学习要求

了解：本课程整体设计与要求

理解：正负反馈的概念及生理意义。

掌握：生命活动的基本体征；兴奋性与阈值的概念及关系；内环境和稳态的概念；神经调节、体液调节和自身调节的特点。

重点、难点提示

1、兴奋性与阈值、刺激与反应、兴奋与抑制；

2、内环境和稳态的概念及其意义；

3、人体生理功能的调节方式；

4、正反馈、负反馈和前馈控制系统

知识点解析

第一节  概述

生理学是研究机体生命活动现象和规律的科学。人体生理学主要任务是研究正常状态下，人体内各细胞、组织、器官和系统的功能，以及它们彼此之间的相互关系、相互作用，阐明内外环境变化对机体功能活动的影响及作用机制，并揭示各种生理功能在整体生命活动中的意义，从而认识和掌握生命活动的规律。

生理学是一门实验性科学，其知识的积累主要来源于生活实践、实验研究和临床实践。根据研究的目的不同可采用急性实验和慢性实验方法，急性实验可分为离体实验和在体实验两种。人体实验是在健康人或病人身上进行的以取得实验者所需资料的实验。另外，可以根据研究的层次不同，又可分成整体水平、器官和系统水平以及细胞和分子水平。

第二节  生命活动的基本特征

一、新陈代谢

各种个体的基本生命特征主要包括新陈代谢、兴奋性和适应性，其中以新陈代谢为最基本的特征。机体与环境之间不断进行物质和能量交换、实现自我更新的过程称为新陈代谢。新陈代谢包括合成代谢和分解代谢。伴随物质代谢而产生的能量的贮存、释放、转移和利用过程称为能量代谢。物质代谢是能量代谢的基础，也是生命的物质基础，是能量的根本来源。

二、兴奋性

（一）刺激与反应

刺激是指能引起机体或细胞发生反应的内外环境条件的变化，而反应是指机体或细胞受刺激后所出现的理化过程和生理功能的变化。可分为：物理刺激、化学刺激、生物性刺激和社会心理刺激等。作为能引起机体或组织产生反应的刺激必须具备三个基本条件：刺激强度、刺激作用的时间和刺激强度时间变化率。

（二）兴奋与抑制

当机体接受到刺激而发生反应时，从其外表活动特征来看有兴奋和抑制两种基本表现形式。兴奋是指组织接受刺激后由相对静止状态转变为活动状态，或活动由弱变强。抑制是指组织接受刺激后由活动状态转变为相对静止状态，或活动由强变弱。

（三）兴奋性与阈值

兴奋性是指机体或组织对刺激发生反应的能力或特性。兴奋性是一切生物体所具有的基本特征之一。各种组织兴奋性的高低不同，即使同一组织处于不同的功能状态时，其兴奋性也不相同。阈值可作为衡量组织兴奋性高低的客观指标。组织的兴奋性与阈值呈反变关系（兴奋性∝1/阈值）。当组织、细胞受到一次有效刺激发生兴奋的过程中，其兴奋性的周期性变化依次为绝对不应期、相对不应期、超常期和低常期。组织一次兴奋后，兴奋性的周期性变化是普遍存在的，绝对不应期的长短决定了组织两次兴奋间的最短时间间隔。

三、适应性

机体根据内外环境情况来调整体内各部分生理功能和心理活动的过程及其关系的功能，称为适应性。根据反应可将适应分为行为性适应和生理性适应。行为性适应常有躯体活动的改变，这种适应在生物界普遍存在，属于本能性行为适应；生理性适应是指身体内部的协调性反应。生理适应以体内各器官、系统活动的改变为主。

第三节  人体功能活动的调节

一、人体与环境

（一）机体外环境

机体生存所处的自然环境称为机体外环境。存在于人们周围的客观物质世界为自然环境。它是人类和其他一切生命赖以生存和发展的基础。可分为原生环境和次生环境。社会环境是指人类在生产生活交往中相互间形成的一种特殊关系，包括社会因素和心理因素。人与环境的关系主要表现在三个方面：人不断地与环境进行物质和能量交换，两者之间保持着动态平衡关系；人对外界环境有较强的适应能力；人对改变环境有主观能动作用。

