动物生理学教案 第一章动物生理学概述 明确动物生理学的研究对象、研究任务：机体生理功能的各控制系统的含义。 了解一般的研究方法。理解并结合以后章节逐步掌握生命现象的基本特征和机体的内环 境、稳态及生理意义： 掌握动物机体生理功能的主要调节方式以及掌握和运用反馈控制系统。 第一节动物生理学的研究对象、研究任务和研究方法 一、研究对象和研究任务 生理学是生物学的一个分支，是研究机体生命活动的科学。从研究对象来说，可分植物 生理学、动物生理学、人体生理学等。通过学习动物生理学，从而认识和掌握生命活动的规 律，并运用这些规律更有效地促进动物生长、发有和繁殖，以及预防和治疗动物疾病，保障 动物体健康和畜牧业的发展。 二、研究内容（研究水平）和方法 (一)研究内容 1.整体和环境水平的研究 2.器官和系统水平的研究 3.细胞和分子水平的研究 (二)研究方法 生理学中的一切理论都来自实验，它是一门实验性的科学。动物生理学的研究以器官和 整体水平为主，所以动物实验是常用的方法，可分两类： 1.慢性实验 2急性实验 1)在体实验（活体解剖实验方法）2)离体实验 第二节机体与内环境 一、生命现象的基本特征 (一)新陈代谢是指生物体与环境之间不断进行物质和能量的交换，以实现自我更新 的过程。它包括同化作用和异化作用两个方面。 1,同化作用是指机体从外界环境中摄取各种营养物质，经过改造或转化，以提供建造 自身结构所需要的原料和能量的过程： 2.异化作用是指机体把自身的物质分解，同时释放能量，以供机体生命活动的需要 并把分解后的终产物排出体外的过程
1 动物生理学教案 第一章 动物生理学概述 明确动物生理学的研究对象、研究任务；机体生理功能的各控制系统的含义。 了解一般的研究方法。理解并结合以后章节逐步掌握生命现象的基本特征和机体的内环 境、稳态及生理意义； 掌握动物机体生理功能的主要调节方式以及掌握和运用反馈控制系统。 第一节 动物生理学的研究对象、研究任务和研究方法 一、研究对象和研究任务 生理学是生物学的一个分支，是研究机体生命活动的科学。从研究对象来说，可分植物 生理学、动物生理学、人体生理学等。通过学习动物生理学，从而认识和掌握生命活动的规 律，并运用这些规律更有效地促进动物生长、发育和繁殖，以及预防和治疗动物疾病，保障 动物体健康和畜牧业的发展。 二、研究内容（研究水平）和方法 （一）研究内容 1.整体和环境水平的研究 2.器官和系统水平的研究 3.细胞和分子水平的研究 （二）研究方法 生理学中的一切理论都来自实验，它是一门实验性的科学。动物生理学的研究以器官和 整体水平为主，所以动物实验是常用的方法，可分两类： 1.慢性实验 2.急性实验 1）在体实验（活体解剖实验方法）2）离体实验 第二节 机体与内环境 一、生命现象的基本特征 （一）新陈代谢 是指生物体与环境之间不断进行物质和能量的交换，以实现自我更新 的过程。它包括同化作用和异化作用两个方面。 1.同化作用 是指机体从外界环境中摄取各种营养物质，经过改造或转化，以提供建造 自身结构所需要的原料和能量的过程； 2.异化作用 是指机体把自身的物质分解，同时释放能量，以供机体生命活动的需要， 并把分解后的终产物排出体外的过程
