GOODLUCK

1. 1
Introduction to
Physiology
Lecture 1
By
Dr: Nassar Ayoub

2. Section I WWhhaatt iiss PPhhyyssiioollooggyy??
• PPhhyyssiioollooggyy:: bbiioollooggiiccaall sscciieenncceess
• ddeeaalliinngg wwiitthh tthhee nnoorrmmaall lliiffee pphheennoommeennaa
2
eexxhhiibbiitteedd bbyy aallll lliivviinngg oorrggaanniissmmss..
• HHuummaann pphhyyssiioollooggyy:: bbaassiicc sscciieenncceess
• ddeeaalliinngg wwiitthh nnoorrmmaall lliiffee pphheennoommeennaa ooff tthhee
hhuummaann bbooddyy..
• GGooaall ooff pphhyyssiioollooggyy::
• eexxppllaaiinn tthhee pphhyyssiiccaall aanndd cchheemmiiccaall ffaaccttoorrss
tthhaatt aarree rreessppoonnssiibbllee ffoorr tthhee oorriiggiinn,,
ddeevveellooppmmeenntt aanndd pprrooggrreessssiioonn ooff lliiffee..

3. 3
Human Physiology
PPhhyyssiioollooggyy:: ((GGrreeeekk)) TThhee ssttuuddyy ooff nnaattuurree,, tthhee –
..iinnvvoollvveemmeenntt ooff PPhhyyssiiccss aanndd CChheemmiissttrryy
TThhee bbaassiiss ffoorr
PPaatthhoopphhyyssiioollooggyy
PPhhaarrmmaaccoollooggyy
IImmmmuunnoollooggyy
BBiioocchheemmiissttrryy
MMiiccrroobbiioollooggyy

4. WWhhyy ddoo wwee ssttuuddyy PPhhyyssiioollooggyy??
UUnnddeerrssttaanndd tthhee pphhyyssiioollooggiicc pprriinncciippllee
uunnddeerrlliiee nnoorrmmaall ffuunnccttiioonn iinn oorrddeerr ttoo
ccuurree tthhee iimmppaaiirrmmeennttss (( (( ..خخلللل
4

5. 5
Different Level of Physiological Research
Organization of the human body
Tissues O
Cells
Organ
systems
rgans
Organisms
(Human body)

6. The integration between systems of the body
6

7. Section II Internal Environment and Homeostasis
11//
33
7
TToottaall bbooddyy wwaatteerr == 6600 %% BBWW
BBlloooodd PPllaassmmaa
EExxttrraacceelllluullaarr fflluuiidd
IInntteerrssttiittiiaall fflluuiidd
IInnttrraacceelllluullaarr fflluuiidd
== 4400 %% BBWW
22//33
11//55
44//55

8. 8
Internal environment
PPllaassmmaa
Intracellular
fluid
IInntteerrssttiittiiaall fflluuiidd
Extracellular fluid directly baths body cells
Internal environment = Extracellular fluid

9. 9
Extracellular fluids
Intracellular
fluid
22.. PPllaassmmaa
11.. IInntteerrssttiittiiaall fflluuiidd
33.. FFlluuiidd ooff ssppeecciiaall ccoommppaarrttmmeennttss::
ppeerriiccaarrddiiaall fflluuiidd,, pplleeuurraall fflluuiidd,, cceerreebbrroossppiinnaall fflluu
iidd

10. 10
HHoommeeoossttaassiiss
• Maintenance of Relatively Constant Chemical/Physical
Conditions ooff tthhee iinntteerrnnaall eennvviirroonnmmeenntt..
CCllaauuddee BBeerrnnaarrdd____ TThhee ffaatthheerr ooff mmooddeerrnn PPhhyyssiioollooggyy
......TThhee iinntteerrnnaall eennvviirroonnmmeenntt rreemmaaiinnss rreellaattiivveellyy ccoonnssttaanntt
tthhoouugghh tthheerree aarree cchhaannggeess iinn tthhee eexxtteerrnnaall eennvviirroonnmmeenntt
ssttaabbllee ==//== rriiggiiddiittyy,, ccaann vvaarryy wwiitthhiinn nnaarrrrooww lliimmiitt
((nnoorrmmaall pphhyyssiioollooggiiccaall rraannggee))
TThhee ggoollddeenn ggooaall ooff eevveerryy oorrggaann :: ttoo mmaaiinnttaaiinn
hhoommeeoossttaassiiss ((ccoonncceepptt ooff RREEGGUULLAATTIIOONN))

