定量生理學(山東大學提供的慕課)

課程性質

課程背景

隨著人類對生命現象認識的逐步深入，生命科學已經從定性的描述進入到定量的分析的階段。現代醫學的一個重要方向，是運用自然科學和工程技術的原理和方法，從工程角度了解人的生理、病理過程，並從工程角度解決防病、治病的問題。定量生理學”正是這樣的一門課。

課程定位

定量生理學以工科思維來認識和分析生理功能，著重於建立模型並模擬在生理功能中發生的變化及反應，是生物醫學工程專業的基礎課程，它是生理學與工科課程之間的一門橋樑課程，是理工科知識與生理學知識互相滲透和交叉的課程。

適應專業

定量生理學課程適用生物醫學工程等專業學習。

開課信息

開課次數	開課時間	授課老師	學時安排	參與人數
第1次開課	2020年09月25日-2020年12月30日	劉園園	3-5小時每周	302人

（註：表格內容參考資料）

課程簡介

定量生理學課程介紹了熱力學第一定律和代謝率；在濃度梯度和外力作用下的溶質粒子流動；Fick擴散定律；循環系統的解剖和生理特點；擴散的暫態過程；帶電粒子的擴散；牛頓液體的流動及泊肅葉公式；基礎代謝率及直接測熱法；液體流動的基本規律；擴散的暫態過程；熵的統計意義及混合熵；Bernouli方程；生物電的研究歷史；心肌細胞的動作電位；血液的粘度；細胞的靜息電位；間接測熱法等內容。

課程大綱

第一章生物熱力學

1.1 熱力學的概念

1.2 熱力學第一定律和代謝率

1.3 基礎代謝率及直接測熱法

1.4 間接測熱法

1.5 熵的統計意義及混合熵

1.6 自由能最小原理

第二章質量輸運過程

2.1 質量運輸的一般概念

2.2 Fick擴散定律

2.3 擴散的暫態過程

2.4 在濃度梯度和外力作用下的溶質粒子流動

2.5 帶電粒子的擴散

第三章神經的興奮傳導

3.1 生物電的研究歷史

3.2 細胞的靜息電位

3.3 細胞的主動運輸

3.4 中心導體模型

3.5 動作電位的產生和傳導

第四章血液循環動力學

4.1 循環系統的解剖和生理特點

4.2 液體流動的基本規律

4.3 Bernouli方程

4.4 牛頓液體的流動及泊肅葉公式

4.5 血液的粘度

第五章心電

5.1 Goldman電位

5.2 心肌細胞的動作電位

5.3 心臟的電興奮

（註：課程大綱排版從左到右列）

課前預備

預備知識

學習定量生理學課程需預備高等數學、大學物理、電路、生理學等知識。

學習資料

書名	作者	ISBN	出版時間	出版社
《定量生理學》	鄭筱祥	9787308117647	2013	浙江大學出版社
《Quantitative Human Physiology》	Feher Joseph	9780123821638, 0123821630	2016	Elsevier

（註：表格內容參考資料）

授課目標

通過該課程的學習，使同學們建立起通過科學和技術方法解決生物、醫學問題的理念，將工程科學的原理和方法與生命科學的原理和方法相結合，認識生命運動的規律，了解掌握對生理分系統具有一定普遍意義的基礎內容，並能夠分析生理分系統的一些具體問題。

考核標準

總分=單元測驗（40%）+期末考試（60%）

教師簡介

劉園園，女，博士，山東大學控制科學與工程學院醫工融合系生物醫學工程教研室教師、山東大學控制科學與工程學院生物醫學研究所人員。