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文檔簡介
1、IntroductiontoPhysiologyIntroductionPhysiologyisthestudyofthefunctionsoflivingmatter.Itisconcernedwithhowanganismperfmsitsvariedactivities:howitfeedshowitmoveshowitadaptstochangingcircumstanceshowitspawnsnewgenerations.T
2、hesubjectisvastembracesthewholeoflife.Thesuccessofphysiologyinexplaininghowganismsperfmtheirdailytasksisbasedonthenotionthattheyareintricateexquisitemachineswhoseoperationisgovernedbythelawsofphysicschemistry.Althoughsom
3、eprocessesaresimilaracrossthewholespectrumofbiology—thereplicationofthegeiccodefexample—manyarespecifictoparticulargroupsofganisms.Fthisreasonitisnecessarytodividethesubjectintovariouspartssuchasbacterialphysiologyplantp
4、hysiologyanimalphysiology.Tostudyhowananimalwksitisfirstnecessarytoknowhowitisbuilt.Afullappreciationofthephysiologyofanganismmusttherefebebasedonasoundknowledgeofitsanatomy.Experimentscanthenbecarriedouttoestablishhowpa
5、rticularpartsperfmtheirfunctions.Althoughtherehavebeenmanyimptantphysiologicalinvestigationsonhumanvolunteerstheneedfprecisecontrolovertheexperimentalconditionshasmeantthatmuchofourpresentphysiologicalknowledgehasbeender
6、ivedfromstudiesonotheranimalssuchasfrogsrabbitscatsdogs.Whenitisclearthataspecificphysiologicalprocesshasacommonbasisinawidevarietyofanimalspeciesitisreasonabletoassumethatthesameprincipleswillapplytohumans.Theknowledgeg
7、ainedfromthisapproachhasgivenusagreatinsightintohumanphysiologyendoweduswithasolidfoundationftheeffectivetreatmentofmanydiseases.Thebuildingblocksofthebodyarethecellswhicharegroupedtogethertofmtissues.Theprincipaltypesof
8、tissueareepithelialconnectivenervousmusculareachwithitsownacteristics.Manyconnectivetissueshaverelativelyfewcellsbuthaveanextensiveextracellularmatrix.Incontrastsmoothmuscleconsistsofdenselypackedlayersofmusclecellslinke
9、dtogetherviaspecificcelljunctions.ganssuchasthebraintheheartthelungstheintestinestheliverarefmedbytheaggregationofdifferentkindsoftissues.Thegansarethemselvespartsofdistinctphysiologicalsystems.Theheartbloodvesselsfmthec
10、ardiovularsystemthelungstracheabronchitogetherwiththechestwalldiaphragmfmtherespiratysystemtheskeletonskeletalmusclesfmthemusculoskeletalsystemthebrainspinalcdautonomicnervesgangliaperipheralsomaticnervesfmthenervoussyst
11、emsoon.Cellsdifferwidelyinfmfunctionbuttheyallhavecertaincommonacteristics.Firstlytheyareboundedbyalimitingmembranetheplasmamembrane.Secondlytheyhavetheabilitytobreakdownlargemoleculestosmalleronestoliberateenergyftheira
12、ctivities.生理學(xué)簡介生理學(xué)簡介介紹介紹生理學(xué)是研究生物體功能的科學(xué)。它研究生物體如何進(jìn)行各種活動(dòng),如何飲食,如何運(yùn)動(dòng),如何適應(yīng)不斷改變的環(huán)境,如何繁殖后代。這門學(xué)科包羅萬象,涵蓋了生物體整個(gè)生命過程。生理學(xué)成功地解釋了生物體如何進(jìn)行日?;顒?dòng),基于的觀點(diǎn)是生物體好比是結(jié)構(gòu)復(fù)雜而靈巧的機(jī)器,其操作受物理和化學(xué)規(guī)律控制。盡管從生物學(xué)整個(gè)范疇看,生物體某些活動(dòng)過程是相似的——如基因編碼的復(fù)制——但許多過程還是某些生物體群組特有的。鑒于
13、此有必要將這門學(xué)科分成不同部分研究,如細(xì)菌生理學(xué)、植物生理學(xué)和動(dòng)物生理學(xué)。要研究一種動(dòng)物如何活動(dòng),首先需要了解它的構(gòu)成。要充分了解一個(gè)生物體的生理學(xué)活動(dòng)就必須掌握全面的解剖學(xué)知識(shí)。一個(gè)生物體的各部分起著什么作用可通過實(shí)驗(yàn)觀察得知。盡管我們對(duì)志愿者進(jìn)行了許多重要的生理調(diào)查,但是實(shí)驗(yàn)條件需要精確控制,所以我們當(dāng)前大多生理知識(shí)還是源于對(duì)其它動(dòng)物如青蛙,兔子,貓和狗等的研究。當(dāng)我們明確大多數(shù)動(dòng)物物種的特定生理過程存在共同之處時(shí),相同的生理原理適
14、用于人類也是合理的。通過這種方法,我們獲得了大量的知識(shí),從而讓我們對(duì)人類生理學(xué)有了更深入的了解,為我們有效治療許多疾病提供了一個(gè)堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。機(jī)體的基本組成物質(zhì)是細(xì)胞,細(xì)胞結(jié)合在一起形成組織。組織的基本類型有上皮組織,結(jié)締組織,神經(jīng)組織和肌組織,每類組織都有各自的特征。許多結(jié)締組織中細(xì)胞量相對(duì)較少,但是有大量的細(xì)胞外基質(zhì)。相比而言,光滑的肌組織由大量密密麻麻的肌細(xì)胞通過特定的細(xì)胞連接組成。各種器官如腦,心臟,肺,小腸和肝等由不同種類的組織
