药大人体解剖生理学备课笔记

药大人体解剖生理学备课笔记 正 常 人 体 解 剖 生 理 学 备 课 笔 记 2006-9-15 (3学时，第一周) 第一章: 绪论 (1学时) 一( 人体解剖生理学的研究对象和任务 生理学的任务 1(概念 生理学(physiology)是研究生命活动规律的科学 * 功能 * 机制 * 调节 人体解剖生理学:a)解剖学---- 研究人体正常形态与结构 b)生理学---- 研究人体生命活动的规律或功能 (这门课程重点是生理学) 二. 生理学研究的三个水平 1. .细胞、分子水平 研究细胞生命现象的基本物理化学过程， 如研究神 经细胞的动作电位及其产生的离子机制。(细胞培养，生物活性物质 或代谢产物的检测等) 2.器官或系统水平 器官、系统水平 研究各器官及系统的功能，如研究 心脏的泵血功能、呼吸节律的形成机制。 整体水平 研究器官系统之间 的功能联系以及机体与环境之间的相互关系, 如研究环境温度对人体 的影响。(离体器官实验，如动脉条或肠管收缩，蛙心灌流等) 3.整体水平 (血压测定，消化道瘘管，利尿实验等) 分别讲述三种水平实验的意义。 三. 实验方法: (1) 离体实验 (2) 体内实验 (上述两项为急性实验) (3) 慢性实验 1 结合列举一些实验方法讲述上述实验的特点和相互关系，使学生对生命 学科的基本研究手段有一初步了解。 生理学与医学 生理学是医学科学的重要基础骨干课程，学好生理学将为后续课程的学 习奠定基础。 生理学并不完全归属于医学科学，它也是独立于医学的重要学 如何学好生理学 深刻理解 前后联系 逻辑推理 学习思维方式 重视实验 写好报告 第二章: 细胞和基本组织 (2学时) 首先介绍生命的概念 a)构成生命的主要元素: 地球上有很多种元素，但用于构成生命的元素并不多，主要有C、H、O、N四种，此外还有S、P及其他一些微量元素。我们知道组成生命的主要物质是蛋白质、水分和无机盐三大类。元素分析表明，蛋白质一般含碳50%,55%、氧20%,23%、氮15%,18%、氢6%,8%、硫0%,4%，有些蛋白质还含有微量的P、Fe、Zn、Cu、Mo等 b)生物分子 1(生物单分子: 生物单分子是指一些与生命有着密切关系的有机低相对分 子量化合物，包括氨基酸 脂肪酸、糖、嘌呤、嘧啶、单核苷酸、卟啉、ATP等高能化合物。它们是构成生物高分子的基本成分 2(生物大分子: 高相对分子量的生物有机化合物主要是指蛋白质、核酸以及高相对分子量的碳氢化合物。与低相对分子量的生物有机化合物相比，高相对分子量的有机化合物具有更高级的物质群 。它们是由低相对分子量的有机化合物经过聚合而成的多分子体系。从化学结构而言，蛋白质是由α-L-氨基酸脱水 2 缩合而成的，核酸是由嘌呤和嘧啶碱基，与糖D-核糖或2-脱氧-D-核糖)、磷酸脱水缩合而成，多糖是由单糖脱水缩合而成。由此可知，由低相对分子量的生物有机化合物变为高相对分子量的生物有机化合物的化学反应都是脱水缩合反应。 第一节 细胞 细胞是组成人体和其他生物体的基本结构单位和功能单位。体内所有的生理功能和生化反应都是在细胞及其产物的物质基础上进行的。只有在了解细胞和细胞器的分子组成和功能的基础上，才能阐明整个人体和各器官、系统的功能活动及其机制. 细胞有多种形态，如圆形、扁平、柱状、梭状、多边形、多突等。不同的细胞，功能也不一样，如神经细胞能传导兴奋;肌细胞具有收缩作用;上皮细胞有吸收和分泌功能等等。 [细胞(cell)是由英国科学家罗伯特?虎克(Robert Hooke，1635,1703)于1665年发现的。当时他用自制的光学显微镜观察软木塞的薄切片，放大后发现一格一格的小空间，就以英文的cell命名之，而这个英文单字的意义本身就有小房间一格一格的用法，所以并非另创的字汇。而这样观察到的细胞早已死亡，仅能看到残存的植物细胞壁，虽然他并非真的看见一个生命的单位(因为无生命迹象)后世的科学家仍认为其功不可没，一般而言还是将他当作发现细胞的第一人。而事实上真正首先发现活细胞的，还是荷兰生物学家雷文(霍克。) 介绍原核细胞和真核细胞的概念 原核细胞(prokaryotic cell):没有核膜，遗传物质集中在一个没有 明确界限的低电子密度区，称为拟核(nucleoid)，DNA为裸露的环状 分子，通常没有结合蛋白，环的直径约为2.5nm，周长约几十纳米; 大多数原核生物没有恒定的内膜系统，核糖体为70S型，原核细胞构 成的生物称为原核生物，均为单细胞生物。] 真核细胞 eukaryotic cell 指含有真核(被核膜包围的核)的细胞。 3 其染色体数在一个以上，能进行有丝分裂。还能进行原生质流动和变 形运动。而光合作用和氧化磷酸化作用则分别由叶绿体和线粒体进行。 除细菌和蓝藻植物的细胞以外，所有的动物细胞以及植物细胞都属于 真核细胞。由真核细胞构成的生物称为真核生物。在真核细胞的核中， DNA与组蛋白等蛋白质共同组成染色体结构，在核内可看到核仁。在 细胞质内膜系统很发达，存在着内质网、高尔基体、线粒体和溶酶体 等细胞器，分别行使特异的功能。 一、 细胞的结构 细胞膜 (一) 1( 细胞膜的分子组成 主要由脂质、蛋白质和少量糖类组成。膜中脂质的分子数超过蛋白质分子数100倍以上。 2( 液态相嵌模型(fluid mosaic model) 以液态的脂质双分子层为基架,其中镶嵌着具有不同分子结构和不同生理功能的球形蛋白质。 脂溶性， 流动性等特点。 (1970年，两位科学家做了这样一个实验。他们首先将小鼠的抗体与显绿色荧光的染料结合，人的抗体与显红色荧光的染料结合;然后让被标记的抗体分别与小鼠和人细胞膜上的抗原相统合，这样在小鼠与人的细胞膜上就分别产生了绿色和红色荧光，这时，两位科学家又将上述两种细胞融合，这两种细胞融合后，开始阶段，细胞的表面一半呈绿色，另一半呈红色;但是40分钟后，发生了什么情况呢,两种颜色的荧光点在细胞表面呈均匀分布了) 介绍膜中蛋白质和糖的成分及作用。 二、跨膜物质转运的方式 (一)单纯扩散 (simple diffusion ) 概念:脂溶性物质从高浓度侧向低浓度侧跨膜转运。体内依靠单纯扩散通过细胞膜的物质只有脂溶性气体分子O2和CO2。 4 影响因素: *动力:浓度差 *阻力:通透性( permeability ) 通透性 :物质通过膜的难易程度 浓度差增大、通透性增高，扩散增大 (二)易化扩散(facilitated diffusion ) 1. 概念:在膜蛋白的帮助下物质从高浓度侧向低浓度侧跨膜转运 2. 特点: * 从高浓度到低浓度 * 特异性 * 受调节 3. 分类: *载体( carrier)为中介的易化扩散: 特点:结构特异性高;有饱和现象;有竞争性抑制现象:有饱和现象 *通道( channel)为中介的易化扩散: 特点:有一定特异性，但没有载体严格;可以处于开放或关闭的不同功能状态， 其通透性变化快 化学门控通道(chemically-gated channel) 电压门控通道(voltage-gated channel) 机械门控通道(mechanically-gated channel) 4. 影响因素 离子的易化扩散 浓度差,电位差及通透性与扩散速度成正比. (三)主动转运 ( active transport ) 1. 概念:通过细胞本身的耗能将物质从低浓度侧向高浓度侧跨膜转运 被动转运 ( passive transport )单纯扩散、易化扩散 2. 分类: *原发性主动转运 (primary active transport ) 钠-钾泵(sodium-potassium pump，钠泵) 5 *继发性主动转运 (secondary active transport ) 钠-钾泵活动生理意义 *胞内低Na，维持细胞体积 *胞内高K，酶活性----新陈代谢正常进行 * 势能储备 钠、钾的易化扩散 继发性主动转运，联合转运 (cotransport) 同向转运(symport) 逆向转运(antiport) (四)入胞(endocytosis)和 出胞(exocytosis) 入胞和出胞:大分子、团块，需膜的运动 被动转运、主动转运:小分子 (三) 细胞质 1. 核蛋白体 蛋白质合成的装备平台(结合蛋白质的合成介绍)，合成蛋白的去 路有两个方向: a) 分泌蛋白 b)结构蛋白 2. 内质网 粗面内质网:核蛋白体附着支架和分泌蛋白的运输管道 滑面内质网:因个组织不同作用有所不同，如肝细胞，皮脂腺，肌 细胞。 3. 高尔基体 细胞分泌颗粒积聚加工场所。 4. 线粒体 生物氧化场所，ATP产生-高能磷酸化合物 5. 溶酶体 内含水解酶，是体内重要的消化器官。 2006-9-22 (3学时，第二周) 第四章 人体基本生理功能 (4学时) 6 第一节; 生命的基本特征 1.新陈代谢 机体与环境之间不断进行物质交换和能量交换,以实现自我更新的过程,称为新陈代谢。新陈代谢是生命活动最基本的特征。 生物体的基本结构单位细胞只有通过新陈代谢才能不断地获得更新。新陈代谢一旦停止，生命便结束。 新陈代谢:同化过程;异化过程。 新陈代谢包含物质代谢与能量代谢两部分，实际上两者不可分。物质代谢是泛指生物体与外界不断交换物质的过程，包括从体外吸取养料和物质在体内的变化。狭义的代谢是指物质在细胞中的合成和分解过程，一般称中间代谢。合成代谢一般是将简单物质变成复杂物质，而分解代谢则是将复杂物质变为简单物质。代谢过程是生命现象的基本特征。糖、脂肪和蛋白质的合成途径各有不同，但它们的分解途径的共同点是，氧化成CO和HO。新陈代22谢是机体生命活动的基本特征，新陈代谢包括物质代谢与相传伴的能量代谢，简称代谢。 在分解代谢过程中，营养物质蕴藏的化学能便释放出来。这些化学能经过转化，便成了机体各种生命活动的能源，所以说分解是代谢的放能反应。而在合成代谢过程中，需要供给能量，因此是吸能反应。可见，在物质代谢过程中，物质的变化与能量的代谢是紧密联系着的。生物体内物质代谢过程中所伴随的能量释放、转移和利用等，称为能量代谢(energy metabolism)。 机体所需的能量来源于食物中的糖、脂肪和蛋白质。这些能源物质分子结构中的碳氢键蕴藏着化学能，在氧化过程中碳氢键断裂，生成CO和 HO，22同时释放出蕴藏的能。这些能量的50%以上迅速转化为热能，用于维持体温，并向体外散发。其余不足50%则以高能磷酸键的形式贮存于体内，供机体利用。体内最主要的高能磷酸键化学物是三磷酸腺苷( ATP)。此外，还可有高能硫酯键等。机体利用ATP去合成各种细胞组成分子、各种生物活性物质和其他一些物质;细胞利用ATP去进行各种离子和其它一些物质的主动转运，维持细胞两侧离子浓度差所形成的势能;肌肉还可利用ATP所载荷的自 7 由能进行收缩和舒张，完成多种机械功。总的看来，除骨骼肌运动时所完成的机械功(外功)以外，其余的能量最后都转变为热能。例如心肌收缩所产生的势能(动脉血压)与动能(血液流速)，均于血液在血管内流动过程中，因克服血流内、外所产生的阻力而转化为热能。在人体内，热能是最“低级”形式的能，热能不能转化为其它形式的能，不能用来作功。 生物体是通过物质的氧化获得能量的，但物质氧化时所产生的能量一般不能直接被利用。机体利用能量的方式是将生物氧化系统释放的能量，以高能键的形式先贮存在生物体内的ATP中(ATP是核苷酸-三磷酸腺苷英文名称的缩写，其分子是由一分子腺嘌呤，一分子核糖和三分子磷酸连接而成)，当需要时再释放出来供各种生理活动和生化反应需用。所以在物质代谢同时也有能量代谢。 生物氧化过程，即是由各种有机物(食物来源)在酶的作用下，氧化生成CO2和HO，并释放出能量的过程。 2 由于酶的催化作用，生物氧化得以在比较温和的条件下及有水的环境中进行，并且能量主要是以自由能形式逐步释放直接供给需要能量的过程。 通过食物氧化得到的能量主要用于合成ATP。然后在适当的催化剂存在时，ATP将经历三步水解，其提供的能量可用来引起其他化学反应。各种生物活动，如核酸、蛋白质的生物的合成、糖、脂肪、药物等物质的代谢，以及细胞内外物质的转运等等，都有ATP参与。ATP被称为生物体内的能量使者。 2.兴奋性 生物体感受刺激产生反应的能力,是生物体生存的必要条件。 反应 强到弱 抑制(inhibition) 弱到强 兴奋(excitation) 刺激三要素 强度 时间 8 强度时间变化率 要引起组织兴奋，强度、时间、强度时间变化率都必须达到一最小值。 3.适应性 生物体对环境变化产生适应性反应的能力。人类不仅有被运适应， 还能主动适应。 此外，也有学者认为生殖是生命活动的基本特征之一。 第二节:细胞的跨膜信号传导功能 一( 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 在神经-肌接头处重点论述 在细胞膜动作电位重点论述 (二)电压门控通道 (三)机械门控通道 二( 由膜受体蛋白质，G蛋白和膜效应器酶组成的跨膜信号传导系统 • 主要参与信号传递系统的的蛋白质: • 1.膜上受体----与外来的化学物质结合 • 2.G蛋白----介导跨膜信号传递 • 3.效应器----如腺苷酸环化酶,磷脂C(PLC)和受体酪氨酸激酶。 • 外来的化学物质为第一信使;效应器作用的产物为第二信使。 生命与非生命物质最显著的区别在于生命是一个完整的自然的信息处理系统。一方面生物信息系统的存在使有机体得以适应其内外部环境的变化，维持个体的生存;另一方面信息物质如核酸和蛋白质信息在不同世代间传递维持了种族的延续。生命现象是信息在同一或不同时空传递的现象，生命的进化实质上就是信息系统的进化。 单细胞生物通过反馈调节，适应环境的变化。多细胞生物则是由各种细胞组成的细胞社会，除了反馈调节外，更有赖于细胞间的通讯与信号传导，以协调不同细胞的行为，如:?调节代谢，通过对代谢相关酶活性的调节，控制细胞的物质和能量代谢;?实现细胞功能，如肌肉的收缩和舒张，腺体分泌物的释放; ?调节细胞周期，使DNA复制相关的基因表达，细胞进入分裂和增殖阶段; ?控制细胞分化，使基因有选择性地表达，细胞不可逆地分化为有特定功能的成熟细胞; ?影响细胞的存活 9 近年来，由于细胞通信在医学尤其是揭示癌症方面的重要性，使这一领域的研究十分活跃，文献和著作非常的多，不同的作者往往使用不同的名词来描述细胞的信息传递现象，虽然这些名词很相近，但是其内涵和外延不尽相同，现解释如下: 细胞信号发放(cell signaling)，细胞释放信号分子，将信息传递给其它细胞。 细胞通讯(cell communication)指一个细胞发出的信息通过介质传递到另一个细胞产生相应反应的过程。 细胞识别(cell recognition)指细胞与细胞之间通过细胞表面的信息分子相互作用，从而引起细胞反应的现象 信号转导(signal transduction)[4] 指外界信号(如光、电、化学分子)与细胞细胞表面受体作用，通过影响细胞内信使的水平变化，进而引起细胞应答反应的一系列过程。 1) 细胞信号分子 生物细胞所接受的信号既可以使物理信号(光、热、电流)，也可以是化学信号，但是在有机体间和细胞间的通讯中最广泛的信号是化学信号。 从化学结构来看细胞信号分子包括:短肽、蛋白质、气体分子(NO、CO)以及氨基酸、核苷酸、脂类和胆固醇衍生物等等，其共同特点是:?特异性，只能与特定的受体结合;?高效性，几个分子即可发生明显的生物学效应，这一特性有赖于细胞的信号逐级放大系统;?可被灭活，完成信息传递后可被降解或修饰而失去活性，保证信息传递的完整性和细胞免于疲劳。 