《生理學(xué)》輔導(dǎo)書(shū)

七隊(duì)生理資料PAGEPAGE163前言十九世紀(jì)法國(guó)著名的生理學(xué)家ClaudeBernard說(shuō):“醫(yī)學(xué)是關(guān)于疾病的科學(xué),而生理學(xué)是關(guān)于生命的科學(xué)。所以后者比前者更有普遍性。這就是為什么說(shuō)生理學(xué)必然是醫(yī)學(xué)的科學(xué)基礎(chǔ)?！鄙韺W(xué)的形成和發(fā)展與臨床醫(yī)學(xué)及其他科學(xué)技術(shù)的發(fā)展密切相關(guān),相互推動(dòng),相互促進(jìn),使生理學(xué)的理論不斷得到更新和提高,使人們對(duì)生理功能的認(rèn)識(shí)日趨深化和完整,進(jìn)而推動(dòng)了醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)科學(xué)和臨床醫(yī)學(xué)的迅速前進(jìn)。例如,生理學(xué)有關(guān)生物電的研究成果,使臨床的疾病診斷技術(shù)發(fā)生了重大的變革;微循環(huán)理論的提出,對(duì)休克的發(fā)生和發(fā)展有了新的認(rèn)識(shí),改善了休克的搶救措施;受體研究的發(fā)展為臨床治療提供了許多有效手段等等。可見(jiàn),對(duì)機(jī)體正常生理功能的認(rèn)識(shí)越正確,對(duì)疾病的認(rèn)識(shí)就越正確,對(duì)預(yù)防和治療疾病所采取的措施也就越正確。因此,生理學(xué)是重要的基礎(chǔ)理論學(xué)科之一。本教案可供臨床醫(yī)學(xué)七年制、六年制、五年制、口腔醫(yī)學(xué)、預(yù)防醫(yī)學(xué)及護(hù)理學(xué)專業(yè)學(xué)生自學(xué)或復(fù)習(xí)參考用。各章節(jié)內(nèi)容包括基本要求、基本概念（中英文）、基本要點(diǎn)、重點(diǎn)難點(diǎn)提示、教學(xué)安排、現(xiàn)代生理學(xué)研究新進(jìn)展、新概念、新技術(shù)、新觀念及科學(xué)史話；另外，還附有思考題和網(wǎng)絡(luò)導(dǎo)航，以引導(dǎo)學(xué)生課后復(fù)習(xí)和自測(cè)，便于加深生理學(xué)知識(shí)的理解，拓展思路。生理學(xué)研究趣聞、科學(xué)史話及新知識(shí)，供大家參考，希望同學(xué)們到圖書(shū)館或上網(wǎng)查閱有關(guān)資料；讓這些富于哲理的內(nèi)容，以期達(dá)到啟迪思想，開(kāi)拓眼界，激發(fā)人們奮發(fā)向上的精神，受到耐人尋味的效果。生理學(xué)網(wǎng)絡(luò)導(dǎo)航http;///RITCHISOhttp;//http;//第一章緒論一．基本要求掌握：生理學(xué)的任務(wù)，內(nèi)環(huán)境和穩(wěn)態(tài)的概念，正反饋和負(fù)反饋概念。熟悉：神經(jīng)調(diào)節(jié)，體液調(diào)節(jié)，正、負(fù)反饋控制系統(tǒng)。了解：生理學(xué)研究的三個(gè)水平，自身調(diào)節(jié)，前饋控制系統(tǒng)。二．基本概念生理學(xué)（physiology）、內(nèi)環(huán)境（internalenvironment）、穩(wěn)態(tài)（homeostasis）神經(jīng)調(diào)節(jié)（nervousregulation）、激素(hormone)、自身調(diào)節(jié)（autoregulation）、體液調(diào)節(jié)（humoralregulation）、神經(jīng)分泌（neurosecretion）、負(fù)反饋（negativefeedback）、旁分泌（paracrine）、正反饋（positivefeedback）、前饋控制（feed-forwardcontrol）。三．學(xué)習(xí)要點(diǎn)生理學(xué)是研究正常機(jī)體生命活動(dòng)規(guī)律的科學(xué)。生命活動(dòng)的基本表現(xiàn)包括新陳代謝、興奮性和適應(yīng)性等。3．機(jī)體生存的自然環(huán)境和社會(huì)環(huán)境是機(jī)體的外環(huán)境。組織細(xì)胞生存的細(xì)胞外液是機(jī)體的內(nèi)環(huán)境。內(nèi)環(huán)境的理化性質(zhì)是相對(duì)穩(wěn)定的,稱為內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)。內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)是生命進(jìn)行正?；顒?dòng)的必要條件。內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)是動(dòng)態(tài)的平衡。通過(guò)機(jī)體的各種調(diào)節(jié)機(jī)制維持生理功能及內(nèi)環(huán)境處于相對(duì)穩(wěn)定的狀態(tài),稱為穩(wěn)態(tài)。穩(wěn)態(tài)也呈生物節(jié)律波動(dòng)。4．生理功能的相對(duì)穩(wěn)定性受機(jī)體完善的調(diào)節(jié)系統(tǒng)調(diào)控,有神經(jīng)調(diào)節(jié)、體液調(diào)節(jié)和自身調(diào)節(jié)三種方式。它們對(duì)生理功能的調(diào)節(jié)是自動(dòng)而精確的。機(jī)體的調(diào)節(jié)系統(tǒng)是一個(gè)由閉合回路組成的自動(dòng)控制采統(tǒng)?？赏ㄟ^(guò)反饋糾正或調(diào)整生理功能活動(dòng)。負(fù)反饋是維持穩(wěn)態(tài)的重要途徑。正反饋可保證某些生理功能的完成。四．重點(diǎn)與難點(diǎn)提示（一）生理學(xué)的任務(wù)生理學(xué)是生物學(xué)的一個(gè)主要分支，是研究生物機(jī)體正常生命活動(dòng)規(guī)律和機(jī)體各組成部分功能的一門(mén)科學(xué)。本課程主要研究人體各系統(tǒng)的器官和細(xì)胞的正?；顒?dòng)規(guī)律，即呼吸、消化、循環(huán)、肌肉運(yùn)動(dòng)等生命活動(dòng)的發(fā)生機(jī)制、相互關(guān)系以及內(nèi)外環(huán)境的各種變化對(duì)這些生命活動(dòng)的影響，稱人體生理學(xué)。人體生理學(xué)是一門(mén)重要的基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)理論科學(xué)。醫(yī)學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中，必須首先了解正常人體各組成部分功能，才能理解在疾病狀態(tài)下身體某系統(tǒng)和器官結(jié)構(gòu)和功能的病理變化，以及藥物治療對(duì)其的影響。（二）生理學(xué)研究的三個(gè)水平人體最基本的結(jié)構(gòu)和功能單位是細(xì)胞，許多功能相近的細(xì)胞構(gòu)成組織、器官，由功能上密切聯(lián)系的一些器官構(gòu)成系統(tǒng)，各個(gè)器官系統(tǒng)相互聯(lián)系、相互影響構(gòu)成了人體復(fù)雜的整體。因此，生理學(xué)研究從下列層次進(jìn)行：1．細(xì)胞和分子水平的研究研究構(gòu)成某器官各種細(xì)胞的生理特性和構(gòu)成細(xì)胞的各個(gè)分子，特別是生物大分子的物理學(xué)和化學(xué)特性。針對(duì)細(xì)胞和生物大分子的功能進(jìn)行研究所獲得的知識(shí)稱為細(xì)胞生理學(xué)。2．器官和系統(tǒng)水平的研究研究各器官和系統(tǒng)的功能，及其在機(jī)體整個(gè)生命活動(dòng)中所起的作用。例如心臟如何射血、腎臟如何產(chǎn)生尿液、消化系統(tǒng)如何從食物中獲取營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。3．整體水平的研究研究人體整體情況下，各器官、系統(tǒng)間的相互聯(lián)系，相互作用和相互協(xié)調(diào)，以及整個(gè)機(jī)體在變化的環(huán)境中是如何維持正常的生命活動(dòng)的。以上三個(gè)水平的研究不可分割，互相聯(lián)系和補(bǔ)充。（三）內(nèi)環(huán)境和穩(wěn)態(tài)機(jī)體所有的細(xì)胞生存的環(huán)境-細(xì)胞外液，稱為機(jī)體的內(nèi)環(huán)境。細(xì)胞外液包括血漿和組織間液。在正常情況下，細(xì)胞外液的理化性質(zhì)，如O2和CO2分壓、滲透壓、pH等是處在一種相對(duì)穩(wěn)定的狀態(tài)，稱為穩(wěn)態(tài)。穩(wěn)態(tài)是細(xì)胞行使正常生理功能和機(jī)體維持正常生命活動(dòng)的必要條件。而細(xì)胞、組織、器官和系統(tǒng)的正常功能又是內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)的重要保證。（四）生理功能的調(diào)節(jié)正常情況下，機(jī)體內(nèi)環(huán)境保持相對(duì)穩(wěn)定是由于各組織器官的功能，能隨內(nèi)、外環(huán)境的變化做相應(yīng)而及時(shí)的調(diào)節(jié)。當(dāng)內(nèi)、外環(huán)境發(fā)生改變時(shí)，機(jī)體各種功能活動(dòng)發(fā)生相應(yīng)變化的過(guò)程叫生理功能的調(diào)節(jié)。它包括：1．神經(jīng)調(diào)節(jié)由神經(jīng)系統(tǒng)參與對(duì)機(jī)體生理功能進(jìn)行調(diào)節(jié)的方式。此調(diào)節(jié)的基本方式是反射（reflex），反射活動(dòng)的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)是反射弧(reflexarc)，這種調(diào)節(jié)具有反應(yīng)快、作用部位精確、作用持續(xù)時(shí)間短的特點(diǎn)2．體液調(diào)節(jié)指由機(jī)體內(nèi)分泌腺和內(nèi)分泌細(xì)胞分泌的某些特殊化學(xué)物質(zhì)，經(jīng)體液運(yùn)輸?shù)饺斫M織細(xì)胞，發(fā)揮其生理活動(dòng)調(diào)節(jié)的方式。這些由內(nèi)分泌細(xì)胞分泌，攜帶生物學(xué)信息，能對(duì)組織細(xì)胞功能進(jìn)行調(diào)節(jié)的化學(xué)物質(zhì)稱為激素。激素作用的細(xì)胞為靶細(xì)胞。根據(jù)激素運(yùn)輸途徑及作用范圍的不同，體液調(diào)節(jié)分為全身體液調(diào)節(jié)和局部體液調(diào)節(jié)。激素分泌的方式有長(zhǎng)距離分泌、旁分泌和神經(jīng)分泌。體液調(diào)節(jié)具有作用緩慢、廣泛、持久的特點(diǎn)；3．自身調(diào)節(jié)指機(jī)體許多組織細(xì)胞在不依賴于神經(jīng)、體液因素作用下，自身對(duì)周?chē)h(huán)境的變化發(fā)生的適應(yīng)性反應(yīng)。例如，血管壁的平滑肌受到一定程度的牽拉會(huì)發(fā)生收縮。此種調(diào)節(jié)只在受刺激的局部發(fā)生作用，其調(diào)節(jié)幅度小，靈敏度低。（五）體內(nèi)的控制系統(tǒng)以上人體生理功能在各種調(diào)節(jié)形式可以用工程技術(shù)領(lǐng)域的自動(dòng)控制理論加以解釋。控制系統(tǒng)的基本組成包括控制部分、受控部分和監(jiān)測(cè)裝置。根據(jù)控制部分、受控部分的相互關(guān)系，控制系統(tǒng)分為反饋控制系統(tǒng)、非反饋控制系統(tǒng)和前饋控制系統(tǒng)。反饋控制系統(tǒng)的特點(diǎn)是一個(gè)閉環(huán)系統(tǒng)，即在控制部分和非控制部分之間存在著雙向信息聯(lián)系，即控制部分發(fā)出控制信號(hào)支配受控部分的活動(dòng)，同時(shí)受控部分的功能狀態(tài)經(jīng)監(jiān)測(cè)裝置檢測(cè)后發(fā)出反饋信號(hào)改變控制部分的活動(dòng)。