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绪论1

一、认识生理学的学科内涵1

二、了解生理学的发展历程2

三、把握生理学的基本概念3

四、学习生理学的研究思路5

第一篇 细胞生理学8

第一章 生物膜对物质的通透和转运8

第一节 溶质和水的跨膜扩散9

一、扩散的基本原理9

1．穿过脂双层的单纯扩散9

2．易化扩散10

二、渗透：水的跨膜扩散11

1．水的跨膜扩散途径11

2．渗透与渗透压12

第二节 离子的跨膜流动与细胞膜电位13

一、离子通道及其一般性质13

1．钾通道13

2．离子通道的离子选择性14

3．离子通道的随机活动15

4．离子通道的激活及其能量转换功能16

二、跨膜离子平衡与细胞膜电位17

1．离子的跨膜电化学位与离子的平衡电位17

2．离子通道的逆转电位18

3．细胞的静息膜电位18

第三节 主动转运20

一、钠钾离子的主动转运20

1．钠钾泵的基本概念20

2．钠钾泵的功能21

3．钠钾泵活动的调节21

二、钙离子的主动转运21

1．钠钙交换21

2．质膜钙泵22

3．肌（内）质网钙泵23

三、主动转运的一般规律23

1．原发性主动转运23

2．继发性主动转运24

小结24

思考题25

推荐阅读材料25

第二章 细胞的兴奋26

第一节 刺激与动作电位的发生26

一、刺激与兴奋的概念26

1．什么是刺激26

2．什么是兴奋26

二、可兴奋细胞和非可兴奋细胞对电刺激的反应对比27

1．非可兴奋细胞的被动反应27

2．可兴奋细胞的被动和主动反应28

三、引发兴奋的条件29

1．刺激的要素29

2．兴奋性29

3．兴奋后兴奋性的变化30

4．刺激后兴奋性的变化31

第二节 兴奋在神经纤维上传导31

一、动作电位在神经信息传导中的意义31

1．神经纤维的电缆性质32

2．动作电位传导的非衰减性33

二、影响动作电位传导的因素34

1．动作电位的传导速度与长度常数的关系34

2．有髓鞘神经纤维的跳跃传导34

三、胞外记录的动作电位35

第三节 兴奋的离子机制36

一、兴奋机制的近代探索36

1．对生物电的认识36

2．兴奋的膜学说37

二、离子学说37

1．离子学说的提出37

2．电压钳实验对离子学说的证明38

三、钠电导和钾电导的激活与失活39

1．激活曲线39

2．失活曲线与失活机制40

3．激活与失活的动力学：Hodgkin-Huxley模型41

第四节 多种离子通道参与下的动作电位42

一、离子通道的研究方法42

1．膜片钳电生理技术42

2．其他离子通道研究技术44

二、参与动作电位的主要离子通道44

1．动作电位去极化相的离子通道44

2．动作电位复极化相的离子通道45

3．超极化激活的离子通道46

三、心脏细胞动作电位的离子机制46

1．心肌细胞动作电位46

2．起搏细胞动作电位47

四、细胞动作电位的多态性47

小结48

思考题49

推荐阅读材料49

第三章 细胞间信息传递50

第一节 间隙连接与电传递51

一、间隙连接51

1．间隙连接的结构51

2．间隙连接的通透性52

3．间隙连接的生理功能52

二、电传递52

第二节 化学传递的一般规律53

一、认识化学传递的历史53

二、化学突触传递的基本机制54

1．化学突触的结构与分类54

2．化学突触传递的基本原理56

3．突触整合与神经回路57

三、化学突触传递的信使分子——神经递质58

1．神经递质的概念58

2．神经递质的合成与释放60

3．神经递质的量子释放62

4．神经递质的灭活与突触囊泡的再生性循环62

四、受体63

1．离子通道型受体63

2．G蛋白耦联受体64

3．酶耦联受体64

第三节 离子通道型受体介导的突触传递65

一、N型乙酰胆碱受体介导的突触传递65

1．N型乙酰胆碱受体的发现65

2．N型乙酰胆碱受体与神经肌肉接头的兴奋传递67

二、离子通道型谷氨酸受体介导的兴奋性突触传递69

1．AMPA受体70

2．NMDA受体70

三、离子通道型受体介导的抑制性突触传递70

1．离子通道型γ-氨基丁酸受体70

2．离子通道型甘氨酸受体71

第四节 G蛋白耦联受体介导的突触传递71

一、G蛋白耦联受体及信号转导71

1．G蛋白耦联受体71

2．G蛋白72

3．G蛋白效应器72

二、肾上腺素受体的信号转导74

1．肾上腺素受体的分类74

2．肾上腺素受体与交感神经信号传递74

三、M型乙酰胆碱受体与副交感神经信号传递75

1．M受体的分类75

2．M受体的信号传递75

四、其他G蛋白耦联受体介导的神经递质信号传递76

1．代谢型谷氨酸受体76

2．B型γ-氨基丁酸受体（GABAB受体）77

3．多巴胺受体77

小结78

思考题78

