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第四部分第四部分 教案教案 赣南医学院医学生理学教研室教案赣南医学院医学生理学教研室教案 第第一一章章 绪论绪论 课程名称课程名称生理学 授课对象授课对象本科临床医学及麻醉学专业课时课时2 学时 80 分钟 授课章节授课章节 课课 题题 第一章 绪论 第一节 第四节 学时分配学时分配 1 生理学的研究对象和任务 生理学研究的三个水平 10 分钟 2 机体的内环境 10 分钟 3 生理功能的调节 神经调节 体液调节 自身调节 30 分钟 4 体内的控制系统 25 分钟 非控制系统 反馈控制系统 前馈控制系统 5 小结 5 分钟 使用教材使用教材生理学 面向 21 世纪课程教材 第五版 姚泰主编 一 一 教学目的与要求教学目的与要求 1 1 掌握 掌握 内环境 稳态的概念 体液调节 负反馈的概念 机体的内环境 以及生理功能的调节 正 负反馈的概念 2 2 熟悉 熟悉 生理学研究对象 任务 生理功能的控制系统 反射弧五个基本 环节 反馈控制系统 反射概念 反射弧五个基本环节 体液调节 自身调节 3 3 了解 了解 生理学的研究对象和任务 生理学研究的三个水平 机体的内环 境 生理功能的调节 神经调节 体液调节 自身调节 体内的控制系统 非 自动控制系统 反馈控制系统 前馈控制系统 二 二 教学重点 难点 教学重点 难点 重点 重点 1 机体的内环境 2 生理功能的调节 3 反馈控制系统 难点 难点 1 反馈控制系统 2 前馈控制系统 三 三 教学方法设计 教学方法设计 1 介绍反射的要领 回顾反射的结构基础 反射弧的五个组成部分及反射 的种类 结合实例讲授神经调节的特点 2 介绍体液调节的概念和神经 体液调节概念并联系实际分析其调节特 点 3 从人体功能调节具有自动控制的特征入手 分析人体内的控制部分和 受 控部分 然后分别以排尿反射和血压的调节为例着重介绍正反馈和负反馈的概 念及其特点 4 对全章内容进行简要小结 四 四 教具和教学手段 教具和教学手段 多媒体课件及投影仪 五 五 教学过程和板书设计教学过程和板书设计 第一节 生理学的研究对象和任务 一 生理学的概念及任务 1 什么是生理学 生理学 Physiology 是生物科学的一个分支 是研究生物机体功能 function 的 科学 包括细菌生理学 植物生理学 动物生理学 人体生理学等 生理学是一门实验性的科学 一切生理学的理论都来自实验 3 生命活动的基本表现 蛋白质和核酸是一切生命活动的物质基础 生命活动至少包括以下三种基 本活动 新陈代谢 Metabolism 生物体对外界环境变化的反应及兴奋性 具有对刺激产生生物电反应的能力称为兴奋性 excitability 凡能引起某种组织产生兴奋的最弱 最小 刺激强度称阈刺激 threshold stimulation 阈刺激的倒数 1 threshold stimulation 可以作为测定兴奋性高低的指标 生殖 Reproduction 生物体能产生与自己相类似的个体称为生殖 一 个单细胞经过分裂成为两个子代细胞 就是生殖 因此 生殖也是生命活动的 基本表现之一 二 生理学研究的三个水平 一 细胞和分子水平的研究 在这个水平上进行研究的对象是细胞和构成细胞的分子 这方面的知识称 为细胞生理学 cell physiology 或普通生理学 general physiology 二 器官和系统水平的研究 要了解一个器官或系统的功能 它在机体中所起的作用 它的功能活动的 内在机制 以及各种因素对它活动的影响 这都需要从器官和系统的水平上送 行现察和研究 三 整体水平的研究 从整体水平上的研究 就是以完整的机体为研究对象 观察和分析在各种 生理条件下不同的器官 系统之间互相联系 互相协调的规律 上述三个水平的研究 它们相互间不是孤立的 而是互相联系 互相补充 的 要阐明某一生理功能的机制 一般需要对细胞和分子 器官和系统 以及 整体三个水平的研究结果进行分析和综合 得出比较全面的结论 近年来随着物理 化学 数学 电子计算机等的发展 应用这些科学成果 研究生理功能活动 发展出很多新兴的研究领域 如数学模型 系统分析 计 算机模拟等等 相信随着各学科领域的发展 对生理学的研究会越来越深入 第二节 机体的内环境 成人液体占身体重量的约60 分为两大类 约2 3的液体 约占体重的40 分布在细胞内 为细胞内液 其余1 3的液体 约占体重的20 分布在细胞外 细胞外液 约1 4 约占体重的5 分布在心血管系统内 也就是血浆 约3 4 约占体重的15 分布在心血管系统之外 即组织液 细胞直接接触的外界环境称为外环境 external environment 例如环境的 温度 湿度 阳光 空气等等 人类不仅接触自然环境 还有社会环境 人体的细胞一般不能直接与外界环境发生接触 直接生存的环境是细胞外 液 所以 细胞外液是机体中细胞所处的内环境 internal environment 只有保持内环境相对稳定 复杂的多细胞动物才有可能生存 内环境各种 理化因素经常保持相对的恒定 稳态 homeostasis 机体的一切调节活动最终的生物学意义在于维持内环境的恒定 第三节 生理功能的调节 机体对各种功能活动的调节的方式主要有三种 即神经调节 nervous