八版五年制课后思考题

第一章第一章 思考题思考题 1 生理学研究为何必须在器官和系统水平 细胞和分子水平以及整体水平进行 生理学研究为何必须在器官和系统水平 细胞和分子水平以及整体水平进行 人体生理学研究人体功能 由于人体功能取决于各器官系统的功能 各器官系统的功 能取决于组成这些器官系统的细胞的功能 细胞功能又取决于亚细胞器和生物分子的 相互作用 所以 要全面探索人体生理学 研究应在整体水平 器官和系统水平以及 分子水平上进行 并将各个水平的研究结果加以整合 2 为什么生理学中非常看重稳态这一概念 为什么生理学中非常看重稳态这一概念 人体细胞大部不与外界环境直接接触 而是浸浴在细胞外液 血液 淋巴 组织液等 之中 因此 细胞外液成为细胞生存的体内环境 称为机体的内环境 细胞的正常代 谢活动需要内环境理化因素的相对恒定 使其经常处于相对稳定状态 这种状态称为 稳态或自稳态 稳态的维持是机体自我调节的结果 其维持需要全身各系统和器官的 共同参与和相互协调 稳态具有十分重要的生理意义 因为细胞的各种代谢活动都是 酶促反应 因此 细胞外液中需要足够的营养物质 O2和水分 以及适宜的温度 离 子浓度 酸碱度和渗透压等 细胞膜两侧一定的离子浓度和分布也是可兴奋细胞保持 其正常兴奋性和产生生物电的重要保证 稳态的破坏将影响细胞功能活动的正常进行 如高热 低氧 水与电解质以及酸碱平衡紊乱等都将导致细胞功能的严重损害 引起 疾病 甚至危及生命 因此 稳态是维持机体正常生命活动的必要条件 在临床上 若某些血检指标在较长时间内明显偏离正常值 即表明稳态已遭到破坏 提示机体可 能已患某种疾病 3 试举例说明负反馈 正反馈和前馈在生理功能活动调节中的意义 试举例说明负反馈 正反馈和前馈在生理功能活动调节中的意义 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 称为负反馈负反馈 人体内的负反馈极为多见 在维持机体生理活动 的稳态中具有重要意义 动脉血压的压力感受性反射就是一个极好的例子 当动脉血 压升高时 可通过反射抑制心脏和血管的活动 使心脏活动减弱 血管舒张 血压便 回降 相反 而当动脉血压降低时 也可通过反射增强心脏和血管的活动 使血压回 升 从而维持血压的相对稳定 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 称为正反馈正反馈 正反馈的意义在于产生 滚雪球 效应 或促使某一生理活动过程很快达到高潮并发挥最大效应 如在排尿反射过程中 当排 尿发动后 由于尿液进入后尿道并刺激此处的感受器 后者不断发出反馈信息进一步 加强排尿中枢的活动 使排尿反射一再加强 直至尿液排完为止 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 如在寒冷环境中 当体温降低到一 定程度时 便会刺激体温调节中枢 使机体的代谢活动加强 产热增加 同时皮肤血 管收缩 使体表散热减少 于是体温回升 这是负反馈控制 但实际上正常人的体温 是非常稳定的 因为除上述反馈控制外 还有前馈控制的参与 人们可根据气温降低 的有关信息 通过视 听等感受器官传递到脑 脑就立即发出指令增加产热活动和减 少机体散热 这些产热和散热活动并不需要等到寒冷刺激使体温降低以后 而是在体 温降低之前就已经发生 条件反射也是一种前馈控制 第二章第二章 思考题思考题 1 举例说明原发性主动转运和继发性主动转运 同向转运和反向转运的区别 举例说明原发性主动转运和继发性主动转运 同向转运和反向转运的区别 细胞直接利用代谢产生的能量将物质逆浓度梯度和 或 电位梯度转运的过程 称为 原发性主动转运原发性主动转运 原发性主动转运的物质通常为带电离子 因此介导这一过程的膜蛋 白或载体称为离子泵 离子泵的化学本质是 ATP 酶 可将细胞内的 ATP 水解为 ADP 自身被磷酸化而发生构象改变 从而完成离子逆浓度梯度和 或 电位梯度的跨膜转 运 如细胞膜中普遍存在的 Na K 泵 简称为钠泵 每分解一分子的 ATP 可逆浓度差 将 3 个 Na 移出胞外 将 2 个 K 移入胞内 其直接效应是维持细胞膜两侧 Na 和 K 的浓 度差 有些物质主动转运所需的驱动力并不直接来自 ATP 的分解 而是利用原发性主动转运 所形成的某些离子的浓度梯度 在这些离子顺浓度梯度扩散的同时使其他物质逆浓度 梯度和 或 电位梯度跨膜转运 这种间接利用 ATP 能量的主动转运过程称为继发性继发性 主动转运主动转运 继发性主动转运依赖于原发性主动转运 也称联合转运 因为介导这种转 运的载体同时要结合和转运两种或两种以上的分子或离子 根据物质的转运方向 联 合转运可分为同向转运和反向转运两种形式 被转运的分子或离子都向同一方向运动的联合转运 称为同向转运同向转运 例如 葡萄糖在 小肠粘膜上皮的吸收和在近端肾小管上皮的重吸收都是通过 Na 葡萄糖同向转运体实 现的 被转运的分子或离子向相反方向运动的联合转运 称为反向转运反向转运或交换交换 有两种重要 的转运体 1 Na Ca2 交换体 如心肌细胞在兴奋 收缩耦联过程中流入胞质的 Ca2 主要通过 Na Ca2 交换体将其排出胞外 2 Na H 交换体 如肾近端小管上皮细胞的 Na H 交换体可将胞外即管腔内的 1 个 Na 