人体生理学-第4节-食品09级

人体生理学,10月4日，在瑞典首都斯德哥尔摩的卡罗林斯卡医学院，诺贝尔奖评审委员会宣布，英国生理学家罗伯特爱德华兹获得2010年诺贝尔生理学或医学奖。,1978年7月25日，随着世界上第一位“试管婴儿”路易丝-布朗在英国的诞生，迄今为止全球试管婴儿数量已达到400万，其中许多人通过自然方式生育了下一代。体外受精是一种安全有效的方法，大约20到30的体外受精卵最终可以发育为胎儿。跟踪研究表明，通过体外受精技术出生的孩子在健康方面和自然受孕的孩子没有任何区别。,世界上第一个“试管婴儿”路易丝与她的儿子卡梅伦，左为“试管婴儿之父”罗伯特爱德华兹教授,体外受精与胚胎移植技术的基本过程包括：促排卵：用药物刺激卵巢，获取更多的卵母细胞。B超介导阴道穿刺取卵。体外受精与体外培养4.胚胎移植：将体外培养的胚胎注入子宫腔。,我国台湾、香港分别在1985年和1986年诞生第一例，大陆第一例试管婴儿是1988年在北京医科大学第三附属医院张丽珠教授的主持下诞生的。试管婴儿的培育技术已经走过了三代，其主要差别是在受精卵的“制造”上。,第一代试管婴儿被喻为“媒人介绍，自然完婚”。是指把精子和卵子放在一起，增加两者的机会。第二代试管婴儿被喻为“包办婚姻”。是将单个精子直接注射入卵子里，从而“制造”出受精卵、胚胎。第三代与第二代相近，被喻为“试婚”。即每个胚胎发育到一定阶段，进行胚胎移植前的遗传学诊断，这优劣汰。,罗伯特爱德华兹与两名试管婴儿索菲和杰克埃梅瑞在伦敦庆祝他们的两岁生日,第三节生理止血（PhysiologicalHemostasis）,生理止血：（1）含义：小血管损伤后血液流出，数分钟后出血自行停止的现象。（2）临床指标：出血时间，正常约为13分钟,最多5分钟。（3）过程：A，损伤小血管收缩；B，血小板止血栓形成，初步止血。C，血凝-不溶性纤维蛋白原产生，牢固止血栓形成。,二、血液凝固和纤维蛋白溶解机体在正常情况下，凝血、抗凝和纤维蛋白溶解过程经常处于动态平衡状态，相互配合，肌有效地防止出血或渗血，又保证了血管内血流的畅通。（一）血液凝固指血液从流动的液体状态变成不能流动的胶冻状凝块，简称血凝。凝血时间约为28分钟。在凝血过程中，血浆中的可溶性纤维蛋白原，转变成不溶性纤维蛋白，并交织成网，将红细胞网络在内，形成血凝块。,血液凝固后1-2小时，血块发生回缩，同时析出淡黄色的液体，称为血清（serum）。血清和血浆（plasma）的区别是血清去除了纤维蛋白原和少量参与凝血的血浆蛋白，增加了血小板的释放物质。（二）凝血因子血液和组织中直接参与凝血的物质称为凝血因子。凝血因子有12种（IXIII）因子，外加前激肽释放酶、高分子激肽原及血小板磷脂。,凝血因子大都以无活性的酶原形式存在，必须通过其他酶的有限水解作用，暴露或形成活性中心后，才具有酶的活性，这一过程称为凝血因子的激活。FIIIFIIIa,（三）血液凝固过程:凝血过程是一系列蛋白有限水解酶相继被激活的过程。第一步凝血酶原激活物的形成第二步凝血酶原变成凝血酶第三步纤维蛋白原变成纤维蛋白,Ca2+,Ca2+,（四）凝血途径1，内源性凝血：血凝全过程只需血浆凝血因子参与即可完成的凝血过程，其启动因子为XII。如只损伤血管内膜或将血液抽出置于玻璃管发生的血液凝固。此凝血过程步骤多，需要时间长。