regulation 体液调节 humoral regulation 和自身调节 auto regulation 1 神经调节 Nervous regulation 神经系统 Nervous system 是调节全 身各种功能活动的系统 通过nervous的调节称为nervous regulation 神经调节的基本活动方式是反射 reflex 反射的通路包括五个组成部分 反射弧 感受器 传人神经 中枢 传出神经 效应器 五部分中任何一部分结构 被破坏或功能障碍都会使反射不能完成 图1 1 反射弧模式图 仿A C Guyton 2 体液调节 Humoral regulation 一般是指由某一器官或组织分泌的化学 物质 hormone 激素 通过血液循环 到达另一器官 调节它的功能活动 很多内分泌腺并不是独立于神经系统的 它们也直接或间接受到神经系统 的调节 因此 也可以将体液调节看成是神经调节的一个环节 成为 神经 体 液调节 nervous humoral regulation 人体内的功能调节大多是这种复合式的调 节 图1 2 神经 体液调节示意图 某些组织产生的一些化学物质 它们并不随血流流到其他器官起作用 而 是在组织液中扩散 调节邻近组织的功能活动 称为局部体液因素和旁分泌调 节 paracrine regulation 3 自身调节 Auto regulation 机体内有些调节既不依赖神经也不依赖 体液 而由自身对刺激产生适应性反应 称为Auto regulation 例如将心肌或骨骼肌拉长后 再刺激引起肌肉收缩 其收缩力明显加强 第四节 体内的控制系统 任何控制系统都由控制部分和受控部分组成 从控制论的观点来分析 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 一 非自动控制系统 非自动控制系统是一个开环系统 即系统内受控部分的活动不会影响控制 部分的活动 这种控制方式是单向的 即仅由控制部分对受控部分发出活动的 指令 这种控制方式使受控部分的活动实际上不能起调节作用 在人体正常生 理功能的调节中 这种方式是极少见的 二 反馈控制系统 在整体 被调节的器官 效应器 在功能活动发生改变时 往往这一变化 的信息又可以通过回路反映到调节系统 改变其调节的强度 形成一种调节回 路 人们常常用 反馈 feed back 一词表示这种调节方式 在反馈控制系统中 反馈信号对控制部分的活动可发生不同的影响 如果 它的终产物或结果降低这一过程的进展速度 称为负反馈 negative feedback 如果是加速或加强这一过程的进展速度则称为正反馈 positive feedback 一 负反馈控制系统 负反馈控制系统的作用是使系统保持稳定 机体内环境之所以能维持稳态 就是因为有许多负反馈控制系统的存在和发挥作用 二 正反馈控制系统 正反馈控制系统的活动使整个系统处于再生状态 与负反馈相反 正反馈 不可能维持系统的稳态或平衡 而是破坏原先的平衡状态 正反馈控制系统数量很少 例如 血液凝固是正反馈控制 排尿反射 正 常分娩过程等 人体中的各种反馈调节回路中有的比较简单 有的则很复杂 它可以包括 复杂的神经调节和体液调节综合完成调节某一生理功能活动 三 前馈控制系统 在神经系统的调节控制中 除反馈控制外 还有前馈控制 feed forward contro1 例如控制部分发出信号 指令受控部分进行某一活动 同时又通过另一快捷 途径向受控部分发出前馈信号 及时地调控受控部分的活动 六 小结六 小结 1 为什么要学习生理学 2 归纳本章要点 3 怎样学好生理学 七 作业 七 作业 1 反应 反射 反馈有何区别 2 试比较神经调节 体液调节和自身调节的作用 特点及意义 3 举例说明前馈控制的生物学意义是什么 4 要引起组织或细胞反应 刺激必须具备哪些条件 5 试述内环境 稳态及其意义 6 试述生命活动的自动控制原理 八 双语词汇八 双语词汇 内环境 internal environment 稳态 homeostasis 神经调节 nervous regulation 体液调节 humoral regulation 自身调节 auto regulation 正反馈 positive feedback 负反馈 negative feedback 反馈 feedback 反射弧 reflex arc 九 参考资料九 参考资料 1 徐丰彦 张镜如主编 人体生理学 北京人民卫生出版社 1989 2 王志均 陈孟勤主编 中国生理学史 北京医科大学 中国协和医科大 学联合出版社 1993 3 范少光 人体生理学 第二版 双语教材 北京医科大学出版社 2000 4 Guyton AC Textbook of Medical Physiology 10th ed WB Saunders Co Philadelphia 2000 P382 429 5 Ganong WF Review of medical physiology 20th ed McGraw Hill publishing Co New York 1999 十 教学小结 十 教学小结 本章的讲解比较简单 因为有中学生理卫生的基础 学生更容易理解 所 不同的是 要比原来的生理卫生讲得更深入些 这一章的内容不算多 主要是些概念性的东西 