绪论 1
一、认识生理学的学科内涵 1
二、了解生理学的发展历程 2
三、把握生理学的基本概念 3
四、学习生理学的研究思路 5
第一篇 细胞生理学 8
第一章 生物膜对物质的通透和转运 8
第一节 溶质和水的跨膜扩散 9
一、扩散的基本原理 9
1．穿过脂双层的单纯扩散 9
2．易化扩散 10
二、渗透：水的跨膜扩散 11
1．水的跨膜扩散途径 11
2．渗透与渗透压 12
第二节 离子的跨膜流动与细胞膜电位 13
一、离子通道及其一般性质 13
1．钾通道 13
2．离子通道的离子选择性 14
3．离子通道的随机活动 15
4．离子通道的激活及其能量转换功能 16
二、跨膜离子平衡与细胞膜电位 17
1．离子的跨膜电化学位与离子的平衡电位 17
2．离子通道的逆转电位 18
3．细胞的静息膜电位 18
第三节 主动转运 20
一、钠钾离子的主动转运 20
1．钠钾泵的基本概念 20
2．钠钾泵的功能 21
3．钠钾泵活动的调节 21
二、钙离子的主动转运 21
1．钠钙交换 21
2．质膜钙泵 22
3．肌（内）质网钙泵 23
三、主动转运的一般规律 23
1．原发性主动转运 23
2．继发性主动转运 24
小结 24
思考题 25
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第二章 细胞的兴奋 26
第一节 刺激与动作电位的发生 26
一、刺激与兴奋的概念 26
1．什么是刺激 26
2．什么是兴奋 26
二、可兴奋细胞和非可兴奋细胞对电刺激的反应对比 27
1．非可兴奋细胞的被动反应 27
2．可兴奋细胞的被动和主动反应 28
三、引发兴奋的条件 29
1．刺激的要素 29
2．兴奋性 29
3．兴奋后兴奋性的变化 30
4．刺激后兴奋性的变化 31
第二节 兴奋在神经纤维上传导 31
一、动作电位在神经信息传导中的意义 31
1．神经纤维的电缆性质 32
2．动作电位传导的非衰减性 33
二、影响动作电位传导的因素 34
1．动作电位的传导速度与长度常数的关系 34
2．有髓鞘神经纤维的跳跃传导 34
三、胞外记录的动作电位 35
第三节 兴奋的离子机制 36
一、兴奋机制的近代探索 36
1．对生物电的认识 36
2．兴奋的膜学说 37
二、离子学说 37
1．离子学说的提出 37
2．电压钳实验对离子学说的证明 38
三、钠电导和钾电导的激活与失活 39
1．激活曲线 39
2．失活曲线与失活机制 40
3．激活与失活的动力学：Hodgkin-Huxley模型 41
第四节 多种离子通道参与下的动作电位 42
一、离子通道的研究方法 42
1．膜片钳电生理技术 42
2．其他离子通道研究技术 44
二、参与动作电位的主要离子通道 44
1．动作电位去极化相的离子通道 44
2．动作电位复极化相的离子通道 45
3．超极化激活的离子通道 46
三、心脏细胞动作电位的离子机制 46
1．心肌细胞动作电位 46
2．起搏细胞动作电位 47
四、细胞动作电位的多态性 47
小结 48
思考题 49
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第三章 细胞间信息传递 50
第一节 间隙连接与电传递 51
一、间隙连接 51
1．间隙连接的结构 51
2．间隙连接的通透性 52
3．间隙连接的生理功能 52
二、电传递 52
第二节 化学传递的一般规律 53
一、认识化学传递的历史 53
二、化学突触传递的基本机制 54
1．化学突触的结构与分类 54
2．化学突触传递的基本原理 56
3．突触整合与神经回路 57
三、化学突触传递的信使分子——神经递质 58
1．神经递质的概念 58
2．神经递质的合成与释放 60
3．神经递质的量子释放 62
4．神经递质的灭活与突触囊泡的再生性循环 62
四、受体 63
1．离子通道型受体 63
2．G蛋白耦联受体 64
3．酶耦联受体 64
第三节 离子通道型受体介导的突触传递 65
一、N型乙酰胆碱受体介导的突触传递 65
1．N型乙酰胆碱受体的发现 65
2．N型乙酰胆碱受体与神经肌肉接头的兴奋传递 67
