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1、生理学 国家执业医师资格考试 第一节细胞的基本功能 一 细胞的跨膜物质转运功能 三 骨骼肌的收缩功能 二 细胞的兴奋性生物电现象 一 物质的跨膜转运 转运方式 单纯扩散 被动转运passivetransport易化扩散原发性主动转运 主动转运activetransport继发性主动转运 出胞和入胞 膜蛋白介导 一 单纯扩散1 概念 脂溶性小分子物质由膜的高浓度一侧向低浓度一侧移动的过程 CO2 i CO2 o 2 扩散通量决定于 1 膜两侧的浓度梯度 2 膜的通透性 4 特点 无饱和性 不消耗能量 扩散速率高 3 单纯扩散物质 脂溶性小分子 O2 CO2 N2很小极性分子 乙醇 尿素 甘油 少
2、量激素 水 还可通过水孔蛋白来跨膜转运 二 膜蛋白介导的跨膜转运 经通道易化扩散 经载体易化扩散 1 易化扩散 1 概念 离子或水溶性小分子物质经特殊膜蛋白质 通道或载体 介导顺浓度梯度和或电位梯度进行的被动跨膜转运 2 分类 经通道易化扩散 K i K o Na o Na i 转运物质 带电离子 特征 离子选择性 门控特性 经载体易化扩散 特点 结构特异性 饱和现象 竞争性抑制 转运物质 小分子物质 如GS AA 核苷酸 比较 2 特点 1 消耗能量2 依靠特殊膜蛋白质 泵 钠泵 钙泵等3 逆电 化学梯度 2 原发性主动转运 1 概念 指离子泵利用分解ATP产生的能量将离子逆浓度梯度和 或
3、电位梯度进行跨膜转运的过程 钠 钾泵 简称钠泵 也称Na K ATPase Na K 依赖式ATP酶由一对 和一对 亚单位构成的四联体 当 细胞内 Na ATP 钠泵激活 细胞外 K ADP Pi E3Na 移出胞外 2K 移入胞内 钠泵抑制剂 哇巴因 钠泵活动的生理意义 细胞内高K 胞内代谢反应所必需 维持胞内渗透压和细胞容积 膜内外K Na 浓度差 RP AP产生前提 生电性活动 影响膜电位 胞外高Na 势能储备 GS AA继发性主动转运 Na H 交换 维持胞内pH稳定 Na Ca2 交换 维持胞内Ca2 浓度稳定 其它泵 质子泵 H K ATP酶 分布于胃腺壁细胞膜和肾小管闰细胞膜 分
4、泌H H ATP酶 分布于各种细胞器 将H 由细胞质 细胞器 Ca2 泵 Ca2 ATP酶 位于质膜 内质网或肌浆网膜上 维持胞质内游离钙浓度 与肌肉收缩有关 3 继发性主动转运概念 间接利用ATP能量的主动转运过程 分类 同向转运 逆向转运 载体 Na 葡萄糖 典型的继发性主动转运 葡萄糖和氨基酸在小肠粘膜上皮的吸收 葡萄糖和氨基酸在肾小管上皮的重吸收 神经递质在突触间隙被神经末梢重摄取 甲状腺上皮细胞的聚碘过程 肾小管上皮细胞Na H 交换 Na Ca2 交换 三 出胞和入胞 出胞 指胞质内的大分子物质以分泌囊泡的形式排出细胞的过程 入胞 大分子物质或物质团块借助于细胞膜形成吞噬泡或吞饮泡
5、的方式进入细胞的过程 包括吞噬和吞饮 例如 白细胞吞噬细菌 异物等 几种常考物质的跨膜转运方式总结如下 1 静息电位 动作电位及产生机制2 兴奋性与兴奋的引起 阈值 阈电位与动作电位的关系3 兴奋在同一细胞上传导的机制和特点 二 细胞的的兴奋性和生物电现象 一 静息电位及其产生机制 1 概念 细胞在未受刺激时 静息时 质膜两侧存在着外正内负的电位差 在 100 l0mV之间 2 相关的概念 极化 RP时膜电位外正内负的状态超极化 静息电位增大去极化 静息电位减小超射 膜电位高于0电位部分复极化 去极化后向RP恢复 1 静息时膜内 外离子浓度差 钠泵活动 1 产生条件 主要离子分布 膜内 膜外