转入胞内 同时将胞内的 1 个 H 排出到小管 液中 这对维持体内酸碱平衡具有重要意义 2 试以一种人类疾病为例 说明信号转导通路异常在其发病机制中的作用 试以一种人类疾病为例 说明信号转导通路异常在其发病机制中的作用 癌症 肿瘤 是与信号转导机制最为密切的人类疾病 其涉及细胞周期的调节和恶性 表型的获得 其中各种相关信号转导通路以及相互间的交互作用 可能决定肿瘤进程 的关键 同样也是防治的关键靶点 新近 甚至有专家提出基于信号转导通路的癌症 分型方法 人体所有细胞都是在严格的调控下进行增殖 分化并行使各自的功能 正 常细胞增殖受到刺激和抑制的平衡机制调控 这种平衡受到细胞内 外复杂的生物信 号网络的严格调控 肿瘤细胞就是平衡失控导致的 目前已了解到 细胞外部或内部 因素 以及相关基因的不稳定性 即可导致致癌基因和抑癌基因的突变 进而使肿瘤 细胞获得选择性生长优势并克隆性过度增殖形成肿瘤 更为重要的是 癌基因的非突 变形式称作原癌基因 常是细胞信号转导通路中重要信号分子的基础 比如 ras 基因 是原癌基因的经典范例 所编码的 Ras 蛋白 是一种小 G 蛋白 是转导细胞外多种生 长因子特定信息的 Ras MAPK 通路网络的重要信号分子 研究发现在 40 的人类肿瘤 中 Ras 基因发生突变 突变后的 Ras 蛋白则在没有细胞外刺激情况下也持续激活信号 通路 导致细胞过度增殖 抑癌基因的典型范例是 p53 基因 其编码的 p53 蛋白是肿 瘤抑制因子和转录因子 在大多数人类肿瘤中失活 同时 这些癌基因和抑癌基因经 常又是肿瘤病毒的靶点 导致相应基因的表观遗传改变 或直接导致基因产物的活性 变化 诱发肿瘤 另外 与肿瘤有关的信号转导通路还涉及酪氨酸激酶受体 TKR 如 表皮生长因子受体等 丝氨酸 苏氨酸激酶受体如转化生长因子 TGF 受体等 小 G 蛋白 Rho 家族 细胞周期信号网络 抑癌基因相关的成视网膜细胞瘤基因通 Rb 通路 pten基因编码的 PTEN 通路 以及胱冬蛋白酶 caspase 前抗凋亡蛋 白和抗凋亡单边的 Bcl 2 家族及 Akt 激酶等 第二章细胞第二章细胞 3 73 7 题题 3 Em 70 Ek 90 Ena 60mv 安静状态下电 化学驱动力 Na Em Ena 70 60 130mv 内向 K Em Ek 70 90 20 外向 安静状态下 细胞膜存在钾漏通道 对 K 通透性较高 在电 化学驱动力作用下 K 外流 随着 K 外流 电 化学驱动力逐渐减小 安静状态下 细胞膜对 Na 也有一定的通透性 约为 K 的 1 100 1 50 在电 化学驱动力作 用下 Na 内流 4 细胞外 K 由 4 5 升至 9 时 Ek 60lg2 90 72mv 去极化 5 给予 Na 通道阻断剂河豚毒 细胞不能产生动作电位 6 琥珀酰胆碱与运动终板后膜上的 N2 胆碱受体结合后 能使终板产生与乙酰胆碱相似而 持久的去极化作用 导致终板对乙酰胆碱反应降低或消失 也就是使终板对乙酰胆碱脱敏 导致骨骼肌松弛 属去极化型肌松药 7 平滑肌属非随意肌 平滑肌粗肌丝在不同方位上伸出横桥 使平滑肌具有更大的舒缩范围 平滑肌无内陷的 T 管 动作电位不能迅速到达细胞深部 收缩缓慢 舒张期 Ca 的回收缓慢 因此平滑肌舒张缓慢 大多数平滑肌受交感 副交感的双重支配 第三章第三章 血液血液 课后题答案课后题答案 1 答 1 缺铁性贫血 铁和蛋白质是合成血红素所必须的基本原料 机体缺铁时 可使幼红细 胞中血红蛋白合成减少 红细胞数目减少 体积减小 引起低色素小细胞性贫血 又称缺 铁性贫血 2 巨幼红细胞性贫血 维生素 B12和叶酸参与幼红细胞发育成熟过程中的 DNA 合成 缺 乏维生素 B12或叶酸时 将影响幼红细胞分裂和 DNA 合成 出现巨幼红细胞性贫血 即大 细胞性贫血 维生素 B12在回肠远端吸收 维生素 B12 的吸收需要内因子的参与 当胃大 部分切除或胃壁细胞损伤时 机体缺乏内因子 或产生抗内因子抗体 或回肠切除后 均 可引起因维生素 B12缺乏而导致的巨幼红细胞性贫血 3 肾性贫血 调节红细胞生成的主要体液因素是促红细胞生成素 EPO EPO 是由肾 组织产生 是机体红细胞生产的主要调节物 而肾细胞内没有 EPO 的储存 严重肾病患者 体内虽有少量肾外组织产生的 EPO 但肾合成分泌 EPO 减少或停止 所以常伴有难以纠正 的贫血 4 慢性炎症贫血 转化生长因子 干扰素 和肿瘤坏死因子等可抑制早期红系祖细胞 的增殖 对红细胞的生成起负性调节作用 这可能与慢性炎症状态时贫血的发生有关 2 答 1 凝血因子缺乏或异常引起的出血性疾病 先天性遗传性 如血友病 A 因子 缺乏 血友病 B 因子 缺乏 血友病 C 因 子 缺乏 纤维蛋白原缺乏症 血管性血友病以及其它凝血因子缺乏症等 后天获得性 如新生儿出血症 晚发性维生素 K 缺乏症 肝病性凝血障碍 尿毒症 性凝血障碍等 2 抗凝血及纤溶机制异常引起的出血性疾病 抗凝物质增多引起的出血多为后天获得性 如 弥散性血管内凝血 肝素等抗凝药过量 抗因子 抗体形成等 3 答 1 ABO 血型的特点 许多组织细胞上有规律地存在着 A B H 抗原 以及分泌型人的 分泌液中存在着 A B H 物质 不同血型的人的血清中含有不同的抗体 但不会含有与自 身红细胞抗原相对应的抗体 2 