但是必须强调和务必使学 生记住 如兴奋性 内环境 稳态等 在上生理学的第一课即绪论时 首先要向学生介绍有关生理学的研究内容 和方法 教师应当重视这一章的讲授 通过这一章的教学 不但要使学生对生 理学的研究内容有比较全面的了解 而且要使学生知道为什么要学习和学好生 理学 即明了医学生学习生理学的目的 生理学在整个医学教育及实际工作中 的地位及重要性 从而提高学生学习生理学的兴趣和自觉性 为学好本门课程 打下良好的基础 绪论最好由教研室主任或高年资老师上 而且最好教研室全体老师或青年 教师参加听课 以增加课堂气氛 赣南医学院医学生理学教研室教案赣南医学院医学生理学教研室教案 第第二二章章 细胞的基本功能 细胞的基本功能 1 课程名称课程名称生理学 授课对象授课对象本科临床医学及麻醉学专业课时课时2 学时 80 分钟 授课章节授课章节 课课 题题 第二章 细胞的基本功能 一一一细胞膜的基本结构和跨膜物质转运功能 学时分配学时分配 1 膜的化学组成和分子结构 20 分钟 2 细胞膜的跨膜物质转运功能 单纯扩散 易化扩散 主动转运 继发性主 动转运 出胞入胞 55 分钟 3 总结 5 分钟 使用教材使用教材生理学 面向 21 世纪课程教材 第五版 姚泰主编 一 一 教学目的与要求教学目的与要求 1 掌握 跨膜物质转运的基本功能中的易化扩散 主动转运机制 2 熟悉 单纯扩散 通过具有特殊感受结构的通道蛋白质完成的跨膜信号转导 由膜的特异受体蛋白质 G 蛋白质和膜效应器酶组成的跨膜信号转导系统 3 了解 细胞膜的化学组成和分子结构 继发性主动转运 出胞与入胞式物质转运 二 二 教学重点和难点教学重点和难点 重点 跨膜物质转运的基本功能 难点 细胞的跨膜信号转导功能 三 三 教学方法设计教学方法设计 首先指出生物体的结构和功能的基本单位是细胞 接着复习细胞的基本结构 重点是 细胞膜 然后结合细胞膜的化学成分讲授各种物质转运方式 重点介绍易化扩散和主动转 运 讲授过程中结合启发性提问 四 教具和教学手段四 教具和教学手段 多媒体课件及投影仪 五 教学过程和板书设计 五 教学过程和板书设计 第一节第一节第一节 细胞的跨膜物质转运和信号传递功能细胞的跨膜物质转运和信号传递功能细胞的跨膜物质转运和信号传递功能 细胞膜的基本结构 液态镶嵌模型 图 组成 脂质 蛋白质 糖类 图 脂质双分子层 细胞膜的基本骨架 含 磷脂 胆固醇 鞘脂 磷脂 磷脂酰胆碱 磷脂酰乙醇胺 磷脂酰丝氨酸 磷脂酰肌醇 细胞膜的跨膜物质转运功能 单纯扩散 1 定义 扩散 单纯扩散 脂溶性小分子物质由高浓度向低浓度跨膜移动的过程 2 扩散通量 Mmol s cm2 影响因素 膜内外物质浓度差 电压差 膜的通透性 3 转运的物质 O2 CO2 4 特点 高浓度 低浓度 不耗能 易化扩散 1 定义 非脂溶性小分子物质 在特殊膜蛋白质帮助下 由高浓度向低浓度一侧转运的过程 2 特点 高浓度 低浓度 不需耗能 具有选择性 通透性可改变 3 通道介导的易化扩散 离子通道 转运的物质 离子 Na K 等 特点 a 通道蛋白功能状态可以改变 图 激活 开放 失活 关闭 备用 静息 b 通过 闸门 进行调控 c 有选择性 转运结果 电化学势能平衡 分类 化学门控通道 N Ach受体 电压门控通道 Na 通道 机械门控通道 内耳毛细胞 4 载体介导的易化扩散 图 转运的物质 GS AA进入一般细胞 共同特点 结构特异性 饱和现象 竞争性抑制 被动转运 单纯扩散 易化扩散 主动转运 1 定义 指细胞膜将物质分子 或离子 逆浓度差和电位差转运的过程 2 生物泵 实质就是ATP酶 如 钠 钾泵 质子泵 等 钠泵 钠 钾泵或Na K ATP酶 图 激活 细胞内的 Na 细胞外的 K 作用 3个Na 移到膜外 2个K 移入细胞内 生理作用 形成细胞外高Na 细胞内高K a 离子势能贮备是生物电产生的基础 促进某些物质的逆浓度差的跨膜转 运 如GS b 细胞内高K 是某些生化反应必需 c 防止细胞水肿 3 分类 原发性主动转运 继发性主动转运 图 各种跨膜转运机制的特征 出胞和入胞 大分子物质进出细胞的方式 1 出胞 各种分泌活动 神经递质的释放 2 入胞 受体介导式入胞 图 六 小结六 小结 1 细胞膜的跨膜物质转运功能 2 几种主要的跨膜信号转导方式 七 作业 七 作业 1 试述细胞膜的跨膜物质转运方式及特点 2 简述钠 钾泵的生理意义 八 外语要求八 外语要求 液体镶嵌模型 fluid mosaic model 单纯扩散 simple diffusion 通透性 permeability 易化扩散 facilitated diffusion 化学门控通道 chemiscally gated channel 电压门控通道 voltage gated channel 载体 carrier 主动转运 active transport 被动转运 passive transport 继发性主动转运 second active transport 钠 钾泵 Na K pump 出胞 exocytosis 入胞 endocytosis 九 参考资料九 参考资料 1 徐丰彦 张镜如主编 人体生理学 北京人民卫生出版社 1989 2 范少光 人体生理学 第二版 双语教材 北京医科大学出版社 2000 3 孙庆伟 等 医用生理学 人民卫生出版社 