如何写论文?写好论文?免费论文网提供各类免费论文写作素材!
当前位置:免费论文网 > 心得体会 > 教师笔记 > 生理学笔记

生理学笔记

来源:免费论文网 | 时间:2016-09-01 11:42:52 | 移动端:生理学笔记

篇一:生理学笔记

第一章绪 论

第一节 生理学的任务和研究方法

一、生理学及其任务

生理学(physiology)是研究生物体及其组成部分正常功能活动规律的一门科学。 生理学的研究对象是生物体,任务是阐明机体及其各组成部分所表现出来的生命现象、活动规律及其产生机制,以及机体内外环境变化对这些功能性活动的影响和机体所进行的相应调节,并揭示各种生理功能在整体生命活动中的意义。

二、生理学和医学的关系

生理学是一门重要的基础医学理论课程,起着承前启后的作用。

三、生理学的研究方法

生理学是一门实验性科学。生理学实验可分为动物实验和人体实验。生理学实验主要在动物身上进行。动物实验又可分为急性动物实验和慢性动物实验,其中前者又可分为离体实验和在体实验。

四、生理学研究的不同水平

1.器官和系统水平的研究:主要研究各器官和系统的活动规律、调节机制及其影响因素等。

2.细胞和分子水平的研究:在于探索细胞及其所含生物大分子的活动规律。

3.整体水平的研究:以完整的机体为研究对象,观察和分析在各种生理条件下不同器官、系统之间相互联系、相互协调的规律。

第二节 机体的内环境与稳态

一、机体的内环境

细胞外液是细胞直接接触和赖以生存的环境,被称为机体的内环境(internal environment)。

二、内环境的稳态

稳态(homeostasis),也称自稳态,是指内环境理化性质相对恒定的状态。稳态的维持是机体自我调节的结果。稳态是维持机体正常生命活动的必要条件。

第三节 机体生理功能的调节

一、生理功能的调节方式

机体对各种功能活动的调节方式主要有三种,即神经调节、体液调节和自身调节。一般认为神经调节作用迅速、精确和短暂,起主导作用;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。

1.神经调节(nervous regulation):是通过反射而影响生理功能的一种调节方式,是人体生理功能中最主要的形式。反射(reflex)是指机体在中枢神经系统参与下,对内外环境刺激所做出的规律性应答。反射的结构基础是反射弧,由感受器、传入神经、神经中枢、传出神经和效应器五个部分组成。

2.体液调节(humoral regulation):是指机体内某些特殊的化学物质经体液途径影响生理功能的一种调节方式。作用方式包括远距分泌、旁分泌、自分泌和神经分泌。

3.自身调节(autoregulation):是指组织细胞不依赖于神经或体液因素,自身对环境刺激发生的一种适应性反应。

二、体内的控制系统

运用数学和物理学的原理和方法,分析研究机器和动物体内的控制和通信的一般规律的学科,称为控制论。生理学中则主要探讨器官和系统水平以及整体水平的控制系统。任何控制系统都由控制部分和受控部分组成,人体内的控制系统可分为非自动控制系统、反馈控制

系统和前馈控制系统三大类。

1.非自动控制系统:由控制部分对受控部分发出活动的指令,但受控部分的活动不会影响控制部分的活动。其控制方式是单向的,是一个开环系统,在人体功能调节中较为少见。

2.反馈控制系统:控制部分发出指令控制受控部分的活动,而控制部分自身的活动又接受来自受控部分返回信息的影响。由受控部分发出的信息反过来影响控制部分的活动,称为反馈。反馈控制系统是一个闭环系统,因而具有自动控制的能力。反馈控制系统的缺点是反应有一定的波动和时间滞后现象。

(1)负反馈:受控部分发出的反馈信息调整控制部分的活动,最终使受控部分的活动朝着与它原先活动相反的方向改变,称为负反馈。人体内负反馈极为多见, 如减压反射。

(2)正反馈:受控部分发出的反馈信息促进与加强控制部分的活动,最终使受控部分的活动朝着与它原先活动相同的方向改变,称为正反馈。体内正反馈较少见,如血液凝固。

3.前馈控制系统:控制部分在反馈信息尚未到达前已受到纠正信息(前馈信息)的影响,及时纠正其指令可能出现的偏差,这种自动控制形式称为前馈。前馈作用迅速,并具有预见性,因而适应性更大;缺点是有时会发生失误。

第二章细胞的基本功能

第一节 细胞膜的结构和物质转运功能

一、细胞膜的结构概述

机体的每个细胞都被一层薄膜所包被,称为细胞膜。细胞膜主要有脂质和蛋白质组成,此外还有少量的糖类物质。Singer和 Nicholson于1972年提出的液态镶嵌模型,即膜的基架是液态的脂质双分子层,其中镶嵌着许多具有不同结构和功能的蛋白质。

1.脂质双分子层

(1)成分:膜脂质主要由磷脂、胆固醇和少量糖脂构成。

(2)结构:磷脂、胆固醇和糖脂都是一些双嗜性分子,这些分子以脂质双层的形式存在于质膜中,亲水端朝向细胞外液或胞质,疏水的脂肪酸烃链则彼此相对,形成膜内部的疏水区。

(3)特点:

①流动性

②稳定性

2.细胞膜的蛋白:根据膜蛋白在膜上存在的形式,可分为表面蛋白和整合蛋白两类。与物质跨膜转运功能有关的功能蛋白,如载体、通道,都属于整合蛋白。细胞膜的功能主要是通过膜蛋白来实现的,膜蛋白的种类及含量越多,该细胞的功能也就越复杂。

3.细胞膜的糖类:细胞膜所含糖类甚少,主要是一些寡糖和多糖链,它们以共价键的形式和膜脂质或膜蛋白结合,形成糖脂或糖蛋白。结合于糖脂或糖蛋白上的糖链仅存在于膜的外侧,通常具有受体或抗原的功能。

二、物质的跨膜转运

质膜不仅在维持细胞正常的代谢活动中起重要的屏障作用,在物质的跨膜转运中也起重要的参与作用。脂溶性的和少数分子很小的水溶性物质可直接穿越细胞膜;大部分水溶性溶质分子和所有离子的跨膜转运需要有膜蛋白介导来完成;大分子物质或物质团块则以复杂的出胞或入胞的方式整装进出细胞。

1.单纯扩散

(1)概念:脂溶性的和少数分子很小的水溶性的物质通过脂质双层由高浓度一侧向低浓度一侧转运的过程,称为单纯扩散。如氧气、二氧化碳、水等的跨膜转运。

(2)影响因素:某物质通过膜的难易程度取决于它们的脂溶性和分子大小,扩散的方向和速度取决于膜两侧该物质的浓度差和膜对该物质的通透性。

(3)特点:不需要外力帮助,也不消耗能量,是一被动过程。

2.膜蛋白介导的跨膜转运:介导转运的膜蛋白可分为载体蛋白(简称载体,也称转运体)和离子通道(简称通道)两大类。有些载体具有ATP酶活性,称为离子泵,离子泵由于具有分解ATP的能力,也称为ATP酶。

(1)通道介导的跨膜转运:通道介导的跨膜转运都是被动的,也称为经通道易化扩散。这种跨膜转运的特征是:①高速度;②离子选择性;③门控。根据对不同刺激的敏感性,离子通道通常可分为化学门控通道、电压门控通道以及机械门控通道等。

