第一篇 细胞生理学 1
第1章 细胞膜与溶质和水的跨膜转运 3
膜将细胞分隔成许多具有特定生化功能的小室 3
细胞膜由脂质和蛋白质组成 5
细胞膜是通透性屏障 6
通过扩散、渗透和蛋白质介导的跨膜分子转运 7
细胞膜对脂溶性物质比对水溶性物质更具有通透性 8
存在跨膜溶质浓度差时的渗透水流 8
转运体负责重要物质的跨膜运输 11
第2章 离子平衡与静息膜电位 16
处于平衡状态的离子是没有净力作用于其上的 16
当一种离子不能通透过膜时，可能发生Gibbs-Donnan平衡 18
每个细胞都有静息膜电位 19
第3章 动作电位的产生与传导 24
不同组织细胞的动作电位形状有所不同 24
可由插入细胞膜内的微电极来测定细胞的膜电位 24
动作电位发生时伴随有跨细胞膜的离子流动 25
在某些情况下，很难诱发动作电位 28
动作电位的传导涉及离子流 29
第4章 突触传递 33
在电突触中，缝隙连接允许离子在细胞间流动 33
在化学突触中，突触前细胞释放的神经递质引起 34
突触后细胞的电反应 34
神经肌肉接头是一个化学突触 35
神经元间的化学突触与神经肌肉接头具有许多共性 37
许多化合物可以作为神经递质和神经调质 39
神经递质受体是配体门控离子通道或信号转导蛋白 42
第5章 膜受体、第二信使和信号转导通路 46
信号转导通路把调节物质与受体的结合和它的细胞内效应联系起来 46
G蛋白耦联的膜受体构成一个大家族 49
第二信使依赖性蛋白激酶被细胞第二信使水平所调节 51
酪氨酸激酶在细胞增殖的调控中发挥关键作用 52
蛋白磷酸酶终止蛋白激酶的作用 54
心房钠尿肽受体具有鸟苷酸环化酶活性 55
一氧化氮是一种转瞬即逝的旁分泌介质 56
信号转导的组分是被锚定在细胞内的 56
第二篇 神经系统 59
第6章 细胞的组构 61
神经系统是神经细胞的复杂集合 61
神经系统由周围和中枢两个部分组成 62
神经元的局部环境是被控制的 63
显微解剖显示神经元具有复杂结构 64
神经系统担当一些重要的功能 66
信息是以神经冲动传导的 66
突触传递使神经元之间的通讯得以实现 66
轴突运输在神经元内部转运物质 67
神经元和神经胶质细胞受伤后的反应 67
第7章 一般感觉系统 71
感觉生理学的几个原理 71
躯体内脏感觉系统对作用于躯体和内脏的刺激产生反应 75
第8章 特殊感觉 85
视觉系统对光刺激进行检测和解释 85
听觉系统的作用在于分析声音 90
前庭系统是内耳膜迷路的一部分 94
化学感觉系统包括味觉和嗅觉 95
第9章 运动系统 99
脊髓中的运动单位是高度有序地组构的 99
下行运动通路具有复杂的组构 108
脑干控制姿势和运动 109
大脑皮质控制随意运动 112
小脑协助调节姿势和运动 114
基底神经节也调节姿势和运动 115
第10章 自主神经系统及其控制 118
自主神经系统呈高度系统化 118
自主性功能是共济协调的 121
下丘脑具有多种功能 122
边缘系统包括端脑的一些部分和下丘脑 123
第11章 神经系统的高级功能 125
脑电图记录大脑神经元的电活动 125
诱发电位是脑神经通路激活后产生的电活动改变 126
意识状态随脑不同区域的活动而变化 126
学习和记忆依赖于经验 127
大脑的优势现象表明大脑的两个半球分工不同 128
第三篇 肌肉 131
第12章 骨骼肌 133
不同类型的肌肉完成不同类型的做功任务 133
高度有序的收缩单元构成了骨骼肌的横纹 133
骨骼肌的收缩由中枢神经系统控制 134
骨骼肌动作电位导致自SR向胞质中的Ca2＋释放，促进肌动蛋白-肌球蛋白的相互作用，并导致收缩 135
粗丝上的肌球蛋白横桥拉动肌动蛋白细丝向肌节中心位置移动，导致收缩 136
骨骼肌可以根据收缩速度被分为快肌和慢肌 137
骨骼肌收缩力的提高依赖于运动单位募集的增加和强直刺激的施加 138
肌梭和高尔基腱器官通过反射弧调节收缩力 139
来自肌梭的传入信号对骨骼肌的紧张性有作用 139
肌肉将ATP的化学能转化成机械能，同时ATP池必须得到持续的补充 140
当运动的能量需求超过了肌肉的有氧氧化能力，会产生“氧债” 140
肌疲劳不是由ATP耗竭引起的 140
骨骼肌截面直径通过肌肥大方式得到增加 140
骨骼肌收缩的长度-张力关系和肌丝滑动学说是一致的 140