二、离子通道型谷氨酸受体介导的兴奋性突触传递 69
1．AMPA受体 70
2．NMDA受体 70
三、离子通道型受体介导的抑制性突触传递 70
1．离子通道型γ-氨基丁酸受体 70
2．离子通道型甘氨酸受体 71
第四节 G蛋白耦联受体介导的突触传递 71
一、G蛋白耦联受体及信号转导 71
1．G蛋白耦联受体 71
2．G蛋白 72
3．G蛋白效应器 72
二、肾上腺素受体的信号转导 74
1．肾上腺素受体的分类 74
2．肾上腺素受体与交感神经信号传递 74
三、M型乙酰胆碱受体与副交感神经信号传递 75
1．M受体的分类 75
2．M受体的信号传递 75
四、其他G蛋白耦联受体介导的神经递质信号传递 76
1．代谢型谷氨酸受体 76
2．B型γ-氨基丁酸受体（GABAB受体） 77
3．多巴胺受体 77
小结 78
思考题 78
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第四章 肌细胞的收缩功能 80
第一节 肌细胞收缩的结构和分子基础 80
一、肌细胞的结构 80
1．横纹肌 80
2．平滑肌 83
二、参与收缩的蛋白质分子 84
1．肌动蛋白 84
2．肌球蛋白 85
3．调节蛋白 85
三、肌丝滑行学说 87
1．肌丝滑行学说 87
2．长度-张力曲线 88
四、横桥活动与化学能转化为机械能的过程 89
第二节 兴奋-收缩耦联 90
一、兴奋-收缩耦联的结构和分子基础 90
1．细胞膜与横管 90
2．肌质网 90
二、兴奋-收缩耦联过程 91
1．骨骼肌的兴奋-收缩耦联 91
2．心肌的兴奋-收缩耦联 92
3．平滑肌的兴奋-收缩耦联 93
第三节 肌细胞收缩的生物力学 93
一、影响收缩力的因素 94
二、等长收缩和等张收缩 94
1．等长收缩 94
2．等张收缩与张力-速度曲线 95
三、不同类型的肌纤维 95
四、骨骼肌收缩强度的调节 96
1．收缩的总和与强直收缩 96
2．运动单位募集反应 97
小结 97
思考题 98
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第二篇 器官和系统生理学 100
第五章 血液与血液循环 100
第一节 血液与循环系统的进化 100
一、体液和血液的形成 100
二、循环系统的进化 101
1．开放式和封闭式循环系统 101
2．心脏的进化 101
三、血液循环的发现 103
第二节 血液生理 103
一、血液的组成 104
1．血浆 104
2．血细胞 104
二、血液的理化特性 105
1．血液的颜色 105
2．血液的比重 106
3．血液的黏度 106
4．血浆渗透压 106
5．血浆pH 106
三、血液的生理机能 106
1．运输功能 106
2．防御功能 106
3．缓冲功能 107
4．生理性止血功能 108
四、血液凝固与纤维蛋白溶解 108
1．凝血因子 108
2．凝血机制 110
3．血液抗凝系统和纤维蛋白溶解 113
五、红细胞凝集与血型 115
1．ABO血型系统 115
2．Rh血型系统 117
3．输血的原则 118
第三节 心脏生理 119
一、心脏的泵血功能 119
1．心动周期 119
2．心脏泵血的动力学 119
3．心输出量与心率 121
4．心功能储备 125
二、心脏的节律性兴奋 125
1．心脏节律活动的发生 125
2．心脏节律性兴奋的传导 127
3．期前收缩和代偿间歇 129
三、心脏功能的检测 129
1．心电图 129
2．心音 132
3．超声心动图 133
第四节 血管生理 134
一、血管的结构和功能特点 134
1．血管的组织结构 134
2．血管分段的结构特征 134
二、血流动力学 135
1．血流与血流量 135
2．血流阻力 136
三、血压 136
1．动脉血压 137
2．静脉血压 140
四、微循环与淋巴系统 141
1．微循环结构和功能 141
2．组织液生成与回流 142
3．淋巴系统和淋巴回流 144
第五节 心血管活动的调节 145
一、心血管活动的自身调节 145
1．心搏功能的自身调节 145
