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1、第一章:1.在熱力學(xué)的研究中,作為研究對(duì)象的物質(zhì)及其發(fā)生變化的范圍必需作出明確的規(guī)定。此范圍稱之為系統(tǒng),而在系統(tǒng)以外、與系統(tǒng)密切相關(guān)且影響所及的部分稱之為環(huán)境。2.系統(tǒng)與環(huán)境的關(guān)系:三類系統(tǒng)孤立系統(tǒng),與環(huán)境無能量和物質(zhì)的交換;-熵封閉系統(tǒng),與環(huán)境僅有能量交換,而無物質(zhì)交換的系統(tǒng),簡(jiǎn)稱閉系;-熱力學(xué)第一定律開放系統(tǒng),與環(huán)境交換能量和物質(zhì)的系統(tǒng),簡(jiǎn)稱開系。-非平衡態(tài)熱力學(xué)3.狀態(tài)函數(shù)和狀態(tài)方程 描述體系狀態(tài)使用的量稱之為狀態(tài)函數(shù)或狀態(tài)變量,反映了體系的宏觀性質(zhì)。體系宏觀性質(zhì)的狀態(tài)函數(shù)之間的關(guān)系可以由狀態(tài)方程描述。 比如,對(duì)于理想氣體而言,壓力(p),體積(v),溫度(t)這三個(gè)狀態(tài)變量之間的關(guān)系可
2、以由下列狀態(tài)方程式描述: pv=rt其中r為氣體常數(shù)r=8.314410.00026j/(molk ) 。當(dāng)p、v、t三個(gè)變量中的兩個(gè)決定了的時(shí)候,該理想氣體的狀態(tài)就可以確定了。4.狀態(tài)函數(shù)的特點(diǎn) 狀態(tài)函數(shù)單純的取決于系統(tǒng)的狀態(tài),即狀態(tài)一定,則描述該系統(tǒng)的狀態(tài)函數(shù)也就一定。同樣地,如果狀態(tài)發(fā)生變化,則至少有一種參數(shù)隨之改變。 狀態(tài)函數(shù)的變化只取決于給定系統(tǒng)的初始和最終狀態(tài),而與變化過程中所經(jīng)歷的一切狀態(tài)和途徑無關(guān),這是熱力學(xué)的一個(gè)重要特點(diǎn)。 根據(jù)狀態(tài)函數(shù)的性質(zhì)不同,我們大致可將其分為如下兩類:1)容量性質(zhì)狀態(tài)函數(shù)此類參數(shù)的數(shù)值與系統(tǒng)中物質(zhì)的量成正比,即整個(gè)系統(tǒng)的容量性質(zhì)狀態(tài)參數(shù)的數(shù)值,是系統(tǒng)各
3、部分該參數(shù)數(shù)值的總和。例如,一杯水的體積是各部分體積的總和,所以體積是容量性質(zhì)狀態(tài)參數(shù)。其他如質(zhì)量、熱容量等也均是容量性質(zhì)狀態(tài)參數(shù)。(2)強(qiáng)度性質(zhì)狀態(tài)函數(shù)此類參數(shù)的數(shù)值與系統(tǒng)中物質(zhì)的量無關(guān),即整個(gè)系統(tǒng)的強(qiáng)度性質(zhì)狀態(tài)參數(shù)的數(shù)值與系統(tǒng)各部分該參數(shù)的數(shù)值相同。例如,一杯水的溫度與水的數(shù)量無關(guān),各部分水的溫度與整杯水的溫度是同一數(shù)值,所以溫度是強(qiáng)度性質(zhì)狀態(tài)參數(shù)。其他如壓力、比容、密度等等亦是強(qiáng)度性質(zhì)狀態(tài)參數(shù)。5.熱力學(xué)第一定律: 能量守恒與轉(zhuǎn)換定律是自然界的一個(gè)基本規(guī)律。自然界中一切物質(zhì)都具有能量。能量既不可能被創(chuàng)造,也不可能被消滅,而只能從一種形式轉(zhuǎn)變?yōu)榱硪环N形式。 熱力學(xué)第一定律是能量守恒與轉(zhuǎn)換定
4、律在熱力學(xué)中的應(yīng)用,它確定了熱能與其他形式能量相互轉(zhuǎn)換時(shí)在數(shù)量上的關(guān)系,其文字表述為:當(dāng)熱能與其他形式能量相互轉(zhuǎn)換時(shí),能的總量保持不變。熱力學(xué)第一定律還有一種等式表述如下:進(jìn)入系統(tǒng)的能量-離開系統(tǒng)的能量=系統(tǒng)儲(chǔ)存能量的變化。封閉系統(tǒng)熱力學(xué)第一定律的數(shù)學(xué)表達(dá)6.熱力學(xué)能(內(nèi)能):熱力學(xué)能,簡(jiǎn)稱熱能,又稱內(nèi)能,它主要是指系統(tǒng)內(nèi)部一切形式的能量的總和,包括組成系統(tǒng)的所有粒子的各種運(yùn)動(dòng)能、相互作用能和與粒子結(jié)構(gòu)有關(guān)的化學(xué)能。 它主要是指系統(tǒng)內(nèi)部一切形式的能量的總和,包括組成系統(tǒng)的所有粒子的各種運(yùn)動(dòng)能、相互作用能和與粒子結(jié)構(gòu)有關(guān)的化學(xué)能。運(yùn)動(dòng)能主要包括粒子的移動(dòng)動(dòng)能、粒子的轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)能和原子振動(dòng)動(dòng)能,也稱系
5、統(tǒng)的內(nèi)動(dòng)能,它是溫度的函數(shù);相互作用能主要指系統(tǒng)內(nèi)部具有克服粒子間相互作用力所形成的粒子位能,也稱系統(tǒng)的內(nèi)位能,它是比容和溫度的函數(shù);系統(tǒng)的熱力學(xué)能是其質(zhì)量、溫度和比容的函數(shù),也是一個(gè)狀態(tài)函數(shù),通常用u表示,單位為焦耳(j)。熱力學(xué)能具有以下性質(zhì):(1)系統(tǒng)的狀態(tài)一定時(shí),其熱力學(xué)能是一單值函數(shù);(2)熱力學(xué)能的絕對(duì)值是無法確定的;(3)系統(tǒng)狀態(tài)發(fā)生變化時(shí),其熱力學(xué)能的改變值只取決于系統(tǒng)的始態(tài)和終態(tài)。 7.熱力學(xué)第一定律的數(shù)學(xué)表達(dá) :為了定量的分析系統(tǒng)在熱力過程中的能量變化,我們根據(jù)前面講述的內(nèi)容,得出了封閉系統(tǒng)熱力學(xué)第一定律的數(shù)學(xué)表達(dá) 式中u代表系統(tǒng)內(nèi)能的變化。內(nèi)能增加,u0;內(nèi)能減少,u0。
