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文档简介

家畜生理学主要参考书1.家畜生理学.陈杰主编.中国农业出版社.2003年12月第四版.2.家畜生理学.南京农业大学主编.中国农业出版社.1997年11月第三版.3.生理学.姚泰主编.人民卫生出版社,2005年1月第六版.4.动物生理学.杨秀平主编.高等教育出版社.2002年9月第一版

相关杂志1.生理学报.中国生理学会、中科院上海生命科学研究院主办.双月刊2.生理科学进展.中国生理学会主办.双月刊3.其他:畜牧兽医学报、中国畜牧杂志、中国兽医杂志、畜牧与兽医以及各省主办的畜牧兽医杂志第一章绪论第二章细胞的基本功能第三章血液第四章血液循环第五章呼吸第六章消化与吸收第七章体温第八章泌尿第九章肌肉第十章神经系统第十一章内分泌第十二章生殖第十三章泌乳动物(家畜)生理学课程目录第一章绪论一、基本概念1.生理学(Physiology):是生物学的一个分支,是研究生物机体的正常生命活动规律的科学,即生命活动的现象、过程、规律、机制及其在整体活动中的意义的科学,是生命科学的核心。

第一节概述3.家畜生理学(PhysiologyofDomesticAnimals):研究健康畜禽正常生命活动及其规律的科学。2.动物生理学(AnimalPhysiology):生理学的一个分支,是研究动物正常生命活动及其规律的科学。三、生理学的研究对象、任务、水平和方法1.研究对象

生理学是以有机体的生命活动现象和有机体各个组成部分(器官、组织、细胞)的功能作为研究对象的一门科学。2.研究任务

动物生理学的任务就是阐明动物及其各组成部分所表现的各种生命活动现象或生理活动过程,例如呼吸、血液循环、消化、排泄、生殖、肌肉运动等等产生的机理、产生的条件以及机体的内外环境变化对这些生理功能的影响,从而揭示、掌握和运用这些规律更有效地为提高畜禽生产性能、动物保健治疗和促进畜牧业发展服务。3、研究水平①细胞和分子水平的研究

方法:离体细胞、分子实验法②器官和系统水平的研究

方法:离体组织、器官实验法③整体水平的研究

方法:活体解剖实验法、慢性实验法4.研究方法

动物生理学的知识主要是来自对生命现象的客观观察和通过实验获得。其基本实验方法是动物实验方法,归纳起来可分为急性实验和慢性实验两类。

慢性实验是以清醒、完整和健康的动物作为研究对象,一般需在无菌、麻醉条件下手术,待动物清醒和恢复健康后再进行实验。(图)

急性实验是以失去知觉的动物作为研究对象,又可分为活体解剖法(invivo)和离体器官法(invitro)两类。(图)第二节机体功能与环境一、生命活动的基本特征1.新陈代谢(metabolism):机体与外界环境之间进行的物质和能量的交换,以及机体内部所实现的物质和能量的转变和转移过程,包括同化作用和异化作用。2.兴奋性(excitability):在内、外环境因素作用下,细胞具有产生膜电位变化的能力或特性。刺激(stimulus)、兴奋(excitation)、抑制(inhibition)3.适应性(adaptation):动物机体随外界环境的变化而调整自身生理功能以适应环境变化的特性。二、机体的内环境和稳态①细胞内液(intracellularfluid)(2/3)②细胞外液(extracellularfluid)(1/3):1/4为血浆(包括淋巴液),3/4为组织液、脑脊液。(一)体液与内环境2.内环境(internalenvironment)

内环境是指机体细胞直接接触的环境,即细胞外液。1.体液(bodyfluid)(图)(二)稳态(homeostasis)1.内环境稳态

指动物有机体内环境的化学成分和生理特性保持相对恒定的生理现象。2.机体稳态

稳态是由内环境稳态拓展而来的重要概念。是指机体通过各种调节机制所维持的动态平衡状态,它不仅指内环境理化性质相对恒定,而且扩展到机体的各级水平,凡某一生物化学反应,某一细胞、器官、系统的活动乃至整个机体通过调节机制所维持的动态平衡状态都称为稳态或自稳态。第三节机体功能的调节一、机体功能的调节方式(一)神经调节(nervousregulation)

是指通过神经系统的反射活动所实现的一种调节方式。神经活动的基本过程是反射(reflex),反射活动的结构基础是反射弧(reflexarc)。

反射弧包括五个基本环节:感受器、传入神经、神经中枢、传出神经和效应器。(图)

畜禽的反射可分为非条件反射和条件反射两类。1.非条件反射:通过遗传、出生后无需训练就具有的反射。例如防御反射、食物反射和性反射等。2.条件反射:动物出生后,通过训练而建立起来的反射,可随环境变化而变化。例如驯狗、马等。神经调节的特点:

作用快速、精确、局限、短暂。神经调节是机体功能最主要的调节方式。非条件反射和条件反射的区别⑥物种共有⑤多为维持生命的本能活动④各级中枢均可完成③刺激性质为非条件刺激②反射弧较简单、固定、数量有限①先天就有,无需后天训练

非条件反射条件反射①在非条件反射基础上经后天训练获得②反射弧较复杂、易变、数量无限③刺激性质为条件刺激④需要高级中枢参与⑤能更高度地精确适应内外环境的变化⑥个体特有(二)体液调节(humoralregulation)

是指内分泌腺和具有内分泌功能的组织细胞产生的特殊化学物质,通过体液途径到达远隔的或邻近的特定器官、组织或细胞,影响并改变其生理功的一种调节方式。(图)体液调节的特点:

体液调节方式主要包括激素的调节和代谢产物的局部调节。

作用缓慢、广泛、持久。神经——体液调节刺激感受器神经中枢效应器内分泌腺传入神经传出神经激素(三)自身调节(autoregulation)

是指细胞、组织、器官在不依赖于外来的神经或体液调节情况下,自身对刺激发生的适应性反应过程。自身调节的特点:

调节能力较小,对维持局部组织稳态起一定作用。二、机体功能的调控模式

在研究生命现象时,看到机体许多功能调节的过程与工程技术中的控制过程有许多共同的规律。从控制论的角度来看,体内存在着数以千计的各种控制系统。因此,学者们也应用控制论的概念、原理和方法来认识和分析机体各种功能的调节。

从控制论的观点分析,控制系统可分为三大类:反馈控制系统前馈控制系统非自动控制系统(一)反馈控制系统

反馈控制系统是一个闭环系统,在控制部分和受控部分之间存在着双向的信息联系,即控制部分发出信号指示受控部分发生活动,受控部分发出反馈信息返回到控制部分,使控制部分根据反馈信息改变自己的活动,从而对受控部分的活动进行调节。感受器控制系统

反射中枢/内分泌腺受控系统

效应器监视装置活动改变反馈信息内外刺激传入神经传出神经干扰

反馈(feedback):是指由受控部分发出的反馈信息返回到控制部分,不断纠正和调整控制部分对受控制部分的影响,这种调控模式称为反馈。若反馈信息能减弱控制部分对受控部分的活动,称为负反馈(negativefeedback);若反馈信息能加强控制部分对受控部分的活动,则称为正反馈(positivefeedbadk)。