(2)载体介导的跨膜转运:跨膜转运的特征是:①转运速率存在饱和现象;②载体与溶质的结合具有结构特异性;③结构相似的溶质经同一载体转运时有竞争抑制。载体介导的跨膜转运可分为三种形式:

1)经载体易化扩散:

2)原发性主动转运:特点是:①在物质转运过程中,细胞要代谢供能;②物质转运是逆电-化学梯度进行的。

在细胞膜上普遍存在的离子泵是钠-钾泵(sodium potassium pump),简称钠泵,也称Na+-K+ -ATP酶。钠泵的主要功能包括:①钠泵活动造成的细胞内高K+是许多代谢反应进行的必要条件;②维持胞内渗透压和细胞容积;③建立Na的跨膜浓度梯度,为继发性主动转运的物质提供势能储备;④钠泵活动造成的跨膜浓度梯度,是细胞发生电活动的前提条件;⑤钠泵活动是生电性的,可直接影响膜电位,使膜内电位的负值增大。

3)继发性主动转运:如葡萄糖在小肠黏膜上皮的主动吸收,就是由Na+-葡萄糖同向转运体和钠泵的耦联活动而完成的。

3.出胞和入胞

出胞和入胞主要是依靠细胞本身的活动来完成的,也需要细胞代谢供能。

第二节细胞的信号转导

一、离子通道型受体介导的信号转导

离子通道型受体属于化学门控通道,也称递质门控通道或促离子型受体。如骨骼肌终板膜上的N2型ACh受体阳离子通道。离子通道型受体介导信号转导的特点是路径简单、速度

快,对外界作用出现反应的位点较局限。

二、G蛋白耦联受体介导的信号转导

1.主要的信号蛋白

(1)G蛋白耦联受体:又称促代谢型受体。G蛋白耦联受体种类繁多,构成细胞膜上最大的受体分子超家族,每种受体都由一条包含7次跨膜α螺旋的肽链构成,故也称为7次跨膜受体。G蛋白耦联受体与配体结合后,通过构象变化引起对G蛋白的结合和激活。

(2)G蛋白:鸟苷酸结合蛋白简称G蛋白,通常是指由α、β和γ三个亚单位构成的三聚体G蛋白。G蛋白的种类很多,所有G蛋白的共同特征是其中的α亚单位同时具有结合GTP或GDP的能力和具有GTP酶活性。G蛋白的分子构象有结合GDP的失活态和结合GTP的激活态两种,并能互相转化,在信号转导中起着分子开关的作用。G蛋白激活后,可进一步激活膜的效应器蛋白,把信号向细胞内转导。

(3)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苷酸环化酶(AC)、磷脂酶C(PLC)、磷脂酶A2和磷酸二酯酶等,它们催化生成(或分解)第二信使物质,将

信号转导到细胞内。 +

(4)第二信使: 是指激素、递质、细胞因子等信号分子作用于细胞膜后产生的细胞内信号分子,能把细胞外信号分子携带的信息转入胞内。较重要的有环-磷酸腺苷(cAMP)、三磷酸肌醇(IP3)、二酰甘油(DG)、环-磷酸鸟苷(cGMP)和Ca2+等。

2.主要的G蛋白耦联受体信号转导途径

(1)受体-G蛋白-AC途径

(2)受体-G蛋白-PLC途径

3.注意:①不同的G蛋白可激活不同的酶,产生不同的信使分子;②G蛋白效应器和第二信使具有多样性;③第二信使物质的生成要经过一系列酶催化反应,故有生物放大作用;④ 第二信使是通过其相应的蛋白激酶的活化引起一连串的底物蛋白(酶)磷酸化而发生效应;⑤G蛋白耦联受体介导的信号转导的特点是效应出现较慢、反应较灵敏、作用较广泛。

三、酶联型受体介导的信号转导

酶联型受体也是一种跨膜蛋白,但每个受体分子只有1次穿膜。它往往既有与信号分子结合的位点,起受体的作用,又具有酶的催化作用,通过它们的这种双重作用完成信号转导。 较重要的有酪氨酸激酶受体、酪氨酸激酶结合型受体和鸟苷酸环化酶受体。

第三节 细胞的电活动

一切活细胞无论处于安静或活动状态都存在电的活动,这种电的活动称为生物电。人体和各器官表现的电现象,是以细胞水平的生物电现象为基础的,而细胞生物电又是细胞膜两侧带电离子的不均匀分布和一定形式的跨膜移动的结果。

一、膜的被动电学特性和电紧张电位

1.膜电容:细胞膜具有显著的电容特性,且膜电容较大;当膜上的离子通道开放而引起带电离子的跨膜流动时,就相当于在电容器上充电或放电,从而在膜两侧产生电位差,即跨膜电位,简称膜电位。

2.膜电阻:通常用它的倒数膜电导G来表示。对带电离子而言,膜电导是膜对离子通透性的观测指标;细胞膜对某离子电导的变化与其对该离子的通透性的变化是完全一致的。

3.轴向电阻:沿细胞的长轴存在,数值决定于胞质溶液本身的电阻和细胞的直径;细胞直径越大,轴向电阻越小。

4.电紧张电位:由膜的被动电学特性决定其空间分布的膜电位称为电紧张电位。电紧张电位的幅度达到一定水平,就会引起相当多的钠通道或钙通道的激活,从而引发动作电位;细胞膜电紧张电位发生的速度和扩布的范围也是影响动作电位产生和传播速度的重要因素。

二、静息电位及其产生机制

1.细胞的静息电位

(1)概念:静息时,质膜两侧存在着外正内负的电位差称为静息电位(resting potential,RP)。

(2)特征:①通常是平稳的直流电位;②不同细胞静息电位的数值可以不同,并且只要细胞未受刺激、生理条件不变,这种电位将持续存在。

(3)注意:①平稳的静息电位存在时细胞膜电位外正内负的状态称为极化;②静息电位(的绝对值)增大的过程或状态称为超极化;③静息电位(的绝对值)减小的过程或状态称为去极化或除极化;④去极化至零电位后膜电位如进一步变为正值,则称为反极化,膜电位高于零电位的部分称为超射;⑤细胞膜去极化后再向静息电位方向恢复的过程,称为复极化。

2.静息电位产生的机制

(1)膜学说: 1902年Bernstein认为生物电现象的各种表现,主要是由于细胞内外离子分布不均匀以及在不同状态下,细胞膜对不同离子的通透性不同。

(2)机制:静息电位主要是由K+外流形成的,非常接近于K+的平衡电位。

(3)影响静息电位的因素:①细胞外K浓度的改变;②膜对K和Na的相对通透性,如膜对K的通透性相对增大,静息电位则增大;③钠泵活动的水平,如活动增强将使膜发生一定程度的超极化。

三、动作电位及其产生机制

1.细胞的动作电位

(1)概念:在静息电位的基础上,给细胞一个适当的刺激,可触发其产生可传播的膜电位波动,称为动作电位(action potential,AP)。

(2)组成:在神经纤维上,其主要部分表现为尖峰状的电位变化,称为锋电位;锋电位具有动作电位的主要特征,是动作电位的标志。在锋电位后出现的膜电位低幅而缓慢的波动,称为后电位;后电位又分为负后电位(后去极化)和正后电位(后超极化)。