受控部分發(fā)出反饋信號(hào)影響控制部分活動(dòng)的過(guò)程稱為反饋（feedback）。如果反饋信號(hào)作用的結(jié)果是減弱控制部分的活動(dòng)則為負(fù)反饋，其意義在于使機(jī)體的某項(xiàng)生理功能保持穩(wěn)定。；如果作用的結(jié)果是增強(qiáng)控制部分的活動(dòng)則為正反饋，其意義在于使機(jī)體的某項(xiàng)生理功能在同一方向上不斷加強(qiáng)，以致使這一功能得以迅速完成。非自動(dòng)控制系統(tǒng)的特點(diǎn)是在控制部分和受控部分之間只存在單向聯(lián)系，即只有控制部分向受控部分發(fā)出控制信息，是一開(kāi)環(huán)系統(tǒng)。前饋控制系統(tǒng)是指在干擾信號(hào)作用于受控部分，引起其功能改變之前，監(jiān)測(cè)裝置提前檢測(cè)到干擾信號(hào)并發(fā)出信號(hào)作用于控制部分，及時(shí)調(diào)整控制部分發(fā)出的信號(hào)以對(duì)抗干擾信號(hào)對(duì)受控部分的影響，從而保持受控部分功能狀態(tài)的穩(wěn)定。五．科學(xué)研究趣聞1．巴氏小胃20次才試制成功巴甫洛夫是一個(gè)著名的實(shí)驗(yàn)生理學(xué)家,近代消化生理學(xué)的奠基人,他具有許多優(yōu)秀品質(zhì),其中之一就是他的異常的堅(jiān)持性。他自幼對(duì)自己選定的任何目標(biāo),都要堅(jiān)持到底,從不中斷。巴甫洛夫小胃手術(shù)的成功,就是一個(gè)很好的例子。1894年巴甫洛夫設(shè)計(jì)了一個(gè)在狗胃上隔離出一部分以制成帶有神經(jīng)支配的小胃來(lái)研究胃液分泌的方案。當(dāng)他把這項(xiàng)課題交給一個(gè)在他實(shí)驗(yàn)室做畢業(yè)論文的醫(yī)學(xué)生時(shí)(通常醫(yī)學(xué)生在最后一年到他實(shí)驗(yàn)室做論文,當(dāng)論文通過(guò)后就可獲得醫(yī)學(xué)博士學(xué)位),該學(xué)生感到非?；趴?認(rèn)為自己運(yùn)氣不佳,難以按時(shí)完成醫(yī)學(xué)博士論文。在與巴甫洛夫一起制備小胃時(shí),確曾多次失敗,造成許多狗死亡,使這個(gè)學(xué)生灰心喪氣,但巴甫洛夫卻堅(jiān)持要做下去,直至在第20條狗身上才獲得成功。這種小胃被稱為巴甫洛夫小胃〈Pavlovpouch〉,簡(jiǎn)稱巴氏小胃,成為生理學(xué)史上一個(gè)經(jīng)典的手術(shù)模式。2．科學(xué)家們?cè)趯?shí)驗(yàn)中如何證實(shí)乙酰膽堿是迷走神經(jīng)遞質(zhì)的？奧地利藥理學(xué)家Loewi于1921年在做蛙心灌流實(shí)驗(yàn)時(shí)觀察到，刺激迷走神經(jīng)，蛙心活動(dòng)受到抑制，若將此灌流液再灌流另一個(gè)去迷走神經(jīng)支配的蛙心時(shí)，也能抑制該蛙心活動(dòng)，因而推測(cè)迷走神經(jīng)興奮時(shí)會(huì)釋放某種化學(xué)物質(zhì)，使蛙心活動(dòng)抑制，這種物質(zhì)稱為“迷走素”。于1926年他初步把迷走神經(jīng)遞質(zhì)確定為乙酰膽堿(acetylcholine,ACh)。3．科學(xué)家們?cè)趯?shí)驗(yàn)中如何證實(shí)去甲腎上腺素是交感神經(jīng)遞質(zhì)的？1904年英國(guó)劍橋大學(xué)醫(yī)學(xué)院學(xué)生Elliott提出腎上腺素對(duì)效應(yīng)器的廣泛作用與交感神經(jīng)的作用極為相似，但最終未能得到證實(shí)。美國(guó)生理學(xué)家Connon于1921年發(fā)現(xiàn)，刺激交感神經(jīng)時(shí)釋放的物質(zhì)，雖與腎上腺素十分相似，但也有差別，于是將它稱為“交感素”，直到1949年被瑞典科學(xué)家vonEuler鑒定為去甲腎上腺素（noradrenalin,NA）六．課程進(jìn)度：周學(xué)時(shí)5節(jié)七．學(xué)時(shí)分布：本章理論講授2學(xué)時(shí)八．自我測(cè)試1．機(jī)體內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)有何生理意義？2．試述人體功能活動(dòng)的調(diào)節(jié)方式、特點(diǎn)以及它們之間的內(nèi)在聯(lián)系。3．為什么說(shuō)生理學(xué)是一門(mén)實(shí)驗(yàn)性科學(xué)？4．舉例說(shuō)明負(fù)反饋對(duì)于維持機(jī)體內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)的重要作用第二章細(xì)胞的基本功能一．基本要求掌握:1.膜蛋白介導(dǎo)的跨膜轉(zhuǎn)運(yùn):經(jīng)載體的易化擴(kuò)散,經(jīng)通道的易化擴(kuò)散,主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn);2.細(xì)胞靜息電位和動(dòng)作電位的產(chǎn)生原理；3.動(dòng)作電位的引起及興奮在同一細(xì)胞上的傳導(dǎo)機(jī)制，局部興奮和它向鋒電位的轉(zhuǎn)變；4.神經(jīng)-肌肉接頭處的興奮傳遞，骨骼肌的興奮一收縮耦聯(lián)；熟悉:1.膜的化學(xué)組成和分子結(jié)構(gòu):脂質(zhì)雙分子層,細(xì)胞膜蛋白,細(xì)胞膜糖類(lèi).2.細(xì)胞膜的跨膜物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)功能的單純擴(kuò)散,繼發(fā)性主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn);3.跨膜信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)的概念;4.靜息電位和動(dòng)作電位的特點(diǎn)，興奮性及興奮性的變化規(guī)律；5.骨骼肌細(xì)胞中與興奮和收縮活動(dòng)有關(guān)的結(jié)構(gòu)和功能；6.負(fù)荷與肌肉收縮能力的改變對(duì)肌肉收縮的影響；了解:1.細(xì)胞膜的跨膜物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)功能的入胞和出胞.2.離子通道蛋白、G蛋白偶聯(lián)受體、氨基酸激酶受體介導(dǎo)的跨膜信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)。3.生物電現(xiàn)象的觀察和記錄方法；4.骨骼肌的收縮機(jī)制；5.平滑肌的結(jié)構(gòu)和生理特性；二.基本概念流體鑲嵌模型（fluidmosaicmodel）,單純擴(kuò)散（simplediffusion）,通透性(permeability),易化擴(kuò)散（facilitateddiffusion）,離子通道(ionchannel),化學(xué)門(mén)控通道(chemically-gatedchannel),電壓門(mén)控通道(voltage-gatedchannel),機(jī)械性門(mén)控通道(mechanically-gatedchannel)，主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)(activetransport),鈉-鉀泵(sodium-potassiumpump)，繼發(fā)性主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)（secondaryactivetransport），出胞（exocytosis），入胞（endocytosis）,跨膜信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)(transmembranesignaltransduction),促離子型受體(ionotropicreceptor)，促代謝性受體（metabotropicreceptor）,興奮性(excitability)、興奮(excitation)、靜息電位(restingpotential)、極化(polarization)、超極化(hyperpolarization)、去極化或除極化(depolarization)、復(fù)極化(repolarization)、動(dòng)作電位(actionpotential)、絕對(duì)不應(yīng)期(absoluterefractoryperiod)、相對(duì)不應(yīng)期(relativerefractoryperiod)、閾電位(thresholdmembranepotential)、閾強(qiáng)度(thresholdintensity)、局部興奮（localexcitation）、量子式釋放(quantalrelease)、終板電位(endplatepotential)、肌原纖維(myofifbril)、肌小節(jié)(sarcomere)、肌管系統(tǒng)（sarcotubularsystem）、興奮-收縮藕聯(lián)(excitation-contractioncoupling)三．學(xué)習(xí)要點(diǎn)1．單純擴(kuò)散和易化擴(kuò)散都是順濃度差或電位差移動(dòng)的,是不需要細(xì)胞供能的被動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)。主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)則是物質(zhì)分子過(guò)電-化學(xué)梯度的轉(zhuǎn)運(yùn)過(guò)程,需要由細(xì)胞代謝供給能量。它是人體最重要的物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)形式,鈉泵是主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)的典型代表,其本質(zhì)是Na+、.K+依賴式ATP酶。當(dāng)細(xì)胞內(nèi)Na+增加或細(xì)胞外K+增加時(shí)被激活。2．細(xì)胞的靜息電位形成的基礎(chǔ)是細(xì)胞內(nèi)高K+和靜息狀態(tài)下膜對(duì)K+的通透性較大。動(dòng)作電位的去極相是由于Na+通道開(kāi)放Na+內(nèi)流而形成;其復(fù)極相是由于K+的通透性增大K+外流形成。動(dòng)作電位的超射值相當(dāng)于Na+的平衡電位。動(dòng)作電位的特點(diǎn):具有全或無(wú)現(xiàn)象;不衰減傳導(dǎo);存在不應(yīng)期。3．發(fā)生改變時(shí),生物體內(nèi)部代謝及外在活動(dòng)將發(fā)生相應(yīng)的改變,稱為反應(yīng)。反應(yīng)的形式有興奮和抑制。4．生物體發(fā)生反應(yīng)的內(nèi)外環(huán)境變化稱為剌激。任何剌激能引起組織興奮,必須具備三個(gè)因素:即一定的剌激強(qiáng)度、剌激的持續(xù)時(shí)間和強(qiáng)度.時(shí)間變化率。剌激引起生物體發(fā)生反應(yīng)除適宜的剌激外,尚需機(jī)體具有興奮性。機(jī)體不同的功能狀態(tài)對(duì)剌激的反應(yīng)不同。5．神經(jīng)、肌肉和腺體細(xì)胞具有對(duì)剌激產(chǎn)生動(dòng)作電位的能力,稱為興奮性。這三種組織或細(xì)胞稱為可興奮組織或細(xì)胞。興奮性的高低可用閾值的大小來(lái)表示,興奮性與閾值成反變關(guān)系。6．各種可興奮細(xì)胞在受到剌激時(shí)出現(xiàn)興奮過(guò)程中,其興奮性可發(fā)生一系列的變化,即絕對(duì)不應(yīng)期、相對(duì)不應(yīng)期、超常期和低常期后,興奮性才能恢復(fù)正常。7．給可興奮細(xì)胞一個(gè)閾剌激或閾上剌激,可使靜息電位減小到閾電位,從而爆發(fā)動(dòng)作電位;若給予閾下剌激,可引起局部反應(yīng)。局部反應(yīng)的特點(diǎn):呈電緊張擴(kuò)布,沒(méi)有不應(yīng)期,可以總和等。