肌肉缩短的速度随负荷的增加而下降 141
第13章 心肌 144
心肌是横纹肌，但是与骨骼肌不同，心肌是非随意肌 144
心肌细胞形成电合胞体 144
心脏在没有外界影响的条件下自发搏动 144
在动作电位产生过程中，需要细胞外Ca2+来诱导肌质网的Ca2＋释放，并启动收缩 145
粗丝上的肌球蛋白横桥拉动肌动蛋白细丝向肌节中心滑动…产生心肌收缩 145
心肌并不能通过更多肌细胞的募集或强直刺激来增加收缩力 147
心脏的Frank-Starling定律解释了心肌收缩的内在调节 147
通过激素刺激肾上腺素受体引起的心肌收缩的外来控制 148
心肌在很大程度上依赖于包括脂肪氧化的有氧代谢，以满足能量需求 148
心肌肥大 149
第14章 平滑肌 151
平滑肌有多种类型：有些呈自发的同步化活动，而另一些则呈现出独立的活动 151
平滑肌没有肌节，但是含有收缩元件肌动蛋白和肌球蛋白 152
多个因素可以通过增加胞内［Ca2＋］来启动平滑肌的收缩 152
Ca2＋通过肌球蛋白磷酸化促进肌动蛋白-肌球蛋白相互作用 153
平滑肌紧张性可以通过抑制肌球蛋白轻链激酶或激活肌球蛋白去磷酸化过程而得到降低 153
膜电位的轻微变化能显著改变平滑肌紧张性 154
闭锁状态允许平滑肌在少量能耗的情况下长时间地保持紧张状态 154
在一定的条件下，平滑肌细胞的数量和大小可以增长 155
平滑肌细胞也具有合成和分泌功能 155
第四篇 心血管系统 159
第15章 循环、血液、生理止血的概述 161
心脏和血管形成循环系统 161
心脏由两个泵组成 161
血管将心脏和其他器官相连 162
血液如何在心血管回路中流动 163
血液和生理止血 163
第16章 心脏的电活动 170
心肌的跨膜电位持续较久 170
两种主要类型的心肌动作电位 171
静息电位由离子扩散形成 171
快反应依赖Na+ 173
慢反应动作电位存在于所有心肌细胞中 178
快反应是心脏冲动快速传导的基础 179
Ca2＋电流决定了慢反应的传导 179
Na+和Ca2＋电流特性决定心肌的兴奋性 179
第17章 心脏的自然兴奋性 183
窦房结是心脏的自然起搏点 184
心房肌将兴奋从窦房结传导到房室结 186
房室结连接心房和心室的传导系统 187
心室的快速传导 188
折返是多种心律紊乱的原因 190
触发活动可引发心律失常 190
心电图是重要的临床工具 191
冲动形成或传导的异常可引发心律不齐 193
第18章 心脏的泵血功能 198
心脏的结构设计使其功能最优化 198
心脏由两个心房、两个心室及四个瓣膜组成 203
心房和心室有序的舒张和收缩构成了心动周期 204
压力-容积关系图阐明了一个心动周期中有序的动力学变化 205
第19章 心脏搏动的调节 209
自主神经调控心率 209
自主神经系统参与心脏的神经性调节 210
自主性反射调节心脏的功能 211
心肌性能的调节 214
第20章 血流动力学 221
影响血液流动的物理因素 221
血流速度取决于血管横截面积 221
血压和流量的关系取决于血液和血管的特点 222
血流阻力取决于血流量和压力差 224
血流可分为层流或湍流 225
血液是非牛顿液 226
第21章 动脉系统 230
动脉是一个水压滤器 230
动脉是具有顺应性的脉管 231
动脉血压由几个因素决定 231
间接测压法是常用的血压测量方法 236
第22章 微循环和淋巴管 238
循环从功能上包括微动脉和毛细血管 238
跨毛细血管壁的物质交换包括几种方式 240
淋巴回流的液体和溶质可以使体液从毛细血管再回到循环血液 243
第23章 外周循环及其调控 246
微动脉平滑肌的收缩和舒张调控外周血流 246
外周血流受内在因素调控 246
外周血流的外在调控由交感神经系统主导 248
外周血流的调节通过内在因素和外在因素之间的平衡而实现 251
第24章 心输出量的调控：心脏和血管的耦联 254
调节心输出量的心脏和血管因素 254
心输出量影响中心静脉压 254
心脏和血管的相互作用 257
心率变化对心输出量有多种影响 259
一些辅助因素也调节心输出量 260
第25章 特殊循环 264
皮肤循环供应皮肤的血流 264
彼此交错的骨骼肌循环 265