1999 4 Guyton AC Textbook of Medical Physiology 10th ed WB Saunders Co Philadelphia 2000 P382 429 5 Ganong WF Review of medical physiology 20th ed McGraw Hill publishing Co New York 1999 十 教学体会 十 教学体会 本节教学要配合生物学中有关细胞知识的复习以及多媒体课件中动画效果的使用来讲 解 可以提高学生的学习兴趣和课堂理解能力 但从目前的动画效果来看 还不是很满意 一是画面粗糙 二是动作太快 不易很好地观察 有待改进 赣南医学院医学生理学教研室教案赣南医学院医学生理学教研室教案 第第二二章章 细胞的基本功能 细胞的基本功能 2 课程名称课程名称生理学 授课对象授课对象本科临床医学及麻醉学专业课时课时2 学时 80 分钟 授课章节授课章节 课课 题题 第二章 细胞的基本功能 第二节 细胞的跨膜信号转导功能 学时分配学时分配 1 跨膜信号转导概念的提出 5 分钟 2 通过具有特殊感受结构的通道蛋白质完成的跨膜信号转导 20 分钟 3 由膜的特异性受体蛋白质 G 蛋白和膜的效应器酶组成的跨膜信 号转导系统 20 分 钟 4 由酪氨酸激酶受体完成的跨膜信号转导 跨膜信号转导和原癌基 因 10 分钟 5 兴奋 兴奋性及其衡量指标 兴奋过程中兴奋性的变化 10 分 钟 6 小结 5 分钟 使用教材使用教材生理学 面向 21 世纪课程教材 第五版 姚泰主编 一 一 教学目的与要求教学目的与要求 1 掌握 几种跨膜信号转导的方式 兴奋 兴奋的标志 兴奋性 可兴奋组织 阈 值 阈刺激的概念 组织兴奋及其恢复过程中兴奋性的变化 2 熟悉 跨膜信号转导和原癌基因 熟悉强度与时间的依从关系 3 了解 衡量组织兴奋性高低的常用指标 二 二 教学重点 难点教学重点 难点 重点 重点 1 细胞膜的物质转运的形式和影响因素 2 兴奋 兴奋的标志 阈值 阈刺激 难点 难点 绝对不应期 三 三 教学方法设计教学方法设计 首先在已有膜通道知识基础上介绍化学门控通道和电压门控通道的分子结构 在膜中 的存在形式及信号传递原理 简要介绍机械门控通道 重点讲授受体 G 蛋白 膜效应器酶 跨膜信号传递系统 在复习已有的兴奋性概念基础上 以兴奋的电学本质为主线讲授兴奋 兴奋的标志 可兴奋组织等 结合生活实例介绍阈值和阈刺激概念 分的强度 时间依从关 系 讲深进透绝对不应期现象 本质和意义 最后介绍相对不应期超常期和低常期 四 教具和教学手段四 教具和教学手段 多媒体课件及投影仪 五 教学过程和板书设计五 教学过程和板书设计 第二节第二节第二节 细胞的跨膜信号传递功能细胞的跨膜信号传递功能细胞的跨膜信号传递功能 跨膜信号转导概念 指外界信号 化学分子 光 声音等 作用于细胞膜表面的受体 引起膜结构中一种 或 多种特殊蛋白质构型改变 将外界环境变化的信息以新的信号形式传递到膜内 再引发靶 细 胞功能改变 几种主要的跨膜信号转导方式 由离子通道完成的跨膜信号传递 刺激信号 膜通道蛋白开放 离子移动 膜电位变化 膜内信息 细胞功能改变 1 化学门控通道 配体门控通道 举例 N 型乙酰胆碱受体又称 通道型受体 促离子型受体 2 电压门控通道 在跨膜电位改变时 通道开放 如 Na K Ca2 通道 3 机械门控通道 内耳毛细胞中 4 细胞间通道 即缝隙连接 图 举例 神经兴奋引起肌收缩 神经冲动 神经末梢 释放ACh 终板膜化学门控通道开放 终板电位 电压门控Na 通道 肌膜AP 胞浆Ca2 升高 肌收缩 由受体 G 蛋白 膜效应器酶完成的跨膜信号传递 1 受体 概念 指能与配体特异性结合的蛋白质 特性 1 特异性 2 饱和性 3 可逆性 蛋白 结构 图 分类 Gs Gi 效应器酶 Ac PLC 离子通道 利用胞浆或胞膜中的物质生成第二信使 4 第二信使 cAMP cGMP IP3 DG Ca2 信号传递过程 图 化学信号 激素 递质等 特异性受体 受体 配体复合物 蛋白中介 激活效应 器酶系 第二信使 激活蛋白激酶 蛋白质磷酸化 生理效应 由激酶受体完成的跨膜信号转导 受体结构与功能 图 膜外段 能与配体相结合 跨膜 螺旋 膜内段 自身酪氨酸残基磷酸化 受体激活 蛋白磷酸化 底物酪氨酸残基磷酸化 跨膜信号转导和原癌基因 原癌基因 与致癌病毒 碱基排列顺序相一致 存在于正常细胞 其正常表达为 生命必需 表达产物与跨膜信号转导有关 即刻早期基因 又称快速基因 即早基因 第三信使 六 小结六 小结 几种主要的跨膜信号转导方式 七 作业七 作业 1 试述细胞膜的跨膜信号转导方式 2 什么是原癌基因 八 外语要求八 外语要求 跨膜信号转导 trasmembrane signal tranduction 跨膜信号传递 trasmembrane signaling 促离 子型受体 ionotropic receptor 机械门控通道 mechanically gated channel 配体 ligand 受体 receptor G 蛋白耦联受体 G protein coupled receptor 促代谢型受体 metabotropic receptor 酪氨酸激酶受体 tyrosine kinase receptor 