动物生理学重点知识点复习资料

动物生理学重点知识点复习资料引言动物生理学是研究动物机体正常生命活动规律及其调控机制的科学，是生命科学领域的重要基础学科。它旨在阐明机体各器官、系统的功能活动，以及它们之间的相互联系和协调，最终揭示生命活动的本质。本复习资料将围绕动物生理学的核心内容，梳理重点知识点，为学习者提供系统性的回顾与巩固。理解这些基本原理，不仅有助于深入认识动物的生命现象，更为相关领域如畜牧兽医、动物科学、比较医学等的学习和实践奠定坚实基础。一、细胞的基本功能细胞是机体结构和功能的基本单位，许多生理过程都以细胞的活动为基础。（一）细胞膜的物质转运功能细胞膜不仅是细胞的屏障，更是物质交换的关键通道。其物质转运方式主要包括：1.单纯扩散：一些脂溶性小分子物质（如氧气、二氧化碳）或少数不带电荷的极性小分子（如水），顺浓度梯度或电位梯度，不需要消耗能量，直接通过细胞膜脂质双分子层进行扩散。2.易化扩散：非脂溶性或脂溶性很小的物质，在膜蛋白的帮助下，顺浓度梯度或电位梯度进行的跨膜转运。可分为经通道的易化扩散（如钠离子、钾离子、氯离子等带电离子通过离子通道进行的快速转运，通道具有离子选择性和门控特性）和经载体的易化扩散（如葡萄糖、氨基酸等通过载体蛋白进行的转运，具有结构特异性、饱和现象和竞争性抑制）。3.主动转运：某些物质在膜蛋白的帮助下，逆浓度梯度或电位梯度进行的跨膜转运，需要消耗能量。原发性主动转运（如钠-钾泵，通过分解ATP获得能量，将钠离子泵出细胞外，钾离子泵入细胞内，维持细胞内外离子的不均衡分布）和继发性主动转运（利用原发性主动转运建立的离子浓度梯度所储存的势能，间接驱动其他物质的逆浓度梯度转运，如肠上皮细胞对葡萄糖的吸收）。4.膜泡运输：大分子物质或物质团块不能通过上述方式跨膜转运，而是通过细胞膜的包裹、融合、断裂等过程完成转运，包括入胞（吞噬、吞饮、受体介导的内吞）和出胞。（二）细胞的兴奋性和生物电现象1.兴奋性与刺激：兴奋性是指细胞受到刺激后产生动作电位的能力。刺激要引起细胞兴奋，必须具备一定的强度、持续时间和强度-时间变化率。阈值是衡量兴奋性高低的指标，阈值越小，兴奋性越高。2.静息电位：细胞在安静状态下，膜两侧存在的内负外正的电位差。其形成机制主要与细胞膜对钾离子的通透性较高，钾离子外流形成的电化学平衡电位有关，同时也受到钠-钾泵的生电作用影响。3.动作电位：细胞受到有效刺激时，在静息电位基础上产生的一次快速、可逆、可扩布的电位变化。其产生机制与细胞膜对钠离子和钾离子通透性的快速变化有关。上升支由钠离子快速内流形成（去极化），下降支由钾离子快速外流形成（复极化）。动作电位具有“全或无”特性、不衰减性传导和脉冲式发放的特点。4.兴奋的引起与传导：动作电位的产生是细胞兴奋的标志。兴奋在同一细胞上的传导是以局部电流的方式进行的，在有髓神经纤维上则以跳跃式传导，速度更快。（三）细胞的信号转导细胞间的信息传递主要通过化学信号（如激素、神经递质、细胞因子等）实现。这些信号分子与靶细胞膜上或胞内的受体结合，通过一系列信号转导通路，引发细胞内生理效应的改变。主要的信号转导途径包括G蛋白耦联受体介导的信号转导、离子通道受体介导的信号转导、酶耦联受体介导的信号转导等。二、血液生理血液是一种在心血管系统内循环流动的液态结缔组织，具有运输、防御、调节等重要功能。