多個(gè)閾下剌激引起的局部反應(yīng)發(fā)生總和,達(dá)到閾電位水平即產(chǎn)生動(dòng)作電位。8．同一細(xì)胞的任何一處發(fā)生興奮,其己興奮部位與鄰近的未興奮部位之間,通過(guò)局部電流的再剌激作用,向膜的兩側(cè)傳導(dǎo)。有髓神經(jīng)纖維呈跳躍式傳導(dǎo)。9．細(xì)胞間的信息轉(zhuǎn)導(dǎo)有化學(xué)性傳遞和電傳遞。神經(jīng)元與神經(jīng)元之間,自主神經(jīng)與其支配的效應(yīng)器之間,運(yùn)動(dòng)神經(jīng)與其支配的骨恪肌細(xì)胞!可以及化學(xué)信號(hào)對(duì)靶細(xì)胞的信息傳遞均是化學(xué)性傳遞。10．細(xì)胞的跨膜信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)主要有:膜通道跨膜信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)系統(tǒng);受體,G蛋白-第二信使跨膜信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)系統(tǒng);酪氨酸蛋白激酶跨膜信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)系統(tǒng)等。11．神經(jīng)-肌接頭的化學(xué)傳遞,具有單向傳遞,時(shí)間延擱和易受藥物或其它環(huán)境因素的影響等特點(diǎn)。12．骨骼肌興奮-收縮耦聯(lián)的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)是三聯(lián)管,耦聯(lián)因于是Ca2+。13．給肌肉一個(gè)足夠強(qiáng)的剌激,只能引起一個(gè)單收縮,若給予兩個(gè)或兩個(gè)以上的剌激,并且相鄰的兩個(gè)剌激的間隔時(shí)間短于單收縮的時(shí)程時(shí),即可發(fā)生復(fù)合收縮。前負(fù)荷、后負(fù)荷和肌肉收縮能力,均可影響肌肉的收縮和作功。前負(fù)荷可以影響肌肉的初長(zhǎng)度,在最適初長(zhǎng)度下,骨骼肌的收縮效果最佳。在有后負(fù)荷的條件下,肌肉所能產(chǎn)生的張力與收縮時(shí)的初速度呈反比關(guān)系;在中等程度的后負(fù)荷情況下,肌肉完成的機(jī)械功最大。四.重點(diǎn)與難點(diǎn)提示（一）細(xì)胞膜的基本結(jié)構(gòu)和跨膜物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)功能1.膜的化學(xué)組成和分子結(jié)構(gòu)一切動(dòng)物細(xì)胞都有一層薄膜所包被，稱為細(xì)胞膜。它把細(xì)胞內(nèi)容物與細(xì)胞的周?chē)h(huán)境分隔開(kāi)來(lái),使細(xì)胞能相對(duì)地孤立于環(huán)境而存在。電子顯微鏡觀察各種細(xì)胞都具有類(lèi)似的細(xì)胞膜結(jié)構(gòu),分為三層:在膜的內(nèi)外兩側(cè)各有一層厚約2.5nm的電子致密帶,中間夾有一層厚約2.5m的透明帶,總厚度為7.5m左右。這種結(jié)構(gòu)是細(xì)胞中普遍存在的一種膜性基本結(jié)構(gòu)形式。各種膜性結(jié)構(gòu)的化學(xué)分析表明,膜主要由脂質(zhì)、蛋白質(zhì)和糖類(lèi)等物質(zhì)組成。有關(guān)膜分子結(jié)構(gòu)的假說(shuō)用流體鑲嵌模型解釋，其基本內(nèi)容是:膜是以液態(tài)的脂質(zhì)雙分子層為基架,其中鑲嵌著具有不同分子結(jié)構(gòu)和不同生理功能的蛋白質(zhì),后者主要以α-螺旋或球形蛋白質(zhì)的形式存在。2.細(xì)胞膜的跨膜物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)功能細(xì)胞膜主要由脂質(zhì)雙分子層構(gòu)成的。在細(xì)胞膜的跨膜物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)方面，除了極少數(shù)脂溶性物質(zhì)能夠直接通過(guò)脂質(zhì)層迸出細(xì)胞外,大多數(shù)物質(zhì)（從離子和小分子物質(zhì)到蛋白質(zhì)等大分子,以及團(tuán)塊性固形物或液滴）都與鑲嵌在膜上的某些特殊的蛋白質(zhì)分子有關(guān)。幾種常見(jiàn)的跨膜物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)形式如下:(1)單純擴(kuò)散根據(jù)物理學(xué)原理,設(shè)想兩種不同濃度的同種物質(zhì)的溶液相鄰地放在一起,則高濃度區(qū)域中的溶質(zhì)分子將向低濃度區(qū)域發(fā)生凈移動(dòng),這種現(xiàn)象稱為擴(kuò)散(diffusion)。物質(zhì)分子移動(dòng)量的大小,可用擴(kuò)散通量來(lái)表示。在一般條件下,擴(kuò)散通量與所觀察平面兩側(cè)的溶質(zhì)的濃度差及離子移動(dòng)所形成的電場(chǎng)力成正比。在生物體系中,某一物質(zhì)跨膜擴(kuò)散通量的大小,還取決于這些物質(zhì)脂溶性的程度以及該物質(zhì)通過(guò)膜的難易程度,既膜對(duì)該物質(zhì)的通透性?？繂渭償U(kuò)散方式進(jìn)出細(xì)胞膜的物質(zhì)主要是氧和二氧化碳等氣體分子。(2)易化擴(kuò)散易化擴(kuò)散是指非脂溶性物質(zhì)在膜結(jié)構(gòu)中一些特殊蛋白質(zhì)分子的"幫助"下，由膜的高濃度一側(cè)向膜的低濃度一側(cè)跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)的過(guò)程。易化擴(kuò)散的特點(diǎn)是:①物質(zhì)分子或離子移動(dòng)的動(dòng)力仍來(lái)自物質(zhì)自身的熱運(yùn)動(dòng),因而只能由高濃度側(cè)移向低濃度側(cè);②對(duì)物質(zhì)分子或離子移動(dòng)起易化作用的蛋白質(zhì)分子本身有結(jié)構(gòu)特異性,因而一種蛋白質(zhì)分子只能幫助一種(或少數(shù)幾種)物質(zhì)分子或離子通過(guò),即具有選擇性:③這些蛋白質(zhì)分子鑲嵌在膜脂質(zhì)中,它們的結(jié)構(gòu)和功能受到膜兩側(cè)環(huán)境因素改變的調(diào)控。與某些離子的易化擴(kuò)散有關(guān)的一類(lèi)膜蛋白質(zhì)分子,稱為離子通道，簡(jiǎn)稱通道。現(xiàn)有Na+通道、K+通道、Ca2+通道和Cl-通道等。有些通道只有在它所在膜兩側(cè)(主要是外側(cè))出現(xiàn)某種化學(xué)信號(hào)時(shí)才開(kāi)放,稱為化學(xué)門(mén)控通道;有些通道則由所在膜兩側(cè)電位差的改變決定其開(kāi)閉,稱為電壓門(mén)控通道。利用蛋白質(zhì)化學(xué)和分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)等手段,目前已從不同細(xì)胞的細(xì)胞膜中分離、純化、克隆出多種通道蛋白質(zhì),找出其編碼基因,進(jìn)行氨基酸測(cè)序。通道的選擇性決定何種離子可以通過(guò)，離子的移動(dòng)方向和通量則決定于該離子在膜兩側(cè)的濃度差和所受的電場(chǎng)力。用于葡萄糖和某些氨基酸等物質(zhì)的易化擴(kuò)散有關(guān)的蛋白質(zhì),不具有離子通道樣的結(jié)構(gòu),通常稱為載體。由載體完成的易化擴(kuò)散速度較慢,但選擇性較為嚴(yán)格。(3)主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)是指細(xì)胞通過(guò)本身某種耗能過(guò)程將某種物質(zhì)的分子或離子由膜的低濃度一側(cè)移向高濃度一側(cè)的過(guò)程。這種物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)對(duì)細(xì)胞生命活動(dòng)十分重要。在細(xì)胞膜的主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)中研究得最充分,是對(duì)鈉和鉀離子的主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)過(guò)程，既鈉-鉀泵的功能。簡(jiǎn)稱鈉泵。鈉泵是鑲嵌在膜的脂質(zhì)雙分子層中的一種特殊蛋白質(zhì)分子,具有ATP酶的活性,可以分解ATP,使之釋放能量,并利用此能量進(jìn)行Na+和K+的轉(zhuǎn)運(yùn)。因此,鈉泵也稱為Na+-K+依賴式ATP酶的蛋白質(zhì)。鈉泵蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)Na+、K+的具體機(jī)制尚未闡明,但已知它的啟動(dòng)和活動(dòng)強(qiáng)度,都與膜內(nèi)出現(xiàn)較多的Na+和膜外出現(xiàn)較多的K+有關(guān)。鈉泵活動(dòng)時(shí),泵出Na+和泵入K+這兩個(gè)過(guò)程是同時(shí)進(jìn)行的。根據(jù)在體或離體情況下的計(jì)算,在一般生理情況下,每分解一個(gè)ATP分子,可以使3個(gè)Na+移出膜外,同時(shí)有2個(gè)K+移入膜內(nèi)。鈉泵活動(dòng)保持Na+、K+在細(xì)胞內(nèi)外的不均衡分布的生理意義在于它能夠建立起一種勢(shì)能貯備,供細(xì)胞的其他耗能過(guò)程來(lái)利用。例如只有在鈉泵造成的細(xì)胞內(nèi)高K+的情況下,K+通道開(kāi)放時(shí)才會(huì)有K+的外流;只有在細(xì)胞外高Na+的情況下,Na+通道開(kāi)放時(shí)才會(huì)有Na+的內(nèi)流，這是細(xì)胞產(chǎn)生電信號(hào)的基礎(chǔ),也是一些其他物質(zhì)分子跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)的能量來(lái)源。人體除鈉泵外,還有鈣泵、H+-K+泵等。(4)繼發(fā)性主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)鈉泵活動(dòng)形成的勢(shì)能貯備,可以用于其他物質(zhì)的逆濃度差跨膜轉(zhuǎn)運(yùn),如，腸道和腎小管上皮細(xì)胞對(duì)葡萄糖、氨基酸等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的吸收。在完整的在體腎小管和腸粘膜上皮細(xì)胞基底-外側(cè)膜存在鈉泵，造成細(xì)胞內(nèi)Na+濃度低于小管液和腸液Na+濃度。于是Na+由小管液和腸液順濃度差入細(xì)胞，由勢(shì)能轉(zhuǎn)化的能量用于葡萄糖分子逆濃度差入細(xì)胞。葡萄糖主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)所需的能量不是直接來(lái)源于ATP的分解，而是來(lái)自由Na泵造成的膜外Na+的高勢(shì)能。參與這種轉(zhuǎn)運(yùn)的膜特殊蛋白稱為轉(zhuǎn)運(yùn)體蛋白或轉(zhuǎn)運(yùn)體。如被轉(zhuǎn)運(yùn)的物質(zhì)分子與Na+擴(kuò)散的方向相同，稱為同向轉(zhuǎn)運(yùn)；如兩者方向相反，稱為逆向轉(zhuǎn)運(yùn)。(5)出胞與入胞式物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)某些大分子物質(zhì)或固態(tài)、液態(tài)的物質(zhì)團(tuán)塊,通過(guò)膜的更復(fù)雜的結(jié)構(gòu)和功能改變,使之進(jìn)出細(xì)胞,分別稱之為出胞和入胞。出胞主要見(jiàn)于細(xì)胞的分泌活動(dòng),如內(nèi)分泌腺細(xì)胞分泌激素，外分泌腺細(xì)胞分泌酶原顆粒和粘液,以及神經(jīng)細(xì)胞軸突末梢釋放神經(jīng)遞質(zhì)。人胞和出胞相反,指細(xì)胞外某些物質(zhì)團(tuán)塊(如侵人體內(nèi)的細(xì)菌、病毒、異物、或血漿中脂蛋白顆粒、大分子營(yíng)養(yǎng)物質(zhì))進(jìn)入細(xì)胞的過(guò)程。