原癌基因 cellular proto oncogene 九 参考资料九 参考资料 1 徐丰彦 张镜如主编 人体生理学 北京人民卫生出版社 1989 2 范少光 人体生理学 第二版 双语教材 北京医科大学出版社 2000 3 孙庆伟 等 医用生理学 人民卫生出版社 1999 4 Guyton AC Textbook of Medical Physiology 10th ed WB Saunders Co Philadelphia 2000 P382 429 5 Ganong WF Review of medical physiology 20th ed McGraw Hill publishing Co New York 1999 十 教学体会 十 教学体会 本次课的内容较为重要 必须要求学生将几种跨膜信号转导的方式掌握住 为了让学 生更好地理解和掌握 一方面要配合多媒体动画效果进行教学 二方面要多举实例 三方 面还要将几种跨膜信号转导的方式相区别 只有这里搞懂了 后面的相关内容才能理解得 更清楚 另外 应当要求学生将生理学的这部分内容与生物学和生物化学的知识作横向联系 这样 学习的效果会更大 赣南医学院医学生理学教研室教案赣南医学院医学生理学教研室教案 第第二二章章 细胞的基本功能 细胞的基本功能 3 课程名称课程名称生理学 授课对象授课对象本科临床医学及麻醉学专业课时课时2 学时 80 分钟 授课章节授课章节 课课 题题 第二章 细胞的基本功能 第三节 细胞的跨膜电变化 学时分配学时分配 一 神经和骨骼肌细胞的生物电现象 一 单一细胞的跨膜静息电位和动作电位 20 分钟 二 生物电现象的产生机制 35 分钟 二 动作电位的引起和它在同一细胞上的传导 20 分钟 小 结 5 分钟 使用教材使用教材生理学 面向 21 世纪课程教材 第五版 姚泰主编 一 一 学目的与要求学目的与要求 1 掌握静息电位和动作电位的概念及产生机制 极化 去极化 反极化 超射 超 极化和复极化的概念 2 熟悉动作电位曲线的组成及其与兴奋性变化的时间关系 3 了解生物电现象的观察和记录方法 电压钳实验及其基本原理 二 二 教学重点 难点 疑点教学重点 难点 疑点 1 重点 静息电位和动作电位的产生机制 2 难点 极化 去极化 反极化 超极化 复极化概念 三 三 教学方法设计教学方法设计 首先举例介绍生物电现象 接着介绍生物电的记录方法及结果 胞外和胞内 进而引 入静息电位概念 借助物理学手段着重讲授极化 去极化等概念 然后讲授动作电位概念 并抓住重点讲述静息电位和动作电位的产生机制 最后用图来归纳 说明动作电位组成及 其与兴奋性变化的时间关系 四 四 教具和教学手段教具和教学手段 多媒体课件及投影仪 五 五 教学过程和板书设计教学过程和板书设计 第三节第三节第三节 细胞的跨膜电变化细胞的跨膜电变化细胞的跨膜电变化 细胞的生物电现象 兴奋性与兴奋的概念 1 兴奋性 指可兴奋细胞接受刺激后产生反应的能力 2 兴奋 指产生的反应 兴奋的外部表现与实质 3 刺激引起兴奋的条件 一定的强度 一定的作用持续时间 一定的时间 强度变化率 4 反应及两种形式 兴奋和抑制 5 阈强度 固定刺激时间及强度时间变率 刚能引起组织产生反应的最小刺激强度 简 称阈值 阈值大则兴奋性低 反之亦然 阈上刺激 阈下刺激 阈刺激 单一细胞的跨膜静息电位和动作电位 生物电记录方法 图 1 静息电位 RP 概念 指细胞在静息状态时 细胞膜两侧的电位差 图 极性 内负外正 大小用负值表示 大小 神经元 90mv 2 动作电位 AP 概念 AP是膜两侧电位在RP基础上发生的一次可扩布的快速而可逆的倒转和复原 图 去极相 去极化 超射 锋电位 复极相 复极化初期 后电位 复极化后期 负后电位 后超极化 正后电位 生物电现象产生的机制 1 静息电位产生的机制 静息时 细胞内外各种离子的浓度分布不均 细胞膜对K 通透 对Na 不通透 K 外流的形成K 平衡电位 表 静息电位是K 平衡电位 影响因素 1 细胞外K 浓度 图 胞外K 浓度升高 静息电位减小 2 钠 钾泵的作用 动作电位的产生机制 1 锋电位 上升支 去极相 由Na 内流形成 是Na 的平衡电位 有效刺激 部分Na 通道开放 少量Na 膜去极化 阈电位 大量Na 通道开放 大 量Na 内流 膜内负电位消失 出现正电位 下降支 复极相 Na 通道失活 K 通透性升高 Na 内流停止 K 外流 膜内电位由正向负值变化 静 息电位 AP的产生实质上是受刺激后Na K 通道状态改变导致膜对Na K 通透性 电导 改变的结果 图 K 通道 是电压依赖式离子通道 有开 关两种状态 阻断剂 河豚毒素 局麻药 Na 通道 是电压及时间依赖式离子通道 有开 关 失活三种状态 图 阻断剂 四乙基胺 四氨基吡啶 2 后电位 后去极化 快速K 外流堆积 复极化减慢 后超极化 钾通道开放时间长 过多钾外流 3 动作电位的特点 a 全或无 现象 动作电位一旦产生就达到最大值 其幅度不会因刺激强度的加强而 增大 b 不衰减传导 c 脉冲式 不会重合 d 不同细胞 AP的幅度和持续时间不同 图 4 细胞兴奋后兴奋性的周期性变化 绝对不应期 相对不应期 超常期 低常期 正常 图 动作电位的引起和阈电位 阈电位和锋电位的引起 刺激 阈电位 AP 阈电位 TP 是一种膜电位的临界值 