具体描述
《动物生理学基础》 前言 本书旨在为畜牧兽医专业的学生、科研人员以及相关行业从业者提供一本全面而深入的动物生理学基础教材。动物生理学是理解动物生命活动规律、疾病发生机制、进行科学养殖和疾病防治的基石。随着畜牧业的快速发展和对动物福利要求的提高，对动物生理学知识的掌握变得尤为重要。 本书在编写过程中，力求做到内容系统、逻辑清晰、概念准确、语言生动。我们不仅涵盖了动物生理学的经典理论和基本概念，还融入了最新的研究进展和技术应用，以期帮助读者建立扎实的生理学知识体系，并能将所学知识应用于实际工作。 本书共分为十七章，从细胞与组织的基本生理功能出发，逐一阐述了动物体各系统、器官的生理活动规律。我们注重解释生理过程的分子机制、细胞信号传导以及各系统之间的相互协调与调控，强调生理功能与结构之间的密切关系。 在学习过程中，我们建议读者结合图表、实例进行理解，并积极思考生理活动在不同动物种类、不同生长发育阶段以及不同生理状态下的差异。希望本书能成为您在动物生理学领域学习和研究的得力助手。 第一章 细胞的生命活动 本章将带领读者走进微观世界，了解构成动物体的基本单元——细胞的生命活动。我们将深入探讨细胞膜的结构与功能，包括物质跨膜运输的各种机制（被动扩散、易化扩散、主动运输、胞吞、胞吐），以及细胞膜在信号传导中的作用。接着，我们将剖析细胞质的组成与功能，重点介绍细胞器（线粒体、内质网、高尔基体、溶酶体、过氧化物酶体、核糖体）的精细结构及其在能量代谢、蛋白质合成、物质加工与转运、废物处理等生命活动中的核心作用。细胞核作为遗传信息的载体，其结构（核膜、核仁、染色质）及其在DNA复制、转录、RNA加工和蛋白质合成起始过程中的关键地位也将得到详尽阐述。此外，我们还将介绍细胞骨架系统的组成（微管、微丝、中间纤维）及其在维持细胞形态、支撑细胞结构、介导细胞运动、参与细胞分裂等方面的广泛功能。最后，本章将讨论细胞的增殖、分化以及细胞信号传导的基本原理，包括信号分子的产生、识别、细胞内的信号转导通路以及最终的细胞应答，为理解更复杂的生理活动奠定基础。 第二章 组织与体液的生理功能 本章将从细胞层面上升到组织层面，介绍构成动物体的基本组织类型及其生理功能。我们将详细阐述上皮组织的结构特点、生理功能（保护、吸收、分泌、排泄、感觉）及其不同类型（单纯上皮、复层上皮）的分布与作用。结缔组织作为连接、支持、营养等功能的载体，其组成（细胞、纤维、基质）和类型（疏松结缔组织、致密结缔组织、脂肪组织、软骨、骨、血液）的生理意义将被充分解读。肌肉组织（骨骼肌、平滑肌、心肌）的结构与兴奋-收缩偶联机制是本章的重点，我们将分析其产生运动的生理基础。神经组织的结构（神经元、神经胶质细胞）及其传导神经冲动的基本原理将为后续章节关于神经系统功能奠定基础。此外，本章还将探讨体液的组成、分布和功能，包括细胞内液和细胞外液（组织液、血浆、淋巴）的平衡维持机制，以及体液在物质运输、代谢废物排出、体温调节等方面的至关重要作用。电解质平衡和酸碱平衡的生理调控机制也将被纳入讨论范围。 第三章 神经系统的生理功能 本章将聚焦于动物体最为复杂的调控系统——神经系统。我们将首先介绍神经系统的基本结构和功能单位——神经元，包括其结构（细胞体、树突、轴突）和神经冲动的产生与传导（膜电位、动作电位、突触传递）。