一些特殊物質(zhì)通過(guò)受體介導(dǎo)方式入胞。(二)細(xì)胞的跨膜信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)功能1.跨膜信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)概念不同形式的外界信號(hào)（激素、神經(jīng)傳遞、細(xì)胞因子等化學(xué)信號(hào)分子，或機(jī)械、電、和一定波長(zhǎng)的電磁波等）作用于細(xì)胞時(shí),通常并不進(jìn)入細(xì)胞或直接影響細(xì)胞內(nèi)過(guò)程,而是作用于細(xì)胞膜表面，通過(guò)引起膜結(jié)構(gòu)中一種或數(shù)種特殊蛋白質(zhì)分子的變構(gòu)作用,將外界環(huán)境變化的信息以新的信號(hào)形式傳遞到膜內(nèi),再引發(fā)被作用細(xì)胞即靶細(xì)胞相應(yīng)的功能改變,包括細(xì)胞出現(xiàn)電反應(yīng)或其他功能改變。這一過(guò)程稱為跨膜信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)或跨膜信號(hào)傳遞?？缒ば盘?hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)雖然涉及到多種刺激信號(hào)在多種細(xì)胞引發(fā)的多種功能改變,但轉(zhuǎn)導(dǎo)過(guò)程都是通過(guò)少數(shù)幾種類(lèi)似的途徑或方式實(shí)現(xiàn)的,所涉及的幾類(lèi)膜蛋白質(zhì)各具有很大的結(jié)構(gòu)同源性,是由相近的基因家族編碼的。2.離子通道蛋白介導(dǎo)的跨膜信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)方式（1）化學(xué)門(mén)控通道：在神經(jīng)-骨骼肌接頭的運(yùn)動(dòng)終板膜上存在著N型ACh受體。在5個(gè)亞單位中,兩個(gè)α-亞單位是同兩分子ACh相結(jié)合的部位,這種結(jié)合可引起通道結(jié)構(gòu)的開(kāi)放,使終板膜外高濃度的Na+內(nèi)流,同時(shí)少量膜內(nèi)高濃度的K+外流,結(jié)果使終板膜兩側(cè)的電位發(fā)生波動(dòng),出現(xiàn)終板電位。終板電位的出現(xiàn)標(biāo)志著ACh這個(gè)化學(xué)信號(hào)在肌細(xì)胞膜跨膜信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)的完成。由于這種通道性結(jié)構(gòu)只有在其中部分亞單位同ACh分子結(jié)合時(shí)才開(kāi)放,因而屬于化學(xué)門(mén)控通道或配體門(mén)控通道。配體一般泛指能與受體結(jié)構(gòu)或受體分子特異性結(jié)合的化學(xué)信號(hào)。化學(xué)門(mén)控通道主要分布：肌細(xì)胞終板膜、神經(jīng)細(xì)胞的突觸后膜以及某些嗅、味感受細(xì)胞的膜中,使所在膜產(chǎn)生終板電位、突觸后電位以及感受器電位等局部電反應(yīng)。因化學(xué)門(mén)控通道具有受體功能，也稱它們?yōu)橥ǖ佬褪荏w；又由于它們激活時(shí)直接引起跨膜離子流動(dòng)，也稱促離子型受體。（2）電壓門(mén)控通道：主要分布在神經(jīng)軸突和骨骼肌、心肌細(xì)胞的一般質(zhì)膜中,具有同化學(xué)門(mén)控通道類(lèi)似的分子結(jié)構(gòu)，但控制這類(lèi)通道開(kāi)放與關(guān)閉的因素是通道所在膜兩側(cè)的跨膜電位的變化。在這類(lèi)通道的分子結(jié)構(gòu)中，存在著對(duì)跨膜電位改變敏感的結(jié)構(gòu)域和亞單位，后者誘發(fā)整個(gè)通道分子功能狀態(tài)的改變，進(jìn)而改變相應(yīng)離子的易化擴(kuò)散，使之產(chǎn)生可傳導(dǎo)的動(dòng)作電位。（3）機(jī)械門(mén)控通道：許多細(xì)胞表面膜還存在能感受機(jī)械性刺激并引起細(xì)胞功能改變的通道樣結(jié)構(gòu)。此通道具有速度快、對(duì)外界刺激反應(yīng)的位點(diǎn)局限，在體內(nèi)數(shù)量較少的特點(diǎn)。3.G蛋白偶聯(lián)受體介導(dǎo)的跨膜信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)方式激素類(lèi)物質(zhì)作用于相應(yīng)的靶細(xì)胞時(shí),都是先同膜表面的特異性受體相結(jié)合,然后通過(guò)一種稱為Gs的G蛋白(興奮性G蛋白)的中介,激活作為效應(yīng)器酶的腺苷酸環(huán)化酶,使胞漿中的ATP分解，引起膜內(nèi)側(cè)胞漿中cAMP含量的增加(有時(shí)是減少),實(shí)現(xiàn)激素對(duì)細(xì)胞內(nèi)功能的調(diào)節(jié)。外來(lái)化學(xué)信號(hào)激素看作第一信使，cAMP稱作第二信使。特點(diǎn)：這種形式的跨膜信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)具有效應(yīng)出現(xiàn)較慢、反應(yīng)較靈敏、作用較廣泛的特點(diǎn)。目前發(fā)現(xiàn)有相當(dāng)數(shù)量的外界剌激信號(hào)作用于膜受體后,可以通過(guò)一種稱為Go的G蛋白,再激活一種稱為磷脂酶C的膜效應(yīng)器酶,以膜結(jié)構(gòu)中稱為磷脂酰肌醇的磷脂分子為間接底物,生成兩種分別稱為三磷酸肌醇(IP3)和二酰甘油的第二信使物質(zhì),影響細(xì)胞內(nèi)過(guò)程,完成跨膜信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)。4.酪氨酸激酶受體介導(dǎo)的跨膜信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)一些肽類(lèi)激素如胰島素和細(xì)胞因子作用于相應(yīng)的靶細(xì)胞時(shí),是通過(guò)細(xì)胞膜中一類(lèi)稱作酪氨酸激酶受體來(lái)完成跨膜信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)。這類(lèi)受體只有一跨膜α-螺旋和一個(gè)較短的膜內(nèi)肽段。當(dāng)膜外的肽段同相應(yīng)的化學(xué)信號(hào)結(jié)合時(shí),可直接激活膜內(nèi)側(cè)肽段的蛋白激酶。此蛋白激酶的活性一是引發(fā)此肽段中酪氨酸殘基的磷酸化,另一是促進(jìn)其他蛋白質(zhì)底物中的酪氨酸殘基磷酸化,由此再引發(fā)各種細(xì)胞內(nèi)功能的改變，實(shí)現(xiàn)細(xì)胞外信號(hào)對(duì)細(xì)胞功能的調(diào)節(jié)。（三）細(xì)胞的跨膜電變化1．神經(jīng)和骨骼肌細(xì)胞的生物電現(xiàn)象興奮性是(excitability)可興奮組織在受刺激時(shí)產(chǎn)生生物電（動(dòng)作電位）的能力，而興奮(excitation)就是指產(chǎn)生了動(dòng)作電位，或者說(shuō)產(chǎn)生了動(dòng)作電位才是興奮。(1)單一細(xì)胞的跨膜靜息電位和動(dòng)作電位靜息電位(restingpotential)是指細(xì)胞未受刺激時(shí)存在于細(xì)胞膜內(nèi)外兩側(cè)的電位差。測(cè)量細(xì)胞靜息電位的方法：測(cè)量?jī)x器包括示波器和它相連的一對(duì)測(cè)量電極，有一個(gè)放在細(xì)胞的外表面，另一個(gè)連接微電極，準(zhǔn)備刺入膜內(nèi)。只要細(xì)胞未受到剌激或損傷，當(dāng)微電極刺穿細(xì)胞膜進(jìn)入膜內(nèi)，那么在電極尖端剛剛進(jìn)入膜內(nèi)的瞬間，在記錄儀器上將顯示出一個(gè)突然的電位躍變，這表明細(xì)胞膜內(nèi)外兩側(cè)存在著電位差。因?yàn)檫@一電位差是存在于安靜細(xì)胞的表面膜兩側(cè)的，故稱為跨膜靜息電位，簡(jiǎn)稱靜息電位。靜息電位表現(xiàn)為膜內(nèi)較膜外為負(fù)。通常把靜息電位存在時(shí)膜兩側(cè)所保持的內(nèi)負(fù)外正狀態(tài)稱為膜的極化(polarization)；當(dāng)靜息時(shí)膜內(nèi)外電位差的數(shù)值向膜內(nèi)負(fù)值大的方向變化時(shí)，稱為膜的超極化(hyperpolarization)；相反，如果膜內(nèi)電位向負(fù)值減小的方向變化，稱為去極化或除極化(depolarization)；細(xì)胞先發(fā)生去極化，然后再向正常安靜時(shí)膜內(nèi)所處的負(fù)值恢復(fù)，則稱作復(fù)極化(repolarization)。動(dòng)作電位(actionpotential)是膜受刺激后在原有的靜息電位基礎(chǔ)上發(fā)生的一次膜兩側(cè)電位的快速的倒轉(zhuǎn)和復(fù)原，亦即先出現(xiàn)膜的快速去極化而后又出現(xiàn)復(fù)極化。當(dāng)神經(jīng)纖維在安靜狀況下受到一次短促的刺激，只要刺激達(dá)到一定的強(qiáng)度，將會(huì)看到膜內(nèi)原來(lái)存在的負(fù)電位迅速消失，進(jìn)而變成正電位，即膜內(nèi)電位在短時(shí)間內(nèi)由原來(lái)的-70~-90mV變到+20~+40mV的水平，由原來(lái)相對(duì)的內(nèi)負(fù)外正變?yōu)閮?nèi)正外負(fù)。這樣，整個(gè)膜內(nèi)外電位變化的幅度應(yīng)是90~130mV，這構(gòu)成了動(dòng)作電位變化曲線的上升支。如果計(jì)算這時(shí)膜內(nèi)電位由零值變正的數(shù)值，則應(yīng)在整個(gè)幅值中減去膜內(nèi)電位由負(fù)上升到零的數(shù)值，約為35mV，稱為超射值。但是，由刺激所引起的這種膜內(nèi)外電位的倒轉(zhuǎn)只是暫時(shí)的，很快就出現(xiàn)膜內(nèi)電位的下降，由正值的減小發(fā)展到膜內(nèi)出現(xiàn)剌激前原有的負(fù)電位狀態(tài)，這構(gòu)成了動(dòng)作電位曲線的下降支。在描記的圖形上表現(xiàn)為一次短促而尖銳的脈沖樣變化，因而人們常把這種構(gòu)成動(dòng)作電位主要部分的脈沖樣變化稱為鋒電位。在鋒電位下降支最后恢復(fù)到靜息電位水平以前，膜兩側(cè)電位還要經(jīng)歷一些微小而較緩慢的波動(dòng)，稱為后電位，一般是先有一段持續(xù)5~30ms的負(fù)后電位，再出現(xiàn)一段延續(xù)更長(zhǎng)的正后電位。動(dòng)作電位或鋒電位的產(chǎn)生是細(xì)胞興奮的標(biāo)志，它只在外加刺激達(dá)到一定強(qiáng)度時(shí)才能出現(xiàn)。但單一神經(jīng)或肌細(xì)胞動(dòng)作電位的一個(gè)特點(diǎn)是，在剌激過(guò)弱時(shí)不出現(xiàn)，但在刺激達(dá)到一定強(qiáng)度以后，它并不隨刺激的強(qiáng)弱而改變固有的大小和波形。此外，動(dòng)作電位在受剌激部位產(chǎn)生后，還可沿著細(xì)胞膜向周?chē)鷤鞑?，而且傳播的范圍和距離并不因原初剌激的強(qiáng)弱而有所不同。這種在同一細(xì)胞上動(dòng)作電位大小不隨剌激強(qiáng)度和傳導(dǎo)距離而改變的現(xiàn)象，稱作“全或無(wú)”現(xiàn)象。(2)生物電現(xiàn)象的產(chǎn)生機(jī)制①靜息電位和K+平衡電位Bernstein最先提出，細(xì)胞內(nèi)外鉀離子的不均衡分布和安靜狀態(tài)下細(xì)胞膜主要對(duì)K+有通透性，可能是使細(xì)胞能保持內(nèi)負(fù)外正的極化狀態(tài)的基礎(chǔ)。并得到后來(lái)的實(shí)驗(yàn)證實(shí)。已知正常時(shí)細(xì)胞內(nèi)的K+濃度總是超過(guò)細(xì)胞外K+濃度很多，而細(xì)胞外Na+濃度總是超過(guò)細(xì)胞內(nèi)Na+濃度很多，這是Na+泵活動(dòng)的結(jié)果。