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1、家畜生理学,physiology of domestic animal,金天明,第一章 绪 论（Preface）,什么是生理学？有哪些重要分支？,为什么要学习家畜(动物?)生理学？,怎样学习好家畜生理学？,生理学（physiology）是生物科学中的一个分支。是研究生物体的正常生命活动规律和现象的科学。,生理学分支,人体生理学（生理学）生理学 植物生理学 家畜生理学 动物生理学 家禽生理学 鱼类生理学 昆虫生理学 比较生理学-猪、人羊 宇宙（航空）生理 特殊条件下的生理学 潜水生理学 生态生理学 行为生理学,家畜生理学：研究健康动物的各种机能及其活动规律的学科。内容(content)：不仅要描
2、述一个生命活动的现象，而且还要探讨该生命活动是如何发生、如何进行、如何终结的。（如:digestion、respiration、excretion、circulation）。机制(mechanism)：包括结构和功能的相互关系；功能的变化过程及变化过程中的理化性质，即对生命现象有一个本质的说明。如:Muscle contraction mechanism、nerve conduction mechanism、gastric secretion mechanism。,学习动物生理学的方法,“四到一恒”,耳到（上课认真听讲）,眼到（课前预习、课后及时复习）,口到（有问题要及时请教）,心到（善于用脑
3、，理解所学知识）,恒-持之以恒（日积月累）,一、家畜生理学的研究内容,绪 论,细胞,家畜生理学是研究动物体生命活动及其规律的学科。,二个内容,三个层次,绪 论,阐明机体各部分机能活动特点，以及各部分活动之间的相互规律。,阐明机体在与环境相互作用时，各器官、系统活动的变化规律。,二个内容,绪 论,三个层次,二、研究目的和任务,绪 论,解释各种生命现象，揭示动物体的生命活动特点及其规律。(rat),应用动物生理学的基本知识，为动物提供更好的生长发育条件，提高动物生产性能，加速畜牧业的发展。,三、动物生理学的研究方法,绪 论,1、急性实验,2、慢性实验,离体实验（in vitro）,在体实验（in
4、vivo）,生理学的一切理论都来自于实践,第二节 机体功能与环境,(一)生命活动的基本特征1.新陈代谢(metabolism):2.兴奋性(excitability):一切活组织或细胞，当其周围环境条件迅速改变时，有产生动作电位并发生反应的能力或特性，称为兴奋性或应激性。3.适应性(adaptivity)4.生殖(reproduction),克隆羊多莉,多莉（Dolly）引发克隆震撼,1997年，生物学界发生了一件轰动世界的大事。距爱丁堡市10公里远的郊区，有一个罗斯林村，这是一个风景优美的“世外桃源”。罗斯林研究所就建在这里，它是英国最大的家畜家禽研究所，也是世界著名的生物学研究中心。199
5、7年7月5日对罗斯林研究所伊恩维尔穆特科学研究小组全体成员来说是一个令人激动的日子；对全世界也是值得庆贺的一天。因为一只妊娠了148天，体重6.6千克，编号6LL3 的小绵羊来到这个世界，它是科学家们用克隆技术“复制”出来的。,克隆羊多莉（Dolly）安然辞世,2003年2月14日，英国一个名叫多莉的克隆羊，因患严重肺病而接受“安乐死”。宣布这一消息的正是成功克隆多莉而名震世界的英国爱丁堡罗斯林研究所，该研究所负责人哈里格里芬当天在其总部所在地苏格兰首府爱丁堡对媒体说，兽医证实多莉的确病魔缠身且无法治愈，研究人员才最终决定给这个“动物明星”实施“安乐死”。,体细胞克隆技术分个步骤：,步骤一：从
6、一只岁芬兰多塞特白面母绵羊（姑且称为）的乳腺中取出乳腺细胞，将其放入低浓度的营养培养液中，细胞逐渐停止分裂，此细胞称之为“供体细胞”；,步骤二：从一头苏格兰黑面母绵羊（）的卵巢中取出未受精的卵细胞，并立即将细胞核除去，留下一个无核的卵细胞，此细胞称之为“受体细胞”；,步骤三：利用电脉冲方法，使供体细胞和受体细胞融合，最后形成“融合细胞”。电脉冲可以产生类似于自然受精过程中的一系列反应，使融合细胞也能像受精卵一样进行细胞分裂、分化，从而形成“胚胎细胞”；,步骤四：将胚胎细胞转移到另一只苏格兰黑面母绵羊（）的子宫内，胚胎细胞进一步分化和发育，最后形成小绵羊-多莉。,多莉的克隆过程,维尔穆特和克隆羊
7、“多莉”在一起,克隆技术对人类是一把“双刃剑”一方面，它能给人类带来许多益处；另一方面，它将对生物多样性提出挑战，而生物多样性是自然进化的结果，也是进化的动力；有性繁殖是形成生物多样性的重要基础，“克隆动物”则会导致生物品系减少，个体生存能力下降；更让人不寒而栗的是，克隆技术一旦被滥用于克隆人类自身，将不可避免地失去控制，带来空前的生态混乱，并引发一系列严重的伦理道德冲突。,“克隆之父”获准克隆人体胚胎 2005 年2月8日，因培育出世界上第一头克隆羊“多莉”，被誉为“克隆之父”的伊恩维尔穆特领导的研究小组，获得英国政府人体生育和胚胎学管理局颁发的克隆人体胚胎许可证。相对于维尔穆特1997年7
8、月5日在苏格兰罗斯林研究所培育的“多莉”，染指克隆人体胚胎无疑将把他所从事的克隆研究向前推进一步，维尔穆特再次成为举世瞩目的热点人物。,支持人类克隆的威尔穆特不知道是否愿意将自己克隆？,(二)内环境与稳态,绪 论,1、体液（Body Fluid）,2、内环境（Internal Environment）,3、内环境稳态（Homeostasis）,由细胞外液构成的机体细胞的直接生活环境，称为机体的内环境。,绪 论,体液（60-70%）（body fluid）,细胞内液(占2/3)（intracellular fluid）,细胞外液,血浆（plasma）(占1/4),组织液（tissue fluid
