执业医师笔记生理1-4单元

1 第二单元第二单元 血血 液液 大纲要求大纲要求 1 血液的组成与特性 1 内环境与稳态 2 血量 血液的组成 血细胞比容 3 血液的理化特性 2 血细胞及其功能 1 红细胞生理 红细胞的数量 生理特性和 功能 造血原料及其辅助因子 2 白细胞生理 白细胞总数和各类白细 胞所占百分数 白细胞的生理特性及功能 3 血小板生理 血小板的数量 血小板 的生理特性及其功能 3 血液凝固和抗凝 1 血液凝固的基本步骤 2 主要抗凝物质的作用 血液 4 血型 1 血型与红细胞凝集反应 2 AB0 血型系统和 Rh 血型系统 3 输血原则 第一节第一节 血液的组成与特性血液的组成与特性 一 内环境与稳态一 内环境与稳态 一 内环境 机体中绝大多数细胞不与外界环境直接接触 而是浸浴在细胞外液中 在细胞新陈代谢过程中 通过细胞膜与细胞外液之间不断进行物质交换 从细胞外液获取 O2 和其他营养物质 同时将 CO2 和 其他代谢产物排入细胞外液 因此 细胞外液是细胞生存和活动的液体环境 称为机体的内环境 细胞外液约占体重的 20 其中约 3 4 为组织液 分布在全身的各种组织间隙中 是血液与细 胞进行物质交换的场所 细胞外液的 1 4 为血浆 分布于心血管系统 血浆与血细胞共同构成血液 在全身循环流动 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 表现为内环境的理化性质只在很小 的范围发生变动 例如体温维持在 37 左右 血浆 pH 维持在 7 4 左右等 内环境的稳态是细胞维持 正常生理功能的必要条件 也是机体维持正常生命活动的必要条件 内环境稳态失衡可导致疾病 内 环境稳态的维持有赖于各器官 尤其是内脏器官功能状态的稳定 机体各种调节机制的正常以及血液 的纽带作用 二 血量 血液的组成 血细胞比容二 血量 血液的组成 血细胞比容 一 血量 血量是指人体全身血液的总量 包括大部分在心血管系统中快速循环流动的循环血量和小部分滞 留在肝 肺 腹腔静脉及皮下静脉丛内 流动很慢的储存血量 血量的相对恒定是维持正常血压和各 组织 器官正常血液供应的必要条件 二 血液的组成 8 三 血细胞比容 血细胞在血液中所占容积的百分比称为血细胞比容 正常成年男性的血细胞比容为 40 50 成 年女性为 37 48 由于血液中红细胞约占血细胞总数的 99 所以血细胞比容可反映血液中红细胞 的相对浓度 血细胞比容增加多见于红细胞增多症 减少见于贫血 三 血液的理化特性三 血液的理化特性 一 血液的比重 正常人全血的比重为 1 050 1 060 血浆的比重为 1 O25 1 030 红细胞的比重为 1 090 1 092 血液中红细胞数愈多则全血比重愈大 血浆中蛋白质含量愈多则血浆比重愈大 利用 红细胞和血浆比重的差异 可以进行红细胞与血浆的分离以及血细胞比容和红细胞沉降率的测定 二 血液的粘度 在体外与水相比 全血的相对粘度为 4 5 血浆的相对粘度为 1 6 2 4 温度 37 血液的 粘度是形成血流阻力的重要因素之一 从而影响血压 全血的粘度主要决定于所含的红细胞数 血浆 的粘度主要决定于血浆蛋白的含量 全血的粘度还受血流切率的影响 在血流速度很快时粘度不随流 速而变化 但当血流速度小于一定限度时 粘度则与流速呈反变关系 即在低切率条件下 血液的粘 度增大 在人体内因某种疾病使微环境血流速度显著减慢时 红细胞在其中叠连和聚集 对血流造成 很大的阻力 影响循环的正常进行 三 血浆渗透压 血浆渗透压由血浆晶体渗透压和血浆胶体渗透压组成 两者在形成 大小及作用上均有不同 其 区别见表 1 2 2 1 四 血浆 pH 值 正常人血浆 pH 值为 7 35 7 45 血浆 pH 值的相对恒定取决于血液缓冲系统的缓冲 肺的排酸 功能以及肾的排酸保碱功能 最重要的缓冲对为 NAHCO3 H2CO3 第二节第二节 血细胞及其功能血细胞及其功能 一 红细胞生理一 红细胞生理 9 一 红细胞的数量 成年男性 4 0 5 5 10 12 L 血红蛋白浓度为 120 160g L 成年女性 3 5 5 0 10 12 L 血红蛋白浓度为 110 150g L 二 红细胞的生理特性和功能 1 红细胞的生理特性 1 可塑变形性 指正常红细胞在外力作用下具有变形能力的特性 红细胞必须经过变形才能 通过口径比它小的毛细血管和血窦孔隙 红细胞变形能力与表面积和体积之比呈正相关 与红细胞内 的粘度呈负相关 与红细胞膜的弹性呈正相关 2 悬浮稳定性 指红细胞能相对稳定地悬浮于血浆中的特性 通常用红细胞沉降率 ESR 表 示 红细胞沉降率是用红细胞在血浆中第一小时末下沉的距离来表示 正常成年男性 ESR 为 0 15mm h 女性为 0 20 mm h ESR 愈慢 表示悬浮稳定性愈大 ESR 愈快 表示悬浮稳定性愈 小 ESR 快慢与红细胞无关 与血浆的成分变化有关 测定 ESR 有助于某些疾病的诊断 也可作为病 情变化判断的参考 3 渗透脆性 指红细胞在低渗盐溶液中发生膨胀破裂的特性 常以红细胞对低渗盐溶液的抵 抗力作为脆性指标 测定红细胞脆性也有助于一些疾病的诊断 2 红细胞的功能 红细胞的主要功能有 运输 O2 和 CO2 对血液中的酸碱物质有一定的缓 冲作用 三 红细胞的造血原料及其辅助因子 