生理重点.docx
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生理重点
第二章细胞的基本功能
第一节细胞膜的结构和物质转运
1掌握物质跨膜转运的方式和影响因素
a直接出入—单纯扩散(simplediffusion)
b膜蛋白转运—通道介导(viachannel)的易化扩散
—载体介导(viacarrier)载体介导的易化扩散(facilitateddiffusion)
原发性主动转运(activetransport)
继发性主动转运
c膜本身活动—出胞/入胞
2单纯扩散
定义:
脂溶性物质由膜的高浓度区一侧向膜的低浓
度区一侧的净移动。
对象:
O2,CO2,乙醇,尿素,水等。
特点:
单纯的物理过程,扩散速率大,无饱和性。
影响:
1.膜两侧的浓度差和电位差
2.膜的通透性(Permeability)
3膜蛋白介导的跨膜转运
a通道(channel)介导的跨膜转运
定义:
借助膜上通道蛋白的孔,顺浓度梯度或电位梯度所进行的扩散。
如K+、Na+等。
也称经通道易化扩散(facilitateddiffusionviaionchannel)
通道特征:
1.离子选择性:
K+、Na+等
2.调节易感性门控
b载体(carrier)介导的跨膜转运
定义:
先与膜上载体(转运体)结合,借助其构象变化,实现跨膜转运。
特点:
a、结构特异性
b、饱和现象
c、竞争性抑制
d.速度较慢
1)经载体易化扩散(facilitateddiffusionviacarrier)
转运对象:
葡萄糖、氨基酸和核苷酸等Na+、H+、Ca2+等
2)原发性主动转运(primaryactivetransport)
定义:
指细胞通过本身耗能,逆浓度差或电位差进行跨膜转运的过程(泵过程,pump)。
转运对象:
钠-钾(泵)、H+(泵)、钙(泵
钠-钾泵(sodium-potassiumpump)功能:
每分解一个ATP可泵出3个Na+,同时泵入2个K+,使膜内维持负电位,膜外正电位—生电性钠泵。
钠钾泵活动重要的生理意义:
a、造成的细胞内高钾环境是细胞代谢必须的。
b、形成和保持胞外高Na+、胞内高K+,是生物电产生的前提。
c、是继发性转运的动力。
d、维持细胞正常的渗透压与形态。
3)继发性主动转运(secondaryactivetransport)
定义:
借助钠钾泵建立的Na+势能贮备,跨膜主动转运物质的过程。
转运对象:
葡萄糖、氨基酸和Ca2+等
分类:
、同向转运(Cotransport)逆向转运(Countertransport)
4出胞和入胞
a出胞(exocytosis):
指大分子物质由细胞排出的过程。
如:
神经末梢分泌递质,腺体分泌激素。
b入胞(endocytosis):
指细胞外大分子物质进入细胞的过程。
吞噬(deglutition):
固体物。
吞饮(pinocytosis):
液体。
第二节细胞的电活动
1.RP静息电位形成的决定因素:
(1)K+在细胞膜内外分布不均匀,胞内多于胞外;
(2)安静时细胞膜主要对K+通透(非门控通道),K+外流;
(3)钠-钾泵的作用(生电性钠泵)
2.EP平衡电位:
细胞内外某离子的电化学电位等于零时的膜电位。
3.AP动作电位:
指可兴奋细胞受到有效刺激时,在细胞两侧产生的快速、可逆并可扩布的膜电位倒转。
4.动作电位的两个重要特性:
“全或无”,可传播性。
5.动作电位产生的机制:
(1)去极化:
细胞受刺激时Na+通道开放,Na+快速内流(内正外负)。
(2).复极化:
细胞去极化至一定程度Na+通道关闭,K+通道开放,在细胞内外△【K+】作用下K+外流,形成复极化。
