人体解剖生理学课件.docx

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1、第一章 绪 论一、人体生理学的任务人体生理学是研究人体机能活动规律的科学，具体地讲是阐述人体各种机能活动发生的原理，发生的条件以与人体的机能整体性与其与环境变化的对立统一关系，从而认识人体整体与其各部分机能活动的规律。 二、人体解剖学的任务人体解剖学的任务是研究人体各部正常形态结构的科学。主要包括：大体解剖(肉眼)、组织学（显微镜）和胚胎学（发育过程）。三 、人体解剖生理学的研究对象和任务人体解剖生理学是研究人体各部正常形态结构和生命活动规律的科学。 四、生理学研究的三个水平 1. 细胞分子生理学：在细胞分子水平研究细胞内各种微小结构的功能与细胞内各种物质分子特殊化学变化过程称为细胞分子生理学

2、。例如细胞膜分子结构和生理功能，肌丝生理功能等。2. 器官生理学：在器官系统水平研究各器官与系统生理活动的规律与其影响因素称为器官生理学。例：心脏功能的研究，化学物质对离体心脏的影响。3. 整体生理学：在整体水平研究完整机体各个器官与系统生理活动的规律与其影响因素称为整体生理学。例如：一般药理实验就是在整体条件下进行。五、生理学的实验方法 生理学实验是在人工控制的条件下观察某一生理过程产生的机制与其因果关系。 1. 急性实验法（1）离体器官或组织实验法：往往从活着的（麻醉或击昏）的动物身上取出要研究的器官或组织置于近乎生理状态的环境中进行实验和观察。例：蛙心灌流实验等。（2）活体解剖实验法：一

3、般在动物失去知觉（麻醉或去大脑）而仍存活的情况下进行实验。例：动物血压实验等。2. 慢性实验法慢性实验则以完整健康而清醒的机体为对象，在外界环境尽量保持自然的条件下，对某种功能进行研究。这种动物可以进行长期实验观察故称为慢性实验。例如：动物的长期毒性试验。第二章 细胞的基本功能第一节 细 胞细胞是人体形态结构、生理功能和生长发育的基本单位。 一、细胞的结构与其功能 根据光镜观察一直分为细胞膜、细胞质、细胞核三部分。自从应用电镜研究细胞内部结构以后对细胞的基本结构又有了新的认识，提出了细胞包括“三相结构”的概念。 膜性体系 微纤维体系 微球体体系 （一）细胞膜是生命物质外面出现一层膜性结构即细胞

4、膜又称质膜。细胞膜不但是细胞核环境之间的屏障也是细胞和环境之间进行物质交换、信息传递的门户。1. 细胞膜的化学组成与分子结构（1）化学组成细胞膜是细胞表面的一层薄膜又称质膜，厚约7.510nm。真核细胞的细胞膜主要由脂类和蛋白质组成，还包含少量的糖。糖与蛋白质或脂质结合形成糖蛋白或糖脂。膜的共同结构特点是以液态的脂质双分子层为基架，其中镶嵌着具有不同生理功能的蛋白质，后者以-螺旋或球形蛋白质的形式存在。（2）细胞膜的分子结构 在电镜下细胞膜可以分为三层，即在膜的靠内外两侧各有一条2.5nm的电子致密带，中间夹有一条厚约2.5nm的透明带。总厚度为7.5nm左右。这种结构不仅见于各种细胞的细胞膜

5、，亦见于各种细胞器的膜性结构，如线粒体膜、内质网膜等。因而它被认为是一种细胞中普遍存在的基本结构形式称为单位膜式生物膜。1）脂质双分子层细胞膜是由脂质双分子层构成的， 膜的脂质分子都是长杆形，它们的一端是亲水性极性团，另一端是疏水性非极性基团。由于水分子排斥作用，形成脂质分子的亲水基团朝向膜内外两边的水溶液，而它们的疏水集团朝向膜内部。脂质的熔点较低这决定了膜中脂质在一般体温条件下是液体的，即膜具有某种程度的流动性。2）膜的蛋白质分子嵌入蛋白（结合蛋白） 表在蛋白（表面蛋白或周围蛋白）镶嵌蛋白质贯穿整个脂质双分子层，称为嵌入蛋白。有的蛋白质只附着于脂质双分子层表面，称为周围蛋白或表在蛋白。根据

6、细胞膜蛋白质的不同功能，大致可将其归为几类：与细胞膜的物质转运功能有关的蛋白，如载体、通道和离子泵。与“辨认”和“接受”细胞环境中特异的化学性刺激有关的蛋白通称为受体。属于酶类的膜蛋白与细胞的免疫功能有关的膜蛋白此外尚有目前还不确知其具体功能的膜蛋白A、嵌入蛋白具有许多重要功能（结合蛋白） a 转运膜内外物质的载体，通道和离子泵。 b 有的是接受激素递质和其他活性物质的受体 c 有的是具有催化作用的酶B、表在蛋白质的功能多和细胞的吞噬作用、吞饮作用、变形运动以与细胞分裂中的细胞膜分割有关。3）细胞膜的糖类主要是一些寡糖和多糖链，它们都以共价键的形式和膜内脂质或蛋白质结合，形成糖脂或糖蛋白，这些