6、q代表在熱力過程中封閉系統(tǒng)與外界交換的凈熱量。系統(tǒng)吸熱,q0;系統(tǒng)放熱,q0。w為封閉系統(tǒng)通過邊界與外界交換的凈功。環(huán)境對(duì)系統(tǒng)做功,w0;系統(tǒng)對(duì)環(huán)境做功,w0。功包括機(jī)械功、體積功、電功、表面功等形式。體積功的計(jì)算:8.基礎(chǔ)代謝的定義: 人體在1825室溫下,空腹、平臥并處于清醒、安靜的狀態(tài)稱為基礎(chǔ)狀態(tài)。 維持心跳、呼吸等基本生命活動(dòng)所必需的最低能量代謝,稱基礎(chǔ)代謝(bm)。其數(shù)值與性別、年齡、身高、體重、健康狀況有關(guān)。 機(jī)體產(chǎn)生的能量最終全部變?yōu)闊崮埽虼藶榱吮容^不同個(gè)體能量代謝的水平,可用機(jī)體每小時(shí)每平方米體表面積散發(fā)的熱量(kj/hm2),即基礎(chǔ)代謝率(bmr)來表示。 它并非人體的最低
7、代謝率,因?yàn)槭焖瘯r(shí)比清醒時(shí)代謝率還要低810%;基礎(chǔ)代謝率的異常變化是一些疾病的征兆,如,甲狀腺機(jī)能不足,低2040%;亢進(jìn),高出2580%9.呼吸商和氧熱摩爾 10.熱力學(xué)第二定律熱力學(xué)第一定律指出,隔離體系中,能量是守恒的;熱力學(xué)第二定律則要闡述兩個(gè)問題:(1)熱和功等能量形式的轉(zhuǎn)化是有方向的,因而實(shí)際能夠進(jìn)步的過程也有一定的方向。如在隔離體系中,自發(fā)進(jìn)行的方向:氣體的自發(fā)膨脹;熱物體可以自發(fā)冷卻;重物自發(fā)下落。(2) 熱轉(zhuǎn)化為功是有限度的。熱力學(xué)第二定律是從討論能量轉(zhuǎn)化的方向和限度問題,引入的熵函數(shù),并導(dǎo)出了其它熱力函數(shù),來討論實(shí)際過程如化學(xué)反應(yīng)的方向和限度。11.自發(fā)變化的共同特征 -
8、不可逆性自發(fā)變化是指能夠自動(dòng)發(fā)生的變化,即無需外力幫忙,任其自然,不去管它,即可發(fā)生的變化。而自發(fā)變化的逆過程則不能自動(dòng)進(jìn)行。這種自發(fā)變化在實(shí)際生活當(dāng)中的例子是很多如:熱量由高溫物體傳入低溫物體,它的逆過程不會(huì)自動(dòng)進(jìn)行,即熱不能自動(dòng)從低溫物體傳到高溫物體。在焦耳的熱功當(dāng)量實(shí)驗(yàn)中,重物下降,帶動(dòng)攪拌器,量熱器中的水被攪拌,從而水溫上升。而它的逆過程不會(huì)自動(dòng)進(jìn)行,即水的溫度不會(huì)自動(dòng)降低,而重物被舉起,即不可能從單一熱源取出熱使之完全變?yōu)楣?,而不發(fā)生其它的變化。從上面例子可以看出,一切自發(fā)變化都有一定的變化方向,并且都是不會(huì)自動(dòng)逆向進(jìn)行,這就是自發(fā)變化的共同特征。即:自發(fā)變化是不可逆過程。 這個(gè)結(jié)論
9、是經(jīng)驗(yàn)的總結(jié),也是熱力學(xué)第二定律的基礎(chǔ)??赡孢^程: 過程正反各一次,系統(tǒng)和外界都完全恢復(fù)原狀,不引起其他變化。也就是準(zhǔn)靜態(tài)過程+無耗散效應(yīng)不可逆過程:欲使系統(tǒng)和外界都恢復(fù)原狀,必引起其他變化.結(jié)論:自發(fā)的熱過程都是不可逆過程;不可逆過程是由不可逆因素引起的;不可逆因素包括:耗散效應(yīng),有限勢(shì)差;所有的不可逆過程在其不可逆這一點(diǎn)上是完全等價(jià)的.自發(fā)過程的共同特征是熱力學(xué)不可逆過程,對(duì)這一客觀規(guī)律,總結(jié)出一個(gè)普通原理,這就是熱力學(xué)第二定律(second law of thermodynamics)幾種表述: “熱不能自動(dòng)從低溫物體傳到高溫物體”-克勞修斯說法 “不能制造出一種循環(huán)操作的機(jī)器,其作用只
10、是從單一熱源吸熱并將一重物舉起”-開爾文說法 “第二類永動(dòng)機(jī)不可能造成的”“隔離體系中自發(fā)過程向著熵增大的方向進(jìn)行”幾點(diǎn)說明:三種表述都是等效。對(duì)熱不能完全變?yōu)楣Φ睦斫猓仨毷遣灰鹌渌兓癁闂l件。 熱不能從低溫轉(zhuǎn)入高溫,強(qiáng)調(diào)自動(dòng),即不需外界幫忙。熱力學(xué)第二定律是在蒸氣機(jī)發(fā)展的推動(dòng)下建立起來,本來的目的是為了解決熱功轉(zhuǎn)化的方向和限度,即蒸氣機(jī)的熱轉(zhuǎn)化為功的效率。但是通過大量的實(shí)踐證明了它也是研究所有宏觀(包括化學(xué)變化)的方向和限度的基礎(chǔ)。11.昂薩格(onsager)提出線性唯象系數(shù)滿足如下關(guān)系:即第 i 種力對(duì)第 j 種流的影響與第 j 種力對(duì)第 i 種流的影響相同。這一關(guān)系稱為昂薩格倒易關(guān)
11、系,它具有極大的普遍性,已得到許多實(shí)驗(yàn)事實(shí)的支持,它是線性非平衡態(tài)熱力學(xué)的一條基本定理。 9. 卡若循環(huán);卡若效率為了找出熱機(jī)實(shí)際效率的極限,卡諾根據(jù)蒸氣機(jī)的四個(gè)過程,設(shè)想了由可逆過程構(gòu)成的循環(huán)過程,工質(zhì)為理想氣體理想氣體的卡諾循環(huán)。 用p v表示為: 卡諾效率為卡諾可逆熱機(jī)的效率10. 熵(s) s為狀態(tài)函數(shù),量綱 j/k。 隔離體系的熵永不減少熱力學(xué)第二定律的第三種表述。12. . 理想氣體的熵計(jì)算熱力學(xué)第二定律本質(zhì),結(jié)論:一切自發(fā)過程,都是向熵增加方向進(jìn)行,或向著混亂度增加的方向進(jìn)行。這是熱力學(xué)第二定律所闡明的不可逆過程的本質(zhì)。 玻爾茲曼熵公式把宏觀狀態(tài)量s與微觀量子態(tài)數(shù),即宏觀態(tài)出現(xiàn)的