从产生和作用方式来看可分为内分泌激素、神经递质、局部化学介导因子和气体分子等四类。 从溶解性来看又可分为脂溶性和水溶性两类。脂溶性信号分子，如甾类激素和甲状腺素，可直接穿膜进入靶细胞，与胞内受体结合形成激素-受体复合物，调节基因表达。水溶性信号分子，如神经递质、细胞因子和水溶性激素，不能穿过靶细胞膜，只能与膜受体结合，经信号转换机制，通过胞内信使(如cAMP)或激活膜受体的激酶活性(如受体酪氨酸激酶)，引起细胞的应答反应。所以这类信号分子又称为第一信使(primary messenger)，而cAMP这样的胞内信号分子被称为第二信使(secondary messenger)。目前公认的第二信使有cAMP、cGMP、 10 三磷酸肌醇(IP3)和二酰基甘油(DG)，Ca2+被称为第三信使是因为其释放有赖于第二信使。第二信使的作用是对胞外信号起转换和放大的作用。 2) 受体 receptor)是一种能够识别和选择性结合某种配体(信号分子)的大受体( 分子物质，多为糖蛋白，一般至少包括两个功能区域，与配体结合的区域和产生效应的区域，当受体与配体结合后，构象改变而产生活性，启动一系列过程，最终表现为生物学效应。受体与配体间的作用具有三个主要特征:?特异性;?饱和性;?高度的亲和力。 根据靶细胞上受体存在的部位，可将受体分为细胞内受体(intracellular receptor)和细胞表面受体(cell surface receptor，图8-2)。细胞内受体介导亲脂性信号分子的信息传递，如胞内的甾体类激素受体。细胞表面受体介导亲水性信号分子的信息传递，可分为:?离子通道型受体、?G蛋白耦联型受体和?酶耦联型受体。 每一种细胞都有其独特的受体和信号转导系统，细胞对信号的反应不仅取决于其受体的特异性，而且与细胞的固有特征有关。有时相同的信号可产生不同的效应，如Ach可引起骨骼肌收缩、降低心肌收缩频率，引起唾腺细胞分泌。有时不同信号产生相同的效应，如肾上腺素、胰高血糖素，都能促进肝糖原降解而升高血糖。 细胞持续处于信号分子刺激下的时候，细胞通过多种途径使受体钝化，产生适应。如: ?修饰或改变受体，如磷酸化，使受体与下游蛋白隔离，即受体失活 (receptor inactivation)。 ?暂时将受体移到细胞内部，即受体隐蔽(receptor sequestration) ?通过内吞作用，将受体转移到溶酶体中降解，即受体下行调节(receptor down-regulation) 3) 蛋白激酶 蛋白激酶是一类磷酸转移酶，其作用是将 ATP 的 γ 磷酸基转移到底物特定的氨基酸残基上，使蛋白质磷酸化，可分为5类(表8-1)。蛋白激酶在信号转导中主要作用有两个方面:其一是通过磷酸化调节蛋白质的活性，磷酸化和去 11 磷酸化是绝大多数信号通路组分可逆激活的共同机制，有些蛋白质在磷酸化后具有活性，有些则在去磷酸化后具有活性;其二是通过蛋白质的逐级磷酸化，使信号逐级放大，引起细胞反应。 表8-1 蛋白激酶的种类 激酶 磷酸基团受体 蛋白丝氨酸,苏氨酸激酶 丝氨酸,苏氨酸羟基 蛋白酪氨酸激酶 酪氨酸的酚羟基 蛋白组,赖,精氨酸激酶 咪唑环，胍基，ε,氨基 蛋白半胱氨酸激酶 巯基 蛋白天冬氨酸,谷氨酸激酶 酰基 4)、胞间通信的主要类型 细胞通讯主要有以下三种方式。 a、细胞间隙连接(gap junction) 是细胞间的直接通讯方式(图8-3)。两个相邻的细胞以连接子(connexon) 2+相联系。连接子中央为直径1.5nm的亲水性孔道。允许小分子物质如Ca、cAMP通过，有助于相邻同型细胞对外界信号的协同反应，如可兴奋细胞的电耦联现象。 b、膜表面分子接触通讯 是指细胞通过其表面信号分子(受体)与另一细胞表面的信号分子(配体)选择性地相互作用，最终产生细胞应答的过程，即细胞识别(cell recognition，图8-4)。可分为:?同种同类细胞间的识别，如胚胎分化过程中神经细胞对周围细胞的识别，输血和植皮引起的反应可以看作同种同类不同来源细胞间的识别;?同种异类细胞间的识别，如精子和卵子之间的识别，T与B淋巴细胞间的识别;?异种异类细胞间的识别，如病原体对宿主细胞的识别，?异种同类细胞间的识别，仅见于实验条件下 c)、化学通讯 化学通讯是间接的细胞通讯(图8-5)，指细胞分泌一些化学物质(如激素)至细胞外，作为信号分子作用于靶细胞，调节其功能。根据化学信号分子可以作用的距离范围，可分为以下4类: (1). 内分泌(endocrine):内分泌细胞分泌的激素随血液循环输至全 -8-12身，作用于靶细胞。其特点是:?低浓度，仅为10-10M;?全身性，随 12 血液流经全身，但只能与特定的受体结合而发挥作用;?长时效，激素产生 后经过漫长的运送过程才起作用，而且血流中微量的激素就足以维持长久的 作用。 (2). 旁分泌(paracrine):细胞分泌的信号分子通过扩散作用于邻近 各类细胞因子;?气体信号分子(如:NO) 的细胞。包括:? (3). 突触信号发放:神经递质(如乙酰胆碱)由突触前膜释放，经突触 间隙扩散到突触后膜，作用于特定的靶细胞。 (4). 自分泌(autocrine):与上述三类不同的是，信号发放细胞和靶 细胞为同类或同一细胞，常见于癌变细胞。如:大肠癌细胞可自分泌产生胃 泌素，介导调节c-myc、c-fos和ras p21等癌基因表达，从而促进癌细胞 的增殖。 在磷脂酰肌醇信号通路中胞外信号分子与细胞表面G蛋白耦联型受体结合，激活质膜上的磷脂酶C(PLC-β)，使质膜上4，5-二磷酸磷脂酰肌醇(PIP)2水解成1，4，5-三磷酸肌醇(IP)和二酰基甘油(DG)两个第二信使，胞外信3 号转换为胞内信号(图8-21)，这一信号系统又称为“双信使系统”(double messenger system)。 2+IP与内质网上的IP配体门钙通道结合，开启钙通道，使胞内Ca浓度升高。33 2+激活各类依赖钙离子的蛋白。用Ca载体离子霉素(ionomycin)处理细胞会产生类似的结果(图8-22)。 DG结合于质膜上，可活化与质膜结合的蛋白激酶C(Protein Kinase C，PKC)。 2+PKC以非活性形式分布于细胞溶质中，当细胞接受刺激，产生IP，使Ca浓度升3高，PKC便转位到质膜内表面，被DG活化(图8-22)，PKC可以使蛋白质的丝氨酸/苏氨酸残基磷酸化是不同的细胞产生不同的反应，如细胞分泌、肌肉收缩、细胞增殖和分化等。DG的作用可用佛波醇酯(phorbol ester)模拟。 RTKs是最大的一类酶联受体, 它既是受体,又是酶, 能够同配体结合,并将靶蛋白的酪氨酸残基磷酸化。所有的RTKs都是由三个部分组成的:含有配体结合位点的细胞外结构域、单次跨膜的疏水α螺旋区、含有酪氨酸蛋白激酶(RTK)活性的细胞内结构域。 13 受体酪氨酸激酶在没有同信号分子结合时是以单体存在的，并且没有活性;一旦有信号分子与受体的细胞外结构域结合，两个单体受体分子在膜上形成二聚体，两个受体的细胞内结构域的尾部相互接触，激活它们的蛋白激酶的功能，结果使尾部的酪氨酸残基磷酸化。磷酸化导致受体细胞内结构域的尾部装配成一个信号复合物(signaling complex)。刚刚磷酸化的酪氨酸部位立即成为细胞内信号蛋白(signaling protein)的结合位点，可能有10,20种不同的细胞内信号蛋白同受体尾部磷酸化部位结合后被激活。信号复合物通过几种不同的信号转导途径,扩大信息，激活细胞内一系列的生化反应;或者将不同的信息综合起来引起细胞的综合性应答(如细胞增殖)。 2006-9-29 (3学时，第三周) 第三节: 神经与肌肉的一般生理 相对于其他组织而言，神经，肌肉与腺体组织兴奋性较高，故称为可兴奋性组织。多用来研究机体的一般生理特性 一. 细胞生物电现象及其产生机制 其存在的根本原因就在于细胞膜内外某些离子的不均衡分布 介绍膜内外钠，钾，氯，有机酸根负离子的分布(膜外高钠，膜内高钾)。 (一) 静息电位(Resting potential, RP) 概念 安静状态下细胞膜两侧的电位差定. 基本状态(膜内为负) 极化 (polarization):外正内负，膜两侧电位差等于RP 去极化(depolarization):膜两侧电位差低于RP 复极化(repolarization):由去极化恢复极化 超极化(hyperpolarization):膜两侧电位差高于RP 机制:钾离子的平衡电位:钾通道的开放(电压门控通道)，势能的趋动和由于钾外运所产生的电位差的阻遏。 14 Nernst 公式 Ek= 59.5 Log [K+ ]o/[K+ ]i (mV) 理论值 -87mV，实际值 -77mV 改变细胞外液中的K+浓度，RP变化与Nernst 公式预期的理论值相似 (二)细胞的动作电位 细胞在有效刺激下所产生的一次快速而可逆转的电位变化。 机制:钠离子的平衡电位 重点介绍快钠通道的特点。 产生机制: 去极化 膜内外Na+不均匀分布(外高内低) 膜突然对Na+通透增大( Na+通道开放) Na+内流达Na+平衡电位 复极化 :Na+通道关闭， K+通道开放， K+外流 证据: (1)Nernst公式 ENa= 59.5 Log [Na+]o/[Na+]i (mV) 超射值= ENa (2)改变细胞外液的Na，浓度，AP变化与Nernst 公式预期的理论值相似 动作电位的特征:“全或无”现象。 结合阈强度和不应期的关系而解释兴奋性的变化。 兴奋性的周期性变化: 绝对不应期( absolute refractory period) 相对不应期(relative refractory period) 超常期( superanormal period) 低常期(subnormal period) (三) 细胞的局部兴奋 原因:阈下刺激，局部去极化，达不到阈电位的水平。 特点:周围紧张性扩布;总和现象(时间和空间) 15 二. 动作电位的传导 局部电流(local current ) 在膜的已兴奋区与相邻接的未兴奋区之间,由于存在电位差而产生局部电流。局部电流的强度数倍于阈强度，并且局部电流对于未兴奋区是可以引起除极的出膜方向，因此，局部电流是一个有效刺激，使未兴奋区的膜除极达到阈电位而产生动作电位。兴奋在同一细胞上的传导，实际上是由局部电流引起的逐步兴奋过程。 跳跃传导(saltatory conduction ) 有髓神经纤维的髓鞘有电绝缘性，局部电流只能产生在两个郎飞结之间，称为跳跃传导。 速度快,节能. 2006-10-8 (3学时，第四周) 三( 神经肌接头处的兴奋传递 (一) 结构: 突触前膜，间隙，突触后膜 (介绍神经纤维的结构，神经递质合成和运输释放的过程) (二) 神经肌接头处兴奋传递 神经末梢的动作电位----末梢膜上钙通道开放---钙内流---Ach量子式释放----Ach在间隙的扩散---与终板膜上受体的结合---终板膜上钠通道开放---钠内流激去极化---肌细胞动作电位 (三)4 神经,肌接头化学传递的特征 *,:,传递 足量释放，及时清除(胆碱脂酶) *单向性传递 *时间延搁 *易受药物和其他环境因素的影响 5. 影响神经,肌接头化学传递的因素 ?肉毒杆菌毒素，可抑制Ach的释放。 ?有机磷农药可抑制胆碱酯酶，ACh积聚,出现肌细胞挛缩等中毒症状。 16 ?美洲箭毒可以同ACh竞争结合位点, 肌松剂。 ?接头后膜上ACh受体功能异常,重症肌肉无力。 四 骨骼肌的收缩 (一)基本分子结构 粗肌丝-----肌凝蛋白(肌球蛋白) *头部:横桥(cross-bridge) 与肌动蛋白结合 ATP酶活性(需与肌动蛋白结合 ) *杆部 : 粗肌丝主杆 细肌丝 * 肌动蛋白(actin) 组成细肌丝主杆 与横挢结合，激活其ATP酶 * 原肌球蛋白(tropomysin) 阻止肌动蛋白与横挢结合 * 肌钙蛋白(tropoin) TnT:与原肌球蛋白结合 TnI: 肌动蛋白结合 TnC:与Ca2+结合 (二) 收缩过程 依照肌丝滑行理论,基本过程是:肌细胞产生动作电位引起肌浆中Ca2+浓度升高时,Ca2+与肌钙蛋白亚单位C结合, 肌钙蛋白及原肌凝蛋白相继发生构象改变,位阻效应解除,肌纤蛋白上的结合位点暴露,横桥与之结合,横桥发生扭动, 将细肌丝往粗肌丝中央方向拖动。经过横桥与肌纤蛋白的结合、扭动、解离和再结合、再扭动所构成的横桥循环过程，细肌丝不断滑行，肌小节缩短。其间伴有ATP 消耗和化学能向机械能的转换。 (三)兴奋收缩藕联(Excitation-contraction coupling) 概念:动作电位为特征的兴奋与以肌丝滑行为特征的收缩联系起来的中介过程 17 1.肌管系统 T管 L管 终池 三联管结构 动作电位通过横管膜传向肌细胞深处，终末池膜上的Ca2+通道开放,Ca2+顺浓差流入肌浆,使肌浆Ca2+浓度比安静时增高100倍之多。Ca2+触发肌丝滑行,是兴奋-收缩耦联中的关键因子,由横管及其两旁的终末池所形成的三联管是兴奋-收缩耦联的关键结构。 第四节 生理功能的调节整合 一(神经调节(nervous regulation) 反射是神经调节的基本形式。 在中枢神经系统参与下，机体对内、外环境变化发生有适应意义的规律性应答反应，称为反射。 反射的结构基础是反射弧:感受器、传入神经、中枢、传出神经、效应器。反射弧是一种开放回路， 基本过程是反射。 反射的结构基础和过程 二( 体液调节 (humoral regulation) 是体液因素通过血液循环或其他体液途径送到全身各处，对机体的各种生理功能活动进行调节的方式。包括由内分泌的激素参与的全身性体液调节，以及由某些组织细胞产生的乳酸、组织胺等化学物质参与的局部体液因素调节两类。 体液调节的特点是反应比较缓慢、持久而弥散。化学物质 体液运输 三( 自身调节 ( autoregulation) 是指器官、组织、细胞在不依赖于神经或体液调节的情况下自身对刺激产生的适应性反应不依赖神经、体液因素。例如，平均动脉压在一定范围内变动时，脑血管可通过自身调节机制改变其管径，使脑血流量保持相对恒定。 五、生理功能的自动控制 18 * 负反馈 (negative feedback ):凡反馈信息的作用与控制信息的作用方向相反，对控制部分的活动起制约或纠正作用的，称为负反馈 意义:维持稳态 缺点:滞后、波动 * 正反馈 (positive feedback ):凡反馈信息 的作用与控制信息的作用方向相同，对控制部分的活动起增强作用的，称为正反馈 意义:加速生理过程 前馈 ( feed-forward ):干扰信息直接通过感受装置作用于控制部分，调整控制信息，以对抗干扰信息对受控部分的影响 第五章 血液 (5学时) 内环境和稳态 * 体液 机体内的液体 60% 细胞内液(intracellular fluid)40% 细胞外液(extracellular fluid)20% 血浆 (plasma)5% 组织液(interstitial fluid)15% * 内环境(internal environment ) 细胞生活的体液环境，即细胞外液 * 稳态 ( homeostasis) 内环境理化性质的相对恒定 理化性质包括: 温度、PH、渗透压、化学组成等 目前，稳态的概念扩展到其他的生命现象。泛指凡是通过机体自身的调节机制使某个生理过程保持相对恒定的状态，如体温的相对稳定。 四、生理功能的调节但效应器内存在感受器，能将效应器的活动信息反馈地回输到中枢，及时调整中枢的活动。所以整体内的神经调节实际上是闭合回路。 