(3).后电位:
钠泵排钠摄钾形成微小的电位波动。
6.阈刺激或阈强度可以作为衡量细胞兴奋性的标志,阈刺激增大表示细胞兴奋性下降,反之,则表示细胞兴奋性升高。
7.细胞兴奋后兴奋性的变化:
绝对不应期,相对不应期,超常期,低常期。
8.局部电位的特性:
等级性,衰减性,总和现象,无不应期。
第四节肌细胞的收缩
1骨骼肌收缩的原理
目前公认的骨骼肌收缩机制是肌丝滑行学说。
该学说认为,肌纤维收缩并不是肌纤维中肌丝本身的缩短或卷曲,而是细肌丝在粗肌丝之间滑行的结果。
肌丝滑行使肌节长度缩短,肌原纤维缩短表现为肌纤维收缩。
肌纤维处于静息状态时,原肌球蛋白遮盖肌球蛋白上与横桥结合的位点,横桥无法与位点结合。
当肌纤维兴奋时,终池内的Ca↑(2+)进入肌浆,致使肌浆中Ca↑(2+)浓度升高,Ca↑(2+)与肌钙蛋白结合,引起肌钙蛋白构型发生改变,牵拉原肌球蛋白移位,将肌动蛋白上与横桥结合的位点暴露出来,引发横桥与肌动蛋白结合。
横桥一旦与肌动蛋白结合,便激活横桥上的ATP酶,使ATP分解释放能量,使横桥发生扭动,牵拉细肌丝向M线肌节中心方向滑行,结果是肌节缩短,肌纤维收缩。
当肌浆中Ca↑(2+)浓度降低时,肌钙蛋白与Ca↑(2+)分离,原肌球蛋白又回归原位将肌动蛋白上的结合点掩盖起来。
横桥停止扭动,与肌动蛋白脱离,细肌丝滑出,肌节恢复原长度,表现为肌纤维舒张。
2肌丝滑行理论
肌浆内Ca2+升高→肌与肌钙蛋白结合变构→原肌球蛋白位移暴露actin结合位点→横桥与位点结合→横桥摆动→牵拉细肌丝滑行
3钙离子的释放及作用
肌膜AP→横管膜去极化→L型钙通道激活变构→终池膜钙通道激活→肌浆[Ca2+]↑
4终板电位endplatepotential(EPP)
神经肌肉传递时在终板部位所看到的局部电位变化。
终板电位是以电紧张的作用波及到邻近部位,因此它不产生生理学的传导(局部兴奋)。
在神经肌肉传递中,当终板电位增大到一定水平时,便导致与之相连的肌纤维的去极化,而产生传导性兴奋。
5横桥周期cross-bridgecycling:
横桥与肌动蛋白结合,扭动,复位的过程。
包括横桥复位,横桥结合ATP,横桥分解ATP,与actin结合,横桥摆动四个步骤。
6兴奋-收缩耦联excitation-contractioncoupling
将兴奋和机械收缩联系起来的中介机制
第四章血液循环
第一节心脏的泵血功能
名词解释
1心音(heartsound)心动周期中,心脏收缩、舒张时发出的声音。
特点产生标记
第一心音音调低、时间长房室瓣关闭收缩期开始
第二心音音调高、时间短动脉瓣关闭舒张期开始
第三心音低频、低幅血液流入心室快速充盈期末
第四心音低频、低幅心房收缩第一心音前
2搏出量StrokeVolume:
每次心跳一侧心室射出的血量=心室舒张末期容积-心室收缩末期容积
3射血分数EjectionFraction:
搏出量占心室充盈血量的百分比﹦搏出量/心室舒张末期容积
4每分心输出量Cardiacoutput每分钟一侧心室排出的血量=每搏量×心率
5心指数(cardiacindex):
单位体表面积的心排出量
=心输出量/体表面积
6心脏泵功能储备(cardiacreserve):
心输出量随机体代谢需要而增长的能力。
7前负荷(Preload):
心室收缩前存在的负荷,即心舒末期充盈的血量或者压力。
8后负荷(Afterload):
心室收缩后才遇到的负荷,主要是大动脉血压。
9心功能曲线(ventricularfunctioncurve):
以心输出量为纵坐标,以相应的心室舒张末期压力(或容积)为横坐标所绘制成的曲线
10异长调节(heterometricregulation)在一定范围内,前负荷增加,心肌收缩力增强,搏出量增加,搏功增大。