蛋白质和铁是合成血红蛋白的基本原料 维生素 B 12和叶酸是合成核苷酸的辅助因子 二 白细胞生理二 白细胞生理 正常成年人血液中白细胞总数为 4 0 10 0 109 L 其种类和功能见表 1 2 2 2 三 血小板的数量及其在生理止血中的作用三 血小板的数量及其在生理止血中的作用 一 血小板的数量 正常成年人为 100 300 109 L 二 血小板在生理止血中的作用 生理止血过程包括血管收缩 血小板血栓形成和血液凝固三个环节 血小板与这三个环节均有密 切关系 1 血管收缩 血管内皮受损 血小板粘附于内皮下组织并释放 5 羟色胺 TXA 2等缩血管物质 引起血管收缩 2 血小板血栓形成 1 血小板粘附识别损伤部位 使止血栓正确定位 2 活化的血小板释放 ADP 和 TXA 促进血小板发生不可逆聚集 形成血小板血栓 达到初步 止血 3 血液凝固 1 活化的血小板为血液凝固过程中凝血因子的激活提供磷脂表面 参与内 外源性凝血途径 凝血因子 X 和凝血酶原的激活 血小板还释放纤维蛋白原等凝血因子 大大加速了凝血过程 10 2 凝血块中血小板收缩 引起血块回缩 挤出其中的血清 使血凝块变得更加坚实 牢固封 住血管破损部位 第三节第三节 血液凝固和抗凝血液凝固和抗凝 一 血液凝固的基本步骤一 血液凝固的基本步骤 血液凝固包括三个基本步骤 凝血酶原酶复合物的生成 凝血酶原的激活 纤维蛋白的生成 凝血酶原酶复合物的生成可通过内源性凝血途径和外源性凝血途径生成 二者主要区别在于 1 启动方式不同 内源性凝血途径通过激活凝血因子 启动 内 累 12 个月 外源性 凝血途径是由组织因子暴露于血液启动 外 why 3 个字母 2 参与的凝血因子不同 内源性凝血途径参与的凝血因子数量多 且全部来自血液 外源性凝血 途径参与的凝血因子少 且需要有组织因子的参与 3 外源性凝血途径比内源性凝血途径的反应步骤少 速度快 二 主要抗凝物质的作用二 主要抗凝物质的作用 体内生理性抗凝物质可分为丝氨酸蛋白酶抑制物 蛋白质 C 系统和组织因子途径抑制物三类 一 抗凝血酶 通过与凝血酶和凝血因子 IXa X a a 等分子活性中心的丝氨酸残基结合 从而抑制它们的活 性 肝素可使抗凝血酶 的抗凝作用增强 2000 倍 二 蛋白质 C 系统 1 灭活凝血因子 Va a 抑制凝血因子 X 及凝血酶原的激活 2 促进纤维蛋白溶解 三 组织因子途径抑制物 TFPI TFPI 是体内主要的生理性抗凝物质 其先与凝血因子 Xa 结合而抑制后者的催化活性 同时 TFPI 变构与凝血因子 VIIa 组织因子复合物结合 形成四合体灭活凝血因子 a 组织因子复合物 负反馈 的抑制外源性凝血途径 四 肝素 1 增强抗凝血酶 的活性而发挥间接抗凝作用 2 刺激血管内皮细胞释放 TFPI 而抑制凝血过程 第四节第四节 血型血型 一 血型与红细胞凝集一 血型与红细胞凝集 一 血型 血型通常是指红细胞膜上特异性抗原的类型 至今已发现 25 个不同的红细胞血型系统 其中 与临床关系最为密切的是 AB0 血型系统和 Rh 血型系统 血型鉴定是安全输血的前提 对法医学和人 类学的研究也有重要的价值 二 红细胞凝集 11 若将血型不相容的两个人的血液滴加在玻片上并使之混合 红细胞可凝集成簇 这个现象称为红 细胞凝集 红细胞凝集的本质是抗原 抗体反应 起抗原作用的是镶嵌在红细胞膜上的一些特异蛋白 质或糖脂 称为凝集原 能与红细胞膜上凝集原起反应的特异抗体是存在于血浆中的 球蛋白 称 为凝集素 发生红细胞凝集时 由于每个抗体上具有 2 10 个抗原结合位点 因此 抗体可在若干个 带有相应抗原的红细胞之间形成桥梁 使它们聚集成簇 输血反应就是由于在体内发生了红细胞凝集 在体外可利用红细胞凝集进行血型鉴定 二 二 AB0AB0 血型系统和血型系统和 RhRh 血型系统血型系统 一 AB0 血型系统 1 AB0 血型的分型 表 1 2 2 3 2 AB0 血型的遗传 人类 AB0 血型系统的遗传是由 A B 和 O 三个等位基因控制的 A 基因和 B 基因是显性基因 0 基因是隐性基因 故各种血型的基因型分别是 0 型 OO A 型 AA AO B 型 BB BO 和 AB 型 AB 3 AB0 血型的鉴定如图 1 2 2 1 二 Rh 血型系统 1 Rh 血型系统的发现在寻找新血型物质的探索中发现 当把恒河猴 Rhesus mon key 的红细 胞重复多次注射入家兔体内 使家兔血清中产生抗恒河猴红细胞的抗体 再用含这种抗体的血清与人 的红细胞混合 发现部分人的红细胞可被这种血清凝集 表明这些人的红细胞上具有与恒河猴同样的 抗原 称为 Rh 阳性血型 还有部分人的红细胞不被这种血清凝集 称为 Rh 阴性血型 这一血型系统 即称为 Rh 血型系统 2 Rh 血型的特点及其临床的意义 在人血清中不存在抗 Rh 的天然抗体 只有当 Rh 阴性者在接 受 Rh 阳性的血液后 才会通过体液性免疫产生抗 Rh 的抗体 这样 Rh 阴性受血者在第一次接受 Rh 阳性输血后 一般不产生明显的输血反应 但在第二次或多次再输入 Rh 阳性血液时 即可发生抗原 抗体反应 输入的 Rh 阳性红细胞凝集而溶血 Rh 系统的抗体主要是 IgG 能透过胎盘 因此当 Rh 阴 性的母亲怀有 Rh 阳性的胎儿时 Rh 阳性胎儿的少量红细胞或 