负反馈系统的作用是使系统保持稳态,是可逆的过程,机体内反馈多为此种。例:体温维持。

正反馈系统的作用是使整个系统处于再生状态,是不可逆的过程。例:排尿、分娩过程。

(二)前馈控制系统

前馈控制(feed-forwardcontrol)是指干扰信号在作用于受控部分,引起输出变量改变的同时,还可直接通过监视装置作用于控制部分;即在未引起负反馈调节之前,同时又经另一快捷途径发出干扰信号直接作用于控制部分,及时调控受控部分的活动。例:看到食物→分泌唾液,运动员临场兴奋。听到降温信息机体增加产热。(图)(三)非自动控制系统

是一个开环系统,即受控部分的活动不会反过来影响控制部分的活动。

控制方式:单向性

机能活动受控部分指令控制部分

例如:应激时,因压力感受性反射受到抑制,应激刺激引起交感神经系统高度兴奋,使血压、心率↑,而这些信息不能引起明显的神经调节活动,故血压和心率维持在高水平。①对控制部分的活动不起调节作用。②生理功能调节中,该方式极少见的,仅在反馈机制受到抑制时,机体的反应表现为非自动控制的方式。控制特点:

生理学的研究以机体的整体性为立足点。第四节整合生理学Integrativephysiology

整合生理学研究的实质就是将整体研究与细胞、分子生物学研究有机地结合起来,用分子生物学现象解释其在整体功能调节中的作用,同时探讨整体调节机制在细胞、分子水平的变化。复习要点1、明确动物生理学的研究对象、研究任务;明确机体生理功能的各控制系统的含义。2、了解动物生理学一般的研究方法。3、理解并结合以后章节逐步掌握生命现象的基本特征和机体的内环境、稳态及生理意义。4、掌握动物机体生理功能的主要调节方式以及掌握和运用反馈控制系统。刺激:能够引起细胞产生膜电位变化的环境因素。

动物有机体器官、组织、细胞接受刺激后将出现两种反应形式:兴奋:由相对静止的或活动较弱的状态,转变为活动的或活动增强的状态。抑制:由活动的或活动增强的状态,转变为相对静止的或活动较弱的状态。第二章细胞的基本功能第一节细胞膜的基本结构功能一、细胞概述1.细胞:生命有机体结构和功能基本单位。2.细胞的组成:(图)细胞膜:能量转换、物质转运、信号转导等细胞质:多种细胞器如线粒体、内质网、高尔基体等细胞核:染色体等遗传物质二、细胞膜的结构特点(一)细胞膜的结构——“液态镶嵌模型”(fluidmosaicmodel):1972年,Singer和Nicolson提出: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蛋白质。(二)细胞膜的化学组成①脂质双分子层:磷脂双分子层磷脂:70%,长杆状,亲水端由磷酸和碱基组成,疏水性端由脂肪酸烃链组成胆固醇:30%,与膜的流动性大小有关。②蛋白质:球形蛋白,包括周围蛋白和结合蛋白。

运输蛋白:载体、通道和离子泵等。受体:辨认和接受特异的化学性刺激或与信号有关的蛋白质。配体+受体细胞特异的生理生化反应特异性抗原:细胞标志作用,供免疫系统或免疫物质辨认

肌动蛋白:参与细胞膜运动。③糖类:寡糖链和多糖链,与膜上脂质或蛋白质结合形成糖脂或糖蛋白呈树枝状突出细胞表面。由于单糖排列顺序存在特异性,因而形成了各种细胞表面特异的标志。

(三)细胞膜的特性1.细胞膜的流动性:“液晶态”2.细胞膜的不对称性

细胞膜的流动性是指膜脂和膜蛋白处于不断运动的状态。膜的流动性一般只允许脂质分子在同一单层内做横向扩散运动或沿自身长轴做旋转运动。膜蛋白的运动以横向扩散和旋转运动为主,但往往局限于某一特定的区域。

细胞膜的不对称性指细胞膜内外两层的结构和功能上存在很大差异。①脂质分布不对称;②膜蛋白的分布也不对称;这样就导致了细胞膜功能上的不对称。三、细胞膜的物质转运功能1.简单扩散(simplediffusion)定义:顺电-化学梯度(高低),脂溶性分子如乙醚,小分子水溶性物质,如水、甲醇和溶解的气体等。特点:被动转运,无须载体。扩散量浓度梯度膜通透性。定义:顺电-化学梯度(高低),但需要特殊蛋白帮助;非脂溶性物质或脂溶性小的物质如葡萄糖、氨基酸及各种离子等;属于被动转运。以“载体”为中介的易化扩散(carrier):glucose,aminoacid等(图)特点:结构特异性,饱和现象,竞争抑制。机制:载体蛋白分子内部的变构以“通道”为中介的易化扩散(channel):Na+,K+,Ca2+离子(图)特点:通道的构型和功能状态受各种理化因素的影响;有一定特异性。

化学门控通道/配体门控通道(chemically-gatedchannel)电压门控通道(voltage-gatedchannel)2.易化扩散(facilitateddiffusion)机械门控通道(mechanically-gatedchannel)3.主动转运(activetransport)定义:逆电-化学梯度(低高),需要消耗能量钠钾泵:钠泵,Na+-K+依赖式ATP酶,是一种跨膜蛋白质(图)机制:分解1分子ATP,可使3个Na+移出膜外,2个K+移入膜内。意义:①造成细胞膜内高K+和膜外高Na+的不均衡离子分布,为细胞正常代谢及功能发挥所必需;②建立势能储备:继发主动转运(secondaryactivetransport)所需能量(图);③防止细胞水肿,维持细胞结构和功能的完整性。其它离子泵:钙泵:Ca2+-Mg2+ATP酶,肌浆网膜。

碘泵:甲状腺上皮细胞膜,依赖钠泵,主动泵入I-。氢泵:H+-K+ATP酶,胃粘膜壁细胞膜。特点:分子本身具有ATP酶活性,可分解ATP,释放能量,并利用此能量进行离子的逆势能差转运。4.入胞(endocytosis)和出胞(exocytosis)

(1)入胞:指细胞外某些大分子物质或团块(例如侵入动物体内的细菌、病毒或大分子蛋白质等)被整批转入细胞的过程。(图)

“受体介导的内吞作用”如进入的物质是固体物质,便称为吞噬(phagocytosis)如进入的是液体物质,则称为吞饮(pinocytosis)

(2)出胞:指某些大分子物质或团块由细胞排出的过程。例如,腺细胞分泌某些酶和粘液,内分泌腺分泌激素以及神经末稍释放递质等都属于出胞作用。(图)第二节细胞的跨膜信息传递功能一、跨膜信息传递的概念

外界信号作用于细胞表面,通过引起膜结构中特殊蛋白质分子的变构作用,将外界信息以新的信号形式传向膜内,引起靶细胞产生相应的生物学效应的过程。transmembranesignalingtransmission即:外界信号膜蛋白变构胞内信号细胞功能改变二、跨膜信息传递的主要方式(一)通过膜受体-通道蛋白质完成的跨膜信息传递(二)由膜受体、G蛋白和膜的效应器酶组成的跨膜信息传递系统(三)与酪氨酸激酶直接相连的信号转导系统1.受体(receptor):指细胞中(包括细胞膜和细胞内)能与某些化学物质(如激素、递质、调质及其它生物活性物质等)发生特异性结合,并诱发相应生物学效应的特殊生物分子。(一)通过膜受体-通道蛋白质完成的跨膜信息传递2.通道(channel)(1)化学(配体)门通道chemically-gatedchannel:又称通道型受体或促离子型受体,通道蛋白的分子结构中存在能与化学信号(配体)结合的部位,如N-型ACH受体。图(2)电压门通道voltage-gatedchannel:分子结构中存在着对跨膜电位改变敏感的结构或亚单位。如Na+,K+,Ca2+的电压门通道。(图)(3)机械门通道mechanically-gatedchannel:机械刺激可使这类通道开放,如内耳毛细胞顶部的听毛,肌梭等。(图)(二)由膜受体、G蛋白和膜的效应器酶组成的跨膜信息传递系统1.环腺苷酸信号转导系统

