一、 细胞的基本功能
1.细胞膜的物质转运功能
(1)单纯扩散:氧和二氧化碳,由膜的高浓度一侧向低浓度一侧扩散的过程。其特点:顺浓度差;不耗能;不需外力帮助。如:氧和二氧化碳等气体分子
(2)易化扩散:以载体为中介的易化扩散(特异性如葡萄糖载体只能转运葡萄糖、饱和现象、竞争抑制);以通道为中介的易化扩散:K+、NA、Ca、CL-等,由激素等化学物质控制的,称为化学依从性通道;由膜两侧电位差决定的称电压依从性通道。其特点:被转动的物质为小分子和离子;中介物为通道Pr、载体Pr;顺电位差,不直接耗能。
(3)主动转运:通过细胞膜内生物泵的主动耗能作用将物质分子或离子由细胞膜的低浓度一侧向高浓度一侧转运的过程。其特点:转运的物质为水溶性的;中介物为泵Pr;逆电位差,耗能。钠泵活动生理意义:维持膜内外钠钾的不均匀分布;建立势能贮备;细胞内的高钾是细胞代谢反应的必需条件;细胞外高钠对维持细胞内外渗透压的平衡具有重要作用
(4)出胞和入胞:通过细胞膜复杂的结构和功能变化使大分子物质和物质团块出或入细胞膜的过程,蛋白质
2.细胞的兴奋性和生物电现象
(1)兴奋性和阈值兴奋性是指机体感受刺激产生反应的特性或能力。兴奋性是引起反应的内在基础和前提条件。刚能引起组织产生反应的最小刺激强度称为阈值。阈值的大小与组织兴奋性的高低呈反变关系,阈值越大,其兴奋性就越低。峰电位的引起称为再生性循环,钠的再生循环属正反馈控制系统。
(2)静息电位和动作电位及其产生原理静息电位是指细胞处于静息时,细胞膜两侧存在的电位差。
其产生原理:细胞内外种种离子的浓度分布不均,细胞膜对各种离子的通透性不同,静息电位产生的基础主要是K离子的外流。
动作电位是指可兴奋细胞受刺激时在静息电位基础上产生的可传布的电位变化过程。其特点:全或无现象;不衰减性传导;脉冲式
锋电位的上升支主要是由于Na离子大量、快速内流,形成Na离子平衡电位;下降支主要是由于K离子快速外流的结果。
(3)极化:细胞膜两侧外正内负的状态称为极化,是细胞处于静息状态的标志。
去极化:细胞膜内正电荷增加,静息电位减少称为去极化。
超极化:细胞膜内负电荷增加,静息电位增大,这种细胞膜极化状态的加强称为超极化。
阈电位:能触发动作电位的膜电位临界值称阈电位
(4)兴奋在同一细胞上传导的特点:不衰减性传导、全或无现象;双向性传导;具有瞬时性和极化反转。
3.骨骼肌细胞的收缩功能 兴奋-收缩耦联的概念:把肌细胞的兴奋和肌细胞的收缩连接起来的中介过程称为肌细胞的兴奋-收缩耦联。
二、血液
1.血液的组成与特性
(1)内环境:由细胞外液组成的细胞生存的环境称为内环境。
意义:它是细胞直接进行新陈代谢的场所,又是细胞生活与活动的地方。
稳态:内环境的理化性质相对恒定的状态称为稳态。
意义:保证人体的生命活动的正常进行。
(2)血量:正常成人7-8%,即每千克体重70-80 ml。血液包括血浆和悬浮于其中的血细胞。
血细胞比容的概念:用离心方法测得的血细胞在全血中所占的容积百分比,称为血细胞比容。又称红细胞压积,正常成年男性为40-50%,女37-48%
(3)血浆是指在全血中加入抗凝剂经过离心后得到的上层淡黄色透明的液体。
血清是指全血自然凝固而析出的淡黄色液体。
血浆渗透压来源:主要来自溶解血浆中的晶体物质,特别是电解质;另一部分来自血浆中的大分子物质,主要为血浆蛋白质。