12、概率聯(lián)系起來,揭示了熵函數(shù)的統(tǒng)計(jì)意義。11. 昂賽格倒易關(guān)系;p9 jp=lx13.非平衡態(tài)熱力學(xué)因?yàn)椋?jīng)典熱力學(xué)處理的問題是平衡態(tài),它對(duì)熵趨向于極大值的論斷,是指孤立系統(tǒng)而言的。生命系統(tǒng),無疑是開放的系統(tǒng),不斷地與外界進(jìn)行著物質(zhì)與能量的交換。所以,研究生命特征的熱力學(xué)只能與開放系統(tǒng)、非平衡態(tài)或稱之為不可逆過程的熱力學(xué)聯(lián)系在一起。熱力學(xué)第二定律說明了孤立系統(tǒng)中進(jìn)行的自然過程有方向性: 有序 無序 (退化,克勞修斯提出)自然界實(shí)際上也存在許多相反的過程:無序 有序 (進(jìn)化,達(dá)爾文提出)一個(gè)系統(tǒng)由無序變?yōu)橛行虻淖匀滑F(xiàn)象稱為自組織現(xiàn)象。自組織現(xiàn)象是與熱力學(xué)第二定律的 有序 無序 時(shí)間箭頭相矛盾的!要
13、將它們用物理學(xué)規(guī)律統(tǒng)一起來,必須抓住孤立系統(tǒng)與開放系統(tǒng)的區(qū)別。系統(tǒng)的分類:a 孤立系統(tǒng):與環(huán)境既沒有物質(zhì)交換也沒有能量交換b 封閉系統(tǒng):與環(huán)境有能量交換,但沒有物質(zhì)交換c 開放系統(tǒng):與環(huán)境既有能量交換,也有物質(zhì)交換為了找出從無序到有序轉(zhuǎn)化的規(guī)律,就需要研究系統(tǒng)離開平衡態(tài)時(shí)的行為。系統(tǒng)離開平衡態(tài)是在外界影響下發(fā)生的。當(dāng)外界的影響(如產(chǎn)生的溫度梯度或密度梯度)不大,以致在系統(tǒng)那引起的不可逆響應(yīng)(如產(chǎn)生的熱流或物質(zhì)流)也不大,而認(rèn)為二者間只有簡(jiǎn)單的線性關(guān)系時(shí),可以認(rèn)為系統(tǒng)很接近于平衡態(tài)的情況,即所謂非平衡態(tài)的線性區(qū)。以這種情況為研究對(duì)象的熱力學(xué)叫做線性非平衡態(tài)熱力學(xué)。如果外界的影響是恒定的,系統(tǒng)最終
14、會(huì)達(dá)到一個(gè)不隨時(shí)間變化的狀態(tài)。這種穩(wěn)定的非平衡態(tài)叫做非平衡定態(tài)。對(duì)自組織現(xiàn)象的研究在本世紀(jì)前半葉首先是從近平衡態(tài)區(qū),即線性區(qū)開始的,而對(duì)非平衡態(tài)的研究則更加引起了人們的注意。非平衡態(tài)熱力學(xué)指出了在遠(yuǎn)離平衡時(shí)出現(xiàn)分支現(xiàn)象和對(duì)稱破缺不穩(wěn)定現(xiàn)象的可能性,從而為用物理學(xué)或化學(xué)原理來解釋自然界中出現(xiàn)的各種宏觀有序現(xiàn)象掃清了最主要的障礙。非平衡態(tài)熱力學(xué)并不是拋棄經(jīng)典熱力學(xué)的基本結(jié)論,例如熱力學(xué)第二定律,而是給以新的解釋和重要的補(bǔ)充,從而使人們對(duì)自然界的發(fā)展過程有了一個(gè)比較完整的認(rèn)識(shí)在平衡態(tài)附近,發(fā)展過程主要表現(xiàn)為趨向平衡態(tài)或與平衡態(tài)有類似行為的非平衡定態(tài),并總是伴隨著無序的增加與宏觀結(jié)構(gòu)的破壞;而在遠(yuǎn)離平
15、衡的條件下,非平衡定態(tài)可以變得不穩(wěn)定,發(fā)展過程可以經(jīng)受突變,并導(dǎo)致宏觀結(jié)構(gòu)的形成和宏觀有序的增加。這種認(rèn)識(shí)不僅為弄清物理學(xué)和化學(xué)中各種有序現(xiàn)象的起因指明了方向,也為闡明像生命的起源、生物進(jìn)化以至宇宙發(fā)展等復(fù)雜問題提供了有益的啟示,更有助于人們對(duì)宏觀過程不可逆性的本質(zhì)及其作用的認(rèn)識(shí)。第3章 :矢量分析和場(chǎng)1矢量、標(biāo)量;2.矢量點(diǎn)積,x積3.標(biāo)量場(chǎng)梯度,矢量場(chǎng)散度 散度作為由每單位體積流出量的一種度量等價(jià)于電源密度。 4. 單極子,偶極子;泊松方程 第4章 :細(xì)胞與細(xì)胞膜1. 細(xì)胞膜化學(xué)組成:主要由脂質(zhì)和蛋白質(zhì)組成的生物膜。此外還有糖類,以糖蛋白和糖脂的形式存在。2. 細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu):液態(tài)鑲嵌式模型
16、,亦稱流動(dòng)鑲嵌模型。3. 細(xì)胞的通透性:選擇通透性,即有選擇地進(jìn)行物質(zhì)交換,是細(xì)胞最基本的生命活動(dòng)之一。不同的細(xì)胞,在不同的條件下對(duì)不同的物質(zhì),通透性的大小有所不同。通透的物質(zhì),包括水、非電解質(zhì)和電解質(zhì),如糖、氨基酸、鉀和鈉等離子。研究細(xì)胞對(duì)各種物質(zhì)的通透性,通常采用體積大、結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單的分散細(xì)胞,如細(xì)菌、粗大的神經(jīng)軸突等。生物膜,半透膜:一種只允許某些物質(zhì)透過,而不允許另一些物質(zhì)透過的薄膜,如動(dòng)物的膀胱膜、細(xì)胞膜、毛細(xì)血管壁、人工制備的火棉膠膜等,不同的半透膜通透性不同。滲透:水分子易于從溶質(zhì)濃度低的一側(cè)經(jīng)過半透膜運(yùn)動(dòng)到溶質(zhì)濃度高的一側(cè)。水能透過細(xì)胞膜,各種細(xì)胞對(duì)水的通透性的大小不同。產(chǎn)生滲透
