考研生理学.pdf
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1、绪论人体生理学:是研究人体生命活动规律的科学,是生命科学的一个分支。运动生理学:是研究人体的运动能力和对运动的反应与适应的科学。(反应:一次性,即时一项活动当中过程变化适应:长期效应积累)新陈代谢:不断地重新建造自身的特殊结构,同时又在不断地破坏自身已衰老的结构,这个过程称为新陈代谢。生命最近本的活动过程(同化作用、异化作用)兴奋:将受刺激后产生生物电反应的过程及其表现称为兴奋。奋性:这种产生兴奋的能力称为兴奋性。能较迅速产生兴奋的组织神经、肌肉、腺体统称可兴奋组织适应性:机体以适当的反应克服反复出现得环境变化造成的危害,保持自身生存的能力或特性。人体的生理功能的调节:神经调节,体液调节,自身
2、调节。神经调节(主导作用,协调各个器官)特点:迅速,局限,短暂。体液调节:(次要)缓慢,广泛,持久。自身调节:(有意义,但不是十分重要)-第一章骨骼肌收缩-人体肌肉组织分为:骨骼肌,心肌,平滑肌三种。粗肌丝的基本成分为:肌球蛋白细肌丝:肌动蛋白,原肌球蛋白和肌钙蛋白。肌管系统:横 管(T管),纵 管(L管,肌浆网),T管与其两侧的中池形成三联管结构静息电位为:-7 0 m V.静息电位产生主要原因:由于细胞内外:钠离子,钾离子的分布不均匀和细胞膜具有选择透过性。静息电位实际上是钾离子的平衡电位。动作电位的传导山于电位差的存在,在神经和肌肉等胞上发生的。神经肌肉接头的兴奋传递?当运动神经元兴奋时
3、,冲动沿神经纤维传至轴突末梢,使轴突末梢去极化,改变了神经膜的通透性,使细胞外液中部分Ca2+进入轴突末梢,引起轴浆中200-300个突出小泡在接头前膜处出胞,释放出乙酰胆碱进入接头间隙。当乙酰胆碱经接头间隙到达重版膜表面时,立即与中板膜上的乙酰胆碱受体相结合,引起膜对Na+、K+的通透性改变而导致去极化,进而触发一个可传导的动作电位,沿肌膜传导到整个肌纤维,引起肌纤维收缩。肌纤维的收缩:1:兴奋-收缩耦联2:肌丝滑动3:肌肉收缩后的舒张兴奋收缩耦联:1电兴奋通过横管系统传向肌细胞深处2三联管结构处的信息传递3肌浆网(纵管系统)对钙离子的释放和再聚集。肌肉收缩的基本过程:略。肌肉物理特性:伸展
4、性:肌肉在外力(牵拉或负重)的作用下可被展长的特性。弹性:当外力取消之后,肌肉又恢复原状的特性粘滞性:由于肌浆内个分子之间相互摩擦产生。生理特性:兴奋性:肌肉在兴奋的刺激作用下发生反应的能力收缩性:肌肉在兴奋后产生缩短反应的特性叫做收缩性。刺激的强度:阚强度:引起组织兴奋的最小刺激强度阈下刺激:低于阈强度的刺激。反之则阈上刺激“全或无”:进一步加大刺激强度(即用阈上刺激),肌纤维的收缩幅度并不会增大。图1-8强度-时间曲线P 1 5时间阈值:最短的刺激作用时间。基强度:引起组织兴奋所需要的最小电流强度利用时:引起组织兴奋所必须的最短作用时间。兴奋性的指标(如图上P15)刺激强度、刺激强度对于时
5、间的变化率、刺激的持续时间。阈强度:刚刚引起兴奋的最小刺激强度。常用阈强度的倒数表示兴奋性。时值:拉披克提出,以两倍基强度的刺激作用于组织引起兴奋所需最短作用时间,作为衡量兴奋性高低的指标。单收缩:肌细胞受到 次短促的刺激时,被刺激的细胞产生一次动作电位,紧接着进行次收缩。(极少见)强直收缩:肌肉因这种成串刺激而发生的持续性缩短状态。不完全强直收缩:在收缩曲线上仍可分辨出各刺激分别引起的收缩波的波峰完全强直收缩:在收缩曲线上便分辨不出每一个收缩的波峰。(参照P 17图19)肌肉收缩的长度一张力关系:当处最适长度时,结合图1 11看P19肌肉收缩能力:肌肉收缩效果的肌肉内部功能状态。肌肉收缩的形
