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1、生理学备课笔记王在贵 安徽农业大学生命科学学院第一章 绪论生理学(physiology)是生物科学中的一个分支,它以动物机体的功能为研究对象。生物机体的功能就是整个生物及其各个部分所表现的各种生命现象或生理作用,例如呼吸、消化、循环、肌肉运动等等。生理学的任务就是要研究这些生理功能的发生机制、条件以及机体的内外环境中各种变化对这结功能的影响,从而掌握各种生理变化的规律。第一节细胞膜的物质转运和信息传递一、细胞膜的结构Singer Nicholson (1972)提出的液态镶嵌模型(fluid mosaic model)。这一假想模型的基本内容是:膜的共同结构特点是以液态的脂质双分子层为基架,其
2、中镶嵌着具有不同分子结构、因而也具有不同生理功能的蛋白质,后者主要以-螺旋或球形蛋白质的形式存在二、细胞膜的物质转运(一)单纯扩散:两种不同浓度的同种物质的溶液相邻地放在一起,则高浓度区域中的溶质分子将有向低浓度区域的净移动,这种现象称为扩散。(二)易化扩散:有很多物质虽然由膜的高浓度一侧向低浓度一侧较容易地移动。不同于单纯扩散的是在膜结构中一些特殊蛋白质分子的“协助”下完成的,被称为易化扩散(facilitated diffusion)。(三)主动转运:主动转运指细胞通过本身的某种耗能过程,将某种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。三、细胞的信息传递l 由具有特异感受结构的
3、通道蛋白完成的跨膜信号传递a.化学门控通道b.电压门控通道c.机械门控通道l 由膜的特异受体蛋白质、G蛋白和膜的效应器酶组成的跨膜信号传递系统跨膜信号传递系统膜受体:细胞膜存在能专一性结合激素、神经递质以及其它化学活性物质并引起特定反应的特殊结构。第二节细胞的兴奋性和生物电现象一、兴奋性和刺激引起兴奋的条件(一)兴奋性和兴奋含义及其变迁当这些组织受到一些外加的刺激因素(如机械的、化学的、温热的或适当的电刺激)作用时,可以应答性出现一些特定的反应或暂时性的功能改变。这些活组织或细胞对外界刺激发生反应的能力,就是生理学最早对于兴奋性(excitability)的定义。不同组织或细胞受刺激而发生反应
4、时,外部可见的反应形式有可能不同,如各种肌细胞表现机械收缩,腺细胞表现分泌活动等,但所有这些变化都是由刺激引起的,因此把这些反应称之为兴奋(excitation)。人和高等动物的细胞和组织一样具有兴奋性,但在离体情况下要保持它们的兴奋性,需要严格的环境条件,因此在研究组织的兴奋性时,常用较低等动物的组织作为观察对象。(二)刺激引起兴奋的条件和阈刺激具有兴奋性的组织和细胞,并不对任何程度的刺激都能表现兴奋或出现动作电位。刺激可以泛指细胞所处环境因素的任何改变;亦即各种能量形式的理化因素的改变,都可能对细胞构成刺激。但实验表明,刺激要引起组织细胞发生兴奋,必须在以下三个参数达到某一临界值:刺激的强
5、度、刺激的持续时间以及刺激强度对于时间的变化率(即强度对时间的微分) 。简单地用刺激强度这一个参数表示不同组织兴奋性的高低或同一组织兴奋性的波动,就必须使所用刺激的持续时间和强度-时间变化率固定某一(应是中等程度的)数值;这样,才能把引起组织兴奋、即产生动作电位所需的最小刺激强度,作为衡量组织兴奋性高低的指标;这个刺激强度称为阈强度或阈刺激,简称阈值(threshold)。 (三)组织兴奋及其恢复过程中兴奋性的变化组织在每次兴奋后都要发生一系列兴奋性的改变,如果在这期间组织受到新的刺激,它的反应能力将异于“正常”。既然绝对不应期的持续时间相当于前次刺激所引起的动作电位主要部分的持续时间,那么在
6、已有动作电位存在的时期就不可能产生新的兴奋或动作电位,亦即细胞即便受到连续的快速刺激,也不会出现两次动作电位在同一部位重合的现象。 二、细胞的生物电现象及其产生机制(一)生物电现象的观察和记录方法前已指出,神经在接受刺激时,虽然不表现肉眼可见的变化,在受刺激的部位产生了一个可传导的电变化,以一定的速度传向肌肉,这一点可以用阴极射线示波器为主的生物电测量仪器测得,如下图所示。 (二)细胞的静息电位和动作电位细胞水平的生物电现象主要有两种表现形式,这就是它们在安静时具有的静息电位和它们受到刺激时产生的动作电位。细胞膜内外两侧存在着电位差。因为这一电位差是存在于安静细胞的表面膜两侧的,故称为跨膜静息
