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文檔簡介
公衛(wèi)助理醫(yī)師《生理學》八章考點與例題匯編
第一章細胞的基本功能
細胞內(nèi)化學成分與細胞外液顯著不同,胞內(nèi)K+和磷酸鹽離子濃
度大大高于細胞外液;而Na+,C1-,Ca2+則明顯低于細胞外液。
一、細胞膜的基本結(jié)構(gòu)一一液態(tài)鑲嵌模型
該模型的基本內(nèi)容:以液態(tài)脂質(zhì)雙分子層為基架,其中鑲嵌著具
有不同生理功能的蛋白質(zhì)分子,并連有一些寡糖和多糖鏈。
特點:
(1)脂質(zhì)膜不是靜止的,而是動態(tài)的、流動的。
(2)細胞膜兩側(cè)是不對稱的,因為兩側(cè)膜蛋白存在差異,同時兩
側(cè)的脂類分子也不完全相同。
(3)細胞膜上相連的糖鏈主要發(fā)揮細胞間“識別”的作用。
(4)膜蛋白有多種不同的功能,如發(fā)揮轉(zhuǎn)運物質(zhì)作用的載體蛋白、
通道蛋白、離子泵等,這些膜蛋白主要以螺旋或球形蛋白質(zhì)的形式存
在,并且以多種不同形式鑲嵌在脂質(zhì)雙分子層中,如靠近膜的內(nèi)側(cè)面、
外側(cè)面、貫穿整個脂質(zhì)雙層三種形式均有。
(5)細胞膜糖類多數(shù)裸露在膜的外側(cè),可以作為它們所在細胞或
它們所結(jié)合的蛋白質(zhì)的特異性標志。
膜的脂質(zhì)主要由磷脂和膽固醇組成,此外還有少量鞘脂。磷脂中
含量最多的是磷脂酰膽堿。
影響膜的流動性的因素有:膽固醇的含量一膽固醇越高,流動性
越低;脂肪酸沙鏈的長度和不飽和度一長度越長,飽和的脂肪酸越多,
流動性越低;蛋白質(zhì)一蛋白質(zhì)含量越多,流動性越差。
二、細胞膜物質(zhì)轉(zhuǎn)運功能
物質(zhì)進出細胞必須通過細胞膜,細胞膜的特殊結(jié)構(gòu)決定了不同物
質(zhì)通過細胞的難易。例如,細胞膜的基架是雙層脂質(zhì)分子,其間不存
在大的空隙,因此,僅有能溶于脂類的小分子物質(zhì)可以自由通過細胞
膜,而細胞膜對物質(zhì)團塊的吞吐作用則是細胞膜具有流動性決定的。
不溶于脂類的物質(zhì),進出細胞必須依賴細胞膜上特殊膜蛋白的幫助。
物質(zhì)通過細胞膜的轉(zhuǎn)運有以下幾種形式:
(一)被動轉(zhuǎn)運:包括單純擴散和易化擴散兩種形式。
1.是指小分子脂溶性物質(zhì)由高濃度的一側(cè)通過細胞膜向低濃度
的一側(cè)轉(zhuǎn)運的過程??缒U散的方向和速度取決于膜兩側(cè)的物質(zhì)濃度
差和膜對該物質(zhì)的通透性。單純擴散在物質(zhì)轉(zhuǎn)運的當時是不耗能的,
其能量來自高濃度本身包含的勢能。
例如:02,N2,C02,乙醇,尿素,水分子等
2.易化擴散:指非脂溶性小分子物質(zhì)在特殊膜蛋白的協(xié)助下,由
高濃度的一側(cè)通過細胞膜向低濃度的一側(cè)移動的過程。參與易化擴散
的膜蛋白有載體蛋白質(zhì)和通道蛋白質(zhì)。
以載體為中介的易化擴散特點如下:(1)競爭性抑制;(2)飽和現(xiàn)
象;(3)結(jié)構(gòu)特異性;(4)轉(zhuǎn)運的方向始終是順濃度梯度的。
葡萄糖跨膜進入細胞的過程是典型的經(jīng)載體易化擴散。中介這一
過程的是右旋葡萄糖載體,或稱葡萄糖轉(zhuǎn)運體。
以通道為中介的易化擴散特點如下:(1)相對特異性;(2)無飽和
現(xiàn)象;(3)通道有“開放”和“關閉”兩種不同的機能狀態(tài)。離子選擇
性和門控特性是離子通道的兩個重要特征。
(二)主動轉(zhuǎn)運,包括原發(fā)性主動轉(zhuǎn)運和繼發(fā)性主動轉(zhuǎn)運。
主動轉(zhuǎn)運是指細胞消耗能量將物質(zhì)由膜的低濃度一側(cè)向高濃度
的一側(cè)轉(zhuǎn)運的過程。主動轉(zhuǎn)運的特點是:(1)在物質(zhì)轉(zhuǎn)運過程中,細
胞要消耗能量;(2)物質(zhì)轉(zhuǎn)運是逆電-化學梯度進行;(3)轉(zhuǎn)運的為小分
子物質(zhì);(4)原發(fā)性主動轉(zhuǎn)運主要是通過離子泵轉(zhuǎn)運離子,繼發(fā)性主動
轉(zhuǎn)運是指依賴離子泵轉(zhuǎn)運而儲備的勢能從而完成其他物質(zhì)的逆濃度
的跨膜轉(zhuǎn)運。
最常見的離子泵轉(zhuǎn)運為細胞膜上的鈉泵(Na+-K+泵),其生理作用
和特點如下:
(1)鈉泵是由一個催化亞單位和一個調(diào)節(jié)亞單位構(gòu)成的細胞膜內(nèi)
在蛋白,催化亞單位有與Na+、ATP結(jié)合點,具有ATP酶的活性。
(2)其作用是逆濃度差將細胞內(nèi)的Na+移出膜外,同時將細胞外
的K+移入膜內(nèi)。
(3)與靜息電位的維持有關。
(4)建立離子勢能貯備:分解的一個ATP將3個Na+移出膜外,
同時將2個K+移入膜內(nèi),這樣建立起離子勢能貯備,參與多種生理
功能(維持細胞內(nèi)pH值穩(wěn)定,為Na+-Ca2+交換提供動力)和維持細胞
電位穩(wěn)定。
(5)可使神經(jīng)、肌肉組織具有興奮性的離子基礎。
鈉泵抑制劑為哇巴因。
繼發(fā)性主動轉(zhuǎn)運通常由轉(zhuǎn)運體利用細胞膜內(nèi)外的Na+濃度梯度
來完成。
葡萄糖在小腸粘膜的重吸收就是通過Na+-葡萄糖同向轉(zhuǎn)運體完
成的。
(三)出胞和入胞作用。(均為耗能過程)
出胞是指某些大分子物質(zhì)或物質(zhì)團塊由細胞排出的過程,主要見
于細胞的分泌活動。入胞則指細胞外的某些物質(zhì)團塊進入細胞的過
程。入胞分為吞噬和吞飲。吞噬只發(fā)生在一些特殊細胞,如單核細胞,
巨噬細胞等,而吞飲幾乎發(fā)生在所有細胞,吞飲又分液相入胞核受體
介導入胞。因特異性分子與細胞膜外的受體結(jié)合并在該處引起的入胞
作用稱為受體介導式入胞。例如結(jié)合了Fe2+的運鐵蛋白和低密度脂
蛋白進入細胞。
記憶要點:(1)小分子脂溶性物質(zhì)可以自由通過脂質(zhì)雙分子層,
因此,可以在細胞兩側(cè)自由擴散,擴散的方向決定于兩側(cè)的濃度,它
總是從濃度高一側(cè)向濃度低一側(cè)擴散,這種轉(zhuǎn)運方式稱單純擴散。正
常體液因子中僅有02、C02、NH3以這種方式跨膜轉(zhuǎn)運,另外,某些
小分子藥物可以通過單純擴散轉(zhuǎn)運。
(2)非脂溶性小分子物質(zhì)從濃度高向濃度低處轉(zhuǎn)運時不需消耗能
量,屬于被動轉(zhuǎn)運,但轉(zhuǎn)運依賴細胞膜上特殊結(jié)構(gòu)的“幫助”,因此,
可以把易化擴散理解成“幫助擴散”。什么結(jié)構(gòu)發(fā)揮“幫助”作用呢?