能触发AP 是引起钠通道大量开放的膜电位值 即钠内流形成正反馈的膜电位值 RP和TP的差值大 细胞兴奋性低 差值小 兴奋性高 阈强度 使细胞膜去极化到阈电位的最小刺激强度 局部兴奋 图 特点 图 1 电位幅度小 呈衰减性传导 2 等级性 非 全或无 式 3 可以总和 时间总和 空间总和 动作电位的传导 局部电流学说 AP在同一细胞上是以局部电流的形式传导的 局部电流 已兴奋膜与未兴奋膜之间存在电位差 而发生的电荷移动 神经纤维AP的传导 神经冲动 1 无髓神经纤维AP的传导 图 2 有髓神经纤维AP的传导 在两个相邻的郎飞结间呈跳跃式传导 传导速度快 节能 影响传导速度的因素 轴突直径 是否有髓鞘 六 六 小结小结 1 神经和骨骼肌细胞的生物电现象及其产生机制 2 动作电位的引起和它在同一细胞上的传导 七 七 作业作业 1 分析增加细胞外液钾离子浓度对 RP 和 AP 有何影响 2 局部电位与动作电位比较各有何特征 3 试述骨骼肌细胞的静息电位和动作电位的产生机制 八 八 双语要求双语要求 兴奋性 excitavitity 刺激 situmlus 膜电位 memgrane potential 静息电位 resting potential 动作电位 action potential 超级化 overshot polarization 去极化 depolarization 复极化 repoarization 阈刺激 threshold situmlus 全或无定律 all or none lacal 神经冲动 nerve impulse 九 参考资料九 参考资料 1 徐丰彦 张镜如主编 人体生理学 北京人民卫生出版社 1989 2 范少光 人体生理学 第二版 双语教材 北京医科大学出版社 2000 3 孙庆伟 等 医用生理学 人民卫生出版社 1999 4 Guyton AC Textbook of Medical Physiology 10th ed WB Saunders Co Philadelphia 2000 P382 429 5 Ganong WF Review of medical physiology 20th ed McGraw Hill publishing Co New York 1999 十 教学体会 十 教学体会 神经和骨骼肌细胞的生物电现象是本章的关键内容也是重点和难点内容 讲好这一部 分可为心肌的电生理的学习打下良好的基础 要讲好这一部分内容 需先复习物理学有关 电的知识 即要让学生搞懂生物电是怎么记录出来的 先讲普通电流计的记录后讲微电极 的记录 静息电位的产生原理比较好讲 就是抓住两点 一是膜内外离子的不均匀分布 二是膜上离子通道的特异性开放 由于受到膜内外电场力的作用造成了 K 的平衡电位 而 动作电位的产生原理就更难讲了 先要把去极化 超级化 反极化和复极化的概念讲清 然后再结合 Na 通道 K 通道的活动讲动作电位上升支 下降支的产生原理 配合多媒体 动画画面来讲 效果更好 赣南医学院医学生理学教研室教案赣南医学院医学生理学教研室教案 第第二二章章 细胞的基本功能 细胞的基本功能 4 课程名称课程名称生理学 授课对象授课对象本科临床医学及麻醉学专业课时课时2 学时 80 分钟 授课章节授课章节 课课 题题 第二章 细胞的基本功能 第四节 肌细胞的收缩功能 学时分配学时分配 1 神经 骨骼肌接头处的兴奋传递 10 分钟 2 骨骼肌细胞的兴奋收缩耦联 收缩的分子机制 40 分钟 3 骨骼肌收缩的外部表现和力学分析 20 分钟 4 平滑肌的结构和生理特性 5 分钟 5 总结 5 分钟 使用教材使用教材生理学 面向 21 世纪课程教材 第五版 姚泰主编 九 九 教学目的与要求教学目的与要求 1 掌握 神经 骨骼肌接头处的兴奋传递机制 兴奋 收缩耦联 骨骼肌的收缩机 制 2 熟悉 骨骼肌收缩的外部表现和力学分析 3 了解平滑肌的结构和生理特性 二 教学重点 难点二 教学重点 难点 重点 1 神经 骨骼肌接头处的兴奋传递过程 2 肌丝滑行的基本过程 3 肌肉前 后负荷对肌肉收缩的影响 难点 1 终板电位的产生 2 骨骼肌收缩的分子机制 长度 张力曲线 四 四 教学方法设计教学方法设计 先简要介绍骨骼肌的结构 然后依次讲授滑行理论 滑行过程和兴奋 收缩耦联 重点 讲解等张收缩 等长收缩 联系心肌的舒缩和生活实例讲深讲透 以在体骨骼肌为例讲解 强直收缩 最后分析前负荷 后负荷和肌肉收缩能力对收缩的影响 整个讲授过程中要及 时前后联系 平滑肌的结构与功能只作简单介绍 其详细内容可放在消化生理讲解 五 五 教具和教学手段教具和教学手段 多媒体课件及投影仪 六 六 教学过程和板书设计 教学过程和板书设计 第四节第四节第四节 肌细胞的收缩功能肌细胞的收缩功能肌细胞的收缩功能 骨骼肌细胞收缩的引起和收缩机制 神经肌肉接头处的兴奋传递 1 神经肌肉接头处的结构 图 接头前膜 接头后膜 即终板膜 接头间隙 2 神经肌肉接头处兴奋的传递过程 AP 接头前膜Ca2 通道开放 Ca2 内流 囊泡移动 融合 出胞作用 Ach释放 ACh与后膜N 型ACh受体结合 通道开放 Na 内流 终板电位 肌膜Na 通道开 放 AP 终板电位及微终板电位 Ach的释放 量子式释放 Ach的灭活 胆碱脂酶 被新斯的明抑制 N 型受体阻断剂 箭毒 银环蛇毒 