7、电位,简称静息电位。人们常常把静息电位存在时膜两侧所保持的内负外正状态称为膜的极化(polarization) ;当静息电位的数值向膜内负值加大的方向变化时,称作膜的超级化(hyperpolarization);相反,如果膜内电位向负值减少的方向变化,称作去极化或除极(depolarization);细胞先发生去极化,然后再向正常安静时膜内所处的负值恢复,则称作复极化(repolarization)。 动作电位或锋电位的产生是细胞兴奋的标志,它只在刺激满足一定条件或在特定条件下刺激强度达到阈值时才能产生。但单一神经或肌细胞动作电位产生的一个特点是,只要刺激达到了阈强度,再增加刺激并不能使动作电
8、位的幅度有所增大;也就是说,在刺激达到阈值以后,它就始终保持它某种固有的大小和波形。此外,动作电位不是只出现在受刺激的局部,它在受刺激部位产生后,还可沿着细胞膜向周围传播,而且传播的范围和距离并不因原初刺激的强弱而有所不同。第三节 生理功能的调节人体和复杂多细胞动物的细胞直接生存于细胞外液中,而不与外环境发生接触。细胞新陈代谢所需的养料由细胞外液提供,细胞的代谢产物也排到细胞外液中,而后通过细胞外液再与外环境发生物质交换。由此,细胞外液被称为机体的内环境,以别于整个机体所生存的外环境。细胞的生存对内环境条件的要求很严格,内环境各项因素的相对稳定性乃是高等动物生命存在的必要条件。一、神 经 调
9、节神经活动的基本过程是反射。反射的结构基础为反射弧,包括五个基本环节:感受器、传入神经、神经中枢、传出神经和效应器。 巴甫洛夫()将反射分成非条件反射与条件反射两类。非条件反射是先天遗传的。条件反射是后天获得的,是个体在生活过程中按照它的生活条件而建立起来的,是一种高级的神经活动。所以,条件反射是更具有适应性意义的调节。二、体 液 调 节体液调节就是机体某些细胞产生某些特殊的化学物质,借助于血液循环的运输,到达全身各器官组织或某一器官组织,从而引起这器官组织的某些特殊的反应。许多内分泌细胞所分泌的各种激素,就是借体液循环的通路对机体的功能进行调节的。例如,胰岛B细胞分泌的胰岛素能调节组织、细胞
10、的糖与脂肪的新陈代谢,有降低血糖的作用。内环境血糖浓度之所以能保持相对稳定,主要依靠这种体液调节。三、自 身 调 节自身调节是指组织、细胞在不依赖于外来的或体液调节情况下,自身对刺激发生的适应性反应过程。例如,骨骼肌或心肌的初长(收缩前的长度)能对收缩力量起调节作用;当初长在一定限度内增大时,收缩力量会相应增加,而初长缩短时收缩力量就减小。一般来说,自身调节的幅度较小,也不十分灵敏,但对于生理功能的调节仍有一定意义。第二章 血液血液是一种流体组织,充满于心血管系统中,在心脏的推动下不断循环流动。如果流经体内任何器官的血流量不足,均可能造成严重的组织损伤;人体大量失血或血液循环严重障碍,将危及生
11、命。血液在医学诊断上有重要价值,因为很多疾病可导致血液组成成分或性质发生特征性的变化。第一节 血液的组成与特性 一、血液的组成人类的血液由血浆和血细胞组成。血浆蛋白的浓度是血浆和组织液的主要区别所在,因为血浆蛋白的分子很大,不能透过毛细血管管壁。二、血液的理化特性(一)血液的比重血液的比重为1.0501.060,血浆的比重约为1.0251.030。通常以红细胞在一小时内下沉的距离来表示红细胞沉降的速度,称为红细胞沉降率。(二)血液的粘滞性通常是在体外测定血液或血浆与水相比的相对粘滞性,这时血液的相对粘滞性为4-5,血浆为1.6-2.4。(三)血浆渗透压血浆渗透压约为313mOsm/kgH2O,
12、相当于7个大气压708.9kPa。血浆的渗透压主要来自溶解于其中的晶体物质,特别是电解质,称为晶体渗透压。(四)血浆的pH值正常人的血浆的pH值约为7.35-7.45。各种血浆蛋白具有不同的生理机能,主要有以下六下方面:1、营养功能2、运输功能3、缓冲功能4、形成胶体渗透压5、参与机体的免疫功能 6、参与凝血和抗凝血功能第二节 血细胞及其功能血细胞包括红细胞、白细胞和血小板三类细胞,它们均起源于造血干细胞。一、红细胞生理1.红细胞的数量、形态和功能 红细胞(erythuocyte)是血液中数量最多的一种血细胞。红细胞含有血红蛋白,因而使血液呈红色.红细胞在血液的气体运输中有极重要的作用. 正常