一一細胞膜蛋白,它既可以作為載體將物質(zhì)從濃度高處“背”向濃度
低處,也可以作為通道,它開放時允許物質(zhì)通過,它關閉時不允許物
質(zhì)通過。體液中的離子物質(zhì)是通過通道轉(zhuǎn)運的,而一些有機小分子物
質(zhì),例如葡萄糖、氨基酸等則依賴載體轉(zhuǎn)運。至于載體與通道轉(zhuǎn)運各
有何特點,只需掌握載體轉(zhuǎn)運的特異性較高,存在競爭性抑制現(xiàn)象。
(3)非脂溶性小分子物質(zhì)從濃度低向濃度高處轉(zhuǎn)運時需要消耗能
量,稱為主動轉(zhuǎn)運。體液中的一些離子,如Na+、K+、Ca2+、H+的主
動轉(zhuǎn)運依靠細胞膜上相應的離子泵完成。離子泵是一類特殊的膜蛋
白,它有相應離子的結(jié)合位點,又具有ATP酶的活性,可分解ATP
釋放能量,并利用能量供自身轉(zhuǎn)運離子,所以離子泵完成的轉(zhuǎn)運稱為
原發(fā)性主動轉(zhuǎn)運。體液中某些小分子有機物,如葡萄糖、氨基酸的主
動轉(zhuǎn)運屬于繼發(fā)性主動轉(zhuǎn)運,它依賴離子泵轉(zhuǎn)運相應離子后形成細胞
內(nèi)外的離子濃度差,這時離子從高濃度向低濃度一側(cè)易化擴散的同時
將有機小分子從低濃度一側(cè)耦聯(lián)到高濃度一側(cè)。腸上皮細胞、腎小管
上皮細胞吸收葡萄糖屬于這種繼發(fā)性主動轉(zhuǎn)運。
(4)出胞和入胞作用是大分子物質(zhì)或物質(zhì)團塊出入細胞的方式。
內(nèi)分泌細胞分泌激素、神經(jīng)細胞分泌遞質(zhì)屬于出胞作用;上皮細胞、
免疫細胞吞噬異物屬于入胞作用。
三、細胞膜的受體功能
L膜受體是鑲嵌在細胞膜上的蛋白質(zhì),多為糖蛋白,也有脂蛋白
或糖脂蛋白。不同受體的結(jié)構(gòu)不完全相同。
2.膜受體結(jié)合的特征:①特異性;②飽和性;③可逆性。
四、細胞的生物電現(xiàn)象
生物電的表現(xiàn)形式:
靜息電位一一所有細胞在安靜時均存在,不同的細胞其靜息電位
值不同。
動作電位一一可興奮細胞受到閾或閾上刺激時產(chǎn)生。
局部電位一一所有細胞受到閾下剌激時產(chǎn)生。
1.靜息電位:細胞處于安靜狀態(tài)下(未受刺激時)膜內(nèi)外的電位
差。
靜息電位表現(xiàn)為膜外相對為正而膜內(nèi)相對為負。
(1)形成條件:
①安靜時細胞膜兩側(cè)存在離子濃度差(離子不均勻分布)。
②安靜時細胞膜主要對K+通透。也就是說,細胞未受刺激時,
膜上離子通道中主要是K+通道開放,允許K+由細胞內(nèi)流向細胞外,
而不允許Na+、Ca2+由細胞外流入細胞內(nèi)。
(2)形成機制:K+外流的平衡電位即靜息電位,靜息電位形成過
程不消耗能量。
(3)特征:靜息電位是K+外流形成的膜兩側(cè)穩(wěn)定的電位差。
只要細胞未受刺激、生理條件不變,這種電位差持續(xù)存在,而動
作電位則是一種變化電位。細胞處于靜息電位時,膜內(nèi)電位較膜外電
位為負,這種膜內(nèi)為負,膜外為正的狀態(tài)稱為極化狀態(tài)。而膜內(nèi)負電
位減少或增大,分別稱為去極化和超級化。細胞先發(fā)生去極化,再向
安靜時的極化狀態(tài)恢復稱為復極化。
2.動作電位:
(1)概念:可興奮組織或細胞受到閾上刺激時,在靜息電位基礎
上發(fā)生的快速、可逆轉(zhuǎn)、可傳播的細胞膜兩側(cè)的電變化。動作電位的
主要成份是鋒電位。
(2)形成條件:
①細胞膜兩側(cè)存在離子濃度差,細胞膜內(nèi)K+濃度高于細胞膜外,
而細胞外Na+、Ca2+、Cl-高于細胞內(nèi),這種濃度差的維持依靠離子
泵的主動轉(zhuǎn)運。(主要是Na+-K+泵的轉(zhuǎn)運)。
②細胞膜在不同狀態(tài)下對不同離子的通透性不同,例如,安靜時
主要允許K+通透,而去極化到閾電位水平時又主要允許Na+通透。
③可興奮組織或細胞受閾上刺激。
(3)形成過程:2閾刺激一細胞部分去極化-Na+少量內(nèi)流一去極
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)一
達到Na+平衡電位(膜內(nèi)為正膜外為負)一形成動作電位上升支。
膜去極化達一定電位水平-Na+內(nèi)流停止、K+迅速外流一形成動
作電位下降支。
(4)形成機制:動作電位上升支---Na+內(nèi)流所致。
動作電位的幅度決定于細胞內(nèi)外的Na+濃度差,細胞外液Na+濃
度降低動作電位幅度也相應降低,而阻斷Na+通道(河豚毒)則能阻礙
動作電位的產(chǎn)生。
動作電位下降支一一K+外流所致。
(5)動作電位特征:
①產(chǎn)生和傳播都是“全或無”式的。
②傳播的方式為局部電流,傳播速度與細胞直徑成正比。
③動作電位是一種快速,可逆的電變化,產(chǎn)生動作電位的細胞膜
將經(jīng)歷一系列興奮性的變化:絕對不應期一一相對不應期一一超常期
一一低常期,它們與動作電位各時期的對應關系是:鋒電位——絕對
不應期;負后電位一一相對不應期和超常期;正后電位一低常期。
④動作電位期間Na+、K+離子的跨膜轉(zhuǎn)運是通過通道蛋白進行
的,通道有開放、關閉、備用三種狀態(tài),由當時的膜電位決定,故這
種離子通道稱為電壓門控的離子通道,而形成靜息電位的K+通道是
非門控的離子通道。當膜的某一離子通道處于失活(關閉)狀態(tài)時,膜
對該離子的通透性為零,同時膜電導就為零(電導與通透性一致),而
且不會受刺激而開放,只有通道恢復到備用狀態(tài)時才可以在特定刺激
作用下開放。
3.局部電位:
(1)概念:細胞受到閾下刺激時,細胞膜兩側(cè)產(chǎn)生的微弱電變化
(較小的膜去極化或超極化反應)?;蛘哒f是細胞受刺激后去極化未達
到閾電位的電位變化。
(2)形成機制: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,也可以是超極化電位。局部
電位在不同細胞上由不同離子流動形成,而且離子是順著濃度差流
動,不消耗能量。
(3)特點:
①等級性。指局部電位的幅度與刺激強度正相關,而與膜兩側(cè)離
子濃度差無關,因為離子通道僅部分開放無法達到該離子的電平衡電
位,因而不是“全或無”式的。
②可以總和。局部電位沒有不應期,一次閾下刺激引起一個局部
反應雖然不能引發(fā)動作電位,但多個閾下刺激引起的多個局部反應如
果在時間上(多個刺激在同一部位連續(xù)給予)或空間上(多個刺激在相