D 抗原可以进入母体 使母体产生抗体 这种抗体透过胎盘进入胎儿的血液 使胎儿的红细胞凝集溶血 造成新生儿溶血性贫血 严重时可致 胎儿死亡 但一般只有在分娩时才有较大量的胎儿红细胞进入母体 而且母体血液中的抗体浓度是缓 慢增加的 一般需要数月的时间 所以 Rh 阴性的母亲怀第一胎 Rh 阳性的胎儿时 很少出现新生儿溶 12 血 但当 Rh 阴性母亲再次怀有 Rh 阳性胎儿时 母体血液中的 Rh 抗体则可进入胎儿体内引起新生儿 溶血 练习题 一 A1 题型 1 形成血浆胶体渗透压的主要物质是 A NaCl B 白蛋白 清蛋白 C 球蛋白 D 纤维蛋白 E 血红蛋白 答疑编号 500737020101 针对该题提问 正确答案 B 2 下列细胞中吞噬能力最强的是 A 单核巨噬细胞 B 淋巴细胞 C 中性粒细胞 D 嗜酸性粒细胞 E 嗜碱性粒细胞 答疑编号 500737020102 针对该题提问 正确答案 A 3 内源性凝血途径的始动因子是 A 因子 B 因子 C 因子 X D 因子 E 因子 答疑编号 500737020103 针对该题提问 正确答案 A 4 血液凝固的本质是 A 纤维蛋白的溶解 B 纤维蛋白的激活 C 纤维蛋白原变为纤维蛋白 D 血小板的聚集 13 E 凝血因子 的激活 答疑编号 500737020104 针对该题提问 正确答案 C 5 血清与血浆的最主要区别在于血清缺乏 A 纤维蛋白 B 纤维蛋白原 C 凝血酶 D 血小板 E 凝血因子 答疑编号 500737020105 针对该题提问 正确答案 B 6 输血时主要考虑 A 给血者红细胞不被受血者红细胞所凝集 B 给血者血浆不被受血者血浆所凝集 C 给血者红细胞不被受血者血清凝集 D 给血者血浆不使受血者红细胞凝集 E 受血者红细胞不与其血浆发生凝集 答疑编号 500737020106 针对该题提问 正确答案 C 7 促红细胞生成素的产生部位主要是 A 肝 B 肾 C 脾 D 骨髓 E 血液 答疑编号 500737020107 针对该题提问 正确答案 B 14 第一单元第一单元 细胞的基本功能细胞的基本功能 第一节第一节 细胞膜的物质转运功能细胞膜的物质转运功能 细胞内外的各种物质不断地交换 物质通过细胞膜转运的方式基本有以下四种 单纯扩散易化扩散主动转运 举例 O2 CO2 N2 NH3 H2O 乙醇 尿素等的跨膜转 动 葡萄糖进入红细胞 普通细 胞 离子 K Na CI Ca2 肠及肾小管吸收葡萄糖 Na 泵 Ca 泵 H K 泵 移动 方向 物质分子或离子从高浓 度的一侧移向低浓度的 一侧 物质从高浓度梯度或高电位 梯度一侧移向低梯度的一侧 物质分子或离子逆浓度 差或逆电位差移动 移动 过程 无需帮助 自由扩散需离子通道或载体的帮助需 泵 的参与 终止 条件 达细胞膜两侧浓度相等 或电化学势差 0 时停止 达细胞膜两侧浓度相等或电 化学势差 0 时停止 受 泵 的控制 能量 消耗 不消耗所通过膜的能量 能量来自高浓度本身势 能 不消耗所通过膜的能量 属 于被动转动 消耗了能量 由膜或膜 所属细胞供给 一 单纯扩散 脂溶性的小分子物质从细胞膜的高浓度一侧向低浓度一侧移动的过程 称为单纯扩散 人体内脂溶性的物质为数不多 比较肯定的有氧和二氧化碳等气体分子 0 02 2 N N2 2 C0C02 2 乙醇 尿素等都是以单纯扩散的方式进行跨膜转运的 情景记忆法 乙醇 尿素等都是以单纯扩散的方式进行跨膜转运的 情景记忆法 喝酒要有气氛喝酒要有气氛 二 易化扩散 易化扩散指一些不溶于脂质或脂溶性很小的物质 在膜结构中一些特殊蛋白质分子的 帮助 下 从膜的高浓度一侧向低浓度一侧的移动过程 易化扩散分为两种类型 经通道易化扩散经载体易化扩散 介导 方式 借助于通道蛋白质的介导 借助于载体蛋白质的介 导 转运 方向 顺浓度梯度或电位梯度进行顺浓度梯度进行 转运 速率 快慢 特性离子通道具有离子选择性和门控特性 载体与溶质的结合具有 化学结构特异性 21 特点 相对特异性 特异性无载体蛋白质高 通道具有静息 激活和失活等不同功能状态 通道 的导通表现为开放和关闭两种状态 无饱和现象 化学结构特异性 竞争性抑制 饱和现象 举例带电离子 K Na Cl Ca2 的快速移动 葡萄糖 氨基酸 核苷 酸等的跨膜转运 1 由载体介导的易化扩散 葡萄糖 氨基酸等营养性物质的进出细胞就属于这种类型的 易化扩散 以载体为中介的易化扩散有如下特点 以载体为中介的易化扩散有如下特点 高度特异性 注意 高度特异性 不高度特异性 注意 高度特异性 不 是绝对特异性 是绝对特异性 有饱和现象 有饱和现象 有竞争性抑制 有竞争性抑制 转运的方向始终是顺浓度梯度的 转运速度比仅从溶质物理特性所预期的要快得多 由于膜上载体和载体结合位点的数目都是有限的 因此转运速率会出现饱和现象 载 体与溶质的结合具有化学结构特异性 化学结构相似的溶质经同一载体转运时会出现竞 争性抑制 葡萄糖是组织细胞的能源物质 它跨膜进入红细胞的过程是典型的经载体易化扩散 2 由通道介导的易化扩散 通过通道扩散的物质主要是 Na K Ca2 Cl 等离子 通 道具有一定的特异性 但它对离子的选择性没有载体蛋白那样严格 通道蛋白质的重要特 点是 随着蛋白质分子构型的改变 它可以处于不同的功能状态 当它处于开放状态时 