13、红细胞呈双凹圆碟形,平均直径约8m,周边稍厚。红细胞结合和携带氧的过程并不消耗能量,血红蛋白中的Fe2+也不被氧化,若Fe2+被氧化成Fe3+成为高铁血红蛋白,即失去携氧能力。2.红细胞比容 红细胞在血液中所占的容积百分比,称为红细胞比容(hematocritvalue),可以用分血计(hematocrit)来测定。3.正常红细胞生成所必需的原料和其它因素 在幼红细胞的发育成熟过程中,细胞核的存在对于细胞分裂和合成血红蛋白有着重要的作用。在这些阶段,合成细胞核的主要构成物质DNA必须有维生素B12和叶酸作为辅酶。4.红细胞生成的调节 二、白细胞生理白细胞(leukocyte)是一类有核的血细胞
14、。正常成年人白细胞总数是4000-10000/1,每日不同的时间和机体不同的功能状态下,白细胞在血液中的数目是有较大范围变化的。当每微升超过10000个白细胞时,称为白细胞增多,而每微升少于4000个白细胞时,称为白细胞减少。机体有炎症时常出现白细胞增多。1.分类白细胞不是一个均一的细胞群,根据其形态、功能和来源部位可以分为三大类:粒细胞、单核细胞和淋巴细胞。白细胞与红细胞和血小板一样都起源于骨髓中的造血干细胞,在细胞发育过程中又都是经历定向祖细胞、前体细胞,而后成为具有各种细胞功能的成熟白细胞。2.功能1.中性粒细胞:在血液的非特异性细胞免疫系统中起着十分重要的作用。2.嗜碱性粒细胞 :释放
15、出肝素(heparin),激活在血浆中的脂肪分解。3.嗜酸性粒细胞 :限制嗜碱性粒细胞在速发性过敏反应中的作用。参与对蠕虫的免疫反应。4.单核细胞:含有更多的非特异性脂酶,并且具有更强的吞噬作用。激活了的单核细胞和组织巨噬细胞能生成并释放多种细胞毒、干扰素和白细胞介素,参与机体防卫机制,还产生一些能促进内皮细胞和平滑肌细胞生长的因子。5.淋巴细胞:免疫细胞中的一大类,它们在免疫应答过程中起着核心作用。根据细胞成长发育的过程和功能的不同,淋巴细胞分成T细胞和B细胞两类。第三节 生理止血、血液凝固与纤维蛋白溶解小血管损伤后血液将从血管流出,但在正常人,数分钟后出血将自行停止,称为生理止血。用一个小
16、撞针或注射针刺破耳垂或指尖使血液流出,然后测定出血延续的时间,这一段时间称为出血时间(bleeding time)。一、凝血因子二、抗凝物质与纤维蛋白溶解1.血液中的抗凝血物质血浆中最重要的抗凝物质是抗凝血酶(antithrombin)和肝素2.血浆中的纤维溶解系统血纤维溶解的过程,称为纤维蛋白溶解(简称纤溶)。纤维蛋白溶解(纤溶)系统包括四种成分,即纤维蛋白溶解酶原(plasminogen)(纤溶酶原,血浆素原)、纤维蛋白溶解酶(plasmin)(纤溶酶,血浆素)、纤溶原激活物与纤溶抑制物。纤溶的基本过程可分两个阶段,即纤溶酶原的激活与纤维蛋白(或纤维蛋白原)的降解 第四节 血型与输血原则一
17、、血型与红细胞凝集凝集现象:若将血型不相容的两个人的血滴放在玻片上混合,其中的红细胞即聚集成簇,这种相容称为凝集(agglutination)。ABO血型:RH血型系统二、输血原则保证ABO血型相合反复输血,提供RH血型交叉配血试验第三章 血液循环心脏和血管组成机体的循环系统,血液在其中按一定方向流动,周而复始,称为血液循环。血液循环的主要功能是完成体内的物质运输,运输代谢原料和代谢产物;体内各内分泌腺分泌的激素,作用于相应的靶细胞,实现机体的体液调节;机体内环境理化特性相对稳定的 维持和血液防卫功能的实现。第一节 心脏的泵血功能一、心动周期和心率:心脏一次收缩和舒张,构成一个机械活动周期,称
18、为心动周期。二、心输出量与心力贮备1.每分输出量和每搏输出量 :一次心跳一侧心室射出的血液量,称每捕输出量,简称搏出量。每分钟射出的血液量,称每分输出量,简称心输出量,等于心率与搏出量的乘积。2.心力贮备:心率贮备和搏出量贮备3.影响心输出量的因素A.心肌的异长调节B.心肌的等长调节C.外周阻力的影响D.心率第二节 心肌的生物电现象和生理特征心房和心室不停歇地进行有顺序的、协调的收缩和舒张交替的活动,是心脏实现泵血功能、推动血液循环的必要条件,而细胞膜的兴奋过程则是触发收缩反应的始动因素。v一、心肌细胞的生物电现象v二、心肌细胞的生理特性1.心肌细胞的类型心肌细胞的类型组成心脏的心肌细胞并不是
19、同一类型的,根据它们的组织学特点、电生理特性以及功能上的区别,粗略地分为两大类型:一类是普通的心肌细胞,包括心房肌和心室肌,含有丰富的肌原纤维,执行收缩功能,故又称为工作细胞。另一类是一些特殊分化了的心肌细胞,组成心脏的特殊传导系统。其中主要包括P细胞和哺肯野细胞,它们除了具有兴奋性和传导性之外,还具有自动产生节律性兴奋的能力,故称为自律细胞。2.普通心肌细胞的跨膜电位及其形成原因v静息电位:自律细胞-70mV,工作细胞-90mVv动作电位:v1期复极:在复极初期,仅出现部分复极,膜内电位由+30mV迅速下降到0mV左右,故1期又称为快速复极初期,占时约10ms。0期除极和1期复极这两个时期的
