2020考研西医临综导学课程——生理学.docx
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1、生理学基础导学班讲义第一章绪论1第二章细胞的基本功能2第三章血液9第四章血液循环13第五章呼吸23第六章消化和吸收27第七章能量代谢和体温33第八章尿的生成和排出36第九章感觉器官40第十章神经系统43第十一章内分泌5361第十二章生殖生理学基础导学班讲义第一章绪论第一节:体液、细胞内液和细胞外液。机体的内环境和稳态。、内环境即细胞外液。二、稳态:在正常生理情况下,内环境的各种物理、化学性质是保持相对稳定的,称为内 环境的稳态,这种内环境的稳态不是固定不变的静止状态,而是处于动态平衡状态第二节:生理功能的神经调节、体液调节和自身调节。三、机体生理功能的调节调节方式特点神经调节是通过反射而影响生
2、理功能的种调节方式,是人体生理功能调节中最主要的形式。体液调节人体内多数内分泌腺或内分泌细胞接受神经的支配,在这种情况下,体液调节成为神经调节 反射弧的传出部分。自身调节肾动脉灌注压在80180mmHg范围内变动时,肾血流量基本保持稳定。上述三种调节方式中,一般认为,神经调节比较迅速、精确而短暂,而体液调节则相对 缓慢、持久而弥散:自身调节的幅度和范围都较小,但在生理功能调节中仍具有一定意义第三节:体内的反馈控制系统。四、体内的反馈控制系统意义举例正反馈加速生理过程排尿排便反射、分娩、动作电位产生时Na通道的开放、血液凝固过程、胰蛋 白酶原激活过程。负反馈维持稳态减压反射、肺牵张反射、内分泌系
3、统调节(T3、T4对TSH的负反馈调节)、 HC1对胃酸分泌的调节。第二章细胞的基本功能第一节:细胞的跨膜物质转运:单纯扩散、经载体和经通道易化扩散、原发性和继发性 主 动转运、出胞和入胞、物质的跨膜转运原发性主动转运:钠泵、钙泵、质子泵等各种各样的泵 广主动转运特点:逆浓度继发性主动转运:小肠上皮和肾小管上皮葡萄糖的吸收J细胞膜的物梯度,消耗ATP质转运功能I出胞和入胞:神经轴突末梢释放神经递质、病毒细菌进入细胞等I被动转运r单纯扩散:CO2、2、N2、乙醇、尿素等特点:顺浓度 YJ经载体介导:葡萄糖进入红细胞梯度,不消耗ATP L易化扩散j 经通道介导:Na K+、Ca2+等L单纯扩散、易
4、化扩散与主动转运的鉴别单纯扩散易化扩散主动转运举例02、CO2、N2、H、乙醇尿素。 甘油等的跨膜转运葡萄糖进入红细胞、普通细胞离子(燈、Na+、Cl, Ca2+)肠及肾小管吸收葡萄糖Na 泵、H+ 泵移动方向物质分子或离子从高浓度的一 侧移向低浓度侧物质分子或离子从高浓度的侧移 向低浓度侧物质分子或离子逆浓度 差或逆电路差移动移动过程无需帮助,自由扩散需要离子通道或载体的帮助需要“泵”的参与终止条件达细胞膜浓度两侧相等或电化 学视差=0时停止达细胞膜浓度两侧相等或电化学视 差=0时停止受泵的控制能量消耗不消耗所通过膜的能量能量来自髙浓度本身势能不消耗所通过膜的能量属于被动转运消耗了能量由膜或
5、膜所 属细胞供给2.继发性主动转运。继发性主动转运运用与原发性主动转运相鉴别。原发性主动转运继发性主动转运转运方向逆浓度梯度或电位梯度逆浓度梯度或电位梯度是否耗能必须消耗能量必须消耗能量能量来源钠泵分解ATP供能;直接利用ATP 分解供能来自Na+在膜两侧的浓度势能差间接利用钠泵分解ATP的能量举例Na+移出胞外;K+移入胞内葡萄糖、氨基酸在小肠和肾小管的呼吸末梢在突触 间隙摄取肽类神经递质甲状腺上皮细胞聚碘, Na+-H+交换和Na+-Ca2+交换。二、钠泵的特点由于钠泵的活动,可使细胞内的K浓度约为细胞外液中的30倍,而细胞外液中的Na+ 浓度约为胞质内的10倍。当细胞内的Na+浓度升高或