7、糖链绝大多数是裸露在膜的外表面一侧的。由于组成这些糖链的单糖在排列顺序上有差异，这就成为细胞特异性的“标志”。这些细胞表面的糖链部分有的有抗原性质。 “液态镶嵌模型”可以概括为：生物膜是以有极性的液态脂质双分子层为基架，其中镶嵌着具有不同分子结构，从而具有不同生理功能的蛋白质。脂质的亲水性端分别朝向膜的内外两侧，疏水性端相互靠近位于膜的内部。膜蛋白质分子镶嵌在脂质双分子层上：有的附着在膜的内或外表面；有的半镶嵌在膜的内或外表面；有的蛋白质侧贯穿整个脂质双分子层，两端暴露在膜的内外两侧。糖和膜上的脂质或蛋白质结合，形成糖脂和糖蛋白。糖脂和糖蛋白的糖链部分，几乎都棵露于膜的外表面。这些糖链可以成为

8、细胞的特异性标志。液态镶嵌模型具有一定的缺陷：实际生物膜具有明显的刚性，而这一点用液态镶嵌模型不好解释。故曾经有人提出了细胞膜的液晶模型，可较好地解释生物膜表现出的刚性，但至今未被普遍接受。2. 细胞膜的物质转运功能 细胞膜的主要功能 物质转运（简单扩散、易化扩散、主动转运、出胞和入胞）调节作用 （1）物质转运（主要以下四种方式）1）单纯扩散：物质分子总是以高浓度区向低浓度区扩散。只有O2 、CO2 等气体，以与脂溶性小分子物质是通过该方式转运的。通过膜的扩散量不仅决定于膜两侧该物质的浓度梯度和电梯度的大小，还决定了膜对该物质的通透性。 单纯扩散示意图2）易化扩散：不溶于脂质的或很难溶于脂质的

9、某些物质，如葡萄糖，氨基酸等分子和K+ Na+ Ca2+ 等离子，在一定情况下，也能顺浓度梯度通过细胞膜，但它们是借助于细胞膜结构种的某些特殊蛋白质的帮助而进行的。因此称为易化扩散。近年来通过各种研究，一般认为易化扩散至少可分为两种类型：载体型：一种是以所谓的载体为中介的易化扩散，葡萄糖、氨基酸顺浓度差通过细胞膜就属于这种。载体是细胞膜上的镶嵌蛋白质， 以载体为中介的易化扩散有如下特征： 载体蛋白有较高的结构特异性。载体蛋白可选择性的与某物质作特异结合。 饱和现象。数目有限 竞争性抑制。如载体对结构类似的A、B两物质都有转运能力，当A转运增加，B物质转运量降低。通道型：另一种是以所谓的“通道”

10、为中介的易化扩散。一些离子如K+ Na+ Ca2+ 等顺着浓度梯度通过细胞膜，就属于这种类型。“通道”也是镶嵌在细胞膜上的一种蛋白质，称通道蛋白，简称“通道”。K+ 通道、 Na+ 通道、 Ca2+ 通道。通道的分类： 电压依从性通道（电压门控通道）：通道的开关决定于膜所在的环境两侧的电位差。 化学依从性通道（化学门控通道）：通道的开关决定于膜所在的环境中存在化学物质（如递质、激素或药物）的情况。 机械门控通道：通道的开放决定于所在膜接受机械性刺激的情况。以通道为中介的易化扩散的主要特征：它们的结构和功能状态可以因细胞内外各种理化因素的影响而迅速改变，失活或关闭、开放等。有一定特异性，但没有载

11、体严格;可以处于开放或关闭的不同功能状态，其通透性变化快。单纯扩散和易化扩散的共同点：物质分子或离子都是顺浓度差和顺电位差移动；物质移动所需要的能量来自浓度差所包含的势能，因而当时不需要细胞另外供能。这样的转运方式叫做“被动转运”。3）主动转运：主动运转是指细胞膜将物质分子或离子从浓度低的一侧向浓度高的一侧转运的过程。在这个过程中，需要细胞代谢供给能量（或通过细胞本身的某种耗能过程）。因此主动转运过程与细胞代谢密切相关。通过细胞膜主动转运的物质有Na+、K+、Ca2+、H+、I_、Cl_ 等离子和葡萄糖、氨基酸等分子。其中最重要而且研究较充分的是Na+、K+的主动转运。我们知道哺乳动物的神经和