20、膜电位的变化速度都很快,习惯上常把这两部分合称为锋电位。v2期复极:当1期复极膜内电位达到0mV左右之后,复极过程就变得非常缓慢,膜内电位基本上停滞于0mV左右,细胞膜两侧呈等电位状态,记录图形比较平坦,故复极2期又称为坪或平台期。v3期复极;2期复极过程中,随着时间的进展,膜内电位以较慢的速度由0mV逐渐下降,延续为3期复极,2期和3期之间没有明显的界限。v4期:膜复极完毕、膜电位恢复后的时期。因此,4期又可称为静息期。3.形成机理vK+顺其浓度梯度由膜内向膜外扩散所达到的平衡电位,是静息电位的主要来源。v肌膜钠通道的大量开放和膜两侧浓度梯度及电位梯度的驱动从而出现Na+快速内流,是心室肌细
21、胞0期去极形成的原因。v复极1期是快钠通道已经失活,同时激活一种一过性外向电流(Ito),从而使膜迅速复极到平台期电位水平( 0-20mV)。v平台期K+外流也就由初期的低水平而慢慢增加。平台期内向离子流主要是由Ca2+(以及Na+)负载的。v复极3期Ca2+通道已经失活,在平台期已经激活的外向K+流出现随时间而递增的趋势。v复极4期心室肌细胞膜电位基本上稳定于静息电位水平,但是,离子的跨膜转运仍然在活跃进行。 3.特殊分化的心肌细胞的生物电现象在没有外来刺激时,工作细胞不能产生动作电位,在外来刺激作用下,产生一次动作电位。而在自律细胞,当动作电位3期复极未期达到最大值(称最大复极电位)之后,
22、4期的膜电位并不稳定于这一水平,而是立即开始自动除极,除极达阈电位后引起兴奋,出现另一个动作电位。浦肯野细胞 浦肯野细胞是一种快反应自律细胞。作为一种快反应型细胞,它的动作电位的形态与心室肌细胞相似,产生的离子基础也基本相同。关于浦肯野细胞4期自动除极形成的机制,80年代研究资料表明,动作电位的复极期膜电位本身是引起这种内向电流启动和发展的因素,内向电流的产生和增强导致膜的进行性除极,而膜的除极一方面引起另一次动作电位,一方面又反过来中止这种内向电流。这种4期内向电流,通常称为起搏电流,其主要离子成分为Na+ ,但也有K+参与。窦房结P细胞P细胞的最大复极电位是-5060mV左右其4期也是舒张
23、期自动去极化机理与浦细胞相似,但内流离子电流主要是Ca2+二、心肌细胞的生理特性(一)心肌的兴奋性所有心肌细胞都具有兴奋性,即具有在受到刺激时产生兴奋的能力。衡量心肌的兴奋性,同样可以采用刺激的阈值作指标,阈值大表示兴奋性低,阈值小表示兴奋性高。(1)有效不应期(2)相对不应期(二)心肌的自动节律性组织、细胞能够在没有外来刺激的条件下,自动地发生节律性兴奋的特性,称为自动节律性,简称自律性。具有自动节律性的组织或细胞,称自律组织或自律细胞。组织、细胞单位时间(每分钟)内能够自动发生兴奋的次数,即自动兴奋的频率,是衡量自动节律性高低的指标。窦房结是主导整个心脏兴奋和跳动的正常部位,故称为正常起搏
24、点。其它部位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,故称为潜在起搏点。(三)心肌的传导性和心脏内兴奋的传导心肌在功能上是一种合胞体,心肌细胞膜的任何部位产生的兴奋不但可以沿整个细胞膜传播,并且可以通过闰盘传递到另一个心肌细胞,从而引起整块心肌的兴奋和收缩。动作电位沿细胞膜传播的速度可作为衡量传导性的指标。正常情况下窦房结发出的兴奋通过心房肌传播到整个右心房和左心房,尤其是沿着心房肌组成的“优势传导通路”迅速传到房室交界区,经房室束和左、右束支传到浦肯野纤维网,引起心室肌兴奋,再直接通过心室肌将兴奋由内膜侧向外膜侧心室肌扩布,引起整个心室兴奋。第三节 心血管活动的调节人体在
25、不同的生理状况下,各器官组织的代谢水平不同,对血流量的需要也不同。机体的神经和体液机制可对心脏和各部分血管的活动进行调节,从而适应各器官组织在不同情况下对血流量的需要,协调地进行各器官之间的血流分配。一、神经调节1.心脏和血管的神经支配1)支配心脏的传出神经 心交感神经 心迷走神经2)支配血管的传出神经 缩血管纤维 舒血管纤维2.心血管中枢q延髓心血管中枢一般认为,延髓心血管中枢至少可包括以下四个部位的神经元:q(1)缩血管区 q(2)舒血管区q(3)传入神经接替站 q(4)心抑制区q延髓以上的心血管中枢 二、体液调节心血管活动的体液调节是指血液和组织液中一些化学物质对心肌和血管平滑肌的活动发
