生理学部分总论

生理学部分马晓松教授,第一章总论,一、生理学的研究对象和任务,生理学(physiology)是一门研究机体生命活动各种现象及其功能活动规律的科学。人体生理学(humanphysiology)是研究人体机能活动及其规律的科学。,第一节概述,医学是关于疾病的科学，而生理学则是关于生命的科学。所以后者比前者更具有普遍性。-ClaudeBernard,二、生理学与医学的关系,三、生理学研究的三个水平,（一）细胞及分子水平的研究（二）器官和系统水平的研究（三）整体水平的研究,第二节细胞的兴奋性,一、兴奋性和兴奋的含义兴奋：活组织或细胞对刺激发生的反应。兴奋性：组织或细胞对刺激发生反应的能力,二、刺激引起兴奋的条件和阈刺激,刺激要引起组织兴奋，必须满足以下条件：1刺激强度2刺激持续时间3刺激强度-时间变化率,阈刺激,阈值：刺激持续时间和强度-时间变化率固定时，引起组织兴奋所需的最小刺激强度。阈刺激：强度等于阈值的刺激。阈下刺激：强度小于阈值的刺激。阈上刺激：强度大于阈值的刺激。,三、组织兴奋及其恢复过程中兴奋性的变化,分期兴奋性反应绝对不应期零对任何刺激不起反应相对不应期低于正常对阈上刺激起反应超常期稍高于正常对阈下刺激可起反应低常期稍低于正常对阈上刺激起反应,第三节人体生理功能的调节,一、神经调节,反射(reflex)反射弧(reflexarc),特点：反应迅速起作用快调节精确。可分为非条件反射和条件反射,二、体液调节,体液调节是指机体的某些组织细胞所分泌的特殊的化学物质，通过体液途径到达并作用于靶器官，调节靶器官生理活动的一种调节方式。,特点：作用缓慢而持久，作用面较广泛，调节方式相对恒定，它对人体生命活动的调节和自身稳态的维持起着重要作用。,自身调节是指某些细胞或组织器官凭借本身内在特性，而不依赖神经调节和体液调节，对内环境变化产生特定适应性反应的过程。特点：调节强度较弱，影响范围小，且灵敏度较低，调节常局限于某些器官或组织细胞内，但对于该器官或组织细胞生理活动的功能调节仍然具有一定的意义,三、自身调节,四、人体生理功能的自动控制系统,（二）、反馈控制系统,一、细胞膜的跨膜物质转运功能,第四节、细胞的基本功能,（一）单纯扩散,概念：脂溶性物质顺浓度差通过细胞膜的过程。转运物质：气体、氨,通量：,物质每秒钟通过每平方厘米面积的（毫）克分子数（摩尔或毫摩尔数）。,（二）易化扩散,概念：不溶于或难溶于脂质的物质在脂蛋白帮助下顺浓度差通过细胞膜的过程。,1、载体运输转运Glu、AA等,载体运输的特点：,较高的结构特异性饱和现象竞争性抑制,2、通道介导的易化扩散,通道分类：电压门控通道化学门控通道机械门控通道通道性状：激活、失活、备用,通道运输的特点：,通道开闭取决于膜电位或化学信号结构特异性,（三）主动转运,概念：物质分子或离子在泵作用下耗能而逆电-化学差通过细胞膜的过程。特点：耗能并逆电-化学差进行,钠泵本质：,钠-钾依赖式ATP酶,钠泵激活：,被细胞内钠增加或细胞外钾增加激活,钠泵的意义：,细胞内高钾是许多代谢反应的必要条件维持正常细胞体积建立势能贮备,主动转运与被动转运的区别,主动转运,被动转运,需由细胞提供能量,不需外部能量,逆电-化学势差,顺电-化学势差,使膜两侧浓度差更大,使膜两侧浓度差更小,（四）出胞和入胞,大分子物质或物质团块进出细胞的过程。,三、生物电现象的产生机制,膜学说,1.在静息状态下，细胞内钾浓度高于细胞外，安静时膜对钾的通透性较大,故钾外流聚于膜外，带负电的蛋白不能外流而滞于膜内,使膜外带正电，膜内带负电。2.当促使钾外流的钾浓度势能差同阻碍钾外流的电势能差（钾外流导致的外正内负）相等时，钾跨膜净移动量为零，故RP相当于EkK+平衡电位。,（一）、细胞的静息电位,Restingpotential(RP),AconstantpotentialdifferenceatrestbetweenbothsidesofthemembraneNegativeinsiderelativetooutside70mV(neuron,endocrinecells)90mV(muscle),Measurementofrestingpotential(RP),（二）细胞的动作电位,AP机制1：,上升支：细胞受刺激达到一定程度时，膜上的钠通开放，因膜外钠浓度高于膜内且受膜内负电的吸引，故钠内流引起上升支直至内移的钠在膜内形成的正电位足以阻止钠的净移入时为止。,AP机制2：,下降支：钠通道关闭，钾通道开放，钾外流引起。随后钠泵工作，泵出钠、泵入钾，恢复膜两侧原浓度差。,静息期：膜电位最后恢复到静息时的极化状态，由于膜内Na+增加、膜外K+增加，激活Na+-K+泵，泵出3个Na+，泵入2个K+。,AP机制3：,第四节肌细胞的收缩功能,一、神经-骨骼肌接头处的兴奋传递:AP传到轴突末梢钙通道开放钙内流ACh释放、扩散ACh与终板膜化学门控通道结合通道开放钠内流为主引起终板电位扩布使邻近肌膜去极化达阈电位引发AP。,神经-肌肉接头处超微结构示意图,二、骨骼肌的收缩机制：肌丝滑行学说,粗肌丝：,由肌凝蛋白组成,横桥特性：,1与肌纤蛋白结合，扭动、解离、复位、再结合.2有ATP酶活性,细肌丝：,由肌纤蛋白、原肌凝蛋白、肌钙蛋白质组成,四、骨骼肌收缩的形式,（一）、肌肉收缩的形式,1、等长收缩和等张收缩2、单收缩和强直收缩,前负荷：肌肉收缩前遇到的负荷。,肌肉舒张,1、前负荷对肌肉收缩的影响,前负荷的影响,在一定范围内，前负荷愈大，初长度愈长，收缩力愈大；最适初长度时，肌肉收缩能使肌肉产生最大张力；前负荷过大，初长度过长，收缩力降低。,2.后负荷对肌肉收缩的影响,后负荷：肌肉收缩时才遇