12、骨骼肌细胞正常时细胞内K+浓度大约为细胞外的30倍，细胞外Na+ 浓度为细胞内12倍，这种明显的浓度差是如何形成和维持的，很早就有人推测，各种细胞的细胞膜上普遍存在这一种称为Na+K+泵的结构简称Na泵，它们的作用是：在细胞代谢供能情况下能够逆浓度差将细胞内的Na+ 移出细胞，同时将细胞外的 K+移入膜内，形成和维持Na+ K+ 在膜两侧的不均衡分布。 细胞外K+细胞内Na+并受Mg2+浓度激活Na+泵（Na+-K+泵）具有ATP酶的活性 分解ATP放能转运功能 供细胞其他耗能过程利用 3Na+ 2 K+(分解一个ATP分子)移出膜外 进入膜内 （出膜） （入膜） 相耦联4）出胞与入胞作用上述

13、三种形式的物质转运，主要涉与到小分子物质或离子。细胞对于一些大分子物质或物质团块，还可以通过膜的更复杂的结构和功能的改变使之进出细胞，分别称为出胞和入胞。出胞 是指内分泌细胞内的激素或神经末梢内的递质、外分泌腺细胞内的分泌颗粒在分泌时向细胞膜靠近，然后分泌颗粒膜或囊泡膜与细胞膜相互融和，最后在融和处破裂，将其中物质排出细胞。例如，神经细胞的轴突末梢把神经递质分泌到突触间隙中等。入胞 是指细胞外物质被细胞膜“识别”后与其粘附，然后该处细胞膜内陷形成吞饮泡进入细胞内。如物质团块是固体叫吞噬，如物质团块是液体叫吞饮（2）调节作用：（细胞膜受体）细胞膜中的一些嵌入蛋白质，能与某些化学物质进行特异性结合

14、，这些蛋白质称为膜受体。每一种细胞具有一定的特异性受体。如促甲状腺素只作用于甲状腺细胞就是因为甲状腺细胞膜上有促甲状腺素受体。受体与某些化学物质（如激素，神经递质和某些药物）结合后被激活从而引起细胞内一系列酶的变化，以控制和调节细胞的代谢过程和生理活动。（二）细胞质（了解） 细胞质位于细胞膜和细胞核之间，包括细胞质基质和包埋在基质中的各种特殊结构细胞器。1. 细胞质基质 2. 核蛋白体（核糖体） 3. 内质网 内质网是分布在细胞质基质中的膜性管道系统。 粗面内质网：粗面内质网与蛋白质的合成密切相关，它既是核蛋白体附着的支架，又是运输蛋白质的通道。滑面内质网； 4. 高尔基体（高尔基复合体），它

15、是由数层重叠的扁平囊泡、若干小泡与大泡三部分组成的膜性结构。主要功能：是与细胞内一些物质的积聚、加工和分泌颗粒的形成密切相关。 5. 线粒体 是由内外两层单位膜形成的圆形或椭圆形的囊状结构。 线粒体的主要功能是进行细胞的氧化供能，故有细胞内“动力工厂”之称。6. 溶酶体 是一种囊状小体，主要功能：溶酶体是细胞内重要的消化器官。 除上述细胞质基质和细胞器外，尚有微丝、微管、中心粒等细胞器是由蛋白质构成的丝状和管状结构。它们与其它细胞器的位移、分泌颗粒的运输、微绒毛的收缩以与细胞的运动等功能有密切关系。（三）细胞核（了解） 1. 核 膜 是位于细胞核表面的薄膜，由两层单位膜组成。 2. 核 仁 核

16、仁的化学成分主要是蛋白质和核酸（主要是核糖核酸）;3. 染色质和染色体 间期细胞核中，能被碱性染料着色的物质即染色质（或称染色质纤维）。染色质的基本化学成分是脱氧核糖核酸（简称DNA）和组蛋白。二者结合形成染色质结构的基本单位核小体。在细胞有丝分裂时，若干核小体构成的染色质纤维反复螺旋，折叠，最后组装成中期染色体。因此，染色质和染色体实际上是同一物质在间期和分裂期的不同形态表现。DNA分子的功能主要有两方面： 贮藏、复制和传递遗传信息。控制细胞内蛋白质的合成（详见生物化学）。由上可知，细胞各组成部分（简称组分）在结构和功能方面都有各自的特点。但它们又是密切联系，相互依存，相互配合成为统一的整体

17、。从而保证细胞生命活动的正常进行。名词电压依从性通道 化学依从性通道 机械门控通道： 出胞与入胞 液态镶嵌模型问答题 1、细胞膜蛋白质有那些功能？2、以载体为中介的易化扩散的特征：3、以通道为中介的易化扩散的 特征：第四章人体的基本生理功能第一节 生命活动的基本特征生命现象至少包括三种基本活动，这就是：新陈代谢，兴奋性，生殖。因为这些活动是活的生物体所特有的，可以认为是生命的基本表现。1. 新陈代谢 （1）新陈代谢：（2）同化作用：（3）异化作用：2. 兴奋性（1）刺激：能引起机体或组织细胞发生反应的（内、外）环境变化叫做刺激。（2）兴奋性：机体或组织细胞受到周围环境发生改变的刺激时具有发生反

