人体解剖生理学课件04

1、第四章第四章 人体的基本生理功能人体的基本生理功能第一节第一节 生命活动的基本特征生命活动的基本特征 一、新陈代谢：是指新的物质不断替代老的物质的过一、新陈代谢：是指新的物质不断替代老的物质的过程，也就是生命体不断自我更新的过程。程，也就是生命体不断自我更新的过程。新陈代谢新陈代谢物质代谢物质代谢能量代谢能量代谢异化作用：异化作用： 同化作用：同化作用：新陈代谢新陈代谢机体从外界环境摄取营养物质，机体从外界环境摄取营养物质，并吸收能量后，合成机体自身并吸收能量后，合成机体自身物质的过程。物质的过程。机体分解自身物质，同时释放能量机体分解自身物质，同时释放能量以供生命活动和合成物质的需要，以供生

2、命活动和合成物质的需要，并把分解的物质排出体外的过程。并把分解的物质排出体外的过程。 二、兴奋性二、兴奋性 刺激：能引起机体或其它组织细胞发生反应的环境变化。刺激：能引起机体或其它组织细胞发生反应的环境变化。 反应：在刺激作用下，机体或其组织细胞的代谢及活动反应：在刺激作用下，机体或其组织细胞的代谢及活动 发生相应的变化，称为反应发生相应的变化，称为反应 。反应的形式反应的形式是由相对静止转变为活动状态或是由相对静止转变为活动状态或由活动弱变为活动强的状态。由活动弱变为活动强的状态。 兴奋：兴奋：抑制：抑制：是由活动变为相对静止状态，是由活动变为相对静止状态，或由活动强变为活动弱的状态。或由活

3、动强变为活动弱的状态。 兴奋性：是指生命体生活在一定的环境中，当周围环境兴奋性：是指生命体生活在一定的环境中，当周围环境 发生改变时，机体具有对这种改变发生反应的能力。发生改变时，机体具有对这种改变发生反应的能力。刺激必备刺激必备的条件的条件刺激强度刺激强度持续时间持续时间强度对时间强度对时间的变化率的变化率阈强度：阈强度：当刺激的强度时间变化率不变，刺激的持续时间当刺激的强度时间变化率不变，刺激的持续时间恒定和足够时，能引起组织发生反应的最小刺激恒定和足够时，能引起组织发生反应的最小刺激强度称为阈强度。阈强度又称阈值，作为衡量组强度称为阈强度。阈强度又称阈值，作为衡量组织兴奋性高低的指标。织

4、兴奋性高低的指标。阈刺激：阈刺激： 刚能引起组织发生发应的刺激，称为阈刺激。刚能引起组织发生发应的刺激，称为阈刺激。阈上刺激、阈下阈上刺激、阈下刺激和最大刺激：刺激和最大刺激：刺激强度大于阈强度的刺激为阈上刺刺激强度大于阈强度的刺激为阈上刺激，反之为阈下刺激。能引起某一组激，反之为阈下刺激。能引起某一组织的所有细胞都发生反应的刺激，称织的所有细胞都发生反应的刺激，称为该组织的最大刺激。为该组织的最大刺激。电刺电刺激的激的参数参数波形波形振幅振幅波宽波宽频率频率 刺激作用于一种特定的组织细胞，可分为适宜刺激和非刺激作用于一种特定的组织细胞，可分为适宜刺激和非适宜刺激，适宜刺激， 刺激强度与刺激作

5、用时的关系：呈反变关系。刺激强度与刺激作用时的关系：呈反变关系。 三、生殖三、生殖 机体生长发育到一定阶段，能产生与自己相机体生长发育到一定阶段，能产生与自己相似的子代，这种能力称生殖。似的子代，这种能力称生殖。第三节第三节 细胞的跨膜信号传导功能细胞的跨膜信号传导功能一、由具有感受结构的通道蛋白质完成的跨膜信号传导一、由具有感受结构的通道蛋白质完成的跨膜信号传导 （一）化学门控通道（一）化学门控通道 在终板膜上有一种蛋白在终板膜上有一种蛋白质结构，称为质结构，称为N型胆碱能受型胆碱能受体，它的分子结构是由体，它的分子结构是由4种亚种亚单位组成的单位组成的5聚体。这些亚单聚体。这些亚单位（位（

6、2）相互吸引，包绕）相互吸引，包绕成一个通道样结构，而其中成一个通道样结构，而其中二个二个亚单位则是与乙酸胆碱亚单位则是与乙酸胆碱（Ach）结合的部位。这种）结合的部位。这种结合引起通道结构的开放，结合引起通道结构的开放，使终板膜的产使终板膜的产Na内流，膜内流，膜内的内的K外流，结果膜两侧的外流，结果膜两侧的电位差发生改变，于是完成电位差发生改变，于是完成了了Ach这种化学信号的跨膜这种化学信号的跨膜传导。传导。 （二）电压门控通道（二）电压门控通道 这类通道的开放是由膜电位控制。由于这类通道的这类通道的开放是由膜电位控制。由于这类通道的分子结构中存在对膜电位改变敏感的基团或亚单位，当分子结