2，外源性凝血：依靠血管外组织释放的凝血因子III启动的凝血过程。如创伤性出血发生的血液凝固，此凝血过程步骤少，需要时间短。,凝血酶原激活物的形成,凝血酶原变成凝血酶,纤维蛋白原变成纤维蛋白,纤维蛋白单体相互聚合形成不容于水的纤维蛋白多聚体，将血细胞网罗其中，形成血凝块。从而完成内源性凝血过程。,由于凝血是一系列凝血因子相继酶解激活的过程，每步促反应均有放大效应，也即少量被激活的凝血因子可使大量下游凝血因子激活，逐级连接下去，整个凝血过程呈现出巨大的放大现象。例如1分子FXIa最终可产生上亿分子的纤维蛋白。,临床实践发现，缺乏FVIII、FIX和FXI的病人，凝血过程缓慢，轻微外伤常可引起出血不止，分别称为甲型、乙型和丙型血友病。,三、抗凝与纤维蛋白溶解正常血浆中存在两种重要抗凝物质，即抗凝血酶III和肝素。（一）抗凝系统1，抗凝血酶III。肝脏合成的抗丝氨酸蛋白酶，它与一些凝血因子活性中心上的丝氨酸结合，封闭了这些酶的活性中心而使之失活，阻断了凝血过程。2，肝素。主要由肥大细胞产生，它与抗凝血酶III结合使之与凝血酶的亲和力增强2000倍，使凝血酶立即失活；它还可抑制凝血酶原激活物形成；抑制血小板粘附、聚集和释放反应。3，其他抗凝物质：蛋白质C，草酸盐等。,（二）纤溶系统凝血过程形成的纤维蛋白及血管创伤愈合后的血栓的血纤维都能被液化发生溶解，这一过程称为纤维蛋白溶解，简称纤溶。纤溶系统由纤维蛋白溶解酶原（纤溶酶原）、纤维蛋白溶解酶（纤溶酶）、激活物和抑制物组成。纤溶过程包括纤溶酶原的激活和纤维蛋白的降解两个阶段。,血型：是指血细胞膜上特异抗原（凝集原）类型。一、红细胞血型（一）ABO血型系统1，ABO血型的分型依据根据红细胞膜上是否存在凝集原A和凝集原B，分为四种血型，即A、B、AB和O型。,第四节血型和输血原则（BloodGroupandRuleofTransfusion）,血量和失血,正常情况下，红细胞是均匀分布在血液中的，如果将血型不相容的两个个体的血滴放在玻片上混合，其中的红细胞及出现聚集成团，这种现象称为凝集。凝集是一种免疫现象，其本质是抗原抗体反应。能与红细胞膜上的凝集原起反应的特异抗体称为凝集素。凝集素是溶解在血浆中的g-球蛋白，在其结构上有2-10个能与抗原结合的部位。当发生抗原-抗体反应时，抗体可将许多相应抗原的红细胞聚集成团。,2，ABO血型系统输血原则1）ABO血型相合（同型相输）2）交叉配血试验相合3）交叉配血主侧相合次侧不合，在紧急情况下可少量、缓慢、严密输血。,O型血的人是不是万能供血者?O型血的红细胞膜上没有A和B凝集原，当他们的血液输给其他血型的人时，其红细胞不会与受血者血浆中的凝集素发生凝集反应，但是，O型血的血浆中的抗A和抗B凝集素能与其他血型受血者的红细胞发生凝集反应。当输入的血量较大时，供血者血浆中的凝集素未被受血者的血浆足够稀释，受血者的红细胞就会被广泛凝集。所以O型血的人是万能供血者是不正确的；同样，AB型血的人是万能受血者也是不可取的。,（二）Rh血型系统（Rhesusbloodgroupsystem）1，Rh血型的分型依据根据红细胞膜上是否存在Rh凝集原（D抗原）分为两种，即Rh阳性和Rh阴性。2，Rh血型的临床意义1）Rh阴性的受血者2）Rh阴性的孕妇3，Rh血型系统的输血注意对于需要多次输血的病人和生育年龄的妇女应使供血者和受血者的Rh血型相合。