（二）机体内环境及其稳态

人体内各部位的水分及其中溶解的物质总称为体液。成人的体液约占体重的60％；其中存在于细胞内的称为细胞内液，约占体液的2/3，存在于细胞外的称为细胞外液，约占体液的1/3，包括血浆、组织液、淋巴液、脑脊液、房水、体腔液（胸膜腔液、滑膜液、心包液）等。细胞外液是细胞生存和活动的直接环境，称为机体的内环境。体液的各部分彼此隔开又互相沟通。

生理学中将内环境的各项理化因素保持相对平衡的状态，称为稳态，它是一种复杂的生理过程。内环境的稳态是细胞进行正常生命活动的必要条件。所以机体的一切调节活动最终的生物学意义在于维持内环境的稳态。

二、人体功能活动的调节方式

人体生理功能的调节由三种调节方式来完成，即神经调节、体液调节与自身调节，其中以神经调节最为重要。

（一）神经调节

神经调节是指通过神经系统的活动对机体生理功能的调节。神经调节是人体最主要的调节方式。神经调节的基本方式是反射。反射是指在中枢神经系统参与下，机体对内外环境变化产生的、规律性应答反应。反射的结构基础是反射弧，它由感受器、传入神经、反射中枢、传出神经和效应器五个部分组成。反射弧结构和功能都完整是反射得以顺利进行的基础。反射弧任何一部分的损害或功能暂时性丧失，都将使经该反射弧的反射活动不能正常进行。按反射形成的过程可分为非条件反射和条件反射两大类。

神经调节的特点是作用迅速、准确、短暂，作用范围较小，表现为高度的自动化。

（二）体液调节

体液调节是指机体的某些组织细胞能生成并分泌某些特殊的化学物质，后者经体液运输到全身的组织细胞或某些特殊的组织细胞，调节其功能活动。包括全身性体液调节、局部性体液调节。体液性因素对机体功能的调节作用非常广泛，体液调节的特点是作用缓慢、广泛、持久，也具有反馈性自动调节的特点。

在完整机体内，神经调节和体液调节相辅相成，密切相关。神经调节在多数情况下处于主导地位。参与体液调节的大多数内分泌腺或内分泌细胞直接或间接地接受中枢神经系统的控制，这种情况下体液调节就成为神经调节的一个传出环节，是反射传出途径的延伸，这种调节称为神经-体液调节

（三）自身调节

当内外环境变化时，组织、细胞在不依赖于外来的神经或体液因素的情况下，自身对内外环境变化发生的适应性反应，称为自身调节。一般说来，自身调节的特点是作用准确、稳定、局限，但调节幅度小、灵敏度较差，但对维持细胞、组织、器官功能的稳态仍有一定的意义。

三、人体功能调节的反馈控制

按照控制论的原理，可将控制系统分为以下几种不同情况。

（一）  非自动控制系统

控制部分发出的信息影响受控部分，而受控部分不能返回信息，控制方式是单项的“开环”系统，即非自动控制系统。在人体正常生理功能调节中一般比较少见。

（二）自动控制系统

自动控制系统又称反馈控制系统是指在控制部分发出指令信息管理受控部分同时，受控部分又反过来影响控制部分的活动。这种控制方式是一种双向的“闭环”系统。人体生理功能的调节方式实际上是一种自动控制系统。在控制系统中，由受控部分发出并能够影响控制部分的信息，称为反馈信息。由受控部分发出的信息反过来影响控制部分活动的过程称为反馈。反馈作用包括负反馈和正反馈两种方式。

负反馈是指受控部分发出的信息反过来抑制或减弱控制部分活动的调节方式。它是正常生理功能调节中重要而又常见的方式，是可逆的过程。其意义在于使机体的内环境和各种生理活动维持稳态。正常人体内大多数生理功能活动的调节是通过负反馈调节实现的。

正反馈是指受控部分发出的信息促进与加强控制部分的活动，最终使受控部分的活动向和它原先活动相同的方向改变的调节方式。如此往复循环，使整个系统处于再生状态。其意义在于促使某些生理功能一旦发动起来就迅速加强直至完成，是不可逆的过程。正常人体功能调节过程中正反馈为数不多。

（三）前馈控制系统

正常人体功能调节过程中，除了常见的反馈控制系统外，前馈是另一种形式的调节方式。即在控制部分向受控部分发出信息的同时，通过监测装置对控制部分直接调控，进而向受控部分发出前馈信号，及时调节受控部分的活动，使其更加精确、适时和适度。前馈控制系统可以使机体的反应具有一定的预见性和超前性。很显然，前馈控制系统的作用，使机体能更好地适应环境的变化。