第一章緒論
　　生理學(xué)（physiology）是生物學(xué)的一個分支，是研究生物體生命活動規(guī)律的科學(xué)。人體生理學(xué)（humanphysiology）以人體正常生命活動為研究目標(biāo)，研究人體正常功能活動的發(fā)生過程和□化規(guī)律，并揭示其發(fā)生原理。通常將人體生理學(xué)簡稱生理學(xué)。
　　生理學(xué)是醫(yī)學(xué)的基礎(chǔ)學(xué)科之一。每一個醫(yī)學(xué)工作者都必須學(xué)習(xí)生理學(xué)，掌握人體正常功能活動規(guī)律，為臨床醫(yī)學(xué)的學(xué)習(xí)和實踐奠定理論基礎(chǔ)。對于中醫(yī)院校的學(xué)生來說，學(xué)習(xí)并掌握堅實的生理學(xué)理論和熟練的生理學(xué)實驗技能，有利于日后進行中醫(yī)藥和中西醫(yī)結(jié)合的研究。
　　□□節(jié)生理學(xué)研究的內(nèi)容和方法
　　一、生理學(xué)研究的內(nèi)容
　　人體是一個統(tǒng)一的整體，在不同的時空條件下，其功能活動是以整個機體為單位做出的適應(yīng)性反應(yīng)。人體的功能活動與結(jié)構(gòu)有密切聯(lián)系。在結(jié)構(gòu)上，人體由器官系統(tǒng)組成，器官系統(tǒng)又由組織細胞構(gòu)成，細胞主要是由糖、脂肪、蛋白質(zhì)和核酸等生物分子構(gòu)成。人體的各種功能活動都以相應(yīng)的結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)，因此，對機體功能活動的研究也就在這幾個結(jié)構(gòu)層次上進行。
　�。ㄒ唬┱�體水平
　　整體水平的研究屬于宏觀研究，是以完整機體為對象，研究其在不同環(huán)境條件和生理狀況下各器官、系統(tǒng)之間相互聯(lián)系、相互協(xié)調(diào)的功能活動規(guī)律，以及機體與環(huán)境之間的相互聯(lián)系和相互影響。
　　以“整體觀念”和“天人相應(yīng)”為基本理論的中國古代生理學(xué)是典型的整體水平研究。在“整體觀念”下，采用內(nèi)揣法（“黑箱”方法），以“藏象”學(xué)說和“陰陽五行”學(xué)說為理論基礎(chǔ)，對機體功能活動規(guī)律進行了整體性闡釋。在“天人相應(yīng)”理論指導(dǎo)下，系統(tǒng)闡釋了在不斷□化的外界環(huán)境影響下人體的適應(yīng)性□化。
　　現(xiàn)代生理學(xué)在整體水平進行了廣泛的研究，獲取了豐富的信息和資料。例如，采用整體無創(chuàng)性檢測方法，系統(tǒng)研究了不同時態(tài)（覺醒、睡眠、運動等）和空間（高原、潛水、航空等）條件下，人體生理功能的□化規(guī)律，獲得了不同時空條件下機體的生理指標(biāo)。
　�。ǘ�）器官、系統(tǒng)水平
　　人體生理學(xué)研究首先是在器官、系統(tǒng)水平上進行的，其主要任務(wù)是研究各器官、系統(tǒng)的功能活動規(guī)律，以及各器官、系統(tǒng)在整體生命活動中的作用。器官、系統(tǒng)水平□□□獲得的生理學(xué)知識，為藥理學(xué)、病理生理學(xué)，乃至臨床學(xué)科的發(fā)展奠定了理論基礎(chǔ)。
　�。ㄈ�）細胞、分子水平
　　細胞是人體*基本的結(jié)構(gòu)和功能單位，而生物分子是細胞的基本組成成分，故細胞的生理特性由構(gòu)成細胞的各種生物分子的理化特性而決定。細胞、分子水平的研究屬于微觀水平的研究，主要任務(wù)是研究細胞內(nèi)各亞結(jié)構(gòu)的功能和生物分子的理化□化過程，探討各種細胞、生物分子在器官、系統(tǒng)，以及整體生命活動中的作用。
　　二、生理學(xué)研究的方法
