生理学教案、讲稿Word文档格式.docx

生理学教案、讲稿Word文档格式.docx

《生理学教案、讲稿Word文档格式.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《生理学教案、讲稿Word文档格式.docx（100页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。

2.神经调节、体液调节的概念、作用特点及生理意义。

3.举例说明正反馈和负反馈的调节特点及其生理意义。

4.临床上进行高频电疗时，尽管电流足够大，为什么患者没有痛的感觉？

讲 稿

第一章 绪论

课堂导入：

大家好，今天我们开始学习一门新的课程：

生理学。

当我们接触一个新事物，首当其冲要明白3个W，what，why,how,这3个W就是我们今天的主题。

第一节生理学的任务和研究方法

1、what，什么是生理学，他是干什么的？

引入概念生理学（physiology）——研究生物体正常功能活动规律的科学，重点是正常功能，根据研究对象不同可分为细菌生理学、植物生理学、动物生理学和人体生理学。

我们要学习的人体生理学，又称医学生理学，通常简称为生理学，是研究正常人体功能活动

规律的科学。

具体的说，它研究我们的新陈代谢、生长发育、神经活动、躯体活动、腺体分泌、血液循环、呼吸和消化等功能活动，研究它们是怎样发生发展，需要什么条件，相互间有无影响，与内外环境变化的关系等等。

2.why

我们总是对这个世界充满好奇，而自我是世界中无可替代的唯一，我们对自己的好奇心也往往更明显，为何危急时能爆发惊人潜力，为何心跳过快反而危险，，为何呼气比吸气更轻松，为何寒战过后会更温暖？

这些都是生理学的内容。

从职业的角度看，一种药物如何起效，为何出现副作用，疾病是如何发生发展，都需要足够的生理学知识，所以在生理学成为了重要的医学基础课，他是我们认识和干预纠正疾病异常的定心丸。

3.how

生理学研究方法

生理学是一门实验性科学，实验是它的重要基础，生理学的学习研究的最基本过程是：

实验

－推理判断－再实验－验证修正推理判断－再实验－再验证修正，这是一个长期反复循环的严谨的过程。

由于实验的损伤性及伦理等原因，目前，大多数生理实验是以动物为对象。

为什么能用动物做实验来研究人体的功能活动呢？

我们都知道，根据进化论的观点，人类和生物界其他动物具有同源性，在结构和功能上具有相似之处，这就为我们提供了这种可能性，而且，动物实验还有些特别的优势。

举例：

枪乌贼的巨大神经纤维（其直径最大可达1毫米左右，人的各种神经纤维直径为1—20微米，长度人几分之一毫米到1米左右，比如已知人体最粗的神经是坐骨神经，它的直径可以达到1厘米，但是坐骨神经是神经纤维束，内含大概20W根神经纤维，可想而知每根纤维的直径有多微小。