(二)兴奋性是指当环境条件发生变化时，一切活的组织或细胞有产生动作电位并能 发生反应的能力或特性。 (三)生殖是指畜禽生长发有到一定阶段时可产生相似的另一新个体的过程。 (四)适应性当环境发生变化时，机体或其部分组织器官的结构与机能也将在某种限 度内随之改变，以求与所在的环境保持动态平衡，机体的这种能力称为适应性。 二、机体的内环境、稳态及生理意义 (一)体液、细胞内液和细胞外液 1.体液 2.细胞内液 3.细胞外液 (二)内环境指细胞生活的环境，即为细胞外液。能为细胞提供营养物质并接受来自 细胞代谢的终产物，能保持其中各种成分和H值、渗透压、各种离子浓度等理化特性的相 对稳定。从而保证了细胞的各种代谢活动的正常进行。 (三)稳态指正常机体内环境的成分、各种理化特性以及体温和姿势的维持等能够保 特相对稳定的特性。 第三节动物机体生理功能的主要调节方式 维持机体正常的功能活动和内环境稳态需要体内的不同调节方式。 一、神经调节 指机体通过神经系统的活动对生理功能进行调节的方式。 (一)调节方式：反射。 1,反射是指在中枢神经系统的参与下，机体对内、外环境刺激所发生的反应。 2.反射弧是反射的结构基础。它包括感受器、传入神经、神经中枢、传出神经和效应 器五部分。 (二)调节特点：迅速而精确、作用部位准确、持续时间短暂 二、体液调节 指机体的某些细胞合成的某些化学物质，经血液循环或局部扩散，作用于相应细胞上的 受体，进而改变其功能活动的调节方式。 (一)调节方式： 1.全身性的体液调节一般指由内分泌细胞产生的激素（特异性化学物质）不通过管道 而直接进入血液循环系统，被输送到全身各处，对某些特定的组织起作用，以调节机体的机 能活动。 2.局部性的体液调节可以是内分泌细胞产生的激素通过组织液扩散至邻近的细胞（旁 2
2 （二）兴奋性 是指当环境条件发生变化时，一切活的组织或细胞有产生动作电位并能 发生反应的能力或特性。 （三）生殖 是指畜禽生长发育到一定阶段时可产生相似的另一新个体的过程。 （四）适应性 当环境发生变化时，机体或其部分组织器官的结构与机能也将在某种限 度内随之改变，以求与所在的环境保持动态平衡，机体的这种能力称为适应性。 二、机体的内环境、稳态及生理意义 （一）体液、细胞内液和细胞外液 1.体液 2.细胞内液 3.细胞外液 （二）内环境 指细胞生活的环境，即为细胞外液。能为细胞提供营养物质并接受来自 细胞代谢的终产物，能保持其中各种成分和 pH 值、渗透压、各种离子浓度等理化特性的相 对稳定。从而保证了细胞的各种代谢活动的正常进行。 （三）稳态 指正常机体内环境的成分、各种理化特性以及体温和姿势的维持等能够保 持相对稳定的特性。 第三节 动物机体生理功能的主要调节方式 维持机体正常的功能活动和内环境稳态需要体内的不同调节方式。 一、神经调节 指机体通过神经系统的活动对生理功能进行调节的方式。 （一）调节方式：反射。 1.反射 是指在中枢神经系统的参与下，机体对内、外环境刺激所发生的反应。 2.反射弧 是反射的结构基础。它包括感受器、传入神经、神经中枢、传出神经和效应 器五部分。 （二）调节特点：迅速而精确、作用部位准确、持续时间短暂。 二、体液调节 指机体的某些细胞合成的某些化学物质，经血液循环或局部扩散，作用于相应细胞上的 受体，进而改变其功能活动的调节方式。 （一）调节方式： 1.全身性的体液调节 一般指由内分泌细胞产生的激素（特异性化学物质）不通过管道 而直接进入血液循环系统，被输送到全身各处，对某些特定的组织起作用，以调节机体的机 能活动。 2.局部性的体液调节 可以是内分泌细胞产生的激素通过组织液扩散至邻近的细胞（旁