鄰部位同時給予)疊加起來(分別稱為時間總和或空間總和),就有可
能導致膜去極化到閾電位,從而爆發(fā)動作電位。
③電緊張擴布。局部電位不能像動作電位向遠處傳播,只能以電
緊張的方式,影響附近膜的電位。電緊張擴布隨擴布距離增加而衰減。
4.興奮的傳播:
(1)興奮在同一細胞上的傳導:可興奮細胞興奮的標志是產(chǎn)生動
作電位,因此興奮的傳導實質(zhì)上是動作電位向周圍的傳播。動作電位
以局部電流的方式傳導,直徑大的細胞電阻較小傳導的速度快。有髓
鞘的神經(jīng)纖維動作電位以跳躍式傳導,因而比無髓纖維傳導快。
動作電位在同一細胞上的傳導是''全或無”式的,動作電位的幅
度不因傳導距離增加而減小。
(2)興奮在細胞間的傳遞:細胞間信息傳遞的主要方式是化學性
傳遞,包括突觸傳遞和非突觸傳遞,某些組織細胞間存在著電傳遞(縫
隙連接)。
神經(jīng)肌肉接頭處的信息傳遞過程如下:
神經(jīng)末梢興奮(接頭前膜)發(fā)生去極化一膜對Ca2+通透性增加一
Ca2+內(nèi)流-神經(jīng)末梢釋放遞質(zhì)ACh-ACh通過接頭間隙擴散到接頭后
膜(終板膜)并與N型受體結(jié)合一終板膜對Na+、K+(以Na+為主)通透
性增高-Na+內(nèi)流f終板電位一總和達閾電位一肌細胞產(chǎn)生動作電
位。
特點:①單向傳遞;②傳遞延擱;③易受環(huán)境因素影響。
記憶要點:①神經(jīng)肌肉接頭處的信息傳遞實際上是''電一化學一
電”的過程,神經(jīng)末梢電變化引起化學物質(zhì)釋放的關鍵是Ca2+內(nèi)流,
而化學物質(zhì)ACh引起終板電位的關鍵是ACh和受體結(jié)合后受體結(jié)構(gòu)改
變導致Na+內(nèi)流增加。
②終板電位是局部電位,具有局部電位的所有特征,本身不能引
起肌肉收縮;但每次神經(jīng)沖動引起的ACh釋放量足以使產(chǎn)生的.終板
電位總和達到鄰近肌細胞膜的閾電位水平,使肌細胞產(chǎn)生動作電位。
因此,這種興奮傳遞是一對一的。
③在接頭前膜無Ca2+內(nèi)流的情況下,ACh有少量自發(fā)釋放,這是
神經(jīng)緊張性作用的基礎。
5.興奮性的變化規(guī)律:絕對不應期一一相對不應期一一超常期一
一低常期一一恢復。
五、肌細胞的收縮功能
1.骨骼肌的特殊結(jié)構(gòu):
肌纖維內(nèi)含大量肌原纖維和肌管系統(tǒng),肌原纖維由肌小節(jié)構(gòu)成,
粗、細肌絲構(gòu)成的肌小節(jié)是肌肉進行收縮和舒張的基本功能單位。肌
管系統(tǒng)包括肌原纖維去向一致的縱管系統(tǒng)和與肌原纖維垂直去向的
橫管系統(tǒng)。縱管系統(tǒng)的兩端膨大成含有大量Ca2+的終末池,一條橫
管和兩側(cè)的終末池構(gòu)成三聯(lián)管結(jié)構(gòu),它是興奮收縮耦聯(lián)的關鍵部位。
2.粗、細肌絲蛋白質(zhì)組成:
記憶方法:
①肌肉收縮過程是細肌絲向粗肌絲滑行的過程,即細肌絲活動而
粗肌絲不動。細肌絲既是活動的肌絲必然含有能“動”蛋白——肌動
蛋白。
②細肌絲向粗肌絲滑動的條件是肌漿內(nèi)Ca2+濃度升高而且細肌
絲結(jié)合上Ca2+,因此細肌絲必含有結(jié)合鈣的蛋白一一肌鈣蛋白。
③肌肉在安靜狀態(tài)下細肌絲不動的原因是有一種安靜時阻礙橫
橋與肌動蛋白結(jié)合的蛋白,而這種原來不動的蛋白在肌肉收縮時變構(gòu)
(運動),這種蛋白稱原肌凝蛋白。
3.興奮收縮耦聯(lián)過程:
①電興奮通過橫管系統(tǒng)傳向肌細胞深處。
②三聯(lián)管的信息傳遞。
③縱管系統(tǒng)(肌質(zhì)網(wǎng))對Ca2+的貯存、釋放和再聚積。
肌細胞胞質(zhì)內(nèi)增加的Ca2+絕大部分來自肌質(zhì)網(wǎng)內(nèi)Ca2+的釋放。
骨骼肌和心肌SR釋放Ca2+的機制不同:
心肌細胞的興奮-收縮耦聯(lián)過程高度依賴細胞外的Ca2+O
去極化激活L型鈣通道Ca2+內(nèi)流激活連接肌質(zhì)網(wǎng)的鈣釋放通
道(RYR)
連接肌質(zhì)網(wǎng)釋放Ca2+胞質(zhì)內(nèi),從而引起心肌細胞的收縮
經(jīng)L型鈣通道內(nèi)流的Ca2+觸發(fā)SR釋放Ca2+的過程,稱為鈣觸發(fā)
鈣釋放(CICR)。
而骨骼肌的不同,雖然也激活L型鈣通道,但通道并不開放,所
以不引起Ca2+的內(nèi)流,而是L型通道激活時的構(gòu)象變化直接觸發(fā)JSR
膜上RYR的開放和Ca2+的釋放。所以L型通道在引起骨骼肌肌質(zhì)網(wǎng)
釋放Ca2+的過程中,是作為一個對電位變化敏感的信號轉(zhuǎn)導分子,
而不是作為離子通道來發(fā)揮作用的。
4.肌肉收縮過程:
肌細胞膜興奮傳導到終池-終池Ca2+釋放一肌漿Ca2+濃度增高
-Ca2+與肌鈣蛋白結(jié)合f原肌凝蛋白變構(gòu)一肌球蛋白橫橋頭與肌動
蛋白結(jié)合一橫橋頭ATP酶激活分解ATP-橫橋扭動一細肌絲向粗肌絲
滑行一肌小節(jié)縮短。
5.肌肉舒張過程:與收縮過程相反。
由于舒張時肌漿內(nèi)鈣的回收需要鈣泵作用,因此肌肉舒張和收縮
一樣是耗能的主動過程。
六、肌肉收縮的外部表現(xiàn)和和學分析
1.骨骼肌收縮形式:
(1)等長收縮一一張力增加而無長度縮短的收縮,例如人站立時
對抗重力的肌肉收縮是等長收縮,這種收縮不做功。
等張收縮一一肌肉的收縮只是長度的縮短而張力保持不變。這是
在肌肉收縮時所承受的負荷小于肌肉收縮力的情況下產(chǎn)生的。可使物
體產(chǎn)生位移,因此可以做功。
整體情況下常是等長、等張都有的混合形式的收縮。
肌肉收縮產(chǎn)生的張力是與能和細肌絲接觸的橫橋數(shù)目成比例的。
最適肌節(jié)長度應該是2.0-2.2Pmo處于最適初長度時,肌肉收縮可
以產(chǎn)生最大的主動張力。
(2)單收縮和復合收縮:
低頻刺激時出現(xiàn)單收縮,高頻刺激時出現(xiàn)復合收縮。
在復合收縮中,肌肉的動作電位不發(fā)生疊加或總和,其幅值不變。
因為動作電位是“全或無”式的,只要產(chǎn)生動作電位的細胞生理狀態(tài)
不變,細胞外液離子濃度不變,動作電位的幅度就穩(wěn)定不變。由于不
應期的存在動作電位不會發(fā)生疊加,只能單獨存在。肌肉發(fā)生復合收
縮時,出現(xiàn)了收縮形式的復合,但引起收縮的動作電位仍是獨立存在
的。