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第四章 肌细胞的收缩功能80

第一节 肌细胞收缩的结构和分子基础80

一、肌细胞的结构80

1．横纹肌80

2．平滑肌83

二、参与收缩的蛋白质分子84

1．肌动蛋白84

2．肌球蛋白85

3．调节蛋白85

三、肌丝滑行学说87

1．肌丝滑行学说87

2．长度-张力曲线88

四、横桥活动与化学能转化为机械能的过程89

第二节 兴奋-收缩耦联90

一、兴奋-收缩耦联的结构和分子基础90

1．细胞膜与横管90

2．肌质网90

二、兴奋-收缩耦联过程91

1．骨骼肌的兴奋-收缩耦联91

2．心肌的兴奋-收缩耦联92

3．平滑肌的兴奋-收缩耦联93

第三节 肌细胞收缩的生物力学93

一、影响收缩力的因素94

二、等长收缩和等张收缩94

1．等长收缩94

2．等张收缩与张力-速度曲线95

三、不同类型的肌纤维95

四、骨骼肌收缩强度的调节96

1．收缩的总和与强直收缩96

2．运动单位募集反应97

小结97

思考题98

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第二篇 器官和系统生理学100

第五章 血液与血液循环100

第一节 血液与循环系统的进化100

一、体液和血液的形成100

二、循环系统的进化101

1．开放式和封闭式循环系统101

2．心脏的进化101

三、血液循环的发现103

第二节 血液生理103

一、血液的组成104

1．血浆104

2．血细胞104

二、血液的理化特性105

1．血液的颜色105

2．血液的比重106

3．血液的黏度106

4．血浆渗透压106

5．血浆pH106

三、血液的生理机能106

1．运输功能106

2．防御功能106

3．缓冲功能107

4．生理性止血功能108

四、血液凝固与纤维蛋白溶解108

1．凝血因子108

2．凝血机制110

3．血液抗凝系统和纤维蛋白溶解113

五、红细胞凝集与血型115

1．ABO血型系统115

2．Rh血型系统117

3．输血的原则118

第三节 心脏生理119

一、心脏的泵血功能119

1．心动周期119

2．心脏泵血的动力学119

3．心输出量与心率121

4．心功能储备125

二、心脏的节律性兴奋125

1．心脏节律活动的发生125

2．心脏节律性兴奋的传导127

3．期前收缩和代偿间歇129

三、心脏功能的检测129

1．心电图129

2．心音132

3．超声心动图133

第四节 血管生理134

一、血管的结构和功能特点134

1．血管的组织结构134

2．血管分段的结构特征134

二、血流动力学135

1．血流与血流量135

2．血流阻力136

三、血压136

1．动脉血压137

2．静脉血压140

四、微循环与淋巴系统141

1．微循环结构和功能141

2．组织液生成与回流142

3．淋巴系统和淋巴回流144

第五节 心血管活动的调节145

一、心血管活动的自身调节145

1．心搏功能的自身调节145

2．血管活动的自身调节147

二、心血管活动的反射性调节148

1．血管和心脏的神经支配148

2．心血管中枢150

3．压力感受性反射152

4．心肺容量感受器反射154

5．颈动脉体和主动脉体化学感受性反射154

三、心血管活动的体液调节155

1．全身性体液调节因素155

2．局部性体液调节因素156

四、动脉血压的长期调节157

小结158

思考题159

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第六章 呼吸160

第一节 动物的呼吸器官及呼吸方式的进化160

一、呼吸的意义与进化160

二、非哺乳动物的通气器官结构及呼吸方式161

1．鱼类的鳃161

2．两栖及爬行类的肺通气活动161

3．鸟类的肺与气囊通气活动162

4．昆虫的气管162

三、哺乳动物肺的结构与功能162

1．呼吸道的功能163

2．肺泡164

第二节 肺通气165

一、肺通气的动力165

1．呼吸运动165

2．肺内压167

3．胸内压167

二、肺通气的阻力168

1．弹性阻力168

2．非弹性阻力169

3．呼吸功169

三、肺通气功能评价169

1．肺容量169

2．肺通气量170

第三节 气体与血液交换171

一、气体交换的原理171

1．气体的分压差172

2．气体的溶解度172

3．气体的扩散系数172

二、气体在肺和组织的交换173

三、肺泡通气与血流量的相互关系175

第四节 血液中O2和CO2的运输175

一、呼吸色素175

二、血液中O2的运输175