可以允许特定的离子由膜的高浓度一侧向低浓度一侧转移 当它处于关闭状态时 膜又变 得对该种离子不能通透 根据引起通道开放与关闭的条件不同 一般可将通道区分为电压 门控通道和化学门控通道 化学门控通道也称配体门控通道 不同的离子通道 一般都有其专一的阻断剂 河豚毒能阻断 Na 通道 只影响 Na 的转运而不影响 K 的转运 那河豚有毒 四乙基铵能阻断 K 通道 只影响 K 的转运而不影响 Na 的转运 上述两种物质转运方式 都不需要细胞代谢供能 因而均属于被动转运 静息状态下 K 由细胞内向细胞外扩散属于 A 单纯扩散 B 载体介导易化扩散 C 通道介导易化扩散 D 原发性主动转运 E 速发性主动转运 答疑编号 500737010101 针对该题提问 正确答案 C Na 通过离子通道的跨膜转运过程属于 A 单纯扩散 B 易化扩散 C 主动转运 D 出胞作用 E 入胞作用 答疑编号 500737010102 针对该题提问 正确答案 B 22 记录神经纤维动作电位时 加人选择性离子通道阻断剂河豚毒 会出现什么结果 A 静息电位变小 B 静息电位变大 C 除极相不出现 D 超射不出现 E 复极相延缓 答疑编号 500737010103 针对该题提问 正确答案 C 三 主动转运 指细胞膜通过本身的某种耗能过程 将某物质的分子或离子由膜的低浓度一侧移向高 浓度一侧的过程 在细胞膜的主动转运中研究得最充分 而且对于细胞的生命活动也是最 重要的 是细胞膜对钠和钾离子的主动转运过程 主动转运 特征 逆电化学梯度 定向 需要载体蛋白的协助 需要细胞提供能量 ATP 1 原发性主动转运 原发性主动转运是指离子泵利用分解原发性主动转运是指离子泵利用分解 ATPATP 产生的能量将离子逆浓度产生的能量将离子逆浓度 梯度和 或 电位梯度进行跨膜转运的过程 梯度和 或 电位梯度进行跨膜转运的过程 在哺乳动物细胞上普遍存在的离子泵有钠 钾 泵和钙泵 钠泵是镶嵌在膜的脂质双分子层中的一种特殊蛋白质 它具有 ATP 酶的活性 可以分 解 ATP 使之释放能量 并能利用此能量进行 Na 和 K 逆浓度梯度的主动转运 因而钠泵就 是一种被称 Na K ATP 酶的蛋白质 钠泵作用 八个字 内负外正 内钾外钠 一个活着的细胞 其细胞内 外各种离子的浓度有很大的差异 以神经和肌细胞为例 正常时细胞内 K 的浓度约为细胞外的 30 倍 细胞外 Na 的浓度约为细胞内的 12 倍 当细 胞内的 Na 增加和细胞外的 K 增加时 钠泵被激活 于是将细胞内的 Na 移出膜外 同时把 细胞外的 K 移入膜内 泵出 Na 和泵入 K 这两个过程是同时进行或 耦联 在一起的 与 此同时 ATP 酶分解 ATP 为 Na 泵提供能量 在一般生理情况下 每分解一个 ATP 分子 可以移出 3 个 Na 同时移入 2 个 K 钠泵活动的意义 钠泵活动造成的细胞内高 K 是许多代谢反应进行的必需条件 细胞内低 Na 能阻止细胞外水分大量进入细胞 对维持细胞的正常体积 形态和功 能具有一定意义 建立一种势能贮备 供其他耗能过程利用 细胞膜内外正常 Na 和 K 浓度差的形成与维持是由于 A 膜在安静时对 K 通透性大 B 膜在兴奋时对 Na 通透性增加 C Na K 易化扩散的结果 D 细胞膜上 Na K 泵的作用 E 细胞膜上 ATP 的作用 答疑编号 500737010104 针对该题提问 23 正确答案 D 有关钠泵的叙述 错误的是 A 是细胞膜上的镶嵌蛋白质 B 具有 ATP 酶的活性 C 是逆浓度梯度或电位传递梯度 D 当细胞外钠离子浓度增多时被激活 E 当细胞外钾离子浓度增多时被激活 答疑编号 500737010105 针对该题提问 正确答案 D 2 继发性主动转运 继发性主动转运是指驱动力并不直接来自 ATP 的分解 而是来自原 发性主动转运所形成的离子浓度梯度而进行的物质逆浓度梯度和 或 电位梯度的跨膜转 运方式 事实上 继发性主动转运就是经载体易化扩散与原发性主动转运相偶联的主动转 运系统 葡萄糖 氨基酸在小肠黏膜上皮的主动吸收就是一个典型的继发性主动转运 注意和易化扩散鉴别 鉴别点 方向是顺浓度还是逆浓度 是否消耗能量 它是由 Na 一葡萄糖同向转运体和钠泵的偶联完成的 葡萄糖和氨基酸在小肠粘膜上皮的吸收以及在肾小管上皮被重吸收的过程 细胞普遍 存在的 Na H 交换和 Na Ca2 交换等过程 均属于继发性主动转运 氨基酸进入肠粘膜上皮细胞是属于 A 单纯扩散 B 易化扩散 C 原发性主动转运 D 继发性主动转运 E 入胞作用 答疑编号 500737010106 针对该题提问 正确答案 D 出胞与入胞式物质转运 出胞是指胞质内的大分子物质以分泌囊泡的形式排出细胞的过程 神经纤维末梢突触囊泡内神经递质的释放等 神经末梢递质的释放 就是由动作电位神经纤维末梢突触囊泡内神经递质的释放等 神经末梢递质的释放 就是由动作电位 的刺激引起的出胞过程 的刺激引起的出胞过程 入胞是指大分子物质或物质的团块 细菌 细胞碎片等 借助于与细胞膜形成吞噬泡 或吞饮泡的方式进入细胞的过程 24 图 9 10 神经纤维末梢突触囊泡内神经递质的释放等 神经末梢递质的释放 就是由动作电位 的刺激引起的出胞过程 神经末梢释放神经递质的方式是 A 单纯扩散 B 经通道易化扩散 C 经载体易化扩散 D 主动转运 E 