第一节 血液的组成和血量 一、 血液的基本组成和血量 19 血量(blood volume) 人体内的血液总量简称为血量，指存在于循环系统中的全部血液容积。正常成人的血液总量约占体重的7-8%，也即每公斤体重约有7-8 l血液。 血量分为循环血量和储备血量。 循环血量:占绝大部分，在心血管中快速流动 储备血量:小部分，休息时滞留在肝、脾、腹腔，流动慢、应急时可加入循环血量。 血量相对恒定对于人体正常生命活动有重要意义。 二、 血浆的化学成分、作用 三、 血液的理化特性 (一) 血液的比重(Specific Gravity) 全血 1.050-1.060 血浆 1.025-1.030 红细胞 1.090-1.092 (二) 血液的粘度(Viscosity) 水 1<血浆 1.6-2.4<血液4-5 (三) 血浆渗透压(Osmotic Pressure) 血浆中溶质分子所产生的水移动引起的压力。由溶液本身声的特性所决定，其大小与溶质颗粒数目的多少成正比，而与溶质的种类及颗粒大小无关。 渗透压单位:用1升中所含的非电解质或电解质的毫摩尔表示，称为毫渗透摩尔，简称毫渗。 正常人血浆渗透压约300m0sm/L(5776mmHg) 血浆渗透压的生理作用: 血浆晶渗压:血浆中晶体物质所形成，如Na+、Cl-,调节细胞内外水平衡，维持红细胞正常形态。 血浆胶渗压:血浆中蛋白质所形成，调节血管内外水平衡，维持血容量。 (四) 血浆pH 正常人血浆的pH为7.35~7.45。 20 血浆缓冲对，NaHCO3/H2CO3 (五)血细胞比容(Hematocrit) 血细胞在血液中所占的容积百分比，实际上即红细胞比容 成年男性40%-50% 48% 成年女性37%- 新生儿 约55% 增加见于红细胞增多症 减少见于贫血 根据血细胞比容可以用染料稀释法计算血量 2006-10-13 (3学时，第五周) 第二节 血细胞的形态和生理 一 红细胞 (一) 红细胞的数量和形态 成年男性: 4.5-5.5′1012/L 成年女性: 3.8-4.6′1012/L 新生儿: 6.0′1012/L 正常红细胞凹圆碟形，直径约7-8μm 容积约为90μm3 (二) 红细胞的生理学特性和功能 1、 红细胞的生理学特性: ?红细胞膜有选择通透性 ?红细胞具有可塑变形性 ?红细胞的悬浮稳定性(suspension stability) 指血液中的红细胞能够彼此保持一定距离而悬浮于血浆中的特性。 红细胞沉降率(erythrocyte sedimentation rate, ESR) 将抗凝的血静置于垂直竖立的小玻璃管中，由红细胞的比重较大受重力作用而自然下沉，正常情况下下沉十分缓慢，常以红细胞在第一小时末下沉的距离来表示红细胞沉降的速度，称ESR. 魏氏法检测ESR正常值 男:0~15mm/h; 女:0~20mm/h 21 影响ESR因素分析 ?红细胞渗透脆性(osmotic fragility) 指红细胞在低渗盐溶液中发生膨胀、破裂和溶血的特性，用于表示红细胞对低渗 盐溶液的抵抗能力。 2、 红细胞的功能 ?运输O2和CO2 ?缓冲作用:4对缓冲物质 (三) 红细胞的生成及其调节 血细胞生成部位的迁移 造血过程和造血干细胞: 1、 造血干细胞(hemopoitic stem cells) 2、 定向祖细胞(committed progenitor) 3、 前体细胞(precursors) 造血干细胞的特征: 1、 高度自我更新能力(self-renewed) 2、 多向分化潜能 3、 静止性 4、 不均一性 5、 表面标志 造血微环境(hemopoietic microenvironment) 1 造血微环境的基本结构 造血基质细胞 细胞外基质 微血管、神经纤维 造血微环境功能: 对正常造血细胞增值、分化的调控 22 红细胞生成的调节 ?红细胞生成所需的原料:维生素B12、叶酸、蛋白质、铁 ?负性调节 ?整体调节 (四)红细胞寿命与破坏 平均寿命 120天 破坏: 血管内;血管外。 二 白细胞 (一) 白细胞的形态和分类 一、白细胞的形态、计数和分类 白细胞无色呈球形，有细胞核，体积比红细胞大，直径在7,20μm之间。 33正常人白细胞计数在4000,10000/mm范围内，平均为7000/mm。血涂片中白细胞，经复合染料染色后，可根据其形态差异和细胞质内有无特有的颗粒可分为两大类五种细胞。 1(粒细胞此类白细胞的细胞质内含有特殊着色颗粒。颗粒的着色性质不同又可分为?中性粒细胞;?嗜酸性粒细胞;?嗜碱性粒细胞。应当指出，这种划分并不表示细胞本身或其吞噬对象的酸性或碱性。 2(无粒细胞又可分为单核细胞与淋巴细胞。 此五种细胞各占的百分率称为白细胞分类计数。成年人各种白细胞的分类计数为:中性粒细胞60,70%，嗜酸性粒细胞1,4%，嗜碱性粒细胞0.5%,1%，单核细胞3%,8%，淋巴细胞20%,30% 二 白细胞的功能 1(中性粒细胞 23 中性粒细胞属多形核白细胞的一种，由于其数量在粒细胞中最多，因此有人将多形核白细胞指中性粒细胞。该细胞内含许多弥散分布的细小的浅红或浅紫色的特有颗粒，颗粒中含有髓过氧化物酶、酸性磷酸酶、吞噬素、溶菌酶等。髓过氧化物酶是中性粒细胞所特有，即使在有强吞噬作用的巨噬细胞中也极少或完全没有这种酶。在细胞化学上，一般将这种髓过氧化物酶作为中性粒细胞的标志。中性粒细胞具有很强的趋化作用。所谓趋化作用，就是细胞向着某一化学物质刺激的方向移动。对中性粒细胞起趋化作用的物质，称为中性粒细胞趋化因子。中性粗细胞膜上有趋化因子受体，受体与趋化因子结合，激活胞膜上的钙泵，细胞向前方伸出片足，使细胞移向产生趋化因子的部位。 中性粒细胞的片足与产生趋化因子的异物接触后，接触处周围的胞质形成隆起即伪足，接触部位的细胞膜下凹，将异物包围，形成含有异物的吞噬体或吞噬泡。中性粒细胞膜表面有IgGFc受体和补体C3受体，可加速吞噬作用。被吞噬的异物裹有抗体和补体时，与中性粒细胞膜上的相应受体结合，而加强了细胞对它的吞噬作用，称为调理作用。 细胞随着吞噬作用的开始，导致细胞膜紊乱而引起呼吸爆发，细胞耗氧量增加，产生大量的过氧化物及超氧化物等细胞毒性效应分子，对寄生虫具有杀伤活性。在IFN-γ和TNF刺激下，则可产生更多的过氧代谢阴离子，杀死胞外寄生虫。中性粒细胞在杀死吞噬的细菌等异物后，本身也死亡，死亡的中性粒细胞称为脓细胞。 中性粒细胞受细菌产物、抗原抗体复合物等作用时，细胞的颗粒内容物向细胞外释放。释出的酸性蛋白酶和中性蛋白酶，可以分解血管基膜、肾小球基膜、结缔组织的胶原蛋白与弹性蛋白以及血浆中的补体C5、C15和激肽原等。其分解产物有的又是中性粒细跑趋化因子，能吸引更多的中性粒细胞。中性粒细胞释放的物质中，还有嗜酸性粒细胞趋化因子、中性粒细胞不动因子(NIF)、激肽酶原、血纤维蛋白溶酶原、凝血因子、白三烯等(成令忠，1993)。 除了在抗感染中起重要的防御作用外，中性粒细胞可引起感染部位的炎症反应并参与寄生虫感染引发的变态反应，从而引起免疫病理损害。抗体直接作用于组织或细胞上的抗原，中性粗细胞通过其Fc受体与靶细胞表面的IgGFc段结合，发挥ADCC作用，从而导致细胞毒型变态反应损害;当抗原抗体比例适合而形成19S大小的免疫复合物，不易被吞噬，沉积于毛细血管壁，激活补体，吸引中性粒细胞至局部。中性粒细胞通过Fc受体和C3b受体与免疫复合物结合并吞噬之。吞 24 噬过程中脱颗粒，释放出一系列溶酶体酶类，造成血管和周围组织的损伤;在IgE介导的速发型变态反应的部位，也有中性粒细胞的聚集，说明中性粒细胞也参与了速发型变态反应导致的病理损害。 2 . 单核细胞 单核细胞(monocyte) 为一种无颗粒白细胞，直径10,20微米，核大多呈圆形或不规则形，常偏于一侧。在瑞氏染色血涂片中，胞质为极弱嗜碱性，呈浅灰蓝色，胞质内有0.1,0.2微米的嗜天青颗粒，呈紫红色。在电镜下，细胞表面有少量短的微绒毛，有糖原颗粒、游离的核蛋白体、有高尔基体、线粒体、粗面内质网等发育较好的细胞器，说明它是能进行蛋白质合成和细胞分裂等活动的细胞。颗粒表面有层膜包裹，内含酸性磷酸酶，过氧化物酶，酯酶，溶菌酶、吞噬素等。单核细胞自骨髓进入血液，停留约40小时，而后进入结缔组织，增殖分化为巨噬细胞。原单核细胞、单核细胞、巨噬细胞及此发育过程中各阶段的细胞，总称为单核巨噬细胞系统(mononuclear phagocytic system)。单核细胞有趋化作用和吞噬作用。 3. T 细胞 T淋巴细胞是在胸腺中分化成熟的淋巴细胞，故称胸腺依赖性淋巴细胞(Thymus-dependent lymphocyte),简称T细胞。 分布:在外周血中约占淋巴细胞总数的65%~75%，在胸导管内高达95%以上。 由T细胞介导的免疫称细胞介导免疫。 T细胞的亚群及功能 目前一般按分化抗原和免疫功能的不同将T细胞分为CD4+T细胞(CD4+、CD8-)和CD8+T细胞(CD4-、CD8+)两个亚群; 按免疫功能不同可将T细胞分为辅助性T细胞(helper T cell,TH)、抑制性T细胞(suppressor T cell,Ts)、细胞毒性T细胞(cytotoxic T cell,Tc或CTL,见图a,b)和迟发型超敏反应性T细胞(delayed type hypersensitivity)和记忆T细胞等。 4. B细胞 25 B细胞来源于骨髓的多能干细胞，在骨髓中分化成熟。B细胞在骨髓中的分化成熟经历了前B细胞，未成熟B细胞阶段，最终分化为成熟的B细胞，其细胞膜表面出现特有的表面标志-B细胞抗原受体(BCR)，BCR也称为表面膜免疫球蛋白。 B细胞是体液免疫系统中重要的免疫细胞，其主要功能是介导体液免疫，B细胞还是重要的抗原递呈细胞，能摄取，加工和递呈抗原;B细胞还能分泌细胞因子，调节免疫应答。 成熟B细胞主要要分布于淋巴结浅皮层区和脾脏白髓的淋巴滤泡(淋巴小结)。在外周血中，B细胞约占淋巴细胞的10%--15%。B细胞分为B1和B2两个群体，前者属非特异性免疫细胞，后者参加特异性免疫应答。 5.嗜碱粒细胞(basophilicgranulocyte) 在瑞氏染色血涂片中，胞质呈极浅棕红色，核为肾形或分叶形(1,4叶)，被颗粒所遮盖，核的轮廓常不清，颗粒为嗜碱性且具异染色，呈紫色，直径0.1,2.0微米。在电镜下胞质内有较发达的高尔基体和少数线粒体和核蛋白，糖原颗粒等。嗜碱粒细胞的作用不详，当受一定刺激时，嗜碱性颗粒向细胞外释放其所含的组织胺、过敏嗜酸粒细胞趋化因子和过敏慢反应物(后者不是预先贮存于颗粒中，是在释放时形成的)等活性因子，引起哮喘、荨麻疹、食物过敏等各种过敏反应的症状，同时嗜酸粒细胞趋化、聚集于这一局部。 6. 嗜酸粒细胞(acidophilicgranulocyte) 在瑞氏染色血涂片中，胞质呈浅红色，由于其中充满颗粒，常不易见到细胞质。颗粒呈鲜红色，直径0.5,1.5微米。核为杆形或分叶形。电镜下，胞质内有较发达的高尔基复合体，少量线粒体，多量糖原颗粒。颗粒分两型，内含组胺酶、芳基硫酸脂酶、磷脂酶、酸性磷酸酶、氰化物和不敏感的过氧化物酶等。嗜酸粒细胞具趋化作用，吞噬作用和杀菌作用. 在过敏性疾病或寄生虫感染时血液中增多. 三、 血小板(platelet,thrombocyte)生理 26 (一) 血小板的形态、数量和功能 形态:呈两面微凹的圆盘状，平均直径2-4μm，平均面积8μm2，受刺激时伸出伪足。 数量:正常成年人:100-300′109/L 血倾向 <50′109/L 血小板过少 出 血小板过多 血栓形成 见于真性血小板增多症及继发性增多 功能:血小板有维护血管壁完整性与生理止血全过程 (二) 血小板生成及其调节 骨髓造血干细胞分化 巨核系祖细胞 产板性巨核细胞 成熟巨核细胞胞质伸向骨髓窦腔 裂解脱落为血小板 进入血流 巨核细胞占骨髓有核细胞的0.03-0.05% 产板率 6000+/个 1、 正性调节:IL-6、IL-11、TPO(Thrombopoietin) 2、 负性调节:TGF-β (三) 血小板的生成与破坏 平均寿命:7-14天 破坏:脾、肝、肺组织中被吞噬 (四)、 血小板的功能 1、 粘附 adhesion 血小板与非血小板表面的粘着，即血小板与血管内皮下成分结合过程。 2、 聚集 aggregation 血小板相互之间的结合 静息时 无聚集 刺激时 聚集 伸出伪足，同时血小板脱粒 生理致聚剂: (1) ADP:血小板的聚集与ADP计量有关 (2) 血栓烷A2(thromboxane A2,TXA2):使血小板内cAMP Ca2+下降，血小板脱粒释放内源性ADP而使 血小板聚集。 3、 释放 release 血小板受到刺激后储存于致密体中，α-颗粒或溶酶体内的物质排出的现象。 27 vWF是主要由内皮细胞合成一种多聚体糖蛋白，储存在内皮细胞Weibel-Palade小体中。vWF在调节血小板粘附受损血管内皮的过程中起关键作 〔3〕用，促进血小板粘附，血栓形成。一般认为，vWF可作为反映血管内皮受损的 〔4〕一个指标，高水平vWF有助于预测血栓性疾病，是AMI猝死的一危险因子。 adsorption 4、 吸附 (五) 血小板在生理止血中的作用 1、 释放 5-HT、TXA2 参与局部血管收缩 2、 粘附、聚集、释放形成血小板止血栓 3、 促进凝血 4、 保持毛细血管壁完整性 第三节 血液凝固和止血 生理止血(Physiological Hemostasis): 1、 定义:正常情况下，小血管破损后引起的出血在几分钟内就会自行停止，这种现象称生理性止血。 2、 指标:出血时间 3、 生理止血过程: (1) 血管挛缩 (2) 血小板血栓形成(初步止血) (3) 纤维蛋白凝块的形成与维持(加固止血) 血液凝固(Blood coagulation): 流动状态 不流动凝胶状态(加固止血的形成) 一. 凝血因子 生物学特性: 纤维蛋白原?> 凝血酶原?> F? > ? 与凝血过程"瀑布"反应逐级扩大相适应 血液凝固过程 二. (1) 起始期 ? ?a (2) 磷脂表面期 ? ?a 28 (3) 凝块形成期? 三、 抗凝系统 主要抗凝物质 1、 丝氨酸蛋白酶抑制物 抗凝血酶 作用机制:抗凝血酶III与酶活性中心的丝氨酸残基结合? 酶失活 (IIa、VII、IXa、Xa、XIIa) 2、 蛋白酶C系统 作用机制:灭活凝血因子V和VIII 限制因子Xa和血小板结合 -纤维蛋白的溶解 3、 组织因子途径抑制物(TFPT) 4、 肝素 作用机制:与抗凝蛋白结合? 抗凝蛋白活性- - 释放凝血抑制物和纤溶酶原激活物 激活脂酶 第四节: 纤维蛋白溶解与抗纤溶 纤维蛋白溶解系统 第五节: 血型和输血 第七节血型与输血 一、 ABO血型 (一) ABH血型抗原 29 (二) 血型抗体 1、 天然抗体 出生一年后逐渐出现在血浆中，多属IgM，分子大，不通过胎盘 2、 免疫抗体 获得性的在输血、分娩时产生，属IgG，分子小，可通过胎盘进入胎儿体内，有重要意义。 (三) ABO血型的遗传: 图 ABH抗原物质化学结构 A B O基因为一组某位基因 A B 显性 O 隐性 (四)ABO血型鉴定和交叉配血 测定ABO系统的方法是:在玻片上分别滴上一滴抗B、一滴抗A和一滴抗A-抗B血清，在每一滴血清上再加一滴红细胞悬浮液，轻轻摇动，使红细胞和血清混匀，观察有无凝集现象。 ABO血型的测定 交叉配血(corss-match test): 试验主侧:把供血者的血细胞与受血者的血清作配合试验; 试验次侧:把受血者的血细胞与供血者的血清作配合试验。 