【课程体系】
【课前思考】
1.机体内环境的概念与特点。
2.机体成为有机统一体的机理。
【本章重点】
1.内环境的概念与机体其他各系统的关系。
2.生理功能调节的种类与各自的特点。
【教学要求】
1.掌握内环境的概念。
2.掌握神经调节、体液调节、自身调节的特点。
第一节 动物生理学的研究对象与任务
一、动物生理学的任务
动物生理学是生物科学的一个分支，是研究生物体机能活动及其规律的科学，是研究健康动物的各种机能及其活动规律的学科。（你能列举属于动物的生命活动的实例吗？）1.各个器官、细胞功能表现的内部机制。
2.不同细胞、器官、系统之间的相互联系、相互作用。
二、动物生理学的三个研究水平
（一）整体和环境水平的研究
动物机体总是以整体的形式存在：
1.动物机体总是以整体的形式与外环境保持密切的联系。当外界环境变化时，可以引起动物机体生命活动的改变，这就是行为的变化。
2.动物机体的各器官系统的活动都是围绕着生命活动而进行的。动物机体总是不断地改变和协调各器官系统活动来适应环境的变化。
阐明：当内外环境变化时机体功能活动的变化规律及机体在整体存在状况下的整合机制。
（二）器官和系统水平的研究
观察和研究各器官系统的活动特征、内在机制以及影响和控制它们的因素，它们对整体活动的作用及意义。
（三）细胞和分子水平的研究
研究细胞及其组成的理化、生物学特性和在器官系统活动中的作用，称为细胞生理学（cell physiology）或普通生理学（general physiology）。要阐明某一些生理功能的机制，一般需要对细胞和分子、器官和系统以及整体三个水平的研究结果进行分析和综合，才能得出比较全面的结论。
第二节 机体的内环境
脊椎动物的细胞直接生存于细胞外液（血浆、淋巴液、组织液）中。细胞外液被称为机体的内环境（internal environment）。内环境各项理化因素的相对稳定性是维持细胞正常生理功能和维持高等动物生命存在的必要条件。
内环境能为细胞提供营养物质和接受来自细胞代谢的终产物，并能保持其中各种成分和pH、渗透压、各种离子浓度以及温度等理化性质的相对稳定，从而保证了细胞的各种代谢活动（各种酶促反应过程）和生理功能的正常进行。内环境的稳定有赖于各器官系统的相互协调的结果。内环境的稳定又为细胞、器官的正常活动提供了必要条件。
第三节 生理功能的调节
一、神经调节（nervous regulation）
指通过神经系统的活动对机体各组织、器官和系统的生理功能所发挥的调节作用。神经调节的基本过程是反射（reflex）。
反射是指在中枢神经系统的参与下，机体对内外环境变化产生的有规律的适应性反应。
反射的结构基础是反射弧（reflexarc）。反射弧中任何一部分被破坏，都会导致反射活动的消失。
反射弧包括：感受器、传入神经、中枢神经、传出神经、效应器。反射活动的种类很多，按其形成的条件和过程的不同，可分为非条件反射和条件反射两种类型。如：摄食导致唾液分泌增多，外界温度升高导致皮肤血管舒张。
特点：迅速、准确。
1.非条件反射：是指不必特殊训练的一类反射。例如：物体触及新生儿唇部时，就引起吸吮动作（吸吮反射）等等。
特点：（1）有固定的反射弧；（2）先天遗传的是受到一定刺激便出现一些相应的反应。
非条件反射的中枢大都位于中枢神经系统的低级部位。它是机体适应环境的基本手段，对个体生存和种族繁衍都具有重要意义。
2.条件反射：是人和高等动物在个体生活过程中，根据个体所处的生活条件而建立起来的一类反射。例如：望梅止渴。这种反射是后天在一定条件下获得的，其反射活动不是一成不变的，当环境条件改变时，相应的反射也会改变。因此，条件反射的反射弧是不固定的，易变的。建立条件反射一般要有大脑皮层的参与，所以它是一种较为高级的神经调节方式。
条件反射是建立在非条件反射的基础上的。例如：狗吃食——有唾液分泌——非条件反射。而某种声响如铃声则不能引起唾液分泌，因此对唾液分泌来说铃声是无关刺激。若在每次饲喂这条狗时都预先或同时伴有这种铃声，经过多次铃声与食物两种刺激这样结合后，则单有铃声而不伴有食物时也能引起唾液分泌。这就是在一定条件下，建立了由这种铃声引起唾液分泌的反射，因此称为条件反射，这种铃声就由无关刺激转变成了条件刺激。通过建立条件反射，可以使大量的无关刺激成为预示着某些非条件刺激出现的信号，使机体对环境条件的变化预先作出准备，大大提高了机体对环境的适应能力。