），猫的防御反射，等等等等。

当然，凡事都有利有弊。

首先，动物和人类只是相似，所以并不能将动物实验的结果简单直接对应到人体，尤其人类的情感情绪思考等高级意识活动基本无法以动物实验来进行研究。

其次，一些人对动物实验的滥用，既丧失了对生命的关爱和基本的尊重。

随着无损伤检测技术的不断发展，越来越多的实验直接以人体作为研究对象。

生理学研究包括三个层面。

*第一.细胞、分子水平研究细胞生命现象的基本物理化学过程，如研究神经细胞的动作电位及其产生的离子机制。

*第二器官、系统水平研究各器官及系统的功能，如研究心脏的泵血功能、呼吸节律的形成机制。

*第三整体水平研究器官系统之间的功能联系以及机体与环境之间的相互关系,如研究环境温度对人体的影响，应激状态下人体功能的改变。

。

通过这三方面的研究，我们对我们自身的了解越来越深入，越来越全面，越来越丰富精彩。

了解了这些，那么我们该如何学好生理学

整体性——深刻理解，前后联系反思。

实验性科学——重视实验实证，重在理解。

这个知识点怎么得到的，证据是什么，有时我们要像CSI（犯罪现场调查）一样，去探寻，去求证，仔细分析总结，注重逻辑推理，养成科学严谨思维方式。

同时，由于生理学的知识往往是依据实验推理而来，证据不一定充分，有些理论只是因为在现在能较好解释事实才为人接受。

这就要求我们的头脑要保持足够的开放性，不要学到一个

一个知识就天下唯我独真。

第二节、内环境和稳态

我们的机体如我们生活着的蔚蓝色星球一样大部分是谁。

机体内的液体占体重60%，我们称

为体液。

其中细胞内液（intracellularfluid）40%，细胞外液（extracellularfluid）20%，细胞外液都在那些地方呢？

比如：

血液中——血浆（plasma）5%，细胞间——组织液（interstitialfluid）15%，脑脊液，胸腔滑液，关节滑液。

占体重60%的体液的重要性不言而喻，成为医学关注的重点（比如，体液病理学认为疾病的本质在于体液的异常）。

从体液的角度，我们对环境也有了新的认识，我们通常说到环境，往往指的是空气阳光和水等等，但是，这个概念在生理学中显得有些不够，生理学研究的是机体，机体最小最基本的单位是细胞，也就是说我们要想对机体了解的更深更真，细胞是基础，是关键，那么，对细胞而言，他直接接触并赖以生存的环境到底是什么？

不是外部的阳光空气水，而是我们刚刚接触到的一个概念，包绕着他们的细胞外液，从这个角度，我们把环境分成外和内，提出了内环境（internalenvironment）的概念——细胞生活的体液环境，即细胞外液。

显然，当我们研究细胞功能时，内环境是个更好的切入点。

那么，内环境如何保障细胞的生存和发展？

要提供足够的营养，要及时排除有毒有害的代谢产物，除此之外，还有个重点，那就是稳定。

试想，前一秒你在气候宜人的苏州，下一秒跑到南极，再下秒站在非洲的烈日下，没人能hold住吧？

所以，稳定很关键，而这稳定很关键，不光是物理因素，还包括化学要素，比如温度、PH、渗透压、化学组成等。

所以我们又提出了个新的概念：

稳态（homeostasis）——内环境理化性质的相对恒定。

注意，是相对恒定。

目前，稳态的概念扩展到其他的生命现象。

泛指凡是通过机体自身的调节机制使某个生理过程保持相对恒定的状态，如体温的相对稳定。

第三节、生命活动的基本特征二、生命的基本特征

1.新陈代谢机体与环境之间进行物质交换和能量交换,以实现自我更新的过程,称为新陈代谢（同化、异化）。

对于生命的存在我们有很多思考。

笛卡尔曾说：

“我思故我在”，周国平说：

我爱故我在，其实我觉得这话最适合李寻欢说；

爱玩派说：

我玩故我在；

JJ唱过《我飞故我在》，

Kay唱过《我唱故我在》，而我们生理人可以用一句话概括——我行故我在，或者用一个更流行的版本——生命在于运动。

运动需要消耗物质和能量，所以要补充，要出新；

而消耗的物质并没有消失只是转变成其他物质，那么废弃物质有害物质又会出现，所以要清除，要出新；

推陈出新就是所谓的新陈代谢。

这是生命存在的条件，是生命活动最基本的特征。

2.兴奋性生物体感受刺激产生反应的能力,是生物体生存的必要条件。

反应强到弱抑制（inhibition）；

弱到强兴奋（excitation）

刺激三要素：

强度、时间、强度时间变化率。

要引起组织兴奋，强度、时间、强度时间变化

率都必须达到一最低要求值。

3.适应性生物体对环境变化产生适应性反应的能力。

人类不仅有被动适应，还能主动适应。

此外，也有学者认为生殖是生命活动的基本特征之一。

第四节、生理功能的调节

我们已经知道，要生存，要发展，细胞要求稳，但是，天有不测风云，树欲静而风不止，不

管细胞如何向往，世界总是充满变化。

我们常说，与时俱进，时变而人亦变，细胞要乱中求生，就必须及时对外界环境变化作出适应性反应——调节。

怎么应变？

我们的细胞有三板斧：

*神经调节（nervousregulation），这是我们最主要的调节方式。

神经调节的基本形式是反射。

何谓反射，在中枢神经系统参与下，机体对内、外环境变化发生有适应意义的规律性应答反应，称为反射。

有物质基础才能实现功能，反射的结构基础是反射弧：

感受器、传入神经、中枢、传出神经、效应器。

反射可区分为非条件反射和条件反射两大类。

非条件反射是先天遗传、反射弧固定、数量有限、初级的神经活动（举例说明：

食物入口流口水）

条件反射刚好相反，是产生在非条件反射基础上，后天获得、反射灵活可变、数量无限、高级的神经活动。

为什么神经调节会成为调节的NO1？

很简单，速度，速度！

天下武功，唯快不破！

神经调节最明显的天赋就是快，光快还不够，我们常说要快准狠，准是定位的精确，狠是程度的精确，神经调节第二个添富优势就是精确，当然，事无完美，神经调节也有天然的缺陷，那就是局限而短暂。