17、現(xiàn)象和滲透壓必須具備兩個(gè)條件:1.在溶劑(例如水)中必須有溶質(zhì)存在,構(gòu)成溶液;2.需存在只能透過溶劑而不能透過溶質(zhì)或只能透過小分子而不能透過大分子的半透膜。滲透壓:水的滲透速率決定于細(xì)胞膜內(nèi)外的滲透壓。將半透膜m(只能透過溶劑的纖維素膜、膀胱膜)隔開,當(dāng)注入溶劑于i,注入溶液(溶劑加溶質(zhì))于ii時(shí),i中的溶劑將通過m向ii滲入,ii的液位h升高,最后達(dá)到平衡。設(shè)d為溶液密度,g為重力加速度,ii比i承受的靜液壓要大: =pii - pi =dgh 這個(gè)就是滲透壓,在生理學(xué)上它也是重要的物理化學(xué)常數(shù)之一滲透壓(osmotic pressure)的定義是:將純?nèi)軇┡c溶液用半透膜隔開,為了維持滲透平
18、衡所需要施加于溶液的額外壓力。符號(hào)為,單位為pa或kpa。半透膜的存在和膜兩側(cè)單位體積內(nèi)溶劑分子數(shù)不相等是產(chǎn)生滲透現(xiàn)象的兩個(gè)必要條件。滲透的方向總是溶劑分子從純?nèi)軇┫蛉芤?,或是從稀溶液向濃溶液一方遷移。vant hoff定理:1886年范特荷甫(vant hoff)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得出一條規(guī)律:對(duì)稀溶液來說,滲透壓與溶液的濃度和溫度成正比,它的比例常數(shù)就是氣體狀態(tài)方程式中的常數(shù)r。這條規(guī)律稱為范特荷甫定律。用方程式表示如下: v=nrt =crt式中為稀溶液的滲透壓,v為溶液的體積,c為溶液的濃度,r為氣體常數(shù),n為溶質(zhì)的物質(zhì)的量,t為絕對(duì)溫度。常數(shù)r的數(shù)值與和v的單位有關(guān),當(dāng)?shù)膯挝粸閗pa,v的
19、單位為升(l)時(shí),r值為8.31kpalk-1mol-1。范特霍甫定律的數(shù)學(xué)表達(dá)式表明,在一定溫度下,難揮發(fā)非電解質(zhì)稀溶液的滲透壓與單位體積溶液中溶質(zhì)的物質(zhì)的量成正比,而與溶質(zhì)的本性無關(guān)。 對(duì)于稀溶液,其物質(zhì)的量濃度(c)近似地等于質(zhì)量摩爾濃度(bb),又可寫成 bb rt 定義:溶液中某溶質(zhì)b的物質(zhì)的量除以溶劑的質(zhì)量,稱為該溶質(zhì)的質(zhì)量摩爾濃度 例1 計(jì)算臨床輸液用的50.0gl1葡萄糖(c6h12o6)溶液在310.0k時(shí)的滲透壓。 解:葡萄糖(c6h12o6)的摩爾質(zhì)量為180.0gmol1,則 c=50.0/180.0=0.278mol l1 crt 0.2788.314310.0 7.
20、16102(kpa) 例2:將5.18g某蛋白質(zhì)溶于適量水中,配成1.00l溶液,在298.0k時(shí)測(cè)得溶液的滲透壓為0.413kpa,求此蛋白質(zhì)的摩爾質(zhì)量。 解:設(shè)此蛋白質(zhì)的摩爾質(zhì)量為mb (gmol1),已知蛋白質(zhì)質(zhì)量mb5.18g,溶液體積v1.00l。對(duì)于相同c的非電解質(zhì)溶液,在一定溫度下,因?yàn)閱挝惑w積溶液中所含溶質(zhì)的粒子(分子)數(shù)目相等,所以滲透壓是相同的。如0.3moll-1葡萄糖溶液與0.3moll-1蔗糖溶液的滲透壓相同。但是,相同c的電解質(zhì)溶液和非電解質(zhì)溶液的滲透壓則不相同。例如,0.3mol.l-1nacl溶液的滲透壓約為0.3mol.l-1葡萄糖溶液滲透壓的2倍。這是由于在
21、nacl溶液中,每個(gè)nacl粒子可以離解成1個(gè)na +和1個(gè)cl。而葡萄糖溶液是非電解質(zhì)溶液,所以0.3moll-1nacl溶液的滲透壓約為0.3 moll-1葡萄糖溶液的2倍。在37c(t=310k)時(shí),葡萄糖溶液的濃度為0.30mol/l,=7.73105pa,但是對(duì)于nacl溶液只要濃度為0.15mol/l即可產(chǎn)生相等的滲透壓,因?yàn)橐粋€(gè)分子nacl可以電離出na+和cl-兩個(gè)離子。等滲、低滲和高滲溶液溶液滲透壓的高低是相對(duì)的,滲透壓相等的兩種溶液稱為等滲溶液(isotonic solution),滲透壓不等的兩種溶液,滲透壓相對(duì)低的溶液稱為低滲溶液(hypotonic solution)
22、,滲透壓相對(duì)高的溶液稱為高滲溶液(hypertonic solution)。 醫(yī)學(xué)上的等滲、低滲和高滲溶液是以血漿的滲透濃度為標(biāo)準(zhǔn)確定的。臨床上規(guī)定:滲透濃度在280320 m moll1的溶液為生理等滲溶液;滲透濃度小于280 m moll1的溶液稱為低滲溶液;滲透濃度大于320 m moll1的溶液稱為高滲溶液。許多非電解質(zhì)能夠透過細(xì)胞膜。擴(kuò)散:是物質(zhì)由高濃度區(qū)域向低濃度區(qū)域運(yùn)動(dòng)的自發(fā)過程。它傾向于消除該物質(zhì)在兩個(gè)區(qū)域的濃度差。擴(kuò)散是熵增驅(qū)動(dòng)的放能過程,物質(zhì)分子達(dá)到更加無序發(fā)布的隨意熱運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。簡(jiǎn)單擴(kuò)散:被動(dòng)輸運(yùn),沿濃度梯度的方向擴(kuò)散設(shè)細(xì)胞外溶質(zhì)的濃度為c0,同種溶質(zhì)在細(xì)胞內(nèi)的濃度為ci。