1．O2的化学结合176

2．O2解离曲线177

三、血液中CO2的运输178

1．CO2的运输形式178

2．CO2解离曲线179

3．血液CO2运输与酸碱平衡180

第五节 呼吸的调节180

一、呼吸中枢和呼吸节律的形成180

1．各级呼吸中枢181

2．呼吸节律的形成182

二、呼吸的反射性调节183

1．肺牵张反射183

2．呼吸肌本体感受性反射184

三、化学因素对呼吸运动的调节184

1．化学感受器184

2．CO2对呼吸的影响184

3．缺O2对呼吸的影响185

4．H＋对呼吸的影响186

四、运动及特殊环境的呼吸调节186

1．运动时呼吸机能的调节186

2．潜水高压的适应186

3．高山适应187

小结187

思考题187

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第七章 消化、吸收与能量代谢188

第一节 消化系统的组成和一般功能188

一、动物的消化系统188

二、消化道结构和神经支配189

1．消化道的基本结构189

2．消化道神经支配189

三、胃肠激素191

1．胃肠激素的概念191

2．几种重要的胃肠激素191

3．胃肠激素的生理作用192

四、消化道平滑肌的生理特性192

1．一般生理特性192

2．电生理特性192

第二节 消化道的运动及其调节193

一、咀嚼和吞咽193

1．咀嚼193

2．吞咽193

二、胃的运动194

1．胃运动的形式194

2．胃运动的调节194

3．胃排空及其控制195

4．呕吐195

三、小肠的运动195

1．小肠运动的形式195

2．小肠运动的调节196

3．小肠内容物向大肠的推进196

四、大肠的运动和排便197

1．大肠的运动197

2．粪便的形成和排出197

第三节 消化液的分泌及其调节197

一、唾液198

1．唾液的成分与作用198

2．唾液分泌的调节198

二、胃液198

1．胃黏膜和胃腺的结构要点198

2．胃液的成分与作用198

3．胃液分泌的调节200

三、胰液202

1．胰液的成分和作用202

2．胰液分泌的调节202

四、胆汁203

1．胆汁的成分和作用203

2．胆囊与胆汁的排放204

3．胆汁分泌和排放的调节205

五、小肠液205

1．小肠液的成分和作用205

2．小肠液分泌的调节206

六、大肠液206

第四节 食物的消化和吸收206

一、糖类的消化和吸收207

1．糖类的消化207

2．糖类的吸收207

二、蛋白质的消化与吸收208

1．蛋白质的消化208

2．肽和氨基酸的吸收208

三、脂质的消化和吸收209

1．脂质的消化209

2．脂质水解产物的吸收209

四、水和电解质的吸收210

1．水的吸收210

2．钠的吸收211

3．钙的吸收211

4．铁的吸收211

五、维生素的吸收211

第五节 能量代谢212

一、能量的来源、转化和储存212

1．能量的来源212

2．能量的转化213

二、能量的消耗及影响因素213

1．体内能量的主要去路213

2．影响能量消耗的因素214

3．能量的平衡214

三、能量代谢率的测定215

1．直接测热法215

2．间接测热法215

小结216

思考题216

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第八章 渗透调节与排泄218

第一节 离子与渗透平衡218

一、水、离子及渗透压调节218

二、不同环境中动物的渗透压调节219

第二节 脊椎动物的肾与排泄220

一、肾结构的特点221

1．肾单位和集合管222

2．皮质肾单位与髓旁肾单位223

3．近球小体224

二、肾血液循环的特征225

三、肾的神经支配225

第三节 尿的生成与排放226

一、肾小球的滤过作用226

1．滤液的形成226

2．滤过膜及其通透性227

3．肾小球滤过作用的动力228

4．影响滤过率的因素229

二、肾小管与集合管的重吸收作用230

1．重吸收的方式230

2．肾小管对水和几种物质的重吸收230

三、肾小管和集合管的分泌作用234

1．H＋的分泌与H＋-Na＋交换235

2．K＋的分泌与K＋-Na＋交换235

3．NH3的分泌236

4．其他物质的分泌236

四、尿生成的调节237

1．肾血流量的调节237

2．肾小管活动的调节238

五、尿的排放241

1．膀胱与尿道括约肌的神经支配241

2．排尿反射241

第四节 尿的稀释和浓缩242

一、水的重吸收与尿的稀释或浓缩243

二、尿的稀释与浓缩的机制244

1．肾髓质渗透压梯度的形成——逆流倍增作用244

2．肾髓质渗透压梯度的维持——逆流交换作用246

3．髓袢升支粗段内低渗液体的形成——对水的不通透246