分泌)，调节邻近细胞的生理活动。 (二)调节特点：起效缓慢、作用部位较广泛、持续时间较长。 三、自身调节 是指细胞、组织或器官在不依赖于外来的神经或体液的调节下，自身对刺激发生的适应 性的反应过程。 调节特点：调节能力较小，维持局部组织稳态起一定的作用。 第四节机体生理功能的控制系统 以上三种调节方式在体内形成了不同的控制系统对机体功能进行调控。所谓控制系统都 由控制部分和受控部分组成。根据控制部分和受控部分之间的不同关系可分成非自动控制系 统、反馈控制系统和前馈系统等类型。 一、非自动控制系统 是指由中枢（控制部分）对效应器（受控部分）发出指令，受控部分按指令产生活动（活 动增加)或停止活动（活动减弱），受控部分的活动不能反过米影响控制部分的活动，也不 可能得到调节。 二、反馈控制系统 (一)反馈调节是指由中枢（控制部分）发出的信息可改变效应器（受控部分）的状 态，而效应器这一受控部分反过来又发出信息，把接受控制状态的结果又不断地报告给控制 中枢，使控制中枢得以参照实际情况不断纠正和调整发出的信息，以达到对受控部分精确的 调节，这是一个“闭环”式的循环系统。 1,负反馈如果反馈信总可使控制中枢的初始控制信息减弱称为负反馈。 2.正反馈如果反馈信息可使控制中枢的原始信总加强称为正反馈。 三、前馈控制系统 是指由中枢（控制部分）对效应器（受控部分）发出指令，使受控部分进行某一活动， 同时又通过另一快捷途径向受控部分发出前馈信号，受控部分在接受控制部分的指令进行活 动时，又及时地受到前馈信号的调控，使活动更加准确。 第二章 细胞的基本功能 一般了解影响骨胳肌的收缩因素。 明确细胞膜物质转运的几种形式，细胞的兴奋性、周期性变化及其生物电现象。掌握细胞膜 物质转运的过程：掌握骨骼肌的收缩机制：掌握生物电的产生机制和兴奋一收缩耦联过程。 第一节细胞膜的物质转运功能 一、主动转运 3
3 分泌），调节邻近细胞的生理活动。 （二）调节特点：起效缓慢、作用部位较广泛、持续时间较长。 三、自身调节 是指细胞、组织或器官在不依赖于外来的神经或体液的调节下，自身对刺激发生的适应 性的反应过程。 调节特点：调节能力较小，维持局部组织稳态起一定的作用。 第四节 机体生理功能的控制系统 以上三种调节方式在体内形成了不同的控制系统对机体功能进行调控。所谓控制系统都 由控制部分和受控部分组成。根据控制部分和受控部分之间的不同关系可分成非自动控制系 统、反馈控制系统和前馈系统等类型。 一、非自动控制系统 是指由中枢（控制部分）对效应器（受控部分）发出指令，受控部分按指令产生活动（活 动增加）或停止活动（活动减弱），受控部分的活动不能反过来影响控制部分的活动，也不 可能得到调节。 二、反馈控制系统 （一）反馈调节 是指由中枢（控制部分）发出的信息可改变效应器（受控部分）的状 态，而效应器这一受控部分反过来又发出信息，把接受控制状态的结果又不断地报告给控制 中枢，使控制中枢得以参照实际情况不断纠正和调整发出的信息，以达到对受控部分精确的 调节，这是一个“闭环”式的循环系统。 1.负反馈 如果反馈信息可使控制中枢的初始控制信息减弱称为负反馈。 2.正反馈 如果反馈信息可使控制中枢的原始信息加强称为正反馈。 三、前馈控制系统 是指由中枢（控制部分）对效应器（受控部分）发出指令，使受控部分进行某一活动， 同时又通过另一快捷途径向受控部分发出前馈信号，受控部分在接受控制部分的指令进行活 动时，又及时地受到前馈信号的调控，使活动更加准确。 第二章 细胞的基本功能 一般了解影响骨骼肌的收缩因素。 明确细胞膜物质转运的几种形式，细胞的兴奋性、周期性变化及其生物电现象。掌握细胞膜 物质转运的过程；掌握骨骼肌的收缩机制；掌握生物电的产生机制和兴奋－收缩耦联过程。 第一节 细胞膜的物质转运功能 一、主动转运