二、Rh血型系统 1、 Rh血型的发现与分布 2、 Rh血型系统的抗原与分型 3、 Rh血型的特点及其临床意义 三、输血的原则 首先必须保证供血者与受血者的ABO血型相合;即使在ABO系统血型相同的人之间进行输血，在输血前必须进行交叉配血试验。 交叉配血试验: 1、 如果交叉配血试验的两侧都没有凝集反应，为配血相合， 可以进行输血; 2、 如果主侧有凝集反应，则为配血不合，不能输血; 3、 如果主侧不引起凝集反应，而次侧有凝集反应，只能在应急情况下输血，输血时不宜太快太多，并密切观察，如发生输血反应，应立即停止输注。 30 2006-10-20 (3学时，第六周) 第六章 循环系统生理 (9学时) 第一节 心脏生理 一( 心脏的生物电活动 心脏的主要功能是泵血。与骨骼肌一样，细胞膜的兴奋是触发心肌收缩的始动因素。心肌的动作电位也与骨骼肌动作电位有明显差异，使得心脏的收缩也具有自身特点。因此，掌握心肌生物电活动规律，对于理解心肌的生理特性、心脏收缩活动规律及心律失常的发生机制都有重要意义。 心肌细胞的分类: 工作细胞和自律细胞 (一) 静息电位(resting potential)及其形成机制 心室肌细胞的静息电位约为-90mV， 形成机制 主要是Ek，K+经IK1通道外流 但Ek 为-94 mV，而RP为-90mV，表明还有其它因素参与(如Na+的 内流) (二)动作电位(action potential) 机制 (1)去极化过程:又称为0期(phase 0)从-90mV?+30mV，约1ms 去极化到阈电位(-70mV)?快Na+通道开放，出现再生性Na+内流Na+ 顺电-化学梯度进入细胞内?去极化 快通道(fast channel) 快反应细胞(fast response cell) 快反应动作电位(fast response action potential) (2)复极过程:从0期去极化?静息电位 1期(phase 1) 从+30mV?0mV 约10ms，由短暂的一过性外向电流 (transient outward current, Ito)引起 Ito通道在去极化到约-20mV时激活，为K+外流 31 2期(Phase 2):又称缓慢复极期。膜内电位停滞于0mV左右，常称平台期(plateau)，持续约100~150ms 平台期初期，内向Ca2+电流与外向K+电流处于相对平衡状态，膜电位稳定在0mV左右。 平台期晚期，内向Ca2+电流逐渐减弱，外向K+电流逐渐增强，出现一种随时间推移而逐渐增强的微弱的净外向电流，导致膜电位缓慢地复极化。 * Ca2+通道 主要是L型Ca2+通道 心肌细胞膜的电压门控Ca2+通道: T型(transient channel)Ca2+通道:阈电位为-50~-60mV，激活和失活均快，其单通道电导小于L型Ca2+通道，所形成的Ca2+内流参与0期去极，因其微弱和失活快，分别在0期去极和平台期的形成中作用不大。 L型(long-lasting channel)Ca2+通道:?阈电位为-30~-40mV。?激活、失活和复活均慢，Ca2+内流起始慢，持续时间长，又称为慢通道(slow channel)，在平台期形成中起重要作用。?可被Mn2+和维拉帕米(verapamil)阻断。 问题 Ca2+通道阻断剂对平台期有何影响, Ca2+通道阻断剂可使平台期提前结束而使之缩短，并降低平台期的电位水平。 * K+通道 主要是IK通道 3期(phase 3):又称快速复极末期。0mV左右? -90mV，约100~150ms。 机制:L型Ca2+通道关闭，Ca+内流停止，而K+外流进行性增加所致。 参与3期复极的K+通道 * IK 在平台期逐渐增大的IK电流导致平台期的终止和触发3期复极，直至3期复极到-50mV左右才关闭。 * IK1 去极化关闭，复极化恢复开放，膜对K+通透性进行性增大，K+外流不断增强，为再生性正反馈过程，导致膜快速复极化。 4期(phase 4):又称恢复期。膜电位稳定于-90mV，恢复细胞内外离子的正常分布 Na+-K+泵 排Na+,摄K+，恢复Na+、K+的分布 Na+-Ca2+交换体(Na+-Ca2+ exchanger)Na+顺浓度梯度入，Ca2+逆浓度梯度外排。Na+-Ca2+交换是以跨膜Na+内向性浓度梯度为动力，最终也 32 依赖于Na+-K+泵提供能量。 问题 给予洋地黄类药物抑制Na+-K+泵的活性，对心肌收缩有何影响, 洋地黄类药物抑制Na+-K+泵就可降低Na+的内向浓度梯度而使Na+-Ca2+ 交换减弱，Ca2+的外排减少，进而可加强心肌收缩力量。 (三)慢反应细胞 生物电活动特点:?最大复极电位(-70mV)和阈电位(-40mV)均高于浦 肯野细胞;?0期去极化幅度低(仅70mV)，速度慢(约10v/s)，时程 长(7ms左右)，0期只去极化到0mV左右，无明显的极化倒转;?无明 显复极1期和2期;?4期自动去极化速度快(约0.1v/s)，明显快于浦 肯野细胞(0.02V/s)。 生物电活动的形成机制 RP 因窦房结P细胞缺乏Ik1通道，膜对K+的通透性相对较低，PNa相对 高，故最大复极电位小 AP 0期去极 L型Ca2+通道激活， Ca2+内流。由于L型Ca2+通道激活、失活 缓慢，故0期去极化缓慢，持续时间长。 3期复极 L型Ca2+通道逐渐失活，Ca2+内流相应减少，及IK通道的开放， K+外流增加。 4期自动去极化 IK:复极至-60mV时，因失活逐渐关闭，导致K+外流衰减，是最重要的离 子基础。 ICa:在4期自动去极化到-50mV时，T型Ca2+通道激活，引起少量Ca2+ 内流参与4期自动去极化后期的形成。 If: 因P细胞最大复极电位只有-70mV，If不能充分激活，在P细胞4期 自动去极化中作用不大。 二、心肌的电生理特性 (一)兴奋性 兴奋性(excitability)是指具有对刺激产生兴奋的能力或特性，兴奋性的高低可用阈值作为衡量指标。阈值大表示兴奋性低，阈值小表示兴奋性高。 33 1、决定和影响心肌兴奋性的因素 (1)静息电位与阈电位之间的差值:静息电位(或最大复极电位)绝对值增大或阈电位水平上移，?二者间差值增大?兴奋性降低。 (2)离子通道的性状: Na+通道是否处于备用状态，是快反应细胞当时是否具有兴奋性的前提， 正常静息电位水平又是决定Na+通道能否处于或复活到备用状态的关键。 2、兴奋性的周期性变化 (1)有效不应期(effective refractory period, ERP): 0期去极化到3期复极至-60mV， 绝对不应期(absolute refractory period) 0期去极化到3期复极化至-55mV (2)相对不应期(relative refractory period):复极化-60mV至-80mV的时间 (3)超常期(supernormal period):膜内电位由-80mV恢复到-90mV 3、心肌兴奋性变化特点--有效不应期长 意义: *保证了心肌收缩和舒张交替进行，有利于心室的充盈和射血 *与期前收缩(premature systole)后代偿性间歇(compensatory pause)的产生有关。 (二)自律性 组织、细胞能够在没有外来刺激的条件下自动发生节律性兴奋的特性称为自动节律性(auto-rhythmicity)，简称自律性。具有自动节律性的组织或细胞称为自律组织或自律细胞。自律性的高低可用单位时间(每分钟)内自动发生兴奋的次数，即自动兴奋的频率来衡量。 1.心脏的起搏点 正常起搏点(normal pacemaker) 潜在起搏点(latent pacemaker) *安全因素，当正常起搏点活动障碍时，作为备用起搏点仍能以较低的频率保持心脏跳动 34 *潜在的危险因素，当其自律性增高并超过窦房结时，可引起心律失常， 异位起搏点(ectopic pacemaker) 窦房结对潜在起搏点的控制 ?抢先占领(capture) ?超速压抑或超速驱动压抑(overdrive suppression)。 超速压抑的意义: * 当一过性窦性频率减慢时，使潜在起搏点自律性不能立即表现出来，有利于防止异位搏动。 *当窦房结细胞停止起搏时，潜在起搏点不能立即起搏，将引起心脏短时停搏和脑缺血，甚至危及生命。在人工起搏时，如需要暂停人工起搏器，应逐渐降低其驱动频率，以免发生心搏停止。 2.决定和影响自律性的因素 (1)最大复极电位与阈电位之间的差距:间差距小，自律性增高 (2)4期自动去极化速度:4期自动去极化速度增快，自律性增高 NA可促进窦房结细胞If通道和Ca2+通道的开放，使If和ICa增大，4期自动去极化速度和自律性增高。 Ach提高膜对K+的通透性，使4期膜对K+的通透性增大，K+外流衰减减慢;同时，Ach还可抑制If和L型Ca2+通道的开放，均使4期自动去极化速度减慢，自律性降低。 (三)传导性 心肌细胞具有传导兴奋的能力，称为传导性(conductivity)。传导性的高低可用兴奋的传播速度来衡量 1、心脏内兴奋传播的特点 (1)心肌细胞间直接电传递:心肌细胞间存在闰盘，相邻细胞间可通过缝隙连接(gap junction)处的细胞间通道相互联系，兴奋可在细胞间迅速传播，以实现其同步性活动，使整个心室(或整个心房)构成一个功能上互相联系的功能性合胞体(functional syncytium)。 (2)通过特殊传导系统有序传播兴奋 35 (3)心脏内兴奋传导速度不均一: 传导最慢:房室结,房室延搁(atrioventricular delay) 意义:房室不同时收缩,心室收缩紧跟在心房收缩完毕后进行 传导最快:心室内浦氏纤维 意义:保证心室肌几乎完全同步收缩，产生较好的射血效果 (4)特殊传导系统对快速兴奋具有过滤保护作用:房室交界的细胞不应期长，当室上性心动过速、心房颤动时，使部分心房传来的快速兴奋不能下传。末梢浦肯野纤维的不应期长，也可防止心室肌的兴奋向浦肯野纤维逆向传播。 2、决定和影响传导性的因素 (1)心肌细胞的结构 细胞直径:细胞直径大，细胞内的电阻降低，则空间常数增大，兴奋部位的电位变化所引起的电紧张扩布的范围也越远，传导速度增快。 细胞间通道数目:细胞间通道数目多，使纵向细胞内电阻小，传导快。 结区细胞直径小，细胞间通道数目少，故传导慢，窦房结及房室交界区为慢反应细胞，其0期去极速度慢、幅度低，也决定其传导速度慢 (2)0期去极化的速度和幅度 0期去极的速度愈快，局部电流的形成也将愈快，兴奋传导愈快。 0期去极的幅度愈大，兴奋与未兴奋部位间的电位差愈大，向前影响的范围也愈广，兴奋传导愈快。 0期去极的速度和幅度取决于Na+通道开放的速度和数量。Na+通道被激活后开放的速度和数量称为Na+通道的效率或可利用率。Na+通道的效率是电压依从性的，取决于临受刺激前的静息电位值。 静息电位绝对值降低，Na+通道开放的速度和数量降低， 0期去极速度减慢，幅度降低，传导减慢。 (3)邻近未兴奋部位的兴奋性 邻近未兴奋部位的静息电位与阈电位的差距增大时，兴奋性降低，此时膜去极化达到阈电位水平产生动作电位所需时间延长，传导减慢。 2006-10-27 (3学时，第七周) 36 三( 心脏泵血机能 (一)心动周期的概念 心动周期(cardiac cycle):心脏一次收缩和舒张构成的一个机械活动周期 特点 1. 房室不同时收缩,心室收缩紧跟在心房收缩完毕后进行 2. 有一个全心舒张期 3. 舒张期长于收缩期 : 有利于心脏充盈与心脏供血 (二)心脏的泵血过程 (三)心房在心脏泵血活动中的作用 1(心房的接纳和初级泵(primer pump)作用 心房舒张:接纳、储存从静脉回流的血液 心房收缩:可使心室充盈增加10%~30%，有利于心室的射血 心房其他功能: *内分泌功能:分泌具有利尿、利钠、扩血管作用的心房钠利尿肽 *机械感受器:参与对心血管活动的调节 三(心脏泵血功能的评价 (一)心脏的排出量 1、每搏排出量和射血分数 每搏排出量(stroke volume):一次心跳一侧心室射出的血液量，正常人约70 ml，简称为搏出量。 射血分数(ejection fraction):搏出量与心室舒张末期容积的百分比称为，正常人约55%~65%。 2( 每分排出量和心指数 每分排出量(minute volume):一侧心室每分钟射出的血液量称，简称心排出量(cardiac output)，等于心率与搏出量的乘积。健康成年男性静息状态下约为5L/min，(4.5~6.0L/min)。 心指数(cardiac index):以单位体表面积(m2)计算的心排出量，正常人约为3.0~3.5L/min?m2。 37 (二)心脏作功量 每搏功(搏功，stroke work):室一次收缩所作的功称为每搏功(搏功，stroke work) 每搏功=搏出量×射血压力+动能 (三)心脏泵功能的贮备 泵功能贮备或心力贮备(cardiac reserve):心排出量随机体代谢需要而增加的能力。心力贮备的大小可反映心泵血功能对机体代谢需求的适应能力。 1(搏出量的贮备 舒张期贮备 收缩期贮备 2(心率贮备 四.影响心排出量的因素 (一) 前负荷 前负荷(preload):肌肉收缩前所负载的负荷，决定肌肉的初长度(initial length)。 衡量心室前负荷的指标 *心室舒张末期容积 *心室舒张末期压力 1. 前负荷对搏出量的影响 (1)心室功能曲线(ventricular function curve) ? 充盈压12~15 mmHg为最适前负荷. 静息时为5~6mmHg，远离最适前负荷，有较大的前负荷储备 ? 充盈压在15~20 mmHg，曲线平坦 说明此范围内充盈压对泵血影响不大 ? >20mmHg曲线平坦或轻度下倾，无明显的降支 (2)异长自身调节(heterometric autoregulation) 通过心肌细胞本身初长度的改变而引起心肌收缩强度的变化称为。 38 * 意义 可使心脏不致于在前负荷明显增加时出现搏出量和作功能力的下降。 2(影响前负荷的因素 (1)心室充盈时间:心率增快，心室舒张期和充盈时间均缩短，心室充盈减少， )静脉回流速度:静脉回流增快，心室充盈量增多，搏出量增大。 (2 (3)心包内压:心包积液时，心包内压增高，可妨碍心脏充盈，搏出量减少。 (4)心室顺应性:心室顺应性高时，心室充盈量增多，反之，充盈量减少 (二)后负荷 后负荷(afterload)是指在肌肉开始收缩时才遇到的负荷或阻力。它不增加肌肉的初长度，但能阻碍收缩时肌肉的缩短。 衡量心室后负荷的指标-----动脉压 后负荷对搏出量的影响 问题 在整体条件下，正常人主动脉血压于80~170mmHg范围内变化时，心排出量为什么并无明显改变 BP增高?搏出量的减少?左心室残余血量增多?左心室舒张末期容积增大，通过异长自身调节使心肌收缩增强。 (三)心肌收缩能力 心肌收缩能力(myocardial contractility):心肌不依赖于负荷而改变其力学活动(包括收缩的强度和速度)的内在特性，又称为心肌的变力状态(intropic state)。 等长自身调节*(homeometric autoregulation):机体通过心肌收缩能力这个与初长度无关的心肌内在功能变数的改变而调节泵血功能 1(影响心肌收缩能力的因素 (1) 活化横桥数 * 胞浆中的Ca2+浓度 * Ca2+与肌钙蛋白的亲合力 凡能增加兴奋后胞浆Ca2+浓度和(或)肌钙蛋白对Ca2+亲和力的因素，均可提高活化横桥的比例，引起收缩能力的增强。 儿茶酚胺提高L型Ca2+通道的通透性，促进Ca2+内流，心肌收缩能力增强;儿 39 茶酚胺也能降低肌钙蛋白对Ca2+亲和力而促进Ca2+与肌钙蛋白的解离，促进心肌舒张。 (2) 横桥ATP酶活性 * 甲状腺激素和体育锻炼能够提高横桥ATP酶活性，可增强心肌收缩能力 * 老年人和甲状腺功能减退，横桥ATP酶活性降低，收缩能力减弱。 (四)心率(heart rate) 心率 × SV = 每分输出量 心率增快(,170~180次/min) 心率?? SV? 每分输出量? 心率过快(> 170~180次/min)心率??? SV???? 每分输出量? 心率过慢(, 40次/min) 心率??? SV? 每分输出量? 影响心率的因素 (1) 神经调节 l 交感神经活动增强心率增快 2 迷走神经活动增强时心率减慢 (2) 体液调节 肾上腺素、去甲肾上腺素和甲状腺激素均可增快心率 (3) 体温 体温升高1?，心率将增加12~18次 四 体表心电图 心电图(electrocardiogram)是指将测量电极置于人体表面一定部位记录到的心脏电变化曲线。 1、正常心电图的波形及其生理意义 (1)P波(P wave):反映左右两心房的去极化过程。 (2)QRS波群(QRS complex):反映左右两心室去极化过程的电位变化。 (3)T波(T wave):反映心室复极过程中的电位变化， (4)PR间期(PR interval):是指从P波起点到QRS波起点之间的时程，代表由窦房结产生兴奋经心房、房室交界、房室束及左右束支、浦肯野纤维传到心 40 室并引起心室开始兴奋所需时间，也即代表从心房去极化开始至心室去极化开始的时间。 (5)QT间期(QT interval):指从QRS波起点到T波终点的时程，代表心室开始兴奋去极化至完全复极的时间。QT间期的长短与心率呈负相关。这主要是因为心室肌动作电位时程因心率增快而缩短所致。 (6)ST段(ST Segment):指从QRS波群终点到T波起点之间的线段。正常心电图上ST段应与基线平齐。ST段代表心室各部分心肌均已处于动作电位的平台期，各部分之间没有电位差存在。 第二节血管生理 一、 各类血管的功能 二、血流量、血流阻力和血压(blood flow volume,resistance and blood pressure) 1、血流量(Q，blood flow):单位时间内流经血管某一横截面积的血量，又称容积速度。 Poiseuille's law: Q =K×r4(P1,P2)/L =p r4(P1,P2)/ 8hL 2、血流阻力(R, resistance):血流在血管内流动时所遇到的阻力，血液之间及血液与管壁之间的摩擦力。 R= 8hL /p r4 举例:血管口径变化引起的血流阻力变化 影响血液粘滞度(h)的因素有: (1) 红细胞比容: 红细胞越多, h越大 (2) 血流的切率: 牛顿液体(血浆): h不随切率变化 非牛顿液体(全血): hμ1/切率 (3) 血管口径: 口径大时对h无影响.但在口径为0.2~0.3 mm的微动脉内，切率 41 大大增大，h变小。 (4) 温度: hμ1/T, 手浸入冰水中,局部血流的粘滞度增加2倍。 3、血压(blood pressure):单位面积血管壁的侧压力(侧压强) 以大气压为0，用高过大气压的数值来表示。 三、动脉血压(arterial blood pressure) 1、 正常值 ?收缩压(Systolic pressure，SP):心室收缩射血时，主A内血压所达到的最高值。 或在一个心动周期中动脉血压的最高值。 于收缩中期达最高值。 正常值 90,140mmHg (12.0-18.66kPa)。 ?舒张压(diastolic pressure，DP):心室舒张时，主A血压所达到的最低值。 或在一个心动周期中动脉血压的最低值。 正常:60,90mmHg(8.0-12.0 kPa)。 在等容收缩期动脉血压最低。 临床诊断高血压的标准:SP3 160 mmHg 或 DP3 90 mmHg ?脉搏压(pulse pressure):收缩压,舒张压 30,40mmHg(4.0-5.33 kPa) ?平均动脉压(mean arterial pressure):一个心动周期中动脉血压的平均值。 其数值反映了器官的血流供应。 计算方法:直接法:等于心动周期中每一瞬间的动脉 BP相加的平均值 精确计算应积分后平均 间接法:平均动脉压,舒张压，1/3脉压 ,1/3 SP，1/3 DP 2、动脉血压形成 ?血液的充盈量――前提 血压的形成，首先是心血管系统内有血液充盈 而血液的充盈程度可用平均充盈压来表示 42 (动物实验，给狗电刺激等)心室射血停止后，循环系统中各处的压力迅速平衡，此时，循环系统各处的血压相等，该血压称为体循环平均充盈压(mean circulatory filling pressure)。一般为7mmHg,人的平均充盈压接近于此值。 若血量减少或循环系统容量扩大à充盈压下降 若血量增加或循环系统容量缩小à充盈压上升。 ――动力 ?心脏射血 心室的收缩，将血液射入主动脉 心室收缩所作的功将转变成:动能,推动血流 势能,包括弹性势能和压强能。 ?外周阻力 血主要产生于小动脉和微动脉多见。 心室射血和外周阻力的存在是动脉血压形成的关键 在心舒张期的动脉血压是如何维持, ?大动脉管壁的弹性 心室一次收缩向主动脉内射血60,80ml，由于主动脉和大动脉壁有较大的可扩张性，心收缩期只有1/3流至外周，其余2/3暂时贮存于主动脉和大动脉à主动脉压升高à后者进一步扩张à即心室收缩释放的能量有一部分以势能的形式贮存于弹性扩张的管壁中。 心室舒张时，主动脉和大动脉发生弹性回缩，贮存的势能转为压强能(维持血压)和动能(推动血流) 3、影响动脉血压的因素 ?每博量(stroke volume,SV) 每博量?(即:心缩期射入主A的血量?)?心缩期中主A和大A内的血量??管壁所受的压力??压力??，即SP?。 由于BP?，收缩期大A增加的血液在舒张期内流向外周加速，因而在心舒末期存留于大A内的血量增加不多，故DP增加不明显。 可见，每博量?主要是使收缩压?(SP)。即SP的高低主要反映了每博量的大小。 43 ?心率(heart rate,HR) 心率??心舒期缩短?心舒期内流向外周的血量??心舒末期存留在大动脉内的血??DP??，随后SP?，但不如DP?明显，故脉压? 心率??DP?? SP??脉压? 心率??DP?? SP??脉压? ?外周阻力(peripheral resistance,R) 外周阻力??心舒期内流向外周血??心舒末期贮存在大动脉中的血??DP??; 随后SP?，但SP增加不如DP明显?脉压? 一般情况下，舒张压的高低主要反映了外周阻力的大小。 临床上一般的高血压，大多由R?(腹腔脏器和骨骼肌阻力血管口径?)?一般表现为舒张压升高为主 ?主A和大A的弹性贮器作用 主A和大A最主要的作用是在心室收缩期贮存势能?舒张期释放，转变为动能和压强能(维持舒张压)。 主A和大A弹性??DP?，SP??脉压??。 ?循环血量和血管系统容量的比例 正常情况下，变化不大。 失血时?循环血量??充盈压?BP? 休克:毛细血管静脉大量开放?血管系统容量??充盈压??BP? 四、静脉血压及静脉回心血量(venous pressure and venous return) 静脉:血液由动脉流回心脏的通道;同时由于静脉系统容量大、管壁薄、易扩张、也能收缩?起着贮血库的作用。 1.静脉血压(venous pressure) ?微静脉内的血压约为15,20mmHg，到达右心房接近于0。 中心静脉压(central venous pressure, CVP):右心房及胸腔内大静脉的血压.。 外周静脉压(peripheral venous pressure):各器官静脉的血压。 ?中心静脉压 如果心脏射血能力强?能将回心血量及时排出?心室内压?，血从右房?右室， 44 心房压??CVP?。 反之，静脉回心血量???回心血??CVP?。 CVP反映了心脏射血力量与静脉回心血量之间的平衡关系。 ?意义:临床上在重症休克时作为输液的量与速度的观察指标。 正常值4,12cmH2O(0.49-1.18kPa) CVP??输液量不足 CVP??输液过快或心力衰竭 2.静脉回心血量及其影响因素 静脉回心血量μ(外周静脉压-中心静脉压)/静脉阻力 凡能影响外周静脉压、CVP、静脉阻力的因素均可影响静脉回心血量。 ?体循环量: 体循环量?(如:血量?或容量血管收缩)?静脉回心血量? 体循环量?:如失血时,则静脉回心血量减少. ?心脏收缩力量 心脏收缩时?射血 心脏舒张时?从静脉中抽吸血液 当心脏收缩能力??心室排血??舒张时心室内压??有利于静脉回心。 反之，心肌收缩力? ?右心衰时，右心房射血???右房血??(CVP?)?回心血量?，血液淤积于大静脉，其典型表现为:颈外静脉怒张、肝脏充血肿大、下肢浮肿。 ?左心衰时，左心射血???左房及肺静脉压??肺淤血、肺水肿 ?体位改变 卧位?立位时，身体低垂部位的静脉跨壁压??静脉扩张，容量增大，可多容纳500ml血?回心血量? (跨壁压――指血管内血液对管壁的压力与血管外组织对管壁的压力之差) ?骨骼肌的挤压作用(肌肉泵或静脉泵) ?呼吸运动(呼吸泵) 吸气时，胸内负压增大?静脉跨壁压??胸腔内大静脉扩张??压力? 有利于外周静脉回心血 45 反之，呼气时，胸内负压变小?跨壁压??静脉回心血量? 可见，对体循环而言，呼吸运动对静脉回流起着泵的作用。 对肺循环而言，平静呼吸时: 吸气时，肺扩张?肺血管容积??贮存较多的血?由肺回流入左心房??左室心 输出量??BP?。 反之，呼气时BP?。 2006-11-3 (3学时，第八周) 三 微循环(microcirculation) 微循环(microcirculation):微静脉与微动脉之间的血液循环 (一)组成:7个部分、3条通路、2套通路 3条通路: ?迂回通路(营养通路) 特点:? 管壁薄(真毛细血管)，穿插于细胞间隙。迂回曲折，交错成网。 ? 管径小，阻力大，血流缓慢。 ? 交替开放(20,) 功能:物质交换(故又称为营养通道) 迂回通道的开闭(true capillary))取决因素: 后微A和capi前括约肌的舒张?其后的capi开放 后微A和capi前括约肌的收缩?其后的capi关闭 这种开放、关闭，5,10次/分。安静时大约总有20,的迂回通路处于开放状态，保证新陈代谢的进行。 ?直接通道(thoroughfare channel) 微动脉?后微动脉?通血毛细血管静脉?微静脉 特点:通血毛细血管是后微动脉的最后延伸 通血毛细血管与真毛细血管的最大区别是前者无毛细血管前括约肌。 46 管径较粗、血流较快，经常开放 功能:由于直接通路血流较快??很少进行物质交换。 而直接通路血流较快，且经常开放??使部分血液迅速经微循环回心。 ?动-静脉短路(arteriovenous shunt) 微动脉?A-V吻合支?微静脉 血流最快，不能进行物质交换。 特点:最短、最直、阻力最小? 一般情况下，arteriovenous shunt因吻合支管壁平滑肌收缩而关闭，一般不开放。但在体温升高时可开放。arteriovenous shunt在皮肤(特别是手掌、足底、耳廓)多见。 功能及意义:调节体温 如:环境温度(体温)??arteriovenous shunt开放?皮肤血流量??皮肤温 度??有利于散热 环境温度(体温)??arteriovenous shunt?皮肤血流量??皮肤温度??有 利于保存热量 在某些病理情况下，如:感染性或中毒性休克?A-V吻合支大量开放 ?皮肤血流增加?皮肤温度??暖休克 ?有限的血液流经arteriovenous shunt，物质交换进一步少?加速组织缺氧 (二)、2套闸门 前闸门(微动脉和毛细血管前括约肌):控制灌入，对儿茶酚胺类敏感。 后闸门(微静脉):控制流出，对局部代谢产物敏感。 四、组织液的生成(formation of interstitial fluid) (一)、组织液的生成 正常成人体重的60,左右是体液，其中3/8处于细胞外。细胞外的液体主要存留在组织细胞间隙中。而组织液是血浆经capillary滤过而形成的，即组织液的去蛋白血浆。 生成机制:滤过与重吸收 滤过(filtration) 重吸收(absorption) 47 滤过与重吸收量的对比决定着液体流动的方向。 有4个因素: ?capillary pressure ?interstitial fluid colloid osmotic pressure ?interstitial fluid pressure ?plasma colloid osmotic pressure 有效滤过压(effective filtration pressure):滤过的力量和重吸收的力量之差,即 effective filtration pressure,(capillary pressure，interstitial fluid colloid osmotic pressure),(plasma colloid osmotic pressure，interstitial fluid pressure). 单位时间内液体通过毛细血管壁滤过的量等于effective filtration pressure 与滤过系数K1的乘积。而K1的大小取决于毛细血管的通透性和滤过面积。 毛细血管动脉端:(30，15),(25，10),10 生成组织液 毛细血管静脉端:(12，15),(25，15),,8 组织液被吸收 滤过的力量,10mmHg，重吸收的力量,8mmHg。滤过稍大于重吸收;即生成的组织液小于重吸收。(90,) 多余的组织液则进入毛细淋巴管，由淋巴流回心。(10,) 2、影响组织液生成的因素 正常:组织液生成、滤过,重吸收少量淋巴回流 如果生成>重吸收，则组织液积聚于组织间隙中―组织水肿 ?capillary pressure 决定于cap前阻力/后阻力之比(正常为5:1)，比值?，capillary pressure? 如:微动脉扩张?cap前阻力??capillary pressure?? effective filtration pressure??edema 右心衰?右房压??静脉回流受阻?capi血压逆行?? ?plasma colloid osmotic pressure 48 ?肾脏疾病，大量蛋白随尿排出 ?营养不良及肝脏疾病?白蛋白??plasma colloid osmotic pressure??effective filtration pressure??edema ?capillary通透性 烧伤、过敏等?capi通透性??interstitial fluid colloid osmotic pressure?,plasma colloid osmotic pressure??effective filtration pressure??edema. ?淋巴回流(lymphatic circulation) 淋巴回流受阻?水肿 如:丝虫病、堵塞淋巴管?下肢水肿、橡皮腿 五(淋巴循环(lymphatic circulation) 10,组织液 入毛细淋巴管?淋巴管?右淋巴导管、胸导管?静脉. 生理意义 ?回收蛋白质(最重要) 液体由capillary进入组织生成组织液时，同时也有一部分蛋白质滤出到组织液中，这些蛋白质不能逆浓度差进入capillary,而毛细淋巴管上皮细胞瓦片状的排列方式使白蛋白很容易进入淋巴管，经淋巴回流入静脉。