6、细胞外的K+浓度升高时,都可使钠泵 激活,以维持细胞内外的Na+、K+浓度梯度。钠泵的活动是生电性的,引起细胞膜的超极化。细胞膜上的钠泵不断将ATP储存的化学能转变为维持Na+、燈跨膜梯度的位能,其消耗 的能量在哺乳动物细胞占代谢产能的20%30%,在某些活动的神经细胞甚至高达70%。 硅巴因是钠泵的特异性抑制剂。三、钙泵的特点钙泵主要分布于质膜、内质网膜上。质膜钙泵每分解I分子ATP,可将一个Ca?+由胞质 内转运为胞外。肌质网或内质网钙泵则每分解1分子ATP,可将2个Ca2”确由联0Ms联内刎内,科 钙泵的共同作用可使胞质内游禹Ca”浓度保持为细胞外液的万分之一,这状态对维持细胞的正常生理
7、作用具有市要意义。第二节:细胞的跨膜信号转导:由G蛋白耦联受体、离子通道受体和酶耦联受体介导的 信号转导。、基础概念(1)第一信使指激素、神经递质、细胞因子等信号分子。(2)第二信使指第一信使作用于细胞膜后产生的细胞内信号分子,他们可把细胞外 信号分子携带的信息转入细胞内。第二信使包括cAMP、cGMP、IP3 (三磷酸肌醇)、DG (二 酰甘油)、Ca?+等。二、跨膜信息转导的路径分类根据膜受体的结构和性能特征,跨膜信号转导的路径大致为三类,,即离子通道型受体 介导的信号转导、G蛋白偶联受体介导的信号转导和酶联型受体介导的信号转导1 .离子通道型受体介导的信号转导离子通道受体属于化学门控通道
8、,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。这类受体与神经递质结合后,引起突触后膜离子通道的快速开放和离子的跨膜流动,导致 突触后神经元或效应器细胞膜电位的改变,从而实现神经信号的快速跨膜转导。电压门控通道和机械门通常不称为受体,但他们可接收电信号和机械信号,并通过通道 的 开放、关闭和离子跨膜流动将信号转导到细胞内部。因此,它们在实现体内各种电信号和 机械 信号的跨膜转导过程中起介导作用。2 .G蛋白耦联受体介导的信号转导G蛋白即鸟甘酸结合蛋白,通常是指a、丫三个亚单位构成的三聚体G蛋白。G蛋 白的种类很多,其共同特征是a亚单位同时具有结合CTP或GDP的能力和具有CTP酶活性
9、。 G蛋白与GDP结合而失活,与GTP结合而激活。G蛋白激活型与失活型的转换,在信号转 导的级联反应中起着分子开关的作用。G蛋白效应器包括酶和离子通道两类。主要的效应器酶有腺昔醉环化酶(AC)、磷脂酶 C (PLC)、磷酸酶A2 (PLA2)和磷酸二酯酶(PDE)等,他们催化生成(或分解)第二信使物质,将信号转导致细胞内。此外,某些离子通道也可接受G蛋白直接或间接(通过第 二信使)的调控。主要的G蛋白耦联受体信号转导途径 详见本讲义生理学第11章内分泌。3 .酶联型受体介导的信号转导 较重要的酶联型受体有酪氨酸激酶受体、酪氨酸激酶结合型受体和鸟甘酸环化酶受体。氨 基酸激酶受体的配体的配体主要包