　　生理學(xué)的發(fā)展依賴于其他科學(xué)的發(fā)展和各種科學(xué)研究方法的進步。通過科學(xué)的實驗方法來研究機體的各種功能，是獲得生理學(xué)知識的主要方法，因而，生理學(xué)也是一門實驗性學(xué)科。根據(jù)實驗對象不同，生理學(xué)研究的實驗方法分為人體觀察法和動物實驗法兩類。
　�。ㄒ唬┤梭w觀察法
　　在不影響健康的前提下對人體進行無創(chuàng)性的實驗觀察，如體重、體溫、心率、血壓、心電等指標(biāo)的觀察。
　�。ǘ�）動物實驗法
　　以動物為主要實驗對象。根據(jù)實驗進程，動物實驗分為急性實驗和慢性實驗兩類。
　　1.急性實驗法（acute　experiment）實驗周期短，可分為在體實驗和離體實驗兩種。
　　（1）在體實驗（in　vivo　experiment）：是指在動物失去知覺（麻醉或損毀大腦）的條件下，通過手術(shù)觀察某一器官或幾個器官的功能活動。例如，家兔麻醉后，手術(shù)暴露迷走神經(jīng)和心臟，然后電刺激迷走神經(jīng)，觀察心臟收縮頻率和收縮強度的□化。
　�。ā酰╇x體實驗（in　vitro　experiment）：是將動物的某一器官、組織或細胞游離出來，置于適宜的人工環(huán)境條件下進行實驗。例如，破壞青蛙腦和脊髓后，手術(shù)摘除蛙心并置入心臟營養(yǎng)液中，通過改□心臟營養(yǎng)液溫度和酸堿度的方法，觀察蛙心收縮頻率和收縮強度的□化。
　　急性實驗法的優(yōu)點是實驗條件易于控制，可對研究對象進行直接的觀察和細致的分析，但其缺點是實驗結(jié)果未必能如實反映正常完整機體功能活動的規(guī)律。
　　□.慢性實驗法（chronic　experiment）是以完整健康的機體為研究對象，并使其與外界環(huán)境保持自然的狀態(tài)，觀察機體功能活動的□化。實驗需在無菌條件下，通過手術(shù)制備各種瘺管，破壞或摘除某些器官，或?qū)⒋碳る姌O與引導(dǎo)電極埋置在體內(nèi)。待手術(shù)創(chuàng)傷恢復(fù)后，在清醒條件下進行實驗觀察。例如，觀察胃液分泌調(diào)節(jié)的實驗，需先在犬身上進行無菌手術(shù)，制備“食管瘺”和“胃瘺”，待犬恢復(fù)健康后，方可進行胃液分泌的研究。
　　慢性實驗法的優(yōu)點是可以在清醒條件下，長期觀察某一功能活動，所獲實驗結(jié)果接近于自然整體狀態(tài)。缺點是整體條件下影響因素較多，結(jié)果不易分析。
　　不同動物實驗各有利弊，應(yīng)根據(jù)實驗?zāi)康倪x擇合適的實驗動物和方法。在設(shè)計實驗時，要遵循3R原則，即實驗動物的替代（re□□□cement）、減少（reduction）和優(yōu)化（refinement），善待、感恩為人類醫(yī)學(xué)和健康事業(yè)獻身的實驗動物。通常動物實驗都是在特定條件下進行的，因此不能把實驗結(jié)果簡單地引申為普遍規(guī)律，也不能把動物實驗的資料不加區(qū)別地移用于人體。
　　第二節(jié)生命活動的基本特征
　　在整個生命自然發(fā)展過程中，新陳代謝、興奮性、適應(yīng)性和生殖是生命活動的基本特征。
　　一、新陳代謝
　　在生命活動中，生物體與環(huán)境之間不斷地進行物質(zhì)和能量交換、自我更新的過程稱為新陳代謝（metabolism）。新陳代謝是生命活動的本質(zhì)特征，貫穿于生命的全過程，新陳代謝一旦停止，生命也將終止。
　　二、興奮性
　　人體生活在不斷□化的自然環(huán)境和社會環(huán)境之中，其中某些內(nèi)、外環(huán)境的□化可被機體感知，稱為刺激（stimulus）。這些刺激引起新陳代謝和功能活動的改□，說明機體發(fā)生了反應(yīng)（response）。機體對刺激發(fā)生的反應(yīng)有兩種形式：一種是由相對靜止轉(zhuǎn)□為活動，或者由活動較弱轉(zhuǎn)□為活動較強，稱為興奮（excitation）；另一種是由活動轉(zhuǎn)為相對靜止，或者由活動較強轉(zhuǎn)□為活動較弱，稱為抑制（inhibition）。抑制并不是無反應(yīng)，而是與興奮相反的一種主動活動。例如，心跳和呼吸的加快、加強，消化液的分泌增多，屬于興奮；相反，心跳和呼吸的減慢、減弱，消化液的分泌減少，則屬于抑制。