回流的蛋白质达75,200g/24h，占 血中蛋白质的一半。 如果淋巴管阻塞?组织液中蛋白质增加?组织胶渗压??edema ?运输脂肪及其他营养物质 ?平衡血浆与组织液 一天中回流的淋巴液,全身血浆总量 ?淋巴结的防御、屏障作用 第三节 心血管活动的调节 (Regulation of cardiovascular activity) 一、神经调节(Nervous regulation) (一)心脏和血管的神经支配(innervation) 1、心脏的神经支配 49 ?心交感神经(cardiac sympathetic nerve) :正性变时，变力和变传导作用。 ?心迷走神经(cardiac vagus nerve ):负性变时，变力和变传导作用。 ?肽能神经元,如:释放血管活性肠肽(vasoactive intestinal peptide,VIP) 2、血管的innervation 除真毛细血管外，其余的血管壁中都有平滑肌。几乎所有的血管平滑肌都受植物神经支配，因此血管平滑肌的活动受神经支配。 ?交感缩血管神经纤维(sympathetic vasoconstrictor fiber) 节后f释放递质:NE 分布:体内几乎所有的血管都受交感缩血管神经纤维支配， 血管平滑肌上的肾上腺受体有2类: ?α受体:α受体兴奋?血管平滑肌收缩(皮肤、内脏血管,α受体为主) ?β受体:β受体兴奋?血管平滑肌舒张(骨骼肌血管,β受体为主) 特点:体内多数血管只接受交感缩血管神经纤维的单一神经支配。而交感缩血管神经纤维对血管的调节作用主要通过血管紧张性活动实现。 血管紧张性活动(tonic activity)――神经纤维持续的发放低频率的神经冲动， 释放少量递质，使血管平滑肌经常处于收缩状态。 受交感缩血管神经纤维支配的血管平滑肌的收缩与舒张及其强弱，取决于血管紧张性活动的高低。 交感缩血管神经tonic activity??血管收缩? 交感缩血管神经tonic activity??血管相对舒张 可见:通过交感缩血管神经纤维的tonic activity，影响平滑肌的收缩，可使血管口径发生很大的变化，从而调节外周阻力(血流量)。 ?交感舒血管神经纤维(sympathetic vasodilator fiber) 骨骼肌的微动脉除受交感缩血管N支配外，还受交感舒血管Nf的支配。 节后f释放递质:ACh 分布:骨骼的血管中,作用于M受体?兴奋舒张 特点:无紧张性活动 作用:剧烈运动或防御时发放冲动?骨骼肌血管舒张，其他部位因交感缩血管神经纤维使血管收缩?骨骼肌血流? 50 ?副交感舒血管Nf(parasympathetic vasodilator fiber) 节前、节后f释放递质:ACh 分布:只有少数器官有，如―脑、唾液腺、胃肠道腺体、外生殖器 特点:无紧张性活动，在一般情况下不影响血管的舒缩。 作用:调节局部器官的血流量，对外周阻力影响小。协助器官的活动。 : (二)心血管中枢(cardiovascular center) 指在CNS中，与心血管反射有关的神经元集中的部位 实际上，cardiovascular center分布于从脊髓到大脑皮层的各级中枢。动物实验表明，延髓是最基本的心血管中枢，至少包括4个部位的神经元: 缩血管区(vasoconstrictor area):心血管神经元位于延髓头端的腹外侧部，称为CI区。其轴突下行到脊髓的中间外侧柱，能引起cardiac sympathetic fiber and sympathetic vasocontrictor fiber 的tonic activities. 舒血管区(vasodilator area): 位于延髓尾端的腹外侧部A1区。兴奋时可抑制C1区的活动。 传入神经接替站(relay station of afferent nerve):延髓孤束核的神经元接受颈动脉窦、主动脉弓和心脏感受器经舌咽神经和迷走神经的传入信息，并发出冲动影响心血管中枢的活动。 心抑制区(cardioinhibitory area):延髓的迷走神经背核和疑核处为心迷走神经核所在地。 可大致属于心交感中枢 心迷走中枢 缩血管中枢 这些心血管中枢的特点: ?具有紧张性活动 ?交互抑制:心迷走神经中枢兴奋，则心交感中枢抑制 反之，心交感神经中枢兴奋，则心迷走中枢抑制 一般情况下，心迷走中枢占优势。 ?紧张性可随呼吸产生周期性变化 呼气?心迷走中枢tonic activity?、心交感中枢tonic activity??心率? 吸气?心迷走中枢tonic activity?、心交感中枢tonic activity??心率? 窦性心律不齐 51 (三)心血管反射(cardiovascular reflex) 1、压力感受性反射―颈动脉窦和主动脉弓压力感受性反射(carotid sinus-arotic arch baroreceptor reflex):也称为降压反射(depressor reflex)。 【适宜刺激】牵张刺激,如血压对血管壁的牵拉。 生理意义:维持动脉血压相对稳定的稳定 作用特点: ?BP在60,180mmHg范围内波动时降压反射起作用(在100mmHg时最敏感)。 ?对BP的迅速变化敏感。对持续的高BP不敏感，只能在高水平上调节，出现调定点的重置(reset)。 ?颈动脉窦的敏感性>主动脉弓区 ?双向效应:降/升压 【临床应用】压迫颈动脉窦可治疗阵发性室上性心动过速。 (降压反射??HR?) 2、化学感受性反射――血液中某些化学成分改变引起的心血管反射 【适宜刺激】缺氧、CO2浓度过高、H，浓度?(pH?) 生理意义: ?调节呼吸(为主) ?应激时对心血管起作用 BP< 60mmHg时，减压反射下降。此时主要靠化学感受性反射维持BP，保证心、脑器官的血供。 二、体液调节(humoral regulation) 大致分为全身性体液调节和局部性体液调节 (一)全身性体液调节 特点:?不易破坏 ?可经血流流经全身各处，调节心血管 ?大多为缩血管效应 52 1、肾上腺素(Epinephrine,E)与去甲肾上腺素(norepinephrine, NE) 来源:肾上腺髓质àE NE 交感神经末梢àNE 作用:?E:?对心脏:兴奋心脏β1受体à正性变时、变力、变传导 ?以?α受体占优势的皮肤、内脏血管平滑肌收缩 ?对血管:兴奋α受体 而骨骼肌以β2受体占优势?血管舒张 故小剂量时骨骼肌血管舒张，只有在大剂量时才兴奋α受体为主?血管收缩 所以，E对外周血管的调节是使各器官血液重新分配，骨骼肌血量增加，总R不变或减少。 由于E的强心作用明显，故常做强心剂用。 ?NE:主要激活α与β1受体，对β2作用小 ?主要表现为:体内大多数血管有明显的收缩作用?BP? ?NE增加离体心脏心率。 但整体情况下，NE缩血管?BP??减压反射??心率?(从而掩盖了心β1受体的作用) 由于NE升压明显à临床用作降压药 2、肾素,血管紧张素系统(renin-angiotensin system,RAS) 血管紧张素II的作用: 3、血管加压素(vasopressin) 来源:下丘脑视上核和室旁核神经元分泌，贮存于垂体后叶。 作用:?促进远曲小管和集合管对水的重吸收à尿减少(称为抗利尿激素) ?能与血管平滑肌的血管加压素受体结合à血管收缩àR增加à血压?。故称为升压素 4、内皮素(endothelin, ET): 最强的缩血管物质之一 不参与生理状态下的血压调节 肿瘤、休克、禁水(渗透压?)?ADH???血管收缩?BP? 53 5、心房肽: 来源于心房肌细胞合成和释放的一类多肽。 作用:?具有强烈的利尿、利尿Na+的作用 ?促使血管平滑肌舒张?R??BP? ?降低肾素、血管紧张素II和醛固酮的分泌 ?抑制血管升压素的合成和释放 6、肾上腺髓质素(adrenomedulin):扩血管、降压、抑制内皮素和血管紧张素 II 6、NO:内皮舒张因子 (二)局部性体液调节 特点:?易被破坏 ?只在局部起作用 ?一般为舒血管作用 血管舒张素 缓激肽 前列腺素 组织胺 (三)自身调节 去除神经、体液因素，器官本身对局部组织或血管的调节。 心脏的自身调节见"泵功能的调节"。 血管的自身调节主要有两种学说: 1、肌源学说 血压升高à牵张血管平滑肌à收缩à维持血量相对恒定 血压降低à牵张血管平滑肌à舒张à维持血量相对恒定 2、局部代谢产物学说 灌注压下降à血流量下降à局部代谢产物增加à舒张血管à带走代谢产物à血管 收缩àR升高à血流下降(恢复到原来的水平) 54 第五节 器官循环 主要介绍冠脉循环 一. 特点 ?冠脉主干行走于心脏表面、分支垂直穿行于心肌，到达心内膜，故心脏血供易受心肌收缩的挤压。 ?A吻合支少 如果冠脉突然阻塞à相应区域缺血à急性心肌梗死 如果冠脉缓慢阻塞à逐渐代偿再生 ?心肌毛细血管丰富，心肌纤维:毛细血管为1:1 有利于心肌代谢快，获得充分的营养物质。 ?由于冠脉血流量在收缩期的流量只有舒张期的20-30% 故DP的高低及舒张期的长短是影响冠脉血流的主要因素。 二.调节: 1、 心肌代谢水平对冠脉血流量的调节:主要靠局部代谢产物，最重要的腺苷。 2、 神经调节 3、 激素调节 2006-11-10 (3学时，第九周) 第七章 呼吸生理 (5学时) 呼吸的三个环节: 外呼吸(肺呼吸); 气体在血液中的运输; 细胞呼吸;(生物化学范畴) 第一节:肺的功能解剖 鼻:包括外鼻，鼻腔和鼻旁窦三个部分 上鼻甲与鼻中隔的上方黏膜中有嗅觉细胞。 鼻旁窦:上颌窦，额窦，蝶窦和筛窦 气管: 是由C 形环状软骨为支架，由平滑肌和结缔组织连接所成。 55 黏膜上有纤毛上皮，杯状细胞和巨嗜细胞。 肺: 肺的主要结构由肺内导管部(支气管树)和呼吸部(无数肺泡)组成。 肺泡表面活性物质是一复杂的脂蛋白混合物，主要成分是二棕榈酰胆碱，为双极性分子，其作用为降低肺泡表面张力。 成年人患肺炎或肺血栓疾病时可因表面活性物质减少而产生肺不张，新生儿也可因缺乏表面活性物质而发生呼吸窘迫症。 第二节 肺通气 一(肺通气的动力 1(肺内压(intrapulmonary pressure):肺泡内的压力 ?吸气末 及 呼气末为零 ?平静呼吸:(,1,,2mmHg),(，1,2mmHg) 用力呼吸:(,30,,100mmHg),(，60,140mmHg) 由此可见，肺内压周期性?/?造成压力差(肺内压,大气压)推动气体进/出肺的直接动力。 临床意义:人工呼吸(artificial respiration) ?人工呼吸机 ?口对口呼吸 2(呼吸运动 ? 呼吸肌: 吸气肌 ?膈肌:胸腔容积增加à吸气 成人?1cmà?250ml 平静呼吸下降1,2cmà500ml 用力呼吸(最大)下降7,10cmà2500ml ?肋间外肌:收缩时，胸腔容积增加 56 辅助吸气肌 胸肌、背肌、胸锁乳突肌等收缩à胸腔容积? 呼气肌 ?肋间内肌 ?壁腹肌 肌纤维走向与肋间外肌走向相反à收缩时，胸腔容积减少 ? 平静呼吸(eupnea):安静状态下的呼吸 特点:?呼吸运动平稳、均匀。12,18次/分 ? 吸气 呼气 主动(膈肌、肋间外肌) 被动(膈肌、肋间外肌舒，无呼气肌缩) 平静呼吸 用力呼吸 主动(辅助呼吸肌参与) 主动(有呼气肌缩) (forced breathing) 3(胸膜腔与肺内压 ? 胸膜腔(pleural cavity): 特点:?密闭、潜在腔隙、内无气体 有少量浆液:(a)润滑(粘滞性)，减少摩擦 (b)内聚力(壁脏两层紧贴、不易分离) ?胸内压(intrapleural pressure):胸膜内的压力 ?形成原理:作用于胸膜上的力 脏层:紧贴于肺表面(壁薄柔软) 作用于肺泡的力à脏层 肺内压?使肺扩张 肺回缩力à扩张的回缩力 胸内压,肺内压,肺回缩力 呼气末、吸气末，大气压为0 胸内压,0,肺回缩力 胸内压,,肺回缩力 57 吸气时:肺扩张?à肺回缩力?à胸膜腔的负值?(平吸,5,,10mmHg) 呼气时:肺扩张?à肺回缩力?à胸膜腔的负值?(平呼,3,,5mmHg) 平静呼吸中，呼气末、吸气末总为负值。 ?生理意义:i.有利于肺扩张 ii.有利于静脉血与淋巴液回流 如果胸膜腔破裂à开放性气胸à肺萎缩à呼吸困难 à循环血量?à血压?(V回心血?) à恢复胸内负压 抢救措施:堵塞破口、抽气 二(肺通气的阻力 分为:弹性阻力和非弹性阻力 (一) 弹性阻力(elastic resistance) 1( 肺的弹性阻力 ? 肺的弹性回缩力:来源――肺组织中的弹性纤维、胶原纤维等扩张 弹性阻力平静呼吸占1/3 ? 肺泡表面张力(alveolar surface tension) 表面张力:液体表面积尽可能缩小的力 肥皂泡存在有液气界面àT，而大、小肥皂泡的T是一样大 P,μT/r, r大àP小 R小àP大 大、小肥皂泡连通，小à大(小:塌陷，大:破裂) 同理，成人3亿个大小不等的肺泡内存在液气界面，即有T，r不等。 如果大小肺泡相等T，则如图所示。 肺泡表面活性物质(pulmonary surfactant ,PS) 成分:PS为复杂的脂蛋白复合物 磷脂占PS重量的80,90, 其中主要成分为 二棕榈酰卵磷脂 (dipalmitoyl phosphatidyl choline，DPPC) 来源:肺II型细胞 合成、贮存、释放 58 作用:降低肺表面张力 机制:DPPC为双极性分子，一端为疏水的脂肪酸链、另一端为亲水的磷脂酰胆碱。 亲水端插入液体分子间，疏水端朝向空气，成单分子层分布于肺泡液气界面。 PS的生理功能: 1、降低T 由于PS的上述作用，故有其临床意义:早产儿PS少(胎儿:30W左右PS合成，40W达高峰) PS少，降T小，肺泡T?à肺回缩力?à吸气困难 PS少，降T小，肺泡T?;尤其是呼气末期容积?、T很大à肺泡塌陷 PS少，降T小，肺泡T?à肺cap中液体抽吸作用?à肺泡间液体?à肺水肿 早产儿常出现 新生儿呼吸窘迫综合症( neonatal respiratory distress syndrome, NRDS) 2、PS与肺防御功能有关 80年代以来，进一步研究表明:AM、N有PS时，吞噬、杀菌作用强; AM、N缺乏PS时，吞噬、杀菌作用弱些。 说明:PS与肺防御功能有关。 3、器官保护作用 , 抗氧化性作用 , 促进吸入异物颗粒排出 , 抗弹性蛋白酶损伤 , 降低矿物质粉尘的生物学活性 , 下调炎症因子产生，抑制成纤维细胞增殖。 4、维持气道的通畅 PS生成的调控: (1) 体液调节: 促进PS合成的因素有:糖皮质激素、甲状腺激素、肾上腺素和胰岛素。本室的研究表明，内皮素、雌二醇和表皮生长因子等亦可促进PS的合成与分泌。 59 (2)物理因素 肺扩张刺激是出生后促进和调控PS分泌的主要因素。 低温可抑制PS的合成。 肺PS与肺部疾病 (1) 新生儿呼吸窘迫综合征(newborn respireatory disease syndrome, NRDS) PS 促进胚胎肺的发育 PS替代治疗NRDS (2) 急性呼吸窘迫综合征(adult respireatory disease syndrome, NRDS) (3) 哮喘 哮喘时PS功能下降。 DPPC的作用还需 表面活性物质相关蛋白(surfactant-associated protein，SP)，SP分为SP-A、SP-B、SP-C、SP-D，SP-A、SP-B、SP-D由肺泡?型上皮细胞和支气管非纤毛上皮细胞(Clara细胞)，SP-C仅由肺泡?型上皮细胞。SP-A和SP-D为亲水性蛋白，SP-B和SP-C为疏水性蛋白。