10、括各种生长因子,如表皮生长因子、血小板源生长 因子、成纤维细胞生长因子、肝细胞生长因子和胰岛素等。酪氨酸激酶结合型受体的配体主要是由巨噬细胞和淋巴细胞产生的各种细胞因子和一些肽类激素,如干扰素、白细胞介素、生长激素、催乳素和促红细胞生长素等。鸟昔酸环化酶受体的配体包括心房钠尿肽、脑钠尿肽、氧化碳(N0)等4.三种信号转导的比较G蛋白耦联受体介导离子通道型受体介导酶联型受体介导受体促代谢型受体促离子型受体一关系受体与G蛋白不是同一分子,是 独立的蛋白质分子受体与离子通道是同一分子受体与酶是同一蛋白质分子配体 受体 举例胺类:肾上腺素、去甲肾上腺素、组胺、5羟色胺肽类:缓激肽、黄体生成素、甲 状旁
11、腺激素、气味分子、光量子N2型Ach受体A型氨基丁酸受体 甘氨酸受体表皮生长因子、神经生长因子胰岛素部分肽类心房钠尿肽、NO的受体第三节:神经和骨骼肌细胞的静息电位和动作电位及其简要的产生机制。、静息电位及其特点(1)静息电位细胞在安静状态下存在于细胞膜两侧的电位差(2)机制:是钠泵的活动,可形成膜内、外离子的浓度差,使细胞外Na+湘!细紬的協 而徳!内K+浓度约相当于细胞外液的30倍:足靜思时膜対某共离子由于安静状下细胞膜村K的通透性最大,所以静息电位的形成上婴由K外流引起(3)细胞膜为内负外正的极化状态(4)不同细胞静息电位的数值可以不同(5)接近于钾的平衡电位:E =R7/= k+/k
12、Ln 601g 7ZFK+内塔K+内膜内电位负值的减小称为静息电位减小,反之,则称为静息电位增大。二、影响静息电位的因素根据以上静息电位的形成机制,可将影响静息电位水平的因素归纳为以下三点:细胞 外 K+浓度的改变可显著影响静息电位,如细胞外K+浓度升高将使Ek的负值减小,导致静息电 位相应减小(去极化);膜对K+和Na+的相对通透性可影响静息电位的大小,如果膜对K+ 的通透性相对增大,静息电位将增大(更趋向于Ek);钠泵活动的水平也可直接影响静息电 位,活动增强将使膜发生一定程度的超级化。三、动作电位及其特点(1)细胞受到刺激时产生(2)动作电位的升支和降支共同形成的一个!短促、尖峰状的电位
13、变化,称为锋电位(3)升支(去极化过程)由Na+内流引起,降电a支(复极化过程)由K+外流引起J y 厶(4)动作电位是过性的极性倒转(由内负 . j.电包外正变为内正外负)和复原I(5)超射值:动作电位大于零的电位(6)接近于钠的平衡电位:Ezk.平十外ZF Na+内(7)动作电位具有“全或无”特性:指细胞接受阈刺激后,一旦产生动作电位,其幅 度就达最大,增加刺激强度,动作电位幅度不再增大,接受阈下刺激不能产生动作电位;动 作 电位以“无衰减形式”扩布,即动作电位在细胞膜上传导时,无论距离多远,其形状和幅 度保 持不变。(8)后电位:锋电位在恢复至静息水平之前,会经历个缓慢而小的电位波动称为
14、后 电位,它包括负后电位和正后电位。负后电位出现早,为去极化。正后电位出现迟,为超极化。四、静息电位和动作电位的模式图及其机制前图为单神经纤维静息电位和动作电位的模式图,其发生机制如下:图中的标示与下表中的标示对应,注意对比理解静息电位K+的净外移停止(K+通道开放),几乎没有(Na+通道关闭)阈电位造成细胞膜对Na+通透性突然增加的临界膜电位兴奋的标志动作电位或锋电位的出现动作电位升支膜对Na+通透性増大,超过了对K+的通透性。Na+向膜内易化扩散(Na+内移)锋电位大多数被激活的Na+通道进入失活状态,不再开放绝对不应期Na+通道处于完全失活状态相对不应期一部分失活的Na+通道开始恢复,一