3 神经肌肉接头处兴奋传递的特征 a 单向传递 b 时间延阁 c 易受环境因素变化的影响 d 是1对1的传递 骨骼肌细胞的微细结构 1 肌原纤维和肌小节 图 1 肌原纤维 明带 长度可变 其正中的暗线为Z线 暗带 长度固定 正中相对透明区为H带 H带中央的暗线称为M线 2 肌小节 两条Z线间的区域 长度 1 2明带 暗带 1 5 3 5 m 2 肌管系统 图 1 横管 由胞膜向内凹入形成 2 纵管 肌浆网 三联管 由每一横管和来自两侧肌小节的纵管终末池构成 作用 把横管传来的信息和终池Ca2 释放联系起来 骨骼肌细胞的兴奋 收缩耦联 把肌细胞的兴奋和收缩连接起来的中介过程 三个步骤 图 1 肌膜动作电位经横管传向肌细胞的深处 甘油高渗任氏液可破坏横管系统 2 三联体处的兴奋传递 横管膜兴奋 终末池Ca2 通道开放 Ca2 进入肌浆 Ca2 与肌钙蛋白结合 肌丝滑行 肌收缩 3 肌浆网对Ca2 的释放和回收 释放 AP使终池膜Ca2 通道开放 回收 钙泵作用 骨骼肌细胞的收缩机制 肌丝滑行学说 肌丝滑行学说 肌细胞收缩时肌原纤维缩短 是细肌丝向粗肌丝中间滑行的结果 1 肌丝的分子结构 1 粗肌丝 由肌凝蛋白构成 图 横桥的作用 a 具有与细肌丝结合的位点 b 具有ATP酶的活性 2 细肌丝 图 a 肌动蛋白 又称肌纤蛋白 具有与横桥结合的位点 b 原肌凝蛋白 覆盖结合位点 c 肌钙蛋白 与Ca2 结合 原肌凝蛋白构象改变 暴露结合位点 收缩蛋白 肌凝蛋白与肌动蛋白 调节蛋白 原肌凝蛋白和肌钙蛋白 2 肌丝滑行的基本过程 图 肌浆中Ca2 升高 Ca2 与肌钙蛋白结合后构象改变 原肌凝蛋白的双螺旋结构发生扭 转 肌纤蛋白的横桥结合位点暴露 横桥和肌纤蛋白结合 横桥扭动 脱离 再结合 再 扭动 横桥循环 细肌丝向M线方移动 ATP的作用 提供能量 使横桥脱离 骨骼肌收缩的外部表现和力学分析 外部表现 肌肉缩短 产生张力 作功 肌肉的收缩形式 1 等长收缩与等张收缩 图 等长收缩 指肌肉收缩时只有张力的增加而无长度的缩短 等张收缩 指肌肉收缩时长度缩短而无肌张力的变化 2 单收缩与单收缩的复合 图 肌肉收缩的力学分析 1 前负荷对骨骼肌收缩的影响 长度 张力曲线 图 前负荷 肌肉在收缩前就作用于肌肉的负荷 将肌肉拉长于某一状态 最适初长度 使肌肉收缩时产生最大张力的初长度 最适前负荷 产生最适初长度的前负荷 在最适初长度和前负荷时 肌张力最大 收缩速度最快 缩短的长度最大 横桥与 细肌丝结合最多 作功效率最高 图 2 后负荷对骨骼肌收缩的影响 张力 速度曲线 图 后负荷 肌肉开始收缩时遇到的负荷 后负荷愈大 产生张力愈大 肌肉缩短的速度及缩短的长度愈小 适度的后负荷 百分之三十最大张力处 才能获得肌肉作功的最佳效率 3 肌肉收缩能力 指与前 后负荷无关的肌肉本身的收缩能力 即肌肉内部的功能状态 平滑肌的结构和功能特点 平滑肌细胞的结构特点 图 平滑肌细胞的功能特点 1 肌浆网不发达 收缩时需要外Ca2 2 收缩缓慢而持久 不易疲劳 3 对牵拉刺激敏感 4 具有自律性 5 受自主神经支配 对各种体液因素敏感 七 七 小结小结 1 神经 骨骼肌接头处的兴奋传递 2 骨骼肌细胞的兴奋 收缩耦联 3 骨骼肌收缩的分子机制 七 作业七 作业 1 兴奋是如何通过神经 骨骼肌接头的 2 骨骼肌细胞的兴奋 收缩耦联与 Ca2 有何关系 3 横桥有何特性 其在肌丝滑行中有何作用 4 试比较单收缩与复合收缩的特点及意义 八 八 外语要求外语要求 终板电位 endplate potentail 兴奋 收缩耦联 excitation contraction coupling 滑行学说 slideing theory 前负荷 preload 后负荷 afterliad 等长收缩 isometric contraction 等张收缩 isotonic contraction 九 参考资料九 参考资料 1 徐丰彦 张镜如主编 人体生理学 北京人民卫生出版社 1989 2 范少光 人体生理学 第二版 双语教材 北京医科大学出版社 2000 3 孙庆伟 等 医用生理学 人民卫生出版社 1999 4 Guyton AC Textbook of Medical Physiology 10th ed WB Saunders Co Philadelphia 2000 P382 429 5 Ganong WF Review of medical physiology 20th ed McGraw Hill publishing Co New York 1999 十 教学体会 十 教学体会 骨骼肌收缩的机理较难理解 必须利用多媒体课件动画效果同时结合解剖学和组织胚 胎学的内容来配合讲解 这一章讲课结束后 学生对所学内容有一个初步的印象 但还不巩固 如有时间 再 给学生放映细胞生物电现象及骨骼肌收缩的生理录像片或给学生作一次专题讲座 效果会 更好 赣南医学院医学生理学教研室教案赣南医学院医学生理学教研室教案 第第三三章章 血液生理 一 血液生理 一 课程名称课程名称生理学 授课对象授课对象本科临床医学及麻醉学专业 课时2 学时 80 分钟 授课章节授课章节 课课 题题 第三章 血液 第一节 血液的组成和理化特性 第二节 血细胞生理 学时分配学时分配 血液的组成 10 分钟 血液理化特性 