18、应的能力称为兴奋性。生物体对环境变化作出适宜反应，是一切生物体普遍具有的功能，也是生物能够生存的必要条件。所以兴奋性也是生命的基本表现。（3）兴奋：将受到刺激后产生生物电反应的过程与其表现称为兴奋（或由相对静止变为活动状态或者活动由弱变强称为兴奋）。（4）反应：刺激引起机体或组织细胞的代谢改变与活动变化称为反应。（5）可兴奋组织：在受到刺激后能迅速产生某种特殊生物电反应的组织统称为可兴奋组织（神经、肌肉、腺体）。（6）刺激引起兴奋的条件： a 一定的强度，b一定的持续时间，c 一定的时间强度变化率。（7）细胞的基本反应特征：兴奋和抑制兴奋：由相对静止到活动，弱活动到强活动的过程；抑制：由活动到

19、相对静止，强活动到弱活动的过程。（8）阈强度（阈值）能引起细胞或组织发生反应的最小刺激强度，称为阈强度或阈值或强度阈值。阈值的大小能够反映组织兴奋性的高低，组织兴奋性高则阈值低，兴奋性低则阈值高。故阈值是衡量组织兴奋性高低的一项指标。（9）基强度 用矩形脉冲刺激，当刺激强度减弱到某一强度，无论刺激时间怎样延长也不能引起组织兴奋，因而把这个刺激强度叫做基强度。（10）阈下刺激：低于阈值的刺激为阈下刺激。（11）阈上刺激：高于阈值的刺激称为阈上刺激。（12）阈刺激：刺激强度等于阈值的刺激称为阈刺激。是引起细胞动作电位的最小刺激强度。（13）兴奋性和阈值关系：成反比关系。刺激作用于一种特定的组织细胞

20、，可分为适宜刺激和非适宜刺激。采用适宜刺激时阈值低，采用非适宜刺激的时候阈值高。机体对环境变化作出适当的反应，是机体生存的必要条件。所以兴奋性也是基本生理特征。3. 生殖生物体生长发育到一定阶段后，能够产生与自己相似的子代个体，这种功能称为生殖或自我复制（self-replication）。第二节 细胞的跨膜信号传导功能各种刺激信号，如机械、电、一定波长的电磁波和化学刺激 等作用于相应的靶细胞时，首先被细胞膜上的特异性的感受结构所感受或与特异性受体结构结合，再通过跨膜信号传递过程，继而引起靶细胞膜的电位变化或其他细胞内功能的改变。目前已知不同细胞的跨膜信号传递方式有三大类：一、 由具有感受结构

21、的通道蛋白完成的跨膜信号传导（一）化学门控通道 细胞膜上的一种特异蛋白质，这种蛋白质同时具有受体和离子通道的功能，可以和一种特异的化学物质结合，从而引起其中的通道开放，这是由化学物质而引起的通道开放，称为化学门控通道或化学依从性通道。这些通道接受的化学信号绝大多数是神经递质，故也称递质门控通道或配体门控通道。（二）电压门控通道 当膜电位改变时，可引起通道分子变构而使通道开放。这种由膜电位控制通道的开放叫电压门控通道。电压门控通道广泛存在于很多细胞（如神经细胞和肌细胞，钠通道、钾通道等（应改成：如神经细胞和肌细胞上的钠通道、钾通道等）。它们在细胞的动作电位的产生和传导中起重要作用。（三）机械门控

22、通道 存在于对机械刺激敏感的细胞。可能是机械刺激引起膜的局部变形或牵引（如内耳毛细胞受外力作用发生弯曲）直接激活膜上的机械门控通道。这种由于机械刺激引起的膜电位变化叫机械门控通道。二、由膜的特异受体蛋白、G蛋白和膜的效应器酶组成的跨膜信号传导系统 外来化学信息（如激素、递质，又称第一信使）首先与膜上的受体蛋白质结合，进而作用于膜中另一类蛋白质G蛋白。G蛋白是鸟苷酸结合蛋白的简称， 当外来化学信号使受体激动，则激活了受体与G蛋白结合，同时GTP取代GDP， 激活了的GTP对膜中第三类蛋白质效应器酶起作用，后者则直接导致胞浆中第二信使物质的生成增加或减少。最早知道的效应器酶是腺苷酸环化酶（AC），

23、它可以催化起第二信使作用的环磷酸腺苷（cAMP）的合成。G蛋白有 二种 ，有的G蛋白可以激活AC，称为兴奋性G蛋白（Gs）；有的可以抑制AC，称抑制性G蛋白（Gi），AC的激活或抑制则直接影响cAMP含量的多少。综上所述，在这种跨膜信号传递形式中，外来刺激信号即第一信使，经过复杂的膜内过程导致第二信使物质的增加或减少，而第二信使物质即可直接作用于离子通道与影响细胞代谢过程，最终完成信号跨膜传导。三、酶耦联受体介导的信号转导（一） 洛氨酸激酶受体受体分子的胞质侧自身具有酶的活性。不需要G蛋白参与。（二） 鸟苷酸环化酶受体G蛋白结构示意图第三节 神经与肌肉的一般生理 一、细胞的生物电现象与其产生机