接着，我们将深入探讨中枢神经系统的各个组成部分（大脑、小脑、脑干、脊髓）的功能，包括感觉信息的处理、运动指令的发出、学习、记忆、意识、情感等高级神经活动。我们将详细阐述大脑皮层的分区功能，以及丘脑、下丘脑在感觉、运动、内分泌、自主神经活动中的重要作用。小脑在协调运动、维持平衡方面的功能也将被充分介绍。脑干作为生命中枢，其对呼吸、心跳、睡眠等基本生命活动的调控机制将是重点。脊髓反射弧的结构与功能，以及信号上传与下达的功能将得到阐述。自主神经系统（交感神经和副交感神经）的结构、功能及其对内脏器官活动的双重支配和拮抗作用，对于理解动物的应激反应、消化、循环等生理过程至关重要。 第四章 内分泌系统的生理功能 本章将重点介绍内分泌系统，该系统通过激素调节动物体的生长、发育、代谢、生殖等生命活动。我们将详细阐述内分泌腺（垂体、甲状腺、甲状旁腺、肾上腺、胰腺、性腺、松果体等）的结构及其分泌的激素。每种激素的作用机制、调控方式以及在体内发挥的具体生理功能都将得到深入分析。例如，垂体激素（生长激素、促甲状腺激素、促肾上腺皮质激素、促性腺激素等）对其他内分泌腺的调控作用，甲状腺激素对代谢率的调控，胰岛素和胰高血糖素对血糖的调节，肾上腺素和去甲肾上腺素的应激反应作用，以及性激素在生殖发育中的作用。本章还将探讨激素的合成、分泌、运输、作用机制和灭活过程，以及激素分泌的反馈调节机制，强调内分泌系统与神经系统之间的相互协调，共同维持机体稳态。 第五章 循环系统的生理功能 本章将深入探讨血液循环系统，该系统负责在动物体内运输氧气、二氧化碳、营养物质、代谢废物、激素和免疫细胞。我们将详细介绍心脏的结构与功能，包括心肌的兴奋性、传导性、收缩性，以及心脏瓣膜在单向血流中的作用。心血管系统的组成，包括动脉、静脉、毛细血管的结构特点及其在血流动力学中的作用。血流速度、血压的形成和调节机制，以及体循环与肺循环的生理意义将得到详尽阐述。血液的组成（血浆、血细胞）及其各自的功能，包括红细胞的携氧能力、白细胞的免疫防御功能、血小板的止血作用，以及血浆蛋白在维持渗透压、运输物质等方面的作用。淋巴系统的组成、功能及其在体液平衡、脂肪吸收和免疫防御中的作用也将得到介绍。 第六章 呼吸系统的生理功能 本章将聚焦于呼吸系统，该系统负责动物体与外界环境进行气体交换，维持体内氧供和二氧化碳排出。我们将详细介绍呼吸系统的组成，包括呼吸道（鼻腔、咽、喉、气管、支气管）和肺的结构。肺泡是气体交换的主要场所，其巨大的表面积和薄壁结构对于高效气体交换至关重要。呼吸运动的机制，包括吸气和呼气过程中的胸廓和肺的力学变化，以及呼吸肌的作用。气体交换的过程，包括肺泡内气体与血液之间的扩散，以及氧气和二氧化碳在血液中的运输方式（与血红蛋白结合、溶解在血浆中）。呼吸的调节机制，包括呼吸中枢的定位与功能，化学感受器（感受CO2、O2、H+浓度变化）对呼吸的调控，以及神经和体液因素对呼吸的影响。 第七章 消化系统的生理功能 本章将详细介绍消化系统，该系统负责将摄入的食物分解成小分子物质，供机体吸收利用，并排出食物残渣。我们将逐一介绍消化道的组成（口腔、咽、食道、胃、小肠、大肠）和消化腺（唾液腺、肝脏、胰腺、胃腺、肠腺）的结构与功能。