6、式:(-):等张收缩:肌肉收缩时,长度变化,张力基本不变1:向心收缩:长度缩短的收缩2:离心收缩:肌肉收缩产生张力的同时被拉长(更容易损伤)(二)等长收缩:张力增加长度不变的肌肉收缩。又称为静力收缩等动收缩:也称等速收缩,整个关节活动范围内肌肉以恒定的速度进行的收缩。运动单位:由一个a 运动神经元及其所支配的若干条肌纤维组成的功能单位,可分为:运动型运动单位和紧张性运动单位。-:肌纤维的分类:表1-1肌纤维类型分类(书p21)形态,功能,代谢三个方面来分。不同类型肌纤维的形态特征1 快肌纤维的直径较慢肌纤维大2 快肌纤维的肌浆网较慢肌纤维发达3 慢肌纤维周围的毛细血管网较快肌纤维丰富,慢肌纤维
7、的血液供应较好4 慢肌纤维含有较多的肌红蛋白,快肌纤维中含有较多收缩蛋白5 与快肌纤维相比,慢肌纤维含有较多的线粒体,而且线粒体体积较大。不同类型肌纤维的功能特征1:肌纤维类型与收缩速度:快肌纤维收缩持续时间较短,慢肌收缩持续时间较长。2:肌肉收缩力量与单个肌纤维的直径有关。直径大的力量就大。3:肌纤维类型与疲劳:快肌运动单位比慢肌运动单位更容易疲劳。表 1-2快肌和慢肌运动单位的比较(书 P23)不同类型肌纤维的代谢特征1 慢肌纤维的氧化能力明显大于快肌纤维2 快肌纤维的无氧代谢能力高于慢肌纤维P23图表.第 二 章 血液.体液:人体中的水与溶于水的各种物质称为体液。约占机体总重量的60%体
8、液分为细胞外液和细胞内液。细胞内液约占体重4 0%,细胞外液约占体重的20%内环境:把细胞外液称为内环境。血浆蛋白的生理功能:形成胶体渗透压,调节血管内,外水的分布。运输功能;营养功能;参与凝血和抗凝血功能参与机体的免疫功能缓冲功能血量:正常成年人的血量约相当于体重的7%-8%。失血:当机体一次失血量少于血液总量的1 0%时,机体可在较短时间内恢复正常;失血量达到2 0%将会明显影响健康,失血量3 0%以上,如不急救则可能危及生命。血液回复过程:l 2 h 内由组织进入毛细血管而得以补充,丢失的血浆蛋白可由肝脏加速合成在1 2天内得以补充;红细胞和血红蛋白由骨髓造血组织加速生成,在 3周到一月
9、内完全恢复。血液的理化特性红细胞还有红色的血红蛋白,因此血液的颜色呈红色。正常人全血比重为1.0 5 0 1,0 6 0,血液中红细胞数量越多则全血的比重越大。血浆渗透压溶液渗透压是一切溶液固有的特性。渗透压大小取决于单位体积溶液中溶质分子或颗粒的数量,与溶质分子或颗粒的大小无关。胶体渗透压:蛋白质的分子量大,分子数量少,所产生的渗透压小,约为20-30mmHg,其主要作用是维持血管内外的水平衡,防止过多水分渗出毛细血管外。晶体渗透压相对稳定的作用是维持细胞内外的水平衡。血浆酸碱度:正常人血液的p H 值 是 7.357.45,血液中存在7 对具有同时具有抗酸和抗碱作用的物质,称为缓冲对。主要
10、缓冲 对 以 N a H C O 3/H 2 C O 3 的含量最多,作用最大。P H 值取决于Na2HPO4/NaH2P0 4。通常以每100ml血浆的N a H C O 3 含量来表示碱储备量。血液的机能:1 运输2维持内环境相对稳定,维持体温相对稳定。3防御和保护作用血细胞生理我国年男性的红细胞数量为(4.5 5.5)*1 0 (的 1 2 次 方)/L 女 性 为(3.8 4.6)*1 0 (的1 2 次方)。正常成年男性血红蛋白浓度约为1 2 0 1 6 0 g/L,平均为1 4 0 g/L;成年女性约为1 1 0 1 5 0 g/L,平均 1 3 0 g/L o正常红细胞的形态呈双