2.肌醇信号转导系统cAMP腺苷酸环化酶生物学效应G蛋白肾上腺素相应膜受体磷脂酶C二酰甘油(DG)三磷酸肌醇(IP3)生物学效应受体生物学效应受体G蛋白信使G蛋白:鸟苷酸结合蛋白的简称,有10多种亚型,但其结构和功能极为相似。G蛋白通常由α、β和γ3个亚单位组成,其中α亚单位起催化作用。无活性的G蛋白(抑制性G蛋白)与1分子GDP结合;已激活的G蛋白(兴奋性G蛋白)其α亚单位与GDP和其它2个亚单位分离,而与1分子GTP结合,并对膜的效应器酶起催化作用,后者的激活可引起胞浆中第二信使生成增加或减少。(图)

第二信使:在细胞内继续传递外界化学物质所携带的调节信息的特殊化学物质,称为第二信使。含氮类激素的第二信使为cAMP,甾体类激素的第二信使为细胞内的激素-受体复合物。此外,Ca2+、cGMP、前列腺素、三磷酸肌醇(IP3)和二酰甘油(DG)也可作为第二信使。(图)(三)与酪氨酸激酶直接相连的信号转导系统(1)无G蛋白参与(2)无第二信使产生和胞浆中蛋白激酶的激活(3)该受体的膜内肽段具有磷酸激酶活性,磷酸化的位点是底物蛋白中的酪氨酸残基,并由此实现细胞外信息对细胞功能的调节。2.作用机制:1.作用特点:信号接合膜酪氨酸激酶外侧端激活内侧酪氨酸蛋白激酶活性受体本身酪氨酸残基磷酸化和胞内其它蛋白残基磷酸化细胞功能的变化第三节细胞的生长、增殖、凋亡与保护

细胞凋亡是一个主动的由基因决定的自动结束生命的过程,受到严格的由遗传机制决定的程序性调控,所以也常称为细胞编程性死亡(PCD)

。一、细胞的生长与增殖二、细胞凋亡(apoptosis)三、细胞保护1.概念:细胞保护指细胞对于各种有害因素的适应能力或抵御能力。2.细胞保护因子:具有防止或明显减轻有害物质对机体细胞的损伤或致死作用的物质。细胞保护主要有两种方式:直接细胞保护和适应性细胞保护。第四节细胞的兴奋性和生物电现象一、细胞的兴奋性(一)兴奋性含义1.概念:在内、外环境因素作用下,细胞具有产生膜电位变化的能力或特性。2.组织细胞受到刺激后细胞膜电位变化的表现形式:(1)可传播的电位(动作电位)——可兴奋组织,如神经、肌肉、腺体等。(2)局部膜电位变化——不(非)可兴奋组织,如结缔组织等。这种产生局部膜电位变化的特性也称为应激性,以区别于兴奋性。(二)刺激与反应(1)刺激的强度

阈值(thresholdintensity):在一定时间内,引起组织细胞产生兴奋的最低刺激强度。

阈电位、阈刺激、阈下刺激、阈上刺激(2)刺激的作用时间时间阈值:在一定刺激强度下,引起组织产生兴奋的最短刺激作用时间。(3)刺激强度-时间的关系

强度—时间变化曲线(图)1.适宜刺激与不适宜刺激2.刺激引起兴奋的条件凡能被某种细胞接受的刺激就称为这种细胞的适宜刺激;反之,称为不适宜刺激。(三)组织兴奋性的变化1.绝对不应期(absoluterefractoryperiod)2.相对不应期(relativerefractoryperiod)3.超常期(supranormalperiod)4.低常期(subnormalperiod)二、细胞的生物电现象

生物电现象:细胞在静息或活动状态下所伴随的各种电现象(离子电流、溶液导电、静息电位、动作电位等)总称为生物电现象。包括静息电位和动作电位。

极化(polarization):静息状态下,细胞膜外为正电位,膜内为负电位的状态,称为极化。

去极化(depolarization):生物膜受到刺激或损伤后,膜内外的电位差逐渐减小,极化状态逐步消除,直到为零,此过程称为去极化。

反极化(depolarization):膜内电位变正,膜外电位变负的现象。

复极化(repolarization):由去极化状态恢复到静息时膜外为正、膜内为负的极化状态的过程,称为复极化。

超极化(hyperpolarization):原有极化程度增强,静息电位的绝对值增大,兴奋性降低的状态。

(一)静息电位1.静息电位的概念

静息电位(restingpotential):细胞在安静时,即未受刺激时,存在于膜内外两侧的电位差(呈膜外正、内负的极化状态)。+++++++++++++++++++

膜外—正+++++++++++++++++++膜内—负--------------------------------------跨膜电位测定示意图2.静息电位形成的机理(1)静息时细胞内外离子特点和细胞膜的选择通透性(2)静息电位形成的机理

细胞内的K+在细胞膜内外浓度差作用下携带正电荷外流,当膜内外K+浓度差(K+外流动力)和K+外流所形成的电位差(K+外流阻力)达到动态平衡时,K+的净通量为零,此时所形成的电位差稳定于某一数值而不再增加,即形成静息电位;所以说静息电位实质为K+外流所形成的跨膜电位。(二)动作电位1.动作电位的概念

动作电位(actionpotential):可兴奋组织接受刺激而发生兴奋时,细胞膜原有的极化状态立即消失,并在膜的内外两侧发生一系列的电位变化,这种变化的电位称为动作电位。2.动作电位形成的机理刺激膜对Na+的通透性突然增大Na+带正电荷迅速内流电位差逐渐减小直至0去极化Na+带正电荷继续内流去极化进一步发展膜外变负,膜内变正反极化K+带正电荷外流膜电位逐渐下降,直至大致恢复静息电位水平复极化Na+—K+泵运转,完全恢复至静息电位水平膜对Na+的通透性迅速回降到正常水平膜对K+的通透性迅速增大

3.动作电位组成①“全或无”现象:不论何种性质的刺激,只要达到一定的强度,在同一细胞所引起的动作电位的波形和变化过程都是一样的;并且在刺激强度超过阈刺激以后,即使再增加刺激强度,也不能使动作电位的幅度进一步加大的现象。5.动作电位的特点:②不衰减传导:在同一细胞上动作电位大小不随刺激强度和传导距离而改变的现象。

③不融合性传导(绝对不应期)4.动作电位传导——“局部电流学说”

(1)无髓神经纤维的传导:近距离局部电流

(2)有髓神经纤维的传导——远距离局部电流,“跳跃式传导”(图)6.阈下刺激与局部兴奋

时间总和:当两个或两个以上的刺激引起的局部兴奋叠加起来,也可能使膜去极化达到阈电位水平而产生一次可传播的动作电位的现象。

空间总和:当细胞膜相邻两处或两处以上同时受到阈下刺激的刺激时,所引起的局部兴奋也可能叠加起来而产生一次动作电位的现象。细胞受到阈下刺激可产生局部兴奋。局部兴奋及其总和