7、构中存在对膜电位改变敏感的基团或亚单位，当膜电位改变时，可引起通道分子变构而使通道开放。膜电位改变时，可引起通道分子变构而使通道开放。 （三）机械门控通道（三）机械门控通道 存在于对机械刺激敏感的细胞。存在于对机械刺激敏感的细胞。 二、由膜的特异二、由膜的特异受体蛋白质、受体蛋白质、G蛋白蛋白和膜的效应器酶组和膜的效应器酶组成的跨膜信号传导成的跨膜信号传导系统系统 膜特异性受体蛋白膜特异性受体蛋白质质具有识别功能。具有识别功能。G蛋白蛋白是鸟苷酸是鸟苷酸结合蛋白。结合蛋白。膜效应器酶膜效应器酶有腺苷有腺苷酸环化酶、磷脂酶酸环化酶、磷脂酶C等。等。受体蛋白质受体蛋白质G蛋白（蛋白（ GTP ）G

8、蛋白（蛋白（GDP）化学信息化学信息GTPAC腺苷酸腺苷酸环化酶环化酶ACaATPcAMP第三节第三节 神经与肌肉的一般生理神经与肌肉的一般生理一、细胞的生物电现象及其产生机制一、细胞的生物电现象及其产生机制 （一）细胞的静息电位（一）细胞的静息电位 细胞安静时细胞安静时即未受刺激即未受刺激时，存在于时，存在于细胞膜内外细胞膜内外两侧的电位两侧的电位差，称为跨差，称为跨膜静息电位，膜静息电位，简称静息电简称静息电位或膜电位。位或膜电位。 1静息电位现象静息电位现象 体内所有细胞的静息电位都表现为膜体内所有细胞的静息电位都表现为膜内电位较膜外为低，即膜内带负电而膜外带正电。细胞膜这内电位较膜外为

9、低，即膜内带负电而膜外带正电。细胞膜这种内负外正的状态，称为极化状态。种内负外正的状态，称为极化状态。 各种细胞的静息电位大小有差异，如哺乳动物的神经细各种细胞的静息电位大小有差异，如哺乳动物的神经细胞为一胞为一70mV（即膜内电位比膜外低（即膜内电位比膜外低70mV），骨骼肌细胞为），骨骼肌细胞为一一90mV，人的红细胞为一，人的红细胞为一10mV。 2. 静息电位的产生机制静息电位的产生机制 细胞内外离子分布不同细胞内外离子分布不同 细胞膜的通透性：细胞膜在安静时，对细胞膜的通透性：细胞膜在安静时，对K的通透性的通透性较大，对较大，对Na+和和Cl-的通透性很小，而对的通透性很小，而对A一

10、一几乎不通透。几乎不通透。 离子移动与平衡状况：电化学差（浓度差、电位差）离子移动与平衡状况：电化学差（浓度差、电位差） 静息电位的实质静息电位的实质 K的平衡电位的平衡电位 当当Ko增高时，测得的静息电位值减小，当增高时，测得的静息电位值减小，当Ko降低时测得的静息电位值增大。降低时测得的静息电位值增大。静息电位的数值可按静息电位的数值可按Nernst公式计算公式计算 （二）细胞的动作电位（二）细胞的动作电位 神经细胞和肌细胞在接受刺激产生兴奋时，受刺激处神经细胞和肌细胞在接受刺激产生兴奋时，受刺激处的细胞膜两侧出现一次快速而可逆的电变化，称为动作电的细胞膜两侧出现一次快速而可逆的电变化，称

11、为动作电位。动作电位是细胞兴奋的标志。位。动作电位是细胞兴奋的标志。 1. 动作电位现象动作电位现象动作电位动作电位上升支上升支下降支下降支膜电位状态：内正外负（去极化）膜电位状态：内正外负（去极化）膜电位变化幅度：膜电位变化幅度：90130mV超射值：超射值：2030mV（超射）（超射）膜两侧的电位很快又恢复到静息时的内膜两侧的电位很快又恢复到静息时的内负外正状态，这个过程称复极化负外正状态，这个过程称复极化 后电位后电位锋电位下降支最后恢复到静息电位水平以锋电位下降支最后恢复到静息电位水平以前，膜两侧电位还有一些微小而缓慢的波前，膜两侧电位还有一些微小而缓慢的波动，称为后电位动，称为后电位

12、 （正后电位和负后电位）（正后电位和负后电位） 2.动作电位的产生机制动作电位的产生机制 阈电位：阈电位：是决定膜上钠离子通道是否大量开放的膜电位是决定膜上钠离子通道是否大量开放的膜电位临界值，一般比静息电位小临界值，一般比静息电位小1020mV。直流电刺激对直流电刺激对膜电位的影响膜电位的影响正极下：正极下：入膜电流入膜电流（内向电流）（内向电流）负极下：负极下：出膜电流出膜电流（外向电流）（外向电流）动作电位各时相膜的离子通道开放与离子扩散情况动作电位各时相膜的离子通道开放与离子扩散情况上升相：膜电位下降到阈电位水平，使得钠离子通道大量开放。上升相：膜电位下降到阈电位水平，使得钠离子通道大

