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Human Physiology: An Integrated Approach(人体生理学:整合方法) cover

生物学

生物学

Human Physiology: An Integrated Approach(人体生理学:整合方法)

Dee Unglaub Silverthorn

英文原名: Human Physiology: An Integrated Approach

一部人体生理学教科书,把每个器官系统都建立在四个反复出现的主题之上:结构与功能的关系、对能量的需求、信息流动和稳态。每章以一个贯穿全章的问题开场。

需要的基础: 需要生物学导论和基础化学,具备一些细胞生物学知识更好,但书中会复习。

难度等级
中级
学术层次
本科
human physiologyhomeostasisorgan systemsintegrative physiology教科书

01 / 导读

导读

引用

Silverthorn, D. U. (2018). Human Physiology: An Integrated Approach (8th ed.). Pearson.

章节概要

第八版共 26 章,分为四个单元,约 840 页,后附答案、物理与数学、遗传学三个附录。每一章都以一个“Running Problem”(贯穿问题)开头,这是一个简短的临床案例,随着章节推进逐步得到解答;章末是章节小结和复习题。本版最大的变化是彻底改写的免疫系统一章,此外更新了神经生理学各章(第8–11章),并新增了“Try It!”活动,要求读者解读数据,这些数据常常来自经典实验。四个单元是:基本细胞过程:整合与协调(第1–6章)、稳态与控制(第7–13章)、功能整合(第14–20章),以及代谢、生长与衰老(第21–26章)。

第1章:Introduction to Physiology(生理学导论)

把生理学介绍为一门整合性科学,并提出四个主题:结构与功能密切相关,生命体需要能量,信息流协调身体功能,稳态维持内部稳定。内容涉及质量平衡、控制系统与反馈,以及生理学的科学方法,包括实验设计和“Focus on Graphing”(聚焦作图)栏目。

第2章:Molecular Interactions(分子间相互作用)

分子与化学键、非共价相互作用,以及蛋白质结合,包括质量作用定律和解离常数。

第3章:Compartmentation: Cells and Tissues(区室化:细胞与组织)

体液区室、生物膜、细胞内区室、组织与组织重塑,包括细胞凋亡和干细胞。

第4章:Energy and Cellular Metabolism(能量与细胞代谢)

能量与热力学、化学反应、酶,以及代谢,从 ATP 的产生到蛋白质合成与分选。

第5章:Membrane Dynamics(膜动力学)

渗透与张力、蛋白质介导的转运和囊泡转运、上皮转运和静息膜电位,最后以胰岛素分泌作为综合示例。

第6章:Communication, Integration, and Homeostasis(通讯、整合与稳态)

细胞间通讯、信号通路及其调节,以及把它们与整个身体联系起来的稳态反射通路。

第7章:Introduction to the Endocrine System(内分泌系统导论)

激素及其分类、释放的控制、相互作用和内分泌病理。

第8章:Neurons: Cellular and Network Properties(神经元:细胞与网络特性)

神经系统的细胞、Nernst 方程与 GHK 方程、分级电位与动作电位,以及突触处的通讯,包括长时程增强。

第9章:The Central Nervous System(中枢神经系统)

解剖结构、脑功能,以及睡眠、情绪、学习与记忆、语言和人格。

第10章:Sensory Physiology(感觉生理学)

感觉系统的一般特性、躯体感觉、嗅觉与味觉、听觉、平衡觉和视觉。

第11章:Efferent Division: Autonomic and Somatic Motor Control(传出部分:自主与躯体运动控制)

自主运动和躯体运动两个分部及其神经递质和受体。

第12章:Muscles(肌肉)

骨骼肌、平滑肌和心肌。

第13章:Integrative Physiology I: Control of Body Movement(整合生理学 I:身体运动的控制)

反射、运动的整合控制以及内脏肌的控制,把前面的神经系统与肌肉各章综合起来。

第14–16章:Cardiovascular Physiology(心血管生理学);Blood Flow and the Control of Blood Pressure(血流与血压的控制);Blood(血液)

作为泵的心脏、血管与血压调节,以及血液和止血。

第17–18章:Mechanics of Breathing(呼吸力学);Gas Exchange and Transport(气体交换与运输)

气体定律和通气、肺的力学,以及气体在空气与血液之间的移动。

第19–20章:The Kidneys(肾脏);Integrative Physiology II: Fluid and Electrolyte Balance(整合生理学 II:液体与电解质平衡)

肾脏的滤过、重吸收和分泌,然后是体积、渗透压、血压和 pH 的整合控制。

第21–23章:The Digestive System(消化系统);Metabolism and Energy Balance(代谢与能量平衡);Endocrine Control of Growth and Metabolism(生长与代谢的内分泌控制)