Rh 血型的特点 与 ABO 系统不同 人的血清中不存在抗 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 的免疫性抗体 输血后 2 4 月血清中抗 Rh 抗体的水平达到高峰 因此 Rh 阴性受血者在第一次接受 Rh 阳性血液 的输血后 一般不产生明显的输血反应 但在第二次或多次输入 Rh 阳性的血液时 即可 发生抗原一抗体反应 输入的 Rh 阳性红细胞将被破坏而发生溶血 3 ABO 血型不合所致新生儿溶血 体内的天然 ABO 血型抗体 IgM 分子量大 一般不能 通过胎盘到达胎儿体内 不会使胎儿的红细胞发生凝集破坏 免疫抗体是机体接受自身所 不存在的红细胞抗原刺激而产生的 免疫性抗体属于 IgG 抗体 分子量小 能通过胎盘进 入胎儿体内 因此 若母体过去因外源性 A 或 B 抗原进入体内而产生免疫性抗体时 在与 胎儿 ABO 血型不合的孕妇 可因母体内免疫性血型抗体进入胎儿体内而引起胎儿红细胞的 破坏 发生新生儿溶血病 4 Rh 血型不合所致新生儿溶血 与 ABO 系统的抗体不同 Rh 系统的抗体主要是 IgG 因其分子较小 因而能透过胎盘 当 Rh 阴性的孕妇怀有 Rh 阳性的胎儿时 Rh 阳性胎儿的 少量红细胞或 D 抗原可进入母体 使母体产生免疫性抗体 主要是抗 D 抗体 这种抗体可 透过胎盘进入胎儿的血液 使胎儿的红细胞发生溶血 造成新生儿溶血性贫血 严重时可 导致胎儿死亡 由于一般只有在妊娠末期或分娩时才有足量的胎儿红细胞进入母体 而母 体血液中的抗体的浓度是缓慢增加的 故 Rh 阴性的母体怀第一胎 Rh 阳性的胎儿时 很少 出现新生儿溶血的情况 但在第二次妊娠时 母体内的抗 Rh 抗体可进入胎儿体内而引起 新生儿溶血 若在 Rh 阴性母亲生育第一胎后 及时输注特异性抗 D 免疫球蛋白 中和进 入母体的 D 抗原 以避免 Rh 阴性母亲致敏 可预防第二次妊娠时新生儿溶血的发生 4 答 1 生理性止血的第二个过程是血小板止血栓的形成 其中血小板的聚集是形成血小板止 血栓重要的步骤 这一过程需要纤维蛋白原 Ca2 和血小板膜上 GP b a 的参与 在未 受刺激的静息血小板膜上的 GP b a 并不能与纤维蛋白原结合 在致聚剂的激活下 GP b a 分子上的纤维蛋白原受体暴露 在 Ca2 的作用下纤维蛋白原可与之结合 从而 连接相邻的血小板 充当聚集的桥梁 使血小板聚集成团 该患儿经基因诊断证实糖蛋白 b GP b 基因错义突变 GP b 蛋白显著降低 因而影响血小板的聚集功能 不能及 时形成血小板止血栓 造成出血时间延长 2 血液凝固主要是血浆中的可溶性纤维蛋白原转变成不溶性的纤维蛋白 纤维蛋白交织 成网 把血细胞和血液的其他成分网罗在内 从而形成血凝块 患儿的血小板计数正常 因为不影响血液的凝固 所以凝血时间正常 3 ADP 和凝血酶是生理性致聚剂 可引起血小板聚集 正常情况下 在致聚剂的激活下 血小板膜上的 GP b a 分子上的纤维蛋白原受体暴露 在 Ca2 的作用下纤维蛋白原可与 之结合 从而连接相邻的血小板 充当聚集的桥梁 使血小板聚集成团 该患儿因糖蛋白 b GP b 基因错义突变而使 GP b 显著降低 影响血小板的聚集功能 所以该患儿对 ADP 和凝血酶诱导的血小板聚集反应降低 第四章第四章 血液循环血液循环 思考题思考题 1 1 如何检测心室的收缩功能和舒张功能 有何临床意义 如何检测心室的收缩功能和舒张功能 有何临床意义 传统的心功能评价主要集中在收缩功能如每搏输出量与射血分数 每分输出量与心指数 以及每搏功和每分功等检测指标而舒张功能相对不受重视 但近十多年来发现舒张功能在 心脏疾病发病率和死亡率中起重要作用 一 心室舒张功能 心室舒张功能正常时无论是在静息或是运动状态心室充盈而不会引 起舒张压异常增高 在正常左心室收缩末期容积小于心室自然 平衡时 容积 故产生弹 性回缩 并随着收缩末期容积缩小而增大 弹性回缩引起舒张期抽吸 它在低压下充盈心 室 同时在舒张早期产生左心室负压 这种充盈机制在运动时很重要 它能使正常心室最 大程度地降低舒张压 在心输出量提高 3 5 倍时 舒张末期压也能保持恒定 正常心室舒 张期始于主动脉瓣关闭和止于二尖瓣关闭 可分为几个连续的舒张时相 等容舒张期 快 速充盈期 减慢充盈期和心房收缩期 等容舒张期和快速充盈期属于主动舒张 减慢充盈 期和心房收缩期属于被动舒张 影响心室舒张功能主要有 心率 心肌舒张速率和心室顺 应性 一 心率 心率是影响心室舒张的主要的决定因素之一 心率与心室充盈时间成反比 心率增快时会使心室充盈 舒张 时间缩短较心室射血 收缩 时间缩短更为显著 充盈 舒张 时间的缩短必须通过提高舒张频率和增强弹性回缩来补偿 因此 舒张功能受损 可因心动过速进一步恶化 仅通过减慢心率就可使心脏充盈时间延长而提高舒张功能 二 心室舒张功能 心室舒张是一个主动和耗能的过程 与收缩期末的心肌细胞内 升高的 Ca2 回降速率有关 舒张期 Ca2 回降速率越快 Ca2 与肌钙蛋白 C 结合位点解离并 触发舒张过程也越快 心肌舒张速率快 使得快速充盈期产生的心室负压越大 抽吸作用 越强 在相同的外周静脉压条件下 静脉回流量就增多 心室能充盈更多的血量 如果这 一机制受损 例如 通过减少 Ca2 由肌浆网摄取率 