,奉献爱心关爱生命,如何捐献骨髓？,中华骨髓库,人类白细胞抗原(HumanLeukocyteAntigen；HLA),什么是骨髓？骨髓的功能是什么？骨髓是人体的造血组织，位于身体的许多骨骼内。成年人的骨髓分两种：红骨髓和黄骨髓。红骨髓能制造红细胞、血小板和各种白细胞。血小板有止血作用，白细胞能杀灭与抑制各种病原体，包括细菌、病毒等；某些淋巴细胞能制造抗体。因此，骨髓不但是造血器官，它还是重要的免疫器官。黄骨髓主要是脂肪组织，当人体贫血时，它可以转化为红骨髓。,捐献骨髓会不会影响捐献者的身体健康？捐献骨髓不会影响人的身体健康。许多人认为捐献骨髓是抽取脊髓，这完全是一种误解。骨髓移植需要的是人体内的红骨髓-造血干细胞。一个成年人的骨髓重量为3公斤，一名供髓者提供不足10克的骨髓造血干细胞就能挽救一名白血病患者的生命。因此不会减弱其免疫功能和造血能力。骨髓是再生能力很强的组织，一般健康者捐献造血干细胞后在十天左右即可补足所捐的干细胞量。,什么是骨髓移植？骨髓移植是指把骨髓中的造血干细胞从一个人体内移植到另一个人体内（一般是通过静脉输入）。确切地说，骨髓移植就是造血干细胞移植。,一,加入中华骨髓库的条件：1,年龄为1845周岁的中国公民.2,身体状况良好,无可经血液传播的传染病：如乙型肝炎、丙型肝炎、艾滋病等。3,在捐献地常住的.(志愿者异地报名可联系当地的红十字会)4,亲人配偶不反对的.(避免配对成功后捐献者无法顺利捐献),二,报名方式1,电话报名:播打各地捐献热线,通过电话报上自己的姓名,地址,出生年月等.2,邮寄资料:电话报名后,当地的捐献处会按照你所报的地址给你邮寄一份关于如何捐献造血干细胞以及如何去捐献的方法和地址.3,去通知的地点做捐献:骨髓库会安排您在恰当的时间验血（5毫升），并将化验后的HLA（人类白细胞抗原）分型储存在电脑资料库中，供患者寻找配对。,如何加捐献骨髓?,1.骨髓库会安排您在恰当的时间验血（5毫升），并将化验后的HLA（人类白细胞抗原）分型储存在电脑资料库中，供患者寻找配对。2.初步配型，即供者和受者的HLAAB相同后，骨髓库将通知您作进一步的验血检测，即HLADR的分析检测。,3.如果供者、受者的HLA配型完全相同，工作人员会向您详细介绍捐献过程，并安排作全身检查，供者健康检查合格者，将进行捐献。4.捐献时，您完全处于清醒状态，从您的手臂静脉中采集造血干细胞（总量为50毫升），通过血细胞分离机提取，将其余的血细胞回输体内。,造血干细胞具有自我复制功能，捐赠造血干细胞后人体将在短时间内恢复原有的造血细胞数量。所以，人不会感到任何不适，对供者很安全。造血干细胞的供给者通常只要请半天假就能完成整个手术，不用作任何额外的休息和调养。,捐献骨髓=献血！就那么简单！献出你的爱心，重新点燃血液病患者生命之光！,各地捐献造血造血干细胞捐献热线电话:1.总会：010-651266002.北京思考题：1.献血对身体健康有影响吗？2.一个人的血型会改变吗？3.血型与疾病有关吗？,正常情况下，人体大约有400-500ml的血液储备，以备不时之需。若一次失血少于总血量的10%，即可由储备血量加入循环血量中。失血1小时后：组织液中水分和无机盐进入血液，使血液总量得以迅速恢复。失血1天后：肝脏加速合成血浆蛋白，是恢复正常。