4．稀释尿或浓缩尿的最后形成——抗利尿激素的作用246

5．影响尿稀释和浓缩的因素246

小结247

思考题247

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第三篇 生理活动的调控250

第九章 神经系统的感觉功能250

第一节 概述250

一、感受器的类型250

1．化学感受器250

2．痛觉感受器和痒觉感受器250

3．温度觉感受器251

4．机械感受器251

5．光感受器251

二、感受器的生理特性251

1．感受器的适宜刺激251

2．感受器的换能作用251

3．感受器对刺激的适应252

4．感受野大小和侧抑制对感觉精度的影响253

三、感觉信息编码和处理253

1．感觉信息编码的基本方式253

2．感觉信息处理的基本方式254

第二节 躯体感觉254

一、脊髓与低位脑干的感觉传导与功能机制254

1．浅感觉传导通路255

2．深感觉传导通路256

二、丘脑的感觉投射与功能256

1．丘脑核团和类型256

2．丘脑的感觉投射系统258

三、大脑皮质的感觉分析功能及机制258

1．感觉皮质的组构特点258

2．特异性感觉皮质的分区与功能拓扑表征259

第三节 内脏感觉260

一、内脏感觉的基本特点260

二、内脏痛与牵涉性痛260

三、内脏感觉传入及其在皮质的表征261

第四节 视觉261

一、眼的结构262

1．眼球壁262

2．眼球的内容物263

二、眼的成像与折光调节264

1．简化眼和眼的成像264

2．眼的折光力调节264

3．眼的折光异常265

三、眼的感光换能系统266

1．视网膜的结构特点266

2．视网膜的两种感光换能系统266

3．感光物质267

4．视杆细胞的感光换能268

5．视锥细胞的感光换能和颜色视觉268

6．色觉障碍269

四、视觉信息处理270

1．视网膜270

2．外侧膝状体271

3．视皮层271

五、视觉传导通路271

六、与视觉相关的生理现象271

1．视力271

2．视野272

3．暗适应和明适应272

4．双眼视觉和立体视觉273

第五节 听觉273

一、声刺激、听阈和听域274

1．声刺激274

2．听阈和听域274

二、声音在耳内的传导276

三、耳蜗对声音的感受和分析276

1．耳蜗的结构和柯蒂氏器276

2．耳蜗对声频率的分析及其机制277

3．毛细胞的换能和耳蜗的生物电现象280

四、听觉中枢生理282

1．听觉传导通路282

2．听觉中枢生理282

第六节 其他特殊感觉283

一、平衡感觉283

1．前庭器官的结构283

2．前庭器官的功能284

二、嗅觉285

三、味觉286

小结287

思考题288

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第十章 神经系统对机体运动的控制和调节289

第一节 控制和调节躯体运动的神经结构及神经通路289

一、脊髓运动神经元和运动单位290

1．脊髓运动神经元290

2．运动单位291

二、脑干及其下行运动通路291

三、大脑皮层运动区及其下行运动通路292

四、小脑和基底神经节294

五、锥体系及锥体外系294

第二节 反射性运动和节律性运动295

一、反射性运动295

1．牵张反射295

2．腱器官反射298

3．屈反射和交叉伸反射301

二、节律性运动301

1．搔抓301

2．行走302

第三节 随意运动的发起和控制302

一、初级运动皮层302

1．初级运动皮层与随意运动的发起和控制302

2．初级运动皮层对随意运动力量和速度的编码304

3．初级运动皮层对随意运动方向的编码304

二、辅助运动皮层和前运动皮层305

1．辅助运动皮层在复杂运动编程中的作用305

2．前运动皮层在上肢目标定向性运动和运动准备中的作用305

三、小脑306

1．小脑的结构及功能分区306

2．小脑各功能区在运动调节中的作用308

3．小脑的运动学习功能310

四、基底神经节310

1．基底神经节的组成310

2．基底神经节的传入和传出联系310

3．基底神经节病变所引起的疾病312

五、去大脑僵直314

第四节 神经系统对内脏活动的调节315

一、自主神经系统315

1．自主神经系统的结构特征315

2．自主神经系统的功能317

3．自主神经系统的功能特征317

二、中枢对内脏活动的调节318

1．脊髓的内脏调节功能318

2．脑干的内脏调节功能318

3．下丘脑的内脏调节功能318

4．大脑皮层的内脏调节功能320

第五节 神经系统对免疫功能的调节321

一、中枢神经系统对免疫功能的调节作用322

二、自主神经系统对免疫功能的调节作用322