二、体液调节（humoral regulation）
指由体内某些细胞生成并分泌的某些化学物质经体液运输到达全身的组织细胞或体内某些特殊的组织细胞，通过作用于细胞上相应的受体，对这些组织细胞的活动进行调节。体液调节的途径有：远距离调节、旁分泌（paracrine）调节或局部体液性调节。
三、自身调节（auto regulation）
指某些细胞、组织和器官并不依赖于神经或体液因素的作用，也能对周围环境变化产生的适应性反应。由该器官和组织及细胞自身的生理特性所定。
四、三者关系
1.神经调节控制体液激素的生成与释放。如：交感神经兴奋导致肾上腺的分泌。
2.体液调节可看作是神经调节的延伸。激素成为反射弧传出途径的体液环节——称为“神经—体液调节”。近年来，神经系统的肽类激素在消化道发现，原属于胃肠道的肽类激素也在神经系统中发现，总称为“脑肠肽”。
3.自身调节是全身性神经和体液调节的补充，使有机体的生理活动更臻完善。
【课外拓展】
1.神经调节与体液调节有何关联？
2.内环境中哪些离子、激素参与维持机体平衡？
【课程研讨】
阐述内环境的变化与机体的正常生理功能的关系。
【课后思考】
1.机体内环境的概念。
2.机体是如何成为一个有机的整体的？
【小资料】
美容保健应重视机体内环境的调整
美是人们在审美思维活动中对客观事物的主观反映与感受，这种感受是人们期望的理想境界的实现，能提高人的心理素质，增强自信自尊，并且能提高工作效率。因此美容保健已成为人类进化和时代意识的表现，也是一种和社会发展相适应的现代化标准之一。美容保健的发展应注重调节改善机体的内环境，在以内养外的思想指导下，研究微观领域中与其关系密切的营养物质，研究宏观生活中实践着与其要求协调一致的措施，逐步探索一条相互吻合而完善的美容保健之路。
一、美容保健学应提倡科学地以内养外
目前求美标准主要是皮肤白细而富弹性，形体健壮而不臃肿，五官、胸腹与审美要求相宜，否则需要治疗和调整。后者通常需整形外科处理，前两者则是美容保健的具体内容。肌肤的润泽、形体的健美与机体内环境的变化关系密切，若内环境不稳定，在脏器功能偏盛偏衰时都可能在肌肤和形体上反映出来。如脾胃功能虚弱时则营养不足，表现面色无华，神疲乏力；脾胃功能亢进时则食欲大开，多饮多食，会导致形体过于肥胖而显臃肿；若气血不足，睡眠不佳则面容憔悴，面肤出现褶皱；内分泌过盛时会表现“水牛背”、“满月脸”、面现红丝及痤疮等；维生素D和钙磷缺乏时可致骨质疏松，出现形体异常。可见人体对营养的摄入，消化吸收进入机体内环境，转换成必需的蛋白质、核酸、维生素、脂肪、生物元素及气血津液，最终作用于肌肤和形体上，这一系列复杂的过程无不透发着内外的关系。因此，应提倡科学地以内养外。在肌肤健康的基础上再薄施粉黛，犹如锦上添花；在形体适中的前提下再简练着装，才显示青春活力。
二、深入微观领域研究美容保健学
与美容保健息息相关的基本物质主要是核酸、维生素和微量元素。
1.核酸：在人生的前20年，是生长发育阶段，细胞分裂及新陈代谢旺盛，核酸能不断地在体内合成，使肌肤富于弹性，光滑润泽，充满青春活力。到25岁以后，生长停滞，核酸的合成功能也随之衰退，肌肤的蛋白质结构逐渐失去原有的弹性，人体开始老化。特别是在健美锻炼中，肌肉的收缩、肌纤维的粗壮靠蛋白质，而蛋白质的合成必须靠核酸的指令才能完成。
锻炼活动时不能及时补充蛋白质和核酸，肌纤蛋白损耗过度而变性，再与活性氧结合生成氧自由基，使细胞膜发生脂质氧化反应，进一步损害肌肤和身体，甚至引起其他机能减退。因此，食用含核酸丰富的食品及调动其他因素促使核酸合成是关键。林志彬等对真菌类药物预防衰老和防治老年性疾病的药理研究颇有建树，发现灵芝、银耳及香菇等菌类内含多糖，能促进核酸合成代谢，纠正衰老的蛋白质，保持肌肤的润泽。并证实核酸正常合成代谢有助于保护心脑血管、降血脂等功能。核酸存在于细胞内，所以细胞多的食物核酸也丰富，如沙丁鱼、鲑鱼、龙虾等海产品，牛肉、洋葱、鲜笋等。
