开场白
1.自我介绍
2.课程计划
(理论:64学时, 3.5学分)
[章节授课教案]
第一章
绪论(2学时)
一、本章的教学目标及基本要求
1.了解家畜生理学的研究对象、研究任务和研究方法,对研究家畜生理学有概括性认识;
2.重点讲授兴奋性和生物电现象有关的名词术语,及细胞膜的物质转运方式、内环境与稳态的概念;
3.理解稳态和内环境的概念及其稳定的生理意义;
4.概要介绍机体生理机能的调节方式。
二、各节教学内容及学时分配
第一节 家畜生理学的研究内容及研究方法(0.5学时)
一、家畜生理学的研究内容及目的
二、研究方法
第二节 机体生命特征与环境(0.5学时)
一、生命活动的基本特征
二、机体的内环境和稳态
(一)体液与内环境
(二)稳态(homeostasis)
第三节 机体功能的调节(0.8学时)
一、机体功能的调节方式
(一)神经调节(nervous
regulation)
(二)体液调节(humoral
regulation)
(三)自身调节(autoregulation)
二、机体功能的调控模式
(一) 反馈控制系统
(二) 前馈控制系统或适应性控制系统
(三)非自动控制系统
第四节
整合生理学(0.2学时)
三、本章教学内容的重点和难点
教学重点:机体机能的调节;
教学难点:机体功能的调控模式
四、本章教学内容的深化和拓宽
*机体机能活动的调控模式
1.非自动控制系统
2.反馈(feedback)控制系统
3.前馈(feedforward)控制系统
五、本章教学方式(手段)及教学过程中应注意的问题
(一)
教学方式(手段)
多媒体教学,讲授为主,图片为辅
(二)
应注意问题
要抛砖引玉,切勿填鸭强灌。
六、本章的主要参考书目
1.《家畜生理学》(第四版),陈杰主编.中国农业出版社,普通高等教育“十五”国家级规划教材,面向21世纪课程教材,2003年.
2.《家畜生理学》(第三版),南京农业大学主编.中国农业出版社,2000年.
3.《动物生理学》,张玉生等主编.吉林出版社,2000年.
4.《动物生理学》,李佩国等主编.中国农业科技出版社,2000年.
七、思考题和习题
1.概念:生理学、家畜生理学、兴奋性、内环境、稳态、神经调节、体液调节、自身调节、反馈、正反馈、负反馈;
2.生理学的研究方法;
3.生命活动的基本特征;
4.机体功能调节的方式及其特点;
5.机体功能的调控模式。
[单元授课教案]
一、本次课教学内容
家畜生理学的研究内容及研究方法,机体生命特征与环境,机体功能的调节,整合生理学
二、本次课的教学方式(手段)
讲述法
三、本次课师生活动设计
提问学生有关对动物生命现象的认识
四、本次课的讲课提纲、板书设计(或电子教案)
生理学(Physiology):生物学的一个分支,是研究生物机体的基本生命活动规律的科学。
动物生理学(Animal Physiology):生理学的一个分支,是研究动物体正常生命活动及其规律的科学。
家畜生理学(Physiology of Domestic Animals):动物生理学的一个分支,是一门研究健康家畜(禽)所表现的正常生命现象或生理活动及其规律性的科学。
第一节 家畜生理学的研究内容及研究方法
一、家畜生理学的研究内容及目的
[研究内容] 家畜生理学研究健康家畜(禽)所表现的正常生命现象或生理活动及其规律性。
[研究目的及任务] 揭露畜禽的生命活动规律,解释各种生命活动规律和各种生理现象,掌握畜禽的生命活动规律,并运用这些规律,更有效地预防和治疗畜禽疾病,保障畜禽健康和畜牧业的发展。
[研究对象]
细胞或分子生理学:以细胞和它所含的物质分子的运动规律为研究对象的生理学,叫细胞或分子生理学。
例如,心脏能终生不停地跳动源于心肌细胞的特殊生物电变化
器官或系统生理学:以器官系统为研究对象,研究各器官和系统所表现的各种特殊生理活动过程和规律的生理学称为器官或系统。
例如,消化生理阐述了消化系统各器官的活动规律及各器官之间相互影响的关系。
整体生理学:研究家畜各种生命活动协调统一的调节过程,以及整体活动与周围环境之间的辨证统一关系。
*家畜生理学主要从器官或系统和整体生理学方面进行阐述,有些基本问题也介绍了细胞或分子生理学方面的知识。
二、研究方法
观察,就是如实地把自然的客观现象记录下来,加以概括和统计,做出结论。
实验,就是人为地创造一定条件,使平时不能观察到的某种隐蔽的或微细的生理变化能够被观察,或某种生理变化的因果关系能够被认识。
实验方法
慢性动物实验方法:在无菌条件下对健康动物进行手术,暴露要研究的器官(如消化道各种造瘘手术)或摘除、破坏某一器官(如切除某一内分泌腺),在接近正常生活的条件下,观察所暴露器官的某些功能,观察摘除或破坏某器官后所产生的功能紊乱等。
特点:以完整动物为实验对象,是在接近正常生活的条件下进行的,获得的结果比较接近正常生理活动规律。
急性动物实验方法:
在体(in vivo)实验方法:在无痛条件下剖开动物身体,对某一两个器官进行实验观察。特点:比慢性实验方法简单,易于控制条件,有利于观察器官间的具体关系和分析某一器官功能活动的过程与特点,但与正常情况下的功能活动有一定差别。
离体(in vitro)实验方法:在动物体内取出某一器官,置于人工的环境中,研究它的机能和有关因素的作用。例如,观察离体心脏的活动等。特点:所得结果不一定能代表它在正常机体内的情况。
第二节
机体生命特征与环境
一、生命活动的基本特征