（一）血液的组成与理化特性1.血液组成：由血浆和血细胞（红细胞、白细胞、血小板）组成。血浆是血液的液体部分，除水外，含有多种电解质、血浆蛋白（白蛋白、球蛋白、纤维蛋白原）、非蛋白含氮化合物、营养物质、气体和激素等。血细胞占血液容积的一定比例，称为血细胞比容。2.理化特性：包括颜色、比重、黏滞性、渗透压（晶体渗透压和胶体渗透压，后者主要由血浆白蛋白形成，对维持血管内外水平衡起重要作用）、酸碱度（pH值通常稳定在一定范围内）等。（二）血细胞生理1.红细胞：数量最多，主要功能是运输氧气和二氧化碳，其内含有的血红蛋白是气体运输的载体。红细胞具有可塑变形性、悬浮稳定性和渗透脆性等生理特性。红细胞的生成主要受促红细胞生成素调节，需要铁、叶酸、维生素B12等原料。2.白细胞：根据形态和功能可分为粒细胞（中性粒细胞、嗜酸性粒细胞、嗜碱性粒细胞）、单核细胞和淋巴细胞。主要功能是参与机体的免疫防御反应，抵御病原体的入侵和清除坏死组织。3.血小板：主要参与生理性止血过程，包括黏附、聚集、释放反应、促凝和血块收缩等环节。此外，血小板对血管内皮的修复也有重要作用。（三）血液凝固与纤维蛋白溶解1.血液凝固：简称凝血，是血液由流动的溶胶状态变为不流动的凝胶状态的过程，其实质是血浆中的可溶性纤维蛋白原转变为不溶性的纤维蛋白。凝血过程是一系列凝血因子相继激活的酶促反应过程，可分为内源性凝血途径和外源性凝血途径，两条途径最终汇合于凝血酶原的激活。2.纤维蛋白溶解：简称纤溶，是指纤维蛋白被分解液化的过程。纤溶系统包括纤维蛋白溶解酶原、纤溶酶、纤溶酶原激活物和纤溶抑制物。纤溶与凝血相互制约，维持血液的正常流动状态。（四）血型与输血原则血型是指红细胞膜上特异性抗原（凝集原）的类型。常用的血型系统有ABO血型系统和Rh血型系统。输血时必须遵循同型输血、交叉配血试验的原则，以避免发生溶血反应。三、血液循环血液循环是机体最重要的生理功能之一，通过心脏的泵血作用，推动血液在血管中循环流动，实现物质运输和内环境稳态的维持。（一）心脏的泵血功能1.心动周期：心脏一次收缩和舒张构成一个机械活动周期。在心动周期中，心房和心室有次序地收缩和舒张，造成心腔内压力和容积的变化，推动血液流动。2.心脏泵血过程：以心室为例，包括等容收缩期、快速射血期、减慢射血期、等容舒张期、快速充盈期、减慢充盈期和心房收缩期。心室的收缩提供了血液流动的主要动力。3.心输出量：一侧心室每分钟射出的血液量，是衡量心脏泵血功能的基本指标。心输出量等于每搏输出量与心率的乘积。影响心输出量的因素包括心肌收缩力、前负荷（心室舒张末期容积）、后负荷（动脉血压）和心率。4.心脏泵血功能的调节：神经调节（心交感神经兴奋使心输出量增加，心迷走神经兴奋使心输出量减少）、体液调节（肾上腺素、去甲肾上腺素等增强心肌收缩力）以及自身调节（异长自身调节和等长自身调节）。（二）心肌的生理特性心肌细胞具有自律性、兴奋性、传导性和收缩性四种基本生理特性。1.自律性：心肌细胞在没有外来刺激的情况下，自动产生节律性兴奋的能力。窦房结是心脏的正常起搏点，其自律性最高。2.兴奋性：心肌细胞受到刺激时产生动作电位的能力。心肌兴奋性具有周期性变化（有效不应期、相对不应期、超常期），其有效不应期特别长，保证了心脏的收缩和舒张交替进行。3.传导性：心肌细胞传导兴奋的能力。