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文档简介

绪论0.1

绪论

0.1本章重点、难点及学习建议

0.1.1《动物生理学》是研究健康动物机体生命活动及其规律的学科。

1.它是从动物的整体水平、器官系统水平、细胞分子水平来阐明一个生命活动的起因、进程、发展(的路径和走

向)、结果(效应)以及效应的反馈性作用。

2.《动物生理学》是阐述机体在不同水平上与(内、外)环境间以及各组成部分之间的相互作用、协调的过程与结

果。

3.《动物生理学》常用''机制"二字来概述自己的研究任务和所要回答的问题。所谓''XX机制"即是对、'xx生命活

动”从形态变化到结构与功能的关系、功能变化过程、变化过程中的理化特性等作一个实质性说明。

4.生命是物质,生命活动也是物质的,因此生命活动具有物质的属性,可用说明物质一般规律的数学、物理化学

及生物学理论加以分析、说明、解释;但它又是高级组织起来的物质,因此在(各种水平上的)生命组成的过程中会

丢失一些它原有的特征和产生一些新的特征,所以要完整的阐明生命活动必须从不同水平、不同侧面(即学科)去研

究,通过分析加以振合才能得出较为客观地说明。

5.''生命活动是物质的"也就是说生命是在不断的运动的,所以学习和研究生命活动必需在运动中去理解和研究。

6.综上所述,学习《动物生理学》必备的思想观念是,机体(功能)和环境相统一,结构和功能相统一。要形成

这种自觉的联想意识。

0.1.2动物的生理功能调节

1.内环境是生命活动最基本的环境。除单细胞动物外,大多数动物都属于多细胞生物,细胞生存的直接环境就是

内环境。动物从发生、发展到繁衍成新的个体,都是一个不断的新陈代谢过程。新陈代谢需要一个稳定的内环境,内

环境的轻微变化都会影响新陈代谢的进行和质量。

2.动物进行生理功能调行的目的在于维持内环境的稳定。动物无时无刻不与外环境进行物质和能量交换,因此外

环境也无时无刻不在影响着内环境的稳定,新陈代谢本也又在不断地破坏内环境的稳定,因此动物机体又必须不断调

整自己的新陈代谢速度甚至方式来尽量减少这种变化;另外,动物机体也通过调整新陈代谢来适应(内外)环境的变

化,达到保证新陈代谢能正常进行,生命得以存在和繁衍下去。

3.体内存在着神经、内分泌、免疫三大调节系统,它们各自起着不同程度的调控作用。

①神经调节:通过神经系统的活动,将内外环境各种变化信息转换成电的信息在神经系统内传递,对包括内分泌、

免疫在内的机体各系统功能进行调制或控制。其作用相对集中、迅速灵敏、定位准确。

神经调节的形式是反射。''反射"是在整体水平上调控(节)生命活动,所以它必需在中枢神经系统的作用下才能进行。

反射的结构基础是反射弧。反射活动得以进行,反射弧必须保证在解剖上和生理功能上的完整性。

②体液调节:包括内分泌腺分泌的激素在内的某些化学物质,通过血液在内的体液传递,达到靶细胞、靶组织而

发挥调控作用。其作用广泛、缓慢、影响持久而深远。

③免疫调节系统:是近十年来提出的理论,而且发展十分迅速的一个领域(将在第11章讲)。它是靠免疫系统

对生物性(细菌、病毒、毒素)刺激信息引发抗原的识别和记忆;经体液系统和免疫细胞循环传递,以减少或消除刺

激所造成的影响。同样用广泛、缓慢、影响持久而深远。

4.三大调节系统之间既各自独立作用,又相互作用,在维持内环境稳定中共同组成了一个复杂的网罗系统。