失血一个月后：红细胞和白细胞恢复正常。,通常情况下，一个人的血型是不会改变的，但在病理情况下，细胞血型抗原能发生改变。例如急性白血病患者的血型抗原减弱，结果使原先的A型血变为O型。白血病患者，血型减弱者约占1/3。许多恶性肿瘤患者血型改变的也有报道。菌血症患者的血型也有改变。,长期大量的调查研究，发现某种血型易患某种疾病：如胃癌，A型占多数。舌癌、口腔癌、胰癌，A型也占多数。消化性溃疡，O型占多数。肝炎，A型占多数。高血压、冠心病，AB型占多数。只是相对而言，疾病的发生与发展与许许多多因素有关。,第四章血液循环（BloodCirculation）,血液循环解剖概要图,1.心脏的泵血功能（FunctionofCardiacPump）2.心脏的电活动（ElectricalActivityoftheHeart）3.血管生理（VascularPhysiology）4.心血管活动的调节（RegulationofCardiovascularActivity）5.器官循环（OrganCirculation）,第四章血液循环（BloodCirculation）,第一节心脏的泵血功能（FunctionofCardiacPump）,1.心动周期(cardiaccycle):心房或心室每收缩和舒张一次,即一次心跳。是心脏机械活动的基本单元。由于心室肌收缩力强，在心脏泵血活动中起主要作用，故通常的心动周期是指心室活动周期。心房收缩期:0.1s舒张期:0.7s心室收缩期:0.3s舒张期:0.5s全心舒张期0.4s,心动周期(CardiacCycle)(1).含义：心脏一次收缩和舒张所需要的时间(2).时间：60秒/75=0.8秒收缩舒张心房0.1秒0.7秒心室0.3秒0.5秒,收缩舒张心房0.1秒0.7秒心室0.3秒0.5秒,心率:每分钟心跳的次数。60100次/分（75次/分）特点：（1）心房或心室的收缩和舒张交替出现（2）舒张期收缩期（3）全心舒张期（0.4秒）有何意义？（4）心率舒张期缩短心脏休息时间缩短疲劳冠脉血供心肌缺血、坏死,动物不同种类、不同年龄、不同性别、不同体型的大小和不同生理条件下，心率都有所不同。,蜂鸟飞翔盘旋时的心率可达1200次/分钟,心脏泵血过程：通常将一个心动周期过程划分几个时期（1）心房收缩期（.1s）：心动周期的起点（2）心室收缩期a等容收缩期b快速射血期c减慢射血期（3）心室舒张期a等容舒张期b快速充盈期c减慢充盈期,心室收缩使室内压高于房内压时，房室瓣关闭。从房室瓣关闭到动脉瓣开放前，心室容积不变，称为等容收缩期；从动脉瓣开放到心室内压达最高，血液快速射入动脉，称为快速射血期，此期射出的血量约占总射血量的80%-85%；心室压力开始降低到射血停止的时间，称为减慢射血期。,在心室舒张期，从动脉瓣关闭到房室瓣开放前，心室容积不变，称为等容舒张期；房室瓣开放后的一段时间内，血液从心房快速流入心室，称快速充盈期，此期进入心室的血量约占总充盈量的2/3；随后血液充盈速度减慢，称为缓慢充盈期；在心室舒张末期心房收缩，使心室进一步充盈。,心室泵血机制：（1）心室肌的作用：心室肌收缩室内压动脉压射血心室肌舒张室内压房内压充盈可见：心室肌的收缩和舒张室内压变化心房和心室之间以及心室和动脉之间产生压力梯度；压力梯度是推动血液流动的主要动力。