(3)特征:①“全或无”特性;②不衰减性传播。

2.动作电位的产生机制

(1)电化学驱动力:当某种离子跨膜扩散时,它受到来自浓度差和电位差的双重驱动力,两个驱动力的代数和称为电化学驱动力。当电化学驱动力推动正电荷由膜外流入膜内时,这一方向的离子电流,称为内向电流;当电化学驱动力推动正电荷由膜内流出膜外时,这一方向的离子电流,称为外向电流。内向电流使膜去极化,而外向电流则使膜复极化或超极化。

(2)动作电位产生的过程

1)锋电位的上升支:接近于Na+的平衡电位。

2)锋电位的下降支:是K+外流所致。

3)后电位:负后电位一般认为是在复极时迅速外流的K蓄积在膜外侧附近,暂时阻碍了K+外流所致;正后电位一般认为是生电性钠泵作用的结果。

(3)注意

1)膜对Na+通透性增大,实际上是膜结构中存在的电压门控性Na+通道开放的结果。Na+通道有以下特点:①去极化程度越大,其开放的概率也越大,是电压依赖性的;②开闭是全或无式的,并且开、闭之间的转换速度非常快;③至少存在关闭、激活和失活三种功能状态,其形成与分子内部存在两种门控机制有关。

2)膜电导(通透性)变化的实质就是膜上离子通道随机开放和关闭的总和效应。

3)阈电位:能进一步诱发动作电位的去极化的临界值,称为阈电位(threshold potential)。

3.动作电位的传播:在无髓鞘神经纤维和肌纤维等细胞上,动作电位以局部电流的方式传播。在有髓鞘神经纤维上,局部电流仅在郎飞结之间发生,这种传导方式称为跳跃式传导,传导快且“节能”。

4.缝隙连接:缝隙连接处膜的电阻很小,一个细胞产生的动作电位可通过流经缝隙连接的局部电流直接传播到另一个细胞,使兴奋得以在细胞间直接传播。

四、局部电位

1.概念:当去极化的刺激很弱时,Na+通道并未被激活,仅在膜的局部产生电紧张电位;当去极化刺激稍强时,可引起少量的Na+通道激活和内向离子电流,在受刺激局部出现一个较小的膜的去极化,与电紧张电位叠加,这种产生于膜的局部、较小的去极化反应称为局部反应(local response),产生的电位称为局部电位。

2.特点:①等级性;②电紧张传播,其随传播距离增加而逐渐衰减;③没有不应期。

五、可兴奋细胞及其兴奋性

1.兴奋性和可兴奋细胞:兴奋性是指细胞受到刺激后产生动作电位的能力,而兴奋已被看作是动作电位的同义语或动作电位的产生过程。凡在接受刺激后能产生动作电位的细胞,称为可兴奋细胞。一般认为,神经细胞、肌肉细胞和腺细胞都属于可兴奋细胞。 +++++

篇二:生理学笔记

第一章 绪 论

一、 什么是生理学?

生理学是生物科学中的一个分支,是一门实验性科学,它以生物机体的功能为研究对象。生理学的任务就是研究这些生理功能的发生机制、条件、机体的内外环境中各种变化对这些功能的影响以及生理功能变化的规律。

二、 内环境与稳态的概念

(1)内环境的概念 内环境指细胞直接生存并与之进行物质交换的环境,主要由组织液和血浆组成。

(2)稳态 内环境理化性质维持相对恒定的状态,称为稳态,它是一种动态平衡。细胞的正常代谢活动需要稳态,而代谢活动本身又经常破坏稳态,生命活动正是在稳态不断破坏和不断恢复的过程中维持和进行的。

三、 人体生理功能三大调节方式?各有何特点?

1.神经调节 指通过神经系统的活动,对生物体各组织、器官、系统所进行的调节。特点是准确、迅速、持续时间短暂。

2、体液调节 体内产生的一些化学物质(激素、代谢产物)通过体液途径(血液、组织液、淋巴液)对机体某些系统、器官、组织或细胞的功能起到调节作用。特点是作用缓慢、持久而弥散。

3.自身调节 组织和细胞在不依赖于神经和体液调节的情况下,自身对刺激发生的适应性反应过程。特点是调节幅度小。

四、什么是反射? 反射指生物体在中枢神经系统参与下对刺激产生的规律性反应。

五、正、负反馈的概念.

负反馈 凡是反馈信息与控制信息的作用性质相反的反馈,称为负反馈,起纠正、减弱控制信息的作用。 正反馈 凡是反馈信息与控制信息的作用性质相同的反馈,称为正反馈,起加强控制信息的作用。

第二章 细胞的基本功能

一、细胞膜的跨膜物质转运形式有哪些?各有何特点?

细胞膜对物质转运形式有单纯扩散、易化扩散、主动转运和人胞、出胞。从能量的角度来看,单纯扩散与易化扩散时,物质是顺电—化学梯度通过细胞膜的,不耗能,属于被动转运。主动转运是指物质逆电化学梯度通过细胞膜的耗能的转运过程。这里,电—化学梯度包括电学梯度(电位差)和化学梯度(浓度差)两层含义。

1、细胞膜转运物质的方式及其各自的特点归纳如下:

表2-1 细胞膜转运物质的方式及特点

转运方式 单纯扩散 主动转运 载体运输 通道转运 出胞 入胞

转运物质 小分子脂溶性 小分子非脂溶性 小分子非脂溶性 小分子非脂溶性 大分子团块 大分子团块 转运特点 顺浓度差顺电位差不耗能 逆浓度差逆电位差利用生物泵耗能 ①结构特异性 ②饱和现象③竞争性抑制顺浓度差顺电位差不耗能 ①化学门控通道 ②电压门控通道③机械门控通道顺浓度差顺电位差不耗能 耗能 耗能

二、细胞的生物电现象

1. 兴奋性的概念

1) 兴奋性:活细胞或组织对外界刺激具有发生反应的能力或特性称为兴奋性。 2) 可兴奋细胞: 神经、肌肉、腺体三种组织接受刺激后,就能迅速表现出某种形式的反应,因此被称作可兴奋细胞或可兴奋组织。在近代生理学中,兴奋性被理解为细胞在接受刺激时产生动作电位的能力,而兴奋就成为动作电位的同义语。只有那些在受刺激时能出现动作电位的组织,才能称为可兴奋组织;兴奋性的高低指的是反应发生的难易程度。

2、引起兴奋的条件

l 刺激的概念: 刺激是指能引起细胞、组织和生物体反应的内外环境的变化。

l 阈强度、阈刺激的概念

当一个刺激的其他参数不变时,能引起组织兴奋,即产生动作电位所需的最小刺激强度称为阈强度,简称阈值。衡量兴奋性高低,通常以阈值为指标。阈值的大小与兴奋性的高低呈反变关系,组织或细胞产生兴奋所需的阈值越高,其兴奋性越低;反之,其兴奋性越高。