23、又設(shè)這種溶質(zhì)的脂水分配系數(shù)為k,其定義為:式中cm及cw分別代表溶質(zhì)在脂內(nèi)和在水中的溶解度。為化合物在脂相和水相間達(dá)到平衡時(shí)的濃度比值,通常是以化合物在有機(jī)相中的濃度為分子,在水相中的濃度為分母。脂水分配系數(shù)越大,越易溶于脂,反之則越易溶于水。易溶于脂的物質(zhì)在機(jī)體內(nèi)呈現(xiàn)親脂性或疏水性,而易溶于水的現(xiàn)象成為親水性。當(dāng)細(xì)胞外液及內(nèi)液中溶質(zhì)的濃度分別為co及ci時(shí),在細(xì)胞膜的外表面內(nèi)的溶質(zhì)濃度為cmo=kco時(shí),在細(xì)胞膜的內(nèi)表面內(nèi)的溶質(zhì)濃度為cmi=kci。設(shè)coci ,則cmocmi ,跨膜的濃度梯度為(cmo-cmi) / l ,其中l(wèi)代表膜的厚度。 jd代表單位時(shí)間內(nèi)通過單位膜面積溶質(zhì)遷移的量
24、,稱為擴(kuò)散速率。d為單位濃度梯度時(shí)的擴(kuò)散速率,稱為擴(kuò)散系數(shù),隨細(xì)胞與溶質(zhì)的種類而不同。用p代表dkl,則上式寫成jd=p (co - ci) 式中p稱為通透系數(shù),可以代表某種細(xì)胞對(duì)某種溶質(zhì)通透性的大小。協(xié)助擴(kuò)散:某些代謝所需物質(zhì),如葡萄糖、氨基酸、嘌呤、甘油等,能夠順濃度梯度進(jìn)入某些細(xì)胞,如紅細(xì)胞、肌細(xì)胞、脂肪細(xì)胞等。這些物質(zhì),脂溶性小,分子較大,如果是按照簡(jiǎn)單擴(kuò)散的方式進(jìn)入細(xì)胞,則通透性應(yīng)該很小,而實(shí)際上通透性較大。因此,認(rèn)為細(xì)胞膜上存在著某種轉(zhuǎn)運(yùn)系統(tǒng),能夠幫助這些物質(zhì)通過細(xì)胞膜。這種經(jīng)過轉(zhuǎn)運(yùn)系統(tǒng)而又順濃度梯度的通透方式,稱為協(xié)助擴(kuò)散。這種擴(kuò)散具有飽和性與結(jié)構(gòu)特異性。設(shè)細(xì)胞放在某種溶液中溶液
25、濃度為co,若這種溶質(zhì)以協(xié)助擴(kuò)散的方式進(jìn)入細(xì)胞,擴(kuò)散速率j隨co而增長(zhǎng),但不成正比,當(dāng)co值大到一定程度時(shí)j趨于一固定值,最大的擴(kuò)散速率以jm表示。進(jìn)入細(xì)胞的擴(kuò)散速率與外液濃度之間關(guān)系表示如下: 式中常數(shù)km代表擴(kuò)散速率到達(dá)jm/2時(shí)的c0 協(xié)助擴(kuò)散的特征: 1)轉(zhuǎn)運(yùn)速率高(2)存在最大轉(zhuǎn)運(yùn)速率,因此可用km值衡量某種物質(zhì)的轉(zhuǎn)運(yùn)速率。(3)km值反應(yīng)轉(zhuǎn)運(yùn)的特異性(紅細(xì)胞質(zhì)膜d構(gòu)型葡萄糖km為1.5mmol/l,l構(gòu)型葡萄糖km大于3000mmol/l。(4)細(xì)胞膜上存在轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白,負(fù)責(zé)無機(jī)離子和水溶性有機(jī)小分子的跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)。與簡(jiǎn)單擴(kuò)散的比較: 協(xié)助擴(kuò)散需要膜蛋白的幫助,并且比簡(jiǎn)單擴(kuò)散的速度要快幾個(gè)
26、數(shù)量級(jí)。 簡(jiǎn)單擴(kuò)散的速率與溶質(zhì)的濃度成正比,而膜蛋白幫助的協(xié)助擴(kuò)散可以達(dá)到最大值, 當(dāng)溶質(zhì)的跨膜濃度差達(dá)到一定程度時(shí),協(xié)助擴(kuò)散的速度不再提高。 在簡(jiǎn)單擴(kuò)散中,結(jié)構(gòu)上相似的分子以基本相同的速度通過膜,而在協(xié)助擴(kuò)散中,運(yùn)輸?shù)鞍拙哂懈叨鹊倪x擇性。如運(yùn)輸?shù)鞍啄軌驇椭咸烟强焖龠\(yùn)輸,但不幫助與葡萄糖結(jié)構(gòu)類似的糖類運(yùn)輸。 與簡(jiǎn)單擴(kuò)散不同,運(yùn)輸?shù)鞍椎膮f(xié)助擴(kuò)散作用也會(huì)受到各種抑制。膜運(yùn)輸?shù)鞍椎倪\(yùn)輸作用也會(huì)受到類似于酶的競(jìng)爭(zhēng)性抑制,以及蛋白質(zhì)變性劑的抑制作用。細(xì)胞對(duì)離子的通透性:細(xì)胞內(nèi)外,存在著na+、k+、ca2+、cl-等各種離子,它們?cè)诩?xì)胞內(nèi)外有不同的分布。 由于細(xì)胞內(nèi)有不能通過細(xì)胞膜的大分子陰離子,因而
27、細(xì)胞內(nèi)可以通透的陰離子(主要是cl-)的濃度小于細(xì)胞外。 陽離子(主要是k+ 、na+)在細(xì)胞內(nèi)外的濃度也不同。k+在細(xì)胞內(nèi)的濃度比細(xì)胞外大得多,而與此相反,na+在細(xì)胞外的濃度比細(xì)胞內(nèi)要大得多。 易化擴(kuò)散:轉(zhuǎn)運(yùn)系統(tǒng)主要是轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白。(被動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn))4. 總通量當(dāng)擴(kuò)散和電場(chǎng)力同時(shí)存在時(shí)的總通量nernst-planck方程方程描述了在擴(kuò)散和電場(chǎng)力影響下p離子的通量。p離子的通量乘以每mol離子所帶的電荷數(shù)fzp后,該通量密度就變?yōu)殡娏髅芏龋旱?章 細(xì)胞膜電位1.興奮:不同組織或細(xì)胞受刺激而發(fā)生反應(yīng)時(shí),外部可見的反應(yīng)形式有可能不同,如各種肌細(xì)胞表現(xiàn)機(jī)械收縮,腺細(xì)胞表現(xiàn)分泌活動(dòng)等,但所有這些變化都是由刺
