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Summary of Physiology Physiology Workgroup Page 1 The Summary of PhysiologyCharpter1-Introduction 一、 生命活动的根本特征 新陈代谢兴奋性适应性生殖 一 新陈代谢 二 兴奋性 兴奋性的概念 旧的解释可兴奋组织对刺激产生反响的能力。 刺激可引起人体产生反响的内外环境的变化 反响刺激引起的人体的变化 刺激引起反响的条件足够的刺激强度 足够的刺激时间 强度时间变化率 阈强度阈值最小刺激强度 是最常用的组织细胞兴奋性的指标 由于组织细胞对刺激产生的共同反响是动作电位所以 兴奋性的概念 新的解释可兴奋组织对刺激产生动作电位的能力。 三适应性 人体根据内外环境的变化而调整体内各局部活动和关系的功能为适应性。适应分行为适应和生理适应。 四生殖 人体生长发育到一定阶段时男性和女性两种个体中发育成熟的生殖细胞相结合便可形成与自已相似的子代个体这种功能称为生殖。 二、内环境及稳态 机体的内环境指的是细胞生活的环境不同的细胞生活在不同的环境里。比方血细胞生活在血浆里、脑细胞生活在脑脊液里、淋巴细胞生活在淋巴液里组织细胞生活在组织液里。那么这些细胞生活的环境我们称为细胞外液。相对细胞外液来讲细胞内包含的液体我们叫它细胞内液。细胞内液和细胞外液组成了人体内总的液体我们说是体液。 一体液约占身体重量的60 细胞内液 细胞外液血浆、组织液、淋巴液、脑脊液 二内环境细胞外液 三内环境稳态 内环境的理化性质为什么能保持相对稳定呢这需要机体有一套功能调节系统来解决这个问题。这个系统包括神经调节系统、体液调节系统和自身调节系统。这就是我们讨论的下一个问题 三、生理功能的调节 提示每种调节方式的表述抓住两点一是通过哪个途径二是发挥了什么作用。其实最重要的是第一点因为每个调节方式所发挥的作用根本是相同的即对体内各组织器官的功能进行调节或进行了适应性反响。 神经调节通过神经系统的活动对体内各组织器官的功能进行调节。 体液调节化学物质或激素等物质通过体液这条途径对体内各组织器官的功能进行调节。 自身调节组织器官不依赖神经系统和体液系统的作用而是根据自身的特性对内外环境变化产生的适应性反响的过程。 比拟这三种不同调节方式的特点 一神经调节 Summary of Physiology Physiology Workgroup Page 2 神经调节的根本方式是反射。反射指的是机体在中枢神经系统的参与下对刺激发生的规律性反响。反射的结构根底是反射弧即感受器、传入神经、中枢神经、传出神经、效应器。反射按其形成的条件和反射弧的特点分为条件反射和非条件反射。 特点有三反响速度快、作用部位准、持续时间短。 二体液调节 特点有三反响速度慢、作用范围泛、持续时间长。 三自身调节 特点是调节的范围小、幅度小、灵敏度低。 神经调节是最重要的调节方式、神经体液调节保证了内环境的稳态。在整个调节的过程中受控局部和控制局部有着相互依赖和相互制约的关系。即控制局部可以调节受控局部的活动受控局部也可以反过来调节控制局部的活动。后者被称为反响控制。 四、人体功能的反响控制 一概念受控局部可以反过来调节控制局部的活动这个过程被称为反响控制。 二负反响反响调节的结果使受控局部活动减弱即为负反响。它是非常重要的一个控制机制。 三正反响反响调节的结果使受控局部活动加强即为正反响。 四前馈某些监测装置受刺激预前发出信息至控制局部使其及早做出适应性反响称为前馈。