,（2）瓣膜的作用：使血液呈单方向流动；在瓣膜的配合下，室内压才能产生快速的变化（如等容收缩期及等容舒张期的室内压大幅度升降）。,减慢射血期室内压稍低于主动脉压，但动脉瓣仍开放，其原因在于当时血液具有较高的动能，依惯性冲开动脉瓣，逆着压力梯度继续射入主动脉。,正常人的心脏共有四个主要的心瓣，分别是二尖瓣、三尖瓣、主动脉瓣及肺动脉瓣。它们张开时让血液流过，关闭时则防止血液倒流，令血液正常地循环全身。心瓣疾病一般就是指心瓣的开合有问题，例如张开的幅度不够阔(即心瓣狭窄)，又或者关闭时并不完全封闭了通道，仍留有空隙(即心瓣关闭不全)。,心瓣疾病病因可分为先天性及后天性两大类先天性的心瓣疾病就是病人出生时已发现的心瓣毛病，大多没有明显病因，例如有些病人的主动脉瓣只有两叶，较正常的少了一叶，结果那个主动脉瓣只能够张开一点，影响血液流通。后天性的心瓣疾病大致可分为感染、退化及其它疾病引发三类。,三、心音(heartsound)的产生,在心动周期中，由于心室的舒缩，心瓣膜的启闭，血流速度的增减等产生的声音，称为心音。每个心动周期中，一般可以听到两个不同的声音，分别称为第一心音和第二心音。,四、心脏泵血功能的评定（EvaluationofCardiacOutput）,(一)每搏输出量和射血分数:,1搏出量(strokevolume):一次心跳一侧心室射出的血液量。6080ml2射血分数（ejectionfraction）:55%65%射血分数=搏出量/心舒末期容积100%搏出量=心舒末期容积（145ml）-心缩末期容积（75ml）,（二）每分输出量和心指数:,1)每分输出量（心输出量，Cardiacoutput）正常人左右两心室的输出量几乎是相等的。心输出量是衡量心脏工作能力的重要标志，心输出量与机体的代谢水平相适应，因此它随年龄、性别和各种生理状况不同。Co=每搏量心率=70755000ml/min,第二节心脏的电活动,一、心肌细胞的跨膜电位,（一）心肌细胞功能分类,（1）工作细胞:心房肌、心室肌。有兴奋性,传导性,收缩性，但无自律性（心房肌和心室肌细胞）（2）特殊细胞：自律细胞；有兴奋性、传导性、自律性，无收缩性（心房传导束、房室束、普肯野氏细胞）,心肌细胞功能分类,心脏特殊传导系统：窦房结房室交界(房结区、结区、结希区)房室束左右束支浦肯野纤维网,心肌细胞的生物电现象,心肌细胞的跨膜电位产生机制与神经和骨骼肌细胞相识，均由跨膜离子流形成，但因心肌细胞跨膜电位的产生涉及多种离子通道，故心肌细胞的生物电活动较神经和骨骼肌要复杂，而且不同类型心肌细胞的跨膜电位形成的离子基础、跨膜电位的幅度以及持续时间等都不完全相同。,比较骨骼肌和心室肌的AP异同,1静息电位（RP）:约为90mV，其形成机制与骨骼肌相似（K外流）2动作电位（AP）:与骨骼肌相比，主要特征为复极化过程比较复杂，持续时间长。心室肌细胞动作电位包括两个过程（去极化和复极化）、五个时期（0、1、2、3、4期）。0期为去极相；1、2、3、4期为复极相。,心室肌细胞的动作电位,Ap的波形,除极过程：复极过程：,0,1,2,3,4,0期,1期（快速复极初期）,2期（平台期）,3期（快速复极末期）,4期（静息期）,（1）0期（除极过程）,膜电位：-90mV+30mV,历时：1-2ms,产生机制：Na内向离子流大量涌入膜内。