11. NNoorrmmaall PPhhyyssiioollooggiiccaall rraannggeess
IInn ffaassttiinngg bblloooodd
AArrtteerriiaall ppHH 77..335--77..445
BBiiccaarrbboonnaattee 2244--228 mmEEqq//LL
OO22 ccoonntteenntt 1177..22--2222..00 mmll//110000 mmll
TToottaall lliippiidd 440000--80000 mmgg//110000 mmll
GGlluuccoossee 775--111100 mmgg//110000 mmll
11

12. Homeostasis Controls
•Successful
compensation
•Homeostasis
reestablished
•Failure to compensate
•Pathophysiology
12
•Illness
•Death

13. Section 3 Regulation of the Body Functions
Regulation- the ability of an organism to maintain a stable
internal conditions in a constantly changing environment
-Three types:
13
1. Chemical (hormonal) Regulation- a regulatory process
performed by hormone or active chemical substance in blood or
tissue.
-It response slowly, acts extensively and lasts for a long time.
2. Nervous Regulation- a process in which body functions are
controlled by nerve system
- Pathway: nerve reflex
- Types: unconditioned reflex and conditioned reflex

14. 14
- Example: baroreceptor reflex of arterial blood pressure
- Characteristics: response fast; acts exactly or locally, last for a
short time
3. Autoregulation – a tissue or an organ can directly respond to
environmental changes that are independent of nervous and
hormonal control
Characteristics ：
Amplitude of the regulation is smaller than other two types.
Extension of the effects is smaller than other two types.
In the human body these three regulations have coordinated
and acts as one system, “feedback control system”.

15. Section 4 Control System
1. Non-automatic Control
Open-loop system
2. Feedback Control
The word “feedback” means a process in which a part of
output (feedback signal) from controlled organ returns to
affect or modify the action of the control system.
Feedback control mechanism consists of two forms: negative
and positive feedback control.
15

16. NNeeggaattiivvee ffeeeeddbbaacckk
The ffeeeeddbbaacckk ssiiggnnaallss ffrroomm ccoonnttrroolllleedd
ssyysstteemm pprroodduucceess eeffffeecctt ooppppoossiittee ttoo tthhee
aaccttiioonn ooff tthhee ccoonnttrrooll ssyysstteemm..
TThhee ooppppoossiittee eeffffeecctt iiss mmaaiinnllyy
““iinnhhiibbiittoorryy aaccttiioonn””..
16

17. Negative Feedback: Inhibitory.
Stimulus triggers response to counteract further change in the
same direction.
Negative-feedback mechanisms prevent small changes from
becoming too large.
17

18. Importance:
Maintenance of the homeostasis
18

19. PPoossiittiivvee ffeeeeddbbaacckk
TThhee ffeeeeddbbaacckk ssiiggnnaall oorr oouuttppuutt ffrroomm tthhee
ccoonnttrroolllleedd ssyysstteemm iinnccrreeaasseess tthhee aaccttiioonn ooff
tthhee ccoonnttrrooll ssyysstteemm
EExxaammpplleess:: BBlloooodd cclloottttiinngg,, MMiiccttuurriittiioonn,,
ddeeffeeccaattiioonn,, NNaa++ iinnffllooww iinn ggeenneessiiss ooff nneerrvvee
ssiiggnnaallss,, CCoonnttrraaccttiioonn ooff tthhee uutteerruuss dduurriinngg
cchhiillddbbiirrtthh ((ppaarrttuurriittiioonn))..
19

20. 20
Positive Feedback: Stimulatory.
Stimulus trigger mechanisms that amplify the
response and reinforces the stimulus.

21. Importance:
1) Enhance the action of original stimulus
or amplify or reinforce change, promote
an activity to finish
2) It is known as a vicious (viSHəs ) circle
because it can lead to instability or even
death
21

22. 3. Feed-forward control
Concept: a direct effect of stimulus on the
control system before the action of
feedback signal occurs.
Here the direct effect of the stimulus is
termed disturb signal or interfere signal.
Example: Shivering before diving into the
cold water
22

23. Significance of Feedback-forward :
adaptive feedback control.
makes the human body to foresee and adapt
the environment promptly(prämptlē) and
exactly
(prepare the body for the change).
23