好，我们总结下，神经调节的特点是反应迅速、精确、局限、短暂。

（快准限段）

当然，神经调节是NO1，但不能包打天下，他还有个有力的伙伴*体液调节（humoralreg

ulation），体内某些特殊的化学物质通过体液途径而影响生理功能的调节方式。

包括远距分泌、旁分泌和神经分泌。

体液调节的特点是反应比较缓慢、持久而弥散。

化学物质体液运输

我们还有一种比较特别的方式：

*自身调节（autoregulation）是指器官、组织、细胞在不依赖于神经或体液调节的情况下自身对刺激产生的适应性反应不依赖神经、体液因素。

例如，平均动脉压在一定范围内变动时，脑血管可通过自身调节机制改变其管径，使脑血流量保持相对恒定。

第五节、生理功能的控制系统

简单说明控制论——引入生理学，从控制论角度看调节，有三种方式：

非自动控制系统，反馈控制系统和前馈控制系统。

其中反馈调节是最主要的方式。

*负反馈（negativefeedback）：

凡反馈信息的作用与控制信息的作用方向相反，对控

制部分的活动起制约或纠正作用的，称为负反馈。

意义：

维持稳态。

缺点：

滞后、波动

*正反馈（positivefeedback）：

凡反馈信息的作用与控制信息的作用方向相同，对控制部分的活动起增强作用的，称为正反馈。

加速生理过程

*前馈（feed-forward）：

干扰信息直接通过感受装置作用于控制部分，调整控制信息，以对抗干扰信息对受控部分的影响。

调节具有前瞻性。

总结：

生理学是一门研究功能的科学（概念），他注重实验与推理论证，它的一个核心关注点是细胞直接接触生存的细胞外液（内环境），而要确保功能正常，内环境的相对稳定很关键（稳态），在变化的外部环境中之所以能保持稳态，依赖于有效的调节（神经、体液、自身），调节有三种不同的构成：

一去不复返——非自动；

有来有往——反馈）；

提前预判——前馈。

重点：

内环境+稳态+反馈调节思考题

1.临床上进行高频电疗时，尽管电流足够大，为什么患者没有痛的感觉？

2.在给患者进行肌肉注射时，为什么要求进针、出针快，推药慢？

3.试述机体稳态的维持机制。

[教学后记]：

授课时间 月日 至 月日 课时数 4

授课单元 第二章细胞的基本功能

目的与要求

重点与难点

主要内容

熟悉：

细胞膜的基本结构与功能、骨骼肌的细微结构、骨骼肌收缩原理与过程、骨骼肌收缩形式及负荷概念。

掌握：

细胞膜的物质转运功能与特点、细胞生物电（AP、RP）产生机制、神经-肌接头兴奋传递过程、兴奋-收缩耦联。

［重点］物质转运、静息电位、动作电位、神经-肌接头处兴奋的传递、耦联过程。

［难点］1.生物电（AP、RP）产生机制；

2.神经肌接头兴奋的传递。

1.细胞膜的分子结构。

细胞膜的跨膜转运。

2.细胞的生物电现象及机制。

3.动作电位的的产生和传导。

4.骨骼肌的收缩原理..