24、制组织细胞不论在安静或活动时，都具有电变化，称为生物电现象，医学上记录到的心电图，脑电图，肌电图等就是心脏，大脑皮层，骨骼肌等活动时的生物电变化的记录。（一）细胞的静息电位（restingpotential，RP ）1. 静息电位现象静息电位是指细胞未受到刺激时存在于细胞膜内外两侧的电位差。 2. 静息电位产生的机制 静息电位的产生与细胞内外离子的分布和运动有关。正常时细胞内K+浓度和有机负离子A-浓度比膜外高。而细胞外的Na+浓度和Cl-浓度比膜内高。在这种情况下，Na+ 和Cl- 有向膜外扩散的趋势。但在细胞膜安静时，对K的通透性较大，对Na+ 和Cl- 的通透性很小，而对A-几乎不通透。

25、因此，K顺着浓度梯度经膜扩散到膜外，使膜外具有较多的正电荷。有机负离子A-由于不能透过膜而留在膜内使膜内具有较多的负电荷。这就造成了膜外变正，膜内变负的极化状态。由 K扩散到膜外造成的外正内负的电位差将成为阻止K外移的力量。而随K外移的增加，阻止K外移的电位差也增大。当促使K外移的浓度差和阻止K外移的电位差这两种力量达到平衡时，经膜K净量为零，即K外流和内流的量相等。此时膜两侧的电位差就稳定于某一数值不变。此电位差称为K的平衡电位 总之静息电位的产生机制可概括为：1.膜内外的离子浓度差是前提2.膜对离子的通透性起决定作用3.静息时，膜对K的通透性较大，A-的不通透性，对Na+、Cl-等离子的通

26、透性也很小是静息电位产生的根本原因（二）细胞的动作电位（actingpotential，AP ）1. 动作电位现象动作电位就是指细胞在静息电位基础上发生的一次膜两侧电位快速而可逆的倒转。动作电位是细胞兴奋的标志。在神经纤维，动作电位一般只持续0.52.0ms，如将其描记成曲线则呈现出一次尖锐的脉冲称为锋电位，包括快速的上升支（即去极相）和快速下降支（即复极相）。在锋电位完全恢复到静息水平之前还有一段缓慢而较小的电位波动称后电位(分别为负后电位和正后电位)。最初电位绝对值稍低于静息电位称为负后电位（去极化后电位），接着电位绝对值又稍高于静息电位称为正后电位（超极化后电位）最后恢复到静息电位。2.

27、 动作电位产生的机制膜外Na高于膜内，使膜电位急剧上升（而此时K通道则趋向关闭）形成动作电位的上升支。除了Na浓度之外膜内负电荷的静电吸引也促进Na向膜内流动。两种力量使Na以极快的速度内流，膜迅速去极化，带正电的Na在膜内迅速增加，膜内电位变正后，膜内正电逐渐产生排斥Na继续内流的力量，与膜内外Na浓度差和电位差这两种相反的力量达到新的平衡时便达到了除极顶峰。当膜内正电荷增大到足以阻止由浓度差推动的Na内流时，经膜的Na净通量为“0”，这时膜两侧的电位差即为Na的平衡电位。 但膜内电位并不停留在正电位状态而很快出现复极。这是由于Na通道开放时间很短，因为膜电位的过度去极化能使Na通道由激活状

28、态转化为失活状态，这时对Na的通透性又变小，而此时膜的K通道逐渐开放，膜对K的通透性增加，于是K顺着浓度差和电位差迅速外流。使膜电位由正值向负值发展，直到恢复到静息电位水平，形成动作电位复极相。动作电位后期细胞内Na浓度和细胞外K浓度均有微量增加，这时Na泵活动增强，加速细胞内外的NaK交换。将兴奋时进入细胞内的Na排出，同时把流出的K摄入细胞内。以恢复细胞内外的离子分布。Na泵所需能量由ATP提供。一个分子ATP可供3Na到膜外，2K到膜内，3Na2K。动作电位过后，膜对K的通透性恢复正常，Na通道的失活状态解除并恢复到备用状态（可激活状态），于是细胞又能接受新的刺激。哺乳动物的N和肌细胞的

29、RP为70mV90mV，其阈电位约为50mV70mV。神经细胞动作电位产生机制概括如下：刺激引起膜产生去极化必须达到阈电位水平是产生动物电位的前提： 钠通道开放，钠离子大量内流是产生动作电位的本质： 钾通道开放，钾离子外流是形成动作电位复极相的根本原因： 钠-钾泵活动引起Na+-K+交换是产生后电位与细胞恢复正常的基础： 3. 动作电位的“全或无”性质（动作电位的特征）动作电位具有“全或无”的特征。所谓“全”就是指在阈刺激或阈上刺激的作用下产生的动作电位的幅度都是相同的，即幅度不随着刺激强度的增加而增大，而且动作电位一旦引发就能向整个细胞膜传播，如果各部分的极化状态是一致的，则膜各处的动作电位