一些因素和条件决定冠脉循环 266
局部和神经因素调节脑循环 268
内脏循环包括胃循环和肝循环 270
胎儿循环系统从胎盘和胎儿肺旁路向组织输送O2和营养物质 270
第26章 中枢和外周因素在循环调控中的相互影响 274
运动对循环系统有很多益处 274
出血是具有危险性的快速失血 277
第五篇 呼吸系统 283
第27章 呼吸系统概述 285
肺的主要功能在于气体交换 285
呼吸通过中枢神经系统得到调节 288
肺功能与肺结构密切相关 289
第28章 肺和胸壁的力学特性 294
肺容量决定了肺的许多特性 294
涡流产生的声音可以为听诊器所听到 296
肺功能的重要临床检测包括呼吸描记图和气流-肺容量曲线 298
呼吸功主要发生在吸气相 300
第29章 通气、血流以及两者之间的关系 304
通气由潮气量和呼吸频率所决定 304
肺灌流是无氧血流经肺部并重新获取氧的过程 305
肺循环动脉的结构很好地支持它们的功能 306
通气和血流对正常气体交换而言是必需的 308
第30章 氧和二氧化碳的运输 314
呼吸系统中气体运动主要通过扩散得到实现 314
血红蛋白是氧的主要运输分子 316
体内CO2适当的运输为呼吸系统提供了必要的气体交换 319
第31章 呼吸控制 323
CO2是通气调节的最主要因素 323
肺机械感受器影响通气及其模式 326
第32章 肺的非呼吸功能 331
黏液纤毛运输系统通过纤毛周围液体、黏液层以及纤毛的共同作用将细小颗粒从肺部移除 331
黏膜免疫系统为肺部提供了主要的免疫防御机制 333
第六篇 消化系统 339
第33章 胃肠道的运动 341
胃肠道管壁的各层结构 341
激素、旁分泌物和神经元分泌物对胃肠道功能的调节 342
胃肠平滑肌细胞特有的机械和电生理特性 344
肠神经系统具有半自主“肠脑”的功能 345
咀嚼通常是一种反射行为 347
吞咽由复杂的反射完成 347
食管将食物从咽部推送到胃 347
胃的收缩能混合和推送胃内容物 348
呕吐是胃（有时是十二指肠）内容物从胃肠道经口腔喷出的反射 350
小肠的运动促使肠内容物混合和向前推进 351
结肠运动促进盐和水的吸收及正常排便 353
第34章 胃肠道的分泌 357
唾液能润滑食物和开始消化淀粉 357
胃的分泌物开始对蛋白质的消化并具有其他重要功能 359
胰腺分泌物含消化所有主要食物的酶 365
肝和胆囊的功能 367
肠黏膜分泌电解质、水和黏液 371
第35章 消化和吸收 374
糖类的消化和吸收主要发生在十二指肠和空肠 374
脂质的消化和吸收主要发生在十二指肠和空肠 377
胃肠道吸收和分泌水和电解质 379
ca2＋在所有肠段被主动吸收 385
一小部分摄入的铁被吸收 386
镁、磷酸盐和铜在小肠被吸收 387
转运体介导大多数水溶性维生素的吸收 387
第七篇 肾系统 391
第36章 肾功能的基本原理 393
肾有几种主要功能 393
肾的结构与功能密切相关 394
一旦尿液离开肾盂，它便流经输尿管进入膀胱，贮存于膀胱中 398
排尿是膀胱排空的过程 398
肾小球滤过率等于所有功能性肾单位滤过率的总和 399
血液流经肾具有几种重要功能 401
激素和交感神经调节肾小球滤过率和肾血流量 403
第37章 溶质和水在肾单位中的转运：肾小管的功能 408
NaCl和水的重吸收代表了肾单位的主要功能 408
几种激素调节NaCl的重吸收 414
ADH调节水的重吸收 415
第38章 体液渗透压和细胞外液量的调节 419
体液的分布部位 419
体液渗透压的调节：尿液的浓缩和稀释 420
细胞外液量和肾排泄NaCl的调节 427
第39章 钾、钙和磷酸盐的稳态 437
K＋是体内最丰富的阳离子之一，它对许多细胞功能很重要 437
几种激素能促进K＋在其血浆浓度升高时摄入细胞 438
一些激素、药物和因子扰乱细胞对K＋的正常摄入 439
肾在保持K＋平衡中起主要作用 440
Ca2＋和Pi是具有许多复杂和重要功能的多价离子 443
第40章 肾在酸碱平衡中所起的作用 451
酸碱平衡的概述 451
肾对酸的排泄 452
酸碱紊乱疾病的诊断和机制通常涉及动脉血气的检测和分析 456
酸碱紊乱的分析在于辨别其根本的原因以便运用适当的治疗 458
第八篇 内分泌系统 463