那么就会诱发心肌舒张速率下降 将减少全心舒张期 特别是在快速充盈期的静脉回流血量 即心室充盈量 三 心室顺应性 心室顺应性是指心室壁受外力作用时能发生变形的难易程度 通常 用心室在单位压力差 P 作用下所引起的容积改变 V 即可用 CV V P 来表 示 而心室僵硬度 ventricular stiffness SV 则是心室顺应性的倒数 即 SV 1 CV P V 心室顺应性是一个被动的过程 取决于左心室的几何形状和质量 左心室 纤维化 的黏弹特性和心包 心室顺应性高时 在相同的心室充盈压条件下能容纳更多 的血量 反之 如心室顺应性降低 则心室充盈量减少 当发生心肌纤维化或心肌肥厚时 心室顺应性降低 使得舒张期 特别缓慢充盈期和心房收缩期的心室充盈充盈量降低 这 种心室充盈量的降低可通过提高心房压而代偿 二 心室舒张功能评价常用方法 舒张功能异常按严重程度可依次分为 舒张异常 舒 张期功能障碍和舒张期心力衰竭 在临床上实践中 心导管术 超声心动图和心脏核磁共 振成像等微创或无创技术常用于评价心室舒张功能 左侧心导管是评估心室舒张功能的金标准 但是 由于其是有创的 因此不能作为常规方 法 经胸超声心动图 transthoracic echocardiography 由于其出色的时空分辨率和可 用性 是最常用的方法 最近心脏磁共振成像技术也开始应用与左心室舒张功能评价 一 心导管术 心导管检查是评价心室功能的金标准 心导管术 cardiac catheterization 是指导管从 周围血管插入 送至心腔及各处大血管的技术 用以获取信息 达到检查 诊断和某些治 疗的目的 导管可送入心脏右侧各部及肺动脉 亦可送入心脏左侧各部及主动脉 应用心 导管技术可同时进行压力和容积的测定等以评价心功能 将心室舒张压曲线一阶微分所产 生的心室压舒张压变化速率曲线 dP dt 可作为心脏舒张功能的指标 比较图 2A 和 B 可以看出 dP dt 峰值 dP dtmax 绝对值由 7133mmHg s A 下降为 5647mmHg s B 说明年龄增大也可使左心室舒张功能降低 dP dtmax 可用来比较不同功能状态下心脏 舒张功能 二 多普勒超声心动图 经过十多年来的发展 多普勒超声心动图已成为目前 无创评价左心室舒张功能最为常用和最为重要的方法 它可通过分析二尖瓣血流频谱图和 肺静脉血流频谱图等方式来评价左心室的舒张功能 图 3 1 心室收缩功能评价 主要有左心室舒张末内径 LVDd 左心室收缩末内径 LVDs 左心室舒张末容积 EDV 左心室收缩末容积 ESV 左心室射血分数 LVEF 左心室缩短分数 LVFs 临床上 LVEF 是评价患者左心室收缩功能的首选指标 2 心室舒张功能评价 1 二尖瓣口血流频谱图 E A 分别为左心室舒张早期和晚期充盈速度 在健康的年轻人 左心室大部分充盈发生在舒张早期 故 E A 1 当舒张功能受损时 舒张早期充盈受损 舒张晚期左心房代偿性收缩加强 A 峰增高使 E A 比值呈相反的改变 即 E A 1 称频谱 假性正常化 它反映了心室肌舒张性和顺应性下降 在左心室顺应性严重下降的患者 左心房压力显著升高 伴以代偿性舒张早期充盈量增加 二尖瓣口血流频谱呈 限制性 的充盈方式 即 E A 1 甚至 E A 2 2 等容 舒张时间 等容舒张时间 isovolumic relaxation time IVRT 是从主动脉瓣关闭到二 尖瓣开放的时间 正常值 60 90ms 它表示心室肌舒张的速率 但受后负荷和心率的影响 在心肌发生疾病时 它通常是最早出现异常的 因而 IVRT 延长提示左心室主动松弛受损 E 峰减速时间 deceleration time DT 正常值 19 3s 也可用于评价快速充盈率 在二 尖瓣血流频谱 假性正常化 时 DT 缩短 3 肺静脉血流频谱 由 S D 和 A 波组成 S 波发生于左心室收缩期 取决于左心室收缩 和左心房的舒张 D 波发生于左室舒张早期 反映左心室的充盈 A 波为左心房收缩时肺静 脉内逆向血流频谱 反映左心房收缩性或左心室顺应性 其中二尖瓣口血流频谱图前向 A 波和肺静脉逆向 A 波的时间差有助于识别 假性正常化 充盈 三 心脏磁共振成像技术 心脏磁共振成像 cardiac magnetic resonance imaging 技术在心室收缩功能障碍的评估中的作用已经应用和认可 在左心室舒张功能上 心脏磁共振成像技术显示出巨大的潜力 但应也存在一些限制 如 其时间分辨率上仍然 逊色于经胸超声心动图 此外 有些患者不适合使用 如心率失常或有植入装置患者 心 脏磁共振成像技术 然而 与经胸超声心动图相比 心脏磁共振成像技术也有自己的优势 检测不受声窗的限制 且可在空间分辨率上可以很好地对心肌细胞做出一个详尽的评估 2 2 血钾 血钙过高或过低为何会导致心脏停搏 血钾 血钙过高或过低为何会导致心脏停搏 1 血钾过高可导致静息电位显著减小 使部分钠通道失活 阈电位水平上移 兴奋性 降低甚至消失 从而导致心脏停搏 2 血钙过高会导致窦房结细胞阈电位水平上移 自律性降低 同时可使心肌细胞钙离 子内流增多 导致细胞内钙离子浓度过度增高 心肌将发生强直收缩 引起心脏停 搏 血钙降低时 心肌收缩力减弱 当细胞外钙离子浓度过低时 将导致兴奋 收缩脱 耦联 引起心脏停搏 3 3 试比较心室肌 