①神经系统的下丘脑的某些细胞具有合成和分泌激素的功能,通过轴突将激素分泌到血液中,被称为''神经分泌细

胞“。下丘脑、腺垂体间的功能联系被称为神经内分泌系统,该系统包括三个三级管理系统:下丘脑-腺垂体-甲状腺、

下丘脑-腺垂体-肾上腺皮质、下丘脑-腺垂体-性腺作用轴。通过''神经分泌细胞''作用将神经系统与内分泌系统的调节

作用有机结合在一起,该过程也叫神经-体液调节。广义上可以认为内分泌系统是神经系统中反射弧的一个传出环节。

②内分泌腺激素也影响着神经系统的功能。许多激素存在于中枢和外周神经系统,调节突触传递的效率,使神经

调节功能更加准确和有效。除在脑内许多区域发现激素外,还在脑神经细胞上发现了它们相应的受体。激素对外周神

经的作用普遍存在;激素还可通过其允许作用来影响神经调节。

③大多数神经递质和内分泌激素的受体都可在免疫细胞上找到,儿乎所有免疫细胞上都有不同的神经递质及内分

泌激素的受体,这是神经-内分泌系统能够调制免疫系统的前提;免疫细胞可以产生原本是内分泌系统和神经系统合

成的信息物质,称为免疫反应性(immunoreactivity)激素(详细的资料见第11章)。

5.自身调节(autoregulation)

指某些细胞、组织和器官并不依赖于神经或体液因素的作用也能对周围环境变化产生的适应性反应。这种反应是

该器官和组织及细胞自身的生理特性。

自身调节只能在比较小的范围内维持内环境稳态。

0.1.3生理功能调节控制系统

1.自动控制系统都是一个闭合的环路:

为了促进某个生理功能的进程和更有效地维持内环境稳态,动物机体内存在着大量的自动控制系统。无论是神经调节,

还是体液调节,还是免疫调节其自动控制系统都是一个闭合的环路。该环路有一个控制中心(包括反射中枢、内分泌

腺等)和一个受控部分(包括效应器、靶细胞、靶组织等)。通过感受器和传入系统,将环境变化的信息传到控制中

心,通过传出,控制中心向受控部分发号施令,使受控部分改变自己的活动。而该闭合回路的建立在于或在效应器中

具有随时能感受效应器状态的感受器,或在其它器官中存在能感受内环境稳态微小变化的感受器。它们能将所感受到

的信息通过传入系统反馈给控制中心,以调整控制中心的控制作用。

2.负反馈控制系统:反馈信息是抑制或减弱控制中枢控制作用的闭合系统,称负反馈控制系统。体内存在大量的

负反饿控制系统,它是真正维持内环节稳态的控制系统。

3.正反馈控制系统:反馈信息是增强控制中枢控制作用的闭合系统,称负反馈控制系统。它的生理意义在于促进、

加快一个生理过程的进程的完成。

4.前馈系统:也是一个使动物机体更能迅速适应环境变化的自动控制系统,是高级神经系统豁达和反馈控制系统

联合起来的结果。多属于条件反射之类的控制系统。

0.1.4学习建议

刚接触《动物生理学》有些理论和观点具有抽象性,建议结合生活实例对照着学,以加深理解,并在今后的学习

中逐步完善,达到牢固建立。

绪论0.2

查看【大不中'丁小字】

0.2思考题

0.2.1基础性知识

1.生理学研究对象和任务是什么?根据生理学研究的对象它可以分成几个分支学科?

2.为什么说动物生理学是实验性学科?和它关系最为密切的是那些生物学科?为什么?

3.生理学中引用的机制(机理)一词的内涵什么?解释肌肉收缩机制,神经传导机制,胃液分泌机制应包括那些研究

内容与描述?

4.动物生理学是从那几个研究水平入手研究生命活动的?其研究内涵是什么?