出胞 答疑编号 500737010107 针对该题提问 正确答案 E 25 第二节第二节 细胞的兴奋性和生物电现象细胞的兴奋性和生物电现象 兴奋一般是指细胞对刺激发生反应的过程 而兴奋性则是指可兴奋细胞在受到刺激时 兴奋一般是指细胞对刺激发生反应的过程 而兴奋性则是指可兴奋细胞在受到刺激时 产生动作电位的能力或特性 产生动作电位的能力或特性 在接受刺激后能产生动作电位的细胞统称为可兴奋细胞 如 神经细胞 肌肉细胞和腺细胞等 一 静息电位及其产生机制一 静息电位及其产生机制 一 静息电位及其特点 静息电位是指细胞在安静状态下 存在于膜两侧的电位差 表现为膜内电位较膜外为静息电位是指细胞在安静状态下 存在于膜两侧的电位差 表现为膜内电位较膜外为 负 一般在负 一般在 100 100 lOmVlOmV 其特征是 在大多数细胞是一种稳定的直流电位 细胞内电 位低于胞外 即内负外正 不同细胞静息电位的数值可以不同 静息电位的产生是由于膜两侧不同极性的电荷积聚的结果 通常把这种静息时位于膜 两侧电荷 内负外正 分布的状态称为极化 当膜电位绝对值增大时 称为超极化 反之 称为去极化 细胞在发生去极化后 膜电位再向静息电位方向恢复的过程 称为复极化 二 静息电位产生机制 静息电位主要由静息电位主要由 K K 外流形成 接近于外流形成 接近于 K K 的电的电 化学平衡电位 化学平衡电位 1 细胞内外 Na 和 K 的分布不均匀 细胞外高 Na 而细胞内高 K 内 K 外 Na 2 安静时膜对 K 的通透性远大于 Na K 顺浓度梯度外流 并达到电 化学平衡 3 钠 钾泵的生电作用 维持细胞内外离子不均匀分布 使膜内电位的负值增大 参与 静息电位生成 三 影响因素 1 细胞外 K 浓度的改变 当细胞外 K 浓度升高时 静息电位绝对值减小 反之呢 2 膜对 K 和 Na 的相对通透性改变对 K 通透性增高时 静息电位绝对值增大 对 Na 通透性升高时 静息电位绝对值减小 3 钠 钾泵的活动水平 习题 有关静息电位的叙述 哪项是错误的 A 由 K 外流所致 相当于 K 的平衡电位 B 膜内电位较膜外为负 C 各种细胞的静息电位数值是不相同的 D 是指细胞安静时 膜内外电位差 E 是指细胞安静时 膜外的电位 答疑编号 500737010201 针对该题提问 26 正确答案 E 习题 当细胞膜内的静息电位负值加大时 称为膜的 A 极化 B 超极化 C 复极化 D 反极化 E 去极化 答疑编号 500737010202 针对该题提问 正确答案 B 习题 细胞膜在静息情况下 对下列离子通透性最大的是 A Na B K C Cl D Ca 2 E Mg 2 答疑编号 500737010203 针对该题提问 正确答案 B 二 动作电位及其产生机制二 动作电位及其产生机制 一 动作电位及其特点 在静息电位的基础上 细胞受到一个适当的刺激 其膜电位所发生的迅速 一过性的在静息电位的基础上 细胞受到一个适当的刺激 其膜电位所发生的迅速 一过性的 极性倒转和复原 这种膜电位的波动称为动作电位 极性倒转和复原 这种膜电位的波动称为动作电位 动作电位的升支和降支共同形成的一 个短促 尖峰状的电位变化 称为锋电位 锋电位在恢复至静息水平之前 会经历一个缓 慢而小的电位波动称为后电位 它包括负后电位和正后电位 细胞的动作电位具有以下共同特征 动作电位具有 全或无 特性 动作电位是由刺激引起细胞产生的去极化过程 而 且刺激必须达到一定强度 使去极化达到一定程度 才能引发动作电位 对于同一类型的 单细胞来说一旦产生动作电位 其形状和幅度将保持不变 即使增加刺激强度 动作电位 幅度也不再增加 这种特性称为动作电位的全或无 all or none 现象 即动作电位要么 不产生要产生就是最大幅度 动作电位可以进行不衰减的传导 动作电位产生后不会局限于受刺激的部位 而是 迅速沿细胞膜向周围扩布 直到整个细胞都依次产生相同的电位变化 在此传导过程中 动作电位的波形和幅度始终保持不变 27 动作电位具有不应期 细胞在发生一次兴奋后 其兴奋性会出现一系列变化 包括 绝对不应期 相对不应期 超常期和低常期 绝对不应期大约相当于锋电位期间 相对不 应期和超常期相当于负后电位出现的时期 低常期相当于正后电位出现的时期 表 1 2 一 l 一 1 二 动作电位的产生机制 动作电位上升支主要由动作电位上升支主要由 NaNa 内流形成 接近于内流形成 接近于 NaNa 的电的电 化学平衡电位 化学平衡电位 1 细胞内外 Na 和 K 的分布不均匀 细胞外高 Na 而细胞内高 K 2 细胞兴奋时 膜对 Na 有选择性通透 Na 顺浓度梯度内流 形成锋电位的上升支 3 K 外流增加形成了动作电位的下降支 在不同的膜电位水平或动作电位发生过程中 Na 通道呈现三种基本功能状态 备用状态 其特征是通道呈关闭状态 但对刺激可发生反应而迅速开放 因此 被 称作备用状态 激活状态 此时通道开放 离子可经通道进行跨膜扩散 失活状态 通道关闭 离子不能通过 即使再强的刺激也不能使通道开放 细胞在 静息状态即未接受刺激时 通道处于备用状态 当刺激作用时 通道被激活而开放 多数 通道开放的时间很短 如产生锋电位上升支的 Na 通道开放时间仅为 l 2ms 随即进入失 活状态 必须经过一段时间 通道才能由失活状态恢复至静息的备用状态 