刺激强度等于阈值的刺激称为阈刺激,高于阈值的刺激称为阈上刺激,低于阈值的刺激称为阈下刺激。阈下刺激不能引起组织细胞的兴奋,但不是对组织不产生任何影响。

l 刺激引起组织兴奋必须达到的条件 刺激除能被机体或组织细胞感受外,还必须是阈刺激。如果刺激强度小于阈强度,则这个刺激不论持续多长时间也不会引起组织兴奋;如果刺激的持续时间小于时间阈值,则不论使用多么大的强度也不会引起组织兴奋。 3、组织兴奋恢复过程中兴奋性的变化如何? l 织兴奋恢复过程中兴奋性的变化总结

表2-2 组织兴奋恢复过程中兴奋性的变化

名称 兴奋性 阈值 引起兴奋条件

绝对不应期 相对不应期超常期低常期 等于0 低于正常高于正常低于正常 —— 增大减小增大 不可能产生兴奋 阈上刺激方可小于阈刺激也可阈上刺激方可

l 绝对不应期的存在的意义:绝对不应期的持续时间相当于前次兴奋所产生动作电位主要部分的持续时间,绝对不应期的长短决定了两次兴奋间的最小时间间隔。细胞在单位时间内所能兴奋的次数,亦即它能产生动作电位的次数总不会超过绝对不应期所占时间的倒数。

4、试述细胞的生物电现象及其产生机制 。

1) 静息电位的概念 静息电位是指细胞处于安静状态(未受刺激)时,存在于细胞膜内外两侧的电位差,又称跨膜静息电位。

2) 静息电位产生机制 细胞膜两侧带电离子的分布和运动是细胞生物电产生的基础。静息电位也不例外。

A. 产生的条件: ①细胞内的K+的浓度高于细胞外近30倍。②在静息状态下,细胞膜对K+的通透性大,对其他离子通透性很小。

B. 产生的过程:K+顺浓度差向膜外扩散,膜内C1-因不能透过细胞膜被阻止在膜内。致使膜外正电荷增多,电位变正,膜内负电荷相对增多,电位变负,这样膜内外便形成一个电位差。当促使K+外流的浓度差和阻止K+外流的电位差这两种拮抗力量达到平衡时,使膜内外的电位差保持一个稳定状态,即静息电位。这就是说,细胞内外K+的不均匀分布和安静状态下细胞膜主要对K+有通透性,是使细胞能保持内负外正的极化状态的基础,所以静息电位又称为K+的平衡电位。

4) 动作电位的概念 指可兴奋细胞受到刺激时,在静息电位的基础上爆发的一次膜两侧电位的快速可逆的倒转,并可以扩布的电位变化。

5)动作电位的产生机制

· 组成 动作电位包括上升支(去极相,膜内电位由—90mV上升到+30mV)和下降支(复极相,恢复到接近刺激前的静息电位水平)。上升支超过0mV的净变正部分,称为超射。上升支持续时间很短,约0.5ms。 · 产生的条件: (1)细胞内外存在着Na+的浓度差,Na+在细胞外的浓度是细胞内的13倍之多。(2)当细胞受到一定刺激时,膜对Na+的通透性增加。

· 产生的过程 细胞外的Na+顺浓度梯度流人细胞内→当膜内负电位减小到阈电位时→Na+通道全部开放→Na+顺浓度梯度瞬间大量内流,细胞内正电荷增加→膜内负电位从减小到消失进而出现膜内正电位→膜内正电位增大到足以对抗由浓度差所致的Na+内流→跨膜离子移动和膜两侧电位达到一个新的平衡点,形成锋电位的上升支,该过程主要是Na+内流形成的平衡电位,故称Na+平衡电位。在去极化的过程中,Na+通道失活而关闭,K+通道被激活而开放,Na+内流停止,膜对K+的通透性增加,K+借助于浓度差和电位差快速外流,使膜内电位迅速下降(负值迅速上升),直至恢复到静息值,由+30mV降至—90mV,形成动作电位的下降支(复极相)。该过程是K+外流形成的。当膜复极化结束后,膜上的Na+—K+泵开始主动将膜内的Na+泵出膜外,同时把流失到膜外的K+泵回膜内,Na+—K+的转运是耦联进行的,以恢复兴奋前的离子分布的浓度。

6) 动作电位的特点 ①―全或无‖现象:该现象可以表现在两个方面:一是动作电位幅度。细胞接受有效刺激后,一旦产生动作电位,其幅值就达最大,增大刺激强度,动作电位的幅值不再增大。二是不衰减传导。动作电位在细胞膜的某一处产生后,可沿着细胞膜进行传导,无论传导距离多远,其幅度和形状均不改变。②脉冲式传导:由于不应期的存在,使连续的多个动作电位不可能融合在一起,因此两个动作电位之间总是具有一定的间隔,形成脉冲式。

三、引起兴奋的关键——阈电位

1、阈电位的定义

阈电位在外加有效刺激作用下,膜内电位去极化到某一临界值能引起大量Na+内流而产生动作电位,这一临界值称为阈电位。

2、阈电位和动作电位的关系 阈电位是导致Na+通道开放的关键因素,此时Na十内流与Na十通道开放之间形成一种正反馈过程,其结果是膜内去极化迅速发展,形成动作电位的上升支。

四.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一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十内流所致,只是在阈下刺激时,Na十通道开放数目少,Na十内流少,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2-3 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 有

总和 有 无

全或无 无,电位幅度随刺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

五.兴奋在同一细胞上如何传导

动作电位一旦在细胞膜的某一点产生,它就会沿着细胞膜向周围传播,直到整个细胞膜都产生动作电位为止。动作电位在单一细胞上的传播叫做传导。动作电位的传导实质上是局部电流流动的结果。

在有髓纤维兴奋时,动作电位只能在朗飞氏结处产生,兴奋传导时的局部电流亦只能出现在兴奋处的朗飞氏结和未兴奋的朗飞氏结之间,于是形成了动作电位的跳跃式传导。有髓纤维跳跃式传导,加之其轴突较粗、电阻小,因此其传导速度要比无髓纤维快得多。

六.试述神经与肌肉接头处的兴奋传递过程及其特点。

u 神经肌肉接头兴奋传递的过程:神经末梢兴奋 接头前膜去极化 前膜对Ca2+的通透性增加 Ca2+顺浓度差流人膜内 内流的Ca2+促使含有ACh的囊泡破裂,ACh被释放 ACh在接头间隙扩散 ACh与终板膜的N受体结合 终板膜对Na+通透性增高,Na+内流 终板电位(局部电位) 终板电位总和并达到阈电位 肌细胞产生动作电位。

神经肌肉接头兴奋传递的特点:(1)单向传递;(2)突触延搁;(3)易受外界因素影胸。

注意:终板电位是局部电位,具有局部电位的所有特征。终板电位不能引起肌肉收缔。每一次神经冲动引起的ACh释放足以使终板电位总和到阈电位水平,因此这种兴奋传递是1对1的。

七、肌细胞的肌肉收缩过程

肌细胞膜兴奋传导到终池 终池Ca2+释放 肌浆Ca2+浓度增高 Ca2+与肌钙蛋白结合 肌钙蛋白变构 原肌凝蛋白变构 肌球蛋白横桥头与肌动蛋白结合 横桥头ATP酶激活分解ATP 横桥扭动 细肌丝向粗肌丝滑行 肌小节缩短。

注意:Ca2+是兴奋收缩过程的偶联因子

第三章 血 液

一、简述血液的基本功能。

1) 运输功能:运输氧、二氧化碳和营养物质,同时将组织细胞代谢产物、有害物质等输送到排泄器官排出体外。

2) 维持内环境稳态:各种物质的运输可以使新陈代谢正常顺利进行;血液本身可以缓冲某些理化因素的变化;通过血液运输为机体调节系统提供必须的反馈信息。

3) 参与体液调节:通过运输体液调节物质到达作用部位而完成。如:激素的全身性体灌调节作用。

4) 防御保护功能:各类白细胞的作用,血浆球蛋白的作用,生理止血、凝血过程的发生,扩凝系统与纤溶系统的存在等均可以体现出血液的防御保护功能。

二、血浆渗透压的组成及其生理意义如何?