传统讲授法，病例导入法；

多媒体教具。

1、《生理学》第七版，朱大年主编，人民卫生出版社，2008年1月。

2、《生理学》第一版，钱春野主编，吉林科学技术出版社，2011年。

1.刺激引起神经兴奋的内因和外因是什么？

2.当兴奋在球形细胞上传导时，为什么不会沿细胞膜反复在细胞上循环不停？

3.为什么动作电位的大小不因传导的距离增大而降低，这是否有违能量守恒定律？

第二章细胞的基本功能

旧课复习：

上节课我们对生理学做了个大概的了解，我们已经知道，这门探索功能的科学，有一个核心观点，对机体而言，体液很重要，稳态是关键，调节是保障。

本节课，我们将对生理学做更具体的了解。

图片导入：

细胞是组成人体和其他生物体的基本结构单位和功能单位。

体内所有的生理功能和生化反应都是在细胞及其产物的物质基础上进行的。

只有在了解细胞和细胞器的分子组成和功能的基础上，才能阐明整个人体和各器官、系统的功能活动及其机制。

我们知道细胞包含很多结构，比如，细胞膜，细胞核，线粒体，等等，功能各不相同，对于生理学而言，谁是突破点？

回到我们前面强调的一个观点，内环境很重要，为什么？

因为他是细胞的直接交流对象或者说交易者，再追寻下去，我们就会注意到，在这个交流过程中，细胞膜是直接而关键的渠道，所以我们的突破点首先就是细胞膜。

交流有物质和信息，我们先看第一个：

一、细胞膜的物质转运功能

物质是功能的基础，所以先来看看膜的结构。

（一）细胞膜的结构1．材料：

细胞膜的分子组成主要由脂质、蛋白质和少量糖类组成。

膜中脂质的分子数超过蛋白质分子数100倍以上。

2．构成：

液态相嵌模型（fluidmosaicmodel）

以液态的脂质双分子层为基架,其中镶嵌着具有不同分子结构和不同生理功能的球形蛋白质接着再来看看有哪些方式能穿越这个屏障，使其成为渠道。

二、跨膜物质转运的方式

（一）单纯扩散（simplediffusion）——融为一体，畅通无阻。

概念：

脂溶性物质从高浓度侧向低浓度侧跨膜转运。

体内依靠单纯扩散通过细胞膜的物质只有脂溶性气体分子O2和CO2。

影响因素：

*动力：

浓度差；

*阻力：

通透性（permeability）；

通透性：

物质通过膜的难易程度浓度差增大、通透性增高，扩散增大

（二）易化扩散（facilitateddiffusion）

1.概念：

在膜蛋白的帮助下物质从高浓度侧向低浓度侧跨膜转运

2.特点：

*从高浓度到低浓度，不耗能*特异性*受调节

3.分类：

*通道（channel）为中介的易化扩散：

特点：

选择性；

门控性（化学门控通道chemically-gatedchannel；

电压门控通道voltage-gatedchannel；

机械门控通道mechanically-gatedchannel）；

高速性

*载体（carrier）为中介的易化扩散：

结构特异性;

饱和性;

竞争性抑制

（三）主动转运（activetransport）

通过细胞本身的耗能将物质从低浓度侧向高浓度侧跨膜转运被动转运（passivetransport）单纯扩散、易化扩散

2.分类：

*原发性主动转运（primaryactivetransport）钠-钾泵（sodium-potassiumpump，钠泵）

*继发性主动转运（secondaryactivetransport）钠-钾泵活动生理意义

*胞内低Na，维持细胞体积*胞内高K，酶活性----新陈代谢正常进行*势能储备*生物电现象的基

础。

继发性主动转运，联合转运（cotransport）同向转运（symport）逆向转运（antiport）

（四）入胞（endocytosis）和出胞（exocytosis）入胞和出胞：

大分子、团块，需膜的运动

二、细胞的生物电活动

（一）静息电位（Restingpotential,RP）

1．概念安静状态下细胞膜两侧的电位差

极化（polarization）：

外正内负，膜两侧电位差等于RP

去极化（depolarization）：

膜两侧电位差低于RP

复极化（repolarization）：

由去极化恢复极化

超极化（hyperpolarization）：

膜两侧电位差高于RP

证明：

1、Nernst公式

Ek=59.5Log[K+]o/[K+]i（mV）

理论值-87mV，实际值-77mV

2、改变细胞外液中的K+浓度，RP变化与Nernst公式预期的理论值相似

（二）动作电位

1.概念细胞受刺激后在RP基础上发生的一次膜两侧电位快速倒转和复原，称动作电位（ActionPotential,AP）（图2-10）

兴奋（excitation）：

产生AP兴奋性（excitability）：

接受刺激产生AP的能力

2.ActionPotential,产生机制

去极化膜内外Na+不均匀分布（外高内低）膜突然对Na+通透增大（Na+通道开放）

Na+内流达Na+平衡电位

复极化：

Na+通道关闭，K+通道开放，K+外流证据：

（1）Nernst公式

ENa=59.5Log[Na+]o/[Na+]i（mV）

超射值=ENa

（2）改变细胞外液的Na＋浓度，AP变化与Nernst公式预期的理论值相似

（3）河豚毒（tetrodotoxin,TTX）阻断钠通道，AP不再产生

（4）电压钳或膜片钳测定不同离子膜电流和膜通透性变化

3.钠通透性变化的本质和细胞兴奋性周期性变化

4.兴奋性的周期性变化：

绝对不应期（absoluterefractoryperiod）相对不应期（relativerefractoryperiod）超常期（superanormalperiod）低常期（subnormalperiod）