收縮形式與刺激頻率的關系如下:
刺激時間間隙>肌縮短+舒張一一單收縮;
肌縮短時間〈刺激時間間隙〈肌縮短+舒張一一不完全強直收縮;
刺激時間間隙〈肌縮短時間——完全強直收縮。
完全強直收縮是在上一次收縮的基礎上收縮,因此比單收縮效率
高,整體情況下的收縮通常都是完全強直收縮。
2.影響骨骼肌收縮的主要因素:
(1)前負荷:在最適前負荷時產(chǎn)生最大張力,達到最適前負荷后
再增加負荷或增加初長度,肌肉收縮力降低。
(2)后負荷:是肌肉開始縮短后所遇到的負荷。
后負荷與肌肉縮短速度呈反變關系。
(3)肌肉收縮力:即肌肉內(nèi)部機能狀杰。與負荷無關、決定肌肉
收縮效能的內(nèi)在特性。肌肉收縮能力提高,表現(xiàn)為長度-張力曲線和
張力-速度曲線向右上方移動。這種內(nèi)在特性主要取決于興奮-收縮耦
聯(lián)過程中胞質(zhì)內(nèi)Ca2+的水平和肌球蛋白的ATP酶的活性。
鈣離子、腎上腺素、咖啡因提高肌肉收縮力。
缺氧、酸中毒、低血糖等降低肌肉的收縮力。
平滑肌收縮機制和橫紋肌有很大不同:
平滑肌內(nèi)的肌絲滑行同樣是由于胞質(zhì)內(nèi)Ca2+濃度升高引起的,
但Ca2+的來源于骨骼肌不同。骨骼肌收縮時胞質(zhì)內(nèi)增加的Ca2+幾乎
全部是從SR釋放的,在平滑肌有兩個主要途徑,除了SR釋放的以外,
Ca2+有很大部分是從肌膜流入的。所以骨骼肌收縮幾乎不受細胞外
Ca2+濃度的影響,而平滑肌當細胞外的Ca2+濃度降低到一定水平,
其收縮幾乎完全停止。
平滑肌根據(jù)興奮傳導的特征為分單個單位平滑肌和多單位平滑
肌。
單個單位平滑肌又稱內(nèi)臟平滑肌。包括小血管,消化道,輸尿管
和子宮的平滑肌一肌肉中所有的肌纖維作為一個單位對刺激發(fā)生反
應,所有細胞電活動和機械活動近于同步。
多單位平滑肌主要包括睫狀肌,豎毛肌,虹膜肌以及氣道和大血
管的平滑肌,每個肌細胞的活動彼此獨立。
平滑肌除了小動脈平滑肌只接受交感神經(jīng)一種纖維支配外,其他
大多接受交感和副交感的雙重支配。
例題:
(一)A型題
1.單純擴散和易化擴散的共同點是
A.借助于通道蛋白的幫助B.順濃度差轉(zhuǎn)運
c.需要ATP供能D.通過“生物泵”的活動
E.借助于載體蛋白的幫助
2.一些小分子物質(zhì),由膜的低濃度一側(cè)轉(zhuǎn)運至高濃度一側(cè),主要
是靠
A.單純擴散B.易化擴散
c.膜的生物泵主動轉(zhuǎn)運D.出胞或入胞作用
E.膜兩側(cè)濃度差的動力
3.在一定范圍內(nèi),隨著濃度梯度的增加,易化擴散的速度
A.一定加快B.一定減慢
c可能不變D.可能減慢E可能加快
參考答案
l.B2.C3.A
公衛(wèi)助理醫(yī)師《生理學》第二章考點
一、血量與血液的組成
正常人的血液總量約占體重的6%-8%,相當于每公斤體重有
60-80mlo
一次失血不超過全血量10%對生命活動無明顯影響,超過20%則
有嚴重影響。
血液成分:液體成分——血漿50%-55%
有形成分——血細胞45%-50%
記憶方法:
可以認為全血中血漿與血細胞各占一半左右的容積,血漿稍多于
血細胞,記成血漿50%+,血細胞50%-。這點記住了,也就記清了紅
細胞比容的數(shù)字:50%-o(紅細胞在全血中的容積百分比稱為紅細胞
比容,近似等于血細胞比容)。至于男性紅細胞比容略高于女性是由
于雄激素有促進紅細胞生成的作用。
二、血液的功能
1、運輸功能:血液是機體內(nèi)環(huán)境與外環(huán)境進行物質(zhì)交換的必由
之路。將營養(yǎng)物質(zhì)運至全身各部分組織細胞,同時將細胞代謝的尾產(chǎn)
物運至排泄器官。
2、緩沖功能:血液中含有豐富的緩沖物質(zhì),主要是NaHCO3/H2c03
緩沖對,對血液的酸咸度起緩沖作用。細胞、淋巴細胞、單核細胞等
都能參與機體的免疫功能。血漿中的凝血因子、抗凝物質(zhì)、血小板等
在機體凝血、止血和抗凝血過程中有重要作用,是一種防御功能。
3、營養(yǎng)功能:血漿維持血細胞生存環(huán)境。
4、信號傳輸功能,調(diào)節(jié)體溫、參與免疫與防御功能、參與凝血
與抗凝血功能(纖維蛋白原)
三、血漿的理化特征
1、比重:血漿比重L025-L030,與血漿蛋白濃度成正比。
2、粘滯性:血漿粘滯性為1.6-2.4,與血漿蛋白含量成正比。
3、血漿滲透壓
(1)概念:滲透壓指的是溶質(zhì)分子通過半透膜的一種吸水力量,
其大小取決于溶質(zhì)顆粒數(shù)目的多少,而與溶質(zhì)的分子量、半徑等特性
無關。由于血漿中晶體溶質(zhì)數(shù)目遠遠大于膠體數(shù)目,所以血漿滲透壓
主要由晶體滲透壓構(gòu)成。血漿膠體滲透壓主要由蛋白質(zhì)分子構(gòu)成,其
中,血漿白蛋白分子量較小,數(shù)目較多(白蛋白>球蛋白>纖維蛋白原),
決定血漿膠體滲透壓的大小。
(2)滲透壓的作用
晶體滲透壓一一維持細胞內(nèi)外水平衡
膠體滲透壓一一維持血管內(nèi)外水平衡
原因:晶體物質(zhì)不能自由通過細胞膜(見第二章),而可以自由通
過有孔的毛細血管,因此,晶體滲透壓僅決定細胞膜兩側(cè)水份的轉(zhuǎn)移;
蛋白質(zhì)等大分子膠體物質(zhì)不能通過毛細血管,決定血管內(nèi)外兩側(cè)水的
平衡。
(3)注意點:①臨床上常用的等滲等張溶液有:0.9%NaCl溶液,
5%葡萄糖溶液。
②血漿蛋白含量變化會影響組織液的量,而不會影響細胞內(nèi)液的
量,細胞外液晶體物質(zhì)濃度的變化則會影響細胞內(nèi)液量。
四、紅細胞的生理
1.紅細胞的數(shù)量和形態(tài):數(shù)量一男性(4.0—5.5)X1012/L,女
性為(3.5—5.0)X1012/L
紅細胞呈雙凹圓盤形,直徑約為8ixm,無細胞核。
2、紅細胞的功能:(1)運輸氧和二氧化碳,運輸氧主要是靠血
紅蛋白來完成;(2)緩沖體內(nèi)產(chǎn)生的酸堿物質(zhì)。這兩種功能均由血紅蛋
白完成,其中的鐵離子必須處于亞鐵狀態(tài)(Fe2+)。
3、生理特性
(1)可塑變形性
(2)懸浮穩(wěn)定性:以紅細胞沉降率(血沉)來表示懸浮穩(wěn)定性,血
沉越?jīng)Q,懸浮穩(wěn)定性越差,二者呈反變關系。增加血沉的主要原因:
紅細胞疊連的形成。
影響紅細胞疊連的因素不在紅細胞本身而在血漿,其中血漿白蛋
白、卵磷脂增多,通過抑制疊連而使血沉減慢,而球蛋白、纖維蛋白
原、膽固醇等促進疊連的形成,從而加速血沉。