由于高濃度的離子具有較高的勢(shì)能，K+有向膜外擴(kuò)散的趨勢(shì)，而Na+有向膜內(nèi)擴(kuò)散的趨勢(shì)。膜在安靜狀態(tài)下只對(duì)K+有通透的可能，那么就只有K+能以易化擴(kuò)散的形式移向膜外，由于膜內(nèi)帶負(fù)電荷的蛋白質(zhì)大分子不能隨之移出細(xì)胞，于是隨著K+的移出，就會(huì)出現(xiàn)膜內(nèi)變負(fù)而膜外變正的狀態(tài)，而這將對(duì)K+的進(jìn)一步移出起阻礙作用；K+移出越多，膜的外正內(nèi)負(fù)的情況越明顯，于是很快會(huì)出現(xiàn)一種情況，即當(dāng)移到膜外的K+所造成的外正內(nèi)負(fù)的電場(chǎng)力，足以對(duì)抗K+由于膜內(nèi)高濃度而形成的外移趨勢(shì)時(shí)，膜內(nèi)外不再有K+的凈移動(dòng)，而膜兩側(cè)的電位差即內(nèi)負(fù)外正的情況也穩(wěn)定在某一數(shù)值。這一狀態(tài)在非生物的人工膜物理模型中也可看到，稱為K+平衡電位。Bemtein正是用這一原理來(lái)說(shuō)明細(xì)胞跨膜靜息電位的產(chǎn)生機(jī)制的。K+平衡電位所能達(dá)到的數(shù)值，是由膜兩側(cè)原初存在的K+濃度差的大小決定的，它的精確數(shù)值可根據(jù)物理化學(xué)上著名的Nernst公式(略)算出。②鋒電位和Na+平衡電位Hodgkin等根據(jù)興奮時(shí)膜內(nèi)不僅出現(xiàn)負(fù)電位的消失，而且出現(xiàn)一定數(shù)值的正電位(相當(dāng)于前面提到的超射值)的事實(shí)，認(rèn)為動(dòng)作電位上升支的出現(xiàn)，是由于膜對(duì)Na+通透性的突然增大，超過(guò)了K+的通透性；由于細(xì)胞外高Na+，而且膜內(nèi)靜息時(shí)原已維持著的負(fù)電位也對(duì)Na+的內(nèi)流起吸引作用，于是Na+迅速內(nèi)流，結(jié)果先是造成膜內(nèi)負(fù)電位的迅速消失；而且由于膜外Na+較高的濃度勢(shì)能，Na+在膜內(nèi)負(fù)電位減小到零時(shí)仍可繼續(xù)內(nèi)移，直至內(nèi)移的Na+在膜內(nèi)形成的正電位足以阻止的Na+靜移動(dòng)為止；這時(shí)膜內(nèi)所具有的電位值，理論上應(yīng)相當(dāng)于根據(jù)膜內(nèi)、外Na+濃度差代入Nernst公式時(shí)所得出的Na+平衡電位值。膜對(duì)Na+的通透性的增加，實(shí)際是膜結(jié)構(gòu)中存在的電壓門(mén)控性Na+通道開(kāi)放的結(jié)果，因而造成Na+向膜內(nèi)的易化擴(kuò)散。用70年代建立起來(lái)的膜片鉗實(shí)驗(yàn)技術(shù)(Nder和Sakmann等，1975)可以直接觀察單一的離子通道蛋白質(zhì)分子對(duì)相應(yīng)離子通透難易程度等特性。③Na+通道的失活和膜電位的復(fù)極Na+通道的開(kāi)放主要出現(xiàn)在人工去極化開(kāi)始后的幾個(gè)毫秒之內(nèi)；以后去極化還在繼續(xù)，但通道開(kāi)放的概率幾乎已下降到零。這顯示出通道的一個(gè)重要功能特性，稱為失活(inactivation)。Na+通道失活的特點(diǎn)是它的失活出現(xiàn)較其他離子通道為快；通道失活表現(xiàn)為通道不因?yàn)樯写嬖诘娜O化而繼續(xù)開(kāi)放，也不因?yàn)樾碌娜O化再行開(kāi)放；只有當(dāng)去極化消除后，通道才可能解除失活，才可能由于新出現(xiàn)的去極化而再進(jìn)入開(kāi)放狀態(tài)。通道的激活、失活和功能恢復(fù)，都是以蛋白質(zhì)內(nèi)部結(jié)構(gòu)，即它的構(gòu)型和構(gòu)象的相應(yīng)變化為基礎(chǔ)的。Na+通道失活的迅速出現(xiàn)，可以解釋神經(jīng)或肌細(xì)胞的動(dòng)作電位達(dá)到超射值的頂點(diǎn)后何以不能維持在這一數(shù)值，而是迅速下降，表現(xiàn)為鋒電位的形式。因?yàn)檫@時(shí)大多數(shù)被激活的Na+通道已進(jìn)入失活狀態(tài)而不再開(kāi)放。這也決定了神經(jīng)和肌組織在接受剌激而興奮，亦即正當(dāng)出現(xiàn)鋒電位的時(shí)期內(nèi)，不可能再接受任何新的刺激而出現(xiàn)新的鋒電位，因而也不可能發(fā)生兩次鋒電位的疊加。這一時(shí)期稱為絕對(duì)不應(yīng)期(absoluterefractoryperiod)。絕對(duì)不應(yīng)期之后，還接著有一個(gè)相對(duì)不應(yīng)期(relativerefractoryperiod)發(fā)生，標(biāo)志著一些失活的Na+通道已開(kāi)始恢復(fù)，這時(shí)只有一些較正常時(shí)更強(qiáng)的剌激才能引起新的興奮。造成動(dòng)作電位很快出現(xiàn)下降支的另一個(gè)重要因素：就是差不多在Na+通道失活的同時(shí)，膜結(jié)構(gòu)中的電壓門(mén)控性K+通道的開(kāi)放。這一類(lèi)K+通道不同于維持細(xì)胞靜息電位的K+通道。這時(shí)由于膜內(nèi)的高K+濃度，于是出現(xiàn)了K+的外流，使膜內(nèi)電位變負(fù)，最后恢復(fù)到靜息時(shí)的K+平衡電位的狀態(tài)。2.動(dòng)作電位的引起和它在同一細(xì)胞的傳導(dǎo)（1）閾電位和鋒電位的引起不是任何刺激都能觸發(fā)動(dòng)作電位，當(dāng)剌激引起膜內(nèi)去極化達(dá)到某一臨界值時(shí)，就可在已經(jīng)出現(xiàn)的去極化的基礎(chǔ)上出現(xiàn)一次動(dòng)作電位，這個(gè)能進(jìn)一步誘發(fā)動(dòng)作電位的去極化臨界值，稱為閾電位(thresholdmembranepotential)。在自然情況下，到達(dá)閾電位值的去極化會(huì)引起一定數(shù)量的Na+通道的開(kāi)放，而由此引起的Na+內(nèi)流會(huì)造成膜的進(jìn)一步去極化，這就會(huì)引起更多Na+通道開(kāi)放和更大的開(kāi)放概率，如此反復(fù)，就會(huì)出現(xiàn)一個(gè)“正反饋”，或稱為再生性循環(huán)的過(guò)程，其結(jié)果是出現(xiàn)一個(gè)不再依賴于原剌激而使膜內(nèi)Na+通道迅速而大量開(kāi)放，使膜外Na+快速內(nèi)流的過(guò)程，直至達(dá)到Na+的平衡電位，使這過(guò)程停下來(lái)，形向成鋒電位的上升支。膜原初的去極化在未達(dá)到閾電位的情況下，也會(huì)引起一些Na+通道的開(kāi)放并造成新的去極化；但較閾電位為小的去極化程度較小，它可被當(dāng)時(shí)維持K+平衡電位的K+外流所抵消，不能進(jìn)而引起動(dòng)作電位?？梢?jiàn)閾電位就是去極化達(dá)到某一臨界值后能夠誘發(fā)去極化和Na+通道開(kāi)放之間出現(xiàn)再生性循環(huán)，并導(dǎo)致Na+通道大量而迅速的開(kāi)放，出現(xiàn)動(dòng)作電位的上升支。所謂閾強(qiáng)度(thresholdintensity)是指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；比閾強(qiáng)度弱的刺激，稱為閾下剌激，它們只能引起低于閾電位值的去極化，不能發(fā)展為動(dòng)作電位。在刺激超過(guò)閾強(qiáng)度后，動(dòng)作電位的上升速度和所能達(dá)到的最大值，就不再依賴于所給刺激的強(qiáng)度大小了。(2)局部興奮及其特性閾下刺激能引起該段膜中所含Na+通道的少量開(kāi)放，這時(shí)少量Na+內(nèi)流造成的去極化和電刺激造成的去極化疊加起來(lái)，在受刺激的膜局部出現(xiàn)一個(gè)較小的去極化，稱為局部反應(yīng)或局部興奮。局部興奮的特點(diǎn)是：①它不是全或無(wú)的；②不能在膜上作遠(yuǎn)距離傳播，可以電緊張性擴(kuò)布的形式使鄰近的膜也產(chǎn)生類(lèi)似的去極化；③可以總和，包括空間性總和時(shí)間性總和。(3)興奮在同一細(xì)胞上的傳導(dǎo)機(jī)制如興奮在無(wú)髓神經(jīng)纖維上的傳導(dǎo)方式，某一小段纖維因受到足夠強(qiáng)的外加剌激而出現(xiàn)動(dòng)作電位，也就是說(shuō)，該處出現(xiàn)了膜兩側(cè)電位的暫時(shí)性倒轉(zhuǎn)，由靜息時(shí)的內(nèi)負(fù)外正變?yōu)閮?nèi)正外負(fù)，但和該段神經(jīng)相鄰接的神經(jīng)段仍處于安靜時(shí)的極化狀態(tài)；于是在已興奮的神經(jīng)段和與它相鄰的未興奮的神經(jīng)段之間，由于電位差的出現(xiàn)而發(fā)生電荷移動(dòng)，稱為局部電流(localcurrent)，它的運(yùn)動(dòng)方向是：在膜外的正電荷由未興奮段移向已興奮段，而膜內(nèi)的正電荷由已興奮段移向未興奮段。這樣流動(dòng)的結(jié)果，是造成未興奮段膜內(nèi)電位升高而膜外電位降低，亦即引起該處膜的去極化；當(dāng)局部電流的出現(xiàn)使鄰接的未興奮的膜去極化到閾電位時(shí)，也會(huì)使該段出現(xiàn)它自己的動(dòng)作電位。這就是說(shuō)，所謂動(dòng)作電位的傳導(dǎo)，實(shí)際是巳興奮的膜部分通過(guò)局部電流“刺激”了未興奮的膜部分，使之出現(xiàn)動(dòng)作電位。興奮在其他可興奮細(xì)胞(如骨骸肌細(xì)胞)的傳導(dǎo)，基本上遵循同樣的原理。興奮在有髓神經(jīng)纖維上的傳導(dǎo)方式，當(dāng)有髓纖維受到外來(lái)剌激時(shí)，動(dòng)作電位只能在鄰近剌激點(diǎn)的郎飛結(jié)處產(chǎn)生，構(gòu)成髓鞘主要成分的脂質(zhì)是不導(dǎo)電或不允許帶電離子通過(guò)的，而局部電流也只能發(fā)生在相鄰的郎飛結(jié)之間，其外電路要通過(guò)髓鞘外面的組織液，這就使動(dòng)作電位的傳導(dǎo)表現(xiàn)為跨過(guò)每一段髓鞘而在相鄰的郎飛結(jié)處相繼出現(xiàn)，這稱為興奮的跳躍式傳導(dǎo)(saltatoryconduction)。跳躍式傳導(dǎo)時(shí)的興奮傳導(dǎo)速度比無(wú)髓纖維或肌細(xì)胞的傳導(dǎo)速度快得多；而且它還是一種更“節(jié)能”的傳導(dǎo)方式。（四）肌細(xì)胞的收縮功能1.骨骼肌細(xì)胞收縮的引起及收縮機(jī)制(1)神經(jīng)-骨骼肌接頭處的興奮傳遞當(dāng)神經(jīng)末梢處有神經(jīng)沖動(dòng)傳來(lái)時(shí)，引起該處膜的Ca2+通道的開(kāi)放，因而啟動(dòng)囊泡的移動(dòng)，促使囊泡膜與軸突膜的融合，并在融合處出現(xiàn)裂口，使囊泡中的Ach全部進(jìn)入接頭間隙。每個(gè)囊泡中貯存的ACh量通常是相當(dāng)恒定的，而且當(dāng)它們被釋放時(shí)，也是通過(guò)出胞作用，以囊泡為單位傾囊釋放，被稱為量子式釋放(quantalrelease)。Ca2+的進(jìn)入量決定著囊泡釋放的數(shù)目。當(dāng)Ach分子通過(guò)接頭間隙到達(dá)終板膜表面時(shí)，立即同集中存在于該處的特殊化學(xué)門(mén)控通道分子結(jié)合，導(dǎo)致通道開(kāi)放?？稍试SNa+、K+甚至少量Ca2+同時(shí)通過(guò)；主要是Na+的內(nèi)流和少量K+外流，其總的效果是使終板膜處原有的靜息電位減小，向零值靠近，亦即出現(xiàn)一次較緩慢的膜的去極化，稱為終板電位(endplatepotential)。由于終極電位的電緊張性擴(kuò)布，可使與之鄰接的一般肌細(xì)胞膜去極化而使之達(dá)到閾電位，激活該處膜中的電壓門(mén)控性Na+通道和K+通道，引發(fā)一次可沿整個(gè)肌細(xì)胞膜傳導(dǎo)的動(dòng)作電位。(2)骨骼肌細(xì)胞的微細(xì)結(jié)構(gòu)①肌原纖維和肌小節(jié)每個(gè)肌細(xì)胞或肌纖維都包含大量直徑為1~2μm的纖維狀結(jié)構(gòu)，稱為肌原纖維(myofifbril)。每條肌原纖維的全長(zhǎng)都呈現(xiàn)規(guī)則的明、暗交替，分別稱為明帶和暗帶；在暗帶中央，有一段相對(duì)透明的區(qū)域，稱為H帶；在H帶中央亦即整個(gè)暗帶的中央，又有一條橫向的暗線，稱為M線。