第一章緒論
　　生理學(xué)（physiology）是生物學(xué)的一個(gè)分支，是研究生物體生命活動(dòng)規(guī)律的科學(xué)。人體生理學(xué)（humanphysiology）以人體正常生命活動(dòng)為研究目標(biāo)，研究人體正常功能活動(dòng)的發(fā)生過(guò)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(jiǎn)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(gè)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(dòng)規(guī)律，為臨床醫(yī)學(xué)的學(xué)習(xí)和實(shí)踐奠定理論基礎(chǔ)。對(duì)于中醫(yī)院校的學(xué)生來(lái)說(shuō)，學(xué)習(xí)并掌握?qǐng)?jiān)實(shí)的生理學(xué)理論和熟練的生理學(xué)實(shí)驗(yàn)技能，有利于日后進(jìn)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(gè)統(tǒng)一的整體，在不同的時(shí)空條件下，其功能活動(dòng)是以整個(gè)機(jī)體為單位做出的適應(yīng)性反應(yīng)。人體的功能活動(dòng)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(xì)胞構(gòu)成，細(xì)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(dòng)都以相應(yīng)的結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)，因此，對(duì)機(jī)體功能活動(dòng)的研究也就在這幾個(gè)結(jié)構(gòu)層次上進(jìn)行。
　�。ㄒ唬┱�體水平
　　整體水平的研究屬于宏觀研究，是以完整機(jī)體為對(duì)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(dòng)規(guī)律，以及機(jī)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(guó)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(shuō)和“陰陽(yáng)五行”學(xué)說(shuō)為理論基礎(chǔ)，對(duì)機(jī)體功能活動(dòng)規(guī)律進(jìn)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(jìn)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(wú)創(chuàng)性檢測(cè)方法，系統(tǒng)研究了不同時(shí)態(tài)（覺(jué)醒、睡眠、運(yùn)動(dòng)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(shí)空條件下機(jī)體的生理指標(biāo)。
　　（二）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(jìn)行的，其主要任務(wù)是研究各器官、系統(tǒng)的功能活動(dòng)規(guī)律，以及各器官、系統(tǒng)在整體生命活動(dòng)中的作用。器官、系統(tǒng)水平□□□獲得的生理學(xué)知識(shí)，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(xì)胞、分子水平
　　細(xì)胞是人體*基本的結(jié)構(gòu)和功能單位，而生物分子是細(xì)胞的基本組成成分，故細(xì)胞的生理特性由構(gòu)成細(xì)胞的各種生物分子的理化特性而決定。細(xì)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(xì)胞內(nèi)各亞結(jié)構(gòu)的功能和生物分子的理化□化過(guò)程，探討各種細(xì)胞、生物分子在器官、系統(tǒng)，以及整體生命活動(dòng)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(jìn)步。通過(guò)科學(xué)的實(shí)驗(yàn)方法來(lái)研究機(jī)體的各種功能，是獲得生理學(xué)知識(shí)的主要方法，因而，生理學(xué)也是一門(mén)實(shí)驗(yàn)性學(xué)科。根據(jù)實(shí)驗(yàn)對(duì)象不同，生理學(xué)研究的實(shí)驗(yàn)方法分為人體觀察法和動(dòng)物實(shí)驗(yàn)法兩類。
　�。ㄒ唬┤梭w觀察法
　　在不影響健康的前提下對(duì)人體進(jìn)行無(wú)創(chuàng)性的實(shí)驗(yàn)觀察，如體重、體溫、心率、血壓、心電等指標(biāo)的觀察。
　�。ǘ�）動(dòng)物實(shí)驗(yàn)法
　　以動(dòng)物為主要實(shí)驗(yàn)對(duì)象。根據(jù)實(shí)驗(yàn)進(jìn)程，動(dòng)物實(shí)驗(yàn)分為急性實(shí)驗(yàn)和慢性實(shí)驗(yàn)兩類。
　　1.急性實(shí)驗(yàn)法（acute　experiment）實(shí)驗(yàn)周期短，可分為在體實(shí)驗(yàn)和離體實(shí)驗(yàn)兩種。
　�。�1）在體實(shí)驗(yàn)（in　vivo　experiment）：是指在動(dòng)物失去知覺(jué)（麻醉或損毀大腦）的條件下，通過(guò)手術(shù)觀察某一器官或幾個(gè)器官的功能活動(dòng)。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(qiáng)度的□化。