通道的功能状 态 决定着细胞是否具有产生动作电位的能力 与不应期有密切联系 习题 神经和肌肉细胞动作电位去极相的产生是由于 A K 内流 B Na 内流 C Ca 2 内流 D K 内外流 28 E Na 外流 答疑编号 500737010204 针对该题提问 正确答案 B 习题 影响神经纤维动作电位幅度的主要因素是 A 刺激强度 B 刺激时间 C 阈电位水平 D 神经纤维直径 E 细胞内 外的 Na 浓度 答疑编号 500737010205 针对该题提问 正确答案 E 习题 记录神经纤维动作电位时 加入选择性离子通道阻断剂河豚毒 会出现什么结 果 A 静息电位变小 B 静息电位变大 C 除极相不出现 D 超射不出现 E 复极相延缓 答疑编号 500737010206 针对该题提问 正确答案 C 习题 神经纤维动作电位下降相是由于 A Na 内流 B K 内流 C Na 外流 D K 外流 E Ca 2 内流 答疑编号 500737010207 针对该题提问 正确答案 D 29 习题 绝对不应期出现在动作电位的哪一时相 A 峰电位 B 负后电位 C 正后电位 D 除极相 E 恢复相 答疑编号 500737010208 针对该题提问 正确答案 A 习题 人工地增加离体神经纤维浸浴液中的 K 浓度 则该神经纤维静息电位的绝对 值和动作电位的幅度将 A 均增大 B 均减小 C 前者增大后者减少 D 前者减少后者增大 E 前者减小后者不变 答疑编号 500737010209 针对该题提问 正确答案 B 三 兴奋的引起三 兴奋的引起 1 阈值 能引起动作电位的最小刺激强度 称为刺激的阈值 刺激强度为阈值的刺激能引起动作电位的最小刺激强度 称为刺激的阈值 刺激强度为阈值的刺激 称为阈刺激 称为阈刺激 2 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 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 3 锋电位的引起 较弱的刺激会激活细胞膜上一部分钠通道 使膜出现去极化 产生局 部反应 较强的刺激 如阈刺激或阈上刺激则可使膜对 Na 的通透性增加 Na 顺浓度及电 位梯度内流 膜去极化达到阈电位水平 使大量 Na 通道开放 出现 Na 通道的激活对膜去 极化的正反馈 Na 的再生性循环 形成动作电位的上升支 并达到 Na 的电 化学平衡电 位 然后 Na 通道失活 而 K 通道开放 K 外流 复极化形成动作电位的下降支 最后 钠泵将进入膜内的 Na 泵出膜外 同时将膜外多余的 K 泵入膜内 恢复兴奋前的状态 细胞受到阈刺激或阈上刺激可以引发动作电位 阈下刺激虽然不能引起可传导的动作 电位 但也可引起少量 Na 通道开放 少量 Na 内流 在受刺激的局部出现一个较小的膜 的去极化反应 称局部电位或局部兴奋 局部电位与动作电位相比 其基本特点如下 不是 全或无 的 局部电位去极化幅度随着阈下刺激强度的大小而增减 呈等级 性 电紧张扩布 局部电位仅限于刺激部位 不能在膜上远距离扩布 随着扩布距离的 增加 这种去极化电位迅速衰减以至消失 可以总和 互相叠加 先后多个或细胞膜相邻多处的阈下刺激所引起的局部电位可 以叠加 产生时间性总和 空间性总和 局部电位与动作电位的比较如表 1 2 1 2 30 四 兴奋在同一细胞上传导的机制和特点四 兴奋在同一细胞上传导的机制和特点 一 兴奋在同一细胞上传导的机制 可兴奋细胞的特征之一是在细胞任何一个部位产生的动作电位 都可沿着细胞膜向周 围传播 使整个细胞都经历一次同样的跨膜离子移动 表现为动作电位沿整个细胞膜的传 导 以无髓神经纤维为例 当神经纤维受到刺激产生动作电位时 该处出现了细胞膜两侧 电位的暂时性倒转 即内正外负的电位变化 使其与相邻安静的膜电位之间形成了电位差 在这两个邻接部位便产生了局部电流 局部电流的方向是由正到负 在膜内通过未兴奋部 分的电流是外向刺激电流 从而对未兴奋部分形成有效刺激 使膜去极化 当去极化达到 阈电位水平时 Na 通道被激活 大量开放 产生 Na 再生性循环 导致动作电位的出现 造成邻近未兴奋部分膜发生兴奋 膜外电位变负 膜内电位变正 继而 在新的兴奋部位 与其邻近的未兴奋部位之间又出现电位差 形成局部电流的刺激作用而导致动作电位的出 现 如此反复连续进行下去 则表现为动作电位在整个细胞上的传导 由于动作电位产生 期间的幅度和陡度都相当大 产生的局部电流的强度超过兴奋所需的阈强度数倍 因而 以局部电流为基础的传导是非常安全的 不易产生传导阻滞 这与一般化学性突触的兴奋 传递有明显的差别 在有髓神经纤维 其轴突外面包有一层相当厚的具有电绝缘性的断续髓鞘 两段髓鞘 之间为郎飞结 该处膜上的电压门控 Na 通道密集 容易产生动作电位 而由于结间髓鞘 高电阻和低电容 当某一结外产生动作电位时 局部电流将主要在两个结区之间发生 只 有很少电流从髓鞘漏过 这一过程在郎飞结处重复 好像动作电位由一个结区跳到另一个 结区 动作电位的这种传导方式称为跳跃式传导 在有髓神经纤维传导速度比无髓神经纤 维上快得多 最高传导速度可达 l00m s 由于单位长度内传导涉及的跨膜离子数目较少 所以跳跃式传导是一种节能的传导形式 二 兴奋在同一细胞上传导的特点 1 