2．血管活动的自身调节 147
二、心血管活动的反射性调节 148
1．血管和心脏的神经支配 148
2．心血管中枢 150
3．压力感受性反射 152
4．心肺容量感受器反射 154
5．颈动脉体和主动脉体化学感受性反射 154
三、心血管活动的体液调节 155
1．全身性体液调节因素 155
2．局部性体液调节因素 156
四、动脉血压的长期调节 157
小结 158
思考题 159
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第六章 呼吸 160
第一节 动物的呼吸器官及呼吸方式的进化 160
一、呼吸的意义与进化 160
二、非哺乳动物的通气器官结构及呼吸方式 161
1．鱼类的鳃 161
2．两栖及爬行类的肺通气活动 161
3．鸟类的肺与气囊通气活动 162
4．昆虫的气管 162
三、哺乳动物肺的结构与功能 162
1．呼吸道的功能 163
2．肺泡 164
第二节 肺通气 165
一、肺通气的动力 165
1．呼吸运动 165
2．肺内压 167
3．胸内压 167
二、肺通气的阻力 168
1．弹性阻力 168
2．非弹性阻力 169
3．呼吸功 169
三、肺通气功能评价 169
1．肺容量 169
2．肺通气量 170
第三节 气体与血液交换 171
一、气体交换的原理 171
1．气体的分压差 172
2．气体的溶解度 172
3．气体的扩散系数 172
二、气体在肺和组织的交换 173
三、肺泡通气与血流量的相互关系 175
第四节 血液中O2和CO2的运输 175
一、呼吸色素 175
二、血液中O2的运输 175
1．O2的化学结合 176
2．O2解离曲线 177
三、血液中CO2的运输 178
1．CO2的运输形式 178
2．CO2解离曲线 179
3．血液CO2运输与酸碱平衡 180
第五节 呼吸的调节 180
一、呼吸中枢和呼吸节律的形成 180
1．各级呼吸中枢 181
2．呼吸节律的形成 182
二、呼吸的反射性调节 183
1．肺牵张反射 183
2．呼吸肌本体感受性反射 184
三、化学因素对呼吸运动的调节 184
1．化学感受器 184
2．CO2对呼吸的影响 184
3．缺O2对呼吸的影响 185
4．H＋对呼吸的影响 186
四、运动及特殊环境的呼吸调节 186
1．运动时呼吸机能的调节 186
2．潜水高压的适应 186
3．高山适应 187
小结 187
思考题 187
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第七章 消化、吸收与能量代谢 188
第一节 消化系统的组成和一般功能 188
一、动物的消化系统 188
二、消化道结构和神经支配 189
1．消化道的基本结构 189
2．消化道神经支配 189
三、胃肠激素 191
1．胃肠激素的概念 191
2．几种重要的胃肠激素 191
3．胃肠激素的生理作用 192
四、消化道平滑肌的生理特性 192
1．一般生理特性 192
2．电生理特性 192
第二节 消化道的运动及其调节 193
一、咀嚼和吞咽 193
1．咀嚼 193
2．吞咽 193
二、胃的运动 194
1．胃运动的形式 194
2．胃运动的调节 194
3．胃排空及其控制 195
4．呕吐 195
三、小肠的运动 195
1．小肠运动的形式 195
2．小肠运动的调节 196
3．小肠内容物向大肠的推进 196
四、大肠的运动和排便 197
1．大肠的运动 197
2．粪便的形成和排出 197
第三节 消化液的分泌及其调节 197
一、唾液 198
1．唾液的成分与作用 198
2．唾液分泌的调节 198
二、胃液 198
1．胃黏膜和胃腺的结构要点 198
2．胃液的成分与作用 198
3．胃液分泌的调节 200
三、胰液 202
1．胰液的成分和作用 202
2．胰液分泌的调节 202
四、胆汁 203
1．胆汁的成分和作用 203
2．胆囊与胆汁的排放 204
3．胆汁分泌和排放的调节 205
五、小肠液 205
1．小肠液的成分和作用 205