11、凹圆碟形功能:红细胞具有运输氧、二氧化碳及缓冲血液的酸碱度的作用。血红蛋白不但运输氧,还运输二氧化碳。-第三章循环-心肌组织具有兴奋性,自律性,传导性和收缩性四种生理特性。兴奋性:一次兴奋过程中兴奋性的周期性的变化:1 绝对不应期:从动作电位去极化开始到复极至负5 5 M V 这段时间内,无论给予多大刺激,心肌细胞均不产生反应,兴奋性为零。局部不应期:从复极负5 5 M V 到负6 0 M V 这段时间内,给与强刺激可使膜发生部分除极或局部兴奋,但不能全面去极爆发动作电位。有效不应期:从去极开始到复极达到负6 0 M V 这段时间内,无论给予多强刺激均不能使心肌爆发动作电位。包括绝对不应期和局
12、部反应期。2 相对不应期3 超长期自动节律性:心肌能自动地,按一定节律发生兴奋的能力,称为自动节律性。其中窦房结的自律性最高,是正常心脏的起搏点。传导性:心肌细胞一处发生兴奋后,由于兴奋部位和邻近部位的细胞膜之间形成电位差,产生局部电流。正常完整的心脏起搏点窦房结。心肌细胞之间以特殊的闰盘联结,电流很容易通过,引起相邻心肌细胞兴奋,使得心肌在功能上表现为“合胞体”。房室交界处兴奋传导的速度较慢,延搁时间较长,这保证了在心动周期中心房先兴奋收缩,然后经历较长时间才兴奋收缩,有利于心室在收缩前有充分的血液充盈,有 利 于 射 血(全或无式)收缩性:(-)对细胞外液Ca2+浓度有明显依赖性。心肌终池
13、不发达,储存的Ca2+量少,因此在兴奋-收缩耦连中所需要的Ca2+除从终池释放外,还需由细胞外液的Ca2+(二)全或无式同步收缩。同步收缩,使得心脏要么不收缩,一旦收缩,其收缩就达到一定的强度,因此称为“全或无”式收缩(三)不发生强直收缩。(单收缩)心脏不会产生任何强直收缩心脏一次收缩和舒张,构成一个机械活动周期,称为心动周期。心动周期持续的时间与心跳频率有关,如以成人平均心率7 5次/分计算,则每个心动周期平均为0.8 s o心率是运动训练中常用的简易指标,心率可作为反映运动强度,监控机能状态,评定训练水平等的简易指标。心输出量每搏输出量:一次心跳一侧心室输出的血液量。心输出量:每分钟由一侧
14、心室射出的血量称为每分心输出量。心输出量=每搏输出量*心率心 指 数:以体表面积(m 2平方米)计算的心输出量,称为心指数。影响心输出量的因素:1 每搏心输出量每搏输出量受前负荷,心肌收缩能力以及后负荷的影响。(1)心室舒张末期容积:与静脉回流量有关,心室舒张的充盈量越多,心室容积就越大,心肌收缩前负荷越大,则收缩力量也越强,从而射出更多的血液。(2)动脉血压:心室的后负荷在完整心脏是指动脉血压(3)心肌收缩能力射血分数:每搏输出量占心舒末期容积之比称射血分数,安静状态为 5 0%-60%2 心率在一定范围内,心率的增加可提高心输出量心率超过一定水平,如 180次/分时,由于心脏过度消耗能源物