1．交感神经的免疫调节作用322

2．副交感神经的免疫调节作用322

小结323

思考题323

推荐阅读材料324

第十一章 神经系统的高级功能和其他功能325

第一节 研究人类大脑皮层功能的一些方法325

一、功能磁共振成像325

二、正电子发射断层成像326

三、脑电图326

1．自发脑电活动327

2．皮层诱发电位328

第二节 学习和记忆329

一、学习和记忆的现象329

1．学习的形式329

2．条件反射330

3．记忆的形式331

4．人类的记忆过程和遗忘331

二、学习和记忆的机制333

1．学习和记忆在脑内的功能定位333

2．神经生理学机制333

3．神经生物化学机制333

4．神经解剖学机制334

第三节 语言和其他认知功能334

一、大脑皮层的语言中枢334

二、语言加工的Wernicke-Geschwind模型334

1．口语单词复述的语言加工334

2．书面内容复述的语言加工335

三、语言功能障碍335

1．失读症335

2．失写症335

3．感觉性失语症335

4．运动性失语症335

5．流畅性失语症和传导性失语症335

四、大脑皮层语言功能的一侧优势336

五、大脑皮层的其他认知功能336

第四节 觉醒与睡眠337

一、觉醒337

1．觉醒状态维持的机制337

2．行为觉醒和脑电觉醒337

二、睡眠337

1．睡眠的时相337

2．睡眠的脑电特征和功能表现338

3．睡眠发生的机制339

小结340

思考题341

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第十二章 内分泌342

第一节 内分泌的形式与激素343

一、内分泌的形式343

1．远距分泌343

2．旁分泌和自分泌343

3．内在分泌343

4．外散分泌343

二、激素的化学性质343

1．肽类激素344

2．胺类激素344

3．类固醇类激素344

4．脂肪酸类激素344

三、激素的作用特点345

1．激素的信息传递作用345

2．激素作用的放大346

3．激素作用的相对特异性347

4．激素作用的相对广泛性和持久性347

5．激素之间的相互作用347

6．激素分泌的节律性347

第二节 下丘脑-垂体的内分泌功能347

一、垂体前叶激素348

1．生长激素349

2．催乳素350

3．阿黑皮素原来源的激素351

4．促甲状腺激素352

5．卵泡刺激素和黄体生成素353

二、下丘脑与垂体后叶激素353

1．催产素353

2．血管升压素354

第三节 甲状腺354

一、甲状腺激素355

1．结构355

2．合成355

3．功能356

4．分泌调控357

二、降钙素358

1．结构358

2．作用358

3．分泌调节358

第四节 甲状旁腺359

一、结构359

二、作用360

三、分泌调节360

第五节 皮肤来源的1，25-二羟维生素D3360

一、来源与结构360

二、作用360

三、合成调节361

第六节 胰岛362

一、胰岛素362

1．结构362

2．作用362

3．分泌调控364

二、胰高血糖素365

1．来源与结构365

2．作用365

3．分泌调节365

三、胰岛分泌的其他激素366

1．生长抑素366

2．胰多肽366

第七节 肾上腺皮质366

一、肾上腺皮质结构与分泌的激素366

1．盐皮质激素367

2．糖皮质激素367

3．性激素368

二、肾上腺皮质激素的运输与代谢368

三、肾上腺皮质激素的作用368

1．盐皮质激素的作用368

2．糖皮质激素的作用368

四、肾上腺皮质激素的分泌调控370

1．盐皮质激素的分泌调控370

2．糖皮质激素的分泌调控370

第八节 肾上腺髓质371

一、肾上腺髓质结构371

二、肾上腺髓质激素371

三、肾上腺髓质激素的作用372

1．对心血管的作用372

2．代谢作用372

3．应急反应373

四、肾上腺髓质激素的分泌调控373

第九节 松果腺373

一、松果腺分泌的激素373

二、褪黑素的作用373

三、褪黑素分泌的调控374

第十节 胸腺374

第十一节 性腺对生殖的调控375

一、睾丸与男性生殖375

1．睾丸的结构375

2．精子的发生过程375

3．睾丸分泌的激素377

4．睾酮分泌的调节378

二、卵巢与女性生殖378

1．卵巢的结构378

2．卵泡的发育与排卵379

3．卵巢合成的激素380

4．卵巢功能的调节382

5．月经形成的机制382

三、妊娠383

1．受精383

2．受精卵的植入384

四、具有繁殖季节的动物384

第十二节 无脊椎动物的内分泌系统385

小结386

思考题386

推荐阅读材料386

参考书目388

索引389