2．小肠液分泌的调节 206
六、大肠液 206
第四节 食物的消化和吸收 206
一、糖类的消化和吸收 207
1．糖类的消化 207
2．糖类的吸收 207
二、蛋白质的消化与吸收 208
1．蛋白质的消化 208
2．肽和氨基酸的吸收 208
三、脂质的消化和吸收 209
1．脂质的消化 209
2．脂质水解产物的吸收 209
四、水和电解质的吸收 210
1．水的吸收 210
2．钠的吸收 211
3．钙的吸收 211
4．铁的吸收 211
五、维生素的吸收 211
第五节 能量代谢 212
一、能量的来源、转化和储存 212
1．能量的来源 212
2．能量的转化 213
二、能量的消耗及影响因素 213
1．体内能量的主要去路 213
2．影响能量消耗的因素 214
3．能量的平衡 214
三、能量代谢率的测定 215
1．直接测热法 215
2．间接测热法 215
小结 216
思考题 216
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第八章 渗透调节与排泄 218
第一节 离子与渗透平衡 218
一、水、离子及渗透压调节 218
二、不同环境中动物的渗透压调节 219
第二节 脊椎动物的肾与排泄 220
一、肾结构的特点 221
1．肾单位和集合管 222
2．皮质肾单位与髓旁肾单位 223
3．近球小体 224
二、肾血液循环的特征 225
三、肾的神经支配 225
第三节 尿的生成与排放 226
一、肾小球的滤过作用 226
1．滤液的形成 226
2．滤过膜及其通透性 227
3．肾小球滤过作用的动力 228
4．影响滤过率的因素 229
二、肾小管与集合管的重吸收作用 230
1．重吸收的方式 230
2．肾小管对水和几种物质的重吸收 230
三、肾小管和集合管的分泌作用 234
1．H＋的分泌与H＋-Na＋交换 235
2．K＋的分泌与K＋-Na＋交换 235
3．NH3的分泌 236
4．其他物质的分泌 236
四、尿生成的调节 237
1．肾血流量的调节 237
2．肾小管活动的调节 238
五、尿的排放 241
1．膀胱与尿道括约肌的神经支配 241
2．排尿反射 241
第四节 尿的稀释和浓缩 242
一、水的重吸收与尿的稀释或浓缩 243
二、尿的稀释与浓缩的机制 244
1．肾髓质渗透压梯度的形成——逆流倍增作用 244
2．肾髓质渗透压梯度的维持——逆流交换作用 246
3．髓袢升支粗段内低渗液体的形成——对水的不通透 246
4．稀释尿或浓缩尿的最后形成——抗利尿激素的作用 246
5．影响尿稀释和浓缩的因素 246
小结 247
思考题 247
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第三篇 生理活动的调控 250
第九章 神经系统的感觉功能 250
第一节 概述 250
一、感受器的类型 250
1．化学感受器 250
2．痛觉感受器和痒觉感受器 250
3．温度觉感受器 251
4．机械感受器 251
5．光感受器 251
二、感受器的生理特性 251
1．感受器的适宜刺激 251
2．感受器的换能作用 251
3．感受器对刺激的适应 252
4．感受野大小和侧抑制对感觉精度的影响 253
三、感觉信息编码和处理 253
1．感觉信息编码的基本方式 253
2．感觉信息处理的基本方式 254
第二节 躯体感觉 254
一、脊髓与低位脑干的感觉传导与功能机制 254
1．浅感觉传导通路 255
2．深感觉传导通路 256
二、丘脑的感觉投射与功能 256
1．丘脑核团和类型 256
2．丘脑的感觉投射系统 258
三、大脑皮质的感觉分析功能及机制 258
1．感觉皮质的组构特点 258
2．特异性感觉皮质的分区与功能拓扑表征 259
第三节 内脏感觉 260
一、内脏感觉的基本特点 260
二、内脏痛与牵涉性痛 260
三、内脏感觉传入及其在皮质的表征 261
第四节 视觉 261
一、眼的结构 262
1．眼球壁 262
2．眼球的内容物 263
二、眼的成像与折光调节 264