兴奋在心脏内的传导路径为：窦房结→心房肌→房室交界→房室束→左右束支→浦肯野纤维→心室肌。房室交界区传导速度较慢，形成房室延搁，使心房和心室先后收缩，有利于心室的充盈和射血。4.收缩性：心肌细胞接受刺激后产生收缩的能力。心肌收缩具有“全或无”特性，不发生强直收缩，对细胞外钙离子依赖性大。（三）血管生理1.各类血管的功能特点：动脉（弹性贮器血管、分配血管）、毛细血管（交换血管）、静脉（容量血管）。2.血流量、血流阻力和血压：血流量与血压成正比，与血流阻力成反比。血压是指血管内血液对单位面积血管壁的侧压力，动脉血压是血液循环功能的重要指标。动脉血压的形成与心脏射血、外周阻力、主动脉和大动脉的弹性贮器作用以及循环血量与血管系统容量的比例有关。影响动脉血压的因素包括每搏输出量、心率、外周阻力、主动脉和大动脉的弹性以及循环血量和血管容量。3.组织液的生成与回流：组织液是血浆滤过毛细血管壁而形成的。其生成的动力为有效滤过压（毛细血管血压+组织液胶体渗透压-血浆胶体渗透压-组织液静水压）。大部分组织液在静脉端回流人血液，少量进入毛细淋巴管成为淋巴液。4.淋巴循环：回收组织液中的蛋白质，运输脂肪及其他营养物质，调节体液平衡，防御和免疫功能。（四）心血管活动的调节1.神经调节：心血管中枢位于延髓。心血管反射主要有颈动脉窦和主动脉弓压力感受性反射（减压反射），其生理意义在于维持动脉血压的相对稳定。此外，还有颈动脉体和主动脉体化学感受性反射等。2.体液调节：参与调节的物质包括肾素-血管紧张素系统、肾上腺素和去甲肾上腺素、血管升压素、心房钠尿肽等。这些物质通过血液循环作用于心脏和血管，调节其功能活动。四、呼吸生理呼吸是机体与外界环境之间进行气体交换的过程，包括外呼吸（肺通气和肺换气）、气体在血液中的运输和内呼吸（组织换气）三个环节。（一）肺通气1.肺通气的原理：肺通气的直接动力是肺内压与大气压之间的压力差，原动力是呼吸肌的舒缩活动。呼吸肌的收缩和舒张引起胸廓的扩大和缩小，进而改变肺的容积，导致肺内压变化，实现吸气和呼气。2.肺通气的阻力：包括弹性阻力（肺弹性阻力和胸廓弹性阻力，肺弹性阻力的主要成分是肺泡表面张力，肺泡表面活性物质能降低肺泡表面张力，维持肺泡的稳定性）和非弹性阻力（主要是气道阻力）。3.肺容量与肺通气量：肺容量是指肺所能容纳的气体量，包括潮气量、补吸气量、补呼气量、残气量、深吸气量、功能残气量、肺活量和肺总量等。肺通气量是指单位时间内吸入或呼出的气体总量，包括每分通气量和肺泡通气量（真正有效的通气量）。（二）肺换气与组织换气肺换气是肺泡气与肺泡毛细血管血液之间的气体交换，组织换气是组织细胞与组织毛细血管血液之间的气体交换。两者的交换机制均为扩散，动力是气体分压差。影响肺换气的因素包括呼吸膜的厚度和面积、通气/血流比值（指每分钟肺泡通气量与每分钟肺血流量的比值，最佳值时肺换气效率最高）。（三）气体在血液中的运输1.氧的运输：主要以氧合血红蛋白的形式运输。氧气与血红蛋白的结合具有可逆性、是氧合而非氧化、受PO2影响（氧解离曲线）等特点。氧解离曲线受pH、PCO2、温度、2,3-二磷酸甘油酸等因素的影响而发生偏移。2.二氧化碳的运输：主要以碳酸氢盐的形式运输，其次是氨基甲酰血红蛋白形式。（四）呼吸运动的调节呼吸运动的基本中枢位于延髓，脑桥有呼吸调整中枢。