消化、能量平衡与体温,以及对生长、代谢、钙和骨的激素控制。

第24–26章:The Immune System(免疫系统);Integrative Physiology III: Exercise(整合生理学 III:运动);Reproduction and Development(生殖与发育)

固有免疫与适应性免疫,对运动的综合考察,以及生殖与发育。

核心概念

第1–6章:基础

  • 稳态:内部稳定的维持,通过质量平衡和控制系统来研究。
  • 反馈环:负反馈是稳态机制,正反馈和前馈作为对照。
  • 质量作用与解离常数:描述蛋白质结合的量。
  • 静息膜电位:细胞膜两侧的电压,第5章展开讨论,并在全书中使用。

第7–13章:控制系统

  • 激素分类:肽类和蛋白质类、类固醇类,以及氨基酸衍生的激素。
  • Nernst 与 GHK 方程:第8章对膜电位的定量描述。
  • 自主与躯体运动控制:第11章的传出通路。

第14–26章:整合的系统

  • 压力感受器反射:血压的控制(第15章)。
  • 肾小球滤过:肾功能的第一步(第19章)。
  • 酸碱平衡:第20章中的 pH 稳态。
  • 固有免疫与适应性免疫(第24章)。

评析

优点

  • 每章都有临床线索。 “Running Problem”从囊性纤维化、格雷夫斯病到肺气肿和低钠血症,糖尿病则以“Clinical Focus”(临床聚焦)的形式在各单元反复出现,从胰岛素的发现到自主神经病变和渗透性利尿。
  • 整合章节。 第13、20、25章被标为整合生理学 I–III,分别就运动、液体与电解质平衡以及运动锻炼把各系统综合起来。
  • 主动学习特色。 本版增加了以经典实验为基础的“Try It!”活动,例如促成口服补液疗法的工作;“Focus on Graphing”和“Focus on Mapping”分别训练数据解读和概念图绘制,书中的插图还包括复习图、解剖小结和概念图。
  • 书中的辅助材料。 附录提供答案、物理与数学复习以及遗传学复习,对基础较弱的学生有用。

局限

  • 范围限于人体。 本书讲的是人体生理学;比较生理学属于其他教材,例如 Hill、Cavanaugh 和 Anderson 的 Animal Physiology。
  • 篇幅。 出版社的描述称其为一学期教材,但约 840 页、26 章的篇幅仍需要师生取舍内容。
  • 定量处理的深度。 Nernst 和 GHK 等方程出现在第8章,但出版社将本书描述为一学期的教材;Boron 与 Boulpaep 的 Medical Physiology 给出更偏定量和分子层面的处理。
  • 课件另行提供。 据 Google Books 上出版社的描述,Mastering A&P 课程材料(包括 Interactive Physiology 2.0 教程和 Phys in Action 视频辅导)以及 Pearson eText 并不随单本教材一起提供。

在课程中的定位

在本站的解剖与生理学书籍中,Silverthorn 的书是中等层次的人体生理学教材。Ross & Wilson Anatomy and Physiology in Health and Illness 是一本简明、插图丰富的入门书,每个系统都附有疾病概述;OpenStax 的 Anatomy and Physiology 2e 是一本面向两学期课程系列、按系统描述人体的免费教材;对于没有生物学基础的学生,两者都可以先于 Silverthorn 阅读。

更进一步的是 Boron 与 Boulpaep 的 Medical Physiology,这是一本内容全面的教材,把每个系统建立在细胞与分子机制之上,并作定量处理。Hill、Cavanaugh 和 Anderson 的 Animal Physiology 是比较生理学方面的选择,而 Taiz 等人的 Plant Physiology and Development 讲植物。

如何使用本书

本书预设读者学过入门生物学和基础化学;细胞生物学内容在第一单元中有所复习。它是为人体生理学课程编写的,适合生物学和健康相关专业的本科生。

一个实用的阅读计划:

  • 核心: 第一单元(第1–6章),然后是讲内分泌系统的第7章,以及讲神经元、肌肉和心血管系统的第8、12和14–15章,后面的章节建立在这些内容之上。
  • 器官系统: 按顺序读第16–22章,从血液和呼吸,经肾脏,到消化与代谢。
  • 可选或选读: 重视神经科学的课程可细读第9和10章;第24–26章视免疫、运动和生殖是否在其他课程中讲授而定。
  • 整合章节: 把第13、20、25章作为总括来读。

读章节小结之前,先做完每一章的 Running Problem,尝试 Focus on Graphing 和 Mapping 活动,并用复习题和答案附录检查理解程度。与本书配套的 Mastering A&P 提供额外练习。