动物生理学
主讲教师 周定刚 教 授
马恒东 副教授
四川农业大学动物生理课程组制作
2003年版
绪 论
一、生理学的研究对象、任务和方法
（一）研究对象
生理学（ Physiology）是生物科学的一个 分支,
是以有机体的生命活动现象和有机体各个组成部分
（器官、组织、细胞）的功能作为研究对象的一门
科学。
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（二）研究任务
动物生理学的任务就是阐明动物及其各 组
成部分所表现的各种生命活动现象或生理活
动过程，例如呼吸、血液循环、消化、排泄、
生殖、肌肉运动等等产生的机理、产生的条
件以及机体的内外环境变化对这些生理功能
的影响，从而揭示、掌握和运用这些规律更
有效地为提高畜禽生产性能、动物保健治疗
和促进畜牧业发展服务。
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（三）研究方法
动物生理学的知识主要是来自对生命现象的客观观察和通过
实验获得。其基本实验方法是动物实验方法，归纳起来可分为急性
实验和慢性实验两类。
急性实验是以失去知觉的动物作为研究对象，又可分为在体（ in
vivo）和离体（ in vitro）两类实验。
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（三）研究方法
慢性实验是
以清醒、完整和
健康的动物作为
研究对象，一般
需在无菌、麻醉
条件下手术，待
动物清醒和恢复
健康后再进行实
验。
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瘘管
1,细胞和分子水平的研究
2,器官和系统水平的研究
3,整体水平研究
动物生理学的研究可以从细胞、器官和
系统、以及整体这样三个水平上进行。
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（三）研究方法
二、机体的内环境和稳态
（一）内环境
（ internal environment）
1,体液
细胞内液（占体重 40%）
细胞外液（占体重 20%）
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高等动物的细胞一般不能直接与外
界环境接触，细胞直接接触的环境是细胞
外液。细胞外液既是细胞直接生活的体内
环境，又是机体与外界环境进行物质交换
的媒介。细胞外液的化学成分和理化因素
的相对稳定，是机体赖以生存的必要条件。
因此，把细胞外液称为机体细胞所处的内
环境（ internal environment）。
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2,内环境
（二）稳态（ homeostasis）
1,内环境的稳态
内环境的稳态是指内环境理化性质相
对恒定的状态。
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2,稳态 （ homeostasis）
稳态 是由内环境稳态
拓展而来的重要概念。是
指机体通过各种调节机制
所维持的动态平衡状态，
它不仅指内环境理化性质
相对恒定，而且扩展到机
体的各级水平，凡某一生
物化学反应，某一细胞、
器官、系统的活动乃至整
个机体通过调节机制所维
持的动态平衡状态都称为
稳态或自稳态。
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3,稳态的重要意义
（ 1） 内外环境的变化和各种代谢过程不断地干扰
和破坏内环境的稳态。机体的负反馈调节机制
和各种细胞器官的正常活动对恢复和维持内环
境稳态起着十分重要的作用。
（ 2） 稳态是机体在剧烈变化的外界环境中赖以生
存及各种细胞器官维持正常活动功能的必要条
件。
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三、机体功能的调节
（一）机体功能的完整统一性
整合（ integration）是指有机体通过各 种
调节机制，把不同时间和空间的机能活 动
统一组织起来，并以整体的形式存在和 活
动，这种作用称为整合。
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（二）机体功能的调节方式
1,神经调节（ nervous regulation）
神经调节是通过神经系统的活动所实现
的一种调节方式。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） （ 图 ） 。
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(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。非条件反射由非条件刺激所引起，具有固
定的神经联系，反射中枢位于神经系统的低级部
位，是动物在种族进化过程中形成，而相继遗传
给后代的。
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1.神经调节
(2)条件反射 —— 动物出生后，通过训练而建
立起来的反射。由条件刺激（无关动因）所
引起，具有暂时性的神经联系，反射的高级
中枢主要位于大脑皮质，是个体通过后天训
练而获得的。
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1,神经调节
2,体液调节（ humoral regulation）
体液调节是指通过体液中的某些特殊化学物质，
主要是激素所实现的一种调节方式。
3,自身调节（ autoregulation）
自身调节是指内外环境发生变化时，组织,
器官不依赖于外来神经或体液因素的作用，根据
自身的生理特性所发生的适应性反应。
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（三）机体功能的自动控制系统
1,反馈控制系统
反馈控制系统是一个闭环系统，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。可见，在
控制部分和受控制部分之间所形成的是闭环联系。
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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。
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（ negative 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
（ positive feedbadk）。
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1,反馈控制系统
负反馈系统的作用是使系统保持稳态，
是可逆的过程。 （ 图 ）
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。 （ 图 ）
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1,反馈控制系统
2,前馈控制系统
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。
前馈（ feed-forward）是受控部分的输出变量未出现
,偏差, 而引起负反馈调节之前，外界干扰信号对控制
部分的直接作用。因而前馈可以避免负反馈在纠正, 偏
差, 时易出现滞后现象和较大波动的缺陷。 （ 图 ）
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放映结束
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控制系统 受控系统
监视装置