15、质,可使心肌收缩力量降低,导致心输出量反而下降。运动员,尤其是耐力运动员,当心率达到170-220次/分时,心输出量仍保持在高水平。心力储备:是指心输出量随机体代谢的增加而增加的能力。血管分为动脉、毛细血管、静脉三大类。各类血管的功能特点1.弹性血管2,阻力血管3,交换血管4,容量血管指主动脉,肺动脉干,及其发出的最大的分支。(弹性好)指的是小动脉和微动脉。指的是毛细血管。指的是静脉血管。动脉血压:血压:是指血液在血管内流动时对单位面积血管壁的侧压力,即压强。单位习惯上用mmHg(1 kPa=7.5mmHg)o 舒张期长于收缩期。收缩压:心室收缩时,动脉血压最高值。舒张压:心室舒张时,动脉血压
16、最低值。动脉血压:心血管系统内有足量的血液充盈的前提下,由心室射血,外周阻力和大动脉弹性的协同作用下产生的。形成血压的另一基本条件是心脏射血。平均动脉压大约等于1/3 收缩压+2/3舒张压o r舒张压+1/3脉压。收缩压一般在100 120mmHg,舒张压为6080mmHg,脉压为30一 OmmHg,年龄增高,动脉血压也逐渐升高。影响动脉血压的因素:1 每搏输出量:收缩压,心室射血为重要因素;2 心 率;3 外周阻力,舒张压升高(动脉血管硬化导致原发性高血压);4 大动脉的弹性贮器作用(射血是断断续续的,血流是连续的);5 循环血量与血管容量的比例。静脉血压与血流特征1 静脉血压外周静脉压:通
17、常将各器官静脉的血压称为外周静脉压;中心静脉压:胸腔大静脉或右心房的压力则称为中心静脉压。2 静脉回心血量及其影响因素:体循环平均充盈压:血管系统内血液充盈度越高,则静脉回心血量也就多,反之,静脉回心血量就减少。心脏收缩力量重力与体位:静脉回流受中立影响较大。站立时,心脏平面以上的静脉回流可因重力作用而加速,而心脏平面以下的部位静脉回流则因重力作用而减慢。骨骼肌的挤压作用。呼吸运动心血管活动的调节一,神经调节(-)心脏的神经支配:1:心脏的神经支配:支配心脏的传出神经为心交感神经和心迷走神经。(1)心交感神经及其作用:心叫交感神经的节前纤维其突触末梢释放递质为乙酰胆碱(A C h),节后神经元
18、末梢释放的递质为去甲肾上腺素(N E)。(2)心迷走神经的作用:心迷走神经的节前和节后纤维末梢释放的递质均为乙酰胆碱,可导致心率减慢,心肌收缩力量减弱,房室传导速度减慢2:血管的神经支配:支配血管平滑肌的神经纤维可分为缩血管神经和舒血管神经纤维两类。(1)缩血管神经:缩血管神经纤维都是交感神经纤维,通常称为交感缩血管纤维。体内几乎所有的血管平滑肌都受交感缩血管神经支配。(2)舒血管神经:交感舒血管神经:支配骨骼肌的微动脉副交感输血管神经:少数器官如脑膜,唾液腺,胃肠道的外分泌和外生殖器等,其血管平滑肌除接受交感缩血管纤维支配外,还接受副交感神经纤维支配。副交感舒血管纤维释放的递质为乙酰胆碱(A
19、 C h)。(二)心血管中枢一基本中枢:一般认为,心血管活动的基本中枢在延髓。(三)心血管反射:1、骨骼肌本体感受性反射。本体感受器:骨骼肌的肌纤维,肌腱和关节囊中存在能够感受肌肉被牵拉的程度,肌肉收缩的速度和关节身躯角度的感受器。2、颈动脉和主动脉弓压力感受性反射。当脉压升高时,可引起压力感受性反射,其反射的效应是使心率减慢,外周阻力降低,血压回降,因此这一反射曾被称为减压反射。反射弧:(例)颈动脉窦和主动脉弓的传入冲动进入延髓,压力感受其反射传出神经为心迷走神经、心交感神经和交感缩血管神经。效应器为心脏和血管。兔的主动脉弓压力感受器的传入纤维自成一束,与迷走神经伴行,称为主动脉神经(减压神