组成:包括晶体溶质颗粒(无机盐和小分子有机物)形成的晶体渗透压和胶体溶质颗粒(血浆蛋白质)形成的

胶体渗透压。

血浆渗透压的生理意义:血浆晶体渗透压能调节细胞内外水平衡,维持红细胞的正常形态和膜的完整;血浆胶体渗透压调节血管内外水的分布、维持血容量。

三、血液凝固的概念

概念:血液自血管流出后,由流动的溶胶状态变为不流动的凝胶状态的过程称为血液凝固。血液凝固过程是一系列蛋白质有限水解过程,该过程有12个凝血因子参与,大致分为三个基本阶段,如下图所示:

因子X的激活(Xa)可以通过两种途径实现:内源性激活途径和外源性激活途径。

(1)内源性激活途径 是由血浆中的因子Ⅻ的激活开始的。因子Ⅻ与血管内膜下的胶原纤维接触激活成Ⅻa。此后,Ⅻa相继激活因子Ⅺ和Ⅸ,Ⅸa与因子Ⅷ、血小板因子3和Ca2+组成复合物,该复合物即可激活因子X。

(2)外源性激活途径 始动因子为组织因子Ⅲ。指损伤的血管外组织释放因子Ⅲ参与激活因子Ⅹ生成Ⅹa的凝血途径。该途径生化反应步骤简单,故所需时间短于内源性凝血。

因子X的激活与凝血酶原的激活都是在血小板因子3提供的磷脂表面进行的,因此称为磷脂表面阶段。在凝血过程的三个阶段中,Ca2+都是不可缺少的。

四.血浆中的抗凝物质及其作用机理

血浆中最重要的抗凝物质是抗凝血酶Ⅲ和肝素。抗凝血酶Ⅲ与凝血酶结合形成复合物,使凝血酶失活。肝素能加强抗凝血酶Ⅲ的活性及加速凝血酶失活,还能使血管内皮释放凝血抑制物和纤溶酶原激活物。近年来发现血浆中蛋白质C可灭活因子V和Ⅷ、限制因子Xa与血小板结合和加强纤维蛋白溶解。 五.纤维蛋白溶解

在小血管中一旦形成血凝块,纤维蛋白可逐渐溶解(简称纤溶)、液化;在血管外形成的血凝块,也会逐渐液化。参与纤溶的因子包括纤溶酶原、纤溶酶、纤溶酶原激活物和纤溶酶抑制物。纤溶过程分两个阶段,即纤溶酶原的激活和纤维蛋白的降解。

六、ABO血型分类的依据是什么?鉴定ABO血型有何临床意义? 输血的原则是什么?

(1)ABO血型系统分型的原则 ABO血型系统有两种凝集原(抗原),即A凝集原和B凝集原,均存在于不同人的红细胞膜的表面。根据红细胞膜上含有凝集原的种类及有无,将人类的血型分为四型:含有A凝集原的为A型,含有B凝集原的为B型,含有A和B两种凝集原的为AB型,不含A凝集原也不含B凝集原的为O型。人的血浆中天然存在两种相应的凝集素(抗体),即抗A凝集素与抗B凝集素。相对应的凝集原与凝集素相遇会发生抗原抗体反应,因此它们不能同时存在于同一个人的红细胞和血浆中。 凝集原与凝集素分布情况如下表:

血型 红细胞膜上的凝集原 血浆中的凝集素

A A 抗B

B B 抗A

AB A和B 无

O 无 抗A和抗B

(2)鉴定ABO血型系统的临床意义与输血原则 对应的凝集原与凝集素(如A凝集原与抗A凝集素、B凝集原与抗B凝集素)相遇时,红细胞会发生凝集反应,最终红细胞溶血,这是一种会危及生命的输血反应,应当避免。因此,临床上采用同型输血是首选的输血原则,因为同型血液不存在对应的凝集原和凝集素相遇的机会。若在无法得到同型血液的特殊情况下,不同血型的互相输血,则要遵守一个原则:供血者红细胞不被受血者血清凝集,而且输血量要少,速度要慢。根据这一原则,O型血红细胞只能少量的输给其他ABO血型者。

第四章 血液循环

一、心脏的泵血功能

1.心动周期

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,

2.心动周期与心率的关系

心动周期时间的长短与心率有关,心率增快时,心动周期将缩短,收缩期和舒张期都相应缩短,但舒张期缩短的比例较大,心肌工作的时间相对延长,所以心率过快将影响心脏泵血功能。

二、一个心动周期中,各时期压力、容积、瓣膜启闭、血流方向变化情况如何?

以左心室为例,现将心动周期中瓣膜开关、心室压力、心室容积、血流方向等四项变化简扼归纳下表

心动周期 心室内压力 房室瓣 半月瓣 血流方向 心室容积

心房收缩期 ↑ 房>室 <动 开 关 房→室 增大

等容收缩相 ↑↑ 房<室 <动 关 关 -- --

快速射血相 ↑↑ 房<室 >动 关 开 室→动 缩小

减慢射血相 ↓ 房<室 <动 关 开 室→动 缩小

等容舒张相 ↓↓ 房<室 <动 关 关 -- --

快速充盈相 ↓↓ 房>室 <动 开 关 -- 增大

减慢充盈相 ↓ 房>室 <动 开 关 房→室 增大

注:房:代表左心房;室:代表右心室;动:代表主动脉

三、简述心脏泵血功能的评价指标

1.每搏输出量和心输出量 一侧心室一次收缩所射出的血液量为搏出量;每搏输出量与心率的乘积为心输出量。

2.射血分数 每搏输出量与心室舒张末期的容积的百分比。人体安静时的射血分数约为55%~65%。射血分数与心肌的收缩能力有关,心肌收缩力越强,则每搏输出量越多,在心室内留下的血量将越少,射血分数也越大。 3、心指数

以单位体表面积(m2)计算的每分输出量称为心指数。年龄在10岁左右,静息心指数最大,以后随年龄增长而逐渐下降。

4.心脏做功量

心脏收缩将血液射人动脉时,是通过心脏做功释放的能量转化为血流的动能和压强能,以驱动血液循环流动。其中压强能的大部分用于维持血压,搏出血液的压强能一般用平均动脉压表示。

四、试述心室肌细胞动作电位产生的机制。

心室肌细胞动作电位的全过程分为五个时期:

(一)0期(去极化期) 在兴奋激发下,当心室肌细胞的静息电位去极化到达阈电位-70mV时,膜的钠通道开放,Na+快速大量流人细胞内流,使膜内电位迅速上升到+30mV,由去极化到反极化。膜内电位从0mV到+30mV,谓之超射。

