生理学(五年护理学)

生理学（Physiology）第一章绪论概述生理学的概念生理学是生物科学的一个分支，是研究生物体生命活动及其规律的一门学科。研究对象生物体也称为机体：植物，动物，人体。生理学的任务研究正常生命的活动现象，活动规律，产生条件和机制以及机体对这些正常生命现象的调节过程。生理学研究方法和水平细胞和分子水平器官和系统水平离体（invitro）整体水平在体（invivo）第一节生命的基本特征一.新陈代谢（metabolism）机体不断自我更新，破坏和清除已经衰老的结构，重新构筑结构的吐故纳新的过程。合成代谢机体从环境中摄取营养物质，合成自身物质的过程。分解代谢机体分解自身成分并将其分解产物排出体外的过程。二.兴奋性(excitability)生理学的核心：刺激→兴奋→反应概念机体对刺激产生反应的能力或特性。可兴奋组织神经组织.肌肉组织和腺体组织。反应的两种表现形式：兴奋和抑制兴奋：组织和细胞由相对静止状态转化为活动状态或活动状态加强。抑制：组织和细胞由活动状态转化为相对静止状态或活动状态减弱。（一）兴奋性的指标1.刺激强度阈强度：单位时间内，在刺激强度-时间变化率不变的条件下，引起组织细胞产生反应的最小刺激强度为阈强度，简称阈值。阈上刺激：刺激强度高于阈强度的刺激。阈下刺激：刺激强度低于阈强度的刺激。阈值的大小和组织兴奋性的高低呈反变关系。引起组织兴奋的阈值越大说明其兴奋性越低；相反，阈值越小说明该组织的兴奋性越高。2.刺激作用的时间3.刺激强度-时间变化率（二）兴奋性的周期性变化当组织.细胞受到一次刺激发生兴奋时，其兴奋性将产生一系列变化，依次出现绝对不应期→相对不应期→超常期→低常期。绝对不应期相对不应期超常期低常期兴奋性0逐渐恢复轻度高于正常轻度低于正常阈值无穷大刺激强度原阈强度刺激强度稍原阈强度刺激强度稍原阈强度三.生殖（reproduction）生物体发育成熟后，能生产出与自己相似的个体，这种过程称为生殖。二.稳态(homeostasis)概念在神经和体液调节下，内环境的理化性质保持相对稳定的状态称为稳态。也称自稳态。特点动态的.相对稳定的状态。稳态的破坏内环境的理化性质发生巨大变化，则不能维持内环境的稳态。稳态具有十分重要的生理意义第三节人体功能的调节一.人体生理功能的调节方式神经调节Nervousregulation体液调节Humoralregulation自身调节Autoregulation（一）神经调节Nervousregulation反射(reflex)：在中枢神经系统参与下，机体对刺激产生的规律性应答反应。结构基础：反射弧(reflexarc)反射弧的组成：⑴感受器⑵传入神经⑶中枢⑷传出神经⑸效应器ReflexArc反射完成的基本条件：反射弧必须完整。神经调节的特点：迅速，精确，短暂。反射的类型（1）非条件反射：是先天遗传的，其反射弧和反射活动都比较固定，数量有限，是一种原始的ˎ初级的神经活动，多与维持人或其他动物生命的本能活动有关。（2）条件反射：建立在非条件反射的基础上，经过后天学习训练获得的反射，是一种高级神经活动。（二）体液调节Humoralregulation某些化学物质通过体液途径对人体细胞，组织器官的功能活动进行的调节。远距分泌旁分泌自分泌神经分泌神经-体液调节：nervous-humoralregulation神经-体液调节的特点：缓慢，持久，广泛，精确度差。（三）自身调节Autoregulation细胞和组织器官不依赖于神经和体液因素的作用，只靠自身特性对刺激产生适应性反应的过程。如当动脉血压在10.6~23.9Kpa之间变动时，肾血流量可保持相对稳定。特点：局部调节、准确、稳定，但调节范围有限。二、人体功能调节的反馈控制系统反馈控制系统自动控制系统，基本特点是控制部分与受控制部分之间存在往返的双向联系，形成一个闭环。