28、激引起的。 2.興奮性:當(dāng)這些組織受到一些外加的刺激因素(如機(jī)械的、化學(xué)的、溫?zé)岬幕蜻m當(dāng)?shù)碾姶碳ぃ┳饔脮r(shí),可以應(yīng)答性出現(xiàn)一些特定的反應(yīng)或暫時(shí)性的功能改變。這些活組織或細(xì)胞對(duì)外界刺激發(fā)生反應(yīng)的能力。3.閾強(qiáng)度 3.可興奮細(xì)胞或可興奮組織:在各種動(dòng)物組織中,一般以神經(jīng)和肌細(xì)胞,以及某些腺細(xì)胞表現(xiàn)出較高的興奮性;這就是說它們只需接受較小的程度的刺激,就能表現(xiàn)出某種形式的反應(yīng)。4.動(dòng)作電位:指可興奮細(xì)胞受到刺激而興奮時(shí),在靜息電位的基礎(chǔ)上膜兩側(cè)的電位發(fā)生快速而可逆的倒轉(zhuǎn)和復(fù)原。這種電位變化稱作動(dòng)作電位。極化(polarization)膜兩側(cè)存在的內(nèi)負(fù)外正的電位狀態(tài)。去極化(depolarization
29、)膜電位絕對(duì)值逐漸減小的過程。超極化(over-polarization)膜電位絕對(duì)值高于靜息電位的狀態(tài)。復(fù)極化(repolarization)膜電位去極化后逐步恢復(fù)極化狀態(tài)的過程。動(dòng)作電位包括三個(gè)基本過程:(1)去極化,膜內(nèi)原來存在的負(fù)電位迅速消失,即膜電位的極化狀態(tài)消失。(2)反極化,繼去極化之后,進(jìn)而發(fā)展為極化狀態(tài)倒轉(zhuǎn),即轉(zhuǎn)變?yōu)槟?nèi)為正,膜外為負(fù)。(3)復(fù)極化,膜內(nèi)電位達(dá)到頂峰后開始下降,恢復(fù)至原來靜息電位水平。5.刺激:可以泛指細(xì)胞所處環(huán)境因素的任何改變;亦即各種能量形式的理化因素的改變,都可能對(duì)細(xì)胞構(gòu)成刺激。6.閾值:把引起組織興奮、即產(chǎn)生動(dòng)作電位所需的最小刺激強(qiáng)度,作為衡量組織興奮
30、性高低的指標(biāo);強(qiáng)度小于閾值的刺激,稱為閾下刺激;閾下刺激不能引起興奮或動(dòng)作電位,但并非對(duì)組織細(xì)胞不產(chǎn)生任何影響。閾值越小,說明組織的興奮性越高。細(xì)胞水平的生物電現(xiàn)象主要有兩種表現(xiàn)形式,這就是它們?cè)诎察o時(shí)具有的靜息電位和它們受到刺激時(shí)產(chǎn)生的動(dòng)作電位。7.靜息電位:細(xì)胞未受刺激時(shí)存在于細(xì)胞內(nèi)外兩側(cè)的電位差。 在靜息狀態(tài)下,細(xì)胞膜內(nèi)k+的高濃度和安靜時(shí)膜主要對(duì)k+的通透性,是大多數(shù)細(xì)胞產(chǎn)生和維持靜息電位的主要原因。(k+的平衡電位)膜兩側(cè)的電-化學(xué)(濃度)勢(shì)代數(shù)和為零時(shí),將不會(huì)再有k+的跨膜凈移動(dòng) 。7.極化電位極化電位就是電極在通過電流前后,其電位的差值,分陽極極化電位和陰極極化電位,即:陽極初始
31、電位、陰極初始電位與平衡電位的差值。8.nernst電位:12. 戈德曼方程推導(dǎo)(重要)9. 細(xì)胞膜的電學(xué)模型(畫圖、公式推導(dǎo))背上11. 必須背上動(dòng)作電位 (1)概念:可興奮組織或細(xì)胞受到閾上刺激時(shí),在靜息電位基礎(chǔ)上發(fā)生的快速、可逆轉(zhuǎn)、可傳播的細(xì)胞膜兩側(cè)的電變化。動(dòng)作電位的主要成份是峰電位。 (2)形成條件: 細(xì)胞膜兩側(cè)存在離子濃度差,細(xì)胞膜內(nèi)k+濃度高于細(xì)胞膜外,而細(xì)胞外na+、ca2+、cl-高于細(xì)胞內(nèi),這種濃度差的維持依靠離子泵的主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)。(主要是na+-k+泵的轉(zhuǎn)運(yùn))。 細(xì)胞膜在不同狀態(tài)下對(duì)不同離子的通透性不同,例如,安靜時(shí)主要允許k+通透,而去極化到閾電位水平時(shí)又主要允許na+通透
32、。 可興奮組織或細(xì)胞受閾上刺激。 (3)形成過程:閾刺激細(xì)胞部分去極化na+少量?jī)?nèi)流去極化至閾電位水平na+內(nèi)流與去極化形成正反饋(na+爆發(fā)性內(nèi)流)達(dá)到na+平衡電位(膜內(nèi)為正膜外為負(fù))形成動(dòng)作電位上升支。 膜去極化達(dá)一定電位水平na+內(nèi)流停止、k+迅速外流形成動(dòng)作電位下降支。 (4)形成機(jī)制:動(dòng)作電位上升支na+內(nèi)流所致。 動(dòng)作電位的幅度決定于細(xì)胞內(nèi)外的na+濃度差,細(xì)胞外液na+濃度降低動(dòng)作電位幅度也相應(yīng)降低,而阻斷na+通道(河豚毒)則能阻礙動(dòng)作電位的產(chǎn)生。 動(dòng)作電位下降支k+外流所致。 動(dòng)作電位時(shí)細(xì)胞受到刺激時(shí)細(xì)胞膜產(chǎn)生的一次可逆的、可傳導(dǎo)的電位變化。產(chǎn)生的機(jī)制為閾刺激或閾上刺激使膜
33、對(duì)na+的通透性增加, na+順濃度梯度及電位差內(nèi)流,使膜去極化,形成動(dòng)作電位的上升支。na+通道失活,而 k+通道開放,k+外流,復(fù)極化形成動(dòng)作電位的下降支。鈉泵的作用,將進(jìn)入膜內(nèi)的na+泵出膜外,同時(shí)將膜外多余的 k+泵入膜內(nèi),恢復(fù)興奮前是離子分布的濃度。 膜電位/靜息電位 :細(xì)胞生命活動(dòng)過程中伴隨的電現(xiàn)象,存在于細(xì)胞膜兩側(cè)的電位差稱膜電位。(membrane potential) 通常是指以膜相隔的兩溶液之間產(chǎn)生的電位差。生物細(xì)胞被以半透性細(xì)胞膜,而膜兩邊呈現(xiàn)的生物電位就是這種電位,平常把細(xì)胞內(nèi)外的電位差叫膜電位。如果把兩種電解質(zhì)用膜隔開,使一側(cè)含有不能透過該膜的粒子,由于這種影響,兩側(cè)