20、经)减压反射是典型的负反馈调节。生理意义:对动脉血压进行快速调节的过程起重要作用;维持动脉血压恒定。二 体液调节(-)肾上腺素与去甲肾上腺素血管收缩肾上腺素对皮肤,肾脏,肠胃血管收缩作用,使血管内血液重新分配,尤其是肌肉组织的血流量大为增加。去肾上腺素可引起心脏活动加强。运动对心血管系统的影响一次运动过程中,循环功能活动的变化主要表现为心输出量增加和血液重新分配,使活动加强的器官,尤其是骨骼肌的血流量增加(-)心输出量增加与运动强度和耗氧量成正比(二)血液重新分配原因是神经体液机制心血管功能对长期运动的适应 运动性心脏增大:一般而言,耐力项目以心室腔扩大为主。力量项目以心室壁增厚为主。窦性心动
21、徐缓:安静时心率低于6 0 次/分,并呈窦性节律。心血管调节功能改善:主要表现在心率储备能力增强。运动员每搏输出量可维持在高水平,心率快的情况下,每搏输出量下降不明显。-第 四 章 呼 吸-呼吸:机体与环境之间的气体交换(广义:细胞内气体与外界交换,狭义:专指有氧呼吸)呼吸过程由三个相互关系的环节组成:外呼吸,气体在血液中的运输,内呼吸。肺通气:肺与外界环境之间的气体交换过程。(-)肺通气的动力:平静呼吸其特点是:吸气时主动的,呼气是被动的。用力呼吸:其特点是吸气与呼气的过程都是主动过程。(三)肺内压和胸内压肺内压:即肺泡内的压力。胸膜腔内压通常比大气压低lOmmHg(四)肺通气功能潮气量:每
22、次呼吸时,呼出或吸入的气体量,称为潮气量。正常平静呼吸潮气量500ML补吸气量:平静吸气之后再用力吸入的气量深吸气量:补吸气量和潮气量之和称为深吸气量。补呼气量:平静呼气后,再用力呼出的气量,称为补呼气量。功能残气量:平静呼气之后,存留于肺中的气量,称为功能残气量。功能残气量=补呼气量+残气量残气量:最大呼气之后,仍储存于肺中的气量,称为残气量。肺通气量:单位时间内呼入或呼出的气量称为肺通气量。安静时,正常成人每分钟通气量大致为6-8L o 每分通气量=呼吸深度x呼吸频率肺泡通气量=(潮气量-无效腔)*呼吸频率肺通气功能的指标及其测定:(1)肺活量肺活量:最大深吸气后,再做最大呼气所呼出的气量
23、。(2)时间肺活量:尽力最大吸气后,尽力尽快呼气所能呼出的最大气量。(3)最大通气量:尽力作深呼吸时所测得的每分通气量。气体在血液中的运输气体小部分以物理溶解的方式运输,大部分以化学结合方式进行运输。氧的运输氧气在血液中溶解量很少,仅约占血液总氧气量的1.5%,其 余 98.5%与血红蛋白结合,1g血红蛋白可以结合1.34 1.39ml的氧气。血红蛋与氧气的结合和分解时可逆反应。血红和蛋白氧气容量:每 100ml血液中血红蛋白结合的氧气的最大量。氧含量:每100ml血液中血红蛋白实际结合的氧量称为血红蛋白氧含量。氧含量占氧容量的百分比称为血氧饱和度氧离曲线(图 4-5,P75)氧离曲线是反映血
24、红蛋白与氧气结合量随PO2而变化的曲线。1 氧离曲线上段有利于人体肺换气即在60-100毫米汞柱的段落,这段曲线比较平坦,表明PO2的变化对H b氧饱和度的影响不大。2 氧离曲线中段有利于组织换气即 PO2在 40-60毫米汞柱段落,这段曲线较陡,是 HBO2释 放 0 2 的部分,在此范围内PO2稍有下降,便会引起H B 饱和度的明显下降。其生理意义在于保证正常状态下组织细胞氧供应。3 氧离曲线下段有利于组织用氧即 PO2在 15-40毫米汞柱的段落,氧离曲线坡度最陡的一段,这段曲线表明,氧的储备能使机体适应组织活动增强对氧的需求。影响氧离曲线的因素:主要有血液的pH值,CO2分压,温度,有
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