30、幅度也是相同的。即AP在传导过程中其幅度是不衰减的。所谓“无”就是指刺激强度达不到阈值（阈下刺激）时，动作电位就不发生。4. 细胞产生动作电位时的兴奋性变化神经和肌肉细胞在接受一次刺激产生兴奋时（即产生动作电位时）其兴奋性会发生一系列的变化。绝对不应期：阈强度无限大，兴奋性为0相对不应期：阈强度由大于正常逐渐下降到正常，兴奋性低正常超常期：阈强度略低于正常，兴奋性稍高于正常低常期：阈强度略高于正常，兴奋性由稍低于正常到正常恢复正常：阈强度正常 兴奋性正常（产生机理由离子通道的特性决定）5. 通透性改变的实质和离子通道的特性 离子通过膜时各有其专用途径。这些专用途径后来发现就是膜上一些特殊的镶嵌

31、蛋白质，因而把它们称为离子通道。实质：特殊的镶嵌蛋白质构型改变，允许离子通过。（2）离子通道的特性（或通道蛋白）是它们可以在一定的情况下“激活”，又可以在一定的情况下“失活”或“关闭”。激活就是指通道蛋白结构中出现了允许某种离子顺浓度差移动的孔道，相当于通道开放；但通道的“失活”和“关闭”却是指两种不同的机能状态。“失活”不仅指通道处于关闭状态而且这时即便有刺激也不能进入开放状态。如Na通道的失活。绝对不应期即由此产生。备用状态则相当于细胞处于相对不应期或一般安静时Na通道所需的状态，这时如遇到适当刺激就可以出现通道开放而产生兴奋。决定Na通道和K通道功能状态的条件因素是膜两侧的电位差。（三）

32、细胞的局部兴奋（后面：兴奋在神经纤维上的传导讲）二、兴奋在神经纤维上的传导 1. 基本概念（1）阈电位： 能够造成膜对Na通透性突然增大的临界膜电位数值（或临界点时的跨膜电位）称为阈电位。（2）局部兴奋和它向锋电位的转变 局部反应或局部兴奋。 局部反应可以叠加起来使膜电位降低达到阈电位水平，引起动作电位或锋电位。时间总和：前后两个（或更多个）阈下刺激引起的局部兴奋有可能叠加起来，使膜的去极化达到阈电位水平，结果触发的一次AP称为时间总和。空间总和：细胞在相邻的两处膜同时受到两个刺激（阈下刺激）时，可能引起兴奋，称为空间总和。总和现象在接受多处信号输入的神经元细胞体和树突膜处是普遍存在的。（3）

33、传导：兴奋在同一细胞上的传播称为传导。（4）神经冲动：沿着神经纤维传导的兴奋（或动作电位）称为神经冲动2. 兴奋传导机制 （1）机制用局部电流来说明兴奋在细胞上的传导机制， 在有髓神经纤维上的传导机制 ，是沿郎飞氏结跳跃式传导 。兴奋在同一细胞上的传导机制可总结如下：已兴奋部位与未兴奋部位之间存在电位差是兴奋传导的前提；已兴奋部位与未兴奋部位之间的电荷移动从而形局部电流是兴奋传导的基础； 未兴奋部位受到局部电流的刺激产生去极化达到阈电位水平，引起钠通道开放，从而使未兴奋部位产生兴奋是传导的关键；如此反复地在已兴奋部位和未兴奋部位之间进行，使动作电位不断向前传导。（2）兴奋传导的速度一般来说，神

34、经纤维直径越粗，其传导兴奋速度就越快。粗的有髓神经纤维传导速度最快100m/s细的无髓神经纤维传导速度最慢0.5m/s（3）兴奋传导的特征a.完整性： b.双向性：c.绝缘性： d.相对不疲劳性： 三、神经肌接头的兴奋传递（一）细胞间信息传递的主要形式： 1. 激素的传递靶细胞具有受体结构，是镶嵌在细胞膜上的受体蛋白质，可以特异性地“识别”并结合某种特殊的激素分子或其他体液性物质。因而也使激素等物质作用具有某种特异性。 2. 递质的传递（兴奋在细胞间传递）（二）神经肌接头处的兴奋传递 1. 神经肌接头处的兴奋传递的机制 神经肌接头 神经肌接头的结构 传递机制（1）神经肌接头的概念神经纤维末梢膜