复习要点

1、明确细胞膜物质转运的几种形式2、掌握细胞的兴奋性、周期性变化及其生物电现象。3、掌握细胞膜物质转运的过程阈值:在一定时间内,引起组织细胞产生兴奋的最低刺激强度。阈电位:能引起Na+通道大量开放而爆发AP的临界膜电位水平。阈刺激:能引起细胞去极化达到阈电位的最小刺激称为阈刺激。阈上刺激:强度高于阈值的刺激称为阈上刺激。阈下刺激:强度没有达到阈值的过弱刺激称为阈下刺激。毛细胞机械门通道2.静息时细胞膜的选择通透性1.静息时细胞内外离子分布的特点①细胞内[K+]一般比细胞外液高30倍②细胞内带负电荷的生物大分子(主要是蛋白质)比细胞外液高10倍③细胞外液中[Na+]和[CL-]都比细胞内高20倍

细胞内正离子主要为K+,负离子主要为带负电荷的蛋白质分子。细胞外正离子主要为Na+,负离子主要为CL-

。①带负电荷的蛋白质分子完全不可通过②Na+和CL-通透性极小③K+有较大的通透性结论:静息时,细胞内的K+在细胞膜内外浓度差作用下携带正电荷外流。第三章血液(Blood)

血液的主要生理功能:运输营养物质2.维持稳态3.保护机体4.传递信息5.参与机体功能的调节第一节血液的组成与理化特性一、血液的组成

血液由液体成分的血浆和悬浮其中的血细胞组成。红细胞比容:离心沉淀后被压紧的红细胞容积占全血容积的百分比称为红细胞比容。(hematocritvalue)

血细胞比容二、血液的理化特性2.相对密度变动于1.040-1.075之间,其大小取决于所含红细胞和血浆容积之比。红细胞>血浆(一)颜色、相对密度、气味1.血液呈红色,与红细胞内血红蛋白的含氧量有关。3.血液因含挥发性脂肪酸,故带腥味;又因含NaCL,故有咸味。(二)血液的黏滞性

粘滞性(viscosity):液体流动时,由于内部分子间相互碰撞摩擦而产生阻力,表现出流动缓慢和粘着的特性。血液粘滞性主要决定于红细胞数量和血浆蛋白浓度,并与二者呈正相关。(三)血浆渗透压(osmoticpressure)1.晶体渗透压:晶体物质:无机盐、糖等,尤其是NaCL

作用:维持红细胞的正常形态和功能或保持细胞内外水平衡。2.胶体渗透压:由各种血浆蛋白质构成,尤其是白蛋白。

作用:维持血管内外的水平衡。等渗溶液、高渗溶液、低渗溶液

促使纯水或低浓度溶液中的水分子通过半透膜向高浓度溶液中渗透的力量,称为渗透压。渗透压的高低取决于溶液中溶质颗粒的多少,在单位体积溶液中,颗粒越多,渗透压越高。(四)酸碱度

碳酸氢盐缓冲对(NaHCO3/H2CO3)——“碱储”

磷酸氢盐缓冲对(Na2HPO4/NaH2PO4)蛋白质缓冲对(蛋白质钠盐/蛋白质)此外,红细胞中也含有若干缓冲对,参与酸碱调节。

KHb/HHb,KHbO2/HHbO2稳定于pH7.35-7.45,机体能耐受的极限为6.9和7.8。1.血液中的缓冲物质2.机体其他器官的酸碱调节(肺、肾)三、血量

家畜血量一般都相对恒定,但也因畜种、年龄、性别、营养状况、生理状态和所处的外界环境不同而不同。机体血量的相对稳定对于维持正常血压和保证各器官的血液供应十分重要。

血量(血容量):是指机体内的血液总量,占体重6~8%。其中大部分投入循环流动的,称为循环血量;小部分存在于肝、脾、肺及皮下等处毛细血管和血窦中的,称为储备血量。两部分血量的比例,可随机体状态不同而相应变化。

失血是血量减少的主要原因。失血对机体的危害程度,通常与失血速度和失血量有关。第二节血浆(plasma)一、血浆中的无机盐

多以离子状态存在,少数以分子状态或与蛋白质结合的形式存在。主要的阳离子有Na+、K+、Ca2+、Mg2+,主要的阴离子有Cl-、HCO3-、HPO42-和SO42-。主要的微量元素有铜、锌、铁、碘、锰、钴等,它们主要存在于有机化合物分子中。对于维持血浆渗透压、神经和肌肉组织的兴奋性、心肌细胞的活动、体液的酸碱平衡和渗透压等起着重要作用。二、血浆蛋白1.白蛋白(清蛋白,albumin)

血浆蛋白中分子量(约为67000)最小、数量最多的一种,主要由肝脏合成。其主要生理作用:①可作为组织修补和组织生长的材料;②形成血浆胶体渗透压的主体;③可作为游离脂肪酸、胆红素和激素等水溶性较低物质在血液中的运输载体。2.球蛋白(globulin)

可分为α、β、γ三类,在大多数动物中,还可进一步细分为α1、α2、β1、β2、γ1、γ2球蛋白。α和β球蛋白由肝脏产生,γ球蛋白主要由淋巴细胞和浆细胞制造。γ球蛋白也称为免疫球蛋白(IgG)。清蛋白与球蛋白的比值(A/G)常称为清球比,有一定的诊断价值。球蛋白可作为脂类及脂溶性维生素的运输载体。3.纤维蛋白原(fibrinogen)4.补体系统

由肝脏产生,在血液凝固过程中起作用,在凝血酶的催化下转变为纤维蛋白,形成血凝块,起止血和凝血作用。

是由多种血浆蛋白组成的一个复杂系统,主要组成部分是9种补体蛋白,分别以C1、C2-C9来表示。正常时,都处于无活性的酶原状态,活化之后参与机体免疫过程,起保护作用。三、血浆中的其他有机物1.非蛋白质含氮化合物(NPN)2.不含氮的有机物3.微量活性物质主要是蛋白质代谢的中间产物或终末产物。主要是脂类和葡萄糖,与糖代谢和脂类代谢有关。主要包括酶类、激素和维生素,有一定的诊断价值。第三节血细胞及其功能一、红细胞(RBC)(一)红细胞的数量和形态(二)红细胞的生理特性是血细胞中数量最多的一种,无核(鸡除外),双面内凹圆盘形,具有可塑变形性1.膜的选择通透性(pemeability)2.渗透脆性(fragility)与溶血

严格的,对维持红细胞内的化学组成和红细胞的各种正常生理功能具有重要的意义。

将红细胞放入低渗溶液中,红细胞将因吸水而膨胀,细胞膜终被胀破并释放出血红蛋白的现象称为溶血。红细胞对低渗的抵抗力称为渗透脆性,脆性与抵抗力呈反比。3.悬浮稳定性(suspension)与沉降率

红细胞能均匀地悬浮于血浆中不易下沉的特性,称为红细胞的悬浮稳定性。常以红细胞沉降率(血沉)来测定,指将经抗凝处理的血液垂直静置于血沉管中,红细胞因比重较大而下沉,在一定时间内(常为1h)下沉的距离就称为血沉。血沉的快慢主要取决于血浆的变化,而不取决于红细胞。(三)红细胞的生理功能2.酸碱缓冲功能主要与血红蛋白(由珠蛋白和亚铁血红素组成)有关。1.运输O2和CO2