11等长自身调节(homeometricautoregulation)改变心肌自身收缩力的强度和速度而影响每搏输出量的机制
问答
一心脏的泵血过程
1心室收缩、射血过程:
1)等容收缩期心室容积不变
a室内压急剧升高b房室瓣关,动脉瓣关c无血液流动
2)快速射血期
a室内压高过主动脉压b动脉瓣冲开c血液快速射入动脉容积减小
3)减慢射血期
时间0.15s室内压下降射血量为总的1/3
2.心室舒张和充盈过程
4)等容舒张期
a心室容积不变b室内压急剧下降c动脉瓣关,房室瓣关d无血液流动
5)快速充盈期
a室内压低于房压b房室瓣冲开c血液快速进入心室d容积增大
6)减慢充盈期
时间0.22s,室内压微升,充盈量为总量的1/3
3心房泵血过程:
1).心房收缩期(0.1妙)
心室肌状态减慢充盈期
瓣膜房室瓣开,动脉瓣关
动力心房肌收缩
血流方向心房→心室
作用初级泵作用
2)心房舒张期(0.7妙)
前0.3秒后0.4秒
心室肌状态收缩期心室肌状态舒张
瓣膜房室瓣关,动脉瓣开瓣膜房室瓣开,动脉瓣关
动力静脉压力动力心室肌的舒张
血流方向静脉→心房血流方向静脉→心房、心室
作用静脉回流,心房充盈作用心室充盈
二影响心脏输出量的因素:
1.前负荷对搏出量的影响
在一定范围内,前负荷增加,心肌收缩力增强,搏出量增加,搏功增大(异长调节)
(二)后负荷对博出量的影响
大动脉血压升高---后负荷变大---射血阻力增大---等容收缩期延长,心肌缩短的速度和幅度下降--射血速度减慢---每搏量减少。
(三)心肌收缩力
在完整的心室,心肌收缩能力增强可使心室功能曲线向左上方移动,表面再同样的前负荷条件下,每博功增加,心脏泵血功能增强,这种通过改变心肌收缩力调节心脏泵血功能又叫等长调节
第二节心脏的生物电活动
一、心肌细胞的跨膜电位及其形成机制
三种不同的细胞:
1.窦房结P细胞,房室结细胞----慢反应自律细胞
2.结间束,希氏束,浦倾野细胞----快反应自律细胞
3.心房肌,心室肌细胞----非自律细胞(工作细胞)
(一)心室肌细胞的跨膜电位:
1、静息电位(RestingPotential,RP):
-80~-90mV离子基础:
K+外流形成机制与骨骼肌、神经细胞类似
2、动作电位(ActionPotential,AP):
1)0期去极化(depolarization):
膜电位变化:
-90~+30mV持续时间:
1-2ms
离子基础:
快钠通道开放,Na+内流(INa)(河豚毒可选择性阻断钠通道)
2)1期复极(repolarization):
膜电位变化:
+30~0mV持续时间:
10ms
离子基础:
一过性K+外流(Ito)
3)2期复极(平台期plateau):
膜电位变化:
0mV持续时间:
100-150ms
离子基础:
Ca2+内流(ICa-L)、K+外流(IK,Ik1),内向电流与外相电流处于平衡状态
4)3期复极
膜电位变化:
0-90mV持续时间:
100-150ms
离子基础:
K+外流(Ik1,IK),钙通道关闭,膜迅速复极化
5)4期(恢复期):
幅值:
-90mV
离子活动:
排出Na+和Ca2+,摄入K+
(二)自律细胞的跨膜电位
最大区别:
4期自动去极化离子基础:
①K+外流(Ik)逐渐减少②Ca2+缓慢内流(ICa-T)③Na+内流(If)进行性增加
1、窦房结P细胞动作电位:
动作电位特点:
(1)最大复极电位小,阈电位小
(2)0期去极幅度低(70mV),速度慢(10V/s),时程长(7ms)
(3)无明显的1、2期
(4)4期自动去极速度快(0.1V/s)
2、浦肯野细胞的动作电位:
动作电位特点
(1)最大复极电位-90mV