26、生影响,从而起调节作用。第四节 器 官 循 环第四章 呼 吸机体与外界环境之间的气体交换过程,称为呼吸。通过呼吸,机体从大气摄取新陈代谢所需要的O2,排出所产生的CO2,因此,呼吸是维持机体新陈代谢和其它功能活动所必需的基本生理过程之一,一旦呼吸停止,生命也将终止。第一节 呼吸的过程与呼吸器官第二节 气体交换与运输第三节 呼吸的调节第一节呼吸的过程与呼吸器官一、呼吸的过程二、呼吸的器官和功能呼吸道(气道)包括鼻、咽、喉(上呼吸道)和气管、支气管及其在肺内的分支(下呼吸道)。随着呼吸道的不断分支,其结构和功能均发生一系列变化,气道数目增多,口径减小,总横断面积增大,管壁变薄,这些变化有重要的生理
27、意义。v功能I.调节气道阻力II.保护功能:加温、加湿作用,过滤清洁作用。三、呼吸运动引起呼吸运动的肌为呼吸肌。使胸廓扩大产生吸气动作的肌肉为吸气肌,主要有膈肌和肋间外肌;使胸廓缩小产生呼气动作的是呼气肌,主要有肋间内肌和腹壁肌。此外,还有一些辅助呼吸肌,如斜角肌、胸锁乳突肌和胸背部的其它肌肉等,这些肌肉只在用力呼吸时才参与呼吸运动。胸式呼吸腹式呼吸肺活量:最大吸气后,从肺内所能呼出的最大气量第二节 气体交换与运输v一、气体交换v两个部位:肺泡与周围毛细血管血液间的肺换气;血液与组织液间的组织换气。二、气体的运输v从肺泡扩散入血液的O2必须通过血液循环运送到各组织,从组织散入血液的CO2的也必
28、须由血液循环运送到肺泡。下述O2和CO2在血液中运输的机制。O2和CO2的都以两种形式存在于血液:物理溶解的和化学结合的。v1.氧的运输:v物理溶解形式的运输:占总量的1.5%v化学结合形式的运输:2.CO2的运输v物理溶解形式的运输:占总量的5%v化学结合形式的运输:占总量的95%第三节 呼吸的调节呼吸中枢:q脊髓:是呼吸运动的初级中枢q延髓:产生基本的呼吸节律q脑桥:限制吸气,促进呼气第六章 消化和吸收人的消化器官由长约8-10m的消化道及与其相连的许多大、小消化腺组成。消化器官的主要生理功能是对食物进行消化和吸收,从而为机体新陈代谢提供了必不可少的物质和能量来源。第一节 概 述第二节 消
29、化第三节 吸收第一节 概 述一、消化的过程消化是食物在消化道内被分解为小分子的过程。消化的方式有两种。一种是通过消化道肌肉的舒缩活动,将食物磨粹,并使之与消化液充 分混合,以及将食物不断地向消化道的远端推送;这种方式称机械消化。另一种消化方式是通过消化腺分泌的消化液完成的。这种消化方式称化学性消化。食物经过消化后,透过消化道的粘膜,进入血液和淋巴循环的过程,称为吸收。消化和吸收是两个相辅相成、紧密联系的过程。不能被消化和吸收的食物残渣,最后以粪的形式排出体外。二、胃肠激素1.在胃肠的粘膜层内, 不仅存在多种外分泌腺体,还含有十种内分泌细胞,这些细胞分泌的激素统称为胃肠激素(gastrointe
30、stinal hormone)。胃肠激素在化学结构上都是由氨基酸残基组成的肽类, 分子量大多数在5000以内。2.作用 A.调节消化腺的分泌和消化道的运动 B. 调节其它激素的分泌 C.营养作用第二节 消化消化过程是从口腔开始的。食物在口腔内停留的时间很短,一般是15-20秒钟。食物在口腔内咀嚼,被唾液湿润而便于吞咽。由于唾液的作用,食物中的某些成分还在口腔内发生化学变化。v一、口腔内消化v二、胃内消化v三、小肠内消化v四、大肠内消化一、口腔内消化吞咽:是一种复杂的反射性动作。1.唾液的性质和成分唾液为无色无味近于中性(Ph6.6-7.1)的低渗液体。唾液中分约占99%。有机物主要为粘蛋白,还
31、有球蛋白、氨基酸、尿素、尿酸、唾液淀粉酶和溶菌酶等。2.唾液的作用唾液可以 湿润与溶解食物,以引起味觉并易于吞咽;唾液还可清洁和保护口腔,它可清除口腔中的残余食物,当有害物质进入口腔时,它可冲淡、中和这些物质,并将它们从口腔粘膜上洗掉,唾液中的溶菌酶还有杀菌作用;在人和少数哺乳动物如兔、鼠等的唾液中,含中唾液淀粉酶(狗、猫、马等的唾液中无此酶),它可使淀粉分解成为麦芽糖。二、胃内消化胃是消化道中最膨大的部分。成人的容量一般为1-2L,因而具有暂时贮存食物的功能。食物入胃后,还受到胃液的化学性消化和胃壁肌肉运动的机械性消化v1.胃 的 分 泌贲门腺 分布在胃与食管连接处的宽约1-4cm的环状区内