非自动控制系统前馈控制系统(二)反馈控制系统闭环系统closedloopsystem控制部分发出信息控制受控部分的活动，同时控制部分不断受到受控部分反馈信息的作用，而不断改变控制部分的活动状态。两种反馈控制系统：♥负反馈negativefeedback♥正反馈positivefeedback（一）负反馈negativefeedback受控部分的信息与控制部分的信息作用相反的反馈。（受控部分的反馈信息能减弱控制部分的活动）意义：保持内环境稳态调定点(setpoint)血压的调节：负反馈方式（二）正反馈positivefeedback受控部分的信息与控制部分的信息作用相同的反馈。（受控部分的反馈信息能加强控制部分的活动）意义：使某种生理功能在短时间内迅速完成数量较少：血液凝固、排便反射、排尿反射、分娩病理情况下：恶性循环排尿反射：正反馈第二章细胞的基本功能细胞的结构第一节细胞膜的基本功能第二节细胞的生物电现象第四节肌细胞的收缩功能相关链接：第一节细胞膜的基本功能液态镶嵌模型(fluidmosaicmodel)——以液态脂质双分子层为基架,其中镶嵌着具有不同生理功能的蛋白质。(一)脂质磷脂(占70%)、胆固醇(占30%)等。为双嗜性分子。(二)蛋白质1.表面蛋白:附着于膜表面;2.整合蛋白:以-螺旋结构镶嵌于脂质双分子层中。(三)糖类：形成糖蛋白或糖脂。一、膜的化学组成和分子结构二、细胞膜的物质转运功能细胞在新陈代谢过程中，细胞内、外的营养物质和代谢产物不断地进行交换，细胞膜是细胞内、外物质交换的唯一途径。(一)单纯扩散(二)易化扩散(三)主动转运(四)出胞和入胞(一)单纯扩散(simplediffusion)1.单纯扩散——没有生物学转运机制参与,物质(主要是脂溶性小分子和极小分子)仅顺其浓度差穿越细胞膜的过程。2.人体内以单纯扩散转运的重要物质：O2和CO2（脂溶性分子)，水分子(分子极小)。3.影响单纯扩散的因素:(1)浓度势能：正相关；(2)通透性：正相关。扩散相关链接：(二)易化扩散(facilitateddiffusion)易化扩散——非脂溶性物质在膜结构中某些蛋白质分子的“协助”下，顺差（浓度差或电场力差）的跨膜移动。易化扩散量的大小主要取决于以下两个方面：(1)细胞膜两侧物质的浓度梯度，若是所转运的物质是带电的电解质，扩散量还受膜两侧电位梯度的影响。浓度梯度（电位梯度）愈大，扩散速率愈大。(2)细胞膜对所转运物质的通透性：通透性愈大，转运速率愈大。1.经载体的易化扩散(1)转运过程：在高浓度侧膜载体蛋白与被转运物质结合→载体蛋白分子变构→将被转运的物质转移到膜低浓度侧→被转运物与载体蛋白分离，进入该侧。(2)载体转运的特征：①结构特异性：每种载体蛋白只能转运某一种或某几种特定的物质。②饱和现象：当被转运物的浓度升高至一定浓度后，对该物的转运量将不再随该物浓度的升高而增大，即达到极限。③竞争性抑制。2.经通道的易化扩散(1)转运过程：通道蛋白分子中央的贯通膜内外的亲水性孔道开放→相应的带电离子经通道顺差（顺浓度梯度或电位梯度）跨膜快速移动。(2)被转运的物质：主要为带电离子(如：Na+、K+、Ca2+等)，某些细胞膜上存在水通道蛋白,允许水分子通过。(3)经通道易化扩散的特征①离子选择性：每种通道只允许某种或某几种离子通过。②离子转运速度快；③门控特性:大多数通道具有闸门，可受某种因素的控制开放或关闭。(少数通道为非门控通道，经常处于开放状态）1.门控通道的类型：一般根据控制闸门开闭的因素，可分为：(1)电压门控通道：受膜两侧的电位差控制开闭的通道。如：神经轴突膜上的某些Na+通道；(2)化学门控通道：受膜两侧某种化学物质控制开闭的通道。如：骨骼肌细胞终板膜上的N2-乙酰胆碱受体阳离子通道；(3)机械门控通道：受某种机械刺激控制开闭的通道。2.电压门控通道的功能状态：(1)静息状态（又称为备用状态）：通道关闭，能被激活开放。(2)激活状态：通道开放，允许相应离子顺差跨膜移动。(3)失活状态：通道关闭并不能被激活。