明帶中央也有一條橫向的暗線，稱為Z線(或Z盤(pán))。肌原纖維上每一段位于兩條Z線之間的區(qū)域，稱為肌小節(jié)(sarcomere)。肌小節(jié)的明帶和暗帶包含有更細(xì)的、縱向平行排列的絲狀結(jié)構(gòu)，稱為肌絲。暗帶中含有的肌絲較粗，直徑約10nm，稱為粗肌絲，其長(zhǎng)度與暗帶相同。明帶中的肌絲較細(xì)，直徑約5nm，稱為細(xì)肌絲；它們由Z線結(jié)構(gòu)向兩側(cè)明帶伸出，每側(cè)的長(zhǎng)度都是1.0μm，它的游離端在肌小節(jié)總長(zhǎng)度小于3.5μm的情況下，必然有一段要伸入暗帶，和粗肌絲處于交錯(cuò)和重疊的狀態(tài)；如果由兩側(cè)Z線伸入暗帶的細(xì)肌絲未能相遇而隔有一段距離，這就形成了較透明的H帶。②肌管系統(tǒng)肌管系統(tǒng)指包繞在每一條肌原纖維周?chē)哪ば阅夜軤罱Y(jié)構(gòu)。這些囊管狀結(jié)構(gòu)實(shí)際是由來(lái)源和功能都不相同的兩組獨(dú)立的管道系統(tǒng)所組成。一部分肌管的走行方向和肌原纖維相垂直，稱為橫管系統(tǒng)，簡(jiǎn)稱T管。肌原纖維周?chē)€有另一組肌管系統(tǒng)，就是縱管系統(tǒng)，也稱肌漿網(wǎng)，簡(jiǎn)稱L管;它們的走行方向和肌小節(jié)平行，但主要包繞每個(gè)肌小節(jié)的中間部分；在接近肌小節(jié)兩端的橫管時(shí)管腔出現(xiàn)膨大，稱為終末池。每一橫管和來(lái)自兩側(cè)肌小節(jié)的縱管終末池，構(gòu)成所謂三聯(lián)管結(jié)構(gòu)。(3)骨骼肌細(xì)胞的興奮-收縮耦聯(lián)在以膜的電變化為特征的興奮過(guò)程和以肌纖維機(jī)械變化為基礎(chǔ)的收縮過(guò)程之間，存在著某種中介性過(guò)程把二者聯(lián)系起來(lái)，這一過(guò)程稱為興奮-收縮藕聯(lián)(excitation-contractioncoupling)。目前認(rèn)為，它至少包括三個(gè)主要步驟：電興奮通過(guò)橫管系統(tǒng)傳向肌細(xì)胞的深處；三聯(lián)管結(jié)構(gòu)處的信息傳遞；肌漿網(wǎng)(即縱管系統(tǒng))中的Ca2+釋放入胞漿以及Ca2+由胞漿向肌漿網(wǎng)的再聚積。肌肉安靜時(shí)肌漿中的Ca2+濃度低于10-7mol/L，但在膜開(kāi)始去極化后1~5ms內(nèi)升高到10-5mo1/L的水平，亦即增高100倍之多。當(dāng)肌膜上的電變化沿橫管系統(tǒng)到達(dá)三聯(lián)管部分時(shí)，一定有某種因子把橫管膜上發(fā)生的變化傳遞給了相距不遠(yuǎn)的肌漿網(wǎng)膜上的類(lèi)似Ca2+通道的結(jié)構(gòu)，引起后者分子變構(gòu)，使通道開(kāi)放，于是肌漿網(wǎng)內(nèi)高濃度的Ca2+就不需耗能而靠易化擴(kuò)散進(jìn)入肌漿，到達(dá)肌絲區(qū)。對(duì)于三聯(lián)管處的這一信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)過(guò)程，目前已有一些了解。據(jù)研究，橫管膜上有一種類(lèi)型的鈣通道，它在胞漿側(cè)的肽鏈結(jié)構(gòu)正好和終未池膜(即肌漿網(wǎng)膜的延續(xù)部分)上另一種鈣通道在胞漿側(cè)的肽鏈部分兩兩相對(duì)。在骨骼肌，前者可能對(duì)后者的通道開(kāi)口起著堵塞作用，只有當(dāng)?shù)竭_(dá)橫管膜上的電信號(hào)引起該膜中的鈣通道出現(xiàn)變構(gòu)時(shí)，才會(huì)使堵塞消除而使終末池中的Ca2+大量進(jìn)入胞漿，引起肌絲滑行。在肌漿中。Ca2+增高的情況下，鈣泵可以分解ATP獲得能量，將Ca2+在逆濃度差的情況下由肌漿轉(zhuǎn)運(yùn)到肌漿網(wǎng)內(nèi)腔中去。由于肌漿中Ca2+濃度的降低，和肌鈣蛋白結(jié)合的Ca2+解離，引起肌肉舒張。(4)骨骼肌收縮的分子機(jī)制根據(jù)骨骼肌微細(xì)結(jié)構(gòu)的形態(tài)學(xué)特點(diǎn)以及它們?cè)诩∪馐湛s時(shí)長(zhǎng)度的改變，Huxley等在50年代初期就提出了用肌小節(jié)中粗、細(xì)肌絲的相互滑行來(lái)說(shuō)明肌肉收縮的機(jī)制。這一被稱為滑行學(xué)(slidingtheory)的主要內(nèi)容是：肌肉收縮時(shí)肌纖維的縮短，在肌細(xì)胞內(nèi)并無(wú)肌絲或它們所含的蛋白質(zhì)分子結(jié)構(gòu)的縮短，而只是由于細(xì)肌絲向粗肌絲之間的滑行的結(jié)果。目前一般公認(rèn)的肌絲滑行的基本過(guò)程是：當(dāng)肌細(xì)胞上的動(dòng)作電位引起肌漿中Ca2+濃度升高時(shí)，肌鈣蛋白結(jié)合了足夠數(shù)量的Ca2+，引起肌鈣蛋白分子構(gòu)象的某些改變，這種改變“傳遞”給原肌凝蛋白，其結(jié)果是使原肌凝蛋白的雙螺旋結(jié)構(gòu)發(fā)生某種扭轉(zhuǎn)，把安靜時(shí)阻止肌纖蛋白和橫橋相互結(jié)合的因素除去，導(dǎo)致二者的結(jié)合和橫橋向M線方向的扭動(dòng)，把細(xì)肌絲拉向M線的方向，繼而出現(xiàn)橫橋同細(xì)肌絲上新位點(diǎn)的再結(jié)合及再扭動(dòng)，如此反復(fù)進(jìn)行，肌細(xì)胞縮短。與橫橋移動(dòng)相伴隨的是ATP的分解和化學(xué)能向機(jī)械功的轉(zhuǎn)換，是肌肉收縮的能量來(lái)源。能參與循環(huán)的橫橋數(shù)目以及橫橋循環(huán)的進(jìn)行速率，則是決定肌肉縮短程度、縮短速度以及所產(chǎn)生張力的關(guān)鍵因素。2.骨骼肌收縮的外部表現(xiàn)和力學(xué)分析在肌肉收縮前就加在肌肉上的負(fù)荷為前負(fù)荷(preload)。前負(fù)荷使肌肉在收縮前就處于某種程度的被拉長(zhǎng)的狀態(tài)，使它具有一定的長(zhǎng)度，稱為初長(zhǎng)度。這樣，由于前負(fù)荷的不同，同一肌肉就將在不同的初長(zhǎng)度條件下進(jìn)行收縮。另一種負(fù)荷稱為后負(fù)荷(after-load)，它是在肌肉開(kāi)始收縮時(shí)才能遇到的負(fù)荷或阻力，它不增加肌肉的初長(zhǎng)度，但能阻礙收縮時(shí)肌肉的縮短。后負(fù)荷如果超過(guò)肌肉收縮所能產(chǎn)生的最大張力，肌肉收縮時(shí)不再表現(xiàn)縮短，這種不出現(xiàn)肌肉長(zhǎng)度變短而只有張力增加的收縮過(guò)程，稱為等長(zhǎng)收縮(immetriccontraction)。(1)前負(fù)荷或肌肉初長(zhǎng)度對(duì)肌肉收縮的影晌：長(zhǎng)度-張力曲線肌肉在不同前負(fù)荷時(shí)進(jìn)行收縮所能產(chǎn)生的張力，稱為主動(dòng)張力曲線，就是長(zhǎng)度-張力曲線。對(duì)于肌肉在等長(zhǎng)收縮條件下所產(chǎn)生的主動(dòng)張力大小來(lái)說(shuō)，存在著一個(gè)最適前負(fù)荷和與之相對(duì)應(yīng)的最適初長(zhǎng)度，在這樣的初長(zhǎng)度情況下進(jìn)行收縮，產(chǎn)生的張力最大。肌肉產(chǎn)生張力或縮短，靠的是粗肌絲表面的橫橋和細(xì)肌絲之間的相互作用。肌肉的初長(zhǎng)度決定每個(gè)肌小節(jié)的長(zhǎng)度，因而也決定細(xì)肌絲和粗肌絲相重合的程度，而這又決定了肌肉收縮時(shí)有多少橫橋可以與附近的細(xì)肌絲相互作用。從理論上分析，粗肌絲的長(zhǎng)度是1.5μm，但由于在M線兩側(cè)各0.1μm的范圍內(nèi)沒(méi)有橫橋，因此在M線兩側(cè)有橫橋的粗肌絲長(zhǎng)度各為0.65μm，這樣當(dāng)每側(cè)細(xì)肌絲伸入暗帶0.65μm(尚位于明帶的細(xì)肌絲長(zhǎng)度為0.35μm)，亦即肌小節(jié)總長(zhǎng)度為2.2μm時(shí)，粗肌絲上的每個(gè)橫橋都有與細(xì)肌絲相互作用的條件，因而收縮時(shí)應(yīng)當(dāng)出現(xiàn)最佳的效果。實(shí)驗(yàn)觀察證明正是如此，因?yàn)楫?dāng)肌肉處于最適前負(fù)荷或初長(zhǎng)度時(shí)，它的每個(gè)肌小節(jié)的長(zhǎng)度正是2.2μm。無(wú)論減少前負(fù)荷使肌小節(jié)長(zhǎng)度小于2.2μm或增加前負(fù)荷大于最適前負(fù)荷使肌小節(jié)的長(zhǎng)度將大于2.2μm，都使得肌肉收縮時(shí)起作用的橫橋數(shù)減少，造成所產(chǎn)生張力的下降。當(dāng)前負(fù)荷使肌小節(jié)長(zhǎng)度增加到3.5μm時(shí)，細(xì)肌絲將全部由暗帶拉出，這時(shí)肌肉受刺激時(shí)不再能產(chǎn)生主動(dòng)張力。(2)肌肉后負(fù)荷對(duì)肌肉收縮的影晌：張力-速度曲線改變后負(fù)荷時(shí)肌肉收縮所產(chǎn)生的張力和縮短速度變化的關(guān)系曲線，稱為張力-速度曲線。雙曲線的性質(zhì)說(shuō)明二者大致呈反比的關(guān)系，即后負(fù)荷減小時(shí)，肌肉產(chǎn)生的張力較小，但可得到一個(gè)較大的縮短速度。在曲線同縱坐標(biāo)和橫坐標(biāo)相交的之間，在不同的后負(fù)荷時(shí)都能看到肌肉在產(chǎn)生與負(fù)荷相同的張力的情況下將負(fù)荷移動(dòng)一定的距離，這種類(lèi)型的收縮稱為等張收縮(isotoniccontraction)，都可作功并有功率輸出；當(dāng)后負(fù)荷相當(dāng)于最大張力的30%左右時(shí)，肌肉的輸出功率最大。(3)肌肉收縮能力的改變對(duì)肌肉收縮的影晌肌肉本身的功能狀態(tài)是可以改變的，也可以影響肌肉收縮的效率。我們把可以影響肌肉收縮效果的肌肉內(nèi)部功能狀態(tài)的改變，定義為肌肉收縮能力(contractility)的改變，以區(qū)別于肌肉收縮時(shí)外部條件即前、后負(fù)荷改變所導(dǎo)致的收縮效果的改變。但在在體情況下，要簡(jiǎn)單地區(qū)分肌肉收縮時(shí)某一力學(xué)指標(biāo)的改變是由于肌肉收縮能力的改變所引起，還是由于負(fù)荷條件的改變所引起，常常十分困難。如果同一肌肉在所處的前、后負(fù)荷條件保持不變的情況下發(fā)生肌肉縮短速度的改變，或者肌肉在維持最適初長(zhǎng)度的情況下發(fā)生最大張力的改變，則都可以認(rèn)為是肌肉收縮能力發(fā)生了改變。3．平滑肌的結(jié)構(gòu)和生理特性(1)平滑肌的微細(xì)結(jié)構(gòu)和收縮機(jī)制(2)平滑肌在功能上的分類(lèi)(3)平滑肌活動(dòng)的控制和調(diào)節(jié)五、課程進(jìn)度：5-6學(xué)時(shí)/周。六、學(xué)時(shí)分布：本章理論授課12學(xué)時(shí)。細(xì)胞膜的化學(xué)組成和分子結(jié)構(gòu)（1學(xué)時(shí)）；細(xì)胞膜的物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)功能和跨膜信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)（4學(xué)時(shí)）；細(xì)胞膜的生物電變化（4學(xué)時(shí)）；骨骼肌細(xì)胞的收縮及力學(xué)分析（3學(xué)時(shí)）。七、新知識(shí)新進(jìn)展及生理學(xué)科學(xué)史話（一）電壓鉗及膜片鉗技術(shù)電壓鉗（voltageclamp）技術(shù)是通過(guò)插入細(xì)胞內(nèi)的一根微電極向胞內(nèi)補(bǔ)充電流，補(bǔ)充的電流量正好等于跨膜流出的反向離子流，這樣即使膜通透性發(fā)生改變時(shí)，也能控制膜電位數(shù)值不變。經(jīng)過(guò)離子通道的離子流與經(jīng)微電極施加的電流方向相反，數(shù)量相等（右圖示）。因之可以定量測(cè)定細(xì)胞興奮時(shí)的離子電流。膜通透性的改變是迅速的，但如使用一個(gè)高頻響應(yīng)的放大器，可以連續(xù)、快速、自動(dòng)地調(diào)整注入電流，達(dá)到保持膜電位恒定的目的。