30 分钟 造血过程的调节 5 分钟 红细胞生理 35 分钟 使用教材使用教材生理学 面向 21 世纪课程教材 第六版 姚泰主编 一 一 教学目的与要求教学目的与要求 1 了解血液的组成 理化特性和生理功能 等渗 低渗 高渗及等张溶液 红细胞 的数量 形态与功能 2 熟悉血液在内环境中的地位和作用 红细胞生成的原料及影响红细胞成熟的因素 3 掌握血浆渗透压 晶体渗透压和胶体渗透压及其生理意义 红细胞的功能 生理 特性和促红细胞生成素对红细胞生成的调节 二 教学重点 难点 疑点二 教学重点 难点 疑点 重点 1 红细胞比容 2 血浆渗透压 晶体渗透压 胶体渗透压的形成及其意义 3 红细胞的悬浮稳定性和血沉 4 促红细胞生成素对红细胞生成的调节 难点 1 血浆渗透压的产生 血浆晶体渗透压与胶体渗透压的生理作用 2 促红细胞生成素对红细胞生成的调节 疑点 促红素对红细胞生成的调节 三 教学方法设计三 教学方法设计 血液这一部分内容是以前接触较多的一个内容 大部分内容比较好理解 在这一次课 重点也是难点就在血浆渗透压的产生及其生理意义 在讲述血浆渗透压的时候 首先给出 装有低渗液的水槽 然后再插入有半透膜的内含高渗液的漏斗 引出渗透现象 然后向同 学们提出问题 什么是渗透现象 渗透现象是如何产生的 然后再对渗透现象产生的机制 尤其是对渗透压的产生的两个前提条件 半透膜及溶液中溶质颗粒与渗透压的关系进行讲 解 由渗透现象引出渗透压的产生 再到影响渗透压产生的因素 这样层层深入对提出的 问题进行说明 在这一过程中 虽然是以自问自答的方式进行 应注意给同学们留下思考 的时间 并且强调渗透压主要影响的是水分的转移 由此影响到水的平衡 影响到细胞的 功能及血容量等 对于血细胞生理这一部分内容主要讲述的是红细胞生理 红细胞的生理特性及功能应 作详细讲述 了解它的生理特性才能更好地说明它所具备的功能 红细胞的生理特性主要 讲述它的悬浮稳定性 也就是红细胞在正常血液中存在的状态 可结合临床血沉的概念及 血沉异常时的病因等进行讲述 同时联系对血液粘滞性的影响 在讲述红细胞生成的调节 时 重点讲述促红细胞生成素的调节作用 可先提出问题 人由平原进入高原地区的时候 空气中的氧分压下降 此时 人体如何满足自身对氧的需求 然后再由红细胞主要的功能 是运输氧 因此红细胞的数量是影响氧运输的一个重要因素 而红细胞的数量主要受促红 细胞生成素的调节 这样引出经 EPO 这种物质 接着再介绍 EPO 产生的部位 结合 EPO 对红细胞生成调节的反馈图把红细胞生成的调节作进一步的讲述 四 教具或教学手段四 教具或教学手段 运用多媒体课件 黑板 粉笔 教鞭等教具 采取图文并茂的形式 突出重点 讲透 难点 讲清疑点 通过深入浅出 循序渐进方式 利用多媒体课件 图片 表格等多种形式 使学生充分理解和牢固掌握所学内容 多提问题 可采用自问自答或先提出问题 然后引 导学生寻找答案 最终解决问题 加强教学课程的互动性 五 教学过程与板书设计五 教学过程与板书设计 第三章第三章 血血 液液 第一节第一节 血液的组成和理化特性血液的组成和理化特性 血液 由血浆和血细胞组成的流体组织 是沟通各部分组织液以及和外环境进行物质 由血浆和血细胞组成的流体组织 是沟通各部分组织液以及和外环境进行物质 交换的场所 交换的场所 血液的功能血液的功能 1 运输功能 2 缓冲酸碱功能 3 维持体温相对恒定 4 生理止血功能和机体防御功能 一 血液的基本组成和血量一 血液的基本组成和血量 3min 二 血浆的化学成分二 血浆的化学成分 5min 1 水 O2 CO2 2 低分子物质 3 血浆蛋白 三 血液的理化特性三 血液的理化特性 30min 一 血液的比重 二 血液的粘度 三 血浆渗透压 三 血浆渗透压 1 渗透现象与渗透压 渗透渗透现象 图示 渗透现象 渗透压渗透压 2 血浆渗透压的组成及其作用血浆渗透压的组成及其作用 血浆晶体渗透压 主要是 Na Cl 形成 生理作用 维持细胞内外的水平衡 维持细胞正常的形态与功能 血浆胶体渗透压 主要是白蛋白形成 生理作用 维持血管内外水平衡及血容量 图示 血浆渗透压的对水平衡的调节 四 血浆的 pH 第二节第二节 血细胞生理血细胞生理 一 造血过程的调节一 造血过程的调节 5min 1 血细胞的分化过程 2 造血过程的调节 二 红细胞生理二 红细胞生理 35min 一 红细胞的数量与形态 2min 1 数量 2 形态结构 二 红细胞的生理特征与功能 15min 1 红细胞的生理特征 1 红细胞膜的选择通透性 2 红细胞的可塑变形性 3 红细胞的悬浮稳定性 红细胞的悬浮稳定性 红细胞沉降率 影响红细胞悬浮稳定性的因素 4 红细胞的渗透脆性 指红细胞对低渗溶液的抵抗力 图示 红细胞在不同渗透压溶液中的形态 2 红细胞的功能 三 红细胞的生成调节 17min 1 红细胞生成所需的原料 基本原料 蛋白质和铁 辅助因子 叶酸和维生素 B12 2 红细胞生成的调节红细胞生成的调节 1 促红细胞生成素促红细胞生成素 EPO 图示 EPO 调节红细胞生成的反馈环 2 雄激素雄激素 六 小结六 小结 本次课重点内容在血浆的渗透压及红细胞的生理特性 促红素对红细胞生成的反馈性 调节 血浆渗透压的对水分的平衡有非常重要的作用 水分的转移方向是由低渗区向高渗 区转移 从而引起水分在机体的重新