1．简化眼和眼的成像 264
2．眼的折光力调节 264
3．眼的折光异常 265
三、眼的感光换能系统 266
1．视网膜的结构特点 266
2．视网膜的两种感光换能系统 266
3．感光物质 267
4．视杆细胞的感光换能 268
5．视锥细胞的感光换能和颜色视觉 268
6．色觉障碍 269
四、视觉信息处理 270
1．视网膜 270
2．外侧膝状体 271
3．视皮层 271
五、视觉传导通路 271
六、与视觉相关的生理现象 271
1．视力 271
2．视野 272
3．暗适应和明适应 272
4．双眼视觉和立体视觉 273
第五节 听觉 273
一、声刺激、听阈和听域 274
1．声刺激 274
2．听阈和听域 274
二、声音在耳内的传导 276
三、耳蜗对声音的感受和分析 276
1．耳蜗的结构和柯蒂氏器 276
2．耳蜗对声频率的分析及其机制 277
3．毛细胞的换能和耳蜗的生物电现象 280
四、听觉中枢生理 282
1．听觉传导通路 282
2．听觉中枢生理 282
第六节 其他特殊感觉 283
一、平衡感觉 283
1．前庭器官的结构 283
2．前庭器官的功能 284
二、嗅觉 285
三、味觉 286
小结 287
思考题 288
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第十章 神经系统对机体运动的控制和调节 289
第一节 控制和调节躯体运动的神经结构及神经通路 289
一、脊髓运动神经元和运动单位 290
1．脊髓运动神经元 290
2．运动单位 291
二、脑干及其下行运动通路 291
三、大脑皮层运动区及其下行运动通路 292
四、小脑和基底神经节 294
五、锥体系及锥体外系 294
第二节 反射性运动和节律性运动 295
一、反射性运动 295
1．牵张反射 295
2．腱器官反射 298
3．屈反射和交叉伸反射 301
二、节律性运动 301
1．搔抓 301
2．行走 302
第三节 随意运动的发起和控制 302
一、初级运动皮层 302
1．初级运动皮层与随意运动的发起和控制 302
2．初级运动皮层对随意运动力量和速度的编码 304
3．初级运动皮层对随意运动方向的编码 304
二、辅助运动皮层和前运动皮层 305
1．辅助运动皮层在复杂运动编程中的作用 305
2．前运动皮层在上肢目标定向性运动和运动准备中的作用 305
三、小脑 306
1．小脑的结构及功能分区 306
2．小脑各功能区在运动调节中的作用 308
3．小脑的运动学习功能 310
四、基底神经节 310
1．基底神经节的组成 310
2．基底神经节的传入和传出联系 310
3．基底神经节病变所引起的疾病 312
五、去大脑僵直 314
第四节 神经系统对内脏活动的调节 315
一、自主神经系统 315
1．自主神经系统的结构特征 315
2．自主神经系统的功能 317
3．自主神经系统的功能特征 317
二、中枢对内脏活动的调节 318
1．脊髓的内脏调节功能 318
2．脑干的内脏调节功能 318
3．下丘脑的内脏调节功能 318
4．大脑皮层的内脏调节功能 320
第五节 神经系统对免疫功能的调节 321
一、中枢神经系统对免疫功能的调节作用 322
二、自主神经系统对免疫功能的调节作用 322
1．交感神经的免疫调节作用 322
2．副交感神经的免疫调节作用 322
小结 323
思考题 323
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第十一章 神经系统的高级功能和其他功能 325
第一节 研究人类大脑皮层功能的一些方法 325
一、功能磁共振成像 325
二、正电子发射断层成像 326
三、脑电图 326
1．自发脑电活动 327
2．皮层诱发电位 328
第二节 学习和记忆 329
一、学习和记忆的现象 329
1．学习的形式 329
2．条件反射 330
3．记忆的形式 331
4．人类的记忆过程和遗忘 331
二、学习和记忆的机制 333
1．学习和记忆在脑内的功能定位 333
2．神经生理学机制 333