32、,为粘液腺,分泌粘液;泌酸腺 分布在占全胃粘膜约2/3的胃底和胃体部。泌酸腺由三种细胞组成:壁细胞、主细胞和粘液颈细胞,它们分别分泌盐酸、胃蛋白酶原和粘液;幽门腺分布在幽门部,是分泌碱性粘液的腺体。胃液是由这三种腺体和胃粘膜上皮细胞的分泌物构成的。胃液的作用v1.盐酸:它可杀死随食物进入胃内的细菌。盐酸还能激活胃蛋白酶原,使之转变为有活性的胃蛋白酶。盐酸进入小肠后,可以引起促胰液素的释放,从而促进胰液、胆汁和小肠液的分泌。盐酸所造成的酸性环境,还有助于小肠对铁和钙的吸收。v2.胃蛋白酶原:胃蛋白酶能水解食物中的蛋白质,它主要作用于蛋白质及多肽分子中含苯丙氨酸或酪氨酸的肽键上,其主要分解产物是
33、胨,产生多肽或氨基酸较少。 v3.粘液和碳酸氢盐:在正常人,粘液覆盖在胃粘膜的表面,形成一个厚约500m的凝胶层,它具有润滑作用,可减少粗糙的食物对胃粘膜的机械性损伤。2.胃的运动蠕动主要的生理意义是:一方面使食物与胃液充分混合,以利于胃液发挥消化作用;另一方面,则可搅拌和粉碎食物,并推进胃内容物通过幽门向十二指肠称行。三、小肠内消化食糜由胃进入十二指肠后,即开始了小肠内的消化。小肠内消化是整个消化过程中最重要的阶段。在这里,食糜受到胰液、胆汁和小肠液的化学性消化以及小肠运动的机械性消化。许多营养物质也都在这一部位被吸收入机体。因此,食物通过小肠,消化过程基本完成。未被消化的食物残渣,从小肠进
34、入大肠。1.胰液的分泌 胰液是兼有外分泌和内分泌功能的腺体。胰腺的内分泌功能主要与糖代谢的调节有关,将在内分泌章中讨论。胰腺的外分泌为胰液,是由胰腺的腺泡细胞和小的导管管壁细胞所分泌的,具有 很强的消化能力。成分:Ø胰淀粉酶 Ø胰脂肪酶Ø胰蛋白酶和糜蛋白酶 2.胆汁分泌胆汁是由肝细胞不断生成的,生成后肝管流出,经胆总管而至十二指肠,或由肝管转 入胆囊而存贮于胆囊,当消化时再由胆囊排出至十二指肠。胆汁和胰液、肠液一起,对小肠内的食糜进行化学性消化。作用:Ø胆汁中的胆盐、胆固醇和卵磷脂等都可作为乳化剂Ø不溶于水的脂肪水解产物到达肠粘膜表面所必需的运
35、载工具Ø对脂溶性维生素(维生素A、D、E、K)的吸收也有促进作用3.小肠液分泌小肠内有两种腺体:十二指肠和肠腺。十二指肠又称勃氏腺(Brunners gland),分布在十二指肠的粘膜下层中,分泌碱性液体,内含粘蛋白,因而粘稠度很高。这种分泌物的主要机能是保持十二指肠的上皮,不被胃酸侵蚀。肠腺又称李氏腺(Lieberkühn crypt),分布于全部小肠的粘膜层内,其分泌液构成了小肠液的主要部分。作用:稀释消化产物,降低渗透压,有利于吸收。4.小肠运动小肠的运动功能是靠肠壁的两层平滑肌完成的。肠壁的外层是纵行肌,内层是环行肌。运动形式:紧张性收缩、分节运动和蠕动四、大肠内消
36、化人类的大肠内没有重要的消化活动。大肠的主要功能在于吸收水分,大肠还为消化后的残余物质提供暂时贮存所。1.大肠液的分泌大肠液是由在肠粘膜表面的柱状上皮细胞及杯状细胞分泌的。大肠的分泌富含粘液和硕酸氢盐,其pH为8.3-8.4。大肠液的主要作用在于其中的粘液蛋白,它能保护扬粘膜和润滑粪便。2.大肠的运动和排便第三节 吸收消化管内的吸收是指食物的成分或其消化后的产物,通过上皮细胞进入血液和淋巴的过程。消化过程是吸收的重要前提。由于吸收为多细胞机体提供了营养,因而具有很大的生理意义。消化管不同部位的吸收能力有吸收速度是不同的,这主要取决于各部分消化管的组织结构,以及食物在各部位被消化的程度和停留的时
37、间。在口腔和食管内,食物实际上是不被吸收的。在胃内,食物的吸收也很少,胃可吸收酒精和少量水分。小肠是吸收的主要部位,一般认为,糖类、蛋白质和脂肪的消化产物大部分是在十二指肠和空肠吸收的,回肠有其独特的功能,即主动吸收胆盐和维生素B12。大肠主要吸收水分和盐类。小肠内主要营养物质的吸收(一)水分的吸收(二)无机盐的吸收(三)糖的吸收(四)蛋白质的吸收(五)脂肪的吸收(六)胆固醇的吸收第七章 肾脏的排泄肾是维持机体内环境相对稳定的最重要的器官之一。通过尿的生成和排出,排除机体的大部分代谢终产物以及进入体内的异物;调节细胞外液量和渗透压;保留体液中的重要电解质如钠、钾、碳酸氢盐以及氯离子等,排出氢离
38、子,维持酸碱平衡。尿的生成包括肾小球的滤过,肾小管和集合管的重吸收以及它们的分泌三个基本过程。第一节 概述第二节 尿的生成第三节 尿生成的调节第一节 概述一、肾脏的结构(一)、肾单位和集合管(二)、皮质肾单位和近髓肾单位v肾单位按其所在部位不同,可分为皮质肾单位和近髓肾单位(髓旁肾单位)两类v皮质肾单位 主要分布于外皮质层和中皮质层。人肾的皮质肾单位约占肾单位总数的85%-90%。这类肾单位的肾小球体积较小;入球小动脉的口径比出球小动脉的粗,两者口径之比约为2:1。v近髓肾单位 分布于靠近髓质的内皮质层,在人肾约占肾单位中的10%-15%。这类肾单位的肾小球体积较大;其髓袢甚长,可深入到内髓质
