)。除了發(fā)現(xiàn)腦是智慧的發(fā)源地外,赫羅菲拉斯(Herophilus)等提出血液由肝臟產(chǎn)生,通過靜脈輸送到全身。蓋倫(Galen)認(rèn)為在肝臟中食物產(chǎn)生的血液為自然靈氣(natural spirit),當(dāng)血液流入左心室與肺源性物質(zhì)結(jié)合變成生命靈氣(vital spirit),在大腦中變?yōu)閯?dòng)物靈氣(animal spirit)。Galen這一理論影響了生理學(xué)達(dá)千余年之久。古代中醫(yī)的經(jīng)脈氣血流通理論認(rèn)為血液和氣體是伴行的,這與現(xiàn)代的血液中氧氣和二氧化碳運(yùn)輸?shù)挠^點(diǎn)相一致。16世紀(jì)英國(guó)醫(yī)生哈維(Harvey)在多種動(dòng)物活體中觀察了心臟與血管的關(guān)系,通過關(guān)閉靜脈流的實(shí)驗(yàn)推論血液并非在血管中來回流動(dòng),血液循環(huán)是心臟射血進(jìn)入動(dòng)脈和靜脈血液回流至心臟的不斷循環(huán)的過程,即現(xiàn)代版血液循環(huán)理論。這一推論被同時(shí)期的顯微解剖學(xué)家馬爾皮基(Malpighi)觀察組織毛細(xì)血管內(nèi)血流所證實(shí)。 ―、生理學(xué)實(shí)驗(yàn)研究策略的原理 在細(xì)胞、器官和系統(tǒng)活動(dòng)規(guī)律的研究中,定量改變研究對(duì)象生存環(huán)境因素,同時(shí)觀察這些對(duì)象的生理效應(yīng),這種輸入-輸出關(guān)系類似于數(shù)學(xué)中變量與函數(shù)的關(guān)系。生理反應(yīng)(函數(shù))與環(huán)境因素(變量)的統(tǒng)計(jì)學(xué)相關(guān)揭示它們之間存在相關(guān)甚至因果關(guān)系。例如,在改變心室舒張末期容積的同時(shí)檢測(cè)心室每搏輸出量,描繪它們的關(guān)系曲線,可以發(fā)現(xiàn)心室舒張末期容積與心臟每搏輸出量為伴隨增加的正相關(guān)關(guān)系。又如,肺內(nèi)壓與肺容量相伴增加的正相關(guān)關(guān)系(單位壓力引起肺容量變化被稱為肺順應(yīng)性)。另外,可興奮細(xì)胞產(chǎn)生動(dòng)作電位后有短暫的不應(yīng)期,此期內(nèi)任何刺激不能誘導(dǎo)動(dòng)作電位,但是隨著刺激強(qiáng)度的增加,細(xì)胞不應(yīng)期縮短,即二者為負(fù)相關(guān)關(guān)系。這些實(shí)驗(yàn)過程是基于生理學(xué)實(shí)驗(yàn)研究的因素-效應(yīng)相關(guān)原理。環(huán)境因素的改變可以是物理、化學(xué)刺激和藥物作用。 闡明細(xì)胞和器官活動(dòng)規(guī)律的分子機(jī)制可以利用分子-細(xì)胞、器官生理效應(yīng)的相關(guān)性研究,如果分子與細(xì)胞、器官生理效應(yīng)呈因果關(guān)系,分子與細(xì)胞、器官生理效應(yīng)相伴存在,上調(diào)分子將增強(qiáng)細(xì)胞、器官生理效應(yīng),下調(diào)分子將削弱細(xì)胞、器官生理效應(yīng)。如在X蛋白分子調(diào)節(jié)信息儲(chǔ)存神經(jīng)元興奮性之機(jī)制的研究中,完善的實(shí)驗(yàn)分析應(yīng)包括細(xì)胞內(nèi)基因分析和免疫細(xì)胞化學(xué)分析能否顯示X蛋白分子基因和蛋白質(zhì)在神經(jīng)元中表達(dá);X蛋白分子基因敲除或基因沉默能否下調(diào)神經(jīng)元的興奮性;X蛋白分子基因過表達(dá)能否上調(diào)神經(jīng)元的興奮性。