监视装置
监视装置
前
馈
信
息
控制信息 输出变量
干
扰
参考信息
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主讲教师 周定刚 教 授
马恒东 副教授
四川农业大学动物生理课程组制作
2003年版
绪 论
一、生理学的研究对象、任务和方法
（一）研究对象
生理学（ Physiology）是生物科学的一个 分支,
是以有机体的生命活动现象和有机体各个组成部分
（器官、组织、细胞）的功能作为研究对象的一门
科学。
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（二）研究任务
动物生理学的任务就是阐明动物及其各 组
成部分所表现的各种生命活动现象或生理活
动过程，例如呼吸、血液循环、消化、排泄、
生殖、肌肉运动等等产生的机理、产生的条
件以及机体的内外环境变化对这些生理功能
的影响，从而揭示、掌握和运用这些规律更
有效地为提高畜禽生产性能、动物保健治疗
和促进畜牧业发展服务。
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（三）研究方法
动物生理学的知识主要是来自对生命现象的客观观察和通过
实验获得。其基本实验方法是动物实验方法，归纳起来可分为急性
实验和慢性实验两类。
急性实验是以失去知觉的动物作为研究对象，又可分为在体（ in
vivo）和离体（ in vitro）两类实验。
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（三）研究方法
慢性实验是
以清醒、完整和
健康的动物作为
研究对象，一般
需在无菌、麻醉
条件下手术，待
动物清醒和恢复
健康后再进行实
验。
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瘘管
1,细胞和分子水平的研究
2,器官和系统水平的研究
3,整体水平研究
动物生理学的研究可以从细胞、器官和
系统、以及整体这样三个水平上进行。
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（三）研究方法
二、机体的内环境和稳态
（一）内环境
（ internal environment）
1,体液
细胞内液（占体重 40%）
细胞外液（占体重 20%）
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高等动物的细胞一般不能直接与外
界环境接触，细胞直接接触的环境是细胞
外液。细胞外液既是细胞直接生活的体内
环境，又是机体与外界环境进行物质交换
的媒介。细胞外液的化学成分和理化因素
的相对稳定，是机体赖以生存的必要条件。
因此，把细胞外液称为机体细胞所处的内
环境（ internal environment）。
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2,内环境
（二）稳态（ homeostasis）
1,内环境的稳态
内环境的稳态是指内环境理化性质相
对恒定的状态。
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2,稳态 （ homeostasis）
稳态 是由内环境稳态
拓展而来的重要概念。是
指机体通过各种调节机制
所维持的动态平衡状态，
它不仅指内环境理化性质
相对恒定，而且扩展到机
体的各级水平，凡某一生
物化学反应，某一细胞、
器官、系统的活动乃至整
个机体通过调节机制所维
持的动态平衡状态都称为
稳态或自稳态。
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3,稳态的重要意义
（ 1） 内外环境的变化和各种代谢过程不断地干扰
和破坏内环境的稳态。机体的负反馈调节机制
和各种细胞器官的正常活动对恢复和维持内环
境稳态起着十分重要的作用。
（ 2） 稳态是机体在剧烈变化的外界环境中赖以生
存及各种细胞器官维持正常活动功能的必要条
件。
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三、机体功能的调节
（一）机体功能的完整统一性
整合（ integration）是指有机体通过各 种
调节机制，把不同时间和空间的机能活 动
统一组织起来，并以整体的形式存在和 活
动，这种作用称为整合。
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（二）机体功能的调节方式
1,神经调节（ nervous regulation）
神经调节是通过神经系统的活动所实现
的一种调节方式。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） （ 图 ） 。
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(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。非条件反射由非条件刺激所引起，具有固
定的神经联系，反射中枢位于神经系统的低级部
位，是动物在种族进化过程中形成，而相继遗传
给后代的。
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1.神经调节
(2)条件反射 —— 动物出生后，通过训练而建
立起来的反射。由条件刺激（无关动因）所
引起，具有暂时性的神经联系，反射的高级
中枢主要位于大脑皮质，是个体通过后天训
练而获得的。
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1,神经调节
2,体液调节（ humoral regulation）
体液调节是指通过体液中的某些特殊化学物质，
主要是激素所实现的一种调节方式。
3,自身调节（ autoregulation）
自身调节是指内外环境发生变化时，组织,
器官不依赖于外来神经或体液因素的作用，根据
自身的生理特性所发生的适应性反应。
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（三）机体功能的自动控制系统
1,反馈控制系统
反馈控制系统是一个闭环系统，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。可见，在
控制部分和受控制部分之间所形成的是闭环联系。
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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。
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（ negative 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
（ positive feedbadk）。
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1,反馈控制系统
负反馈系统的作用是使系统保持稳态，
是可逆的过程。 （ 图 ）
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。 （ 图 ）
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2,前馈控制系统
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。
前馈（ feed-forward）是受控部分的输出变量未出现
,偏差, 而引起负反馈调节之前，外界干扰信号对控制
部分的直接作用。因而前馈可以避免负反馈在纠正, 偏
差, 时易出现滞后现象和较大波动的缺陷。 （ 图 ）
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