它使机体的反响具有预见性。 Charpter2-Cecular Physiology 一、细胞膜的根本结构 一细胞膜是一个具有特殊结构和功能的半透膜。 二细胞膜的主要组成成分是脂质和蛋白质糖类只有极少量。 三组成成分的排列组建方式可以用“液态镶嵌模型来理解。 脂质双分子层 亲水端朝向膜的内、外外表 疏水端朝向膜的内部 脂质的溶点低所以表现为液态有流动性、不对称性的特性。 蛋白质 膜蛋白质的特点可以归纳为“四不同大小不同、形态不同、高矮不同根扎的深度不同、能力不同功能不同 根据功能的不同可以分为以下三类 转运物质功能的蛋白质包括载体蛋白质、通道蛋白质、离子泵 转导信息功能的蛋白质如受体蛋白质 做为标志物的蛋白质 糖类 可与蛋白质结合做为标志物如红细胞的抗原。 二、细胞膜的跨膜物质转运功能 主要的转运形式有四种单纯扩散、易化扩散、主动转运、出胞作用 “液态指的是液态的脂质双分子层的构架 “镶嵌指的是其中镶嵌的不同结构和不同功能的蛋白质 Summary of Physiology Physiology Workgroup Page 3 从能量角度分可分为两类被动转运、主动转运 比拟被动转运和主动转运 主动转运离子泵、入胞作用 被动转运单纯扩散、易化扩散 逆电-化学梯度通过细胞膜 顺电-化学梯度通过细胞膜 消耗能量 不消耗能量 一单纯扩散 脂溶性物质由膜的高浓度一侧向低浓度一侧的转运过程。 主要转运的物质有氧气、二氧化碳 二易化扩散 非脂溶性物质在膜蛋白的帮助下由膜的高浓度一侧向低浓度一侧的转运过程。 易化扩散根据膜蛋白的不同分为两种 载体易化扩散特点包括结构特异性、饱和性、竞争性 通道易化扩散特点包括结构相对特异、无饱和性、通道有开关两种状态开关的控制有化学门控和电压门控两种。 前者主要转运的有葡萄糖、氨基酸等小分子物质。 后者主要转运的主要有钠、钾等带电离子。 三主动转运 某些物质通过细胞本身的某种耗能过程由膜的低浓度一侧向高浓度一侧的转运过程。 离子泵是膜上的一种特殊蛋白质按其转运物质的种类分为钠泵、钾泵和钙泵等。 钠、钾泵实际就是钠钾依赖式ATP酶。它的作用在于建立一种势能储藏即钠钾在细胞内外的深度势能。 四出入胞作用 出胞作用指的是某些大分子或团块物质由细胞排出的转运过程。主要转运的有激素等。 入胞作用指的是某些大分子或团块物质进入细胞内的转运过程。如白细胞对细菌的吞噬作用。 三、细胞膜的跨膜信息转导功能 各种刺激信号作用于细胞膜细胞膜上某些特异蛋白质选择性地接受并引起细胞膜两侧电位变化或细胞内发生某些功能改变细胞膜的这种作用称为跨膜信号转导功能。 按其转导方式分为 通道蛋白质介导的跨膜信号转导又可分为化学门控通道和电压门控通道 膜受体蛋白质介导的跨膜信号转导 四、细胞膜的生物电现象及其产生机制 生物电的主要表现形式为静息电位、动作电位 一静息电位 静息电位概念的理解抓住几个关键词细胞 安静 膜内外 电位差 静息电位表现为膜内相对为负膜外相对为正。 从极化状态向膜内负值变大方向转化为超极化。 正值 负值变小 负值 膜内负值减小为去极化负值变为正值为反极化 反极化 去极化 极化 极化 超极化 Summary of Physiology Physiology Workgroup Page 4 静息电位的产生机制关键在理解生物电的产生是细胞膜两侧带电离子的分布和移动的结果。 带电离子主要是钠、钾 分布情况是不均匀钾在内多钠在外多 移动的情况是静息时对钾的通透性大对钠的通透性小 钾的移动方向是顺浓度差由细胞膜内侧向细胞膜外侧移动 移动的结果膜内正电荷减少膜外正电荷增多膜内电位为负膜外为正。