(二)1期(快速复极化初期) 于快钠通道很快失活,Na+内流停止,同时钾离子通道激活,立即出现K+外流的快速短暂复极化过程。膜电位迅速下降到0mV左右,历时约10ms。

(三)2期(平台期或缓慢复极化期) 复极化电位达0mV左右之后,复极化过程变慢。主要是Ca2+缓慢持久的内流抵消了K+外流使膜电位保持在0mV左右,形成一个平坡,故称平台期。

(四)3期(快速复极化末期) 平台期末钙通道失活,而K+继续外流,使膜内电位继续下降以后,膜对K+通透性增高,使复极化过程越来越快,直至膜电位迅速下降到—90rnV,复极化完成。

(五)4期(静息期) 3期之后膜电位已恢复到静息电位水平,但离子分布状态尚未恢复,此期通过膜上离子泵的转运把内流的Na+和Ca2+泵到膜外,把外流的K+泵回膜内,使离子浓度恢复到兴奋前的静息状态。

五、试述影响心输出量的因素。

心输出量为搏出量与心率的乘积,心脏通过搏出量和心率两方面来调节泵血功能。

(一)搏出量的调节

(1)异长调节:是指通过心肌细胞本身初长度的变化而引起心肌收缩强度的改变。在心室前负荷以及初长度达到最适水平之前,随着前负荷及其决定心肌细胞肌小节的初长度的增加,使粗细肌丝的有效重叠程度增加,因而激活时可形成的横桥联结数目相应增加,肌小节的收缩强度增加,使整个心室收缩强度增加,搏出量和搏功增加。

心室舒张末期充盈量代表心室肌的前负荷。在心室其他条件不变的情况下,凡是影响心室充盈量的因素,都能通过异长调节使搏出量改变。心室充盈量是静脉回心血量和心室射血后乘余血量的总和。静脉回心血量与心室舒张充盈持续时间和静脉血回流速度有关。心率增快时,心室舒张充盈期缩短,充盈不完全,搏出量减少;静脉血回流速度愈快,心室充盈量愈大,搏出量增加。

异长调节的主要作用是对搏出量作精细的调节。当体位改变或动脉压突然增高,以及当左右心室搏出量不平衡等情况下所出现的充盈量的微小变化,可通过此机制来改变搏出量,使之与充盈量达到平衡。

(2)等长调节:通过心肌收缩能力(即心肌不依赖于前后负荷而改变其力学活动的一种内在特性)的改变,从而影响心肌收缩的强度和速度,使心脏搏出量和搏功发生相应改变的调节,称为等长调节。它与心肌初长度无关。心肌收缩能力受多种因素的影响,兴奋—收缩耦联的各个环节都能影响收缩能力,其中横桥联结数(活化横桥数)和肌凝蛋白的ATP酶活性是控制收缩能力的主要因素。凡能增加兴奋后胞浆Ca2+

篇三:生理学 笔记

生理学

绪 论 考纲要求

1、机体与环境的关系:刺激与反应,兴奋与抑制,兴奋性和阈。

2、稳态的概念,内环境相对恒定的重要意义。

3、神经调节、体液调节和自身调节的生理意义和功能。 考纲精要

一、生命活动的基本特征

新陈代谢、兴奋性、生殖。

1、新陈代谢:是指机体与环境之间不断进行物质交换和能量交换,以实现自我更新的过程。包括合成代谢和分解代谢。 2、兴奋性:指可兴奋组织或细胞受到特定刺激时产生动作电位的能力或特性。而刺激是指能引起组织细胞发生反应的各种内外环境的变化。

刺激引起组织兴奋的条件:刺激的强度、刺激的持续时间,以及刺激强度对时间的变化率,这三个参数必须达到某个最小值。在其它条件不变情况下,引起组织兴奋所需刺激强度与刺激持续时间呈反变关系。 衡量组织兴奋性大小的较好指标为:阈值。阈值:刚能引起可兴奋组织、细胞去极化并达到引发动作电位的最小刺激强度。 3、生殖:生物体生长发育到一定阶段,能

够产生与自己相似的个体,这种功能称为生殖。生殖功能对种群的繁衍是必需的,因此被视为生命活动的基本特征之一。 二、生命活动与环境的关系

对多细胞机体而言,整体所处的环境称外环境,而构成机体的细胞所处的环境称为内环境。内、外环境与生命活动相互作用、相互影响。当

机体受到刺激时,机体内部代谢和外部活动,将会发生相应的改变,这种变化称为反应。反应有兴奋和抑制两种形式。

三、人体功能活动的调节机制

机体内存在三种调节机制:神经调节、体液调节、自身调节。

1、神经调节:是机体功能的主要调节方式。调节特点:反应速度快、作用持续时间短、作用部位准确。基本调节方式:反射。反射活动的结构基础是反射弧,由感受器、传入神经、反射中枢、传出神经和效应器五个部分组成。 反射与反应最根本的区别在于反射活动需中枢神经系统参与。

2、体液调节:发挥调节作用的物质主要是激素。激素由内分泌细胞分泌后可以进入血液循

环发挥长距离调节作用,也可以在局部的组织液

内扩散,改变附近的组织细胞的功能状态,这称为旁分泌。调节特点:作用缓慢、持续时间长、作用部位广泛。(这些特点都是相对于神经调节

而言的。)

神经一体液调节:内分泌细胞直接感受内环境中某种理化因素的变化,直接作出相应的反应。 3、自身调节:是指内外环境变化时组织、

细胞不依赖于神经或体液调节而产生的适应性反应。举例:(1)心室肌的收缩力随前负荷变化而变化,从而调节每搏输出量的特点是自身调节,故称为异长自身调节。(2)全身血压在一定范围内变化时,肾血流量维持不变的特点是自

身调节。

四、生理功能的反馈调控:正反馈和负反馈负反馈:反馈信息与控制信息的作用方向相

反,因而可以纠正控制信息的效应。

负反馈调节的主要意义在于维持机体内环境的稳态,在负反馈情况时,反馈控制系统平时处于稳定状态。 正反馈:反馈信息不是制约控制部分的活动,而是促进与加强控制部分的活动。

正反馈的意义在于使生理过程不断加强,直至最终完成生理功能,在正反馈情况时,反馈控制系统处于再生状态。

生命活动中常见的正反馈有:排便、排尿、射精、分娩、血液凝固等。 五、内环境与稳态

内环境即细胞外液(包括血浆,组织液,淋巴液,各种腔室液等),是细胞直接生活的液体环境。内环境直接为细胞提供必要的物理和化学条件、营养物质,并接受来自细胞的代谢尾产物。内环境最基本的特点是稳态。

稳态是内环境处于相对稳定(动态平衡)的一种状态,是内环境理化因素、各种物质浓度的相对恒定,这种恒定是在神经、体液等因素的调节下实现。稳态的维持主要依赖负反馈。稳态是内环境的相对稳定状态,而不是绝对稳定。 细胞的基本功能考纲要求

1.细胞膜的物质转运。

2.细胞的生物电现象以及细胞兴奋的产生和传导的原理。

3.神经-骨骼肌接头的兴奋传递。考纲精要

一、细胞膜的基本结构——液态镶嵌模型该模型的基本内容:以液态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分子,并连有一些寡糖和多糖链。特点:

(1)脂质膜不是静止的,而是动态的、流动的。

(2)细胞膜两侧是不对称的,因为两侧膜蛋白存在差异,同时两侧的脂类分子也不完全相同。

(3)细胞膜上相连的糖链主要发挥细胞间“识别”的作用。

(4)膜蛋白有多种不同的功能,如发挥转动物质作用的载体蛋白、通道蛋白、离子泵等,

这些膜蛋白主要以螺旋或球形蛋白质的形式存在,并且以多种不同形式镶嵌在脂质双分子层中,如靠近膜的内侧面、外侧面、贯穿整个脂质双层三种形式均有。

(5)细胞膜糖类多数裸露在膜的外侧,可以作为它们所在细胞或它们所结合的蛋白质的特异性标志。

二、细胞膜物质转运功能

物质进出细胞必须通过细胞膜,细胞膜的特殊结构决定了不同物质通过细胞的难易。例如,细胞膜的基架是双层脂质分子,其间不存在大的空隙,因此,仅有能溶于脂类的小分子物质可以自由通过细胞膜,而细胞膜对物质团块的吞吐作用则是细胞膜具有流动性决定的。不溶于脂类的物质,进出细胞必须依赖细胞膜上特殊膜蛋白的帮助。

物质通过细胞膜的转运有以下几种形式:(一)被动转运:包括单纯扩散和易化扩散两种形式。

1.是指小分子脂溶性物质由高浓度的一侧通过细胞膜向低浓度的一侧转运的过程。跨膜扩散的最取决于膜两侧的物质浓度梯度和膜对该物质的通透性。单纯扩散在物质转运的当时是不耗能的,其能量来自高浓度本身包含的势能。2.易化扩散:指非脂溶性小分子物质在特殊膜蛋白的协助下,由高浓度的一侧通过细胞膜向低浓度的一侧移动的过程。参与易化扩散的膜蛋白有载体蛋白质和通道蛋白质。

以载体为中介的易化扩散特点如下:(1)竞争性抑制;(2)饱和现象;(3)结构特异性。以通道为中介的易化扩散特点如下:(1)相对特异性;(2)无饱和现象;(3)通道有“开放”和“关闭”两种不同的机能状态。

(二)主动转运,包括原发性主动转运和继发性主动转运。

主动转运是指细胞消耗能量将物质由膜的低浓度一侧向高浓度的一侧转运的过程。主动转运的特点是:(1)在物质转运过程中,细胞要消耗能量;(2)物质转运是逆电-化学梯度进行;(3)转运的为小分子物质;(4)原发性主动转

运主要是通过离子泵转运离子,继发性主动转运是指依赖离子泵转运而储备的势能从而完成其他物质的逆浓度的跨膜转运。

最常见的离子泵转运为细胞膜上的钠泵(Na+ -K+泵),其生理作用和特点如下:(1)钠泵是由一个催化亚单位和一个调节亚单位构成的细胞膜内在蛋白,催化亚单位有与Na+、ATP结合点,具有ATP酶的活性。(2)其作用是逆浓度差将细胞内的Na+移出膜外,同时将细胞外的K+移入膜内。(3)与静息电位的维持有关。

(4)建立离子势能贮备:分解的一个ATP将3个Na+移出膜外,同时将2个K+移入膜内,这样建立起离子势能贮备,参与多种生理功能和维持细胞电位稳定。

(5)可使神经、肌肉组织具有兴奋性的离子基础。

(三)出胞和入胞作用。(均为耗能过程)出胞是指某些大分子物质或物质团块由细胞排出的过程,主要见于细胞的分泌活动。入胞则指细胞外的某些物质团块进入细胞的过程。因特异性分子与细胞膜外的受体结合并在该处引起的入胞作用称为受体介导式入胞。

记忆要点:(1)小分子脂溶性物质可以自由通过脂质双分子层,因此,可以在细胞两侧自由扩散,扩散的方向决定于两侧的浓度,它总是从浓度高一侧向浓度低一侧扩散,这种转运方式称单纯扩散。正常体液因子中仅有O2、CO2、NH3以这种方式跨膜转运,另外,某些小分子药物可以通过单纯扩散转运。

(2)非脂溶性小分子物质从浓度高向浓度低处转运时不需消耗能量,属于被动转运,但转运依赖细胞膜上特殊结构的“帮助”,因此,可以把易化扩散理解成“帮助扩散”。什么结构发挥“帮助”作用呢?——细胞膜蛋白,它既可以作为载体将物质从浓度高处“背”向浓度低处,也可以作为通道,它开放时允许物质通过,它关闭时不允许物质通过。体液中的离子物质是通过通道转运的,而一些有机小分子物质,例如葡萄糖、氨基酸等则依赖载体转运。至于载体与通道转运各有

何特点,只需掌握载体转运的特异性较高,存在竞争性抑制现象。

(3)非脂溶性小分子物质从浓度低向浓度高处转运时需要消耗能量,称为主动转运。体液中的一些离子,如Na+、K+、Ca2+、H+的主动转运依靠细胞膜上相应的离子泵完成。离子泵是一类特殊的膜蛋白,它有相应离子的结合位点,又具有ATP酶的活性,可分解ATP释放能量,并利用能量供自身转运离子,所以离子泵完成的转运称为原发性主动转运。体液中某些小分子有机物,如葡萄糖、氨基酸的主动转运属于继发性主动转运,它依赖离子泵转运相应离子后形成细胞内外的离子浓度差,这时离子从高浓度向低浓度一侧易化扩散的同时将有机小分子从低浓度一侧耦联到高浓度一侧。肠上皮细胞、肾小管上皮细胞吸收葡萄糖属于这种继发性主动转运。(4)出胞和入胞作用是大分子物质或物质团块出入细胞的方式。内分泌细胞分泌激素、神经细胞分泌递质属于出胞作用;上皮细胞、免疫细胞吞噬异物属于入胞作用。三、细胞膜的受体功能

1.膜受体是镶嵌在细胞膜上的蛋白质,多为糖蛋白,也有脂蛋白或糖脂蛋白。不同受体的结构不完全相同。

2.膜受体结合的特征:①特异性;②饱和性;③可逆性。

四、细胞的生物电现象生物电的表现形式:

静息电位——所有细胞在安静时均存在,不同的细胞其静息电位值不同。

动作电位——可兴奋细胞受到阈或阈上刺激时产生。

局部电位——所有细胞受到阈下刺激时产生。

1.静息电位:细胞处于安静状态下(未受刺激时)膜内外的电位差。

静息电位表现为膜个相对为正而膜内相对为负。

(1)形成条件:

①安静时细胞膜两侧存在离子浓度差(离子不均匀分布)。

②安静时细胞膜主要对K+通透。也就是说,细胞未受刺激时,膜上离子通道中主要是K+通道开放,允许K+由细胞内流向细胞外,而不允许Na+、Ca2+由细胞外流入细胞内。