2.维生素：常被称为美容最佳品。不少学者发现，人体皮肤衰老时，细胞中的脂褐素含量增加。脂褐素是不饱和脂肪酸的过氧化产物，影响细胞正常分裂次数。维生素E具有抗氧化作用，降低脂褐素的含量，增加细胞分裂次数而延长组织寿命。张余光等观察皮肤真皮层的老化是成纤维细胞数量减少，胶原纤维断裂，与细胞外基质间相互关系失去了平衡。用维生素B和胎儿成纤维细胞提取物对衰老真皮成纤维细胞胶原基因进行调控，能加速老年成纤维细胞增殖，维持肌肤的弹性和韧性。
造成肌肤衰老出现褶皱和色素沉着，与紫外线、尘埃、汽车废气及毒气等所含自由微粒有关，自由微粒可使表皮细胞的磷脂膜退化，失去保持自然水分的能力，使真皮层成纤维细胞数量减少，失去弹性。维生素A、B、C、D及E均参与蛋白质、糖、水分等物质代谢的调节，减轻自由微粒的损害，保护肌肤和骨骼的健美。但是在调节其美容保健机理和效果的确切程度方面尚有待于进一步探索与发掘。
3.微量元素：在体内多以结合状态参与生物学过程，是与其相结合的生物配体分子协同发挥作用。如与血红蛋白结合，在血液循环中给组织细胞运输氧，使肌肤红润，若单纯存在时就会被氧化；又如Se是谷胱甘肽过氧化物酶结构中的必需成分，共同完成抑制和清除晶状体中的自由基，令目光炯炯有神；Zn、Cu归宿于碳酸酐酶中；Mn存在于线粒体超氧化物歧化酶中；Sn能迅速地生成配位络合物，改善生长发育停滞、脱发及发质不良等。对灵芝美容机理的研究表明，灵芝含多种氨基酸和微量元素，与美容关系密切的是锗（Ge）。
锗含多个锗氧键，氧化脱氢能力很强，畅通血液循环的同时带走一些小血管壁上的氢离子、多余的蛋白分子等，故有“清道夫”之称，利于肌肤新陈代谢、延缓衰老。北京协和医院研制硅霜防治皮肤皲裂，并能保养肌肤。若硅（Si）缺乏可致胶原蛋白含量降低，皮肤色素沉着，骨骼发育不良，激素水平下降，衰老等。但是，微量元素的离子浓度超过它的参比值时也会损害机体健康。需依靠生物体内的动态平衡，将其浓度维持在一个狭小的正常范围内为宜。
总之，微量元素、维生素、核酸在体内都不是孤立地发挥其作用，微量元素之间，与生物配体之间，与核酸、氨基酸、维生素等营养物质之间的影响、制约和协同作用十分复杂，参与美容保健的机理有待进一步地探讨。
三、多饮水，节制餐，动静均匀，限度喜怒悲忧
细胞与细胞间质水分充足，肌肤会显得滋润丰满，富有弹性和光泽。勿待口渴而饮水，应根据气温、机体活动量、心肝肾等重要脏器的功能状况，每日分次饮水共3000~5000ml。
最好是新鲜开水骤然冷却到20~25℃时饮用，此时溶解在其中的气体比煮沸前减少了1/2，其内聚力大，表面张力强，与生物细胞水相似，能够顺利地通过细胞膜进入细胞内，具有最佳的生理活性，称之为“活性水”（洗头、洗脸、洗澡也用活性水会更好）。还可以根据机体需要配制绿茶液、菊花茶液、果汁和矿泉水，以稀释血液和有助于血液循环，把营养物质输向末梢、皮肤，同时运走代谢废物，改善肌肤粗糙、毛发干枯，减少面部雀斑等。
节制餐就是餐时要规律，餐量要适中，制定科学的膳食，吃进的食物在胃肠消化吸收过程一般需要5小时，所以餐时以间隔5小时为宜。餐量要适中，过饱会增加胃肠负担，出现腹胀，年幼者易致肠蠕动增强而腹泻，年长者易致肠麻痹而便秘，分解出氨、吲哚等有毒物质，损害大脑功能及影响肌肤代谢。消化吸收时耗氧量也大，心脏负荷加重，久之可致心肌肥厚，脂肪蓄积，形体臃肿，老态龙钟。所以餐量定要节制，保证营养为度，最好每周制定一份科学的食谱，如每周吃1.2次牛肉、动物肝脏，每天食物必须有蛋白质、新鲜蔬菜、海产品。
动静均匀就是动静相宜。虽然生命在于运动，但剧烈的运动会破坏人体的生理平衡，加速体内某些器官的磨损，增加氧耗的同时会产生大量氧自由基，促使人体过早衰老，引发心脏病、高血压及动脉硬化等。动静均匀是进行规律的达到某种目的的运动。如进行消耗脂肪为主的面部、腰腹部按摩，颈腰胯旋转健身操、太极拳、游泳、慢跑等，这些运动能刺激大脑产生并释放类似吗啡样激素（内啡肽），使人愉悦，并且有活力和朝气。人的情志在美容与衰老之间亦起着重要作用。当人过度兴奋、愤怒、悲伤及精神压抑时是产生自由基的温床，此时体内的去甲肾上腺素和肾上腺素会大量释放，导致血管突然收缩。再舒张的一刹那，血液再灌流促使细胞产生活性氧自由基，致组织器官受损，肌肤无力，出现皱纹、色素斑，因此应加强自身修养，学会自我调控。