　　（□）離體實(shí)驗(yàn)（in　vitro　experiment）：是將動(dòng)物的某一器官、組織或細(xì)胞游離出來(lái)，置于適宜的人工環(huán)境條件下進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。例如，破壞青蛙腦和脊髓后，手術(shù)摘除蛙心并置入心臟營(yíng)養(yǎng)液中，通過(guò)改□心臟營(yíng)養(yǎng)液溫度和酸堿度的方法，觀察蛙心收縮頻率和收縮強(qiáng)度的□化。
　　急性實(shí)驗(yàn)法的優(yōu)點(diǎn)是實(shí)驗(yàn)條件易于控制，可對(duì)研究對(duì)象進(jìn)行直接的觀察和細(xì)致的分析，但其缺點(diǎn)是實(shí)驗(yàn)結(jié)果未必能如實(shí)反映正常完整機(jī)體功能活動(dòng)的規(guī)律。
　　□.慢性實(shí)驗(yàn)法（chronic　experiment）是以完整健康的機(jī)體為研究對(duì)象，并使其與外界環(huán)境保持自然的狀態(tài)，觀察機(jī)體功能活動(dòng)的□化。實(shí)驗(yàn)需在無(wú)菌條件下，通過(guò)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(jìn)行實(shí)驗(yàn)觀察。例如，觀察胃液分泌調(diào)節(jié)的實(shí)驗(yàn)，需先在犬身上進(jìn)行無(wú)菌手術(shù)，制備“食管瘺”和“胃瘺”，待犬恢復(fù)健康后，方可進(jìn)行胃液分泌的研究。
　　慢性實(shí)驗(yàn)法的優(yōu)點(diǎn)是可以在清醒條件下，長(zhǎng)期觀察某一功能活動(dòng)，所獲實(shí)驗(yàn)結(jié)果接近于自然整體狀態(tài)。缺點(diǎn)是整體條件下影響因素較多，結(jié)果不易分析。
　　不同動(dòng)物實(shí)驗(yàn)各有利弊，應(yīng)根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康倪x擇合適的實(shí)驗(yàn)動(dòng)物和方法。在設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)時(shí)，要遵循3R原則，即實(shí)驗(yàn)動(dòng)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(xiàn)身的實(shí)驗(yàn)動(dòng)物。通常動(dòng)物實(shí)驗(yàn)都是在特定條件下進(jìn)行的，因此不能把實(shí)驗(yàn)結(jié)果簡(jiǎn)單地引申為普遍規(guī)律，也不能把動(dòng)物實(shí)驗(yàn)的資料不加區(qū)別地移用于人體。
　　第二節(jié)生命活動(dòng)的基本特征
　　在整個(gè)生命自然發(fā)展過(guò)程中，新陳代謝、興奮性、適應(yīng)性和生殖是生命活動(dòng)的基本特征。
　　一、新陳代謝
　　在生命活動(dòng)中，生物體與環(huán)境之間不斷地進(jìn)行物質(zhì)和能量交換、自我更新的過(guò)程稱為新陳代謝（metabolism）。新陳代謝是生命活動(dòng)的本質(zhì)特征，貫穿于生命的全過(guò)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(huì)環(huán)境之中，其中某些內(nèi)、外環(huán)境的□化可被機(jī)體感知，稱為刺激（stimulus）。這些刺激引起新陳代謝和功能活動(dòng)的改□，說(shuō)明機(jī)體發(fā)生了反應(yīng)（response）。機(jī)體對(duì)刺激發(fā)生的反應(yīng)有兩種形式：一種是由相對(duì)靜止轉(zhuǎn)□為活動(dòng)，或者由活動(dòng)較弱轉(zhuǎn)□為活動(dòng)較強(qiáng)，稱為興奮（excitation）；另一種是由活動(dòng)轉(zhuǎn)為相對(duì)靜止，或者由活動(dòng)較強(qiáng)轉(zhuǎn)□為活動(dòng)較弱，稱為抑制（inhibition）。抑制并不是無(wú)反應(yīng)，而是與興奮相反的一種主動(dòng)活動(dòng)。例如，心跳和呼吸的加快、加強(qiáng)，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(jī)體接受刺激發(fā)生反應(yīng)的能力稱為興奮性（excitability）。機(jī)體各種組織、細(xì)胞的興奮性各有不同，其中以神經(jīng)細(xì)胞、肌細(xì)胞和腺細(xì)胞的興奮性較高，稱為可興奮細(xì)胞（excitable　cell）�？膳d奮細(xì)胞興奮時(shí)的共同表現(xiàn)是出現(xiàn)動(dòng)作電位，因此在生理學(xué)中，動(dòng)作電位被認(rèn)為是興奮的標(biāo)志。
　　三、適應(yīng)性
　　機(jī)體對(duì)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(jī)體與環(huán)境之間的關(guān)系，以保護(hù)機(jī)體不受損害，維持機(jī)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(jìn)化過(guò)程中，逐漸發(fā)展和完善起來(lái)的。機(jī)體的適應(yīng)性是有一定限度的，超過(guò)此限度，機(jī)體就會(huì)產(chǎn)生適應(yīng)不全，甚至導(dǎo)致病理?yè)p害。
　　四、生殖