生理完整性 包括结构完整性和功能完整性两个方面 如果神经纤维被切断 损伤 其结构完整性便遭到破坏 在应用麻醉药或低温状态下 可使离子跨膜运动发生障碍 如 普鲁卡因阻断钠通道 会使神经纤维功能完整性被破坏 在这两种情况下 局部电流均 不能扩布 神经冲动的传导便会发生阻滞 2 绝缘性 一条神经干中包括有大量粗细不同 传导速度不一的神经纤维 诸多纤维各 自传导其冲动 基本上互不干扰 这称为传导的绝缘性 绝缘性的形成主要与局部电流在 一条神经纤维上形成回路以及神经纤维之间存在结缔组织有关 神经纤维的绝缘传导使神 经调节表现出精确性的特点 但是 绝缘性不是绝对的 在冲动传导过程中 并行纤维之 间相互影响兴奋性的现象也是存在的 所谓基本上互不干扰是指在正常条件下 一根神经 31 纤维上的神经冲动不足以引起邻近的另一神经纤维的兴奋 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 与突触传递相比较 神经纤维可以接受高频率 长时间的有效电刺激 并始终保持其传导兴奋的能力 称为相对不疲劳性 习题 神经 肌肉 腺体受阈刺激产生反应的共同表现是 A 收缩 B 分泌 C 局部电位 D 阈电位 E 动作电位 答疑编号 500737010210 针对该题提问 正确答案 E 习题 有关局部兴奋的特征中哪项是错误的 A 电位大小随刺激强度而改变 B 可总和 C 无不应期 D 有全或无现象 E 以电紧张形式扩布 答疑编号 500737010211 针对该题提问 正确答案 D 第三节第三节 骨骼肌的收缩功能骨骼肌的收缩功能 一 神经一 神经 骨骼肌接头处的兴奋传递骨骼肌接头处的兴奋传递 神经 骨骼肌接头由运动神经末梢与骨骼肌细胞接触形成 是运动神经将兴奋传递给所 支配的骨骼肌所必需的结构 运动神经纤维达到末梢时 先失去髓鞘 以裸露的轴突末梢 嵌入到相对应的肌细胞膜上 这部分肌细胞膜称终板膜或接头后膜 与其对应的轴突末梢 称接头前膜 轴突末梢内有大量的含有乙酰胆碱 ACh 的囊泡 接头前膜与接头后膜之间 约有 50nm 的距离相隔 称为接头间隙 其中充满细胞外液 接头后膜上分布着高密度的 ACh 受体即 N 2型 ACh 受体阳离子通道 肌纤维膜上有一层称为基膜的结缔组织 其中含有 能使 ACh 分解的胆碱酯酶 当神经冲动沿轴突传导到神经末梢时 使接头前膜去极化 膜上的电压门控 Ca 2 通道 开放 Ca2 流入神经末梢内 一次动作电位引起的 Ca2 内流 可导致 200 300 个突触囊泡 几乎同步地释放入接头间隙 ACh 释放后 扩散至接头后膜并很快与 ACh 受体结合 使受 体 通道分子的构象改变 通道开放 引起 Na 和 K 跨膜转运 其中以 Na 内流为主 导致 接头后膜发生去极化 产生终板电位 终板电位具有局部电位特征 不表现 全或无 特 性 其大小与接头前膜释放 ACh 的量成正比例 无不应期 可表现总和现象 并可通过电 32 紧张电位刺激周围肌膜产生动作电位 传播至整个肌细胞 完成了兴奋在神经 肌肉接头的 兴奋传递 神经 肌肉接头传递的特点 单向传递 兴奋只能从神经末梢传给肌纤维 而不能反方向进行 有时间延搁 从神经末梢的动作电位到达至肌膜产生动作电位 大约需要 0 5 1 0ms 易受环境因素和药物的影响 如美洲箭毒 银环蛇毒可与 ACh 竞争终板 膜 ACh 受体 从而阻断接头传递 使肌肉失去收缩能力 有机磷农药及新斯的明可选择性抑制胆 碱酯酶 造成 ACh 积聚 引起肌肉纤颤和其他中毒症状 重症肌无力则由于体内产生 N 型 ACh 受体的抗体 造成 ACh 受体的功能障碍 保持一对一的关系 正常情况下 一次神经冲动引起的终板电位大小超过引起肌细 胞膜动作电位所需阈值 3 4 倍 而且每次神经冲动释放的 ACh 又可被迅速清除 所以每一 次神经冲动到达末梢 都能使肌细胞兴奋和收缩一次 保持一对一的关系 二 骨骼肌兴奋二 骨骼肌兴奋 收缩偶联收缩偶联 一 兴奋 收缩偶联的概念 兴奋 收缩偶联是指将电兴奋过程和机械收缩联系起来的中介过程 其中介因子是 Ca 2 结构基础是三联管结构 二 兴奋 收缩偶联的过程 1 肌膜动作电位沿横管传向肌细胞深处 并激活三联管上的 L 型钙通道 2 L 型钙通道的变构或 Ca 2 的内流 激活终末池 RYR Ca2 释放 胞质中 Ca2 浓度升高 近百倍 与肌钙蛋白结合 肌肉收缩 3 胞质内 Ca 2 浓度升高的同时激活肌质网上的钙泵 回收 Ca2 Ca2 浓度降低 肌肉 舒张 习题 神经一骨骼肌接头处的兴奋传递物质是 A 5 一羟色胺 B 乙酰胆碱 C 去甲肾上腺素 D 肾上腺素 E 多巴胺 答疑编号 500737010212 针对该题提问 正确答案 B 习题 触发神经末梢释放递质的离子是 A Na B K C Ca2 D Mg2 E Cl 答疑编号 500737010213 针对该题提问 正确答案 C 33 习题 在神经骨骼肌接头处 消除乙酰胆碱的酶是 A 腺苷酸环化酶 B ATP 酶 C 胆碱脂酶 D 单胺氧化酶 E Na K 依赖式 ATP 酶 答疑编号 500737010214 针对该题提问 正确答案 C 第三单元第三单元 血液循环血液循环 大纲要求大纲要求 1 心脏的泵血 功能 1 心动周期的概念 心脏泵血的过程和机制 2 心脏泵血功能的评价 