氧合血红蛋白,氨基甲酸血红蛋白。血红蛋白中铁为二价,变为三价则可能发生缺氧;CO中毒。血红蛋白含量以g/L表示。KHb/HHb,KHbO2/HHbO2(四)红细胞的生成与破坏1.红细胞生成所需的原料(营养性贫血)2.促进红细胞的成熟的物质(巨幼细胞性贫血)3.红细胞生成的调节主要是蛋白质和铁,还需氨基酸、维生素、微量元素主要是VitB12、叶酸和铜离子促红细胞生成素(EPO)和性激素红细胞的破坏主要是由于自身衰老所致。由红骨髓的髓系多功能干细胞分化增殖而成(再生障碍性贫血)(四)红细胞的寿命与破坏1.寿命:红细胞存活时间因畜种的不同而有很大差异。红细胞的更新率非常大,但在生成与破坏的动态平衡下,动物体内的红细胞数量保持相对恒定。

2.破坏:红细胞主要是因衰老而遭破坏。脾是主要破坏场所。二、白细胞(WBC)(一)白细胞的数量和分类

形态多变,数量随动物生理状态而发生较大变化,但各类白细胞之间的百分比是相对恒定的。白细胞具有渗出、趋化性和吞噬作用。(二)白细胞的生理功能1.嗜中性白细胞(neutrophil)2.嗜酸性白细胞(eosinophils)3.嗜碱性白细胞(basophils)①释放肝素抑制凝血;②释放组织胺、过敏性慢反应物质、嗜酸性细胞趋化因子,引起过敏反应。①缓解过敏反应和限制炎症过程。②参与对蠕虫的免疫反应。

①吞噬侵入的细菌和异物;②清除体内免疫复合物、坏死组织、衰老或受损红细胞。4.单核细胞(monocytes)单核细胞前体(骨髓)单核细胞(外周血)巨噬细胞(组织)。与组织中的巨噬细胞构成单核-巨噬系统,在体内发挥防御作用。5.淋巴细胞(lymphocytes)淋巴系祖细胞骨髓B淋巴细胞浆细胞特异抗体抗原(体液免疫)抗原刺激胸腺T淋巴细胞致敏淋巴细胞抗原刺激抗原:异体细胞、肿瘤细胞、病毒感染细胞(细胞免疫)(三)白细胞的生成与破坏1.白细胞的生成

颗粒白细胞由红骨髓的原始粒细胞分化而来;单核细胞大部分来源于红骨髓,一部分来源于单核巨噬细胞系统,在血液中短暂停留后,进入疏松结蹄组织分化为巨噬细胞;淋巴细胞生成于脾、淋巴结、胸腺、骨髓、扁桃体及肠粘膜下的集合淋巴结内。

白细胞的生成也需要骨髓造血机能的健全和蛋白质、维生素B12和B6、叶酸等必需物质。白细胞的分化和增殖主要受到集落刺激因子(colonystimulatingfactor,CSF)的调节。此外,还有乳铁蛋白和转化生长因子-β等一类抑制因子,它们能直接抑制白细胞的增殖和生长,也可能通过抑制上述一些生长因子的释放或作用,从而影响白细胞的生成。2.白细胞的寿命和破坏

成熟白细胞一部分储存于贮血器官中,一部分于循环血液中,粒细胞和单核细胞在血液中只停留几小时或2~4天即进入组织中发挥作用,一般生存时间都比较短。淋巴细胞一般存活时间也比较短,只有几天或几周,但其中被称为记忆B细胞和记忆T细胞的寿命则可长达数年。白细胞的破坏,可因衰老死亡和执行防御功能被消耗而致。遭破坏的白细胞,有的与被破坏的组织残片和细菌一起形成脓液,有的被网状内皮系统吞噬,有的则通过消化、呼吸、泌尿道排出体外。

三、血小板(platelet)(一)血小板的形态、数量(图)(二)血小板的生理功能

血小板是从骨髓成熟的巨核细胞胞浆裂解脱落下来的活细胞。无色,无核,为扁平不规则的圆形小体,胞浆存在各种颗粒和致密体,其中储存有多种活性因子(6种)。血小板具有粘附、聚集、释放、吸附和收缩等生理特点。1.生理性止血功能(图)2.凝血功能:PF33.对纤维蛋白的溶解作用(双重作用)4.维持血管内皮细胞的完整性血小板生理特性功能粘附血管受损后血小板立即粘着于暴露的胶原纤维上生理性止血:①受损伤血管收缩;②血栓形成;③纤维蛋白凝块形成.聚集血小板彼此粘附、聚合成团,由可逆转为不可逆聚集收缩血小板收缩蛋白收缩导致血凝块回缩释放ADP、5-HT、儿茶酚胺、Ca2+PF3、PF4、PF2纤溶酶激活物生理性止血参与凝血参与纤溶吸附吸附多种凝血因子促进凝血,加固止血其他融入血管壁支持营养内皮细胞血小板的生理特性与功能(三)血小板的生成与破坏

骨髓造血干细胞分化成巨核系祖细胞,再分化为形态上可识别的巨核细胞。成熟巨核细胞裂解生成血小板。

促血小板生成素(TPO)是造血干细胞的调节因子,它能刺激造血干细胞向巨核系祖细胞分化,特异性地促进巨核系祖细胞增殖、分化为成熟的巨核细胞,进而释放出血小板。血小板进入血液后,平均寿命为10天左右,但只有在最初的2~3天具有正常的生理功能。衰老的血小板可在脾、肝和肺组织中被吞噬。血小板也会在发挥生理功能时被消耗。第四节血液凝固

血液凝固是指血液由液体溶胶状态转变为半固体凝胶状态的过程,实际上是由一系列凝血因子参与的、复杂的酶促反应,最后使血浆中呈溶胶状态的纤维蛋白原转变为凝胶状态的纤维蛋白。(图)一、凝血因子

血浆与组织中直接参与血液凝固的物质,统称为凝血因子,共有13种,即凝血因子Ⅰ—ⅩⅢ。因子Ⅵ是活化的因子Ⅴ,故一般将因子Ⅵ删去。凝血因子都以无活性的酶原形式存在,激活后可引起凝血反应。多数凝血因子由肝脏合成,其中FⅡ、FⅦ、FⅨ、FⅩ的生成需要Vk的存在,故肝脏功能异常或Vk缺乏时血凝机能异常。血液凝血因子因子名称特性和功能Ⅰ纤维蛋白原(fibrinogen)肝合成的血浆蛋白,可被激活为纤维蛋白Ⅱ凝血酶原(prothrombin)肝合成的血浆蛋白,可被激活为凝血酶Ⅲ组织凝血激酶(tissuethromboplastin)损伤组织释放的磷脂蛋白复合体,激活外源性凝血机制ⅣCa2+从饮食和骨释放获得,参与血凝全过程Ⅴ前加速素(proaccelerin)肝合成或血小板释放的血浆蛋白,参与外源性凝血和内源性凝血机制Ⅶ前转变素(proconvertin)肝合成血浆蛋白,参与外源性凝血机制Ⅷ抗血友病因子(antihemophilicfactor,AHF)肝合成球蛋白,缺乏时将引起血友病A。参与内源性凝血机制Ⅸ血浆凝血激酶(plasmathromboplastincomponent,PTC)肝合成血浆蛋白,缺乏时将引起血友病B。参与内源性凝血机制ⅩStuart-Prower因子肝合成蛋白,参与外源性凝血和内源性凝血机制Ⅺ血浆凝血激酶前质(plasmathromboplastinantecedent,PTA)肝合成血浆蛋白,缺乏将引起血友病C。参与内源性凝血机制Ⅻ接触因子(contactfactor)蛋白水解酶,参与内源性凝血机制,激活纤维蛋白溶解酶ⅩⅢ纤维蛋白稳定因子(fibrin-stabilizingfactor,FSF)血浆和血小板中的酶,加强纤维蛋白间的结合和维持血凝块稳定二、血液凝固的基本步骤