6、静息电位的产生机制 Na o Na i 10 1 K i K o 30 1 2 静息时膜对离子的通透性有选择性 K Cl Na A K i K o 30 1 K i顺浓度差向膜外扩散 K i 膜内电位 负电场 K o 膜外电位 正电场 膜外为正 膜内为负的极化状态 当扩散动力与电场力阻力达动态平衡时电化学驱动力为零 RP 1902年Bernstein提出了RP产生机制的膜学说 K 的平衡电位 没有离子跨膜净移动 1939年 Hodgkin和Huxley的实验 在枪乌贼巨大神经纤维测得RP值为 60mv 与Nernst公式的计算值 75mv 基本符合 说明 细胞膜对其他离子也有通透性 Nerns
7、t公式 RT X OEX lnZF X i X O 60lg mv X i 影响静息电位水平的因素 1 膜内外K 浓度差当细胞外K 浓度升高时 静息电位绝对值增大 2 膜对K 和Na 的相对通透性 K 的通透性 则RP 更趋向于EKNa 的通透性 则RP 更趋向于ENa 3 Na K 泵活动的水平 二 动作电位及其产生机制 1 概念 可兴奋细胞受到一个适当刺激后 在静息电位基础的上发生的一次可传播的电位变化 2 AP实验现象 升支 去极相 降支 复极相 锋电位后电位负后电位正后电位 动作电位波形 2 可传播性 不衰减传导 幅度波形不变 2 动作电位的特性 1 全或无 特性 幅度不随刺激强度增加
8、而增大 3 脉冲式 有不应期因而锋电位之间不发生融合或叠加 3 动作电位的意义 AP的产生是细胞兴奋的标志 刺激 少量Na 通道激活开放 Na 少量内流 膜内外电位差 膜去极化到阈电位 Na 通道大量开放 形成Na 通道激活对膜去极化的正反馈 Na 再生性循环 动作电位的产生机制 AP升支 1 升支 去极化 Na 通道阻断剂 河豚毒哇巴因 阈电位 能引起大量Na 通道开放和Na 内流并形成Na 通道激活对膜去极化的正反馈过程进而诱发动作电位的临界膜电位值 阈电位一般比RP小10 20mV 2 降支 复极化 K 通道开放 Na 通道关闭 K 迅速外流 降支 3 复极后 激活Na K 泵 Na 泵
9、出 K 泵入 小结 动作电位的产生机制 AP的升支 Na 内流形成 降支 K 外流形成的 静息水平 Na K 泵活动 离子恢复静息时的分布状态 负后电位 后去极化 复极时外流的K 蓄积在膜外 阻碍K 外流 正后电位 后超极化 生电性钠泵作用的结果 二 兴奋性与兴奋的引起 3 可兴奋细胞 神经细胞 肌细胞 腺细胞 1 兴奋性 组织或细胞受刺激后能够产生动作电位的能力 2 兴奋 组织或细胞受刺激后产生动作电位的过程 4 刺激的三要素 引起组织产生兴奋的条件 刺激的强度刺激持续时间强度 时间变化率 5 阈强度 阈值能使组织发生兴奋的最小刺激强度 6 阈下刺激与阈上刺激 衡量细胞兴奋性的指标 局部电位
10、 1 概念 弱刺激 少量Na内流 产生低于阈电位的膜去极化 局部电位2 特点 1 不具有 全或无 特征 2 电紧张扩布 3 具有总和效应 时间性和空间性总和 时间性总和 空间性总和 动作电位和局部电位的区别 三 兴奋在同一细胞上传导的机制和特点 1 无髓鞘神经纤维AP传导机制 局部电流传导速度 轴突直径 电阻 钠通道密度 2 有髓鞘神经纤维AP传导机制 局部电流发生在郎飞结间的跳跃式传导 提速 节能 功能完整性 结构完整性 绝缘性 双向性 相对不疲劳性 神经纤维传导兴奋的特征 生理完整性 3 细胞兴奋后兴奋性的变化 绝对不应期 无论多强的刺激不能再次兴奋 相对不应期 大于阈值的刺激才能再次兴奋
11、 超常期 小于阈值的刺激便能再次兴奋 低常期 大于阈值的刺激才能再次兴奋 组织兴奋后兴奋性变化的对应关系 1 神经 肌接头的兴奋传递过程2 骨骼肌的兴奋 收缩耦联 三 骨骼肌的收缩功能 一 神经 肌接头处的结构 1 接头前膜 突触囊泡 内含ACh 电压门控Ca2 通道 2 接头间隙 50nm宽 充满细胞外液 3 接头后膜 终板膜 N2型ACh受体阳离子通道 乙酰胆碱酯酶 骨骼肌神经 肌接头处兴奋的传递 二 神经 肌肉接头处兴奋的传递过程 神经纤维AP 电压门控钙通道开放 Ca2 入神经末梢 突触囊泡与接头前膜融合 释放ACh 量子释放 ACh结合并激活ACh受体通道 终板膜对Na K 通透性