SP为pulmonary surfactant 发挥作用必需。 ? 肺顺应性(lung compliance) 顺应性(compliance, C):在外力作用下，弹性组织的可扩张性。 弹性小，易扩张，C大;反之亦然。 即C=1/R 而顺应性可用单位压力变化所引起的容积变化衡量 C=?V/?P 肺顺应性:单位压力变化引起的肺容量变化 CL=(?V)肺容量的变化/(?P)跨膜压的变化(L/cmH2O) (跨肺压,肺内压,胸内压) 分步向肺内注空气后再抽气，随后注,抽生理盐水测定相应的肺容量和压力变化。以压力为横坐标，以容量为纵坐标，所得到的曲线称为压力容积曲线。曲线斜率为?V/?P,CL 分析压力容积曲线， ? 同样使肺扩张50,，注气比注NS所需的压力大， 60 原因是注NS消除了液气界面à取消了T ， 克服的弹性阻力仅为肺弹性组织回缩力 ? 不同肺基础容量下充气或注NS，使?V一样，?P不同。 即 压力容积曲线的斜率不同(不为直线)， 不同肺容量下，CL不同，则肺弹性不同。 即 ? 注气、抽气时，曲线相差很大，即有滞后(hysteresis) 注NS、抽NS时，基本重合，无滞后。 由此可见，滞后与肺T有关。 同样的道理，成人与新生儿身材不同à肺容量、CL不同，比顺应性(specific compliance)一样。 符合成人与新生儿肺弹性阻力相近的事实。 2( 胸廓的弹性阻力与顺应性: 呼吸运动时也产生弹性。胸廓的弹性回缩力在胸廓容积不变时，胸廓为弹性组织， 可成为吸气的阻力/动力。 胸廓的弹性阻力可用 胸廓的顺应性( thoracic compliance,CT)表示 CT,胸腔容积?V/跨壁压变化(?P,胸内压,大气压) 成人,0.2L/cmH2O (二) 非弹性阻力(non-elastic resistance): 包括气道阻力、惯性阻力和粘滞阻力 气道阻力(airway resistance, R):占非弹性阻力的80,90,。 R=压力差(cmH2O)/单位时间气流量(L/S) 正常成年人平静呼吸时，总气道阻力为1,3cmH2O/L.S-1 气道阻力的90,由大气道(直径32mm气道)产生。 影响气道口径有: 气道跨壁压、肺实质牵引、神经支配 吸气时跨壁压?，肺牵引?以及交感N兴奋时口径?à阻力? 呼气时跨壁压?、肺牵引?以及副交感N兴奋或内皮素等使口径?à阻力? 61 气道阻力在吸气时小些，呼气时大些。 所以临床上支气管痉挛(哮喘)，气道阻力?à呼吸困难，呼气时更明显。 近年来气道高反应的机制与哮喘的研究成为 呼吸功(work of breathing): 呼吸肌为克服弹性阻力和肺弹性阻力所作的功。 三、肺通气功能的评价 (Evaluation of function of pulmonary ventilation) (一) 基本肺容量(Pulmonary volumes) 1(潮气量 (tidal volume，TV):是指每次吸入或呼出的气量。平静呼吸时潮气量约为500 ml。 2(补吸气量(inspiratory reserve volume，IRV):指平静吸气末，再用力吸气所能吸入的气量。正常成年人补吸气量约为1500,2000ml。 3(补呼气量(expiratory reserve volume，ERV):指平静呼气末，再尽力呼气所能呼出的气量。正常成年人补呼气量约为900,1200ml。 4. 余气量(residual volume，RV): 最大呼气末存留于肺内不能再呼出的气量，正常成人约为1000 ,1500ml。 支气管哮喘和肺气肿患者，残气量增加。 (二)评价肺通气功能的指标(Evaluation of function of pulmonary ventilation) 1.深吸气量(inspiratory capacity，IC) 指在平静呼气末作最大吸气时所能吸入的气量，等于潮气量和补吸气量之和。深吸气量一般与肺活量呈平行关系，是衡量最大通气潜力的重要指标。胸廓、胸膜、肺组织和呼吸肌等发生病变时，肺通气功能下降，深吸气量减少。 2. 功能余气量(functional residual capacity, FRC):指平静呼气末存留于肺内的气量，等于余气量与补呼气量相加。正常成年人约为2500ml，功能余气量的生理意义是缓冲呼吸过程中肺泡气中氧和二氧化碳分压(Po2和Pco2)的变化。 ,(肺总容量(total lung capacity，TLC): 指肺所能容纳的最大气量，等于潮气量、补吸气量、补呼气量和余气量之和。也等于深吸气量与功能余气量之 62 和。成年男性平均约5000ml，女性约3 500ml。 4(肺活量(vital capacity，VC):指最大吸气后作最大呼气所呼出的气量。肺活量等于潮气量、补吸气量和补呼气量之和，也等于肺总容量减去余气量。正常成年男性平均约3 500ml，女性约2 500ml。肺活量反映了肺一次通气的最大能力，一般来说肺活量越大，肺的通气功能越好。 5(用力肺活量(forced vital capacity, FVC): 指最大吸气后，以最快速度用力呼气时所呼出的最大气量。该指标避免了肺活量不限制呼气的时间的缺陷，是反映肺通气功能的较好指标。 6(用力呼气量(forced expiratory volume，FEV): 是指最大吸气后以最快速度用力呼气时在一定时间内所呼出的气量，一般以它所占用力肺活量的百分数来表示，即FEVt/FVC %。其中，第1秒钟内呼出的气量称为1秒用力呼气量(the first second of a forced expiration, FEVl)，是临床反映肺通气功能最常用的指标，正常时FEV1/FVC%约为80,。因此，FEV1,FVC,是评定慢性阻塞性肺病的常用指标，也常用于鉴别阻塞性肺病和限制性肺病。 7.最大呼气中段流量(maximal midexpiratory flow curve,MMEF): 指在FEV描图上按肺活量等分为4等份，取中间二等份容积，除以所占时间，即可计算出MMEF。该指标的优点是去掉了呼气初始与呼气力量有关的部分，能较好地反映小气道的阻力情况，是测定小气道功能的简单实用的方法。 8. 每分通气量 (minute ventilation volume): 指每分钟吸入或呼出的气量，等于潮气量乘以呼吸频率。 9. 最大随意通气量(maximal voluntary ventilation) 也称为最大通气量，指以最大的力量、最快的速度每分钟吸入或呼出的气量。它反映单位时间内充分发挥全部通气能力所能达到的通气量，最大通气量一般可达70,120L。比较每分静息通气量与最大通气量，可以了解通气功能的贮备能力，通常用通气贮量百分比表示: 10(通气贮量百分比=(最大通气量-每分平静通气量)/最大通气量×l00, 通气贮量百分比的正常值等于或大于93,。小于70,为通气功能严重损害。 在此基础上可进一步推算出气速指数，即 11.气速指数(air velocity of index, A.V.I)=(最大通气量实测值,预计值,)/(肺活量实测值,预计值,) 气速指数有助于鉴别通气功能损害的类型。 63 12.肺泡通气量(alveolar ventilation): 指每分钟吸入肺泡的新鲜空气量或每分钟能与血液进行气体交换的量，等于(潮气量-无效腔气量) ×呼吸频率。 解剖无效腔(anatomical dead space)，正常成年人其容积约为150mL。 肺泡无效腔(alveolar dead space)，正常人的肺泡无效腔接近于零。 肺泡无效腔与解剖无效腔一起合称生理无效腔(physiological dead space)。正常人的生理无效腔等于或接近于解剖无效腔。病理情况下，如支气管扩张时解剖无效腔增大;肺动脉部分梗塞时肺泡无效腔增大。 肺泡通气量是反映肺通气效率的重要指标。在一定的呼吸频率范围内深而慢的呼吸比浅而快的呼吸更为有效。 2006-11-17 (3学时，第十周) 第三节 呼吸气体的交换(gas exchange) 一( 气体交换机制 (一) 有关概念 1( 溶解度(solubility):在一个atm，370C时，每100ml液体中所溶解的气体ml数。 如 O2w为2.14ml, CO2 5.15ml 可见CO2的溶解度是CO2 24倍 溶解度大à扩散快 2( 扩散(diffusion):在同一性质的溶质分子从高浓度区域向低浓度区域的净移动。 扩散速度[溶质浓度差:压力差大à扩散快]、[温度]、[分子量] O2和CO2的扩散即为单纯扩散 3( 分压和张力 (二) 气体交换过程(processs of gas exchange) 影响肺部气体交换的因素 1(气体扩散速度 64 CO2的扩散速度是O2扩散速度的2倍。故在气体交换不足时，往往是缺氧显著(低氧血症)。而CO2的储留确并不明显， 2(呼吸膜(肺泡膜)的厚度――扩散距离 肺泡气通过呼吸肺泡膜与肺cap静脉血进行气体交换。 呼吸膜由6层结构组成 图5-13 呼吸膜结构示意图 在病理情况下(如:肺水肿、肺纤维化、肺泡膜增厚)，减少扩散量à低氧血症 指与肺cap静脉血液进行气体交换的肺泡膜的面积 3(呼吸膜的面积―― 正常人有3亿个肺泡，总扩散面积达70m2 安静状态时，只需要40m2的扩散面积即可满足肺泡气与肺cap静脉血液间的气体交换。 4( 通气/血流比值(ventilation/perfusion ratio,VA/Q)的影响――肺的气体交换除受面积和距离影响外，还需VA与Q的协调。 VA/Q:每分钟肺泡通气量(VA)与每分钟肺血流量的比值。 上述VA/Q?或?都不利于气体交换，从而导致缺氧和二氧化碳储留，但主要是缺氧造成的低氧血症。肺血栓或肺不张都可导致低氧血症:肺血栓VA/Q?、肺不张VA/Q?。通过测定VA/Q可帮助鉴别诊断。 健康成人整肺的VA/Q为0.84,但实际上肺内各部分的VA和cap静脉血流的分步是不均匀的。所以，各处的VA/Q变化很大:肺尖可达3.3,肺底部可低至0.6 肺尖:主要是由于重力作用，VA和Q都比下部低,但Q??。这是因为: 二. 气体在血液中的运输 1.氧的化学结合 血红蛋白是高等生物体内负责运载氧的一种蛋白质。 65 人体内的血红蛋白由四个亚基构成，分别为两个α亚基和两个β亚基，在与人体环境相似的电解质溶液中血红蛋白的四个亚基可以自动组装成α2β2的形态。 血红蛋白的每个亚基由一条肽链和一个血红素分子构成，肽链在生理条件下会盘绕折叠成球形，把血红素分子抱在里面，这条肽链盘绕成的球形结构又被称为珠蛋白。血红素分子是一个具有卟啉结构的小分子，在卟啉分子中心，由卟啉中四个吡咯环上的氮原子与一个亚铁离子配位结合，珠蛋白肽链中第8位的一个组氨酸残基中的吲哚侧链上的氮原子从卟啉分子平面的上方与亚铁离子配位结合，当血红蛋白不与氧结合的时候，有一个水分子从卟啉环下方与亚铁离子配位结合，而当血红蛋白载氧的时候，就由氧分子顶替水的位置。 血红蛋白与氧结合的过程是一个非常神奇的过程。首先一个氧分子与血红蛋白四个亚基中的一个结合，与氧结合之后的珠蛋白结构发生变化，造成整个血红蛋白结构的变化，这种变化使得第二个氧分子相比于第一个氧分子更容易寻找血红蛋白的另一个亚基结合，而它的结合会进一步促进第三个氧分子的结合，以此类推直到构成血红蛋白的四个亚基分别与四个氧分子结合。而在组织内释放氧的过程也是这样，一个氧分子的离去会刺激另一个的离去，直到完全释放所有的氧分子，这种有趣的现象称为协同效应。 血红素分子结构由于协同效应，血红蛋白与氧气的结合曲线呈S形，在特定范围内随着环境中氧含量的变化，血红蛋白与氧分子的结合率有一个剧烈变化的过程，生物体内组织中的氧浓度和肺组织中的氧浓度恰好位于这一突变的两侧，因而在肺组织，血红蛋白可以充分地与氧结合，在体内其他部分则可以充分地释放所携带的氧分子。可是当环境中的氧气含量很高或者很低的时候，血红蛋白的氧结合曲线非常平缓，氧气浓度巨大的波动也很难使血红蛋白与氧气的结合率发生显著变化，因此健康人即使呼吸纯氧，血液运载氧的能力也不会有显著的提高，从这个角度讲，对健康人而言吸氧的所产生心理暗示要远远大于其生理作用。 除了运载氧，血红蛋白还可以与二氧化碳、一氧化碳、氰离子结合，结合的方式 66 也与氧完全一样，所不同的只是结合的牢固程度，一氧化碳、氰离子一旦和血红蛋白结合就很难离开，这就是煤气中毒和氰化物中毒的原理，遇到这种情况可以使用其他与这些物质结合能力更强的物质来解毒，比如一氧化碳中毒可以用静脉注射亚甲基蓝的方法来救治 2.二氧化碳的化学结合 1) 碳酸氢盐形式(主要形式) 2)氨基甲酸血红蛋白的形式 第四节 呼吸运动的调节(respiratory regulation) 一( 呼吸中枢及呼吸节律的形成 (一)呼吸中枢(respiratory center):CNS中，产生和调节呼吸运动的NC群 1(横切实验 a:脊髓,延髓 b:延髓,脑桥 c:脑桥上1/3~2/3 d:脑桥,中脑 最基本的呼吸中枢是延髓，而正常呼吸节律的形成有赖于脑桥与延髓的共同配合。 2(引导实验 通过横切试验，了解呼吸中枢分布。通过引导试验，应用微电极记录N放电与呼吸运动的关系。 可见，CNS内，有与呼吸周期有关的呈节律性放电的N元:呼吸N元 在延髓，这些呼吸神经元主要分布于 背侧 两侧核团上 67 腹侧 (1)背侧呼吸组(吸气神经元):神经元主要集中于孤束核 (dorsal respiratory group ，DRG)在DRG主要会有IN(吸气神经元) 如:猪IN 94, IN 74, 兔 这些IN 绝大部分的轴突末梢交叉下行 (2)腹侧呼吸组:有IN、EN。 (ventral respiratory group ,VRG) 呼吸神经元主要集中在后疑核平面尾段腹侧呼吸组(cVRG) 主要含呼吸神经元à 肋间内肌、腹肌 疑核平面的中段VRG(IVRG):含吸气神经元à腹肌、肋外肌 包钦格复合体à呼气神经元 脑桥:呼吸神经元，相对集中于,臂旁内侧核(NPBM)、kolliker,fuse (KF)核, 其作用: 吸气à呼气 前面横切实验得知，延髓是基本呼吸中枢，而正常呼吸节律的形成有赖于脑桥与延髓的共同配合。 (二)呼吸节律的形成 学说很多，被广泛接受的局部神经元回路反馈控制学说 实验发现，将所有进入延髓的传入冲动全部消除 仍能记录道延髓IN发放的周期性放电 二( 呼吸的反射性调节(Refles regulation of respiration) (一)肺牵张反射(pulmonary strech reflex ) 定义:肺扩张(充气)à抑制吸气 肺扩张的反射 肺缩小(放气)à促进吸气 肺缩小的反射 Hering,Breuer ( 黑,伯氏反射) 1(肺扩张反射(pulmonary inflation reflex) 感受器:支气管、细支气管平滑肌中的牵张感受器 68 适宜刺激:牵张(气道壁扩张) 传入神经:迷走神经 中枢机理:兴奋吸气切断机制 效应:促进 吸à呼 防止吸气过深， 调节呼吸频率和深度 意义:(1) (2)增加心率 种属差异:兔最明显:实验切断双侧迷走神经后，吸气大大增加，呼吸频率减弱。 对人作用较小，肺扩张反射的阈值高。 2(肺缩小反射(pulmonary deflation reflex 感受器:细支气管肺泡 刺激:肺缩小 传入神经:迷走神经 中枢机理: 兴奋神经 呼à吸 感受器阈值很高，平时不起作用。 