静息状态激活状态失活状态刺激电压依从性（随膜电位复极化进程）时间依从性(三)主动转运(activetransport)主动转运──细胞通过本身的某种耗能过程,将物质逆浓度梯度或逆电位梯度跨膜转运。包括原发性主动转运(primaryactivetransport)和继发性主动转运(secondaryactivetransport)。主动转运与被动转运之间的区别：主动转运：将某种物质逆差转运，细胞将为转运提供能量。被动转运：物质分子或离子由于分子的运动而顺差移动，因此不需细胞为转运提供能量，包括单纯扩散和易化扩散。1.原发性主动转运原发性主动转运──细胞利用直接分解ATP获得的能量，将物质逆差(浓度梯度或电位梯度)跨膜转运。膜上分解ATP获能并进行主动转运的膜蛋白,称为泵蛋白。几种重要的泵蛋白：钠-钾泵(简称钠泵)：逆差转运钠离子和钾离子(反方向)，主要分布于细胞膜上。钙泵：逆差转运钙离子，主要分布于骨骼肌细胞和心肌细胞的肌浆网膜上。H+-K+泵：逆差转运氢离子和钾离子(反方向)，主要分布于胃黏膜泌酸腺的壁细胞的顶膜上，又称为质子泵。钠泵★细胞膜上钠泵的活动:分解ATP获得能量，将Na+泵出细胞，同时将K+泵入细胞。*当[Na+]内↑或[K+]外↑时,钠泵的活动增强。*钠泵的生电性作用：钠泵每分解1个ATP分子，将3个Na+泵出细胞，同时将2个K+泵入细胞，结果使跨膜电位差增大。钠泵+★细胞膜上钠泵活动的结果:建立和保持Na+、K+在细胞膜两侧的不均衡分布：Na+外高内低，K+外低内高。★细胞膜上钠泵活动的生理意义：①胞内高钾,利于胞质内的某些代谢反应;②维持细胞正常的渗透压和形态：将胞质内的钠离子泵出细胞，避免细胞内钠浓度升高，从而降低胞质渗透压，从而防止过多水分进入细胞内，维持正常的渗透压和形态；③建立起一种生理性势能储备，为生物电产生、某些物质的(如：葡萄糖、氨基酸、氯离子、氢离子等)继发性主动转运等功能活动提供能量。2.继发性主动转运继发性主动转运——驱动力并不直接来自ATP分解，而是来自另一物质原发性主动转运所形成的浓度梯度而进行的逆差转运。*继发性主动转运的基本步骤：(以小肠黏膜上皮细胞对葡萄糖的吸收为例)第一步：细胞基底侧膜上钠泵活动→细胞内[Na+]低，细胞外[Na+]高，形成细胞管腔膜两侧的Na+浓度梯度。第二步：肠腔内的Na+和葡萄糖与同向转运体结合,顺Na+的浓梯度将Na+和葡萄糖同时移入细胞内。葡萄糖分子的转运是逆浓度梯度，间接利用钠泵分解ATP释放的能量。(四)出胞和入胞某些大分子物质或物质团块是通过细胞复杂的结构和功能变化而进出细胞的，这是细胞活动的一种主动过程。1.出胞：分泌囊泡逐渐向细胞膜内侧移动，靠近细胞膜，囊泡膜与细胞膜融合，破裂，囊泡内容物被一次性排放到细胞外。2.入胞：某处细胞膜逐渐内陷，形成吞噬泡，进入细胞内。1.简述各种跨膜转运方式的概念、转运过程、主要转运物质及特点。2.简述O2、CO2、水、葡萄糖、Na+、K+、Ca2+的跨膜转运方式(注:有的物质可有多种方式)3.阐述钠泵活动的生理意义。本节复习题细胞的结构根据细胞结构的特点和复杂程度的不同，可将细胞分为原核细胞和真核细胞两大类。绝大多数生物是由真核细胞构成的，叫做真核生物。支原体、细菌、蓝藻和放线菌等是由原核细胞构成的，叫做原核生物。真核细胞的结构比原核细胞复杂得多，由细胞膜、细胞质和细胞核等构成。扩散单纯扩散是指脂溶性的小分子物质顺浓度差通过细胞膜的扩散过程。单纯扩散的多少取决于膜两侧该脂溶性物质的浓度差及其通过细胞膜的难易程度。浓度差决定着物质能否扩散、扩散方向及扩散速率。转运对象：CO2、O2、N2、乙醇、尿素等。特点：简单的物理扩散，不需要细胞提供能量，其能量来源于浓度差形成的势能，是一个被动过程。第二节细胞的信号转导(signaltransductionofcell)学习要求1.掌握信号转导的基本过程及受体概念；2.掌握受体-G蛋白-cAMP-PKA途径；3.熟悉：