生理作用:晶体渗透压720-797KPa1)维持红细胞内外水的分布以及红细胞的正常形态和功能起重要的作用。:进降低,进入红细胞内水分增多,致使红细胞膨胀、膜破裂,血红蛋白逸出而出现溶血,增高,皱缩。胶体渗透压2)调节毛细血管内外水的交换以及维持血容量。血浆蛋白减少,血浆胶体渗透压降低时,组织液增多,引起水肿。3.33KPa
2.血细胞
红细胞:成年男子(4.0-5.5)*1012/L 成年女子(3.5-5.0)*1012/L 血红蛋白含量男为120-160g/L,女110-150 。生理作用:1)运输氧和二氧化碳 2)具有缓冲作用;生理特性:通透性,可塑变形性,悬浮稳定性,渗透脆性。造血原料:蛋白质和铁
白细胞:成人(4.0-10.0)*109/L ,其中中性粒细胞占50-70%,嗜酸性粒0.5-5%,嗜碱性粒0-1%,淋巴细胞占20-40%,单核细胞占1-8%。生理作用:吞噬细胞与细菌,参与特异性免疫。中性粒有非特性吞噬能力,主要吞噬外来微生物、机体自身的坏死组织和衰老的红细胞,是人体急性炎症时的主要反应细胞。单核细胞在转变为巨噬细胞后,能吞噬清除较难杀灭的在细胞内繁殖的病原微生物和衰老受损的细胞;能识别和杀伤肿瘤细胞;能激活淋巴细胞的特异性免疫功能;嗜碱性能产生释放肝素、组织胺、过敏反性慢反应物质;嗜酸性粒抑制过敏反应,杀伤蠕虫,淋巴细胞构成机体重要防御系统,T参与细胞免疫,B参与体液免疫
血小板:成人(100-300)*109/L
生理作用:1)参与生理止血:损伤性刺激反射性使血管收缩,血小板释放缩血管物质,5-羟色胺、血栓烷A2、内皮素可使血管收缩。血管收缩的同时,迅速出现血小板粘附并聚集成团,形成血小板止血栓以堵塞伤口 2)促进凝血 3)维持毛细血管壁正常通透性
3.血液凝固:凝血是一系列凝血因子相继被激活的过程,最终使纤维蛋白原转变为纤维蛋白.三个步骤:凝血酶原激活物形成;凝血酶原被激活成凝血酶;凝血酶使纤维蛋白原分解成纤维蛋白.包括内源性和外源性凝血,都能激活F10,最终生成凝血酶和纤维蛋白凝块.
抗凝:细胞抗凝系统指网状内皮系统吞噬凝血因子.组织因子.凝血酶原复合物;体液抗凝系统:包括丝氨酸蛋白酶抑制物\蛋白质 C系统,组织因子途径抑制物和肝素.
3.血型:据红细胞膜上所含特异性凝集原的种类来分型。红细胞膜上含A凝集原者为A型血,含B凝集原者为B型血,同时含有A、B两种凝集原者为AB型,无A、B凝集原者为O型血。
RH血型系统:红细胞上具有与恒河猴同样抗原的人的血型,为RH阳性,而红细胞上无与恒河猴同样抗原的人的血型,为阴性血型,统称为RH
三、血液循环
1.心脏生理
(1)心率:是指心跳频率,简称心率。
心动周期:心房或心室每收缩和舒张一次称为一个心动周期
(2)心脏射血过程中心室容积、压力以及瓣膜的启闭和血流方向的变化
心室容积 压力 瓣膜的开启 血流
二尖瓣 半月瓣
等容收缩期 不变 房内压<室内压<动脉压 关 关 无
快速射血期 缩小 房内压<室内压>动脉压 关 开 心室→主A
减慢射血期 缩小 房内压<室内压≤动脉压 关 开 心室→主A