34、電解質(zhì)的分布便發(fā)生了變化,一旦董南(donnan)膜平衡建立膜兩側(cè)就會(huì)有董南膜電位。如果兩側(cè)沒有這種不透性離子,但只要把濃度不同的兩種電解質(zhì)以膜隔開,在陽離子和陰離子透過膜的速度不同時(shí),膜兩側(cè)也會(huì)產(chǎn)生電位差。在膜兩側(cè)放0.1和0.01n的kcl溶液時(shí)產(chǎn)生的膜電位,作為表現(xiàn)膜特性的電位,則稱為標(biāo)準(zhǔn)電位差,其值最大可達(dá)58mv。膜電位的存在和各種影響引起的這些變化是靜止電位和動(dòng)作電位的成因。 閾電位:當(dāng)細(xì)胞受到一次閾刺激或閾上刺激時(shí),受激細(xì)胞膜上na 通道少量開放,出現(xiàn)na 少量?jī)?nèi)流,使膜的靜息電位值減小而發(fā)生去極化。當(dāng)去極化進(jìn)行到某一臨界值時(shí),由于na 通道的電壓依從性,引起na 通道大量激活、
35、開放,導(dǎo)致na 迅速大量?jī)?nèi)流而爆發(fā)動(dòng)作電位。這個(gè)足以使膜上na 通道突然大量開放的臨界膜電位值,稱為閾電位。閾電位比靜息電位約小10mv20mv。如神經(jīng)纖維的靜息電位是-70mv,其閾電位約為-55mv。任何刺激只要能使膜從靜息電位去極化到閾電位,便能觸發(fā)動(dòng)作電位,引起興奮。有人將閾電位稱為燃點(diǎn),這是非常形象化的術(shù)語。從電生理的角度來看,興奮是指動(dòng)作電位的產(chǎn)生過程或動(dòng)作電位的同義語,而興奮性則是細(xì)胞受刺激時(shí)產(chǎn)生動(dòng)作電位的能力。興奮性的基礎(chǔ)是靜息電位,所以靜息電位值或靜息電位與閾電位的距離大小,可影響細(xì)胞的興奮性。如兩者距離增大,細(xì)胞的興奮性下降。 1) 電壓固定的模電流研究2) .電壓鉗技術(shù)的
36、目的作用用來考察動(dòng)作電位期間各種離子的離子電流時(shí)間過程,從而深入進(jìn)行分析。2)曲線意義na+離子內(nèi)流-橫坐標(biāo)下方曲線k+離子外流-橫坐標(biāo)上方曲線細(xì)胞膜電學(xué)模型13. h-h方程第6章 興奮的引起與傳播1. 閾電位:na+大量?jī)?nèi)流產(chǎn)生動(dòng)作電位的臨界膜電位數(shù)值。2. 全或無現(xiàn)象:在同一細(xì)胞上所產(chǎn)生動(dòng)作電位的波形和幅度都相同,動(dòng)作電位的幅度也不隨傳導(dǎo)距離的延長(zhǎng)里減小。3. 閾下刺激引起的局部反應(yīng)特點(diǎn):等級(jí)性。指局部電位的幅度與刺激強(qiáng)度正相關(guān),而與膜兩側(cè)離子濃度差無關(guān),因?yàn)殡x子通道僅部分開放無法達(dá)到該離子的電平衡電位,因而不是“全或無”式的。 可以總和。局部電位沒有不應(yīng)期,一次閾下刺激引起一個(gè)局部反應(yīng)
37、雖然不能引發(fā)動(dòng)作電位,但多個(gè)閾下刺激引起的多個(gè)局部反應(yīng)如果在時(shí)間上(多個(gè)刺激在同一部位連續(xù)給予)或空間上(多個(gè)刺激在相鄰部位同時(shí)給予)疊加起來(分別稱為時(shí)間總和或空間總和),就有可能導(dǎo)致膜去極化到閾電位,從而爆發(fā)動(dòng)作電位。 電緊張擴(kuò)布。局部電位不能像動(dòng)作電位向遠(yuǎn)處傳播,只能以電緊張的方式,影響附近膜的電位。電緊張擴(kuò)布隨擴(kuò)布距離增加而衰減。4.局部電位:(1)概念:細(xì)胞受到閾下刺激時(shí),細(xì)胞膜兩側(cè)產(chǎn)生的微弱電變化(較小的膜去極化或超極化反應(yīng))?;蛘哒f是細(xì)胞受刺激后去極化未達(dá)到閾電位的電位變化。 (2)形成機(jī)制:閾下刺激使膜通道部分開放,產(chǎn)生少量去極化或超極化,故局部電位可以是去極化電位,也可以是超
38、極化電位。局部電位在不同細(xì)胞上由不同離子流動(dòng)形成,而且離子是順著濃度差流動(dòng),不消耗能量。 5.傳導(dǎo):興奮在同一細(xì)胞上的傳播。 傳遞:在細(xì)胞間的傳播稱。6.傳導(dǎo)的一般特性1、生理完整性2、雙向傳導(dǎo)3、非遞減性4、絕緣性5、相對(duì)不疲勞性1.生理完整性 神經(jīng)傳導(dǎo)首先要求神經(jīng)纖維在結(jié)構(gòu)上和生理機(jī)能上都是完整的。如神經(jīng)纖維被切斷后,則沖動(dòng)不能通過斷口;再如用機(jī)械壓力、冷凍、化學(xué)藥品、電流等因素施加于神經(jīng)纖維上,導(dǎo)致局部機(jī)能改變,也會(huì)使沖動(dòng)的傳導(dǎo)中斷,此種現(xiàn)象稱為傳導(dǎo)阻滯(block)。2.雙向傳導(dǎo) 在神經(jīng)纖維上的任何一點(diǎn)施予刺激,所產(chǎn)生的沖動(dòng)都可沿纖維向兩側(cè)方向傳導(dǎo),傳向軸突末梢方向的、稱為順向沖動(dòng)(o
39、rthodromic impulse);傳向細(xì)胞體或樹突方向者,稱為逆向沖動(dòng)(antidromic impulse)。但沖動(dòng)的傳遞則是單向的。 3.非遞減性 在傳導(dǎo)過程中,峰電位的傳導(dǎo)速度和幅度不因距原興奮點(diǎn)漸遠(yuǎn)而減小。這是由于神經(jīng)傳導(dǎo)的能量來源出自于興奮神經(jīng)本身所致。 4.絕緣性 一條神經(jīng)干內(nèi)包含許多條神經(jīng)纖維,這些神經(jīng)纖維各自傳導(dǎo)本身的沖動(dòng)而不波及鄰近的纖維,不互相干擾。此種絕緣性傳導(dǎo)的特點(diǎn)保證了神經(jīng)調(diào)節(jié)的精確性。絕緣性主要是由于髓鞘的作用。 5.相對(duì)不疲勞性 與肌肉組織傳導(dǎo)相比,神經(jīng)傳導(dǎo)相對(duì)不易疲勞。 興奮在細(xì)胞間的傳遞方式有突觸傳遞和非突觸傳遞兩類。突觸傳遞的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)是突觸。突觸是指兩