口腔对食物的初步消化（机械消化和化学消化），胃的蠕动和分泌（胃酸、胃蛋白酶）对蛋白质的消化，小肠作为主要的消化吸收场所，其绒毛和微绒毛如何极大地增加吸收面积，以及胰液、胆汁和小肠液在营养物质消化中的作用。大肠对水分和电解质的吸收，以及肠道菌群在合成维生素和维持肠道健康中的作用也将得到讨论。我们将重点阐述消化酶的作用机制、消化过程的神经和体液调节。 第八章 泌尿系统的生理功能 本章将深入探讨泌尿系统，该系统负责过滤血液，清除代谢废物和多余水分，维持体液和电解质平衡，以及调节血压。我们将详细介绍肾脏的结构，包括肾单位（肾小球、肾小管）作为肾脏的基本功能单位。肾脏的三大基本功能：肾小球的滤过作用，肾小管的重吸收和分泌作用，以及这些过程如何形成尿液，并维持体内环境的稳定。肾脏在维持酸碱平衡、调节血压（通过肾素-血管紧张素系统）以及合成促红细胞生成素等方面的作用也将得到阐述。输尿管、膀胱和尿道的结构与功能，以及排尿反射的机制也将被介绍。 第九章 运动系统的生理功能 本章将介绍运动系统，该系统包括骨骼、关节、骨骼肌和神经系统，它们协同工作以产生和控制身体的运动。我们将详细介绍骨骼的结构、功能（支持、保护、储存矿物质、造血）以及骨的生长与改建。关节的结构与分类，以及关节运动的力学原理。骨骼肌的结构（肌纤维、肌原纤维、肌丝）和功能，兴奋-收缩偶联的详细过程，以及肌肉收缩的类型（等长收缩、向心收缩、离心收缩）。神经对骨骼肌的支配与调控，以及运动单位的概念。我们将讨论运动过程中的能量供应、肌肉疲劳的机制以及运动对骨骼肌的影响。 第十章 生殖系统的生理功能 本章将详细介绍动物的生殖系统，包括雄性生殖系统和雌性生殖系统，它们负责繁衍后代。我们将介绍性腺（睾丸、卵巢）的结构与功能，包括配子（精子、卵子）的形成（减数分裂）。雄性生殖系统的各组成部分（附睾、输精管、精囊、前列腺、阴茎）及其功能。雌性生殖系统的各组成部分（输卵管、子宫、宫颈、阴道）及其功能。我们将详细阐述雌性生殖周期（发情周期）的形成与调控，包括激素（促性腺激素、雌激素、孕激素）的作用。排卵、受精、着床和妊娠过程的生理机制。此外，本章还将涉及乳腺的发育与泌乳，以及生殖相关疾病的简要提及。 第十一章 免疫系统的生理功能 本章将聚焦于免疫系统，该系统是动物体抵御病原体侵袭、维持自身健康的重要防线。我们将介绍免疫系统的组成，包括免疫器官（骨髓、胸腺、淋巴结、脾脏、黏膜相关淋巴组织）和免疫细胞（淋巴细胞B细胞、T细胞、NK细胞；吞噬细胞、树突状细胞等）。免疫应答的两种主要类型：非特异性免疫（先天免疫）和特异性免疫（适应性免疫）。细胞免疫和体液免疫的机制，包括抗原的识别、淋巴细胞的活化与增殖、效应分子的产生（抗体、细胞因子）。免疫耐受的机制，以及疫苗接种的原理。我们将探讨免疫系统在抵抗感染、清除衰老细胞、维持组织稳态中的核心作用。 第十二章 代谢与能量平衡 本章将深入探讨动物体的代谢过程，即物质和能量的转化与利用。我们将介绍三大营养物质（碳水化合物、脂类、蛋白质）的消化、吸收、代谢途径，以及能量代谢的三个主要阶段：糖酵解、柠檬酸循环和氧化磷酸化。ATP作为细胞的能量货币，其生成与利用。我们将重点阐述糖代谢（血糖的调节、糖原的合成与分解）、脂类代谢（脂肪的合成与分解、酮体生成）和蛋白质代谢（氨基酸的代谢、尿素循环）。我们将讨论基础代谢率、食物热效应以及影响能量平衡的因素，包括食欲的调节、能量的储存与释放。 