每搏输出量 每分输出量 射血分数 心指数 心脏做功 心力贮备 3 心脏泵血功能的调节 每搏输出量的调节和心率对心泵功能的 影响 2 心肌的生物 电现象 和电生理特性 1 工作细胞和自律细胞的跨膜电位及其形成机制 2 心肌的兴奋性 自动节律性和传导性 3 正常心电图的波形及生理意义 3 血管生理 1 动脉血压的形成 正常值和影响因素 2 中心静脉压 静脉回心血量及其影响因素 3 微循环的组成及作用 4 组织液的生成及其影响因素 4 心血管活动 的调节 1 神经调节 心交感神经 心迷走神经 交感缩血管神经纤维 2 心血管反射 颈动脉窦和主动脉弓压力感受性反射 3 体液调节 肾素 血管紧张素系统 肾上腺素和去甲肾上腺素 血液循 环 5 器官循环冠脉循环的血流特点和血流量的调节 第一节第一节 心脏的泵血功能心脏的泵血功能 血液循环分为体循环和肺循环 肺循环 右心室 肺动脉 肺中的毛细管网 肺静脉 左心房 体循环 左心室 主动脉 身体各处的毛细管网 上下腔静脉 右心房 血液循环路线 左心室 此时为动脉血 主动脉 各级动脉 毛细血管 物质交换 物 质交换后变成静脉血 各级静脉 上下腔静脉 右心房 右心室 肺动脉 肺部毛细血管 物质交 换 物质交换后变成动脉血 肺静脉 左心房 左心室 一 心动周期的概念及心脏泵血的过程和机制 1 心动周期的概念 心脏每舒 缩一次所构成的机械活动周期 称为心动周期 心脏每舒 缩一次所构成的机械活动周期 称为心动周期 心房与心室的 心动周期均包括收缩期和舒张期 由于心室在心脏泵血活动中起主要作用 故通常所说的心动周期是 指心室的活动周期 36 心动周期持续的时间与心率有关 成年人心率平均每分钟 75 次 每个心动周期持续 0 8 秒 在 一个心动周期中 心室首先收缩 持续 0 3 秒 随后进入舒张期 占时 0 5 秒 在心室舒张的最后 0 1 秒内两心房收缩 继而心房舒张 心房进入舒张期后不久 心室又复收缩而进入下一个心动周期 心室舒张的前 0 4 秒期间 心房也处于舒张期 这一时期称为全心舒张期 如果心率增快 心动周期 持续时间缩短 收缩期和舒张期均相应缩短 但舒张期的缩短更明显 因此 心率增快时心肌的工作 时间相对延长 休息时间相对缩短 这对心脏的持久活动是不利的 2 心脏泵血的过程和机制 左右心室的泵血原理基本相同 现以左室为例说明心脏的泵血过程和 机制 二个关键字 压 瓣 对于后面的理解 这二个字很重要 左心室心房 二尖瓣 右心室心房 三尖瓣 左心室主动脉主动脉瓣 右心室肺动脉肺动脉瓣 压力足够大 大到能推开瓣膜时 就会造成血液的流动 在一个心动周期中 由于心室的收缩和舒张活动 造成瓣膜两侧压力差的变化 于是导致瓣膜的在一个心动周期中 由于心室的收缩和舒张活动 造成瓣膜两侧压力差的变化 于是导致瓣膜的 开放和关闭 而瓣膜的开闭 又导致血液的定向流动 血液的进出心室 导致心室容积的改变 开放和关闭 而瓣膜的开闭 又导致血液的定向流动 血液的进出心室 导致心室容积的改变 现将 在一个心动周期中心室内压力 容积的改变 瓣膜的启闭及血流情况归纳为表 2 2 表 2 2 心动周期中心室内压力 瓣膜 血流和容积的变化 瓣膜开闭 心室压力房室 瓣 主动脉 瓣 血流方向 心室容 积 等容收 缩期 房内压 室内压 主 动脉压 关关无血液进出心室不变 快速射 血期 房内压 室内压 主动脉压 关开 心室 动脉 量大 速度快 快速减 小 收缩 期 减慢射 血期 房内压 室内压 主 动脉压 关开 心室 动脉 惯性 量小 速度慢 减小 等容舒 张期 房内压 室内压 主 动脉压 关关无血液进出心室不变 快速充 盈期 房内压 室内压 主 动脉压 开关 心房 心室 量大 速度快 快速增 大 减慢充 盈期 房内压 室内压 主动 脉压 开关 心房 心室 量小 速度慢 增大 舒张 期 心房收 缩期 房内压 室内压 主动 脉压 开关心房 心室增大 心脏射血过程中心室容积 压力以及瓣膜的启闭和血流方向的变化 37 左心室压力最高 快速射血期末 左心室容积最小 减慢射血期末 左心室容积最大 心房收缩期末 主动脉压力最高 快速射血期末 主动脉压力最低 等容收缩期末 主动脉血流量最大 快速射血期 室内压升高最快 等容收缩期 心室回心血量主要靠心室舒张的抽吸作用 占 75 心房的收缩射血仅占 25 的血量 在等容收缩期和等容舒张期 室内压上升和下降速度最快 快速射血期室内压达最高值 减慢射 血期 室内压虽已低于主动脉压 但动脉瓣仍然开放 其原因在于当时血液具有较高的动能 能够依 其惯性冲开动脉瓣 逆着压力梯度继续射入主动脉 心室充盈主要依赖心室本身舒张所致的低压抽吸作用 心房收缩虽可使心室的充盈量有所增加 但不起主要作用 二尖瓣 二 心脏泵血功能的评定 心脏在循环系统中所起的主要作用就是泵出血液以适应机体新陈代谢的需要 因此 评定心脏泵 血功能是否正常 是医疗实践中的重要问题 常用的心脏泵血功能评价指标有以下几种 1 每搏输出量 一次心搏由一侧心室射出的血液量 称每搏输出量 简称搏出量 一次心搏由一侧心室射出的血液量 称每搏输出量 简称搏出量 2 每分输出量 每分钟由一侧心室输出的血量 称为每分输出量 简称心输出量 它等于心率每分钟由一侧心室输出的血量 称为每分输出量 简称心输出量 它等于心率 与搏出量的乘积 与搏出量的乘积 左右两心室的心输