13、量开放。钠离子通道特点：电压门控、正反馈调节和时间依从。钠离子通道特点：电压门控、正反馈调节和时间依从。顶点数值（超射值）即钠离子平衡电位顶点数值（超射值）即钠离子平衡电位下降相：钾离子通道大量开放，钠离子通道关闭。下降相：钾离子通道大量开放，钠离子通道关闭。 哺乳动物的神经和肌细胞的静息电位为哺乳动物的神经和肌细胞的静息电位为-70-90mv，其，其阈电位约为阈电位约为-50-70mv。 4. 细胞发生细胞发生动作电位时兴动作电位时兴奋性的变化奋性的变化3. 动作电位的特征：动作电位的特征：“全全”或或“无无”的性质。的性质。绝对不应期：绝对不应期：0.52ms，兴奋性为零。，兴奋性为零。相

14、对不应期：相对不应期：3ms，兴奋性逐渐恢复，阈强度很大。，兴奋性逐渐恢复，阈强度很大。超常期：超常期：12ms兴奋性稍高于正常，阈强度低于正常。兴奋性稍高于正常，阈强度低于正常。低常期：低常期：70ms，兴奋性低于正常，阈强度高于正常。，兴奋性低于正常，阈强度高于正常。（三）细胞的局部兴奋（三）细胞的局部兴奋 如果给予阈下刺激，细胞不能爆发动作电位，但可使如果给予阈下刺激，细胞不能爆发动作电位，但可使受刺激的局部细胞膜受刺激的局部细胞膜Na通透性轻度增加，有少量通透性轻度增加，有少量Na内内流，局部去极化，静息电位减小，但尚达不到阈电位的水流，局部去极化，静息电位减小，但尚达不到阈电位的水平

15、。这种局部去极化称为局部反应或局部兴奋。平。这种局部去极化称为局部反应或局部兴奋。 特点：特点： 不是不是“全全”或或“无无”的的 。 可向周围紧张性扩布。可向周围紧张性扩布。 可以总和，可以总和， 分空间总合和时间总合。分空间总合和时间总合。 二、兴奋在同一细胞上的传导二、兴奋在同一细胞上的传导 （一）兴奋传导的机制（一）兴奋传导的机制 兴奋在同一细胞膜上兴奋在同一细胞膜上的传导，可用局部电流学说来阐明。的传导，可用局部电流学说来阐明。 在兴奋区，由于产在兴奋区，由于产生了动作电位，该处生了动作电位，该处的膜两侧电位由静息的膜两侧电位由静息时的内负外正转变为时的内负外正转变为内正外负的反极化

16、状内正外负的反极化状态，而于其相邻的神态，而于其相邻的神经段仍处于内负外正经段仍处于内负外正的极化状态，因此，的极化状态，因此，在兴奋段和相邻的未在兴奋段和相邻的未兴奋段之间存在电位兴奋段之间存在电位差，于是发生了电荷差，于是发生了电荷移动，称为局部电移动，称为局部电流流 。 该电流的方向，在膜外有正电荷流向兴奋段，膜内有正电该电流的方向，在膜外有正电荷流向兴奋段，膜内有正电荷流向未兴奋段，因而形成了局部的电流环路。由于通过邻近荷流向未兴奋段，因而形成了局部的电流环路。由于通过邻近未兴奋段的电流是出膜电流，结果使未兴奋段去极化。当去极未兴奋段的电流是出膜电流，结果使未兴奋段去极化。当去极化达阈

17、电位水平时，未兴奋段转变为兴奋状态。这样的过程连化达阈电位水平时，未兴奋段转变为兴奋状态。这样的过程连续在膜上进行下去，就使兴奋沿着整个细胞传导。续在膜上进行下去，就使兴奋沿着整个细胞传导。 有髓鞘神经纤维的兴奋传导也是通过局部电流来实现的，有髓鞘神经纤维的兴奋传导也是通过局部电流来实现的，但其传导是跳跃式但其传导是跳跃式 ，动作电位只能在郎飞结处发生，发生后，动作电位只能在郎飞结处发生，发生后再与下一个郎飞结间形成局部电流，使下一个结处的膜兴奋，再与下一个郎飞结间形成局部电流，使下一个结处的膜兴奋，如此而形成了兴奋从一个郎飞结传导到下一个郎飞结的跳跃式如此而形成了兴奋从一个郎飞结传导到下一个郎飞结的跳跃式传导。传导。 （二）神经纤维的传导速度与分类（二）神经纤维的传导速度与分类 神经纤维的分类法有两种。神经纤维的分类法有两种。 一种是根据传导速度和后电位的差异将哺乳动物的神经一种是根据传导速度和后电位的差异将哺乳动物的神经纤维分为纤维分为A、B、C三类。三类。 A类：包括有髓鞘的躯体传入和传出纤维，根据其平均类：包括有髓鞘的躯体传入和传出纤维，根据其平均传导速度的快慢，又可将传导速度的快慢，又可将