动物生理学1序论.docx
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动物生理学1序论
动物生理学1序论
动物生理学动物生理学主讲内容(51学时):
第一章绪论(2学时)第二章神经肌肉组织的一般生理(6学时)第三章中枢神经系统(6学时)第四章血液生理(4学时)第五章血液循环(5学时)第六章呼吸与鳔(5学时)第八章消化与吸收(5学时)第七章感觉生理(4学时)第九章排泄与渗透压调节(5学时)第十章内分泌(5学时)其它:
4学时第一章绪论学习目标掌握生理学理论课程内容与研究层次。
生理学的研究方法与实验课程内容。
。
新陈代谢与兴奋性;内环境与稳态、生理机能调节方式。
。
了解生理学发展简史。
生理机能调节模式。
第一章绪论第一节生理学概述生理学概念发展史课程内容与研究层次研究方法与实验课程内容第二节生命活动的基本特征新陈代谢兴奋性生殖第三节动物生理功能调节内环境与稳态调节方式调节模式第四节课程要求如何学习生理学教学参考文献要求掌握知识点本章内容第一节生理学概述一、生理学概念生理学(physiology):
研究机体功能(function)与机制((mechanism),是生物学的分支(现象与规律)。
生理学分支学科(发展迅速)研究对象:
生理学,植物生理学,动物生理学,微生物生理学。
动。
物生理学:
家畜生理学,鱼类生理学等,属于比较生理学范畴。
特殊条件:
高山生理学、潜水生理学、航空生理学、运动生理学等;环境生理学、生殖生理学等成为新兴学科。
研究层次:
系统生理学,细胞生理学(普通生理学)等。
相关课程:
生物化学、细胞生物学、组织胚胎学、普通动物学。
第一节生理学概述二、生理学发展简史生理学发展动力:
人类实践活动(医学、畜牧、渔业等)。
。
医学的突出贡献:
生理学是医学的基础理论科学。
通过医学实践又可以检验生理学理论是否正确,并不断以新的内容和新的问题丰富生理学理论和推动生理学研究。
。
生理学发展阶段:
古代生理((17世纪以前),近代生理学((17~20世纪)和现代生理学((20世纪以后)。
。
第一节生理学概述1、、古代生理我国的《黄帝内经》:
阴阳五行学说,经络、脏腑、七情六淫。
。
古希腊西波克拉底((Hippocrates)):
以整体观点看有机体机能。
伦古罗马盖伦(Galen):
提出解剖推论功能假说,进行动物活体解剖,著述颇多。
他的影响直至欧洲文艺复兴早期,但错误较多。
。
比利时学者维萨里((Vesalius)):
文艺复兴时期,首开人体解剖先河。
他发表《人体结构》,冲击了神学观念和的陈腐之见,受到保守势力的围攻迫害,不得不辞职放弃研究。
。
在古代未形成系统的生理学科。
。
第一节生理学概述2、、近代生理学生理学真正地成为一门实验性科学是从17世纪开始的。
。
英国医生威廉哈维((Harvey,William)):
证明了血液循环的途径,著有《心血运动论》,里程碑书籍。
。
法国笛卡尔((Decartes)):
提出机体的反射理论;英国谢灵顿((Sherringtou)):
阐明神经系统活动规律。
。
俄罗斯巴甫洛夫((IvanPetrovichPavlov)):
用慢性动物实验,深入探讨了分泌腺和脑的功能,创建了高级神经活动系统,对医学、心理学、生理学以及哲学产生了深远的影响。
。
第一节生理学概述威廉哈维哈维是医生、生理学家、胚胎学家。
他一生写过大量科学论著,但只发表了《心血运动论》和《论动物的生殖》两书以及几封为《心血运动论》辩护的公开信。
其中1628年,发表的划时代著作《关于动物心脏与血液运动的解剖研究》(中译名《心血运动论》)标志着近代生理学的诞生,同时也奠定了哈维在科学发展史上的重要地位。
在《心血运动论》中,哈维提供了大量的证据,其中包括人的临床观察、尸体解剖、许多种类动物的解剖与观察,而且利用定量思想、逻辑分析和生理测试,从各个方面证明心脏是一个可以泵出血液的肌肉实体,血液以循环的方式在血管系统中不断流动。