35、与肌膜的接触部位称为神经肌接头。（2）神经肌接头的结构（图）（3）传递机制接头小泡中的乙酰胆碱是兴奋传递的化学递质。乙酰胆碱是在轴浆中合成的，合成后由小泡摄取并储存在小泡内。在一定的情况下小泡内的乙酰胆碱可以释放入接头间隙，释放时小泡内物质全部进入间隙称为量子式释放。在神经纤维处于安静状态时，仅有少数小泡随机地与接头前膜融合，通过出胞作用将小泡中的乙酰胆碱释放入间隙，由于释放量少，对接头后膜只引起微弱的去极化作用，不会产生肌细胞的兴奋。但当神经纤维的有冲动抵达末梢时，在动作电位去极化的影响下，末梢膜的Ca+通道开放，造成Ca+的内流。Ca+可能有两方面作用：a.一方面使轴浆的粘滞性减少b.另一

36、方面可中和接头前膜内的负电荷从而使小泡易于向前膜移动而融合。神经肌接头处的兴奋传递过程可总结如下：2. 神经肌接头兴奋传递的特征a.化学性兴奋传递 （依赖释放化学物质乙酰胆碱来实现）。b.单向性传递由于突触结构的特殊性，传递不可能倒逆。c.时间延搁 兴奋通过突触或神经效应器接头一般至少需要0.5-1.6ms的时间。d.易受药物或其他环境因素变化的影响 如pH温度等。 四、骨骼肌的收缩机制与其控制（一）肌丝的分子组成与其特性1. 粗肌丝的分子组成与横桥特性主要成份：肌凝蛋白2. 细肌丝的分子组成与其作用（1）肌纤蛋白：肌纤蛋白和肌凝蛋白与肌丝滑行均有直接关系，所以二者称为收缩蛋白。（2）原肌凝蛋

37、白：（3）肌钙蛋白由T、C、I三个亚单位组成， 原肌凝蛋白和肌钙蛋白虽不直接参与肌丝滑行但可影响并控制收缩蛋白之间的相互作用，故称为调节蛋白。3. 肌丝滑行的基本过程（二）骨骼肌的兴奋收缩耦联从膜兴奋到肌纤维开始收缩的这个过程叫肌兴奋收缩耦联。或兴奋（AP）触发收缩的中介过程称为兴奋收缩耦联。目前认为它至少包括三个步骤 a.电兴奋通过横管系统传向肌细胞深部：横管膜是肌细胞膜的延续部分，因而也可以产生以Na内流为基础的动作电位。当出现动作电位时，这一电变化可以沿着膜一直传布到细胞内部，深入到三联管和肌小节旁。b.三联管的信息传递：横管膜的电位变化可引起邻近肌质网的膜结构中某些带电基因移位(带电基

38、因什么意思？)。引起膜对Ca+离子通透性突然升高。c.肌质网对Ca+的储存，释放和再储存。安静时Ca+储存于肌浆网的终末池，当膜对Ca+的通透性升高后，Ca+顺浓度差向肌浆中扩散，触发肌丝滑行。在肌质网膜上由于有Ca泵的存在，它分解ATP的获得能量，将Ca+由肌浆逆着浓度转运到肌质网内腔中，肌浆中Ca+浓度下降，肌肉舒张。（三）肌肉收缩的外部表现（1）前负荷在肌肉收缩前就加在肌肉上的负荷肌肉的初长度。（2）后负荷是肌肉在开始收缩后才能遇到的负荷。2. 肌肉的等张收缩和等长收缩：肌肉收缩时可以发生长度和张力的变化，其具体表现取决于肌肉是否能自由地缩短。（1）等张收缩又称动力性收缩，是指肌肉收缩时

39、仅表现为肌肉长度缩短，而肌肉的张力不变。（2）等长收缩又称为静力性收缩、表现为肌肉长度不变，而张力发生变化。第四节 生理功能的调节与整合 从整体来看各系统，器官之间在时间和空间上都要密切配合，形成一个统一的整体，才能完成完善的生命活动。生理学中，把机体这种功能上的协同作用称为整合。 机体生活在外环境中，外环境有变化时，机体各系统、器官的活动也将发生相应的变化： 1. 一方面对外环境作出一定的应答性反应 2. 另一方面要保持内环境的相对稳定内环境：就是指细胞外液，是细胞直接生活的环境 所以内环境的相对稳定与应答性反应都是机体调节活动的结果。机体有完整的调节机制，主要包括：神经调节、体液调节和自身

40、调节三个方面。一、神经调节1. 神经调节 就是通过反射活动来调节，神经调节的基本过程就是反射。2. 反射机体接受刺激时，通过感受器传入神经神经中枢传出神经效应器，完成应答性反应，这一活动称为反射。3. 反射弧上述五个部分组成所谓的反射通路称为反射弧。4. 神经调节的特点是 迅速、局限和短暂。二、体液调节1体液调节：体液调节主要是指激素调节。机体的内分泌腺和内分泌组织分泌的激素，通过血液循环被运送到全身各处，调节机体的新陈代谢、生长、生殖等生理功能。这种调节方式称为体液调节。2. 神经体液性调节：内分泌系统可以看成是一个独立的调节系统，因为部分内分泌腺或内分泌细胞可以感受内环境中某种理化成分或性