骨骼肌 心房肌 窦房结 浦肯野细胞动作电位及其形成机制 试比较心室肌 骨骼肌 心房肌 窦房结 浦肯野细胞动作电位及其形成机制 1 骨骼肌 AP 的形成的离子基础 升支 Na 内流 降支 K 外流 静息水平 Na K 泵活动 离子恢复静息时的分布状态 2 心室肌 AP 1 去极化过程 0 期 由 90 30mV 左右 持续 1 2ms Na 内流引起 Ina 通道 电压门控快通道 阈 电位约为 70mV 时激活 持续 1ms 0mV 开始失活 再生性循环 2 复极化过程 历时 200 300ms 1 期 快速复极初期 由 30 0mV 左右 历时 10ms 由 Ito 电流 即 K 外流引起的 Ito 通道在去极化到 30 mV 时激活 开放 5 10ms 2 期 平台期 plateau 稳定于 0mV 历时 100 150ms 成平台状 是心室肌 AP 的特点 也是心室肌 AP 持续时程较 长的主要原因 同时存在内向的 L 型钙电流 ICa L 慢失活 Na 电流 外向的延迟整流钾流 IK 一 过性外向电流 Ito Ca2 和 Na 内向离子流和 K 外向离子流 初期处于平衡 随后 前者渐弱 后者渐强 形成平台 期的晚期 L 型 Ca2 通道 慢通道 激活 失活 再激活均慢的电压门控慢通道 膜去极化达 40mV 时被激活 阻断剂 Mn2 维拉帕米等 IK1 通道在 0 期去极化通透性下降 内向整流 后 缓慢恢复 而 IK 通道开放 K 外流渐强 膜逐渐复极化 IK 通道 膜去极化至 40mv 时激活 复极化达 50mv 时去激活 3 期 快速复极末期 0mV 90mV 100 150ms L 型 Ca2 通道失活关闭 IK 电流增强 K 外流所致 在 3 期末 IK1 也参与 动作电位时程 从 0 期去极化开始到 3 期复极化完毕的这段时间 4 期 静息期 电位稳定于 RP 水平 细胞排出 Ca2 和 Na 摄入 K 恢复细胞内外离子正常 浓度梯度 Na K 泵 排出 3Na 摄入 2K Ca2 Na 交换体 3Na 入胞 1 Ca2 出 Ca2 泵 泵出少量 Ca2 3 窦房结 AP 窦房结 P 细胞是窦房结的起搏细胞 为慢反应自律细胞 跨膜电位特点如下 最大复极电位 70mV 和阈电位 40mV 小于浦氏细胞 分别为 90mV 和 60mV 0 期去极化幅度小 70mV 速率慢 10V s 时程长 7ms 主要依赖于 L 型钙通道 无明显复极 1 期和 2 期 主要依赖于 IK 通道 4 期自动去极化速度 0 1V s 快于浦氏细胞 0 02V s 去极化过程 去极化过程 0 期 当 4 期自动去极到阈电位时 L 型 Ca2 通道激活 Ca2 内流 Ica L 复极化过程 复极化过程 3 期 0 期去极到 0mV 时 L 型 Ca2 通道失活 Ca2 内流止 而 IK 于复极初期激活开放 K 外 流 自动去极化自动去极化 4 4 期 期 IK 进行性衰减 起主要作用 可被甲磺酰苯胺类药物阻断 If Na 内流 起作用不大 在浦肯野 C 起重要作用 激活缓慢 电流强度小 可被铯 Cs 阻断 T 型钙流 Ca2 内流 ICa T 后期起作用 4 期自动去极化到 50mv 时激活 引起少量 内向 T 型钙流 可被镍 NiCl2 阻断 4 浦肯野细胞 浦肯野细胞 purkinje cell 属快反应自律细胞 AP 波形及 0 1 2 3 期离子基础与心室 肌细胞相似 4 期自动去极化离子基础 是随时间递增的内向电流 If Na 和递减的外向 IK 电流 K 所 致 自动去极速率较窦房结为慢 当自动去极至阈电位 60mV 时爆发新的 AP Ik 通道 0 期去极时开放 复极至 60mV 开始关 闭 故对 4 期自动去极化作用较小 If 通道复极至 60mV 时激活 100 mV 完全激活 并随时间推移渐强 膜去极化 50mV 左 右关闭 If 电流是自动去极主要成分 为起搏电流 可被 Cs2 铯 阻断 4 4 静息电位或最大复极电位增大将如何影响心肌的兴奋性 传导性和自律性 静息电位或最大复极电位增大将如何影响心肌的兴奋性 传导性和自律性 1 静息电位增大时 与阈电位之间的差距增大 引起兴奋所需的刺激阈值增大 因此 心 肌的兴奋性降低 同时 0 期去极化速度显著降低 因此 传导性降低 2 最大复极电位增大时 与阈电位水平之间的差距增大 因而去极化达到阈电位水平所需 的时间增长 因此 自律性降低 5 5 从心肌电生理的角度分析抗心律失常药物的作用靶点 从心肌电生理的角度分析抗心律失常药物的作用靶点 类药物 阻滞快钠通道 降低 0 期上升速率 减慢心肌传导 有效终止钠通道依赖的折 返 类药物 降低 Ica L 起搏电流 If 由此减慢窦律 减慢房室结的传导 对病窦综合征 房室传导阻滞有显著疗效 类药物 钾通道阻滞剂 延长心肌细胞的动作电位时程 延长有效不应期 有效地防颤 抗颤 类药物 钙通道阻滞剂 阻滞 Ica L 减慢窦房结和房室结的传导 延长房室结的有效不 应期 有效终止房室结折返性心动过速 减慢房颤的心室率 白霞白霞 6 重力如何对动脉血压和静脉血压产生影响 为什么说对经脉的影响更明显 重力如何对动脉血压和静脉血压产生影响 为什么说对经脉的影响更明显 血管系统内的血液因受地球重力场的影响 产生一定的静水压 因此 