(3)、滲透脆性:是指紅細胞在低滲溶液中抵抗膜破裂的一種特
性。滲透脆性越大,細胞膜抗破裂的能力越低。
正常紅細胞呈雙凹圓盤狀,在0.45%-0.35%NaCl溶液中開始破
裂,而球狀紅細胞滲透脆性增加,在0.64%NaCl溶液中開始破裂。
4、紅細胞生成和破壞
(1)生成部位:人出生后,紅骨髓是生成紅細胞唯一的部位;生成
原料:紅細胞中主要的是血紅蛋白,生成血紅蛋白的主要原料是鐵和
蛋白質(zhì)。
(2)紅細胞的破壞:平均壽命是120天,衰老的紅細胞是在肝、
脾被巨噬細胞吞噬,消化后,鐵可以再利用,脫鐵血紅素轉(zhuǎn)變成膽色
素隨尿或者糞便排出體外。
白細胞生理分類
名稱百分比%功能
中性粒細胞50-70吞噬細菌和破壞細胞
抑制組胺釋放/參與對蠕蟲的免疫反
粒細胞嗜酸性粒細胞0.5-5
應
嗜堿性粒細胞0T釋放組胺和肝素
淋巴細胞20-40參與特異免疫反應
無粒細胞
單核細胞3-8吞噬細菌和衰老的紅細胞
總數(shù)4.0—10.0X109/L
白細胞的數(shù)目可因年齡和機體處于不同功能狀態(tài)而有變化
1、新生兒較高,一般在15X109/L,嬰兒期維持在10X109/L;
新生兒血液中白細胞主要為中性粒細胞,以后淋巴細胞逐漸增多,可
占70%,3—4歲后淋巴細胞逐漸減少,至青春期與成人相仿;2、晝夜
波動:清晨較低,下午較高;3、進食、疼痛、情緒激動及劇烈運動等
可使白細胞數(shù)量增多;4、女性妊娠末期白細胞數(shù)波動于(12-17)X
109/L,分娩時可高達34X109/L。
五、血小板生理
血小板形態(tài)一體積小,無細胞核,雙面微凸圓盤狀,直徑2-3
微米。
血小板數(shù)量一正常人為(100-300)X109/L。正常變動范圍為
6%-10%,一般午后比清晨高,冬季比春季高,劇烈運動后及妊娠中、
晚期升高,靜脈血的血小板數(shù)量比毛細血管血的高。
生理特性:
1、黏附:血管內(nèi)皮細胞損傷時出現(xiàn);主要由血小板膜上的糖蛋白
(GP),內(nèi)皮下成分(主要為膠原纖維)及血漿vonWillebrand因子(vWF)
參與。GPIb是參與黏附的主要蛋白。
2、釋放:血小板受刺激后排出致密體、a-顆粒或溶酶體內(nèi)貯存
的物質(zhì)。
3、聚集:血小板與血小板之間的相互黏著。此過程需要纖維蛋
白原、Ca2+及血小板膜上的GPH/HIa的參與。GPH/IIIa同時也參
與黏附,但與GPIb不同的事,GPH/HIa必須在活化狀態(tài)下才能通
過與纖維蛋白原或vWF結(jié)合而參與黏附,GPIb在靜息狀態(tài)下即可通
過vWF的橋梁作用即可與膠原纖維結(jié)合而參與黏附過程。
生理性致聚劑:ADP、腎上腺素、5-羥色胺、組胺、膠原、凝血
酶、血栓烷A2(TXA2)等;
病理性致聚劑:細菌、病毒、免疫復合物、藥物等。
致聚劑的機制不明,但是可知凡能降低血小板內(nèi)cAMP濃度,提
高游離Ca2+濃度的因素,均可促進血小板凝聚,反之,抑制凝聚。
TXA2與前列環(huán)素(PGI2)對血小板聚集的影響:
TXA2對血小板的聚集有正反饋促進作用;PGI2作用相反。阿司匹
林由于可以抑制環(huán)加氧酶的.作用,減少TXA2的生成,具有抗血小板
凝聚的作用。
4、收縮:血小板具有收縮功能,這與血小板的收縮蛋白有關。
5、吸附:血小板表面可吸附多種凝血因子。
血小板生成和破壞
生成:從骨髓成熟的巨核細胞胞質(zhì)裂解脫落下來的具有生物活性
的小塊胞質(zhì)。從巨核細胞到血小板入血,需8—10天,一半以上在外
周血液中循環(huán),其余貯存在脾臟。生成受血小板生成素的調(diào)解。
破壞:入血后的血小板,平均壽命7-L4天,但只有最初兩天具
有生理功能。衰老的血小板在脾、肝和肺組織中被吞噬破壞。
功能:
1、維護血管壁完整性的功能。
2、參與生理止血功能。
(1)血小板粘附、聚集形成松軟止血栓,防止出血。
(2)血小板分泌ADP、5-羥色胺、兒茶酚胺等活性物質(zhì),ADP使血
小板聚集變?yōu)椴豢赡妫?-羥色胺等使小動脈收縮,有助于止血。
(3)促進血液凝固,形成牢固止血栓。
六、生理性止血
基本過程:血管收縮,血小板血栓形成和血液凝固。
概念:二期止血一血管受損時除了血管收縮和血小板止血栓形成
外,還可以啟動凝血系統(tǒng),在局部迅速發(fā)生血液凝固,使血漿中可溶
性的纖維蛋白原變成不溶性的纖維蛋白,交織成網(wǎng),以加固血栓。
七、血液凝固
1、概念:血液由流動的溶膠狀態(tài)(液體狀態(tài))變成不流動的凝膠
狀態(tài)的現(xiàn)象稱為血液凝固。這一過程所需時間稱為凝血時間。
本質(zhì):多種凝血因子參與的酶促生化反應(有限水解反應)。
2、基本過程:
(1)凝血酶原激活物的形成(Xa、Ca2+、V、PF3)o
(2)凝血酶原變成凝血酶。
(3)纖維蛋白原降解為纖維蛋白。
其中,因子X的激活可通過兩個途徑實現(xiàn):內(nèi)源性激活途徑和外
源性激活途徑。
3、凝血因子的特點:
(1)除因子W(Ca2+)和血小板磷脂外,其余凝血因子都是蛋白質(zhì)。
(2)血液中因子n、vn、汰、x、xi、刈等通常以無活性酶原存
在。
(3)皿因子以活性形式存在于血液中,但必須in因子存在才能起
作用。
(4)部分凝血因子在肝臟內(nèi)合成,且需VitK參與,所以肝臟病變
成VitK缺乏常導致凝血異常。
(5)因子訓I為抗血友病因子,缺乏時凝血緩慢。
4、內(nèi)、外源凝血途徑的不同點:
始動因子參與反應步產(chǎn)生凝血速發(fā)生條件
驟度
內(nèi)源性凝膠原纖維等激活因較多較慢血管損傷或試管內(nèi)
血子刈凝血
外源性凝組織損傷產(chǎn)生因子較少較快組織損傷
血m
內(nèi)源性凝血(IntrinsicPathway):內(nèi)源性凝血全過程完全依靠
血漿內(nèi)的凝血因子來完成;由因子XH首先啟動的凝血過程,主要包
括表面激活階段、磷脂表面階段和纖維蛋白生成階段。
外源性凝血(ExtrinsicPathway):外源性凝血是由于組織損傷
血管破裂的情況下,由因子III釋放啟動引起的凝血;該過程參與的
的因子少,途徑簡單,故外源性凝血耗時極短。
凝血過程是一個正反饋過程。
內(nèi)源性凝血途徑中因子X酶復合物包含:FlXa、Ca2+、FVffla、磷
脂。
甲、乙和丙型血友病分別缺乏因子皿、IX、XI。
內(nèi)源性凝血中的正反饋是:FXDa使前激肽釋放酶激活,成為激
肽釋放酶;后者可反過來激活FXH,生成更多的FXDa。