41、质的变化，并直接作出相应的反应。但是，不少内分泌腺本身还直接或间接地受中枢神经系统的调节；在这种情况下，内分泌腺就成为了反射弧上传出神经的延伸部分，形成了所谓神经体液性调节。3. 局部体液调节：细胞，组织所产生的一些特殊化学物质，通过局部组织液的扩散改变邻近组织细胞的活动。4. 体液调节的特点：缓慢，广泛和持久。三、自身调节1. 自身调节 器官、组织和细胞的自身调节是指不依赖于神经或体液调节而产生的适应性调节自身调节。2. 自身调节的特点：自身调节的范围较小，也不十分灵敏，但仍有一定的意义四、反馈的概念（神经系统要讲）1. 反馈当机体的内外环境发生变化时，机体能通过上述三种调节方式产生一定的反

42、应。然而这种调节是否能产生最恰当的反应。还需要由调节的结果的信息反过来影响调节的原因，或调节的过程，使调节活动能恰当好处。这种反过来的信息返回，称为反馈（正反馈和负反馈）。2. 负反馈 如果调节的结果反过来使调节的原因或过程减弱，称为负反馈。3. 正反馈 如果调节的结果反过来使调节的原因或过程加强，则称为正反馈（再生性反馈）4、前馈 干扰信息在作用于受控部分引起输出变量发生变化的同时，还可以直接通过感受装置作用于控制部分，在控制部分的输出变量尚未发生偏差并未引起反馈调节之前，即可对受控部分发出纠正信息，以免机体的调节过程出现较大的波动和反应滞后现象。这种干扰信息对控制部分的直接调控作用，称为前

43、馈。机体大部分的调节系统以负反馈的方式进行，正反馈在正常的生理情况下较为少见(典型的正反馈如排尿反射)，而在病理情况下则很常见，出现所谓恶性循环性变化，使病情更趋严重。名词：阈值 阈电位阈强度阈电位阈刺激 阈上刺激阈下刺激 基强度兴奋性化学门控通道电压门控通道机械门控通道静息电位动作电位 终板电位负后电位和正后电位 超射 全或无现象 再生性Na+流 动作电位的全或无现象 量子式释放收缩蛋白质调节蛋白质 兴奋-收缩耦联反馈负反馈 正反馈前馈 问答题：1、何谓反馈、负反馈、正反馈和前馈？2、何谓跨膜信号转导，其方式主要有哪几种？（10分）3、什么是内环境的稳态？它有何生理意义？（6分）4、试述钠泵

44、的本质、作用和生理意义。5、何谓生电性钠泵。6、静息电位、动作电位的定义与产生机理。7、试比较兴奋在神经纤维上的传导与在神经-肌接头处的传递有何不同？8、兴奋在神经肌接头处是如何传递的？（6分）答：当神经末梢处传来神经冲动，在动作电位去极化的影响下，神经末梢的Ca2+通道开放，引起Ca2+内流(1分)。在Ca2+作用下，大量囊泡移向前膜并融合，发生出泡作用，向间隙释放足够的Ach(1分)。足量的Ach扩散到终板膜表面立即与该膜上的N型Ach受体结合(1分),结合后，离子通道开放，使终板膜对K+，Na+，Cl-通透性增加；主要是Na+通透性增加造成终板去极化，形成终极电位(1分)。终板电位是局部

45、兴奋，并以电紧张方式引发肌膜动作电位。并随机向整个肌细胞进行“全或无“式传导，从而完成N-肌接头的兴奋传递(1分)。Ach在完成传递后，即被终板膜上的胆碱酯酶水解而失活(1分)，以便下一个N冲动的到来。第五章血液一、体液与内环境（一）体液1.体液：指人体（含有）的液体总量，包括水分和溶解于其中的物质，总称体液2.体液组成： 体液（占体重60）： 细胞内液40 细胞外液20（1）细胞内液40：（占体液2/3） 组织液：约4/5存在于组织间隙（2）细胞外液20：（占体液1/3） 血浆：约1/5循环于心血管S内 淋巴液：约1（二）内环境与其相对稳定人体细胞和外界环境之间的物质交换只能通过细胞外液间接地进行，而细胞的代谢产物排出体外也只能通过细胞外液。因此生理学中把细胞外液叫做机体的内环境。细胞外液（内环境）的化学成分和理化特性（湿度，酸碱度等）都保持相对稳定，这对细胞进行正常生命活动是完全必要的，内环境相对恒定是在神经体液调节下进行的。把机体内环境相对稳定的功能状态，叫做内环境的稳态。（三）血液在维持内环境相对稳定中的作用血液是机体细胞外液中最活跃的部分，它在心血管系统中循环流动，与其他细胞外液都保持相通。血液中水分、盐类、营养物质的含量、渗透压、温度、以与血细