待钾浓度扩散力与电场力的阻力相平衡时钾外流停止形成静息电位。所以静息电位也称为钾平衡电位。 二动作电位 概念可兴奋细胞在受到刺激时在静息电位的根底上爆发的一次膜两侧快速、可逆、可传播的电位变化被称为动作电位。 动作电位包括去极相和复极相。 产生机制 当细胞受到有效刺激时钠通道被激活钠顺浓度差向细胞内移动膜内负电位减小当减小到阈电位时钠通道大量快速开放钠大量快速内流膜内负电位减小到消失到正电位。这个过程是钠内流导致的称钠平衡电位。 钠通道失活钾通透性变大钾快速外流膜内电位迅速下降直到变为静息值。激活钠钾泵它把钠逆浓度差泵到膜外把钾逆浓度差泵到膜内使离子的分布也恢复到静息状态保证了细胞接受新的刺激而产生反响。 特点一是“全或无现象即动作电位刺激小就无刺激强度足够就达最大传导中也无衰减二是脉冲式传导。 五、兴奋的引起和兴奋在同一细胞上的传播 一阈电位指的是能够引起动作电位的临界膜电位。 细胞兴奋性的上下与静息电位和阈电位的差值成反变关系。 二局部兴奋及其向动作电位的转化 阈下刺激强引起受刺激的膜局部出现一个较小的去极化反响称为局部反响或局部兴奋。局部兴奋的电位值为局部电位。 局部电位的三个特性等级性、总和性和电紧张性扩布等。 局部去极化的总和到达阈电位时能爆发动作电位。 三兴奋性的变化规律 绝对不应期相对不应期超常期低常期恢复正常 兴奋性的正常、缺失或低下取决于通道蛋白主要是钠通道的性状即激活、失活和备用状态。 绝对不应期的存在决定了已有动作电位存在期间不可能产生新的兴奋也就是说同一部位不可能产生动作电位的重合。 四兴奋在同一细胞上的传导机制 无髓神经纤维局部电流形式传导 有髓神经纤维跳跃式传导 六、神经肌肉接头处的兴奋传递 去极化 复极化 极化 Summary of Physiology Physiology Workgroup Page 5 传递过程 运动神经兴奋神经冲动以局部电流形式传导到神经末梢末梢膜对Ca2的通透性 Ca2内流 Ca2促使囊泡与接头前膜发生融合、破裂、释放乙酰胆碱乙酰胆碱与接头后膜上的特异性N受体结合使接头后膜对Na K Ca2通透性Na内流K外流接头后膜去极化产生终板电位局部电位到达肌阈电位肌膜爆发动作电位肌细胞兴奋。 2传递特征 1单向传递 2时间延搁 3易受环境因素的影响 七、骨骼肌细胞的收缩功能 一骨骼肌细胞微细结构的要点 肌小节是由粗、细肌丝组成的。粗肌丝由肌凝蛋白组成。肌凝蛋白分头、尾。尾固定在M线头裸露排列形成横桥。横桥功能有二一是拖动细肌丝向M线滑行二是具有ATP酶的作用。细肌丝由肌纤蛋白、原肌凝蛋白和肌钙蛋白组成。 1个横管2个钙池两侧三联管兴奋收缩耦联的关键结构 二骨骼肌的收缩机制滑行学说 肌浆中Ca2Ca2与肌钙蛋白结合原肌钙蛋白构象改变、移位暴露细肌丝与横桥结合的位点横桥与细肌丝结合激活ATP酶释放能量横桥摆动拖动细肌丝向M线滑行肌小节缩短肌肉收缩 肌浆中Ca2Ca2与肌钙蛋白别离原肌钙蛋白回位遮住细肌丝与横桥结合的位点阻止横桥与细肌丝结合细肌丝被动回位肌小节恢复到静息时长度肌肉舒张 三兴奋收缩耦联 终板电位-肌细胞膜产生动作电位三联管、肌小节旁三联管信息传递L管对Ca2储存、释放、回收 四骨骼肌收缩的外部表现 1等长收缩与等张收缩 2单收缩潜伏期、缩短期、舒张期 复合收缩完全性强直收缩、不完全性强直收缩 五影响肌肉收缩的主要因素 肌管系统 横管系统T管系统传播兴奋 纵管L管系统L管伸向两端T管处膨大形成钙池 肌原纤维 明带 暗带 明带纤维 暗带 暗带纤维 肌小节 Z线 M线 Z线 Summary of Physiology Physiology Workgroup Page 6 1前负荷肌肉收缩前所遇到的负荷或阻力称为前负荷。