各部分血管的 血压除由于心脏作功形成以外 还要加上该部分血管处的静水压 各部分血管的静水压的 高低取决于人体所取的体位 在平卧时 身体各部分血管的位置大致都处在和心脏相同的 水平 故静水压也大致相同 但当人体从平卧转为直立时 足部血管内的血压比卧位时高 其增高的部分相当于从足至心脏这样的一段血柱高度形成的静水压 约 12kPa 90mmHg 见书中图 4 27 而在心脏水平以上的部分 血管内的压力较平卧时为低 例如颅顶脑膜矢 状窦内压可降至 1 33kPa 10mmHg 重力形成的静水压的高低 对于处在同一水平上的动 脉和静脉是相同的 但是它对静脉功能的影响远比对动脉功能的影响大 因为静脉较动脉有一明显的特点 即其充盈程度受跨壁压的影响较大 跨壁压是指血 管内血液对管壁的压力和血管外组织对管壁的压力之差 一定的跨壁压是保持血管充盈膨 胀的必要条件 跨壁压减小到一定程度 血管就不能保持膨胀状态 即发生塌陷 静脉管 壁较薄 管壁中弹性纤维和平滑肌都较少 因此当跨壁压降低时就容易发生塌陷 此时静 脉的容积也减小 当跨壁压增大时 静脉就充盈 容积增大 当人在直立时 足部的静脉 充盈饱满 而颈部的静脉则塌陷 静脉的这一特性在人类特别值得注意 因为当人在直立 时 身体中大多数容量血管都处于心脏水平以下 如果站立不动 由于身体低垂部分的静 脉充盈扩张 可比在卧位时多容纳 400 600ml 血液 这部分血液主要来自胸腔内的血管 这样就造成体内各部分器官之间血量的重新分配 并导致暂时的回心血量减少 中心静脉 压降低 每搏输出量减少和收缩压降低 后文将述及 这些变化会发动神经和体液的调节 机制 使骨骼肌 皮肤和肾 腹腔内脏的阻力血管收缩以及心率加快 故动脉血压可以恢 复 许多动物由于四足站地 多数容量血管都处于心脏水平以上 故体位改变时血量分配 的变化不像在人类中那样明显 7 有哪些原因可引起全身和局部水肿 为什么 有哪些原因可引起全身和局部水肿 为什么 1 引起全身性水肿的原因有心源性 肾性 肝性 营养性 特发性 心源性水肿 当右心功能严重受损时 体循环淤血 静脉血液回心受阻 大量血液淤积在 静脉 静脉压升高 血液中的水分渗出血管进入组织间隙 引起水肿 肾源性水肿 肾炎性水肿 如急性肾炎 主要因肾小球炎症使滤过率急剧降低 使滤过的 水 钠明显减少 但肾小管损害相对较轻 仍能对滤过中水 钠进行重吸收 因而引起水 钠潴留 导致水肿 肾病性水肿 主要是由于尿中大量蛋白质丢失 引起低蛋白血症 血 浆腔体渗透压降低 导致水肿 肝源性水肿 常见有肝炎 肝硬化 肝癌的病人 由于肝脏合成血浆蛋白的能力降低而导 致主要表现为腹水 也可首先出现踝部水肿 逐渐向上蔓延 而头面部上肢无常水肿 营养不良性水肿 主要是长期慢性消耗性疾病 蛋白丢失 胃肠疾病 烧伤等引起低蛋白 血症 从而引起水肿 2 引起局限性水肿的原因有局部炎症 静脉血栓形成 创伤 过敏 丝虫病 血管神经 性水肿等原因 造成静脉 淋巴回流受阻或毛细血管通透性增加等而引起局部水肿 8 如何测定压力感受性反射 高血压病的压力感受性反射有何变化 如何测定压力感受性反射 高血压病的压力感受性反射有何变化 1 压力感受性反射测定方法 颈动脉窦压力感受性反射功能曲线测定 将大鼠颈动脉窦区与体循环隔离 保持其传入神经与中枢的联系 改变窦内压 ISP 记录平均动脉压 MAP 变化 获得 ISP 与 MAP 变化的关系曲线 即颈动脉窦压力感受性 反射的功能曲线 将大鼠麻醉后仰卧位固定 气管插管 在气管插管的头端将气管和食管一起结扎切断 翻向头端 切断胸锁乳突肌和肩胛舌骨肌 充分暴露双侧颈动脉窦区 分离双侧降压神经 和右侧窦神经并切断 游离左侧颈总动脉 在近心端结扎颈总动脉 向其远心端插入聚乙 烯管作为灌流的流入道并与蠕动泵和压力传感器相连 记录窦内压 结扎颈内动脉的远心 端 向其近心端插入聚乙烯管作为灌流的流出道 结扎颈外动脉近心端 要尽量避免损伤 颈外动脉和颈内动脉间组织 以免损伤颈动脉窦的传入神经及其与中枢联系 图 1 用经 过 95 氧气和 5 二氧化碳饱和的 Krebs Henseleit 液 K H 液 作为灌流液 37 pH 值 7 35 7 45 通过程序控制蠕动泵的灌流压 记录动脉血压和心率 绘制压力感受器功能曲 线 图 2 判断压力感受性反射功能曲线的主要指标包括 1 阈压 threshold pressure 能 引起全身动脉血压发生反射性下降时的 ISP 值 2 饱和压 saturation pressure 全身 血压不再随 ISP 增大而发生进一步的反射性变化所对应的 ISP 值 3 平衡压 equilibrium pressure 又称闭环工作点 为 MAP 与 ISP 相等时的压力值 表示 ISP 与 MAP 在这个水平上通过压力感受性反射达到平衡 这一血压水平即为压力感受性反射对动 脉血压的调定点 set point 高血压病人的压力感受性反射调定点升高 压力感受性反射 功能曲线向右上方移位 称压力感受性反射重调定 resetting 4 压力感受性反射工 作范围 operating range SP 与 TP 的差值 5 最大斜率 peak slope ISP 变化 引起 MAP 变化最敏感的部位 相当当于曲线最陡部位 斜率大小反映压力感受性反射的敏 感性 压力感受性反射敏感性测定 