第十三章 体温调节 本章将详细介绍体温调节机制，该机制确保动物体在不同环境温度下保持相对稳定的体温。我们将介绍体温的正常范围及其重要性。体温的产生（代谢产热）和散失（辐射、对流、传导、蒸发）的途径。体温调节中枢（下丘脑）的作用，以及它如何接收来自外周和核心的温度信号。体温升高和降低时，机体发生的生理反应，例如通过皮肤血管的舒张或收缩、汗腺的分泌、寒颤等来维持体温平衡。我们将讨论不同动物种类和不同生理状态下的体温调节特点。 第十四章 感官系统的生理功能 本章将介绍动物体的各种感官系统，它们使动物能够感知外界环境和自身内部的变化。我们将分别介绍视觉、听觉、嗅觉、味觉、触觉等感觉系统的结构和功能。例如，视觉系统中，光线如何被眼睛接收、角膜、晶状体如何聚焦、视网膜上的感光细胞（视杆细胞和视锥细胞）如何将光信号转化为神经信号，以及视神经如何将信号传导至大脑进行处理。听觉系统中，声音如何通过外耳、中耳、内耳的传递，刺激内耳的毛细胞，产生听觉。嗅觉和味觉的化学感受机制。触觉、痛觉、温觉等体感系统的感受器及其信号传导通路。 第十五章 水盐平衡与酸碱平衡 本章将聚焦于维持机体内环境稳态的两个重要方面：水盐平衡和酸碱平衡。我们将详细介绍水盐平衡的调节机制，包括体内水的来源与丢失，渗透压的调节，以及肾脏在水盐平衡中的核心作用。钠、钾、氯等主要电解质的生理功能和调节。我们将探讨酸碱平衡的重要性，pH值的正常范围及其生理意义。体内主要的酸（碳酸、磷酸）和碱（碳酸氢根、磷酸根、蛋白质）的来源和清除途径。我们将重点介绍三大缓冲系统（碳酸氢盐缓冲系统、磷酸盐缓冲系统、蛋白质缓冲系统）在维持pH值稳定中的作用，以及呼吸系统和肾脏在长期酸碱平衡调节中的重要性。 第十六章 动物行为的生理基础 本章将探讨动物行为的生理学基础，将生理学知识与动物行为联系起来。我们将从神经系统和内分泌系统的角度解释各种行为的产生机制，包括摄食行为、饮水行为、防御行为、繁殖行为、社交行为等。我们将讨论激素（如性激素、应激激素）对行为的影响，以及神经递质在调控情绪、动机和学习记忆中的作用。我们将简要介绍学习和记忆的神经基础，以及某些固定行为模式（固定模式行为）的产生机制。 第十七章 生理学在畜牧兽医中的应用 本章将总结和拓展生理学知识在畜牧业和兽医学中的实际应用。我们将探讨如何利用对动物生理学的理解来优化饲养管理，例如根据动物的生理需求调整饲料配方、优化环境条件、制定科学的繁殖计划。我们将深入讨论生理学在疾病诊断和治疗中的作用，例如通过监测生理指标（体温、心率、呼吸频率、血压、血液生化指标）来评估动物健康状况，理解疾病发生发展的生理机制，并指导合理的治疗方案。我们将介绍生理学在动物育种、福利评估、应激反应研究以及新兴技术（如人工授精、胚胎移植、基因工程）开发中的重要作用。 结语 本书的编写旨在提供一个全面而深入的动物生理学知识框架。我们希望通过对动物体生命活动规律的系统讲解，能够帮助读者建立起坚实的科学基础，从而更好地理解动物的健康与疾病，为畜牧业的可持续发展和动物福利的提升贡献力量。科学的道路永无止境，希望本书能激发您对动物生理学更深层次的探索和研究。
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