15、部分Na+通道仍处于失活状态动作电位降支Na+通道失活、K+通道开放(K+外流)负后电位复极时迅速外流的K+蓄积在膜外侧附近,暂时阻碍了 K+的外流正后电位生电性钠泵作用的结果极化指静息状态下,细胞膜电位外正内负的状态超极化指细胞膜静息电位向膜内负值加大的方向变化去极化或除极化指细胞膜静息电位向膜内负值减小的方向变化反极化去极化至零电位后,膜电位进步变为正值复极化指细胞去极化后,再向静息电位方向恢复的过程五、动作电位期间膜电导的变化膜电导表示膜对离子的通透性。膜去极化的幅度越大,就会引起更大的钠电导和Na+内 向电流。细胞膜上的钠通道至少存在三种功能状态,即关闭、激活和失活状态。其中在关闭和失
16、活 两种状态下的钠通道都是不开放的,只有在激活状态下通道开放。失活和去激活都是通道的 关闭过程,表现为流经该通道的膜电流减小或消失,但去激活状态相当于关闭状态,通 道可再 次接受刺激而重新被激活,而失活的通道则不能,它必须首先复活到关闭状态后才能 再次被激 活开放。第四节:刺激和阈刺激,可兴奋细胞(或组织),组织的兴奋,兴奋性及兴奋后兴奋性的变 化。电紧张电位和局部电位。六、可兴奋细胞及兴奋性1、兴奋性:细胞对刺激发生反应的能力;细胞接受刺激后产生动作电位的能力兴奋:指细胞对刺激发生反应的过程。2、可兴奋细胞:神经细胞、肌细胞和腺细胞3、阈强度:能使组织发生兴奋的最小刺激强度阈刺激:相当于阈强
17、度的刺激称为阈刺激。阈强度或阈刺激一般可作为衡量细胞兴奋性的指标。4、阈电位:能使钠通道大量开放而诱发动作电位的临界膜电位值,称为阈电位。其数 值 通常较静息电位绝对值小1020mV。5、兴奋在同一细胞上传导的特点(1)生理完整性(2)绝缘性(3)双向传导神经纤维上某一点被刺激而兴奋时,其兴奋可沿神经纤维同时向两端传导。但在整体情况下,突触传递的极性决定了神经冲动在神经纤维上传导的单向性 (4)相对不疲劳性6、细胞兴奋后的兴奋性变化分期特点绝对不应期兴奋性为零,无论给予多大刺激都不能产生动作电位,钠通道完全失活相对不应期兴奋性部分恢复,阈上刺激可以产生动作电位,钠通道部分恢复超常期相当于负后电
18、位,阈下刺激可以产生动作电位,钠通道大部分恢复低常期相当于正后电位,阈上刺激可以产生动作电位,钠泵活动增强七、局部兴奋与动作电位的区别1、局部反应及其产生机制阈下刺激不引起细胞或组织产生动作电位,但它可以引起受刺激的膜局部出现个较小的 膜的去极化反应,称为局部反应或局部兴奋。局部反应产生的原理,亦是由于Na+内流所致 只是在阈下刺激时,Na+通道开放数目少,Na,内流少,因而不能引起真正的兴奋或动作 电位2、局部反应和动作电位的区别 表局部反应和动作电位的区别局部反应动作电位刺激强度阈下刺激等于、大于阈刺激钠通道开放少多电位变化小于阈电位等于、大于阈电位不应期无行总和有无全或无无,电位幅度随刺
19、激强度的增加而改变有传播电紧张性扩布,衰减性,不能远传局部电流形式传导,非衰减性,可以远传第五节:动作电位(或兴奋)的引起和它在同一细胞上的传导六、动作电位的引起及传导1 .动作电位的概念在静息电位的基础上,给细胞个适当的刺激,可触发其产生可传播的 膜电位波动,称为动作电位。动作电位有两个重要的特征,即它的“全或无”特性和可传播性。2 .动作电位的特性主要表现在以下两个方面:动作电位的幅度(“全或无”特性)细胞接受刺激后,一旦产生动作电位,其幅值就 达最大,增加刺激强度,动作电位的幅值不再增大。也就是说动作电位可因刺激过弱而不产生(无),而一旦产生幅值就达到最大(全)。3.动作电位和局部电位的
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