39、层。出球小动脉不仅形成缠绕邻近的近曲小管或远曲小管的网状毛细血管,而且还形成细而长的U字形直小血管。近髓肾单位和直小血管的这些解剖特点,决定了它们在尿的浓缩与稀释过程中起着重要作用。(三)、近球小体概念:近球小体(juxtaglomerular apparatus)由颗粒细胞、系膜(间质)细胞和致密斑三者组成系膜(间质)细胞功能:监测肾的血流量致密斑:可感受小管液中Na+的含量,与系膜(间质)细胞共同参与调节近球细胞对肾素的释放。(四)、肾的血液循环肾动脉由腹主动脉垂直分出,其分支经叶间动脉弓形动脉小叶间动脉入球小动脉。每支入球小动脉进入肾小体后,又分支成肾小球毛细血管网,后者汇集成出球小动脉
40、而离开肾小体。出球小动脉再次分成毛细血管网,缠绕于肾小管和集合管的周围。所以,肾血液供应要经过两次毛细血管网,然后才汇合成静脉,由小叶间静脉弓形静脉叶间静脉肾静脉。第二节、尿的生成尿的生成由肾单位和集合管协调完成,形成不含血细胞和蛋白质的原尿。v一、肾小球的滤过作用v单位时间内(每分钟)两肾生成的超滤液量称为肾小球滤过率(glomerular filtration rate,GFR)。v滤过膜由三层结构组成:内层是毛细血管的内皮细胞。它可防止血细胞通过,但对血浆蛋白的滤过可能不起阻留作用。中间层是非细胞性的基膜,是滤过膜的主要滤过屏障。外层是肾小囊的上皮细胞。二、肾小管与集合管的选择性重吸收q
41、水的重吸收是被动的,是靠渗透作用而进行的。qHCO3重吸收与H+的分泌 HCO3的重吸收与小管上皮细胞管腔膜上的Na+-H+交换有密切关系。qK+的重吸收 ,肾小球滤过的K+,67%左右在近球小管重吸收回血,而尿中的K+主要是由远曲小管和集合管分泌的。q葡萄糖重吸收 ,重吸收葡萄糖的部位仅限于近球小管,尤其是在近球小管前半段,其他各段肾小管都没有重吸收葡萄糖的能力。q其他物质的重吸收和分泌 三、肾小管、集合管的分泌和排泄除吸收外,肾小管、集合管还分泌和排泄一些代谢产物。vvvv肝素四、尿的浓缩和稀释尿的渗透浓度可由于体内缺水或水过剩等不同情况而出现大幅度的变动。当体内缺水时,机体将排出渗透浓度
42、明显高于血浆渗透浓度的主渗尿,即尿被浓缩。而体内水过剩时,将排出渗透浓度低于血浆渗透浓度的低渗尿。第九章 神经系统人体各器官、系统的功能都是直接或间接处于神经系统的调节控制之下,神经系统是整体内起主导作用调节系统。人体是一个极为复杂的有机体,各器官、系统的功能不是孤立的,它们之间互相联系、互相制约;同时,人体生活在经常变化的环境中,环境的变化随时影响着体内的各种功能。这就需要对体内功能不断作用迅速而完善的调节,使机体适应内外环境的变化。实现这一调节功能的系统主要是神经系统。第一节神经元活动的一般规律一、基本结构和功能神经细胞能够感受到刺激和传导兴奋,是构成神经系统的结构和功能的基本单位,又称为
43、神经元。1、基本结构CNS中大约有1000亿个神经元。传入和传出为 3:1 。一个神经元可以与上万个其它神经元构成联系,形成了极为复杂的网络系统。 神经元的四个重要的功能部位:胞体或树突膜上的受体部位;产生动作电位的起始部位;传导神经冲动的部位;引起递质释放的部位。2、基本功能能感受体内外各种刺激而引起兴奋或抑制;对不同来源的兴奋或抑制进行分析综合;将CNS中其他部位的信息转换为激素信息。二、神经纤维的兴奋传导与纤维类型:1.神经纤维兴奋传导的特征:结构和功能的完整性;绝缘性(局部电流的密度、鞘的存在、少许结缔组织);双向传导(自身特性、在体为单向);相对不疲劳(跨膜移动带电粒子的量相对较小)
44、。 2.神经纤维传导的速度:与直径传导速度(m/s)约为 6 X 直径(微米)、髓鞘(郎飞结、跳跃传导)、髓鞘的厚度(轴索与总直径的比例、最适比例为 0.6)、及温度(温度升高有利于传导)有密切的关系。3.神经纤维的分类:作用、性质、递质、形态等。按传导速度和电生理特性: A、B、C按直径和来源: I、II、III、IV其他:有无髓鞘、冲动的方向三、神经元的蛋白合成与轴浆运输Ø轴浆运输:在轴突内借助轴浆流动运输物质的现象。完成神经末梢组件和某些蛋白质(包括酶)的运输。Ø顺向运输:快速、410mm/d,囊泡的运输。 慢速、1-12mm/d,新生的微丝、微管。Ø逆向运