第一节生理学概述他的科学贡献分三个时期,即心脏生理、消化生理和高级神经活动生理。
早年发现温血动物心脏有特殊的营养性神经,能使心跳增强或减弱。
在消化腺的研究中,他创造了多种外科手术,改进了实验方法,以慢性实验代替了急性实验,从而能够长期地观察整体动物的正常生理过程。
在研究消化生理的过程中,形成了条件反射的概念,从而开辟了高级神经活动生理学的研究。
从从1903年起,连续三十余年,致力于这个新领域的发展。
晚年转入精神病学的研究,并提出了两个信号系统学说。
他的高级神经活动学说对于医学、心理学以至于哲学等方面都有影响。
1904年获诺贝尔生理或医学奖。
主要著作有《消化腺机能讲义》、《动物高级神经活动(行为)客观研究二十年经验》及《大脑两半球机能讲义》等。
。
巴甫洛夫第一节生理学概述姓名发明和发现时间1、I.P.巴甫洛夫(俄国人)消化系统生理学方面的研究19042、C.戈尔季(意大利人)和S.拉蒙-卡哈尔(西班牙人)神经系统精细结构的研究19063、S.A.S.克劳(丹麦人)有关体液和神经因素对毛细血管运动机理的调节19204、A.V.希尔(英国人))和迈尔霍夫(德国人)肌肉能量代谢和物质代谢19225、F.G.班廷(加拿大)和J.J.R.麦克劳德(加拿大人)发现胰岛素19235.W.爱因托文(荷兰人)发现心电图机理19247、K.兰德斯坦纳(美籍奥地利人)发现血型19308、C.S.谢林顿(英国人)和E.D.艾德里安(英国人)发现神经细胞活动的机制19329、H.H.戴尔(英国人)和O.勒韦(美籍德国人)发现神经冲动的化学传递193610、A.森特-焦尔季(匈牙利人)发现肌肉收缩原理193711、C.海曼斯(比利时人)发现呼吸调节中颈动脉窦和主动脉的机理193812、W.R.赫斯(瑞士人)发现动物间脑的下丘脑对内脏的调节功能194913、E.C.肯德尔、P.S.亨奇(美国人)和T.赖希施泰因(瑞士人)发现肾上腺皮质激素及其结构和生物效应195014、E.W.萨瑟兰(美国人)发现激素的作用机理197115、R.C.L.吉尔曼和A.V.沙里(美国人)发现下丘脑激素197716、A.G.吉尔曼和M.罗德贝尔(美国人)发现G蛋白及其在细胞中转导信息的作用199417、A.卡尔森(瑞典)、P.格林加德(美国)和E.坎德尔(美国)发现了神经系统中的信号传递201918、R.阿克塞尔(美国)和L.巴克(美国)气味受体和嗅觉系统组织方式研究2004第一节生理学概述3、现代生理学发展方向宏观发展:
19世纪后叶和20世纪以来,生理学进入了系统化的境界,它通过神经和内分泌的研究把各个器官连成了一个整体。
微观发展:
随着其它学科快速发展,生理学不仅仅停留在器官和系统生理学水平上,在细胞和分子水平研究方面异常活跃;研究热点:
细胞内环境稳态及其调节机制、细胞跨膜信息传递机制、基因水平的功能调控机制等方面,使生命活动基本规律得到了较深入阐述。
第一节生理学概述我国现代人体生理学创立阶段:
1926年北京协和医学院生理系主任林可胜发起创建了中国生理学会,,1927年出版了《中国生理学杂志》,标志中国生理学科的创立。
。
研究领域:
当时我国比较集中的研究工作是关于胃液分泌、物质代谢、神经肌肉和心血管运动的神经调节等问题,并在学术上作出了贡献,受到国际生理学界的重视。
。
突出贡献:
林可胜系统研究了脂肪在小肠中抑制胃液分泌和胃运动机制,发现了肠抑胃素,这是中国人发现的第一个激素,是消化生理学中的经典性工作。
。
第一节生理学概述林可胜,中国生理学奠基人之一。
福建厦门人。
1897年10月15日生于新加坡,1969年7月8日卒于牙买加。
幼年在爱丁堡读书。
1919年,毕业于爱丁堡大学医学院,1920年获哲学博士学位,并被聘为讲师。
1923年当选为英国皇家学会爱丁堡分会会员。
1924年赴芝加哥大学进修,直至1941年太平洋战争发生时才中断出版。
在生理学家A.J.卡尔森教授实验室与A.C.艾维合作,进行胃液分泌方面的研究,成绩卓著。