(2)3期复极末转向4期自动去极
4期自动去极离子基础
(1)K+外流(Ik)逐渐衰减
(2)Na+内流(If)逐渐增强
4期自动去极化速度较慢的原因是If通道的激活开放速率较慢
二、心肌的生理特性
(一)心肌的兴奋性(Excitability)
心肌在受到适当刺激时可产生动作电位,即具有兴奋。
心肌兴奋性大小决定心肌收缩功能
1、兴奋性的周期性变化
1)有效不应期:
包括绝对不应期(对任何强度的刺激都不能产生去极化反应)和局部不应期(给予一个足够强的刺激,肌膜可产生局部的去极化反应)其原因分别为钠通道全部失活和仅有少量钠通道复活。
2)相对不应期:
给予一个阈上刺激时,则可能产生一次新的动作电位,这段时间称为相对不应期。
其原因是有相当数量的钠通道复活至可以被激活的关闭状态。
3)超常期:
:
给予一个阈下刺激。
就有可能产生一次新的动作电位,心肌兴奋性高于正常,这段时间称为超常期。
2、影响因素
①静息电位(RP):
胞外K+水平②阈电位(TP)水平
③Na+(Ca2+)离子通道的状态(钠通道全处于关闭状态是高,处于失活状态时低)
3、与收缩后活动的关系
期前收缩(prematuresystole):
窦性节律之外的刺激产生的收缩在窦性节律收缩之前
代偿间歇(compensatorypause):
一次期前收缩之后所出现的一段较长的舒张期
(二)心肌的自律性(Autorhythmicity)
1、心脏起搏
1)心肌细胞自律性大小
窦房结>房室交界>房室束>蒲肯野细胞
100504025次/分
心脏搏动受自律性最高的心肌细胞支配
2)正常起搏点(normalpacemaker)窦性心律:
源于窦房结,50-100次/分
3)潜在起搏点(latentpacemaker):
异位心律
交界性心律:
源于房室结,40-60次/分
室性心律:
源于心室内传导系统,15-40次/分
4)窦房结对潜在起搏点的控制方式:
①抢先占领(capture):
潜在起搏点在4期自动去极化尚未到达阈电位水平之前,已经收到来自窦房结的激动作用而产生动作电位。
②超速驱动抑制(overdrivesuppression)
超速驱动:
当自律细胞在受到高于其固有频率的刺激时,就按外加刺激的频率发生兴奋,称为超速驱动。
超速驱动抑制:
外来的超速驱动刺激停止后,自律细胞需经一段静止期后才逐渐恢复期自律性,这种现象称为超速驱动抑制。
2、影响自律性因素
(1)与4期自动去极速度成正比交感神经促进If&Ica-T
(2)与最大复极电位成反比迷走神经促进Ik
(3)与阈电位水平成正比
(三)心肌的传导性(Conductivity)
1、传播途径与特点
传导途径:
兴奋通过特殊传导系统有序传播以心肌细胞间的缝隙连接为基础
窦房结→结间心房组织→房室交界→心室传导组织→心室
兴奋传导特点:
(1)心肌细胞间直接电传递(缝隙连接)--功能合胞体
(2)传导速度存在差异:
左右心房(快)→房室交界(慢延搁0.1s)→左右心室(快)
房室延搁(AVDelay)意义:
保证心房收缩后心室才收缩,利于心室充盈、射血
2、影响传导性因素
(1)心肌细胞的结构
A.细胞直径B.缝隙连接的数量及开放状态
(2)动作电位0期去极速度和幅度决定局部电流形成速度与强度
(3)邻近未兴奋部位的兴奋性A.未兴奋部位须有正常兴奋性B.未兴奋部位RP和TP的差值
(四)心肌细胞收缩性
(1)“全或无”同步收缩
(2)不发生强直收缩
原因:
有效不应期较肌丝缩短期长,不发生总和;
意义:
保证心脏节律性收缩和舒张交替进行。
(3)对细胞外钙的依赖性
三、体表心电图
(1)P波(Pwave)反映左、右心房的去极化过程
(2)QRS波群(QRScomplex)反映左、右心室去极化过程