9、）,淋巴液（lymph fluid）,脑脊液,（cerebrospinal fluid）,（extracellular fluid）,体液（Body Fluid）,绪 论,将细胞外液称为机体的内环境。将内环境化学成分和生理特性保持相对稳定的生理学现象称为稳态。稳态是生理学的核心概念。组成内环境的各种理化因素的变化都保持在一个较小范围，称为内环境稳态。内环境稳态是细胞维持正常功能的必要条件，也是机体维持正常生命活动的基本条件。内环境稳态并非静止不动，而是处在一种动态平衡状态。,内环境稳态,第三节 机体功能的调节,绪 论,1、神经调节,2、体液调节,3、自身调节,一、机体功能的调节方式,结构基础：
10、反射弧（reflex arc）,绪 论,类 型：,特点：迅速、准确、高度整合,（1）非条件反射（2）条件反射,在中枢神经系统参与下，机体对内、外环境的变化所产生的适应性反应称为反射（reflex）。,1、神经调节（Neural regulation）,绪 论,内分泌腺和具有内分泌功能的组织细胞产生的特殊化学物质，通过体液到达较远或邻近的特定器官、组织或细胞，影响并改变其生理功能的调节方式。,作用方式：,内分泌（endocrine）,旁分泌（paracrine）,自分泌（autocrine）,神经分泌（neurocrine）,特 点：范围广、缓慢、持续时间长。,2、体液调节（Humoral re
11、gulation）：,激素的发现,英国生理学家Bayliss 和Starling于1902年发现促胰液素后，于1905年以激素命名。,1901年法国Wertherimer和Lepaga,盐酸,小肠襻内,胰液分泌,神经全部被切除的游离小肠襻,小肠的神经难以彻底切除,局部短反射,1894年Dolinski,1896年Popielski,酸性物质,十二指肠,胰液分泌,神经反射效应,切除支配胰腺的双侧迷走神经、双侧内脏大神经、损坏延髓、脊髓及切除胃幽门后,十二指肠和胰腺腺泡之间有神经联系,顽固局部短反射,1902-1905年英国生理学者Bayliss和Starling,把狗的一段空肠剪下(离开狗体),
12、刮取肠粘膜,弱盐酸浸泡,将漂出液中和、过滤,肠粘膜提取液,胰液分泌,注入同一条狗的静脉,设想,小肠粘膜,化学物质,盐酸刺激,血流,胰腺,胰液分泌,神经调节,化学物质调节,激素(hormone),促胰液素,The Nobel Prize in Physiology or Medicine 1904,Ivan Petrovvich PavlovRussia Military Medical Academy1849-1936,巴甫洛夫实验室,绪 论,局部组织或细胞不依赖外来神经或体液调节，自身对刺激而产生的适应性反应。（血管平滑肌牵拉-收缩）,特 点：范围小，不够灵活，是神经和体液 调节的补充。,3
13、、自身调节（Auto-regulation）：,二、机体功能的反馈调节,绪 论,1、非自动控制系统-开环系统,2、反馈控制系统-闭环系统,3、前馈系统（Feed forward）,系统内受控部分的活动不会反过来影响控制部分的活动。(应激发应),（Open loop system）,（Closed loop system）,绪 论,反馈调节（Feedback regulation）即受控部分发出反馈信号返回到控制部分，使控制部分能够根据反馈信号来改变自己的活动，从而对受控部分的活动进行调节。,负反馈：反馈信号能降低控制部分的活动。,正反馈：反馈信号能加强控制部分的活动。,（Negative Fe
14、edback）例子:血糖和胰岛素,（Positive Feedback）例子:排尿、血凝和分娩过程,绪 论,前馈系统（feedforward）,指在某一方面的信息作用于受控部分引起输出效应发生变化的同时，又通过另一快捷途径作用于受控制部分，使其及时地调整活动。条件反射活动是一种前馈控制活动。它可以避免负反馈调节的波动性和反应滞后，更好地保持稳态。但前馈控制引致的反应有可能失误。如:见到未吃到的也分泌唾液。,绪 论,第四节 整合生理学的概念,1990年12月美国生理学会远景规划委员会在“physiologists”上发表的白皮书中指出，“整合生理（integrative physiology）将
15、是未来生理学的主要内容”。诺贝尔奖金获得者James Black指出：“生理学将渐进性地战胜分子生物学”。,绪 论,小 结（Summary）,一、动物生理学的研究内容,二、动物生理学的研究目的和任务,三、动物生理学的研究方法,四、内环境与稳态,五、高等动物生理功能的调节,六、动物体内的控制系统,【思考题】,1.辨析概念：兴奋-兴奋性；刺激-反应；兴奋-抑制；内环境-稳态-负反馈2.机体机能活动的调节方式包括_、_、_.3.生理学的研究水平可分为_水平、_水平、_水平.4.生命活动具有的共同特点主要包括_、_、_、_.5.举例说明神经调节和体液调节的特点与联系。6.试述机体稳态的维持机制。,1、在正反馈调节中内分泌与靶细胞的相互作用并不能达到稳态。2、所有条件反射都属于前馈系统。3、排尿和分娩过程是正反馈4、外环境是细胞外的环境，内环境是细胞内的环境 5、局部体液调节就是自身调节,判 断 题,