外源性凝血中的正反饋是:FWa促使FX激活,生成的FXa又
能反過來激活FVD,進而使更多FX被激活。
內(nèi)源性和外源性凝血途徑之間的聯(lián)系是FVIIa一組織因子復合物
一該復合物在Ca2+的參與下還能激活FIX,生成FlXa,FlXa除能與
FVffla結(jié)合而激活FX外,也能反饋激活FWL
凝血酶原復合物成分:FXa-FV-Ca2+-磷脂復合物。
凝血酶作用:
(1)使纖維蛋白原降解為纖維蛋白單體
(2)激活FXIH,生成FXHIa
(3)FXIHa促使纖維蛋白單體形成纖維蛋白多聚體
(4)可激活FV、FVDI、FXI,成為凝血過程中的正反饋途徑;
(5)活化血小板,為因子X酶復合物和凝血酶原復合物的形成提
供有效的磷脂表面
組織因子是生理性凝血的啟動物,而內(nèi)源性凝血對凝血反應開始
后的維持和鞏固起非常重要的作用。
5、機休組織損傷時的凝血為:內(nèi)源性和外源性凝血途徑共同起
作用,且相互促進。
八、抗凝和纖維蛋白溶解
1、血漿中最重要的抗凝物質(zhì)是:抗凝血酶ID和肝素。
生理性抗凝物質(zhì)包括:絲氨酸蛋白酶抑制劑,蛋白質(zhì)C系統(tǒng),組
織因子途徑抑制物。
肝素:主要有肥大細胞和嗜堿性粒細胞產(chǎn)生。主要通過增強抗凝
血酶HI的活性而發(fā)揮間接抗凝作用。另外還可刺激血管內(nèi)皮細胞釋
放組織因子途徑抑制物(TFPI)而抑制凝血過程。
枸椽酸鈉、草酸鈉和草酸鉀作為體外抗凝劑的抗凝機理是:它們
能與血漿中的Ca2+結(jié)合,從而起抗凝作用。
華法林抗凝機理:維生素K拮抗劑,抑制FII、FVD、FIX、FXo
2、纖維蛋白溶解系統(tǒng):(+):促進作用(-):抑制作用
纖維蛋白溶解分為纖溶酶原的激活與纖維蛋白的降解兩個基本
階段。
纖溶系統(tǒng)主要包括纖維蛋白溶解酶原,纖溶酶,纖溶酶原激活物
和纖溶抑制物。
3、正常情況下,血流在血管內(nèi)不凝固的原因:
(1)血流速度快,(2)血管內(nèi)膜光滑,(3)血漿中存在天然抗凝物
質(zhì)和纖維蛋白溶解系統(tǒng)
九、ABO血型系統(tǒng)
1、血型:血細胞膜外表面特異性抗原類型,通常指紅細胞血型。
2、ABO血型的種類:
ABO血型系統(tǒng)中有兩種抗原,分別稱為A抗原和B抗原,均存在
于紅細胞膜的外表面,在血漿中存在兩種相應的抗體即抗A抗體和抗
B抗體。根據(jù)紅細胞上所含抗原種類將人類血型分為如下血型:
血型ABAB0
紅細胞上的凝集原(抗
ABA和BH抗原
原)
血清中的凝集素(抗體)抗B抗A無抗A和抗B
3、抗原本質(zhì):血型抗原是鑲嵌于紅細胞膜上的糖蛋白與糖脂。
ABO抗原特異性是在H抗原基礎上形成的。
4、抗體本質(zhì):ABO血型系統(tǒng)的抗體為天然抗體,主要為IgM,不
能通過胎盤。
5、輸血原則:同型輸血。
無同型血時,可按下列原則:(1)0型輸給A、B、AB型;AB型可
接受A、B、0型血,(2)必須少量(〈300ml),緩慢輸血。
6、交叉配血試驗,受血者的紅細胞與供血者的血清,供血者的
紅細胞與受血者的血清分別加在一起,觀察有無凝集現(xiàn)象。前者為交
叉配血的次側(cè),后者為交互配血的主側(cè),因為主要應防止供者的紅細
胞上的抗原被受者血清抗體凝集。
十、Rh血型
特點:(1)大多數(shù)人為Rh陽性血。
(2)血清中不存在天然抗體,抗體需經(jīng)免疫應答反應產(chǎn)生,主要
為IgG,可以通過胎盤。
(3)Rh陰性的母親第二次妊娠時(第一胎為陽性時)可使Rh陽性
胎兒發(fā)生嚴重溶血。
十一、紅細胞生成及調(diào)節(jié)
1、紅細胞生成原料和輔助物質(zhì):
(1)原料:珠蛋白和鐵。
(2)促成熟因子:維生素B12、葉酸、內(nèi)因子。
(3)調(diào)節(jié)因子,促成紅細胞生成素和雄激素加速紅細胞生成。另
外,紅細胞生成還要造血微循環(huán)調(diào)節(jié)。
2、紅細胞生成某些階段的特點:
(1)髓系多潛能干細胞:有很強的自我復制和多向分化的潛能。
(2)定向祖細胞:定向分化且自我復制能力低。
(3)成熟紅細胞:無細胞核和線粒體,細胞能量來源于無氧酵解
和磷酸戊糖途徑。
第三章血液循環(huán)
一、心肌細胞的類型
快反應自律細胞:浦肯野氏細胞
自律細胞慢反應自律細胞:竇房結(jié)和房室交界區(qū)
心肌細胞(房結(jié)區(qū)和結(jié)希區(qū))細胞
快反應非自律性細胞:心房、心室細胞
工作細胞
慢反應非自律細胞:結(jié)區(qū)細胞
1.工作細胞:心房肌、心室肌細胞,為快反應細胞,具有興奮性、
傳導性、收縮性、無自律性。
2.特殊傳導系統(tǒng):具有興奮性、傳導性、自律性(除結(jié)區(qū)),但無
收縮性。
特殊傳導系統(tǒng)包括:(D竇房結(jié)、房室交界(房結(jié)區(qū)、結(jié)希區(qū))一
一慢反應細胞。其中,房室交界的結(jié)區(qū)細胞無自律性,傳導速度最慢,
是形成房一室延擱的原因。
(2)房室束、左右束支、浦肯野氏纖維一一快反應細胞
3.區(qū)分快反應細胞和慢反應細胞的標準:動作電位0期上升的速
度。快反應細胞0期去極化速度快。多由快Na通道開放造成Na+內(nèi)
流形成,慢反應細胞0期去極化速度慢,由慢通道L型Ca2+通道開
放造成Ca2+內(nèi)流形成。
二、心室肌細胞的跨膜電位及其形成原理
1.靜息電位一一K+外流的平衡電位。
2.動作電位一一復極化復雜,持續(xù)時間較長。
0期(去極化)——Na+內(nèi)流接近Na+電化平衡電位,構(gòu)成動作電位
的上升支。由-90mv上升至+30mv;心室肌細胞Na+通道與骨骼肌和神
經(jīng)細胞的不完全相同,一般對河豚毒不敏感。
1期(快速復極初期)一一K+外流所致。由+30mv下降到Omv
2期(平臺期)一一Ca2+、少量Na+內(nèi)流與K+外流處于平衡。
平臺期是心室肌細胞動作電位持續(xù)時間很長的主要原因,也是心
肌細胞區(qū)別于神經(jīng)細胞和骨骼肌細胞動作電位的主要特征。
3期(快速復極末期)一一Ca2+內(nèi)流停止,K+外流增多所致。Omv
下降到-90mv
4期(靜息期)一一工作細胞3期復極完畢,膜電位基本上穩(wěn)定在
靜息電位水平,細胞內(nèi)外離子濃度維持依靠Na+—K+泵的轉(zhuǎn)運。自律
細胞無靜息期,復極到3期末后開始自動去極化,3期末電位稱為最
大復極電位。
三、自律細胞的跨膜點位極其形成機制