它可以測(cè)量細(xì)胞的膜電位、膜電流和突觸后電位。歐文·內(nèi)爾（ErwinNeher）和伯特·薩克曼（BertSakinann）在電壓鉗的基礎(chǔ)上發(fā)展了膜片鉗（patchclamp）技術(shù)，采用較大的微電極和神經(jīng)元的細(xì)胞膜緊緊接觸，兩者間形成一高阻抗密封區(qū)。于是，微電極就以一個(gè)低阻抗的電特性進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)(右圖示)。膜片鉗不僅可以觀察單離子通道電流，而且有多種模式可以方便地對(duì)細(xì)胞進(jìn)行電壓鉗制和電流鉗制，觀察各種離子通道電流及其調(diào)控，并與分子生物學(xué)技術(shù)結(jié)合進(jìn)行離子通道與受體的分子結(jié)構(gòu)和功能研究，廣泛應(yīng)用于神經(jīng)生物學(xué)、生理學(xué)、藥理學(xué)等各個(gè)領(lǐng)域。為此他們獲得1991年諾貝爾生理學(xué)一醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)。（二）戴爾和勒維發(fā)現(xiàn)神經(jīng)沖動(dòng)的化學(xué)傳遞美國(guó)人戴爾和美籍德國(guó)人勒維共同合作，在20世紀(jì)20年代發(fā)現(xiàn)了神經(jīng)沖動(dòng)的化學(xué)傳遞物質(zhì)——乙酰膽堿。戴爾在組織毒素中發(fā)現(xiàn)裸麥角提取物中含有一種酷似毒蕈堿的物質(zhì)，能在周?chē)窠?jīng)末梢引起副交感神經(jīng)的各種效應(yīng)，這種作用能被阿托品抵銷(xiāo)。他把這種物質(zhì)從裸麥角分離出來(lái)后證明其為乙酰膽堿。是否能把乙酰膽堿確定為神經(jīng)沖動(dòng)的化學(xué)遞質(zhì)，關(guān)鍵在于要在動(dòng)物體內(nèi)找到它的存在。這項(xiàng)任務(wù)由勒維出色的完成了。他的實(shí)驗(yàn)方法是：把青蛙的心臟（連帶迷走神經(jīng)）取出，用一玻璃管插入心臟，管內(nèi)灌上生理鹽水代替血液，這樣心臟仍然跳動(dòng)。用電刺激迷走神經(jīng)則心臟的收縮就會(huì)減弱。然后立即將這個(gè)蛙心流出來(lái)的液體引入另一個(gè)蛙心內(nèi)腔中。這第二個(gè)蛙心的迷走神經(jīng)雖然未受到刺激，但受到第一個(gè)蛙心的迷走神經(jīng)物質(zhì)的作用，也會(huì)產(chǎn)生收縮減弱的效果。這里勒維所稱的迷走神經(jīng)物質(zhì)就是戴爾在動(dòng)物身上竭力要找的乙酰膽堿。動(dòng)物身上存在著乙酰膽堿，這是客觀存在的，發(fā)現(xiàn)了它并不等于完成了對(duì)真理的認(rèn)識(shí)，這是必須經(jīng)過(guò)再檢驗(yàn)的。戴爾和他的合作者歷經(jīng)八年，在1936年終于查明神經(jīng)-肌肉之間接點(diǎn)的傳出遞質(zhì)作用是借助末梢釋放的乙酰膽堿實(shí)現(xiàn)的。由此他倆獲得了1936年諾貝爾生理學(xué)和醫(yī)學(xué)獎(jiǎng).八、自我測(cè)試思考題簡(jiǎn)述細(xì)胞膜物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)的形式及機(jī)制。什么是動(dòng)作電位?簡(jiǎn)述其產(chǎn)生機(jī)制。什么是靜息電位?簡(jiǎn)述其產(chǎn)生機(jī)制。簡(jiǎn)述易化擴(kuò)散的特點(diǎn)。簡(jiǎn)述Na+泵的作用及其生理意義。簡(jiǎn)述可興奮細(xì)胞在興奮及恢復(fù)過(guò)程中興奮性變化的特點(diǎn)及其產(chǎn)生原理。比較局部電位與動(dòng)作電位的不同。簡(jiǎn)述組織細(xì)胞在興奮過(guò)程中興奮性的變化。興奮在神經(jīng)纖維上是如何傳導(dǎo)的？什么是動(dòng)作電位的"全或無(wú)"現(xiàn)象？簡(jiǎn)述神經(jīng)-肌肉接頭興奮傳遞的過(guò)程及原理。什么是骨骼肌的興奮-收縮藕聯(lián)?簡(jiǎn)述其過(guò)程。細(xì)胞間興奮傳遞的方式有幾種？它們是怎樣傳遞興奮的？什么是前負(fù)荷和后負(fù)荷?它們對(duì)肌肉收縮各有什么影響?什么是肌肉的最適初長(zhǎng)度?為什么說(shuō)在肌肉最適初長(zhǎng)度時(shí),肌肉收縮的效果最好?簡(jiǎn)述動(dòng)作電位傳導(dǎo)的原理,并比較有髓纖維和無(wú)髓纖維動(dòng)作電位傳導(dǎo)的差別。簡(jiǎn)述骨骼肌收縮與舒張過(guò)程。與興奮在單根神經(jīng)纖維上的傳導(dǎo)相比,興奮在神經(jīng)-肌肉接頭處的傳遞有何特點(diǎn)?在生理實(shí)驗(yàn)中，人工的輕度增加細(xì)胞外液k+濃度時(shí)，其靜息電位和動(dòng)作電位有何改變？為什么？使用河豚毒后對(duì)神經(jīng)纖維的生物電有何影響？為什么？第三章血液一．基本要求掌握:1.生理止血功能；2.紅細(xì)胞比容；3.血凝，抗凝與纖維蛋白溶解,凝血因子；4.血小板的止血功能；血小板粘附與聚集；熟悉:1.血液與內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)，血量，血液的組成與特性，血液的比重；2.紅細(xì)胞的懸浮穩(wěn)定性，血液的粘滯性，血漿滲透壓；了解:1.紅細(xì)胞、白細(xì)胞、血小板正常值及作用；2.血型與輸血原則。二．基本概念血細(xì)胞比容(hematocrit)、晶體滲透壓（crystalosmoticpressure）、膠體滲透壓(colloidosmoticpressure)、等張溶液(isotonicsolution)、紅細(xì)胞的懸浮穩(wěn)定性(suspensionstability)、紅細(xì)胞沉降率(erythrocytesedimentationrate，ESR)、紅細(xì)胞疊連(rouleauxformation)、滲透脆性、趨化性、生理性止血、血液凝固(bloodcoagulation)、內(nèi)源性凝血、凝集反應(yīng)、血清(serum)三．學(xué)習(xí)要點(diǎn)1．體液是機(jī)體內(nèi)液體的總稱,成人約占其體重的60%,包括細(xì)胞內(nèi)液和細(xì)胞外液,分別占其體重的40%和20%。血漿是細(xì)胞外液的一部分,在內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)的維持中起重要作用。2．血漿滲透壓包括晶體滲透壓和膠體滲透壓,前者構(gòu)成血漿滲透壓的主要部分,主要由血漿中Na+等物質(zhì)形成,對(duì)維持細(xì)胞內(nèi)外的水平衡起重要作用;后者主要由血漿蛋白形成,主要維持血管內(nèi)外水平衡。血漿中的緩沖對(duì)對(duì)pH的穩(wěn)定起一定作用.血漿中的最重要緩沖對(duì)是NaHC03/H2C03。3．紅細(xì)胞的主要功能是運(yùn)輸02和C02,紅細(xì)胞有滲透脆性、懸浮穩(wěn)定性;紅細(xì)胞的生成主要受腎臟產(chǎn)生的促紅細(xì)胞生成素的調(diào)節(jié);紅細(xì)胞生成原料包括蛋白質(zhì)和鐵;維生素B12和葉酸促進(jìn)紅細(xì)胞成熟;4．白細(xì)胞的主要功能是產(chǎn)生特異性免疫和非特異性免疫,從而維持機(jī)休的生存。中性粒細(xì)胞和單核一巨噬細(xì)胞可吞噬入侵機(jī)體的微生物、異物、壞死組織碎片等;淋巳細(xì)胞參與機(jī)體的體液免疫和細(xì)胞免疫。5．血小板的生理特性是粘附、聚集、釋放、收縮和吸附;ADP和血栓素A2是引起血小板聚集的重要物質(zhì)。血小板的功能是參與生理性止血的全過(guò)程,還能修復(fù)內(nèi)皮細(xì)胞和維持毛細(xì)血管的通透性。6．生理止血過(guò)程可分為血管收縮期、血小板血栓形成和血液凝固三個(gè)時(shí)相。血液凝固的基本過(guò)程為凝血酶原激活物的形成、凝血酶的形成和纖維蛋白的形成。凝血晦原激活物的形成始于內(nèi)源性途徑和外源性途徑,前者起始于因子Ⅻ激活;后者起始于因子Ⅲ的釋放。血液中還存在天然抗凝血物質(zhì),主要是抗凝血酶Ⅲ和肝素。它們可對(duì)抗凝血酶等凝血因子的作用。纖溶系統(tǒng)可將已形成的纖維蛋白水解為可溶性纖維蛋白降解產(chǎn)物,有助于維持血管的通暢。7．人類(lèi)紅細(xì)胞血型有ABO血型和Rh血型等多種血型系統(tǒng),ABO血型包括A型、B型、AB型和0型四種;不同血型相輸會(huì)產(chǎn)生凝集反應(yīng),后來(lái)嚴(yán)重。同型血相輸也必須作交叉配血試驗(yàn)。四．重點(diǎn)與難點(diǎn)提示(一)血液的組成和理化特性1．血液的基本組成和血量細(xì)胞在血中所占的容積百分比，稱為血細(xì)胞比容(hematocrit)。正常人血細(xì)胞比容值是：成年男性為40%～50%，成年女性為37%～48%，新生兒約為55%。2．血漿的化學(xué)成分3．血液的理化特性(1)血液的比重正常人全血的比重為1.050～1.060。(2)血液的粘度液體的粘滯性(viscocity)是由于液體分子的內(nèi)摩擦形成的。全血的粘度主要決定于所含的紅細(xì)胞數(shù)，血漿的粘度主要決定于血漿蛋白質(zhì)的含量。(3)血漿滲透壓滲透壓的高低與溶質(zhì)顆粒數(shù)目的多少呈正變，而與溶質(zhì)的種類(lèi)及顆粒的大小無(wú)關(guān)。血漿滲透壓約為300mmol/L。血漿的滲透壓主要來(lái)自溶解于其中的晶體物質(zhì)，特別是電解質(zhì)；由晶體物質(zhì)所形成的滲透壓稱為晶體滲透壓(crystalosmoticpressure)，它的80%來(lái)自Na+和Cl-。由蛋白質(zhì)所形成的滲透壓稱為膠體滲透壓(colloidosmoticpressure)。血漿膠體滲透壓主要來(lái)自白蛋白。血漿膠體滲透壓對(duì)血管內(nèi)外的水平衡有重要作用。細(xì)胞外液的晶體滲透壓的相對(duì)穩(wěn)定，對(duì)保持細(xì)胞內(nèi)外的水平衡極為重要。在臨床或生理實(shí)驗(yàn)使用的各種溶液中,其滲透壓與血漿滲透壓相等的稱為等滲溶液,高于或低于血漿滲透壓的則相應(yīng)地稱為高滲或低滲溶液。能使懸浮于其中的紅細(xì)胞保持正常體積和形狀的鹽溶液,稱為等張溶液(isotonicsolution)。(二)血細(xì)胞生理1.造血過(guò)程的調(diào)節(jié)2.紅細(xì)胞生理(1)紅細(xì)胞的數(shù)量和形態(tài)(2)紅細(xì)胞的生理特征與功能①細(xì)胞膜的通透性。②紅細(xì)胞的可塑變形性：紅細(xì)胞在全身血管中循環(huán)運(yùn)行，擠過(guò)口徑比它小的毛細(xì)血管和血竇孔隙時(shí)紅細(xì)胞將發(fā)生變形，通過(guò)后又恢復(fù)原狀，這種變形稱為可塑性變形。③紅細(xì)胞的懸浮穩(wěn)定性：將盛抗凝血的血沉管垂直靜置，紅細(xì)胞能較穩(wěn)定地懸浮于血漿中的特性，稱為紅細(xì)胞的懸浮穩(wěn)定性(suspensionstability)。通常以紅細(xì)胞在第一小時(shí)末下沉的距離表示紅細(xì)胞沉降的速度，稱為紅細(xì)胞沉降率(erythrocytesedimentationrate，ESR)，簡(jiǎn)稱血沉。用魏氏法檢測(cè)的正常值，男性為0～15mm/h，女性為0～20mm/h。紅細(xì)胞沉降率愈大，表示紅細(xì)胞的懸浮穩(wěn)定性愈小。在某些疾病時(shí)(如活動(dòng)性肺結(jié)核、風(fēng)濕熱等)血沉加快，主要是由于多個(gè)紅細(xì)胞彼此能較快地以凹面相貼，形成紅細(xì)胞疊連(rouleauxformation)。④紅細(xì)胞的滲透脆性:用紅細(xì)胞對(duì)低滲NaCl溶液的抵抗力的大小表示紅細(xì)胞的脆性,故稱滲透脆性。(3)紅細(xì)胞生成的調(diào)節(jié)3.白細(xì)胞生理(1)白細(xì)胞的數(shù)量與分類(lèi)(2)白細(xì)胞的生理特性和功能除淋巴細(xì)胞外所有的白細(xì)胞都能伸出偽足作變形運(yùn)動(dòng)，憑藉這種運(yùn)動(dòng)得以穿過(guò)血管壁，這一過(guò)程稱血細(xì)胞滲出(diapedisis)。白細(xì)胞具有趨向某些化學(xué)物質(zhì)游走的特性，稱為趨化性。(3)白細(xì)胞的生成和調(diào)節(jié)4.