(一)主动转运主动转运是指细胞通过本身的某种耗能过程将某种物质分子或离子逆者电 一化学梯度（浓度梯度和电荷梯度）由膜的一侧移向另一侧的过程。 (二)分类 1.原发性主动转运。 2继发性主动转运。 二、被动转运 (一)单纯扩散 单纯扩散单纯扩散是指脂溶性的小分子物质（如，0、C0、C0、乙醇、尿素等）， 依靠物质在细胞膜两侧的浓度差（不需要再提供能量），直接透过细胞膜进行转运的方式， 最终使该物质在膜两侧的浓度差消失。 （二)易化扩散 1.易化扩散易化扩散是指稍大些的极性（如葡萄糖、氨基酸）和小的带电离子通过 细胞膜需要借助于细胞膜上的特殊蛋白质（载体或通道蛋白），能在物质高浓度的一侧与其 产生特异性的结合（不需要再提供能量），把物质转运至低浓度的一侧并解离，使扩散的速 率增大的一种转运的方式。 2.以载体为介导的易化扩散的特点 1)载体蛋白是贯穿脂质双层的整合蛋白，有较高的结构特异性 2)具有饱和性由于膜上的载体有限，当载体全部被转运物质占据，转运速率达到饱和而不 再增加。 3)化学结构相似的物质经同一载体转运时会出现竞争性抑制。 3.以通道为介导的易化扩散是某些金属或非金属离子跨膜被动转运的重要方式，它们转 运速度快、对转运离子具有选择性、通道内具有一个或两个“闸门”样的结构，由它来控制 通道的开放或关闭，也称“门控”。根据门控机制可分 1)化学门控性通道如，ACh通道、氢基酸通道、葡萄糖通道。 2)电压门控性通道如，a'通道、K通道、Ca”通道， 三、出胞与入胞 入胞和出胞是大分子物质或物质闭块跨膜耗能的转运方式 (一)入胞是大分子物质或物质团块进入细胞的主要方式。 (二)出胞是细胞分泌、递质释放以及细胞内其它大分子物质或物质团块的外排的方 式 第二节细胞的兴奋性与生物电现象
4 （一）主动转运 主动转运是指细胞通过本身的某种耗能过程将某种物质分子或离子逆着电 －化学梯度（浓度梯度和电荷梯度）由膜的一侧移向另一侧的过程。 （二）分类 1.原发性主动转运。 2.继发性主动转运。 二、被动转运 （一）单纯扩散 单纯扩散 单纯扩散是指脂溶性的小分子物质（如，O2、N2、CO2、CO、乙醇、尿素等）， 依靠物质在细胞膜两侧的浓度差（不需要再提供能量），直接透过细胞膜进行转运的方式。 最终使该物质在膜两侧的浓度差消失。 （二）易化扩散 1. 易化扩散 易化扩散是指稍大些的极性（如葡萄糖、氨基酸）和小的带电离子通过 细胞膜需要借助于细胞膜上的特殊蛋白质（载体或通道蛋白），能在物质高浓度的一侧与其 产生特异性的结合（不需要再提供能量），把物质转运至低浓度的一侧并解离，使扩散的速 率增大的一种转运的方式。 2.以载体为介导的易化扩散的特点 1)载体蛋白是贯穿脂质双层的整合蛋白，有较高的结构特异性 2)具有饱和性 由于膜上的载体有限，当载体全部被转运物质占据，转运速率达到饱和而不 再增加。 3)化学结构相似的物质经同一载体转运时会出现竞争性抑制。 3.以通道为介导的易化扩散是某些金属或非金属离子跨膜被动转运的重要方式，它们转 运速度快、对转运离子具有选择性、通道内具有一个或两个“闸门”样的结构，由它来控制 通道的开放或关闭，也称“门控”。根据门控机制可分 1）化学门控性通道 如，ACh 通道、氨基酸通道、葡萄糖通道。 2）电压门控性通道 如，Na+通道、K +通道、Ca2+通道. 三、出胞与入胞 入胞和出胞是大分子物质或物质团块跨膜耗能的转运方式 （一）入胞 是大分子物质或物质团块进入细胞的主要方式。 （二）出胞 是细胞分泌、递质释放以及细胞内其它大分子物质或物质团块的外排的方 式. 第二节 细胞的兴奋性与生物电现象