　　機體接受刺激發(fā)生反應(yīng)的能力稱為興奮性（excitability）。機體各種組織、細胞的興奮性各有不同，其中以神經(jīng)細胞、肌細胞和腺細胞的興奮性較高，稱為可興奮細胞（excitable　cell）。可興奮細胞興奮時的共同表現(xiàn)是出現(xiàn)動作電位，因此在生理學(xué)中，動作電位被認為是興奮的標(biāo)志。
　　三、適應(yīng)性
　　機體對內(nèi)、外環(huán)境□化所發(fā)生的各種反應(yīng)，都具有一種特性，即調(diào)整機體與環(huán)境之間的關(guān)系，以保護機體不受損害，維持機體的正常生存和□□綿延，這種特性稱為適應(yīng)性（adaptability）。適應(yīng)性是在生物進化過程中，逐漸發(fā)展和完善起來的。機體的適應(yīng)性是有一定限度的，超過此限度，機體就會產(chǎn)生適應(yīng)不全，甚至導(dǎo)致病理損害。
　　四、生殖
　　生物體生長發(fā)育到一定階段后，能夠產(chǎn)生與自己相似的子代個體，這種功能稱為生殖（reproduction）。人類生殖的生物學(xué)意義是繁衍后代，延續(xù)□□。因此，生殖也是人體生命活動的基本特征之一。
　　第三節(jié)內(nèi)環(huán)境及穩(wěn)態(tài)
　　一、體液與內(nèi)環(huán)境
　　人體內(nèi)所有的液體總稱為體液（body　fluid），體液是人體的重要組成部分，約占體重的60%（圖1-1），其中□/3為細胞內(nèi)液（約占體重的40%），1/3為細胞外液（約占體重的□0%）。細胞外液主要包括組織液和血漿，前者約占體重的15%，后者約占體重的5%。此外，淋巴液、腦脊液、關(guān)節(jié)腔液等也屬于細胞外液，但所占比例甚少。
　　細胞是進行新陳代謝的基本單位，浸浴在細胞外液中。細胞內(nèi)液為細胞新陳代謝提供了進行各種生物化學(xué)反應(yīng)的場所；而細胞外液則是細胞直接接觸的液體環(huán)境，所以生理學(xué)中將細胞外液稱為機體的內(nèi)環(huán)境（internal　　environment）。
　　體液各部分彼此之間被組織隔開，但又通過不同方式相互溝通。細胞內(nèi)液和細胞外液的成分有很大的差別，二者通過細胞膜進行物質(zhì)交換。在細胞外液中，血漿通過毛細血管壁與組織液進行物質(zhì)交換，又通過周而復(fù)始的循環(huán)，溝通內(nèi)環(huán)境與外環(huán)境，是內(nèi)環(huán)境中*活躍的部分。
　　二、內(nèi)環(huán)境與穩(wěn)態(tài)
　　19世紀(jì)中葉，□□生理學(xué)家貝納德（Claude　Bernard）首先提出內(nèi)環(huán)境相對穩(wěn)定的概念。內(nèi)環(huán)境是細胞賴以生存的環(huán)境，細胞在新陳代謝過程中需要的各種物質(zhì)，必須直接從細胞外液中攝取，而細胞內(nèi)生成的多種產(chǎn)物及代謝廢物也要排放到細胞外液中去。因此，細胞外液是細胞獲得營養(yǎng)物質(zhì)、排放代謝產(chǎn)物的公共環(huán)境。由于組織細胞與內(nèi)環(huán)境之間不停地進行著多種物質(zhì)交換，因而內(nèi)環(huán)境中各種物質(zhì)的量、組成成分及理化特性等將不斷發(fā)生改□，但機體會通過多種調(diào)節(jié)機制，使內(nèi)環(huán)境保持相對穩(wěn)定的狀態(tài)�！�0世紀(jì)初，美國生理學(xué)家坎農(nóng)（WalterCannon）首先使用穩(wěn)態(tài)（homeostasis）來描述這種狀態(tài)。內(nèi)環(huán)境的穩(wěn)態(tài)就是指內(nèi)環(huán)境的各種化學(xué)成分（如水、各種營養(yǎng)物質(zhì)、電解質(zhì)等）和理化特性（酸堿度、溫度、滲透壓等）保持相對穩(wěn)定的狀態(tài)。