第41章 内分泌生理学的基本原理 465
内分泌系统是维持稳态的关键组成部分 465
激素以多种方式进行合成、贮存和分泌 467
负反馈是调节激素分泌的主要机制 468
激素更新率是指激素释放和更替的速率 469
激素反应需要靶细胞的识别、第二信使的产生和各种细胞内效应器机制 469
第42章 机体整体的新陈代谢 474
能量代谢包括能源的获取、贮存和消耗 474
能量的产生依赖于化学和气体原料物质 475
能量可以贮存和转运 477
糖类代谢是机体处理糖的方式 478
蛋白质（尤其含机体不能合成的氨基酸的蛋白质）的摄入对健康至关重要 478
脂肪代谢以几种方式进行 479
代谢适应包括禁食和锻炼 481
能量贮存可被调节 482
第43章 胰岛的激素 487
产生胰岛素和胰高血糖素的细胞分布于散在胰腺中的胰岛 487
胰岛淀粉样肽减轻胰岛素降血糖的作用 494
血浆葡萄糖水平的降低刺激胰高血糖素的合成和分泌 494
底物的输入影响胰岛素和胰高血糖素的相对利用率 495
第44章 钙和磷酸盐代谢的内分泌调节 498
钙离子对所有生物系统均具有重要意义 498
磷酸根离子是葡萄糖代谢中许多中间产物的成分 499
骨更新的调节 499
维生素D通过其活性代谢物成为钙和磷酸盐代谢的主要调节者 501
甲状旁腺的功能是调节血浆中钙和磷的水平 504
血浆钙水平的升高刺激降钙素的分泌 507
系统的整合维持正常钙和磷酸盐的浓度 507
第45章 下丘脑和垂体 510
下丘脑和垂体腺的解剖和胚胎发育使它们具有紧密的功能联系 510
下丘脑调节垂体的分泌以协调机体的基本需要 511
神经垂体调节水代谢和乳汁分泌 514
腺垂体分泌大量功能多样的激素 516
第46章 甲状腺 523
功能解剖学 523
下丘脑和垂体前叶调节甲状腺的活性 526
甲状腺激素的代谢影响它的作用 527
核受体和基因表达的改变介导甲状腺激素的细胞内作用 528
第47章 肾上腺皮质 534
不同解剖区带的各类肾上腺激素调节和调制许多基本的生理过程 534
对下丘脑和垂体的负反馈是肾上腺皮质皮质醇分泌的基本调节因素 537
皮质醇（糖皮质激素）的作用使许多生理过程维持于正常水平 538
肾上腺性固醇维持骨骼系统和防止骨质疏松症 542
机体主要通过调节醛固酮的分泌来应答Na+和细胞外液量的变化 542
第48章 肾上腺髓质 546
肾上腺髓质一部分起交感神经节的作用，而另一部分起内分泌腺的作用 546
儿茶酚胺激素经一系列步骤在肾上腺细胞的胞质和贮藏颗粒中交替合成 546
儿茶酚胺激素通过几种质膜受体和第二信使起作用 548
下丘脑-垂体-肾上腺皮质轴、肾上腺髓质和交感神经系统共同整合应激反应 550
第49章 生殖功能的概述 553
生殖腺中存在具不同生殖和激素功能的细胞类型 553
生殖腺通过与肾上腺皮质相同的生化步骤合成雄激素和雌激素 553
甾体类性激素分泌的调控 554
甾体类性激素的分泌方式在生命的不同阶段明显不同 556
基因、性腺和生殖器（表型）因素通常决定两性的差异 557
性别决定生殖细胞的发育 561
第50章 男性生殖 564
睾丸的解剖结构提供了在内分泌、旁分泌和自分泌调节下生殖细胞成熟的特殊环境 564
精子发生生物学 564
精子的输送 566
在青春期，男性逐渐显示成人雄性激素水平并具有全部生殖功能 566
精子发生的激素调节 567
支持细胞的功能及其调节 568
睾酮是一种雄激素，其中一部分仅为血液循环中的激素原 569
雄激素在睾丸外作用于生殖器官，产生第二性征，促进躯体生长和成熟以及影响代谢 570
第51章 女性生殖 574
卵子发生生物学 574
激素调节是卵子发生的一部分 578
卵巢激素分泌的周期变化影响参与受精的所有生殖道组织 581
雌激素和孕酮调节基因的表达 582
雌二醇和孕酮结合到蛋白质上进行血液循环 583
女性的青春期随促性腺激素分泌增加而开始 583
雌激素缺乏是更年期的特征 584
妊娠时的内分泌特点是多样的和变化的 584
孕妇的新陈代谢适应母体和胎儿变化的需要 588
正如妊娠状态的维持依赖独特的激素环境，它的终止可能也依赖特异的激素变化 588
母体在分娩后的48h内开始为新生儿提供营养物质 590
自我测试／病例讨论答案 593
索引 623