X蛋白分子上調(diào)和下調(diào)實(shí)驗(yàn)也可通過應(yīng)用X蛋白分子的激活劑和抑制劑來完成,即激動(dòng)劑上調(diào)細(xì)胞興奮性,抑制劑下調(diào)細(xì)胞興奮性。這些實(shí)驗(yàn)結(jié)果提示X蛋白分子對(duì)神經(jīng)元興奮性呈正相關(guān)調(diào)節(jié)。這種相關(guān)性分析也可被用于分子與細(xì)胞、器官生理效應(yīng)間的負(fù)相關(guān)關(guān)系的研究。另外,這些原理也可被用于研究行為的分子機(jī)制。在檢驗(yàn)X蛋白分子是否介導(dǎo)記憶形成的研究中,X蛋白分子基因和蛋白質(zhì)應(yīng)當(dāng)在學(xué)習(xí)記憶相關(guān)腦區(qū)表達(dá);X蛋白分子基因敲除或基因沉默阻斷學(xué)習(xí)效率和記憶形成;X蛋白分子基因過表達(dá)增強(qiáng)學(xué)習(xí)記憶效率。基于這些實(shí)驗(yàn)結(jié)果的結(jié)論是X蛋白分子參與學(xué)習(xí)過程與記憶形成。 生理學(xué)實(shí)驗(yàn)是根據(jù)生理參數(shù)設(shè)定條件來客觀地觀察與分析生命過程,尤其是分析單一因素對(duì)機(jī)體的某種細(xì)胞、器官和系統(tǒng)特定功能的影響,進(jìn)而凝練生理學(xué)概念和原理。由于實(shí)驗(yàn)可能或多或少地造成機(jī)體損害,故生理學(xué)實(shí)驗(yàn)主要是動(dòng)物實(shí)驗(yàn)。在獲得受試者知情同意的情況下,可在人體進(jìn)行有限的非傷害性試驗(yàn)。由于人類與其他哺乳動(dòng)物的細(xì)胞、器官和系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)功能有相似之處,細(xì)胞分子在進(jìn)化和遺傳上呈同源保守。因此,基于哺乳動(dòng)物實(shí)驗(yàn)的研究成果演繹推論人體生理功能被廣泛釆用與接受。相對(duì)于動(dòng)物神經(jīng)系統(tǒng),人腦高級(jí)功能有質(zhì)的和全能的變化,利用動(dòng)物神經(jīng)系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果推斷人腦高級(jí)功能是局限的。因此推斷人體功能活動(dòng)規(guī)律及其機(jī)制必須注意到人與其他動(dòng)物結(jié)構(gòu)功能的差異,不能簡(jiǎn)單地套用動(dòng)物實(shí)驗(yàn)結(jié)果。 二、生理學(xué)中動(dòng)物實(shí)驗(yàn)和人體試驗(yàn) 根據(jù)實(shí)驗(yàn)研究持續(xù)的時(shí)程,可分為急性和慢性實(shí)驗(yàn);急性動(dòng)物實(shí)驗(yàn)又可分為離體和在體實(shí)驗(yàn)。這些實(shí)驗(yàn)方法各有優(yōu)缺點(diǎn)和適用范圍。生理學(xué)研究實(shí)驗(yàn)方法的選擇應(yīng)根據(jù)實(shí)驗(yàn)研究的特點(diǎn)和實(shí)驗(yàn)方法能*大限度地幫助抽提結(jié)論。 急性離體實(shí)驗(yàn)是從正常動(dòng)物體內(nèi)取出待研究器官、組織或細(xì)胞,置于維持其正常功能
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