　　生物體生長(zhǎng)發(fā)育到一定階段后，能夠產(chǎn)生與自己相似的子代個(gè)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(dòng)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(xì)胞內(nèi)液（約占體重的40%），1/3為細(xì)胞外液（約占體重的□0%）。細(xì)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(xì)胞外液，但所占比例甚少。
　　細(xì)胞是進(jìn)行新陳代謝的基本單位，浸浴在細(xì)胞外液中。細(xì)胞內(nèi)液為細(xì)胞新陳代謝提供了進(jìn)行各種生物化學(xué)反應(yīng)的場(chǎng)所；而細(xì)胞外液則是細(xì)胞直接接觸的液體環(huán)境，所以生理學(xué)中將細(xì)胞外液稱為機(jī)體的內(nèi)環(huán)境（internal　　environment）。
　　體液各部分彼此之間被組織隔開(kāi)，但又通過(guò)不同方式相互溝通。細(xì)胞內(nèi)液和細(xì)胞外液的成分有很大的差別，二者通過(guò)細(xì)胞膜進(jìn)行物質(zhì)交換。在細(xì)胞外液中，血漿通過(guò)毛細(xì)血管壁與組織液進(jìn)行物質(zhì)交換，又通過(guò)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(duì)穩(wěn)定的概念。內(nèi)環(huán)境是細(xì)胞賴以生存的環(huán)境，細(xì)胞在新陳代謝過(guò)程中需要的各種物質(zhì)，必須直接從細(xì)胞外液中攝取，而細(xì)胞內(nèi)生成的多種產(chǎn)物及代謝廢物也要排放到細(xì)胞外液中去。因此，細(xì)胞外液是細(xì)胞獲得營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)、排放代謝產(chǎn)物的公共環(huán)境。由于組織細(xì)胞與內(nèi)環(huán)境之間不停地進(jìn)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(jī)體會(huì)通過(guò)多種調(diào)節(jié)機(jī)制，使內(nèi)環(huán)境保持相對(duì)穩(wěn)定的狀態(tài)�！�0世紀(jì)初，美國(guó)生理學(xué)家坎農(nóng)（WalterCannon）首先使用穩(wěn)態(tài)（homeostasis）來(lái)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(yíng)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(duì)穩(wěn)定的狀態(tài)。目前，穩(wěn)態(tài)已成為生理學(xué)乃至整個(gè)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(xì)胞、器官和系統(tǒng)以至人體整體在各個(gè)水平上的生理過(guò)程保持相對(duì)穩(wěn)定的狀態(tài)。穩(wěn)態(tài)的維持是一種動(dòng)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(fù)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(jī)制。
　　第四節(jié)人體功能活動(dòng)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(jī)制，能對(duì)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(dá)到穩(wěn)態(tài)。在整合調(diào)控中，包括多種調(diào)節(jié)機(jī)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(guò)神經(jīng)系統(tǒng)的活動(dòng)對(duì)機(jī)體各部分的功能活動(dòng)進(jìn)行調(diào)節(jié)的方式。在全身各種調(diào)節(jié)機(jī)制中，神經(jīng)調(diào)節(jié)是*重要的調(diào)節(jié)機(jī)制，其他調(diào)節(jié)機(jī)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(gè)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(lái)的通路。反射弧的任何一個(gè)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(lái)就有的，同種屬個(gè)體所共有，反射弧固定的一種初級(jí)神經(jīng)反射活動(dòng)。相對(duì)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(guò)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(wú)限多樣的。條件反射必須有神經(jīng)系統(tǒng)的高級(jí)部位參與，屬于高級(jí)神經(jīng)活動(dòng)。
　　神經(jīng)調(diào)節(jié)產(chǎn)生效應(yīng)的特點(diǎn)是迅速、精確、持續(xù)時(shí)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(guò)細(xì)胞外液或血液循環(huán)，作用于機(jī)體的某些組織或器官，對(duì)其活動(dòng)起促進(jìn)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(xì)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(guò)血液循環(huán)，選擇性地作用于靶細(xì)胞。而組織細(xì)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(kuò)散