1925年回国,任北京协和医学院生理系主任教授。
1935~1937年为协和医学院三人领导小组成员之一,发表论文约20篇。
执行院长职务。
第一节生理学概述神经生理学研究奠基人-张香桐神经-肌肉:
机体各部位的肌肉在猴运动皮层的定位研究被公认是经典工作,提出了肌肉神经传入纤维的经典分类法,至今仍被普遍采用。
触突方面:
提出树突具有电兴奋性,能传导冲动,并提出存在胞体上和树突上两种不同的突触兴奋概念,认为是世界上第一个阐述了树突上突触连接的重要性的人。
1992年国际神经网络学会授予他终身成就奖。
由于对针刺镇痛机制研究做出的巨大贡献,他荣获比利时皇家医学科学院外国名誉院士称号。
第一节生理学概述张香桐(1907-)张香桐,1933年年毕业于北京大大学心理系,1943年赴美留学,获耶鲁大学哲学博士,1958年当选为中国科学院院士,1980年1984年,任科学院上海脑研究所所长,1984年1999年任名誉所长,1999年起担任科学院神经科学研究所名誉所长。
张香桐是我国对神经生理贡献最大、最负国际盛誉的神经科学家之一,在神经生理学的一些领域内做出了重要的贡献,在国际上享有很高的声誉。
第一节生理学概述我国动物生理学发展创始人:
赵以炳是我国著名的动物生理学家,是动物冬眠生理学的创始人。
研究领域:
曾在肌肉的渗透性,皮肤呼吸,哺乳动物冬眠与低体温以及高级神经活动生理学等方面作出突出贡献。
对刺猬冬眠的研究享有国际声誉。
突出贡献:
曾致力于创建我国第一个理科生理学专业,为全国综合大学生理学的教学、科研和人才培养作出重要贡献。
提倡理科生理学科研以细胞生理和比较生理学为主攻方向,对我国比较生理学发展起了推动作用。
《动物生理学》教材创始人(陈守良)。
第一节生理学概述赵以炳,生理学家和教育家。
我国冬眠生理学创始人。
曾在肌肉渗透性,皮肤呼吸,哺乳动物冬眠与低体温以及高级神经活动生理学等方面发表研究论文50篇。
对刺猬冬眠的研究享有国际声誉。
曾致力于创建我国第一个理科生理学专业,为全国综合大学生理学的教学、科研和人才培养作出重要贡献。
提倡理科生理学科研以细胞生理和比较生理学为主攻方向,对我国比较生理学发展起了推动作用。
第一节生理学概述鱼类生理学发展创立:
鱼类生理学发展历史较短,早期鱼类生理学散见于生物学期刊中,没有形成系统知识体系。
1936年,欧洲学者翁德((Wunder)编著《中欧淡水鱼类生理学》,同年,日本学者川本信之出版《鱼类生理学》,奠定鱼类生理学研究基础。
1941年,前苏联学者普契科夫编写第一本《鱼生理学》教材,之后,对鱼类生理的研究日益增多。
我国:
20世纪以来,我国学者先后编写5-6本比较有影响的鱼类生理学教材和专著,从传统的淡水鱼类逐渐深入到海洋鱼类生理。
学研究,取得了大量研究资料。
刘筠和林浩然院士作出突出贡献。
第一节生理学概述我国刘筠院士长期从事鱼类及水生经济动物的生殖生理的教学和研究,先后进行长江流域家鱼人工繁殖和技术推广应用研究。
20世纪80年代后期,应用细胞工程和有性杂交相结合的综合技术,建立国内第一个鱼类多倍体基因库,成功地培育出了三倍体鲫鱼和三部体鲤鱼。
著有《中国养殖鱼类繁殖生理学》等专著。
第一节生理学概述林浩然,中国工程院院士。
主要从事鱼类生理学和鱼类内分泌学研究,取得具有国际先进水平的科技成果。
20世纪80年代以来,与加拿大R.E.Peter教授合作,阐明了鱼类脑垂体促性腺激素的合成与分泌受神经内分泌调节的作用机理。
这项研究成果充实了鱼类生殖内分泌学的理论,为鱼类人工催产的新药物和新技术提供坚实基础,在此基础上,并研制成功高活性的新型鱼类催产剂,国内外首创,学术界称之为第三代鱼类催产剂,此项技术命名为林-彼方法。
第一节生理学概述三、课程内容与研究层次课程内容细胞的基本功能(神经肌肉组织的一般生理);生理功能的调节(神经系统生理学、内分泌生理学);血液与血液循环;呼吸生理与鳔;感觉生理;消化与吸收;排泄与渗透调节;其它:
生殖与繁殖、能量代谢与体温调节。