5.后电位的产生机制

去极化后电位（负后电位）：

细胞外一过性K蓄积超极化后电位（正后电位）：

Na泵活动增强

6.电位的引起和传导

阈电位（thresholdmembranepotential）

能引起Na通道大量开放而爆发AP的临界膜电位水平。

有效刺激本身可以引起膜部分除极，当除极水平达到阈电位时，便通过再生性循环机制而正反馈地使Na+通道大量开放。

7动作电位的传导

局部电流（localcurrent）

在膜的已兴奋区与相邻接的未兴奋区之间,由于存在电位差而产生局部电流。

局部电流的强度数倍于阈强度，并且局部电流对于未兴奋区是可以引起除极的出膜方向，因此，局部电流是一个有效刺激，使未兴奋区的膜除极达到阈电位而产生动作电位。

兴奋在同一细胞上的传导，实际上是由局部电流引起的逐步兴奋过程。

跳跃传导（saltatoryconduction）

有髓神经纤维的髓鞘有电绝缘性，局部电流只能产生在两个郎飞结之间，称为跳跃传导。

速度快，节能

8动作电位的特点：

*大小与刺激强度无关*不衰减传导*不能融合

9局部电位（localpotential）

由阈下刺激引起的小的电位变化

*大小与刺激强度有关

*衰减传播----电紧张性扩布（lectrotonicpropagation）

*可能总和

时间性总和（temporalsummation）空间性总和（spatialsummation）三、肌细胞的收缩功能

（一）神经-肌接头兴奋的传递

1.神经-肌接头的结构

2.神经-肌接头兴奋的传递过程

3.终板电位（endplatepotential）

*大小与Ach释放量有关

*电紧张性扩布

微终板电位（miniatureendplatepotential）

0.4mV

4.神经－肌接头化学传递的特征

*１：

１传递足量释放，及时清除（胆碱脂酶）

*单向性传递

*时间延搁

*易受药物和其他环境因素的影响

5.影响神经－肌接头化学传递的因素

①肉毒杆菌毒素，可抑制Ach的释放。

②有机磷农药可抑制胆碱酯酶，ACh积聚,出现肌细胞挛缩等中毒症状。

③美洲箭毒可以同ACh竞争结合位点,肌松剂。

④接头后膜上ACh受体功能异常,重症肌肉无力。

（二）骨骼肌收缩的分子机制滑行理论（slidingtheory）

1.肌丝的分子结构

粗肌丝 肌凝蛋白（肌球蛋白）

*头部：

横桥（cross-bridge）与肌动蛋白结合

ATP酶活性（需与肌动蛋白结合）

*杆部：

粗肌丝主杆细肌丝

*肌动蛋白（actin）组成细肌丝主杆，与横挢结合，激活其ATP酶

*原肌球蛋白（tropomysin）阻止肌动蛋白与横挢结合

*肌钙蛋白（tropoin）

TnT：

与原肌球蛋白结合TnI：

肌动蛋白结合TnC：

与Ca2+结合

3.收缩过程

依照肌丝滑行理论,基本过程是:

肌细胞产生动作电位引起肌浆中Ca2+浓度升高时,Ca2+与肌钙蛋白亚单位C结合,肌钙蛋白及原肌凝蛋白相继发生构象改变,位阻效应解除,肌纤蛋白上的结合位点暴露,横桥与之结合,横桥发生扭动,将细肌丝往粗肌丝中央方向拖动。

经过横桥与肌纤蛋白的结合、扭动、解离和再结合、再扭动所构成的横桥循环过程，细肌丝不断滑行，肌小节缩短。

其间伴有ATP消耗和化学能向机械能的转换。

（三）兴奋收缩藕联（Excitation-contractioncoupling）

动作电位为特征的兴奋与以肌丝滑行为特征的收缩联系起来的中介过程

1.肌管系统

T管；

L管终池；

三联管结构

2.兴奋收缩藕联过程

动作电位通过横管膜传向肌细胞深处，终末池膜上的Ca2+通道开放,Ca2+顺浓差流入肌浆,使肌浆

Ca2+浓度比安静时增高100倍之多。

Ca2+触发肌丝滑行,是兴奋-收缩耦联中的关键因子,由横管及其两旁的终末池所形成的三联管是兴奋-收缩耦联的关键结构。

（四）骨骼肌收缩的力学分析

1.骨骼肌收缩的外部表现长度缩短或/和张力增高

等张收缩（isotoniccontraction）肌肉作等张收缩时长度缩短,张力不变。

等长收