(一)浦肯野細胞:快反應自律細胞,動作電位具有0、1、2、3、
4期。除四期外,浦肯野細胞動作電位的形態(tài)和離子基礎與快反應非
自律性心室肌細胞的相似。
浦肯野細胞:4期自動去極化形成的離子機制一1種外向電流
(Ik,K+)的逐漸減弱和1種內(nèi)向電流(If,Na+負載)的逐漸增強,相
比之下If的作用更大。
(二)竇房結(jié)細胞:慢反應自律細胞
心室肌細胞與竇房結(jié)起搏細胞跨膜電位的不同點:
靜息電位閾電位0期去0期結(jié)束去極幅度4期膜電膜電位分
/最大舒極化速時膜電位位期
張電位值度值
心室肌靜息電位-70mV迅速+30mV(反大(120mV)穩(wěn)定0、1、2、3、
細胞值-90mV極化)4共5個時
期
竇房結(jié)最大舒張-40mV緩慢OmV(不出?。?0mV)不穩(wěn)定,0、3、4共
細胞電位現(xiàn)反極可自動去3期,無平
-70mV化)極化臺期
竇房結(jié)細胞:4期自動去極化形成的離子機制一1種外向電流
(Ik,K+)的逐漸減弱和2種內(nèi)向電流Qf,ICa-T)構(gòu)成。相比之下,
Ik的進行性衰減,作用更大。
四、心肌細胞電生理特性
(一)興奮性:
1、動作電位過程中心肌興奮性的周期性變化:有效不應期一相
對不應期一超常期,特點是有效不應期較長,相當于整個心肌收縮期
和舒張早期,因此心肌不會出現(xiàn)強直收縮,從而保證了心臟的交替的
收縮射血和舒張充盈活動。
在相對不應期和超常期,Na+通道尚未完全復活,膜電位的絕對
值小于靜息電位水平,而且在相對不應期時Na+通道也尚未全部復
活,因此,若此時接受一次刺激,所產(chǎn)生的動作電位0期去極化的幅
度和速率都比正常動作電位小,動作電位時程較短,興奮的傳導速度
也比較慢。
2、影響興奮性的因素:Na+通道的狀態(tài)、閾電位與靜息電位的距
離等。
另外,血鉀濃度也是影響心肌興奮性的重要因素,當血鉀逐漸升
高時,心肌的興奮性會出現(xiàn)先升高后降低的現(xiàn)象。血中K+輕度或中
度增高時,細胞膜內(nèi)外K+濃度梯度減小,靜息電位絕對值減小,距
閾電位接近,興奮性增高;當血中K+顯著增高,靜息電位絕對值過度
減小時,Na+通道失活,興奮性則完全喪失。因此,血中K+逐步增高
時,心肌興奮性先升高后降低。
3、期前收縮和代償間隙:
心室肌在有效不應期終結(jié)之后,受到人工的或潛在起搏點的異常
刺激,可產(chǎn)生一次期前興奮,引起期前收縮。由于期前興奮有自己的
不應期,因此期前收縮后出現(xiàn)較長的心室舒張期,這稱為代償間隙。
(二)自律性:
1、心肌的自律性來源于特殊傳導系統(tǒng)的自律細胞,其中竇房結(jié)
細胞的自律性最高,稱為起搏細胞,是正常的起搏點。潛在起搏點的
自律性由高到低順序為:房室交界區(qū)一房室束一浦肯野氏纖維。
2、竇房結(jié)細胞通過搶先占領和超速驅(qū)動壓抑(以前者為主)兩種
機制控制潛在起搏點。
3、心肌細胞自律性的高低決定于4期去極化的速度即Na+、Ca2+
內(nèi)流超過K+外流衰減的速度,同時還受最大復極電位和閾電位差距
的影響。
浦肯野細胞:4期自動去極化形成的離子機制一1種外向電流
(Ik,K+)的逐漸減弱和1種內(nèi)向電流(If,Na+負載)的逐漸增強,相
比之下If的作用更大。
竇房結(jié)細胞:4期自動去極化形成的離子機制一1種外向電流
(Ik,K+)的逐漸減弱和2種內(nèi)向電流(If,ICa-T)構(gòu)成。相比之下,
Ik的進行性衰減,作用更大。
乙酰膽堿使竇房結(jié)自律細胞膜上的K+通道開放概率增高,導致
復極3期K+外流增加,導致最大復極電位的絕對值增大,因此自動
興奮的頻率降低,心率減慢。
兒茶酚胺可以增加竇房結(jié)If和ICa-T,加快4期自動去極化的
速率,使自動興奮的頻率增高,心率加快。
(三)傳導性:
心肌細胞之間通過閏盤連接,整塊心肌相當于一個機能上的合胞
體,動作電位以局部電流的方式在細胞間傳導。
傳導的特點:1、主要傳導途徑為:竇房結(jié)一心房肌一房室交界
一房室束及左右束支一浦肯野氏纖維一心室肌
2、房室交界處傳導速度慢,形成房一室延擱,以保證心房、心
室順序活動和心室有足夠充盈血液的時間。
3、心房內(nèi)和心室內(nèi)興奮以局部電流的方式傳播,傳導速度快,
從而保證心房或心室同步活動,有利于實現(xiàn)泵血功能。
心肌興奮傳導速度與細胞直徑成正比,與動作電位0期去極化速
度和幅度成正變關系。
(四)收縮性:(機械特性)
1、心肌收縮的特點:①同步收縮②不發(fā)生強直收縮③對細
胞外Ca2+的依賴性。
2、影響心肌收縮性的因素:Ca2+、交感神經(jīng)或兒茶酚胺等加強
心肌收縮力,低02、酸中毒、乙酰膽堿等減低心肌的收縮力。
“興奮一收縮脫耦聯(lián)”一去除心肌細胞外的Ca2+,心肌仍可產(chǎn)
生動作電位,但不能發(fā)生收縮。
心肌收縮結(jié)束后,使細胞內(nèi)Ca2+濃度恢復到靜息水平的機制:
(1)肌質(zhì)網(wǎng)上的Ca2+泵主動回收Ca2+進入肌質(zhì)網(wǎng);(2)細胞膜上
的Na+-Ca2+交換體將Ca2+排出細胞外;(3)細胞膜上的Ca2+泵可將
少量Ca2+主動排出細胞。
五、心臟的泵血功能
(一)心動周期與心率
1.概念:心臟一次收縮和舒張構(gòu)成一個機械活動周期稱為心動周
期。由于心室在心臟泵血活動中起主要作用,所以心動周期通常是指
心室活動周期。
心動周期分期經(jīng)歷的時間
1、等容收縮期0.06-0.08
心室收縮期2、快速射血期0.11
3、減慢射血期0.14
1、等容舒張期0.06-0.08
心室舒張期2、快速充盈期0.11
3、減慢充盈期0.19
4、心房收縮期0.1
2.心率與心動周期的關系:
心動周期時程的長短與心率有關,心率增大,心動周期縮短,收
縮期和舒張期都縮短,但舒張期縮短的比例較大,心肌工作的時間相
對延長,故心率過快將影響心臟泵血功能。
(二)心臟泵血
1、射血與充盈血過程(以心室為例):
①等容收縮期:心室開始收縮時,室內(nèi)壓迅速上升,當室內(nèi)壓超
過房內(nèi)壓時,房室瓣關閉,而此時主動脈瓣亦處于關閉狀態(tài),故心室
處于壓力不斷增加的等容封閉狀態(tài)。當室內(nèi)壓超過主動脈壓時,主動
脈瓣開放,進入射血期。
②快速射血期和減慢射血期:在射血期的前1/3左右時間內(nèi),心
室壓力上升很快,射出的血量很大,稱為快速射血期;隨后,心室壓
力開始下降,射血速度變慢,這段時間稱為減慢射血期。