气胸à肺缩小à兴奋肺缩反射à呼吸运动增强 肺不张 (二)呼吸肌本体感受性反射 (三)防御性呼吸反射 (四)肺毛细血管感受性反射 (五)化学感受性反射(respiratory regulation by chemical factors) 动脉血中(或脑脊液):O2、CO2、H， 1(化学感受器 外周感受器(peripheral chemoreceptor) 中枢化学感受器(central chemoreceptor) 部位 颈动脉体、主动脉体 (1)切除外周化学、吸入CO2增加à呼吸加快 (1)有I、II型细胞 CSF中H，、CO2升高 (2)血流最丰富 说明H，、CO2还可通过其他途径à呼吸增加 2000ml/100g/min (2)但是否为直接刺激呼吸中枢 心50ml/100g/min CO2使呼吸中枢神经元超极化à抑制H， 有效刺激:动脉血 P CO2 P O2 H， 所以不是直接作用于呼吸中枢 69 部位:延髓腹外侧浅表部位 有效刺激:该处CO2 H，升高->呼吸增加 但如H，保持不变à呼吸不变 说明:CO2本身不是有效刺激 间接作用 CO2+H2O――H2CO3――H++HCO3- H+变化 2. CO2的调节: (1)一定水平的P CO2是维持呼吸中枢兴奋性的必要条件，CO2是调节呼吸最主要的生理性体液因子 (2)在一定范围内呼吸运动与CO2浓度呈正比，正常吸入气为0.04% 吸入CO2?2,， 呼吸加深 吸入CO2?4,， 频率增加、通气为静息时2倍 吸入CO2?7,， 通气不再增加，达上限 吸入CO2?10, CNS(-)、头痛、头昏 吸入CO2?15, 意识丧失àCO2麻醉 ? 机制: PCO2?,可作用于中枢、外周。但主要是中枢>外周 这是由于PaCO2?2mmHg即可兴奋中枢化学感受器，但CO2对中枢作用有潜伏 ? 外周起主要作用的时机 当外周动脉血中CO2浓度忽然增加 或中枢化学感受器受抑制<--à主要通过外周 3. H，的调节: 动脉中的[H，]主要刺激外周化学感受器 4.低氧: 2006-11-24 (3学时，第十一周) 消化系统生理 (4学时) 第八章 第一节 概述(summary) 一. 消化吸收的概念和消化的方式 70 消化是指食物经过消化道转变成易吸收的小分子物质的过程， 包括机械性消化和化学性消化， 机械性消化是指通过消化道的运动， 将食物切割、磨碎， 与消化液混合， 不断向前推进的过程; 化学性消化是指通过消化液的作用， 将食物中的营养成分分解成小分子物质的过程。， 经过消化的食物， 透过消化道粘膜进入血液和淋巴液的过程称为吸收。 消化道平滑肌的生理特性 二. 1， 基本特性 (1) 兴奋性较低、收缩缓慢 (2) 伸展性大 (3) 紧张性 (4) 自动节律性，不如心肌规则 (5) 对机械牵张、温度和化学刺激敏感， 对电刺激不敏感 2(电生理特性 (1) 静息电位: -40?,80mV, 形成原因主要是K外流, 其次有Na-K泵的生电作用 (2) 慢波电位: 在静息电位的基础上产生自发性和周期性的电位波动, 其频率较慢, 故称为慢波电位或慢波(Slow Wave), 又称为基本电节律(Basic Electrical Rhythm). 胃为3次/分钟, 十二指肠为12次/分钟. 波幅为10?15mV, 时程为几秒至几十秒. (3) 动作电位: 产生在慢波基础上, 一个至数个; 时程较长(10?20ms), 幅值较低. 去极相由慢钙通道介导的内向离子流(主要是Ca, 也有Na). 三. 消化腺及其分泌 (二)消化腺的分泌功能 人的各种消化腺分泌的消化液 6~8L/天 消化液作用: 1. 分解营养成分 2. 提供适宜PH环境 3. 稀释食物, 使其等渗, 利于吸收 4. 保护消化道粘膜免受理化性刺激损伤 71 消化液的成分及其作用 消化液 分泌量(L/d) PH 主要成分 酶底物 水解产物 唾液 1~1.5 6.6~7.1 粘液 a-淀粉酶 淀粉 麦芽糖 1.5~2.5 0.9~1.5 粘液、盐酸 胃蛋白酶(原) 蛋白质 眎、胨、多肽 内胃液 因子 胰液 1.0,2.0 7.8,8.4 HCO3, 胰蛋白酶(原) 蛋白质 氨基酸、寡肽 糜蛋白酶(原) 蛋白质 氨基酸、寡肽 羧基肽酶(原) 肽 氨基酸 核糖核酸酶 RNA 单核苷酸 脱氧核糖核酸酶 DNA 脱氧单核苷酸 a-淀粉酶 淀粉 麦芽糖、寡糖 胰脂肪酶 甘油三脂 脂肪酸、甘油、甘油脂 胆固醇酯酶 胆固醇酯 脂肪酸、胆固醇 胆汁 0.8,1.6 6.8,7.4 胆盐 胆固醇 胆色素 小肠液 1.0,3.0 7.6 粘液 肠致活酶 胰蛋白酶原 胰蛋白酶 大肠液 0.5 8.3 粘液 HCO3- 四. 消化道的内分泌功能 胃肠激素(gastrointestinal hormone): 消化道内分泌细胞合成和分泌的具有生物活性的化学物质。 1( 胃肠内分泌细胞特点 种类:40多种， 数量超过体内内分泌腺细胞总和， 是体内最大、最复杂的内分泌器官。大部分呈锥形: 主要胃肠内分泌细胞及其激素 分布部位 细胞名称 分泌激素 胰岛 A细胞 胰高血糖素 B细胞 胰岛素 胰岛、胃、小肠、结肠 D细胞 生长抑素 胃窦、十二指肠 G细胞 胃泌素 小肠上部 I细胞 胆囊收缩素 K细胞 抑胃肽 S细胞 胰泌素 小肠 Mo细胞 胃动素 72 回肠 N细胞 神经降压素 胰腺、胃、小肠、大肠 PP细胞 胰多肽 2( 胃肠激素作用 (1) 调节消化腺分泌和消化道运动 不同胃肠激素作用不同， 三种胃肠激素作用 ) 调节其它激素释放 (2 抑胃肽有很强的刺激胰岛素分泌作用 (3)营养作用: 有些胃肠激素具有促进消化道组织代谢和生长的作用， 称为营养作用(trophic action), 如胃泌素能刺激胃泌酸部位粘膜和十二指肠粘膜DNA、RNA和蛋白质的合成。 3( 脑,肠肽的概念 在胃肠道和中枢神经系统双重分布的肽类物质称为脑,肠肽(brain-gut peptide) 第三节 化学性消化 一. 二.(略) 三.胃内消化 1( 胃液成分和作用 纯净的胃液pH0.9,1.5， 无色液体， 正常成人分泌量约1.5,2.5L,天， 包括无机物(HCl、Na、K、Cl等)和有机物(粘蛋白、消化酶等) (1) 盐酸， 也称胃酸 基础酸排出量:正常人空腹时盐酸的排出量， 一般为0,5mmol,小时。 最大酸排出量:在食物或药物的刺激下， 盐酸排出量， 正常人为20,25mmol/小时。 盐酸的分泌机制:H来源代谢水， H-K,ATP酶转运， (2) 胃蛋白酶原(pepsinogen) 主要来源主细胞, 其次是泌酸腺颈粘液细胞、贲门腺和幽门腺的粘液细胞、十二指肠近端的腺体。 73 (3) 粘液和碳酸氢盐 分泌粘液细胞:胃粘膜上皮细胞、泌酸腺颈粘液细胞、贲门腺、幽门腺 粘液的主要成分:糖蛋白 粘液,碳酸氢盐屏障(mucus-bicarbonate barrier): 胃粘膜表面粘液和碳酸 可有效保护胃粘膜。特点:粘度大， 表面氢盐共同形成的一道生理性屏障， pH为2.0， 上皮细胞面为7.0。 (4) 内因子(intrinsic factor): 壁细胞分泌， Mr为6万的糖蛋白， 促进VitB12的吸收。 2( 胃液分泌的调节 空腹时胃液不分泌或很少分泌， 食物是胃液分泌的自然刺激物， 通过神经,体液因素调节胃液的分泌。 (1) 影响胃液分泌的内源性刺激物 乙酰胆碱:作用壁细胞M3受体刺激胃酸的分泌，可被阿托品阻断。 胃泌素(gastrin):通过血液循环作用壁细胞， 有G-34和G-17， G-17刺激胃酸分泌作用比G-34强5,6倍。C端4个AA(色,甲硫,门冬,苯丙,NH2)是胃泌素的最小活性片段。 组胺(Histamine):由胃泌酸腺中肠嗜铬样细胞(enterochromaffin-like cell, ECL)分泌的， 具有很强的刺激胃酸分泌的作用， 作用壁细胞上H2 受体， 阻断剂为甲氢咪呱(cimetidine)。 ECL细胞上存在胃泌素和胆碱能受体， 胃泌素和Ach可通过作用于壁细胞上相应的受体而刺激胃酸的分泌。 生长抑素(somatostatin):14肽， 由胃体和胃窦粘膜内D细胞合成和释放。 对胃酸分泌有很强的抑制作用。原因:?抑制胃窦G细胞释放胃泌素;?抑制ECL细胞释放组胺;?直接抑制壁细胞的功能。 (2) 消化期胃液分泌的调节 头期:食物刺激头面部感受器而引起的胃液分泌， 包括条件反射(视、嗅、听等感受器)和非条件反射(口腔和咽喉等处机械和化学感受器)， 中枢包括延髓、下丘脑、边缘叶、和大脑皮层等。 胃期:食物刺激胃内感受器引起胃液的分泌， ?扩张刺激胃底、胃体部感受器， 通过迷走,迷走长反射和壁内神经丛的短反射， 直接和间接通过胃泌素引起胃腺分泌;?扩张刺激胃幽门部， 通过壁内神经丛的短反射， 引起G细胞分泌胃 74 泌素;?食物的化学成分直接作用于G细胞引起胃泌素的释放。 肠期:食物进入小肠后， 继续刺激胃液分泌。小肠粘膜释放"肠泌酸素(entero-oxyntin)"、 (3)胃酸分泌的抑制性条节 盐酸:胃窦PH降到1.2,1.5时， 胃酸分泌抑制。原因是?HCl直接抑制G细胞分泌，?HCl引起胃粘膜内D细胞释放生长抑素。 十二指肠内PH降到2.5以下时，胃酸刺激小肠粘膜释放胰泌素抑制胃酸分泌; HCl刺激十二指肠球部释放球抑胃素(bulbogastrone). 脂肪:引起小肠释放肠抑胃素(enterogastrone)， 可能不是独立激素， 而是数种具有此种作用激素的总称。 高张溶液:激活小肠内渗透压感受器， 通过肠,胃反射(entero-gastric reflex)抑制胃分泌。 (二) 胃的运动 作用:容纳食物、机械消化、排空食物 1( 主要形式 (1) 容受性舒张(receptive relaxaton):咀嚼、吞咽食物时， 食物对咽、食道等处的感受器刺激可引起胃头区肌肉舒张。 适应于大量食物的摄入，而胃内压变化不大。 (2) 蠕动: 起始于胃中部的， 约3次,分的环状收缩波。 2( 胃排空(gastric emptying): 胃内食糜由胃排人十二指肠的过程。进食5分钟后开始， 排空速度: 稀的、流质>稠的、固体的食物， 小颗粒>大颗粒 等渗溶液>非等渗溶液 糖>蛋白质>脂肪 混合食物排空通常需要4,6小时 (1) 胃排空促进因素 胃内物?扩张胃?壁内神经丛反射和迷走,迷走反射?胃运动加强 食物扩张刺激和化学成分?胃泌素释放?胃运动加强 (2) 十二指肠内抑制排空因素 75 肠,胃反射: 十二指肠内食物?酸、脂肪、渗透压、机械感受器?反射性抑制胃运动?排空减慢 2006-11-24 (3学时，第十二周) 四(小肠内的消化 (一) 胰液的分泌 1( 胰液的成分和作用 胰液是无色、无臭液体， 1,2L,日， PH为7.8,8.4， 等渗。 阳离子:Na，、K， 阴离子:HCO3-、Cl- 主要有: 胰酶由腺泡细胞分泌， (1) 碳水化合物水解酶: 胰淀粉酶(pancreatic amylase)， 是一种a,淀粉酶， 消化产物为糊精、麦芽糖、麦芽寡糖， 最适PH为6.7,7.0 (2) 脂类水解酶: 胰脂肪酶(lipase)， 可分解为甘油三酯、甘油一酯和甘油， 最适PH为7.5,8.5。 胰脂肪酶只有在胰腺分泌的辅脂酶(colipase)存在的条件下才能发挥作用。 (3) 蛋白水解酶: 主要有胰蛋白酶(trypsin)和糜蛋白酶(chymotrypsin)， 2( 胰液分泌的调节 消化间期胰液分泌很少， 但60,120分钟有短暂的周期性分泌。 (1) 神经调节: 食物的形象、气味， 食物对口腔、食道、胃和小肠的刺激都可通过神经反射(条件和非条件)引起胰液分泌。 传出神经是迷走神经。 (2) 体液调节:胰泌素(secrtin)主要作用于胰腺小导管上皮细胞， 使其分泌水分和碳酸氢盐， 因而使胰液量大为增加， 而酶的含量不高。胆囊收缩素(cholecystokinin, CCK)促进胰腺腺泡细胞分泌消化酶及促进胆囊平滑肌收缩 (3) 胰液分泌的反馈性调节: 小肠粘膜上段分泌CCK,释放肽， 可刺激小肠粘膜I细胞分泌CCK。 (二) 胆汁的分泌与排出 胆汁(bile)由肝细胞不断生成， 肝管流出， 经胆总管排入十二指肠， 或由肝管转入胆囊管而储存在胆囊内， 消化时再由胆囊排出。正常成人800,1000ml 76 ,日。 1( 胆汁的性质和成分 肝细胞胆汁(肝胆汁):金黄色或桔棕色， PH约7.4 胆囊胆汁:颜色变深， PH约6.8， 胆汁颜色由胆色素的种类和浓度决定。 ，、K+、Ca2，、HCO3-、; 有机物有胆汁酸、胆色素、成分:无机物有水、Na 脂肪酸、胆固醇、卵磷脂和粘蛋白。 胆汁中没有消化酶， 胆汁酸与甘氨酸结合形成的钠盐或钾盐称为胆盐(bile salt)。 2( 胆汁的作用 (1) 胆汁中的胆盐、胆固醇和卵磷脂等可作为乳化剂， 减小脂肪表面张力， 使脂肪裂解为直径为3,10um的脂肪微滴， 分散在肠腔内， 增加胰脂肪酶的作用面积， 使其分解脂肪的作用加速。 (2) 胆盐达到一定浓度可聚合形成微胶粒(micelle),肠腔中脂肪的分解产物， 如脂肪酸、甘油一酯等均可掺入到微胶粒中， 形成水溶性复合物(混合微胶粒)。 促进脂肪的消化吸收。 (3) 胆汁通过促进脂肪分解产物的吸收， 促进脂溶性维生素的吸收。 3( 胆汁分泌和排出的调节 食物在消化道内是引起胆汁分泌和排出的自然刺激物， 高蛋白食物(如蛋黄、肉等)引起胆汁流出最多， 高脂肪或混合食物次之， 糖类食物作用最小。 (1) 神经作用: 进食动作或食物对胃和小肠的刺激?神经反射性肝胆汁分泌少量增加， 胆囊收缩轻度加强。 反射的传出神经是迷走神经， 迷走神经还可通过引起胃泌素的释放间接引起肝胆汁分泌和胆囊收缩。 (2) 体液的作用: 胃泌素?肝细胞和胆囊?肝胆汁分泌和胆囊收缩 胃泌素?胃酸分泌增加?十二指肠?胰泌素释放?胆汁分泌增加 胰泌素?胆管系统?HCO3-分泌增多 蛋白质分解产物、HCl、脂肪?小肠上部粘膜I细胞?CCK?胆囊强烈收缩、Oddi括约肌松弛?大量胆汁排放 胆盐的肠肝循环:胆盐?小肠?90,回肠末端吸收?门静脉?肝脏?胆汁分泌， 每餐2,3次， 每次损失5,。 (三) 小肠液的分泌 小肠内腺体:十二指肠腺(又称为波氏腺， Brunner gland)和小肠腺(Liberkuhn 77 crypt) 1( 小肠液性质、成分和作用 碱性、PH7.6， 等渗， 1,3L/日 消化酶:肠致活酶， 激活胰蛋白酶原 对进入细胞的营养物质继续小肠上皮细胞内和刷状缘上:多种寡肽酶和肽酶， 消化。 2( 小肠液分泌的调节 经常性分泌， 分泌量变化很大。 食糜机械和化学刺激?小肠液分泌， 对扩张刺激最敏感。 主要通过肠壁内神经丛的局部反射引起， 外来神经作用不明显。 胃泌素、胰泌素、血管活性肠肽等?刺激小肠液分泌 (四) 小肠的运动 1( 消化间期小肠运动形式 周期性的移行性复合波(MMC)， 起源于胃。 2( 消化期小肠运动形式 (1) 紧张性收缩:是其它运动形式的基础 (2) 分节运动(segmentation contraction):是一种以环行肌为主的节律性舒缩活动， 是小肠特有的运动形式。 (3) 蠕动:可发生在小肠任何部位， 速度为0.5,2.0cm/s 3( 小肠运动的调节 (1) 肠道神经的作用: 机械化学刺激?肠壁感受器?局部反射引起小肠蠕动 (2) 外来神经的作用: 副交感神经能加强肠运动; 交感神经抑制肠运动 (3) 体液因素的作用: 小肠壁内神经丛和平滑肌对各种化学物质具有广 泛的敏感性， 胃肠激素和胺(如胃泌素、CCK、脑腓肽和5,HT等都可直接 作用于平滑肌上受体或通过神经介导而调节平滑肌的运动 78 总复习 79