12、终板膜去极化 终板电位 EPP 电紧张性扩布至肌膜 去极化至阈电位 肌细胞膜爆发AP 接头前膜去极化 三 传递特点 电 化学 电传递 4 易受药物 环境和病理变化影响 3 时间延搁 化学传递0 5 1 0ms 2 单向传递 神经 肌肉 1 化学传递 乙酰胆碱 四 影响兴奋传递的因素1 阻断ACh受体箭毒和 银环蛇毒 肌松剂 2 抑制胆碱酯酶活性有机磷 新斯的明 3 自身免疫性疾病重症肌无力 抗体破坏ACh受体 肌无力综合征 抗体破坏N末梢Ca2 通道 4 前膜ACh释放 肉毒杆菌中毒 5 递质耗竭黑寡妇蜘蛛毒 二 骨骼肌的兴奋 收缩耦联 1 兴奋 收缩耦联 将肌细胞的电兴奋和机械收缩联系起来的
13、中介机制 2 基本过程 1 肌膜上AP沿肌膜和T管传向肌细胞深处 2 三联管处信息传递 3 肌质网对Ca2 的贮存 释放和再聚积 Ca2 是兴奋 收缩耦联的关键物质 肌肉收缩的过程 1 肌丝滑行理论 横纹肌的肌原纤维是由粗 细两组与其走向平行的蛋白丝构成 肌肉的缩短和伸长均通过粗 细肌丝在肌节内的相互滑行而发生 肌丝本身的长度不变 第二节血液 一 血液的组成和理化特性 三 生理性止血 四 血型和输血原则 二 血细胞生理 内环境和稳态 体液及其分布体液 机体内的液体 分布 细胞内液 约占体重40 细胞外液 约占体重20 组织液 约3 4 血浆 约1 4 淋巴液 少量 胸膜腔 CSF及关节腔内液体
14、 内环境 细胞在体内直接接触和赖以生存的环境 细胞外液 稳态 内环境的理化性质如温度 pH 渗透压等保持相对恒定的状态 如体温维持在37 左右 血浆pH维持在7 4左右 意义 维持机体的正常功能 是生命活动的必要条件 血液的组成和理化特性一 血液的基本组成和血量 一 血浆晶体物质溶液血浆蛋白 血浆 红细胞 白细胞和血小板 二 血细胞 红细胞 白细胞 血小板血细胞比容 血细胞在血液中所占的容积百分比 正常值 男40 50 女37 48 血量 占体重的7 8 70 80ml kg体重 血浆量40 50ml kg体重 60kg体重者 血量约为4 2 4 8L 三 血液的理化特性 一 血液的比重全血
15、1 050 1 060与红细胞数量成正比血浆 1 025 1 030与血浆蛋白成正比红细胞 1 090 1 092与血红蛋白含量成正比 二 血液的粘度全血 4 5 血细胞比容血浆 1 6 2 4 血浆蛋白含量 红细胞比容和ESR测定 红细胞与血浆分离 三 血浆渗透压正常值 300mmol L分类 类别晶体渗透压胶体渗透压成分晶体物质血浆蛋白 主要NaCl 主要白蛋白 大小大 300mmol L 小 1 3mmol L 意义 维持细胞内外水平衡 维持毛细血管内外水平衡 渗透压高低取决于溶液中溶质颗粒数目多少 等渗溶液 iso osmoticsolution 临床上和生理实验中使用的渗透压与血浆渗
16、透压相等的溶液 0 85 NaCl 5 GS 1 9 尿素等张溶液 isotonicsolution 能使悬浮于其中的红细胞保持正常形态和大小的溶液 是由不能自由通过细胞膜的溶质所形成的等渗溶液 0 85 NaCl 四 血浆pH值1 正常值 7 35 7 45 2 维持相对稳定的因素 血浆中的缓冲物质 NaHCO3 H2CO3 比值为20 1 2008年 蛋白质钠盐 蛋白质 Na2HPO4 NaH2PO4 二 红细胞生理RBC的数量 男性 4 0 5 5 1012 L Hb 120 160g L女性 3 5 5 0 1012 L Hb 110 150g L新生儿 6 0 1012 L Hb 5天内达200g L形态 无核 双凹圆碟型D 7 8um 红细胞的生理特性 1 RBC膜的通透性 负离子易通过 正离子难通过 O2 CO2 尿素自由通过 2 可塑变形性 正常RBC在外力作用下具有变形的能力 影响因素 表面积和体积比 RBC内的粘度 RBC膜的弹性 红细胞沉降率 ESR 1 定义 抗凝血放置于垂直静置的血沉管中 红细胞在第一小时末下沉的距离 2 正常值 男 0 15mm h女 0 2