一、细胞的兴奋性及其周期性变化 (一)细胞的兴奋性 1.可兴奋细胞是指受刺激后能产生动作电位的细胞。一般认为，神经细胞、肌细胞和 腺细胞为可兴奋细胞。 2.兴奋性兴奋性是指机体具有的对刺激产生动作电位的能力 3.刺激与反应的关系 1)刺激把能够引起反应的内外环境变化的各种因素。 2)阅刺谦（侧强度）固定作用的时间，引起组织兴奋所需的最小刺激强度。 阑上刺激为大于阀刺激的刺激强度：阕下刺激则是小于阀刺激的刺激强度，因此，在一 般情况下阀下刺激是不能引起组织兴奋， 3)基强度在任意延长时间情况下，引起组织兴奋所需的最小刺激强度。 4)强度一时间曲线记录不同作用时间的阅强度。以时间为横坐标、以阀强度为纵坐标 如图所示绘出强度一时间曲线。在强度一时间曲线上的任何一点表示为阙刺激，在曲线右 上方的各点为阑上刺激，而在曲线左下方的各点为阀下刺激。不同组织的强度一时间曲线 不同，如图所示，若测得组织兴奋性强度一时间曲线为虚线，偏右上方，说明兴奋性低（图 2-6)。 图2-6 4.电位是指细胞接受阅上刺激后，能使细胞膜上的N妇通道全部打开时，能够产生 动作电位的最小膜电位。 (二)组织兴奋性的变化各个组织、细胞兴奋性高低是不同的：同一组织或细胞处于 不同的机能状态，它的兴奋性高低也是不一样的。当可兴奋细胞（神经细胞、肌肉细胞或腺 细胞)受到一次刺激后，再要产生兴奋时，它们的兴奋性将经历一系列有序的变化，相继出 现绝对不应期、相对不应期、超常期和低长期。 1)绝对不应期兴奋性降至为0。在此期内无论第二次刺激多大，都不能使它再次兴奋 该期神经纤维和骨骼肌细胞只有0.5~2.0ms,而心肌细胞则长达200~400ms。 2)相对不应期兴奋性逐渐恢复。在此期内，第二个刺激有可能引起新的兴奋，但刺激 强度必须大于阀强度。 3)超常期此时的兴奋性有轻度的增高，刺激强度略小于阕强度。 4)低长期此时的兴奋性又缓慢的降低，刺微强度略大于阈强度，继后组织或细胞的兴 奋性恢复到正常（图2一7）。 二、细胞的生物电现象及其产生机制 细胞的生物电现象包括静息电位和动作电位
5 一、 细胞的兴奋性及其周期性变化 （一）细胞的兴奋性 1.可兴奋细胞 是指受刺激后能产生动作电位的细胞。一般认为，神经细胞、肌细胞和 腺细胞为可兴奋细胞。 2.兴奋性 兴奋性是指机体具有的对刺激产生动作电位的能力。 3.刺激与反应的关系 1)刺激 把能够引起反应的内外环境变化的各种因素。 2)阈刺激（阈强度）固定作用的时间，引起组织兴奋所需的最小刺激强度。 阈上刺激为大于阈刺激的刺激强度；阈下刺激则是小于阈刺激的刺激强度，因此，在一 般情况下阈下刺激是不能引起组织兴奋。 3)基强度 在任意延长时间情况下，引起组织兴奋所需的最小刺激强度。 4)强度－时间曲线 记录不同作用时间的阈强度。以时间为横坐标、以阈强度为纵坐标， 如图所示绘出强度－时间曲线。在强度－时间曲线上的任何一点表示为阈刺激，在曲线右 上方的各点为阈上刺激，而在曲线左下方的各点为阈下刺激。不同组织的强度－时间曲线 不同，如图所示，若测得组织兴奋性强度－时间曲线为虚线，偏右上方，说明兴奋性低（图 2－6）。 图 2－6 4.阈电位 是指细胞接受阈上刺激后，能使细胞膜上的 Na+通道全部打开时，能够产生 动作电位的最小膜电位。 （二）组织兴奋性的变化 各个组织、细胞兴奋性高低是不同的；同一组织或细胞处于 不同的机能状态，它的兴奋性高低也是不一样的。当可兴奋细胞（神经细胞、肌肉细胞或腺 细胞）受到一次刺激后，再要产生兴奋时，它们的兴奋性将经历一系列有序的变化，相继出 现绝对不应期、相对不应期、超常期和低长期。 1)绝对不应期 兴奋性降至为 0。在此期内无论第二次刺激多大，都不能使它再次兴奋。 该期神经纤维和骨骼肌细胞只有 0.5～2.0ms，而心肌细胞则长达 200～400ms。 2)相对不应期 兴奋性逐渐恢复。在此期内，第二个刺激有可能引起新的兴奋，但刺激 强度必须大于阈强度。 3)超常期 此时的兴奋性有轻度的增高，刺激强度略小于阈强度。 4)低长期 此时的兴奋性又缓慢的降低，刺激强度略大于阈强度，继后组织或细胞的兴 奋性恢复到正常（图 2－7）。 二、细胞的生物电现象及其产生机制 细胞的生物电现象包括静息电位和动作电位