它使肌肉在收缩之前被拉长到一定的长度初长度前负荷决定初长度。 最适初长度和最适前负荷肌肉在某一初长度时收缩产生的张力最大此时的初长度为最适初长度此时的前负荷为最适前负荷。 2后负荷肌肉开始收缩后所遇到的负荷称为后负荷。肌肉只有在适度的后负荷是增生张力最大和肌肉缩短的速度最快做成效果最正确。后负荷过大或过小对肌肉作用效率都是不利的。 3收缩能力肌肉内部机能状态称为肌肉的收缩能力。 Charpter3-Nervous System 一、神经系统的结构和功能 二、神经纤维的传导特性 从神经元的组成中我们了解到轴突离开胞体一段距离后获髓鞘称为神经纤维。神经细胞兴奋后 沿神经纤维传导的兴奋称为神经冲动而神经纤维的根本功能是传导神经冲动。 神经纤维的传导特性有四 1 生理完整性、不融合 2 双向性 3 相对不疲劳性、不衰减 4 绝缘性 三、神经元之间信息传递的方式 神经元之间信息传递的方式有突触传递、非突触传递和局部神经元回路。 1突触传递 胞体 神经系统 突起 树突 轴突神经纤维 神经元 神经胶质细胞 传递信息 后神经元的胞体 前神经元的轴突末梢 传递信息 前神经元的轴突末梢 后神经元的突起 Summary of Physiology Physiology Workgroup Page 7 2非突触性化学传递 四、突触 1淮姆掷?根据突触发生的部位分类轴突-胞体突触 轴突-树突突触 轴突-轴突突触 根据突触信息的传递物分类 化学性突触突触处的信息传递物是化学递质。这是神经元之间信息传递的主要方式。 电突触也称缝隙连接。 根据对后继神经元的影响分类 兴奋性突触突触前神经元对后神经元的影响结果是后神经元发生兴奋。 抑制性突触突触前神经元对后神经元的影响结果是后神经元发生抑制。 2突触的结构 突触小体一个神经元的轴突末梢一般反复分支形成许多小支其末端膨大成球形称为突触小体。突触小体可贴近一个神经元的胞体或突起。 由此可知一个神经元可与多个神经元发生联系也可受多个神经元的影响。 突触的构成突触前膜突触间隙突触后膜 3突触的传递过程 神经冲动突触前膜钙离子的通透性、钙离子内流突触小体前移释放递质到突触间隙递质与后膜特异受体相结合改变后膜离子的通透性突触后膜电位发生变化去极化或超极化 突触后膜发生的电位变化称为突触后电位。 4突触后电位 突触前神经元释放不同的递质导致突触后膜发生不同的电位变化形成两种不同的突触后电位即兴奋性突触后电位和抑制性突触后电位。 兴奋性突触后电位EPSP 抑制性突触后电位IPSP 兴奋性突触传递与抑制性突触传递的主要不同点是 突触前膜释放的递质性质不同。兴奋性突触释放兴奋性递质抑制性突触释放的是抑制性递质 兴奋性递质与受体结合后主要导致突触后膜对Na通透性增高抑制性递质与其受体结合后使突触后膜主要对Cl-通透性增高 兴奋性突触传递时突触后膜产生局部去极化抑制性突触传递时突触后膜产生局部超极化 经过总和到达阈电位后前者使突触后神经元兴奋后者使突触后神经元不易产生兴奋。 5突触的传递特征 单向传递 中枢延搁 总和时间总和与空间总和 对内环境变化的敏感性和易疲劳性 Summary of Physiology Physiology Workgroup Page 8 兴奋节律改变 后放产生的原因主要是神经元之间的环状联系及中间神经元的作用。 