45、输:205mm/d,反馈作用。病毒、毒素的侵入。四、神经的营养性作用和支持神经的营养性因子1、神经的营养性作用2、支持神经的营养性因子五、经典的突触传递经典突触的结构由突触前膜、突触间隙和突触后膜三部分组成。 突触的分类:轴 树;轴 胞;轴 轴。 突触的微细结构小而清亮 Ach、甘氨酸小而具有致密中心 儿茶酚胺大而具有致密中心 神经肽 电-化学-电的传递过程AP -> 突触前膜去极化 -> 膜通透性变化 -> Ca2+内流 -> 递质释放进入间隙 -> 递质与突触后膜上受体结合 -> 产生不同的突触后效应(突触后电位)量子化释放:递质的释放是以囊泡为单位的。
46、电编码 - 动作电位;化学编码 递质。 (四) 突触后神经元的电活动变化 1.突触后电位递质与突触后膜上的受体结合后,引起的突触后膜的电位变化,具有局部电位的性质。兴奋性突触后电位(EPSP):兴奋性递质引起的突触后膜的局部去极化。Na+、K+ 通透性变化,主要是Na+内流。使突触后神经元兴奋性升高、可引起冲动出现。 (2)抑制性突触后电位(IPSP):抑制性递质引起的突触后膜的局部超极化。氯离子内流。使突触后神经元兴奋性降低。 2.动 作电位在突触后神经元产生EPSP在轴突的始段达到52mV左右时,就可以引发动作电位。始段爆发的动作电位向两个方向扩布。逆向扩布的动作电位将刷新神经元胞体的状态
47、。 突触的抑制和易化1、突触后抑制:由抑制性中间神经元产生。抑制发生在突触后膜,是IPSP的表现。 传入侧支性抑制:交互抑制。协调各种活动。(2)回返性抑制:使神经元的活动及时终止;同步化。 2.突触前抑制:抑制发生在突触前膜,结构基础为轴-轴突触,使突触后神经元的兴奋性降低。一般存在于感觉传入系统中。机制:A正常的AP120mV, B兴奋引起A去极化、A的AP幅值降为100, A末梢释放递质减少、在C上的EPSP减少, 产生抑制作用。 特点:潜伏期长、作用持续时间长。意义:控制从外周传入中枢的感觉信息,对感觉传入的调节具有重要的作用。 六、兴奋传递的其他方式 非突触性化学传递曲张体
48、 肾上腺素能神经元的轴突末梢分支上的成串珠状的膨大结构,含有大量的小而致密的突触小泡。特点:无特化结构;无特定关系;与效应器细胞距离远;信息传递时间长,不是一对一的关系,作用较为弥散;产生效应与否与效应器有无相应受体有关。 电突触传递缝隙连接:神经元之间的紧密连接,两层膜的距离很近,有一些桥状结构,膜的电阻很小,冲动可以直接以电传递特性跨越神经元。信息传递的速度快,电阻低、几乎无潜伏期,传递的方向可以是双向的。 七、神经递质一个化学物质被确认为神经递质,应符合以下条件:在突触前神经元内具有全盛递质的前体物质和合成酶系,能够合成这一递质;递质贮存于突触小泡以防止被胞浆内其它酶系所破坏,当兴奋冲动
49、抵达神经末梢时,小泡内递质能释放入突触间隙;递质通过突触间隙作用于突触后膜的特殊受体,发挥其生理作用,用电生理微电泳方法将递质离子施加到神经元或效应细胞旁,以模拟递质释放过程能引致相同的生理效应;存在使这一递质失活的酶或其他环节(摄取回收);用递质拟似剂或受体阻断剂能加强或阻断这一递质的突触传递作用(一)、外周神经递质:v乙酰胆碱v去甲肾上腺素v嘌呤类和肽类(二)、中枢神经递质:Ø乙酰胆碱Ø单胺类Ø氨基酸类Ø肽类Ø其他递质四)递质的共存长期来认为,一个神经元内只存在一种递质,其全部神经末梢均释放同一种递质。这一原则称为戴尔原则(Dales pr
50、inciple)。在无脊椎动物的神经元中,观察到多巴胺和5-羟色胺递质可以共存。在高等动物的交感神经节神经节发育过程中,去甲肾上腺素和乙酰胆碱可以共存。此外,在大鼠延髓的神经元中观察到5-羟色胺和P物质共存;在上颈交感神经节中神经元中观察到去甲肾上腺素和脑啡肽共存。有人认为肽类递质可能都是与其他递质共存的。递质共存的生理意义,目前尚未清楚了解;可能两种递质在同时释放后起着不同的生理作用,有利于发挥突触传递作用。(五)递质的合成、释放和失活1.递质的合成乙酰胆碱是由胆碱和乙酰辅酶A在胆碱乙酰移位酶(胆碱乙酰化酶)的催化作用下合成的。由于该酶存在于胞浆中,因此乙酰胆碱在胞浆中合成,合成后由小泡摄取并贮存起来。去甲肾上腺素的合成以酪氨酸为原料,首先在酪氨酸羟
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