,0,1,2,3,4,（2）1期（快速复极初期）,膜电位：30mV0mV,历时：10ms,产生机制：一过性外向离子流(Ito),其离子成分为K,0,1,2,3,4,（3）2期（平台期，Plateau）膜电位：0mV；历时：100150ms产生机制：K外流（Ik1）与Ca2+内流达到平衡,0,1,2,3,4,（4）3期（快速复极末期）膜电位：-90mV；历时：100150ms产生机制：Ca2+通道关闭，Ca2+内流停止。K+外流增加，膜迅速复极化。,0,1,2,3,4,0,1,2,3,4,（5）4期（静息期）膜复极完毕，膜电位稳定于静息电位水平（90mV），保持心肌细胞的正常兴奋性（Na+K+转运，Na+Ca2+交换）,动作电位及其形成机制,0期Na+内流（再生性钠电流）1期K+外流(Ito)2期K+外流和Ca2+内流处于平衡3期K+外流（Ik再生性复极）4期离子恢复（Na+-K+泵和Na+-Ca2+交换、Ca2+泵）,2期(平台期)是心室肌细胞区别于神经和肌肉细胞AP的主要特征，也是心室肌AP复极较长的主要原因。此期所涉及的Ca2+通道激活慢，失活也慢，因而称为慢通道。,4期(静息期)复极完毕，膜电位恢复并稳定在-90mV，同时Na+K+泵活动，逆浓度差转运Na+和K+为下次兴奋作准备。心房肌细胞AP及其形成机制与心室肌细胞几乎相同，但其动作电位持续时间较短。,（三）蒲肯野氏细胞电活动特点,蒲肯野氏细胞是一种特化的心肌细胞，位于心室的心内膜下层，组成房室束及其分支。蒲肯野纤维短而粗，形状不规则，胞质中有丰富的线粒体和糖原，但肌原纤维较少，故在H-E染色切片中颜色较心肌细胞浅。细胞间有较发达的缝隙连接，且与心室肌纤维相连，能将冲动快速传递到心室各处，引发心室肌的同步收缩。,蒲氏细胞AP波形分期和形成机制与心室肌细胞基本相同，其不同点在于4期静息电位不稳定，而是立即自动地缓慢去极化，当去极化达阈电位水平则引发下一个动作电位。凡是具有4期自动除极特性的细胞称为自律细胞。,（四）窦房结P细胞电活动特点,窦房结位于上腔静脉与右心房交界处的前方，心外膜深面，是一横位梭状体。窦房结能自动并节律性的发生兴奋，是心脏的正常起搏点。,二、心肌的电生理特性心肌组织具有兴奋性、自律性、传导性和收缩性等生理特性。其中以生物电活动为基础的有兴奋性、自律性和传导性。(一)兴奋性心肌细胞和神经、骨骼肌细胞一样，都是可兴奋组织，心肌细胞具有对刺激产生兴奋的能力或称为兴奋性。衡量心肌兴奋性的高低用阈值作指标，阈值大表示兴奋性低，阈值小表示兴奋性高。,（二）自律性（autorhythmicity）1.概念：（1）自动节律性：在没有外来刺激的条件下，心肌能自动地、按一定节律发生兴奋的能力，称为自动节律性(auto-rhythmicity)。心肌的自律性起源于心肌细胞本身。特点：特殊传导系统各部位的自律性有等级差别：窦房结最高(90-100次/分),浦肯野纤维最低(约15-25次/分),房室交界居中(4060次/分),(2)心脏的起搏点：正常起搏点：正常情况下，窦房结的自律性最高,心脏按窦房结的节律活动，因此窦房结称为正常起搏点。潜在起搏点：正常情况下，窦房结以外的其他自律组织并不表现出它们自身的自动节律性，只是起着兴奋传导作用，故称之为潜在起搏点。,心脏特殊传导系统：窦房结房室交界(房结区、结区、结希区)房室束左右束支浦肯野纤维网,(3