(3)T波(Twave)反映心室复极过程
心电图与动作电位关系:
1、心电图是整个心脏细胞动作电位的综合反映
2、时间上二者有联系
3、波形上心电图与动作电位无联系
第三节血管生理
名词解释:
1.血流量(Bloodflow):
单位时间内流过血管某一横截面的血量。
2.血压(BloodPressure):
血管内的血液对于单位面积血管壁的侧压力(压强)。
形成基本条件
(1)血液充盈
(2)心脏射血(3)外周阻力
3.中心静脉压(Centralvenouspressure):
右心房、胸腔内大静脉的血压
4外周静脉压(Peripheralvenouspressure):
指各器官静脉的血压
5.有效滤过压(effectivefilitrationpressure):
促进液体滤过的力量和重吸收的力量之差。
一、各类血管的结构和功能特点
1.弹性贮器血管(Windkesselvessel)大动脉:
富含弹性纤维,弹性大
2.分配血管(Distributionvessel)中动脉:
平滑肌较多,管理器官的血流量
3.阻力血管(Resistancevessel)
毛细血管前阻力血管:
小动脉、微动脉(弹性纤维少,平滑肌较多)
毛细血管前括约肌(precapillarysphincter)
毛细血管后阻力血管:
微静脉、小静脉
4.交换血管(Exchangevessel)真毛细血管
5.容量血管(Capacitancevessel)中静脉及大静脉:
可扩张性大、容量大
6.短路血管(Shuntvessel)小动脉和小静脉之间的吻合支
影响血液粘滞度(bloodViscosity)的主要因素
A.红细胞比容高,粘滞度增加B.血流的切变速率高,粘滞度下降C.温度降低,粘滞度增加D.小动脉口径小,粘滞度低
三.影响动脉血压的因素
(1)每搏输出量↑→BP↑(收缩压↑为主→脉压↑)
(2)外周阻力↑→血液外流↓→心舒期未贮存在血管内血量↑→舒张压↑>收缩压↑(舒张压的高低可反映外周阻力的大小)
(3)动脉管壁弹性,年龄↑→弹性变化→弹性↓→BP↑(收缩压为主)
(4)心率(舒张压为主)
(5)循环血量与血管容量:
血量↑→BP↑容量↑、血量↓→BP↓
四、微循环(Microcirculation)的组成及特点
(1)迂回通路(营养通路):
微动脉→后微动脉→毛细血管前括约肌(分闸门)→真毛细血管→微静脉(特点:
途径长,流速慢,通透性好。
功能:
血液和组织细胞进行物质交换的场所。
)
(2)直捷通路:
后微动脉→通血毛细血管→微静脉(特点:
经常开放,血流快,很少物质交换。
功能:
使部分血液从微循环快速进入静脉。
)
(3)动静脉短路:
微动脉→动静脉吻合支→微静脉(功能:
无物质交换;调节体温。
)
四、影响组织液生成的因素:
1.毛细血管血压2.血浆胶体渗透压3.淋巴液回流4.毛细血管的通透性
五、影响静脉回流的因素:
1.体循环平均压2.心脏收缩力3.体位改变和重力4.骨骼肌的节律性收缩5.呼吸运动
六、组织液的生成与重吸收
1生成:
血浆通过毛细胞血管壁滤出而形成
2滤过力量:
(1)毛细胞血管血压
(2)组织液胶体渗透压
3重吸收力量:
(1)组织液静水压
(2)血浆胶体渗透压
第四节心血管活动的调节
1神经调节
心脏:
(1)心交感神经(cardiacsympatheticnerve)
节前神经元:
胆碱能纤维→释放乙酰胆碱(Ach)→N受体
节后神经元:
肾上腺素能纤维→去甲肾上腺素(NE)→β1受体
作用:
心率↑正性变时作用(positivechronotropicaction)
传导速度↑正性变传导作用(positivedromotropicaction)