第一节生理学概述研究水平(三个水平综合有助于阐明生理功能机制)细胞和分子水平细胞是最基本结构和功能单位,其生理特性决定于生物大分子物理化学特性,能够揭示生命现象的本质规律。
器官和系统功能(主要内容)阐明器官和系统对于机体的作用和影响因素等。
研究血液循环系统的生理功能,先阐明心脏协同活动、射血、血管血液供给等规律。
这方面的知识称为器官和系统生理学。
整体生理功能生理功能虽然以细胞和分子特性为基础,并服从于物理化学规律,但。
生理学毕竟不等同于物理学和化学,最终功能发生在整体水平上。
第一节生理学概述细胞和分子水平第一节生理学概述生理学研究的器官和整体水平第一节生理学概述四、生理学研究方法与实验内容研究方法观察:
以动物活体为对象,以物理学或化学方法,通过数据处理、科学分析得出对生命活动规律的认识,以生物学为主。
实验:
人为控制因子,生理学为主。
分为急性实验和慢性实验。
急性实验:
实验动物最终死亡,分为在体(麻醉状态下,暴露出实验器官)和离体实验。
属于分析法。
慢性实验:
在完整正常的动物体上对某一器官或生理现象进行实。
验,通过造瘘、摘除,待手术创伤恢复后用于试验,属综合法。
第一节生理学概述急性实验第一节生理学概述慢性实验瘘管第一节生理学概述实验内容认知实验生理学实验信息采集系统的使用;蛙类坐骨神经-腓肠肌标本的制备;刺激强度和刺激频率与蛙类骨骼肌收缩的关系;蛙类反射弧分析和脊髓反射特征;蛙类心脏起博点与心室期外收缩和代偿间歇;人体心脏听诊、指脉图和动脉血压测定;红细胞脆性、血液凝固过程观察和血型测定。
第一节生理学概述生理学信号采集与处理系统第一节生理学概述蛙类坐骨神经腓肠肌标本制备第一节生理学概述刺激强度和刺激频率与蛙类骨骼肌收缩的关系第一节生理学概述蛙类反射弧分析和脊髓反射特征第一节生理学概述蛙类心脏起博点与心室期外收缩和代偿间歇第一节生理学概述人体心脏听诊、指脉图和动脉血压测定第一节生理学概述红细胞脆性、血液凝固过程观察和血型测定红细胞胞纤维蛋白白第一节生理学概述综合性实验动作电位引导、传导速度和不应期测定;离体蛙类心脏灌流;动脉血压的神经和体液调节;呼吸运动调节;离体小肠平滑肌运动。
设计性实验环境因子对鱼类重要生理学功能的影响。
第一节生理学概述动作电位引导、传导速度和不应期测定第一节生理学概述离体蛙类心脏灌流第一节生理学概述动脉血压的神经和体液调节第一节生理学概述呼吸运动调节第一节生理学概述离体小肠平滑肌运动第一节生理学概述设计型实验:
环境因子对鱼类繁殖和发育的影响雌鱼鱼雄鱼鱼22细胞期破膜前期期第二节生命活动的基本特征生物体的生命活动多种多样,千姿百态,怎样来判断一个生物体是否具有生命,经过大量的研究证实,新陈代谢、兴奋性和生殖是各种生物体生命活动的基本特征。
一、新陈代谢(metabolism)新陈代谢:
机体与环境之间进行的物质和能量交换,是实现自我更新的过程,包括合成代谢和分解作用。
物质合成和分解称为物质代谢,伴随物质代谢而发生能量储存、释放、转移和利用过程。
称为能量代谢。
新陈代谢过程中,物质代谢和能量代谢同时进行。
最基本特征:
一切功能都建立在新陈代谢基础上,新陈代谢一旦停止,生命随之终结,新陈代谢是生命的最基本特征。
第二节生命活动的基本特征二、兴奋性除了最基本的生命特征之外,生物体还必须具备对外界刺激发生反应的能力,由此生物体不断适应环境得以生存。
兴奋(excitation)与兴奋性(excitability)兴奋性、反应、兴奋和抑制、可兴奋组织和细胞。
刺激(stimulus)与条件阈刺激、阈上刺激、阈下刺激;刺激强度:
基强度、阈强度。
第二节生命活动的基本特征三、生殖(reproduction)概念:
生物体生长发育到一定阶段后,能够产生与自己相似的子代个体,这种功能称为生殖或繁殖,任何生物个体的寿命都是有限的,必然要衰老和死亡。
意义:
一切生物都是通过产生新个体来延续种系,所以生殖是动物绵延和繁殖种系的重要生命活动,也是生物体重要的特征。
方式:
高等动物生殖通过两性生殖器官活动来实现,过程包括生殖细胞形成过程,交配和受精过程及胚胎发育等重要环节。
第三节生理功能的调节一、内环境和稳态内环境((internalenvironment)):
细胞外液。
。
稳态((homeostasis)):
内环境理化状态相对稳定(不是恒定)。
。
意义:
是生理学核心概念,即机体依赖调节机制,对抗内外环境变化的影响,维持内环境等生命指标和生命现象处于动态平衡的相对稳定状态。
。
稳态的维持:
血液、血液循环、呼吸、消化、排泄、神经和体液调节等。
。
第三节生理功能的调节内环境示意图第三节生理功能的调节二、生理功能的调节方式机体对内外环境变化的反应,由三种调节机制来完成,即神经调节、体液调节、自身调节。
。
1、、神经调节((nervousregulation)反射((reflex)):
:
反射弧((reflexarc)):
反射的结构基础为反射弧,包括感受器、传入神经、神经中枢、传出神经和效应器。
。
反射是闭环系统((closed-loopsystem)):
反射调节是机体重要的调节机制,神经系统功能不健全时,调节将发生混乱。
效应器上也存在特殊的感受细胞或感受器。
。
第三节生理功能的调节2、、体液调节((humoralregulation)某些细胞产生特殊的化学物质,借助于血液循环,到达全身器官组织或某一器官组织,引起这器官组织的某些特殊的反应。
。
神经-体液调节:
内分泌腺本身直接或间接地受到神经系统的调节,体液调节是神经调节的传出环节,称为神经-体液调节。
。
比较:
神经调节迅速而精确,范围局限、持续时间短暂;体液调节比较缓慢、作用持久而弥散,两者相互配合使生理功能调节更趋于完善。
。
3.自身调节((autoregulation)):
不依赖于外来的神经或体液调节情况下,自身对刺激发生的适应性反应过程,局部调节。
。
第三节生理功能的调节神经-内分泌调节第三节生理功能的调节三、生理功能的调控模式1、非自动控制系统不存在反馈,无自动控制能力,体内不多见。
应激促肾上腺皮质激素。
。
2、、自动控制系统(常见))属于闭环系统,具有自动控制能力。
结果反过来影响调节原因和过程,称为反馈。
负反馈(方向相同)和正反馈(方向相反)。
3、、前馈((feed-forward))控制系统(开环系统))前馈信息作用于控制系统,对抗干扰信息对受控系统的作用。
条件反射属于此类(快速、预见、适应强、易失误)。
。
第三节生理功能的调节反馈调节方式第四节课程要求一、如何学习生理学课程对理论课程的要求理解概念,并记忆;注重对生理机制的阐述;预习和复习非常重要;对实验课的要求实验可前要进行充分预习;实验课期间积极动手、善于思考;理论联系实验,理解课堂内容。
课程成绩:
平时表现(5%)、期中考试(15%)、期末成绩。
第四节课程要求二、主要参考资料:
陈守良编著.动物生理学(第三版)。
北京大学出版社,2005。
王玢,左明雪主编。
人体及动物生理学(第二版))。
高等教育出版社,2019。
杨秀平主编,动物生理学。
中国农业出版社,2019。
蒋正绕主编,人体生理学,科学出版社,2005。
林浩然主编,鱼类生理学。
广东省高等教育出版社,1999。
孙久荣主编,神经解剖生理学,北京大学出版社,2004。
林浩然主编,鱼类生理学实验技术与方法。
广东高等教育出版社。
2006年。
温海深编写,现代动物生理学实验技术,中国海洋大学印刷,2005年。
第四节课程要求动物生理学主要教材第四节课程要求生理学主要参考书第四节课程要求生理学主要参考书第四节课程要求动物生理学实验主要参考书第四节课程要求三、要求掌握的知识点生理学概念动物生理学研究层次;生理学研究方法;生命活动的基本特征。
内环境与稳态、调节方式、调节模式。
思考题概念:
生理学、兴奋性、刺激、稳态、反馈(英文)。
为什么说新陈代谢是最基本的生命特征?
生理学机能调节方式有几
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