大鼠麻醉后 一侧股静脉插管供静脉注射用 一侧股动脉插管记录血压和心率 采用静脉 注射不同剂量的苯肾上腺素 1 5 10 20 和 40 g kg 升高血压而引起反射性的心率减 慢方法测定压力感受性反射敏感性 注射苯肾上腺素后 血压立即升高 血压升高达峰值 后 5 s 内心率降低至最低值 2 min 内可恢复对照水平 图 3 2 高血压病存在明显的心血管反射异常 高血压动物的压力感受性反射功能曲线向右上 方移位 压力感受性反射的调定点发生重调定 即在较高的血压水平保持动脉血压相对稳 定 同时压力感受性反射的敏感性也显著降低 心交感传入反射一种是交感兴奋性反射 高血压病的心交感传入反射病理性增强 涉及交感神经过度激活机制 中枢血管紧张素 和活性氧等在高血压病的交感神经过度激活机制中起重要作用 阻止交感神经过度激活是 防治高血压病的重要策略 9 学习和掌握有关心血管活动体液调节的知识对治疗心血管疾病有何指导意义 学习和掌握有关心血管活动体液调节的知识对治疗心血管疾病有何指导意义 1 RAS 与高血压的治疗 研究表明 高血压发病过程中 RAS 被过度激活 整个链式反应的产物 Ang 生成过 多 血液循环中过多的 Ang 直接引起血管收缩 血管壁增厚 使血压升高 组织中过多 的 Ang 引起组织器官产生长期的损伤 将导致器官发生结构的重塑 由于 Ang 在高血 压病理过程中起重要作用 如果能使体内的 Ang 减少或是抑制其生理学作用 那么就可 以达到降压和保护心 脑 肾的目的 基于上述设想所研发的血管紧张素转换酶抑制剂 angiotensin converting enzyme inhibitor ACEI 和血管紧张素 受体阻断剂 angiotensin recepto blockor ARB 为目前治疗高血压的两类常用的药物 肾素抑制剂 direct renin inhibitor DRI 为新进研究开发的治疗高血压的药物 1 ACEI ACEI 可以温和 持久地降压 同时对靶器官有很好的保护作用 为世界卫 生组织和我国 高血压治疗指南 的一线抗高血压药 ACEI 主要通过抑制 RAS 中的 ACE 而明显减少循环 Ang 水平 从而发挥控制血压 保护靶器官的作用 ACEI 不仅抑制血液 循环中的 ACE 而且抑制组织中的 ACE 使 Ang 不能转化为 Ang 因此阻断了病理状态 下 Ang 过度产生后对心血管系统的伤害 同时 ACEI 也可以降低醛固酮的分泌 促进具有 扩血管作用的前列腺素和一氧化氮 NO 的产生 改善血管内皮细胞的功能 使血压降低 同时抑制或逆转由 Ang 引起的心 脑 肾等靶器官损害 临床应用的 ACEI 有短效和长效 品种 至今已有三代产品 按化学结构分类 含巯基类 卡托普利 captopril 阿拉普 利 alacepril 阿速普利 altiopril 佐芬普利 zofenopril 含羧基类 西拉普利 cilazapril 培多普利 perindopril 喹那普利 quinapril 雷米普利 ramipril 含 磷酰基类 福辛普利 fosinopril 施瑞普利 ceranapril 等 2 ARB ARB 是一类新型抗高血压药物 被誉为 20 世纪九十年代心血管药物的一个 里程碑 ARB 就是与 Ang 竞争性争夺 AT1 受体 通过阻断血管紧张素 和 AT1 受体的结 合 从而起到降压和保护靶器官的作用 而且 ARB 还可间接激活 AT2 受体 导致血管舒张 减轻心脏负担 从副作用角度上来看 它比以往的抗高血压药物具有更高的安全性 目前 有缬沙坦 valsartan 坎地沙坦酯 candesartan cilexetil 厄贝沙坦 irbesartan 依普 沙坦 eprosartan 他索沙坦 tasosartan 替米沙坦 telmisartan 和奥美沙坦酯 olmesartan medoxomil 等 8 个单方制剂和 3 个复方制剂 经美国食品和药品管理局 FDA 批准上市 3 肾素抑制剂 早在 1957 年就开始研究肾素抑制剂 以阿利吉仑为代表的肾素抑制剂 可抑制肾素的裂解位点 能在第一环节阻断 RAS 系统 降低肾素活性 减少 Ang 和醛固 酮的生成 不影响缓激肽和前列腺素的代谢 从而起到降压和治疗心血管疾病的作用 阿 利吉仑与 ARB 合用可提供叠加的降压作用和器官保护作用 2006 年通过美国 FDA 批准为 治疗高血压的新药 已开始在临床试用 2 RAS 与心力衰竭的治疗 心力衰竭是一种慢性和发展性疾病 心力衰竭时 体内神经体液系统激活主要表现在 RAS 和肾上腺素能系统的激活 由于血流动力学障碍导致的肾血流和灌注压下降 刺激肾 小球近球细胞分泌肾素增加 不仅循环系统中肾素 ACE Ang 等升高 局部 RAS 可能在 心力衰竭发病中也起重要作用 RAS 激活还可加剧心室重构 国际心力衰竭治疗指南已把 ACEI 作为左室功能减退患者的一线治疗药物 全部心力衰竭患者均需无限期终生应用 特 别适用于合并高血压 糖尿病和冠状动脉粥样硬化血管病的患者 ACEI 可逆转左心室肥厚 防止心室重构 能在相当程度上逆转心力衰竭的病理过程 被誉为慢性心力衰竭药物治疗 的 基石 3 心输出量与强心药 强心药又称正性肌力药 能增强心肌纤维的收缩力 改善心脏的功能状态 强心药主 要用来治疗心功能不全 