(3)心输出量及其影响因素:每搏输出量:一侧心室一次收缩射入动脉的血量。正常人安静状态下搏出量为60-80ml。每分输出量:指每分一侧心室射出的血量,正常成人5000-6000ml.射血分数:每搏输出量占心室舒张末期容量的百分比,成人射血分数等于60%,心肌收缩力越强,则每搏输出量越多,在心室内留下的血量越少,则射血分数越大.心指数:空腹和安静状态下,单位时间内单位体表面积的每分输出量.一般成人体表面积约1.6-1.7m2,心指数约等于3-3.5L/(min.m2).心脏作功量:每搏功指心室一次收缩所作的功,可用搏出的血液所增加的动能和压强能来表示,动能很小可忽略不计,搏出血液的压强能可用平均动脉压表示.左心室搏功等于83.1g.m,每分功等于6.23kg.m/min. 心脏泵血功能的调节: 心输出量:一侧心室一分钟内射入动脉的血量。影响因素:a)影响搏出量的因素:心泵功能的自身调节,前负荷(主要是对每搏输出量进行精细调节),后负荷(大动脉血压),心肌收缩能力b)心率(一定范围内,每搏输出量不变,心率增快可使心输出量增加,180次/分以上时,心率加快,心输出量降低)
(4)窦房结、心室肌细胞的动作电位:窦房结:0期去极化速度慢,幅度小;无明显的1期和平台期;3期复极化;4期自动去极化
心室肌细胞:0期去极化;1期快速复极化;2期平台期;3期快速复极末期;4期静息电位
(5)心肌细胞的自动节律性、传导性、兴奋性及收缩性的特点:自动节律性:窦房结细胞自律性最高,房室交界次之,浦肯野纤维自律性最低,故把窦房结称为心的起搏点。传导性:房、室内的传导速度快;房室交界的传导速度最慢。兴奋性:有效不应期较长。收缩性:不发生强直收缩;“全或无”式的收缩;依赖外源性Ca2+.正常心电图的波形及生理意义 波,第一正波:波幅小,宽度大,代表两心房兴历,Q波第一负波,波幅小,宽度小,代表心室兴奋的开始;R波第二正波波幅最大短,代表心室大部分处于兴奋;S波第二负波小短心室底部兴奋;T波第三正波,小,宽,兴奋恢复;P-R间期,从P-Q波开始,兴奋由窦房结传至心室所需时间;S-T段,S波结束到T波开始,心室全部兴奋.
2.血管生理:动脉血压是指动脉血管内流动的血液对单位面积血管壁的侧压力。
动脉血压的形成及其影响因素:足够的血量是形成动脉血压的前提;心射血产生的动力和血流所遇到的外周阻力是形成的基本因素;影响因素:1)搏出量:当搏出量增加而心率和外周阻力变化不大时,血压的变化主要是收缩压升高,舒张压升高不明显,脉压加大。收缩压高低主要反映每搏输出量多少。2)心率:减慢,舒张压降低;3)外周阻力:心率不变时,舒张压高低主要反映外周阻力的大小;4)循环血量与血管容积:血管收缩药使小血管收缩,减少血管容积,使血压回升;5)大动脉管壁的弹性:老年人或动脉硬化者可出现收缩压升高,舒张压降低,脉压增大,同时伴有小动脉硬化,则收缩压和舒张压均可升高。正常值:收缩压100-120mmHg,13.3-16Kpa 舒张压:60-80mmHg,8-10.6Kpa,脉压=收缩压-舒张压力,正常值为4-5.3Kpa(30-40mmHg).
中心静脉压:右心房和胸腔内大静脉的血压其正常变动范围为4-12cmH2O,高低取决于心脏射血能力和静脉回心血量之间的关系.过低反映回心血量不足,过高说明收缩力量减弱.静脉回心血量及其影响因素:单位时间内的静脉回心血量取决于外周静脉压和中心静脉压的差,以及静脉对血流的阻力.影响因素:1)体循环平均充盈压;血量增多或容量血管收缩时,静脉回心血量增多;2)心脏收缩力量;3)体们改变;4)骨骼肌的挤压作用;5)呼吸运动.