收缩力↑正性变力作用(positiveinotropicaction)
(2)心迷走神经(vagusnerve)
节前神经元:
胆碱能纤维→释放乙酰胆碱(Ach)→N受体
节后神经元:
胆碱能纤维→释放乙酰胆碱(Ach)→M型受体
作用:
负性变时、负性变力、负性变传导作用
(3)心脏肽能神经:
①血管活性肠肽②降钙素基因相关肽③阿片肽
血管:
(4)缩血管神经纤维(vasoconstrictorfiber)
节前N→Ach
节后N→NE→α收(与α受体结合力强)→β2舒(较弱)
特点:
广泛分布密度不同(皮肤血管最高,心脑血管最低)紧张性作用(1-10次/秒)
(5)舒血管神经(vasodilatorfiber)分布局限,间断活动
交感舒血管神经(骨骼肌,Ach)
副交感舒血管神经(脑膜和外生殖器等局部,Ach)
脊髓背根舒血管神经(皮肤,CGRP)
肽能神经(汗腺,颌下腺,VIP)
2心血管反射
(1).压力感受性反射
概念:
当动脉血压升高时,压力感受器兴奋,导致心率减慢,外周阻力下降,血压回降的反射过程。
--减压反射(depressorreflex)
适宜刺激:
血管壁的机械牵张程度(血压↑或↓)
感受器:
颈动脉窦、主动脉弓壁外膜下baroreceptor
传入神经:
颈A窦→窦神经→舌咽神经
主A弓→迷走神经(缓冲神经,buffernerves)
中枢:
延髓心血管中枢
意义:
缓冲血压变化(负反馈)
特点:
对一定范围血压变动(如100mmHg)最敏感能进行重调定(resetting)
(2)化学感受性反射
刺激:
血液化学成分变化(缺O2、PCO2↑、[H+]↑)
反应:
心率↑、心输出量↑、脑、心血流量↑、血压↑
反射弧:
感受器:
颈A体、主A体chemoreceptor→传入N→延髓呼吸中枢、心血管中枢
意义:
仅在缺血缺氧条件下发挥重要作用。
(3)心肺感受器(cardiopulmonaryreceptor)
适宜刺激:
室(管)壁机械牵张(容量增多)化学物质(前列腺素,缓激肽)
感受器:
心房、心室和大血管管壁
作用:
(-)交感紧张 (+)心迷走抑制肾素和血管升压素释放,降低血压
3、体液调节(humoralregulation)
概念:
血液、组织液中存在的一些化学物质对心血管活动发生影响,从而起调节作用。
分类:
起加强作用:
肾素、血管紧张素肾上腺素、去甲肾上腺素血管升压素内皮素
起抑制作用:
血管舒张因子(NO)心钠素前列腺素组胺、激肽
重点理解:
肾上腺素和去甲肾上腺素
1.肾上腺素(epinephrine,NEoradrenaline,NA)
①与β1受体结合能力较强→心脏正性变时、变力→心输出量↑(强心剂)
②使α受体兴奋(皮肤、肾脏、胃肠道等)→血管平滑肌收缩
③对β2受体(骨骼肌、肝脏血管平滑肌)小剂量→血管扩张(大剂量→α受体→血管收缩)
2.去甲肾上腺素(norepinephrineornoradrenaline)
①对心脏β1受体作用同肾上腺素
②对α受体结合力强→血管收缩
注意:
血管收缩→BP↑→减压反射→心脏的直接正性作用被掩盖
第五节器官循环(应对选择、填空)
一、冠状循环(CoronaryCirculation)
生理特点1.途径短,流速快
2.血流量大(4%-5%)
3.氧摄取率大(65%-70%),对缺氧敏感
4.灌注压较高
5.血流量有时相性(收缩期小)
6.代谢调节作用大于神经调节(腺苷)
冠脉血流量的调节
1.代谢调节:
作用强腺苷、CO2、H+和乳酸等—冠脉血流量
2.神经调节:
作用弱交感神经—心肌代谢—冠脉血流
迷走神经,则反之
3.体液调节:
肾上腺素、甲状腺素—心肌代谢—冠脉血管舒张—冠脉血流