1.内源性凝血途径

指凝血酶原激活物是靠血液中存在的各种凝血物质作用而形成的凝血途径。(图)2.外源性/组织因子凝血途径

指凝血酶原激活物的形成除了有血浆中凝血因子作用外,还有来自组织释放的组织凝血激酶(FⅢ)的参与的凝血途径。(图)内源性凝血外源性凝血凝血过程启动血管内膜下胶原纤维或异物激活因子Ⅻ开始损伤组织释放出因子Ⅲ开始凝血因子存在部位全在血浆中存在于组织和血浆中参与凝血酶数量多少凝血时间凝血速度约数分钟较慢约数秒钟较快两种凝血途径区别三、血块回缩与凝血时间

血凝形成后由于血小板收缩蛋白的收缩作用,使血凝块回缩而变得结实,同时析出清亮的液体,即血清。

从血液流出血管到出现丝状的纤维蛋白所需的时间,称为凝血时间。①血清中不含纤维蛋白原;②血清中不含凝血因子;③血清中5-羟色胺含量较多;④血清中钙离子浓度较少。血清与血浆的主要区别:四、血液中的抗凝物质和纤维蛋白溶解(一)血浆中抗凝物质(二)血浆中的纤维蛋白溶解系统1.肝素:具有强大的抗凝血作用。2.抗凝血酶物质:以抗凝血酶Ⅲ最为重要。3.蛋白质C:Vk依赖性蛋白

纤维蛋白被分解液化的过程,称为纤维蛋白溶解,简称纤溶。纤溶系统物质包括纤溶酶原、纤溶酶、纤溶酶原激活物与抑制物等。纤溶使生理止血过程所产生的血凝块能随时溶解,从而防止血栓形成,保证血流畅通。+激活物纤溶酶原纤溶酶抑制物_+纤维蛋白纤维蛋白原可溶性小肽五、抗凝和促凝措施(一)抗凝常用方法(二)促凝常用方法移钙法:柠檬酸钠、草酸盐、EDTA等肝素3.脱纤维法:去除纤维蛋白4.降低酶活性法:低温5.物理抗凝法:接触光滑面或带正电荷表面6.双香豆素抗凝:“少凝血酶原血症”、“苜蓿干草症”1.提高酶活性法:适当加温2.物理促凝法:接触粗糙面或带负电荷表面3.补充维生素K第五节血型一、血型概述血型通常是指红细胞膜上特异性抗原的类型。狭义的定义:是指能用抗体加以分类的血细胞抗原型。广义的定义:是指血细胞、血清、脏器以及分泌液等,凡是能用一定方法加以分类的型。二、家畜的血型

家畜的血型十分复杂。红细胞的抗原型主要采用同种免疫血清的溶血反应进行分型;其血清蛋白型多采用电泳法分类。蛋白质型指同种不同个体中,具有相同功能的蛋白质所存在的多态性。动物红细胞血型系统数目马牛绵羊猪山羊狗A、C、D、F、G、K、P、T、U等A、B、C、F-V、J、L、M、N、S、Z、R’-S’、TA、B、C、D、M、R-O、X-Z、IA、B、C、D、E、F、G、H、I、J、K、L、M、N、OG1、G2、Y2、Y2、Ch1、Ch2、Ch3、Ch4、JA1、A2、B、C、D、E、F、G101281598动物血清蛋白型和酶型数目马牛绵羊猪山羊Hb.Tf.Alb.Pr.EsHb.Tf.Alb.Pa.Sa.Akp.CA.Am.CpAkp.Tf.Am.Pr.Alb.HbPa.Alb.Hp.Cp.Tf.Am.T.Sa2.Akp.6-PGD.LDAlb.Tf.Akp.Am.Hb596115三、人的ABO血型系统2.血型的鉴定四、家畜血型的应用1.血型与异性双胎中母犊的生育能力2.血型与初生仔畜的溶血病3.血型与输血4.血型与组织相溶形5.血型与亲子鉴定6.血型与物种起源及亲缘关系7.血型与生产性能的关系复习要点1、了解血液的组成、理化特性及功能。2、熟悉红细胞的生理特性、主要功能和生成的调节;血浆蛋白、白细胞和血小板的生理功能;机体抗凝与纤维蛋白溶解系统;血型及其应用意义。3、掌握血液对维持内环境稳定的重要作用;生理性止血过程和凝血机制;输血的原则。缺氧,缺血,肺部疾病肾脏、肝脏促红细胞生成素骨髓造血干细胞前母红血球红细胞增多(—)携氧增多生理性止血过程定义:血液在心血管组成的循环系统中按一定的方向进行周而复始的流动称为血液循环。包括体循环、肺循环和淋巴回流。功能:运输O2、CO2、营养物质、代谢产物、激素和其他体液因子;分泌生物活性物质。意义:血液循环对生命活动的正常进行起至关重要的作用,血液循环一旦停止,生命也随之终结。第四章血液循环第一节心脏的泵血功能一、心动周期和心率1.心动周期

心动周期(cardiaccycle):心脏每收缩、舒张(搏动)一次,称为一个心动周期。包括顺次发生的心房收缩期、心室收缩期和共同舒张期三个时期。“心缩期”、“心舒期”2.心率

动物种类、品种、性别和年龄不同其心率也不同。总的来说,代谢越旺盛,心率越快;代谢越低,心率越慢。

一分钟内心脏搏动的次数称为心率。心率的快慢直接影响到每个心动周期持续的时间;当心率加快时,心动周期缩短,收缩和舒张期均相应缩短,但舒张期缩短的比例大,这样就不利于心脏的休息。二、心脏的泵血功能及机理1.心房收缩期压力:房压>室压↓<主动脉压

瓣膜:房室瓣开,半月瓣关

血流:房→室2.心室收缩期③减慢射血期(periodofslowejection)①等容收缩期(periodofisovolumiccontraction)②快速射血期(periodofrapidejection)

压力:房压<室压↑<主动脉压瓣膜:房室瓣关,半月瓣关血流:不进不出,容积不变

压力:房压<室压↑↑>主动脉压瓣膜:房室瓣关,半月瓣开血流:室→主动脉(2/3)

压力:房内压<室内压↓<主动脉内压

瓣膜:房室瓣关,半月瓣开(惯性)

血流:室→主动脉3.共同舒张期③减慢充盈期(periodofreducedfilling)演示①等容舒张期(periodofisovolumicrelaxation)②快速充盈期(periodofrapidfilling)

压力:房内压<室内压↓<主动脉内压瓣膜:房室瓣关,半月瓣关血流:不进不出,容积不变

压力:房内压>室内压↓↓<主动脉内压

瓣膜:房室瓣开,半月瓣关

血流:房→室(2/3)

压力:房压>室压↑<主动脉压

瓣膜:房室瓣开,半月瓣关

血流:房→室(量少,速度慢)

时相时间(s)压力变化二半尖月瓣瓣心内血流心室容积

心室收缩期等容收缩期0.02-0.03室内压迅速上升,房内压<室内压<主A压关关无不变快速射血期0.11房内压<室内压>主A压关开室→主动脉(快)缩小减慢射血期0.17房内压<室内压≤主A压关开室→主动脉(慢)缩小