呼吸运动的调节主要通过化学感受性反射实现，包括中枢化学感受器（对脑脊液中H+浓度敏感，主要感受CO2的间接刺激）和外周化学感受器（颈动脉体和主动脉体，感受动脉血PO2、PCO2和H+浓度的变化）。CO2、H+和低氧对呼吸的影响途径和特点各不相同。五、消化与吸收消化是食物在消化道内被分解为可吸收的小分子物质的过程，吸收是消化后的小分子物质通过消化道黏膜进入血液或淋巴液的过程。（一）消化道平滑肌的生理特性消化道平滑肌具有兴奋性较低、收缩缓慢、富有伸展性、紧张性收缩、自动节律性和对某些理化刺激（如牵张、温度、化学物质）敏感等特性。（二）消化腺的分泌功能唾液腺、胃腺、胰腺、肝脏和肠腺等消化腺分泌的消化液中含有多种消化酶和其他成分，参与食物的消化和吸收，并保护消化道黏膜。（三）主要营养物质的消化与吸收1.口腔内消化：唾液的成分和作用，咀嚼和吞咽。2.胃内消化：胃液的成分（盐酸、胃蛋白酶原、黏液、内因子等）及其作用。胃的运动形式（容受性舒张、紧张性收缩、蠕动）及其生理意义。胃排空及其控制。3.小肠内消化：小肠是消化和吸收的主要部位。胰液是最重要的消化液，含有多种消化酶（胰淀粉酶、胰脂肪酶、胰蛋白酶原和糜蛋白酶原等）。胆汁由肝脏分泌，主要作用是乳化脂肪。小肠液含有多种消化酶。小肠的运动形式（紧张性收缩、分节运动、蠕动）。4.大肠内消化：大肠的主要功能是吸收水分和电解质，形成和排出粪便。大肠内细菌的作用。5.吸收：小肠是吸收的主要部位，其结构特点（绒毛和微绒毛、巨大的吸收面积、丰富的毛细血管和淋巴管等）有利于吸收。糖、蛋白质、脂肪、水、电解质和维生素的吸收机制和途径。（四）消化活动的调节1.神经调节：包括外来神经（交感神经和副交感神经，副交感神经一般促进消化活动）和内在神经丛（肠神经系统）的调节。2.体液调节：主要通过胃肠激素实现，如促胃液素、促胰液素、缩胆囊素等，它们由胃肠黏膜内分泌细胞分泌，调节消化腺分泌和消化道运动。六、能量代谢与体温调节能量代谢是指生物体内物质代谢过程中所伴随的能量释放、转移、储存和利用。体温是机体深部的平均温度，体温的相对稳定是机体进行新陈代谢和正常生命活动的必要条件。（一）能量代谢1.能量代谢的概念：机体物质代谢过程中能量的释放、转移、储存和利用。2.影响能量代谢的因素：肌肉活动（最主要因素）、精神活动、食物的特殊动力效应、环境温度。3.基础代谢率：指基础状态下（清醒、安静、空腹、室温20-25℃）的能量代谢率，是衡量能量代谢水平的重要指标。（二）体温及其调节1.体温的概念及其正常变动：体温的生理性波动（昼夜节律、性别、年龄、肌肉活动等）。2.机体的产热与散热：产热器官（安静时主要是内脏，运动时主要是骨骼肌），产热形式（基础代谢产热、寒战产热、非寒战产热）。散热部位主要是皮肤，散热方式（辐射、传导、对流、蒸发，蒸发又分为不感蒸发和发汗）。3.体温调节：体温调节中枢位于下丘脑。体温调节是通过自主性体温调节（通过调节产热和散热过程）和行为性体温调节实现的。调定点学说认为，体温调节类似于恒温器的工作原理，在下丘脑存在体温调定点。七、排泄与渗透压调节排泄是机体将代谢终产物、多余的物质以及进入体内的异物排出体外的过程。肾脏是机体最重要的排泄器官，通过尿的生成与排出，实现排泄功能，并在维持机体水、电解质和酸碱平衡中起关键作用。（一）肾脏的结构与功能单位肾脏的基本功能单位是肾单位，由肾小体（肾小