③等容舒張期:心室開始舒張,主動脈瓣和房室瓣處于關閉狀態(tài),
故心室處于壓力不斷下降的等容封閉狀態(tài)。當心室舒張至室內(nèi)壓低于
房內(nèi)壓時,房室瓣開放,進入心室充盈期。
④快速充盈期和減慢充盈期:在充盈初期,由于心室與心房壓力
差較大,血液快速充盈心室,稱為快速充盈期,隨后,心室與心房壓
力差減小,血液充盈速度變慢,這段時間稱為減慢充盈期。
⑤心房收縮期:在心室舒張末期,心房收縮,心房內(nèi)壓升高,進
一步將血液擠入心室。隨后心室開始收縮,進入下一個心動周期。
2、特點:
①血液在相應腔室之間流動的主要動力是壓力梯度,心室的收縮
和舒張是產(chǎn)生壓力梯度的根本原因。
②瓣膜的單向開放對于室內(nèi)壓力的變化起重要作用。
③一個心動周期中,右心室內(nèi)壓變化的幅度比左心室的小得多,
因為肺動脈壓力僅為主動脈的l/6o
④左、右心室的搏出血量相等。
⑤心動周期中,左心室內(nèi)壓最低的時期是等容舒張期末,左心室
內(nèi)壓最高是快速射血期。因為主動脈壓高于左心房內(nèi)壓,所以心室從
血液充盈到射血的過程,是其內(nèi)壓從低于左心房內(nèi)壓到超過主動脈壓
的過程,因此心室從充盈到射血這段時間內(nèi)壓力是不斷升高的。而舒
張過程中壓力是逐漸降低的,左心室內(nèi)壓應在充盈開始之前最低即等
容舒張期末最低。
(三)心音
1、第一心音與第二心音的異同:
標志心音特點主要形成原因
音調(diào)低,歷時較
第一心音心室收縮開始心室肌收縮,房室瓣關閉
長
音調(diào)高,歷時較半月瓣關閉振動,血流沖擊動脈壁
第二心音心室舒張開始
短的振動
2、第一心音和第二心音形成機制:
(1)第一心音是心室收縮期各種機械振動形成的,這一時期從房
室瓣關閉到半月瓣關閉之前。其中心肌收縮、瓣膜啟閉,血流對血管
壁的加壓和減壓作用都引起機械振動,從而參與心音的形成。但各種
活動產(chǎn)生的振動大小不同,以瓣膜的關閉作用最明顯,因此第一心音
中主要成分是房室瓣關閉。
(2)第二心音是心室舒張期各種機械振動形成的,主要成分是半
月瓣關閉。
3、第三心音和第四心音:
是一種低頻率振動,其形成可能與心房收縮和早期快速充盈有
關。在兒童聽到第三、第四心音屬正常,在成人多為病理現(xiàn)象。
(四)心臟泵血功能的評價
1、每搏輸出量及射血分數(shù):
一側(cè)心室每次收縮所輸出的血量,稱為每搏輸出量,人體安靜狀
態(tài)下約為60-80mlo每搏輸出量與心室舒張末期容積之百分比稱為射
血分數(shù)(EF),人體安靜時的射血分數(shù)約為55%-65%。射血分數(shù)與心肌
的收縮能力有關,心肌收縮能力越強,則每搏輸出量越多,射血分數(shù)
也越大。
2、每分輸出量與心指數(shù):
每分輸出量=每搏輸出量X心率,即每分鐘由一側(cè)心室輸出的血
量,約為5-6Lo
心輸出量不與體重而是與體表面積成正比。
心指數(shù):安靜空腹時每一平方米體表面積的每分心輸出量3.0—
3.5L/min.m2o靜息心指數(shù)隨年齡增長而逐漸下降,10歲左右少年的
最高,可達4L/min.m2o
3、心臟作功
心臟收縮將血液射入動脈時,是通過心臟作功釋放的能量轉(zhuǎn)化為
血液的動能和壓強能,以驅(qū)動血液循環(huán)流動。
每搏功:心室一次收縮所作的功。
每搏功=搏出量X射血壓力+動能
由于靜息狀態(tài)下,動能在整個左心室每搏功中所占比例可以忽略
不計,射血壓力=射血期左心室內(nèi)壓一心室舒張末壓,射血期左心室
內(nèi)壓可用平均動脈壓來代替,心室舒張末壓可用左心房平均壓來代
替,因此
每搏功=搏出量X(平均動脈壓一左心房平均壓)
每份功等于心室每分鐘所作的功。
(五)影響心輸出量的因素
心輸出量是搏出量和心率的乘積,搏出量主要與心臟前負荷,心
肌收縮力,后負荷有關;心肌收縮的前負荷、后負荷通過異長自身調(diào)
節(jié)機制影響搏出量,而心肌收縮能力通過等長自身調(diào)節(jié)機制影響搏出
量。
1、前負荷對搏出量的影響:
前負荷即心室肌收縮前所承受的負荷,也就是心室舒張末期容
積、心室肌初長度,與靜脈回心血量有關。前負荷通過異長自身調(diào)節(jié)
的方式調(diào)節(jié)心搏出量,即增加左心室的前負荷,可使每搏輸出量增加
或等容心室的室內(nèi)峰壓升高。這種調(diào)節(jié)方式又稱starling機制,是
通過改變心肌的初長度從而增強心肌的收縮力來調(diào)節(jié)搏出量,以適應
靜脈回流的變化。
正常心室功能曲線不出現(xiàn)降支的原因是心肌的伸展性較小。心室
功能曲線反映搏功和心室舒張末期壓力(或初長度)的關系,而心肌的
初長度決定于前負荷和心肌的特性。心肌達最適初長度⑵0-2.2um)
之前,靜息張力較小,初長度隨前負荷變化,但心肌超過最適初長度
后,靜息張力較大,阻止其繼續(xù)被拉長,初長度不再與前負荷是平行
關系。表現(xiàn)為心肌的伸展性較小,心室功能曲線不出現(xiàn)降支。如果
出現(xiàn)降支,表明心肌細胞的收縮功能已嚴重受損(出現(xiàn)在有些慢性心
臟病患者,心臟過度擴張)。
異長調(diào)節(jié)的主要作用是:對搏出量的微小變化進行精細的調(diào)節(jié),
使心室射血量與靜脈回心血量之間能保持平衡,從而使心室舒張末期
的容積和壓力能保持在正常范圍,例如在改變體位,或左右心室的搏
出量發(fā)生不平衡時,此時異長調(diào)節(jié)立即發(fā)揮作用。
心室在舒張末期充盈的血量是靜脈回心血量和射血后心室內(nèi)剩
余血量二者之和。
靜脈回心血量的多少是決定心室前負荷大小的主要因素。
影響靜脈回心血量的主要因素:
①心室充盈期的持續(xù)時間
②靜脈回流速度
③心包內(nèi)壓
④心室順應性:順應性降低(心肌纖維化,心肌肥厚),心室舒張
期充盈量減少。
2、后負荷對搏出量的影響:(直接影響搏出量)
心室射血過程中,大動脈血壓起著后負荷的作用。后負荷增高時,
心室射血所遇阻力增大,使心室等容收縮期延長,射血期縮短,每搏
輸出量減少。但隨后將通過異長和等長調(diào)節(jié)機制,維持適當?shù)男妮敵?/p>
量。
3、心肌收縮能力對搏出量的影響:
心肌收縮能力又稱心肌變力狀態(tài),是一種不依賴于負荷而改變心
肌力學活動的、內(nèi)在特性。通過改變心肌變力狀態(tài)從而調(diào)節(jié)每
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