目前，穩(wěn)態(tài)已成為生理學(xué)乃至整個生命科學(xué)中具有普遍意義的基本概念，泛指體內(nèi)從分子和細胞、器官和系統(tǒng)以至人體整體在各個水平上的生理過程保持相對穩(wěn)定的狀態(tài)。穩(wěn)態(tài)的維持是一種動態(tài)平衡，是整合調(diào)控的目標(biāo)。在穩(wěn)態(tài)的整合與調(diào)控中，神經(jīng)系統(tǒng)（主要是中樞神經(jīng)系統(tǒng)）為主要調(diào)控單元，內(nèi)分泌系統(tǒng)和免疫系統(tǒng)是輔助調(diào)控單元。負反饋控制系統(tǒng)和前饋控制系統(tǒng)是維持穩(wěn)態(tài)的主要機制。
　　第四節(jié)人體功能活動的調(diào)節(jié)方式
　　人體具有完整而極其復(fù)雜的調(diào)節(jié)機制，能對內(nèi)外環(huán)境□化產(chǎn)生適應(yīng)性反應(yīng)，使各器官、系統(tǒng)的功能互相配合、互相制約，以達到穩(wěn)態(tài)。在整合調(diào)控中，包括多種調(diào)節(jié)機制，分述如下。
　　一、神經(jīng)調(diào)節(jié)
　　神經(jīng)調(diào)節(jié)（neuroregulation）是指通過神經(jīng)系統(tǒng)的活動對機體各部分的功能活動進行調(diào)節(jié)的方式。在全身各種調(diào)節(jié)機制中，神經(jīng)調(diào)節(jié)是*重要的調(diào)節(jié)機制，其他調(diào)節(jié)機制都直接或間接地與神經(jīng)調(diào)節(jié)發(fā)生聯(lián)系。神經(jīng)調(diào)節(jié)的基本方式是反射，反射的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)是反射弧，包括感受器、傳入神經(jīng)、反射中樞、傳出神經(jīng)、效應(yīng)器等五個基本環(huán)節(jié)。感受器是接受刺激的器官，效應(yīng)器是產(chǎn)生效應(yīng)的器官，反射中樞包括腦和脊髓，傳入神經(jīng)和傳出神經(jīng)是將中樞神經(jīng)與感受器和效應(yīng)器聯(lián)系起來的通路。反射弧的任何一個環(huán)節(jié)遭受損害，反射就不能完成。
　　反射分為條件反射（conditioned　reflex）和非條件反射（unconditioned　reflex）兩種類型。非條件反射是先天的、生來就有的，同種屬個體所共有，反射弧固定的一種初級神經(jīng)反射活動。相對而言，其數(shù)量是有限的。條件反射是建立在非條件反射的基礎(chǔ)上，通過后天訓(xùn)練而獲得的。由于可任意設(shè)定訓(xùn)練條件，因此所形成的條件反射是無限多樣的。條件反射必須有神經(jīng)系統(tǒng)的高級部位參與，屬于高級神經(jīng)活動。
　　神經(jīng)調(diào)節(jié)產(chǎn)生效應(yīng)的特點是迅速、精確、持續(xù)時間短暫，范圍□限。
　　二、體液調(diào)節(jié)
　　體液調(diào)節(jié)（humoral　regulation）是指體內(nèi)的一些化學(xué)物質(zhì)通過細胞外液或血液循環(huán)，作用于機體的某些組織或器官，對其活動起促進或抑制作用。參與體液調(diào)節(jié)的化學(xué)物質(zhì)基本可分為兩大類：一類是由各種內(nèi)分泌細胞（endocrinecell）分泌的□□（hormone）；另一類是各種組織的代謝產(chǎn)物，包括CO□、乳酸、H+、組胺、5-羥色胺（5-HT）等。絕大多數(shù)□□通過血液循環(huán)，選擇性地作用于靶細胞。而組織細胞產(chǎn)生的某些化學(xué)物質(zhì)、代謝產(chǎn)物往往是在□部組織液內(nèi)擴散