血小板生理(1)血小板的數(shù)量和功能(2)血小板的生成和調(diào)節(jié)(3)血小板的破壞(三)生理性止血正常情況下，小血管破損后引起的出血在幾分鐘內(nèi)就會(huì)自行停止，此現(xiàn)象稱生理性止血。1.血小板的止血功能(1)血小板的生理特性①粘附血小板與非血小板表面的粘著,稱血小板粘附。②聚集血小板彼此粘著的現(xiàn)象，稱血小板聚集。引起聚集的因素稱致聚劑(或誘導(dǎo)劑)。生理性致聚劑主要有：ADP、腎上腺素、膠原、凝血酶、前列腺素類(lèi)物質(zhì)等；病理性致聚劑：如細(xì)菌、病毒、免疫復(fù)合物、藥物等。血小板聚集過(guò)程兩時(shí)相：第一聚集時(shí)相出現(xiàn)的血小板聚集能迅速解聚，也稱可逆聚集時(shí)相；第二聚集時(shí)相出現(xiàn)的血小板聚集則不能被解聚，也稱不可逆聚集時(shí)相。③釋放血小板受到刺激后，將貯存在致密體、α-顆?；蛉苊阁w內(nèi)的許多物質(zhì)排出，稱血小板釋放。(2)血小板在生理性止血中的作用當(dāng)血管損傷，血管內(nèi)皮下膠原被暴露時(shí)，血小板迅速粘附于膠原上并被迅速激活。血小板激活是指血小板在刺激物的作用下發(fā)生變形、粘附、聚集和釋放反應(yīng)。血小板的激活立即引起血小板內(nèi)一系列生化反應(yīng)，同時(shí)也使血小板失去盤(pán)狀外形，出現(xiàn)粘附變形。粘附于內(nèi)皮下組織的血小板通過(guò)釋放一些物質(zhì)以及磷脂代謝產(chǎn)物，引起血小板聚集，形成松軟的血小板栓子，實(shí)現(xiàn)第一期止血。第一期止血階段形成的血小板栓子，及血管損傷暴露的組織因子可啟動(dòng)凝血過(guò)程，形成纖維蛋白網(wǎng)，完成第二期止血。血小板在凝血過(guò)程中作用也重要，促凝活性包括：①激活的血小板為凝血因子提供磷脂表面，參與因子Ⅹ和凝血酶原的激活；②血小板質(zhì)膜表面許多凝血因子如纖維蛋白原、FⅤ等的相繼激活可加速凝血過(guò)程；③血小板激活后，釋放顆粒的內(nèi)容物，可增加纖維蛋白的形成，加固凝塊；血小板內(nèi)收縮蛋白收縮，使血塊收縮，成為止血栓，牢固止血。2．血液凝固與抗凝(1)血液凝固血液凝固(bloodcoagulation)或血凝是指血液由流動(dòng)的液體狀態(tài)變成不能流動(dòng)的凝膠狀態(tài)的過(guò)程。血液凝固后1～2小時(shí)，血凝塊發(fā)生收縮，釋出淡黃色的液體，稱為血清(serum)。血清與血漿的區(qū)別：前者缺乏參與凝血過(guò)程中被消耗掉的一些凝血因子和增添了少量血液凝固時(shí)由血管內(nèi)皮細(xì)胞和血小板釋放出來(lái)的化學(xué)物質(zhì)。血液凝固是由一系列凝血因子參與的、復(fù)雜的蛋白質(zhì)酶解過(guò)程。血漿與組織中直接參與血液凝固的物質(zhì)，統(tǒng)稱為凝血因子(blooddottingfactor)。凝血過(guò)程瀑布學(xué)說(shuō)：凝血是一系列凝血因子相繼酶解激活的過(guò)程，最終結(jié)果是凝血酶和纖維蛋白凝塊的形成，而且每步酶解反應(yīng)均有放大效應(yīng)。包括內(nèi)源性凝血和外源性凝血。兩條途徑的主要區(qū)別：?jiǎn)?dòng)方式和參加凝血因子不完全相同，都能激活FX,形成一條最終生成凝血酶和纖維蛋白凝塊的共同途徑；參與兩條途徑的某些凝血因子能相互激活，將兩條凝血途徑聯(lián)系起來(lái)。①內(nèi)源性凝血途徑：內(nèi)源性凝血途徑是指參與凝血的因子全部來(lái)自血液。凝血因血液與帶負(fù)電荷的異物表面(如玻璃、白陶土、硫酸脂、膠原等)接觸而啟動(dòng)，這一過(guò)程稱表面激活。表面激活是指FXI結(jié)合于異物表面到FXIa的形成過(guò)程。參與表面激活的凝血因子有：FⅫ、高分子激肽原、前激肽釋放酶和FⅪ。血液與帶負(fù)電荷的異物表面接觸FⅫ結(jié)合到異物表面激活為FⅫa裂解前激肽釋放酶生成激肽釋放酶（反過(guò)來(lái)激活FⅫ形成更多的FⅫa，形成表面激活的正反饋效應(yīng)）FⅫa使FⅪ轉(zhuǎn)變?yōu)镕XIa（表面激活）FXIa再激活FⅨ成為FIXa（Ca2+參與）FIXa生成后再與FⅧa、Ca2+在血小板磷脂膜上結(jié)合為復(fù)合物激活FX成為Fxa內(nèi)源和外源兩條凝血途徑成為同一的途徑②外源性凝血途徑：外源性凝血途徑是指始動(dòng)凝血的組織因子(TF)來(lái)自組織，又稱凝血的組織因子途徑。當(dāng)血管損傷暴露的組織因子或血管內(nèi)皮細(xì)胞、單核細(xì)胞受到細(xì)菌內(nèi)毒素、補(bǔ)體C5a、免疫復(fù)合物、腫瘤壞死因子等刺激時(shí)表達(dá)的組織因子得以與血液接觸，作為Ⅶa的受體與其相結(jié)合形成1：1復(fù)合物FⅦa-組織因子復(fù)合物在Ca2+的存在下迅速激活FXFXa（又能激活FⅦ成為FⅦa，生成更多的FXa，形成外源性凝血途徑的正反饋效應(yīng)）；FⅦa-組織因子復(fù)合物在Ca2+的參與下激活FⅨ成為FⅨaFⅨa能與FⅧa等結(jié)合形成復(fù)合物激活FX使內(nèi)源與外源性凝血途徑聯(lián)系起來(lái)共同完成凝血過(guò)程兩條途徑生成FXa在磷脂膜上形成FXa-Va-Ca2+-磷脂的凝原酶復(fù)合物激活凝血酶原凝血酶（凝血酶是一多功能的凝血因子，主要作用是使纖維蛋白原分解）（2）抗凝系統(tǒng)包括細(xì)胞抗凝系統(tǒng)(如網(wǎng)狀內(nèi)皮系統(tǒng)對(duì)凝血因子、組織因子、凝血酶原復(fù)合物以及可溶性纖維蛋白單體的吞噬)和體液抗凝系統(tǒng)(如絲氨酸蛋白酶抑制物、蛋白質(zhì)C系統(tǒng)、組織因子途徑抑制物和肝素等)。主要抗凝物質(zhì)：絲氨酸蛋白酶抑制物、蛋白質(zhì)C系統(tǒng)、組織因子途徑抑制物(TFPI)、肝素3.纖維蛋白溶解與抗纖溶纖維蛋白溶解系統(tǒng)纖維蛋白溶解系統(tǒng)簡(jiǎn)稱纖溶系統(tǒng)。纖溶的作用是使生理止血過(guò)程中所產(chǎn)生的局部或一過(guò)性的纖維蛋白凝塊能隨時(shí)溶解，防止血栓形成，保證血流通暢；纖溶系統(tǒng)還參與組織修復(fù)、血管再生等多種功能。纖溶系統(tǒng)主要包括纖維蛋白溶酶原（簡(jiǎn)稱纖溶酶原，又稱血漿素原）、纖溶酶(又稱血漿素)、纖溶酶原激活物與纖溶抑制物。纖溶的基本過(guò)程分為兩個(gè)階段，即纖溶酶原的激活與纖維蛋白(或纖維蛋白原)的降解。纖溶酶原的激活：有內(nèi)、外源性激活途徑；纖維蛋白與纖維蛋白原的降解：纖維蛋白原除可被凝血酶水解外，還可被纖溶酶降解。纖溶酶是血漿中活性最強(qiáng)的蛋白酶，特異性小，除能水解纖維蛋白或纖維蛋白原外，還能水解凝血酶、FV、FⅧ和FⅫa，促使血小板聚集和釋放5-羥色胺、ADP等，激活血漿中的補(bǔ)體系統(tǒng)。但主要作用是水解纖維蛋白或纖維蛋白原。纖溶抑制物及其作用：A.纖溶酶原激活物的抑制劑-1,由內(nèi)皮細(xì)胞及血小板分泌，抑制組織型纖溶酶原激活物和尿激酶；B.補(bǔ)體C1抑制物,主要滅活激肽釋放酶和FⅫa，從而阻斷尿激酶原的活化；C.α2-抗纖溶酶和α2-巨球蛋白,抑制纖溶酶的作用。蛋白酶C抑制物、蛋白酶連接抑制素(PNI)、富組氨酸糖蛋白，對(duì)纖溶系統(tǒng)也有抑制作用。（四）血型與輸血原則1．血型與紅細(xì)胞凝集血型(bloodgroup)是指紅細(xì)胞膜上特異抗原的類(lèi)型。若將血型不相容的兩個(gè)人的血滴放在玻片上混合，其中的紅細(xì)胞即凝集成簇，這種現(xiàn)象稱為紅細(xì)胞凝集(agglutination)。紅細(xì)胞凝集的本質(zhì)是抗原，抗體反應(yīng)。凝集原的特異性取決于鑲嵌于紅細(xì)胞膜上的一些特異蛋白質(zhì)、糖蛋白或糖脂，它們?cè)谀磻?yīng)中起抗原的作用，因而稱為凝集原。能與紅細(xì)胞膜上的凝集原起反應(yīng)的特異抗體則稱為凝集素。2．紅細(xì)胞血型(1)AB0血型系統(tǒng)①ABO血型的分型②ABO血型的檢測(cè)(2)Rh血型系統(tǒng)①Rh血型系統(tǒng)的發(fā)現(xiàn)和分布②Rh血型系統(tǒng)的抗原與分型將紅細(xì)胞上含有D抗原稱為Rh陽(yáng)性；而紅細(xì)胞上缺乏D抗原的，稱為Rh陰性。③Rh血型的特點(diǎn)及其臨床意義3．輸血的原則交叉配血試驗(yàn)：把供血者的紅細(xì)胞與受血者的血清進(jìn)行配合試驗(yàn)，稱為交叉配血主側(cè)；而且要把受血者的紅細(xì)胞與供血者的血清作配合試驗(yàn)，稱為交叉配血次側(cè)。五．課程進(jìn)度：周學(xué)時(shí)5節(jié)。六．學(xué)時(shí)分布：本章理論講授3學(xué)時(shí)，一次完成。七．新知識(shí)新進(jìn)展生理學(xué)科學(xué)史話：（一）紅細(xì)胞生成素研究新進(jìn)展紅細(xì)胞生成素（erythropoietin,EPO）是一種糖蛋白激素，分子量約34kD。血漿中存在的EPO由165個(gè)氨基酸組成，糖基化程度很高，糖基成分主要是唾液酸。根據(jù)碳水化合物含量不同，天然存在的EPO分為兩種類(lèi)型，α型含34%的碳水化合物，β型含26%的碳水化合物。兩種類(lèi)型在生物學(xué)特性、抗原性及臨床應(yīng)用效果上均相同。人類(lèi)EPO基因位于7號(hào)染色體長(zhǎng)22區(qū)。1985年其cDNA被成功克隆，并利用基因重組技術(shù)開(kāi)始大批量生產(chǎn)重組人促紅細(xì)胞生成素（recombinanthumanerythropoietin,rHuEPO）,廣泛用于臨床。傳統(tǒng)認(rèn)識(shí)中，EPO是一種作用于骨髓造血細(xì)胞，促進(jìn)紅系祖細(xì)胞增生、分化，最終成熟的內(nèi)分泌激素。對(duì)機(jī)體供氧狀況發(fā)揮重要的調(diào)控作用。在胚胎早期，EPO由肝生成，然后逐漸向腎轉(zhuǎn)移，出生后主要由腎小管間質(zhì)細(xì)胞分泌。隨著近年來(lái)研究不斷進(jìn)展，對(duì)于EPO的認(rèn)識(shí)產(chǎn)生了一次革命性的飛躍。1.EPO對(duì)紅細(xì)胞容量的精細(xì)調(diào)節(jié)EPO作為促進(jìn)紅細(xì)胞生成，增加紅細(xì)胞容量的主要激素，已廣泛應(yīng)用于臨床。但其中仍有許多問(wèn)題未解決，如：EPO產(chǎn)生的機(jī)理；EPO作用于造血細(xì)胞前體的胞內(nèi)信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)機(jī)制等。2.EPO在腦缺血時(shí)的神經(jīng)元保護(hù)作用除腎臟外，體內(nèi)其他組織也能產(chǎn)生EPO。近來(lái)大量研究表明腦組織中也有EPO和EPOR的表達(dá)。同時(shí)發(fā)現(xiàn)EPO的生成量與腦組織的供血供氧情況相關(guān)。腦缺血時(shí)，EPO的生成量成倍增加，并對(duì)神經(jīng)元起保護(hù)作用。3.EPO的其他作用(1)神經(jīng)元增生作用除了代謝異常條件下的神經(jīng)元保護(hù)作用，EPO在正常生理?xiàng)l件下具有促使神經(jīng)元增生肥大、樹(shù)突增多、功能增強(qiáng)、分化良好等一系列營(yíng)養(yǎng)性作用。(2)促進(jìn)神經(jīng)系發(fā)育除造血細(xì)胞外，EPO對(duì)于胚胎期神經(jīng)系統(tǒng)的發(fā)育也有重要作用，其作用的發(fā)揮隨胚胎發(fā)育階段不同而變化。(3)保護(hù)紅細(xì)胞膜Chattopadhyay等發(fā)現(xiàn)EPO能夠防止氧自由基攻擊紅細(xì)胞膜，避免脂質(zhì)過(guò)氧化等變化。(4)促進(jìn)腸黏膜發(fā)育Juul等證明EPO能明顯促使新生大鼠的小腸黏膜增生，增加小腸長(zhǎng)度，擴(kuò)大黏膜吸收面積。同時(shí)在胚胎和新生兒的腸細(xì)胞質(zhì)膜上也檢測(cè)到EPOR，但rHuEPO不能透過(guò)小腸黏膜被吸收，口服rHuEPO只能促使腸黏膜增生，對(duì)造血系統(tǒng)沒(méi)有影響。(5)對(duì)女性生殖系統(tǒng)的作用Sasaki等發(fā)現(xiàn)子宮和輸卵管也能產(chǎn)生EPO，其作用可能是協(xié)助雌激素完成血管再生過(guò)程。這些EPO的產(chǎn)生也受到雌激素調(diào)節(jié)。(6)增