心室舒张期等容舒张期0.03-0.06室内压迅速上升,房内压<室内压<主A压关关无不变快速充盈期0.11房内压>室内压<主A压开关房→室(快)增大减慢充盈期0.22房内压>室内压<主A压开关房→室(慢)增大心房收缩期0.10房内压>室内压<主动脉压开关房→室增大三、心音1.心音:是由于心脏瓣膜关闭和血液撞击心血管壁引起的振动所产生的声音。机体存在第一心音、第二心音、第三心音和第四心音。2.心音图:机械振动转换成电信号后得到的图形。心音特征产生主要原因最响部位意义第一心音音调较低、持续时间较长房室瓣关闭,血流冲击房室瓣引起心室壁振动和血液射出冲击大动脉壁引起振动所致心尖部心肌的收缩力量以及房室瓣的功能状况

第二心音音调较高、持续时间较短动脉瓣关闭,血流冲击大动脉根部和心室内壁引起振动所致胸骨旁第2肋间动脉血压的高低以及半月瓣的功能状态

第三心音青年人偶尔听到,音调较低,振幅小血流速度突然改变产生于快速充盈期末第四心音老年人偶尔可用心音记录仪记录听到,音调较低,振幅小心房收缩将血液挤入心室引起的振动所致产生房缩期开始“奔马节律”四、心输出量和心力储备(一)每搏输出量与每分输出量(二)心力储备

心力储备(cardiacreserve):心输出量随机体代谢的需要而相应增加的能力。“心力衰竭”心力储备的大小反映心脏泵血功能对代谢需要的适应能力。心力储备有两种表现形式:心率储备和搏出量储备。

1.每博输出量:一侧心室一次心搏射出的血量。

2.射血分数:每搏输出量与心室舒张末期容积之比。

3.每分输出量:每分钟由一侧心室输出的血量,即心输出量。

4.心指数:机体每平方米表面积、每分钟的心输出量。(三)影响心输出量的因素1.心肌的异长自身调节(前负荷)2.心肌的等长自身调节(收缩能力)

心肌纤维初长度增加,可导致心肌收缩强度增加的特性,称为心肌的异长自身调节。当机体回心血量增加,心室容积增大时,心肌可通过这一机制加大心室肌的收缩强度,使搏出量增加,以防止心室舒张末期容积和压力发生过久和过度的改变,保持回心血量和射血量的动态平衡,实现心脏泵血机能的自身调节。

与心肌初长无关,仅依靠心肌自身收缩强度的改变而影响每搏输出量的调节,心肌的这种特性称为心肌的等长自身调节;与机体做剧烈而持久的运动有关。3.外周阻力(后负荷)4.心率

在一定范围内,心率的增加能使心输出量随之增加。但心率过快就会使心动周期的时间缩短,特别是舒张期的时间缩短。这样就会造成心室在还没有被血液完全充盈的情况下进行收缩,以致每搏输出量减少。若心率过慢,由于回心血量大都是在心室快速充盈期进入心室的,在间歇期又使心室进一步充盈,心率变慢时,会使心舒期延长,并不能提高相应的充盈量,结果反而会因射血次数减少而使心输出量下降。

外周阻力指血液在心脏以外流动过程中所受到的阻力。对左心室来讲,其外周阻力就是主动脉血压。当主动脉血压升高时,可使射血阻力增大,心室等容收缩期延长,射血时程缩短,最终导致搏出量减少;反之,搏出量增多。第二节心肌的生物电现象和生理特性一、心肌细胞的生物电现象(一)心肌细胞的类型及特征1.普通心肌细胞2.特殊分化的心肌细胞

指心房和心室肌细胞。富含肌原纤维,主要功能是收缩做功,提供心泵活动的动力,所以又称为收缩细胞或工作细胞。具有接受外界刺激产生兴奋的能力,但不能产生自动节律性兴奋,属于非自律性细胞。

主要是P细胞和浦肯野氏细胞,构成心传导系统,完成兴奋的传导功能。缺乏收缩能力,但具有产生自动节律性兴奋的能力,属于自律性细胞。P细胞也称为起搏细胞。(二)普通心肌细胞的的跨膜电位及形成机理1.静息电位2.动作电位

与其它可兴奋组织细胞的静息电位相同,也是由K+外流所形成的跨膜电位(膜外为正,膜内为负的极化状态)。

与神经细胞的动作电位相比,其升降支不对称,复极化过程复杂,时间持续较长(图)。整个过程可分为5个时期,其中0期为去极化和反极化过程,1-4为复极化过程。

0期:去极化期;快Na+通道开放Na+内流1期:快速复极早期;瞬时的K+外流2期:平台期/缓慢复极期;Ca2+内流+K+外流(少量Na+内流)3期:快速复极末期;K+外流4期:恢复期;Na+-K+泵运转,并进行Na+-Ca2+交换K+(三)特殊分化的心肌细胞的生物电活动1.浦肯野氏细胞的跨膜电位及特征0、1、2、3期同心室肌细胞,4期自动发生缓慢去极化过程,也称为舒张期自动去极化。

4期复极起始部的电位称为舒张期最大电位或最大复极电位。产生机制:随时间逐渐增强的Na+内向电流和逐渐衰减的K+外向电流所引起的。一般不发生,只有在窦房结活动障碍时才出现。最大复极电位:-90mv,阈电位:-70mv2.窦房结P细胞的跨膜电位及特征K+外流进行性衰减(主);进行性增强的Na+内向离子流;

Ca2+通道激活和Ca2+内流。没有1、2期,由0、3、4期组成。4期也有舒张期自动去极化。0期由Ca2+内流引起。4期缓慢自动除极产生机制为:最大复极电位:-60~-65mv,阈电位:-50mv二、心肌细胞的生理特性(一)兴奋性(excitability)

各类心肌细胞都具有兴奋性,其兴奋性的高低可用阈值来衡量。阈值=|静息电位-阈电位|,且阈值与心肌细胞的兴奋性呈反比。心肌细胞的兴奋性与膜上的Na+通道的状态有关。心肌细胞兴奋性的变化:

1.有效不应期:绝对不应期(0期~3期-55mV)和局部反应期(-55~-60mV)

2.相对不应期:-60~-80mV

3.超常期:-80~-90mV

特点:有效不应期特别长,有利于心脏的泵血功能。(二)自律性(autorhythmicity)

心肌细胞在没有外来刺激的条件下,能自动发生节律性兴奋的特性和能力,称为自动节律性或自律性。自律细胞中窦房结P细胞的自律性最高,浦肯野氏纤维的自律性最低,而房室交界及其束支自律细胞居中。

在正常情况下,窦房结是支配整个心脏活动的节律起点,所以将窦房结称为心脏的(正常)起搏点,其所形成的节律称为窦性节律;而窦房结P细胞以外的其它自律细胞在正常时都处于窦房结的控制之下而不表现自身的节律性,这些自律细胞称为潜在起搏点,所形成的节律性称为异位节律。潜在起搏点只有在窦房结功能发生障碍时,才发挥作用,以较低的频率引发心脏活动。窦房结对潜在起搏点的控制通过两种方式实现:

①抢先占领:

窦房结自律性高,当潜在起搏点4期去极化未达阈电位水平时,就已被窦房结传来的冲动所激动而产生动作电位,使其自身的自律性无法表现出来。

②超速驱动压抑:

自律细胞受高自律性的刺激时,按外加刺激频率发生兴奋,长期超速运转,称超速驱动。当外加刺激停止后,其自身自律性不能立即表现出来,这种现象称为超速驱动压抑。

生理意义:当发生一过性窦性频率减慢时,潜在起搏点的自律性不会立即表现出来,故有利于防止异位搏动。影响自律性的因素:①4期自动去极化的速度4期自动去极速度快,到达阈电位的时间就短,自律性就高,反之则低。例:交感神经兴奋心率加速。②最大舒张电位的水平③阈电位水平