(2)形成机制:K+外流的平衡电位即静息电位,静息电位形成过程不消耗能量。(3)特征:静息电位是K+外流形成的膜两侧稳定的电位差。

只要细胞未受刺激、生理条件不变,这种电位差持续存在,而动作电位则是一种变化电位。细胞处于静息电位时,膜内电位较膜外电位为负,这种膜内为负,膜外为正的状态称为极化状态。而膜内负电位减少或增大,分别称为去极化和超级化。细胞先发生去极化,再向安静时的极化状态恢复称为复极化。2.动作电位:

(1)概念:可兴奋组织或细胞受到阈上刺激时,在静息电位基础上发生的快速、可逆转、可传播的细胞膜两侧的电变化。动作电位的主要成份是峰电位。(2)形成条件:

①细胞膜两侧存在离子浓度差,细胞膜内K+浓度高于细胞膜外,而细胞外Na+、Ca2+、Cl-高于细胞内,这种浓度差的维持依靠离子泵的主动转运。(主要是Na+ -K+泵的转运)。②细胞膜在不同状态下对不同离子的通透性不同,例如,安静时主要允许K+通透,而去极化到阈电位水平时又主要允许Na+通透。③可兴奋组织或细胞受阈上刺激。(3)形成过程:≥阈刺激→细胞部分去极化→Na+少量内流→去极化至阈电位水平→Na+内流与去极化形成正反馈(Na+爆发性内流)→达到Na+平衡电位(膜内为正膜外为负)→形成动作电位上升支。

膜去极化达一定电位水平→Na+内流停止、K+迅速外流→形成动作电位下降支。(4)形成机制:动作电位上升支——Na+内流所致。

动作电位的幅度决定于细胞内外的Na+浓度差,细胞外液Na+浓度降低动作电位幅度也相应降低,而阻断Na+通道(河豚毒)则能阻碍动作电位的产生。

动作电位下降支——K+外流所致。(5)动作电位特征:

①产生和传播都是“全或无”式的。②传播的方式为局部电流,传播速度与细胞直径成正比。

③动作电位是一种快速,可逆的电变化,产生动作电位的细胞膜将经历一系列兴奋性的变化:绝对不应期——相对不应期——超常期——低常期,它们与动作电位各时期的对应关系是:峰电位——绝对不应期;负后电位——相对不应期和超常期;正后电位——低常期。

④动作电位期间Na+、K+离子的跨膜转运是通过通道蛋白进行的,通道有开放、关闭、备用三种状态,由当时的膜电位决定,故这种离子通道称为电压门控的离子通道,而形成静息电位的K+通道是非门控的离子通道。当膜的某一离子通道处于失活(关闭)状态时,膜对该离子的通透性为零,同时膜电导就为零(电导与通透性一致),而且不会受刺激而开放,只有通道恢复到备用状态时才可以在特定刺激作用下开放。3.局部电位:

(1)概念:细胞受到阈下刺激时,细胞膜两侧产生的微弱电变化(较小的膜去极化或超极化反应)。或者说是细胞受刺激后去极化未达到阈电位的电位变化。

(2)形成机制:阈下刺激使膜通道部分开放,产生少量去极化或超极化,故局部电位可以是去极化电位,也可以是超极化电位。局部电位在不同细胞上由不同离子流动形成,而且离子是顺着浓度差流动,不消耗能量。(3)特点:

①等级性。指局部电位的幅度与刺激强度正相关,而与膜两侧离子浓度差无关,因为离子通道仅部分开放无法达到该离子的电平衡电位,因而不是“全或无”式的。

②可以总和。局部电位没有不应期,一次阈下刺激引起一个局部反应虽然不能引发动作电位,但多个阈下刺激引起的多个局部反应如果在时间上(多个刺激在同一部位连续给予)或空间上(多个刺激在相邻部位同时给予)叠加起来(分别称为时间总和或空间总和),就有可能导致膜去极化到阈电位,从而爆发动作电位。③电紧张扩布。局部电位不能像动作电位向远处传播,只能以电紧张的方式,影响附近膜的电位。电紧张扩布随扩布距离增加而衰减。4.兴奋的传播:

(1)兴奋在同一细胞上的传导:可兴奋细胞兴奋的标志是产生动作电位,因此兴奋的传导实质上是动作电位向周围的传播。动作电位以局部电流的方式传导,直径大的细胞电阻较小传导的速度快。有髓鞘的神经纤维动作电位以跳跃式传导,因而比无髓纤维传导快。

动作电位在同一细胞上的传导是“全或无”式的,动作电位的幅度不因传导距离增加而减小。(2)兴奋在细胞间的传递:细胞间信息传递的主要方式是化学性传递,包括突触传递和非突触传递,某些组织细胞间存在着电传递(缝隙连接)。

神经肌肉接头处的信息传递过程如下:神经末梢兴奋(接头前膜)发生去极化→膜对Ca2+通透性增加→Ca2+内流→神经末梢释放递质ACh→ACh通过接头间隙扩散到接头后膜(终板膜)并与N型受体结合→终板膜对Na+、K+(以Na+为主)通透性增高→Na+内流→终板电位→总和达阈电位→肌细胞产生动作电位。特点:①单向传递;②传递延搁;③易受环境因素影响。

记忆要点:①神经肌肉接头处的信息传递实际上是“电—化学—电”的过程,神经末梢电变化引起化学物质释放的关键是Ca2+内流,而化学

物质ACh引起终板电位的关键是ACh和受体结合后受体结构改变导致Na+内流增加。

②终板电位是局部电位,具有局部电位的所有特征,本身不能引起肌肉收缩;但每次神经冲动引起的ACh释放量足以使产生的终板电位总和达到邻近肌细胞膜的阈电位水平,使肌细胞产生动作电位。因此,这种兴奋传递是一对一的。③在接头前膜无Ca2+内流的情况下,ACh有少量自发释放,这是神经紧张性作用的基础。5.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。五、肌细胞的收缩功能1.骨骼肌的特殊结构:

肌纤维内含大量肌原纤维和肌管系统,肌原纤维由肌小节构成,粗、细肌丝构成的肌小节是肌肉进行收缩和舒张的基本功能单位。肌管系统包括肌原纤维去向一致的纵管系统和与肌原纤维垂直去向的横管系统。纵管系统的两端膨大成含有大量Ca2+的终末池,一条横管和两侧的终末池构成三联管结构,它是兴奋收缩耦联的关键部位。

2.粗、细肌丝蛋白质组成:记忆方法:

①肌肉收缩过程是细肌丝向粗肌丝滑行的过程,即细肌丝活动而粗肌丝不动。细肌丝既是活动的肌丝必然含有能“动”蛋白——肌凝蛋白。②细肌丝向粗肌丝滑动的条件是肌浆内Ca2+浓度升高而且细肌丝结合上Ca2+,因此细肌丝必含有结合钙的蛋白——肌钙蛋白。③肌肉在安静状态下细肌丝不动的原因是有一种安静时阻碍横桥与肌动蛋白结合的蛋白,而这种原来不动的蛋白在肌肉收缩时变构(运动),这种蛋白称原肌凝蛋白。3.兴奋收缩耦联过程:

①电兴奋通过横管系统传向肌细胞深处。②三联管的信息传递。

③纵管系统对Ca2+的贮存、释放和再聚积。


生理学笔记》由:免费论文网互联网用户整理提供;
链接地址:http://www.csmayi.cn/show/33586.html
转载请保留,谢谢!
相关文章