通过增加心输出量 以适应机体组织的需要 1 强心药的 主要类型 强心药主要有强心苷类和非苷类 后者包括磷酸二酯酶抑制剂 钙敏化剂 受体激动剂等 强心苷类 强心苷存在于许多有毒的植物体内 例如洋地黄 铃兰毒毛旋花子 黄花夹 竹桃等强心苷的含量较高 强心苷种类较多 临床上应用的强心苷类药物主要有洋地黄毒 苷 digitoxin 和地高辛 digoxin 等 此类药物小剂量使用时有强心作用 能使心肌收缩 力加强 但是大剂量时能使心脏中毒而停止跳动 安全范围小 磷酸二酯酶抑制剂 磷酸二酯酶抑制剂 phosphodiesterase inhibitor PDEI 可通过抑 制磷酸二酯酶 phosphodiesterase PDE 延缓 cAMP 的降解 使 cAMP 水平增高 cAMP 对心肌功能的维持具有重要作用 cAMP 水平增高能产生强心作用 氨力农 amrinone 是第一个用于临床的磷酸二酯酶抑制剂 但其副作用较多 米力农 milrinone 对 PDE 的选择性更高 强心活性是氨力农的 10 20 倍 具有显著的正性肌力作用和扩血管作用 不良反应少 钙敏化剂 钙敏化剂 calciumsensitizers 可以增强肌纤维对 Ca2 敏感性 在不增加胞 内 Ca2 浓度的条件下 增强心肌收缩力 多数钙敏化剂都兼有 PDEI 的作用 受体激动剂 多巴胺有强心利尿作用 多巴胺衍生物例如多巴酚丁胺 dobutamine 为心脏 1 受体激动剂 能激活腺苷环化酶 使 ATP 转化为 cAMP 从而增强心肌收缩力 增 加心输出量 2 强心药的药理作用 强心药的主要作用是增强心肌收缩的强度及速率 以改善心脏的泵血功能 在心 力衰竭初期 心脏泵血能力下降 心输出量绝对或相对不足 在心衰早期 可通过 增 加心室舒张末容量 肾上腺素能活性增加 使心率加快 心肌收缩力增强 心肌肥厚 使心脏泵血功能得到代偿 此时在临床上可不出现心衰症状 当心衰进一步加重 出现心 室舒张末容量明显增大 并超过一定限度时 心肌收缩力不但不增加 反而减弱 心输出 量降低 临床上出现明显心慌 气短等心衰症状 用了强心药后 心肌收缩力明显增强 心输出量增加 心室舒张末压及容量随之减低 由于心输出量的增加 可降低心衰时交感 神经的兴奋性 使心率减慢 而外周血管阻力降低 心输出量可进一步增加 使心肌耗氧 量明显减少 心功能得到改善 心力衰竭得到缓解 4 高血压与相关治疗药物 根据高血压的发病机制 可以使用药物调节人体神经 内分泌系统和体液 电解质的 平衡 达到降压的效果 利尿剂 常用的利尿剂有以下几类 A 噻嗪类 B 袢利尿药 C 保钾利尿药 受体阻滞剂 受体阻滞剂 blockers 有多种 如普萘洛尔 心得安 作用机制有 以下几个方面 A 阻断心脏 1 受体 减少心排血量 B 阻断肾小球旁器 1 受体 减少肾 素分泌 阻断 RAAS 系统而产生降压作用 C 阻断中枢 1 受体 使外周交感神经活性降低 D 阻断去甲肾上腺素能神经突触前膜 2 受体 减少去甲肾上腺素递质释放 受体阻滞剂 对心肌收缩力 房室传导及窦性心率均有抑制 钙离子阻断剂 钙离子阻断剂 如硝苯地平 心痛定 其作用机制是 主要阻断心肌和 血管平滑肌细胞膜上的钙离子通道 抑制细胞外 Ca2 内流 使细胞内 Ca2 水平降低而从而 松弛血管平滑肌 降低血压 血管紧张素转换酶抑制剂 血管紧张素转换酶抑制剂 ACEI 前已述及 5 体位性低血压与药物治疗 药物治疗的目的是使患者站立时 血压能达 60 80mmHg 以产生足够的脑血流量 常 用的药物有以下几类 9 氟氢可的松 可较强的钠水潴留能力 受体阻滞剂 可阻 断 受体 相对增强 受体的作用而使血管收缩 外周阻力增加而升高血压 对高血压合 并直立性低血压较合适 麻黄碱 具有兴奋 受体作用 可促进去甲肾上腺素的释 放 使血压升高 甲氧胺福林 midodrine M6434 特异性 受体激活剂 使动静脉 收缩 是一种安全 有效 不良反应少的治疗直立性低血压药物 消炎痛 抑制前列腺 素合成 从而降低前列腺素的扩血管作用 还有水钠潴留作用 加压素 Lypressin felypressin 直接兴奋血管平滑肌 使皮肤 内脏血管收缩 血压升高 血管紧张素 angiotensinamide hypertensin 直接作用于血管平滑肌 收缩小动脉 增加外周阻力 升高血压 麦角胺 通过 5 HT 介导的收缩静脉与动脉血管作用而升高血压 氯酯醒 对中枢抑制的患者有兴奋作用 增加去甲肾上腺素的排泄 减少肾上腺素的排泄 红细 胞生成素 可刺激红细胞生成 增加红细胞容积 增加循环血容量而提高血压 10 为什么心肌组织主要是在心动周期的舒张期供血 有何临床意义 为什么心肌组织主要是在心动周期的舒张期供血 有何临床意义 心肌组织自身的血液供应主要来自冠脉循环 而冠脉大部分深埋于心肌组织中 故心 肌的收缩舒张对心肌组织的血液供应影响很大 在心动周期的收缩期 心室壁张力急剧升 高 压迫肌纤维之间的小血管 故心肌供血明显减少 在心动周期的舒张期时 心肌对冠 脉的压迫减弱或解除 冠脉血流阻力减小 此时血液较容易进入冠脉以使心肌组织供血量 迅速增加 一般情况下 左心室收缩期的冠脉血流量 CBF 仅有舒张期的 20 30 当心肌收 缩增强时 心缩期 CBF 所占比例更小 当体循环外周阻力增大