阈电位降低,由最大舒张电位到达阈电位的距离缩小,自律性增高;反之,阈电位升高,则自律性降低。

最大舒张电位的绝对值变小,与阈电位的差距就减小,到达阈电位的时间就缩短,自律性增高;反之,最大舒张电位的绝对值变大,则自律性降低。例:迷走神经兴奋心率减慢(三)传导性(conductivity)1.传导性的特点

其实质就是动作电位的传播,即局部电流学说;但是由于心肌细胞间以闰盘(缝隙连接)相连接,这种结构可以允许兴奋(动作电位)从一个细胞扩布到其相邻的细胞,使心肌组织成为一个功能合胞体而表现为左、右心房或心室的同步兴奋和收缩。2.传导速度(图)

兴奋在心脏不同部位的传导速度不同,具有快—慢—快的特点。

窦房结发出的兴奋传到房室交界时,速度变慢,形成一个时间延搁,称为房室延搁。房室延搁可使兴奋到达心房和心室的时间前后分开,使心房收缩结束后才开始心室收缩,这样保证了心室收缩之前可充盈更多的血液,以利于泵血。3.影响心肌传导性的因素①心肌细胞的直径和缝隙连接数量②动作电位0期去极化的速度和幅度

心肌细胞的直径与电阻呈负相关,直径越小,电阻就越大,传导速度就越慢;缝隙连接数量越少,传导速度越慢。

去极化速度越快,局部电流形成就越快,兴奋传导速度就越快。去极化幅度越大,与邻近未兴奋部位之间的膜电位差就越大,形成的局部电流就大,兴奋传导速度就快。

邻近未兴奋部位兴奋性高,传导速度就快;反之,传导速度就慢。如果邻近部位正好处在有效不应期内,那么兴奋就不能传导;如果处于相对不应期内,则兴奋传导速度减慢。③邻近未兴奋部位的兴奋性(四)收缩性(contractility)

是指心房和心室工作细胞具有接受阈刺激产生收缩反应的能力。在正常情况下,它们只接受来自窦房结节律性兴奋的刺激而产生收缩。其收缩性与骨骼肌相比有自身特点:1.对细胞外液中Ca2+浓度的依赖性2.同步收缩(全或无收缩)3.不发生强直收缩4.期前收缩与代偿性间歇期前收缩或额外收缩(extrasystole):心室肌在有效不应期之后受到一次额外的(人工或病理)刺激,可产生一次额外的兴奋和收缩,由于它发生在下一次窦房结兴奋所产生的正常收缩之前,所以称为期前收缩。

代偿间隙(compensatorypause):一次期前收缩之后,往往有一段较长的心室舒张期。三、心电图

应用心电图机在体表记录出的心脏活动时的电变化曲线称为心电图,与心脏的机械收缩活动无直接关系。(一)容积导体与导联

动物机体是具有长、宽、高三维空间的导电体即容积导体,这种导体表面不同部位所引导出的心电变化不同。描记心电图时,引导电极安放的位置及其联接方式称为导联。

1.标准导联

2.加压单极肢体导联

3.单极胸导联

4.大家畜用的鞍形导联第三节血管生理血管系统:动脉、毛细血管、静脉。8.短路血管:指小动脉和小静脉之间的吻合支,没有物质交换功能。一、血管的种类和功能(图)1.弹性贮器血管:指主动脉、肺动脉主干及其发出的大分支血管,管壁厚,含弹性纤维较多,具有较大可扩张性和弹性。2.分配血管:指介于弹性贮器血管和小动脉之间的动脉管道,功能是输送血液至各组织器官。3.毛细血管前阻力血管:指小动脉和微动脉,管径小,管壁富含平滑肌,受神经、体液调节可明显改变口径及其对血流的阻力。4.毛细血管前括约肌:在真毛细血管的起始部环绕的平滑肌。可做舒缩活动控制真毛细血管的开放和关闭。5.交换血管:指真毛细血管,管壁纤薄,由单层内皮细胞组成,细胞间有裂隙,有很大的通透性,为血液与组织液进行物质交换的场所。6.毛细血管后阻力血管:指微静脉,管径小,对血流有一定阻力。7.容量血管:指静脉血管。与同级动脉相比,数量多,口径大,管壁薄,可扩张性较强,容量大,起血液贮存作用。二、血液在血管系统内的流动(一)血流量与血流速度1.血流量:在单位时间内流过血管某一横断面的血量,也称为容积速度。单位ml/分,L/分。血流量Q=△P/R,△P为血管系统两端的压力差;R为血管对血流的阻力在体循环中,Q相当于心输出量,△P相当于平均动脉压。2.血流速度:指血液在血管内流动的线速度,即一个质点在血流中前进的速度。各类血管的血流速度与该类血管的总横断面积呈反比。(二)血流阻力总外周阻力:血液在血管内流动时遇到的各种阻力之和。外周阻力:血液在小血管(主要指小动脉和微动脉)内流动时遇到的阻力。

据泊萧叶定律:血流阻力=8Lη/πr4,

L为血管长度,η为血液粘滞性,r为血管半径

血液在血管内流动时,还会出现层流和轴流现象。层流指血液因在血管内流动时的摩擦力不同而出现的流速分层的现象;轴流指血液在血管内以层流方式流动时,红细胞有向中轴部分移动的现象。(三)血压血压指血管内的血液对单位血管壁的侧压力。单位:Pa/mmHg。血压的测定有直接法和间接法两种。1.概念及测定2.血压的形成③外周阻力是形成血压的重要因素①血管内有血液充盈是形成血压的基础②心脏射血是形成血压的动力“循环系统平均充盈压”三、动脉血压和动脉脉搏(一)动脉血压(arterialbloodpressure)1.收缩压(systolicpressure):指心缩期中动脉血压所达到的最高值,也称为高压。2.舒张压(diastolicpressure):指心舒期中动脉血压下降所达到的最低值,也称为低压。收缩压/舒张压mmHg或Pa

3.脉搏压(pulsepressure):收缩压与舒张压的差值。4.平均动脉压(meanarterialpressure):在一个心动周期中,每一瞬间动脉血压都是变动的,其平均值称为平均动脉压。

平均动脉压=舒张压+1/3(收缩压-舒张压)=舒张压+1/3脉搏压5.影响动脉血压的因素①心输出量:每搏输出量和心率;心输出量增多,血压升高。②外周阻力:小动脉管径和血液粘滞度;外周阻力增大,血压升高。③主动脉的弹性:弹性降低,则血压升高。④循环血量和血管系统容量的比例:比例减小,血压降低。

其中每搏输出量和外周阻力(小动脉管径)是影响血压变化的最经常和最主要的因素。(二)动脉脉搏(pulse)

脉搏:指每个心动周期中,随着心室收缩和舒张而引起血管壁的起伏波动。

动脉脉搏:随着心脏节律性泵血活动,使主动脉管壁发生的扩张-回舒的振动以弹性波的形式沿血管壁传向外周,就形成了动脉脉搏。应用脉搏描记器记录下来的脉搏波形称为脉搏图。脉搏图由一个升支和降支组成,其中降支中段常存在降中波和降中峡。通过检查脉搏的速度、频率等特性,不但能够直接反映心率和心动周期的节律,而且在一定程度上能够反映整个循环系统的功能状态,所以检查动脉脉搏具有十分重要的临床

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