40、個(gè)細(xì)胞之間相互接觸的部位。根據(jù)突觸的形態(tài)結(jié)構(gòu)和興奮傳遞物的不同,可將突觸分為化學(xué)性突觸和電突觸二類。多數(shù)神經(jīng)元之間的突觸以及神經(jīng)與前骨骼肌之間的突觸(一般稱為神經(jīng)肌肉接頭)都屬于化學(xué)性突觸?;瘜W(xué)性突觸的興奮傳遞物是神經(jīng)末梢釋放出來的物質(zhì),稱為神經(jīng)遞質(zhì)。7.終板電位:終板膜的局部去極化電位。p101細(xì)胞間的興奮傳遞8.nm接頭處的興奮傳遞1、n-m接頭的結(jié)構(gòu) 接頭前膜:囊泡內(nèi)含 ach,并以囊泡為單位釋放ach(稱量子釋放)。 接頭間隙:約50-60nm。 接頭后膜:又稱終板膜。存在ach受體(n2受體),能與ach發(fā)生特異性結(jié)合?;瘜W(xué)門控性鈉通道。無電壓門控性鈉通道。2.n-m接頭處的興奮傳遞
41、過程第8章 肌電1. 肌原纖維明帶(light band)在偏光顯微鏡下呈單折光,為各向同性(isotropic),故又稱帶,長(zhǎng)約0.8 m,著色淺。在明帶中央可見一條暗線,實(shí)際是一薄膜,稱z線或z膜(zline或zmembran z是德文zwischem的字頭,“間”的意思,故也稱間線)。暗帶(dark band)在偏光顯微鏡下呈雙折光,為各向異性(anisotropic),故又稱a帶,長(zhǎng)約1.5m。暗帶中央有一較明的窄帶,稱h帶(德文hall“明”的意思),h帶的中央仍有一條深色的暗線,實(shí)際仍是一薄膜,稱m線或m膜(德文mittle,“中”的意思,故也稱中線)。相鄰兩個(gè)z膜之間的一段肌zp
42、原纖維稱為一個(gè)肌節(jié)(sarcomere),所以每個(gè)肌節(jié)包括有1/2明帶+暗帶+1/2明帶,肌節(jié)的長(zhǎng)度約23m。一個(gè)肌原纖維可由幾百個(gè)肌節(jié)所組成,肌節(jié)是肌纖維結(jié)構(gòu)和功能的基本單位。肌節(jié)的長(zhǎng)度,隨肌纖維的收縮或舒張而改變。 2. 骨骼肌纖維一般呈細(xì)長(zhǎng)圓柱形,直徑為10100m,長(zhǎng)度不等,一般為140mm,長(zhǎng)者可達(dá)10cm,兩端鈍圓,與肌腱纖維相連接、有的肌纖維末端可分支(表情肌和舌?。?。3. 骨骼?。河纱罅康募±w維組成,每條肌纖維含有數(shù)百至數(shù)千條并列的肌原纖維。4. 肌絲分子組成:原肌球蛋白 (粗肌絲)、肌動(dòng)蛋白 、肌鈣蛋白(細(xì)肌絲)5. 神經(jīng)肌肉接頭 4.肌纖維的興奮-收縮耦聯(lián) 三個(gè)主要步驟:
43、肌膜電興奮的傳導(dǎo):指肌膜產(chǎn)生ap后,ap由橫管系統(tǒng)迅速傳向肌細(xì)胞深處,到達(dá)三聯(lián)管和肌節(jié)附近。 三聯(lián)管處的信息傳遞:(尚不很清楚) 肌漿網(wǎng)(縱管系統(tǒng))中ca2+的釋放:指終池膜上的鈣通道開放,終池內(nèi)的ca2+ 順濃度梯度進(jìn)入肌漿,觸發(fā)肌絲滑行,肌細(xì)胞收縮。ca2+是興奮-收縮耦聯(lián)的耦聯(lián)物5. 要引起骨骼肌興奮的刺激應(yīng)滿足以下適當(dāng)?shù)臈l件:刺激強(qiáng)度:閾強(qiáng)度:能夠使膜的靜息電位去極化達(dá)到閾電位的外加刺激的強(qiáng)度。閾刺激:閾強(qiáng)度的刺激,可以作為評(píng)定組織興奮性高低的指標(biāo)。閾刺激小表示組織的興奮性高。比閾強(qiáng)度強(qiáng)的刺激為閾上刺激、比閾強(qiáng)度弱的刺激為閾下刺激,前二者能使膜電位去極化達(dá)到閾電位引發(fā)ap,在細(xì)胞膜內(nèi)施
44、加負(fù)相電流(或膜外施加正相電流)刺激時(shí),會(huì)引起超極化,不會(huì)引發(fā)ap;相反,會(huì)引起去極化,引發(fā)ap; ;后者只能引起低于閾電位的去極化(即局部電位)不會(huì)引發(fā)ap。刺激的作用時(shí)間:無論刺激強(qiáng)度多大,要使可興奮組織興奮,刺激必須有足夠時(shí)間。在一定范圍內(nèi),刺激強(qiáng)度越小,需要的刺激時(shí)間就越長(zhǎng)。 刺激強(qiáng)度變化率:必須有足夠的強(qiáng)度變化率。6. 對(duì)一塊肌肉進(jìn)行肌電圖測(cè)定,一般分四個(gè)步驟:插入電位,將記錄針極插入肌肉所引起的電位變化;靜息期,觀察肌肉在不收縮時(shí)是否有異常自發(fā)電活動(dòng); mup,這是在受試者輕微收縮時(shí)所測(cè)定的;大力收縮時(shí)引出募集電位。7. 正常肌電圖可觀看到以下特征:靜息電位、插入電活動(dòng)、自發(fā)電活動(dòng)、輕收縮、重收縮、被動(dòng)牽張。8. 神經(jīng)電圖a.運(yùn)動(dòng)神經(jīng)傳導(dǎo)速度測(cè)定在運(yùn)動(dòng)神經(jīng)路徑的兩個(gè)點(diǎn)上,用超強(qiáng)電量進(jìn)行刺激,在該神經(jīng)所支配的肌肉上記錄誘發(fā)電位。運(yùn)動(dòng)神經(jīng)傳導(dǎo)速度=兩點(diǎn)之間的距離/兩點(diǎn)之間潛伏期之差速度(v)兩個(gè)刺激點(diǎn)的距離(s)/兩個(gè)刺激點(diǎn)從刺激開始到肌肉收縮開始的時(shí)間差(t)b.感覺神經(jīng)傳導(dǎo)與運(yùn)動(dòng)神經(jīng)傳導(dǎo)測(cè)定不同,沒有神
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