微循环的组成及作用:包括微动脉,后微动脉,毛细血管前括约肌,真毛血管,通血毛细血管,动静脉吻合支和微静脉.1)真毛细血管:血液从微A,后微A经真毛细血管到微V,其功能为进行物质交换.2)直捷通路:血液从微A经后微A和通毛细血管进入微V的通路,功能使保证及时将部分血液送回心脏;3)动静脉短路:直接由微动脉到微静脉,参与体温调节
组织液的生成:存在于组织间隙中,由血浆滤过毛细血管壁而生成.有效滤过压=(毛细血管血压+组织液胶体渗透压)-(血液胶渗压+组织液静水压).影响生成因素:毛细血管血压升高,有效滤过压升高,组织液生成升高;血浆胶渗压降低,有效升高;淋巴回流阻塞时,有效滤过压升高组织液生成增多可水肿;毛细血管通透性增高,可增多
3.心血管活动的调节
(1)神经调节:心交感N:全面支配心脏的各部分,包括全部传导束和心房心室肌,其作用是回快心率,加快传导速度和增强心肌收缩力.心迷走N:支配全部心脏,作用减慢心率,减慢传导速度和减弱心肌收缩力.交感缩血管N纤维:分布在所有血管的平滑肌,兴奋时引起血管收缩.特点具有紧张性
(2)心血管反射:N系统对心血管活动的调节是通过反射实现的,颈动脉窦和主动脉弓压力感受性反射是最重要反射:心率减慢,心肌收缩力减弱,心输量减少,血管扩张,外周阻力减小,结果使升高的血压回降,称降压反射,当动脉血压下降时,血管扩张,外周阻力减小,结果使升高的血压升高为升压效应;此反射对血压的调节具有双向作用,是一种负反馈调节。
(3)体液调节:指血液和组织液中的化学物质对心血管活动的调节.肾上腺素和去甲肾上腺素(升压药)、肾素-血管紧张素系统:作用途径为兴奋心血管中枢,加强缩血管活动,促使交感神经末梢释放去甲肾上腺素,从而加强交感神经的缩血管效应,促肾上腺皮质释放醛固酮,从而保钠,保水使血压升高.
4.器官循环:1)血流特点:途径短,血压高,血流量大,血流量受心肌收缩的影响;2)冠脉血流量的调节:肾上腺素和去甲肾上腺素可通过增强心肌的代谢活动和耗氧量使冠脉血流量增加,血管升压素和血管紧张素II能使冠脉收缩,血流量减少.
1.肺通气:肺与外界环境之间的气体交换过程。
肺通气动力:直接动力是大气与肺泡气之间的压力差,原动力是呼吸肌的收缩和舒张。肺通气阻力:有两种:肺和胸郭的弹性阻占(70%)与非弹性阻力(30%)。基本肺容积:互不重叠,全部相加后等于肺总量。潮气量:平静呼吸时吸入或呼出的气体量,正常成人约为400-600ml。补吸气量:平静吸气末再尽力吸气时所能吸入的气体量,正常约1500-2000ml。补呼气量:平静呼气末再尽力呼气时所能呼出的气体量约900-1200ml。残气量:最大呼气末肺内存留的气体量,约1000-1500。肺容量:深吸气量,指从平静呼气末作最大吸气时所能吸入的气体量,正常成人约2500ml。功能残气量:平静呼气末肺内所余留的气体量,约2500ml。肺活量=潮气量+补吸气量+补呼气量,可作为衡量肺通气功能的指标之一。男性约3500,女性2500ml,正常约为80%。肺总量指肺所能容纳的最大气量,男性5000ml,女性3500ml。肺通气量:每分通气量指每分钟进肺或出肺的气体总量,每分通气量=潮气量*呼吸频率;最大通气量:尽力作深快呼吸时,每分钟所能吸入或呼出的最大气量。肺泡通气量:每分钟吸入肺泡的新空气量肺泡通气量=(潮气量-解剖无效腔)*呼吸频率 。无效腔气量是停留在呼吸道内不能与血液进行气体交换的气量,正常成人约为150ML,安静时肺泡通气量约为4.2L,相当于肺通气量的70%。
2.气体的交换与运输
(1)肺换气和组织换气的概念:肺泡与肺毛细血管血液之间的氧气和二氧化碳的交换称肺换气。交换结果静脉血变成动脉血;血液与组织细胞之间的氧气和二氧化碳的交换换为组织换气。影响因素:呼吸膜的厚度及面积;通气/血流比值
(2)氧和二氧化碳在血液中运输的主要形式:氧:氧合血红蛋白;二氧化碳:碳酸氢盐和氨基甲酸血红蛋白
3.化学因素对呼吸的调节:CO2对呼吸的调节,动脉血PCO2在一定范围内升高,可加强呼吸,但超过一定浓度具有抑制和麻醉效应;H+对呼吸的调节:血H+增高主要通过刺激外周化学感受器反射地加强呼吸,增加肺通气;缺氧对呼吸的调节,当血中氧分压低于80mmhg以下时,可通过刺激外周化学感受器引起呼吸运动增强。PO2降低对呼吸中枢的直接作用为轻微抑制。 |