6神经递质 概念由神经末梢释放的、参与突触传递的化学物质为神经递质。 种类按产生的部位分为外周神经递质和中枢神经递质。 外周神经递质主要包括乙酰胆碱、去甲肾上腺素、嘌呤类和肽类。 释放乙酰胆碱的递质的神经纤维称为胆碱能纤维。 植物神经节前纤维、副交感神经节后纤维、躯体运动神经纤维 释放去甲肾上腺素的递质的神经纤维称为肾上腺素能纤维。 大局部交感神经节后纤维 释放嘌呤类和肽类递质的第三类神经纤维称为嘌呤类和肽类纤维。 中枢神经递质主要包括乙酰胆碱、单胺类、氨基酸类及肽类。 六、中枢抑制 中枢抑制可分为两类 1突触后抑制抑制性中间神经元参与 释放抑制性递质 突触后膜超极化 产生抑制性后电位 抑制效应 2突触前抑制突触前神经元在受刺激前先有去极化变化 静息电位值减小 受刺激后动作电位幅度减小 释放兴奋性递质减少 突触后膜去极化 产生兴奋性后电位但后电位减小 抑制效应 七、神经系统的感觉功能 感觉传导通路的两大特征1由三级神经元构成。 脊神经节或脑神经节脊髓后角或脑干丘脑内 2各种感觉传导通路的二级神经元发出的纤维一般交叉到对侧然后经过丘脑和内囊最后投射到大脑皮层相应区域。 根据丘脑各部向大脑皮层投射特征的不同可将丘脑的投射纤维分为两大投射系统 1特异性投射系统 经典感觉传导道除嗅觉外 在丘脑换神经投射到大脑皮层的特定区域 感觉接替核和联络核 一般的感觉传导道 传导特点特异性投射系统的感觉传导投射具有专一性与皮层间有点对点的投射关系。 功能引起特定的感觉并激发大脑皮层发出神经冲动。 2非特异性投射系统 一般的感觉传导道除嗅觉外 行经脑干与脑干网状结构的神经元屡次换元 在丘脑髓板内核群换元后 弥散投射到大脑皮层广泛区域 Summary of Physiology Physiology Workgroup Page 9 传导特点不同感觉的共同上行通道失去了专一性不能产生特定的感觉。 功能维持或改变大脑皮层的兴奋性使机体保持觉醒状态。 八、痛觉 痛觉可分为皮肤痛和内脏痛。 内脏痛与皮肤痛相比有以下特征 1缓慢持久、定位不准、对刺激分辨能力差 2对机械牵拉、缺血、痉挛和炎症等刺激敏感 3某些疾病常引起体表特定部位发生疼痛或痛觉过敏称为牵涉痛。 九、脊髓对躯体运动的调节作用 脊髓是躯体运动最根本的反射中枢可完成一些比拟简单的反射运动。 1脊髓的运动神经元 在脊髓前角中存在着大量的运动神经元分别称为运动神经元和运动神经元。 运动神经元接受来自外周传入信息也接受从脑干到大脑各高级中枢下传的信息。其轴突末梢分支支配骨骼肌纤维一对一支配兴奋时引起所支配的肌纤维收缩。 由一个运动神经元及其所支配的全部肌纤维组成的功能单位称为运动单元。 运动神经元轴突较细支配骨骼肌内的梭内肌纤维强调节肌梭的敏感性。 2脊休克 概念脊髓与高位中枢离断后断面以下的脊髓暂丧失反射活动的能力进入无反响状态的现象称为脊休克。 脊休克的主要表现离断面以下的脊髓所支配的骨骼肌紧张减低或消失外周血管扩张血压下降发汗反射不能出现大小便潴留。 脊休克发生的原因脊髓突然失去高位中枢的易化调节。 脊休克的恢复脊休克现象持续一段时间后脊髓反射可以逐渐恢复。其特点是动物愈高等脊休克的时间愈长简单的反射恢复快复杂的反射恢复慢。 脊休克的产生和恢复说明的问题1脊髓是躯体运动最根本的反射中枢可单独完成一些简单反射2正常状态下脊髓是在高位中枢调节下进行活动的。 3牵张反射 牵张反射有神经支配的骨骼肌在受到牵拉而伸长时反射性地引起受牵拉的同一块肌肉发生收缩这种反射活动称为牵张反射。 腱反射指快速牵拉肌腱时发生的牵张反射。如膝跳反射等。 牵张反射 肌紧张是指缓慢牵拉.