1.新陈代谢(metabolism):机体与外界环境之间进行的物质和能量的交换,以及机体内部所实现的物质和能量的转变和转移过程。
2.兴奋性(excitability):在内、外环境因素作用下,细胞具有产生膜电位变化的能力或特性。
3.适应性(adaptation ):动物机体随外界环境的变化而调整自身生理功能以适应环境变化的特性。
刺激(stimulus):能够引起细胞产生膜电位变化的环境因素。
动物有机体组织、器官接受刺激后将出现两种反应形式:
兴奋(excitation):由相对静止的或活动较弱的状态,转变为活动的或活动增强的状态。
抑制(inhibition):由活动的或活动增强的状态,转变为相对静止的或活动较弱的状态。
二、机体的内环境和稳态
(一)体液与内环境
1.体液(body fluid)
①细胞内液(intracellular fluid)(2/3)
②细胞外液(extracellular fluid)(1/3): 1/4为血浆(包括淋巴液),3/4为组织液
2.内环境(internal
environment)
细胞外液(extracellular fluid)是机体细胞直接接触的环境,也称为机体的内环境,以区别于外环境。
(二)稳态(homeostasis)
1.稳态(homeostasis):机体依赖调节机制对抗内外环境变化的影响,使内环境的成分和理化性质等生命指标和生命现象保持动态平衡的相对稳定状态。
2.维持稳态的生理意义:
①稳态是新陈代谢的必要保证。
②细胞正常兴奋性的维持需要膜内外离子浓度的相对稳定。
③在外界环境剧烈变化(如温度)时,内环境保持相对稳定是机体具有适应能力的前提。
第三节 机体功能的调节
一、机体功能的调节方式
(一)神经调节(nervous regulation)
定义:是机体在中枢神经系统参与下,通过神经反射活动所实现的一种对内外界环境变化应答的调节方式。神经活动的基本过程是反射(reflex),反射活动的结构基础是反射弧(reflex arc)。
反射弧组成:包括五个基本环节,感受器、传入神经、神经中枢、传出神经和效应器。
畜禽的反射可分为非条件反射和条件反射两类。
1.非条件反射:通过遗传、出生后无需训练就具有的反射。例如防御反射、食物反射和性反射等。
2.条件反射:动物出生后,通过训练而建立起来的反射,可随环境变化而变化。例如驯狗、马等。
神经调节的特点:快速、精确、短暂,具有高度的整合能力。
(二)体液调节(humoral regulation)
定义:是指内分泌腺和具有内分泌功能的组织细胞产生的某些特异性化学物质(如激素),通过体液途径输送到远隔的或邻近的特定器官、组织或细胞,影响并改变其生理功的一种调节方式。
体液调节方式主要包括激素的调节和代谢产物的局部调节。
体液调节的特点:缓慢、广泛和持久。
神经——体液调节
(三)自身调节(autoregulation)
定义:指细胞、组织、器官在不依赖于外来的神经或体液调节情况下,自身对刺激发生的适应性反应过程。
自身调节的特点:调节幅度较小,也不十分灵敏,但对生理功能和稳态的维持仍有一定意义。
二、机体功能的调控模式
(一) 反馈控制系统
定义:是一个闭环系统,在控制部分和受控部分之间存在着双向的信息联系,即控制部分发出信号指示受控部分发生活动,受控部分发出反馈信息返回到控制部分,使控制部分根据反馈信息改变自己的活动,从而对受控部分的活动进行调节。
反馈(feedback):是指由受控部分发出的反馈信息返回到控制部分,不断纠正和调整控制部分对受控制部分的影响,这种调控模式称为反馈。
负反馈(negative
feedback):若反馈信息能减弱控制部分对受控部分的活动,称为负反馈;
正反馈(positive
feedback):若反馈信息能加强控制部分对受控部分的活动,则称为正反馈。
负反馈系统的作用是使系统保持稳态,是可逆的过程,机体内反馈多为此种。例:体温维持。
正反馈系统的作用是使整个系统处于再生状态,是不可逆的过程。例:分娩过程。
(二) 前馈控制系统或适应性控制系统
前馈控制(feed-forward
control)是指干扰信号在作用于受控部分,引起输出变量改变的同时,还可直接通过感受装置作用于控制部分;即在未引起负反馈调节之前,同时又经另一快捷途径发出干扰信号直接作用于控制部分,及时调控受控部分的活动。例:食物→分泌唾液,运动员临场兴奋
。
(三)非自动控制系统
定义:是一种开环系统,其控制部分不受受控部分的影响,即不存在反馈。在这种情况下,刺激决定着反应,而反应不能改变控制部分的活动。这种控制系统无自动控制的能力,在体内不多见。例:应激→ACTH+糖皮质激素。
第四节
整合生理学
n
140年前“内环境稳定”学说
和 Cannon 的 “ 稳态 ” 学说的提出;
n
1990年12 月—美国生理学会远景规划委员会:“整合生理学 (integrative
physiology) 将是未来生理学的主要内容”;
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1993年8月—第32届国际生理学大会——整合性研究的重要性;
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整合生理研究的实质
五、本次课的作业布置
1.家畜生理学的研究内容及研究方法分别是什么?
2.机体机能活动的调节方式有哪些,各有何特点?
3.何谓内环境、稳态?试述机体是如何维持内环境恒定(稳态)的?