3．神经生物化学机制 333
4．神经解剖学机制 334
第三节 语言和其他认知功能 334
一、大脑皮层的语言中枢 334
二、语言加工的Wernicke-Geschwind模型 334
1．口语单词复述的语言加工 334
2．书面内容复述的语言加工 335
三、语言功能障碍 335
1．失读症 335
2．失写症 335
3．感觉性失语症 335
4．运动性失语症 335
5．流畅性失语症和传导性失语症 335
四、大脑皮层语言功能的一侧优势 336
五、大脑皮层的其他认知功能 336
第四节 觉醒与睡眠 337
一、觉醒 337
1．觉醒状态维持的机制 337
2．行为觉醒和脑电觉醒 337
二、睡眠 337
1．睡眠的时相 337
2．睡眠的脑电特征和功能表现 338
3．睡眠发生的机制 339
小结 340
思考题 341
推荐阅读材料 341
第十二章 内分泌 342
第一节 内分泌的形式与激素 343
一、内分泌的形式 343
1．远距分泌 343
2．旁分泌和自分泌 343
3．内在分泌 343
4．外散分泌 343
二、激素的化学性质 343
1．肽类激素 344
2．胺类激素 344
3．类固醇类激素 344
4．脂肪酸类激素 344
三、激素的作用特点 345
1．激素的信息传递作用 345
2．激素作用的放大 346
3．激素作用的相对特异性 347
4．激素作用的相对广泛性和持久性 347
5．激素之间的相互作用 347
6．激素分泌的节律性 347
第二节 下丘脑-垂体的内分泌功能 347
一、垂体前叶激素 348
1．生长激素 349
2．催乳素 350
3．阿黑皮素原来源的激素 351
4．促甲状腺激素 352
5．卵泡刺激素和黄体生成素 353
二、下丘脑与垂体后叶激素 353
1．催产素 353
2．血管升压素 354
第三节 甲状腺 354
一、甲状腺激素 355
1．结构 355
2．合成 355
3．功能 356
4．分泌调控 357
二、降钙素 358
1．结构 358
2．作用 358
3．分泌调节 358
第四节 甲状旁腺 359
一、结构 359
二、作用 360
三、分泌调节 360
第五节 皮肤来源的1，25-二羟维生素D3 360
一、来源与结构 360
二、作用 360
三、合成调节 361
第六节 胰岛 362
一、胰岛素 362
1．结构 362
2．作用 362
3．分泌调控 364
二、胰高血糖素 365
1．来源与结构 365
2．作用 365
3．分泌调节 365
三、胰岛分泌的其他激素 366
1．生长抑素 366
2．胰多肽 366
第七节 肾上腺皮质 366
一、肾上腺皮质结构与分泌的激素 366
1．盐皮质激素 367
2．糖皮质激素 367
3．性激素 368
二、肾上腺皮质激素的运输与代谢 368
三、肾上腺皮质激素的作用 368
1．盐皮质激素的作用 368
2．糖皮质激素的作用 368
四、肾上腺皮质激素的分泌调控 370
1．盐皮质激素的分泌调控 370
2．糖皮质激素的分泌调控 370
第八节 肾上腺髓质 371
一、肾上腺髓质结构 371
二、肾上腺髓质激素 371
三、肾上腺髓质激素的作用 372
1．对心血管的作用 372
2．代谢作用 372
3．应急反应 373
四、肾上腺髓质激素的分泌调控 373
第九节 松果腺 373
一、松果腺分泌的激素 373
二、褪黑素的作用 373
三、褪黑素分泌的调控 374
第十节 胸腺 374
第十一节 性腺对生殖的调控 375
一、睾丸与男性生殖 375
1．睾丸的结构 375
2．精子的发生过程 375
3．睾丸分泌的激素 377
4．睾酮分泌的调节 378
二、卵巢与女性生殖 378
1．卵巢的结构 378
2．卵泡的发育与排卵 379
3．卵巢合成的激素 380
4．卵巢功能的调节 382
5．月经形成的机制 382
三、妊娠 383
1．受精 383
2．受精卵的植入 384
四、具有繁殖季节的动物 384
第十二节 无脊椎动物的内分泌系统 385
小结 386
思考题 386
推荐阅读材料 386
参考书目 388
索引 389