15、聚集而成。這些器官是不同生理系統(tǒng)的組成部分。心臟和血管組成心血管系統(tǒng);肺,器官,支氣管,胸壁和膈肌組成呼吸系統(tǒng);骨骼和骨骼肌組成骨骼肌系統(tǒng);大腦,脊髓,自主神經(jīng)和神經(jīng)中樞以及周圍軀體神經(jīng)組成神經(jīng)系統(tǒng)等等。細(xì)胞在形體和功能上差異很大,但是thetissuesiscarriedtothelungsbythebloodinthepulmonaryarterywhereitisexcretedintheexpiredair.Thebasicqu
16、estionstobeansweredincludethefollowing:HowistheairmovedinoutofthelungsHowisthevolumeofairbreathedadjustedtomeettherequirementsofthebodyWhatlimitstherateofoxygenuptakeinthelungsThedigestivesystemThenutrientsneededbythebod
17、yarederivedfromthediet.Foodistakeninbythemouthbrokendownintoitscomponentpartsbyenzymesinthegastrointestinaltract.Thedigestiveproductsarethenabsbedintothebloodacrossthewalloftheintestinepasstotheliverviatheptalvein.Theliv
18、ermakesnutrientsavailabletothetissuesbothftheirgrowthrepairftheproductionofenergy.Inthecaseofthedigestivesystemkeyphysiologicalquestionsare:HowisfoodingestedHowisitbrokendowndigestedHowaretheindividualnutrientsabsbedHowi
19、sthefoodmovedthroughthegutHowaretheindigestibleremainseliminatedfromthebodyThekidneysurinarytractThechieffunctionofthekidneysistocontrolthecompositionoftheextracellularfluid.Inthecourseofthisprocesstheyalsoeliminatenonvo
20、latilewasteproductsfromtheblood.Toperfmthesefunctionsthekidneysproduceurineofvariablecompositionwhichistemparilystedinthebladderbefevoiding.Thekeyphysiologicalquestionsinthiscaseare:howdothekidneysregulatethecompositiono
21、fthebloodHowdotheyeliminatetoxicwasteHowdotheyrespondtostressessuchasdehydrationWhatmechanismsallowthestageeliminationoftheurineThereproductivesystemReproductionisoneofthefundamentalacteristicsoflivingganisms.Thegonadspr
22、oducespecializedsexcellsknownasgametes.Attheceofsexualreproductionisthecreationfusionofthemalefemalegametesthespermova(eggs)withtheresultthatthegeicacteristicsoftwoseparateindividualsaremixedtoproduceoffspringthatdifferg
23、eicallyfromtheirparents.ThemusculoskeletalsystemThisconsistsofthebonesoftheskeletonskeletalmusclesjointstheirassociatedtissues.Itsprimaryfunctionistoprovideameansofmovementwhichisrequiredflocomotionfthemaintenanceofpostu
24、refbreathing.Italsoprovidesphysicalsupptftheinternalgans.Herethemechanismofmusclecontractionisacentralissue.Theendocrinenervoussystems.TheendocrinenervoussystemsTheactivitiesofthedifferentgansystemsneedtobecodinatedregul
25、atedsothattheyacttogethertomeettheneedsofthebody.Twocodinatingsystemshaveevolved:thenervoussystemtheendocrine機(jī)體進(jìn)行各項(xiàng)活動(dòng)所需的能量最終來源于呼吸。這一過程包括食物(主要是糖類和脂肪)的氧化,釋放它們所含的能量。這一過程中,氧氣來自于肺中的空氣,經(jīng)由血液到達(dá)全身各組織。組織呼吸活動(dòng)中釋放的二氧化碳由肺動(dòng)脈中的血液運(yùn)送至肺,然后
26、呼氣排出體外。需回答的基本問題如下:空氣是如何進(jìn)出肺的?呼吸的空氣量如何適應(yīng)機(jī)體所需?限制肺吸收氧氣頻率的因素是什么?消化系統(tǒng)消化系統(tǒng)機(jī)體所需營養(yǎng)物質(zhì)來源于飲食。食物經(jīng)口腔進(jìn)入體內(nèi),在胃腸道內(nèi)經(jīng)酶將其分解成小分子物質(zhì)。這些消化物通過腸壁吸收入血液,通過門靜脈進(jìn)入肝臟。經(jīng)肝臟作用后,這些營養(yǎng)物質(zhì)能夠滿足組織生長修復(fù)及能量需求。在消化系統(tǒng)部分,重要的生理學(xué)問題是:食物是如何消化的?食物如何被個(gè)體分解消化?個(gè)體營養(yǎng)物質(zhì)如何吸收?食物如何在腸內(nèi)
27、轉(zhuǎn)運(yùn)的?未消化的殘留如何從體內(nèi)排出?泌尿系統(tǒng)泌尿系統(tǒng)腎臟主要功能是控制細(xì)胞外液體的形成。在這一過程中,腎臟也會(huì)把不可揮發(fā)的廢物排出去。為行使這一功能,在排出之前,腎臟產(chǎn)生含有各種成分的尿液并將其暫時(shí)儲(chǔ)存在膀胱中。這一部分主要的生理學(xué)問題是:腎臟如何調(diào)節(jié)血液中的成分?如何排出有毒廢物?如何應(yīng)對(duì)像脫水這樣的應(yīng)激反應(yīng)?以及尿液可以存儲(chǔ)和排出體外的機(jī)制是什么?生殖系統(tǒng)生殖系統(tǒng)生殖是活生物體的一個(gè)基本特征。生殖腺產(chǎn)生專門的性細(xì)胞,被稱為配子。性生
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