5.列举几个动物的整体生命活动,器官功能及细胞功能的实例,从中体会它们与生理学的关系.。

6.举例说明动物生理学的发展与农牧渔业生产的发展,资源保护密切相关。

7.试述机体生理功能调节的意义、方式、特点

8.试述神经调节与体液调节的相互关系

9.何为负反馈和正反馈性调节,在机体功能性调节中有何意义?举例说明。

0.2.2综合分析

10.将做过的实验(包括实验设计)内容进行分类,说明它们各属于那一个研究水平?

11.举例说明机体总是以整体的形式存在的深刻含义。

细胞的基本功能1.1

查看【大:中三小.】

1.1知识点纲要

①物质转运功能;、这些功能的有机

②跨膜信号转导功能细胞的感觉功能)]结合才却1出组

1.1.1细胞③兴奋的产生;织、器官■及机体

的生理功<④兴奋在细胞表面的传导;A整体的各种生命

能⑤细胞间信息的传递;活动.

⑥细胞的收缩功能(效应器功能)等.

1.1.2细胞膜的结构特征是细胞功能的结构基础

结构壬要功能

1.脂质双层①是细胞内容物与(内)环境间的屏獐,使细胞具有独立

不同细胞和细胞的生命活动,

②限制了一部分物质(包括离子)的运动*造成细胞膜内

膜的不同部位5旨

夕卜离子(包括某些大分子有机物)分布"不均勾.形成了细胞膜

质的成分和含量

内夕卜渗透压;细胞内高K*是细胞保持兴奋性的基础;

会影晌到细胞膜

③脂质双层具有流动性,因而使细胞膜具有一定的弹性.

的功能。

2.镶嵌蛋白①在细胞膜上形成许多(物)质或离子的)戟体、受体、菜

和通道,起到转运物质的作用.Na*通道的开放NaK流,细胞

产生动作电位(兴奋),Nd寨的作用维持了内夕卜Na#农度差

(形成浓度势能),可使细胞再度兴宙,也成为其它物质跨膜

移动的势能贮备.

②构成细胞膜内、外的能,可加速细胞内、外的酶促反应.

③构成细胞膜上的特畀受体能识别和传递化学信息.

④吸附蛋白能使细胞吸附在另一个细胞或细胞器上,而启

动以后的生命活动.

3.糖类:与蛋白质、月旨质形成糖蛋白或糖月旨,作为细胞的标记,能破

其它细胞识别或识别其它细胞与异物.

1.1.3细胞的跨股物质转运

警动转运一(1)简单扩散

一,、白小一3「戟体介导的

L(2)易化扩散J丁~7、名、*人|=15

1.蹉膜物[离子通道介导的

质转运的r(1)原发性主动转运

主动转运*1(2)继发性主动转运

方式:

殍胞与外胞s~(1)出^

I(2)入胞(受体介导式入胞)

2.被动转运(passivetransport):

物质顺着电简单小分子物质或离子从高浓度一侧向低浓度一侧产生的净流动.

化学梯度移扩散与膜的存在与否无关,只要细胞膜内^卜存在电化学梯度,就有

荷单扩散(千千生。

动.能量来源simpIediusi

易化一些不反肝脂质的,或?容由毂体(carrier)介导的易化扩散

为细胞膜内

扩散解度很小的物质,在膜中有高度结构特异性、饱和性、竟争

外的电化学

的一些!^蛋白质的“帮性、转运速度快。

势能,无须细助”下从膜的高浓度一由离子通道(ionchanne1)中介的易

胞膜额外提侧向低浓度一侧的净扩化扩散其禽子通道只在跨膜电位交

供能量。具有散为易化扩散化时、受机械张力变形时和某些化

学因子(配子)出现时才开放,其

双向性,达到(千2ci1itation

diffusion)。结构特异性不严格。

平衡时探流

渗透水从溶质浓度低的一侧跨过5^性(水)通道进入溶质浓度高

量为零。

的一侧.

3.主动转运Cacti"etransport):

物质逆着电化学梯度由①原发性主动转运(primaryactivetransport)s所需的

膜的一侧移向另一侧.能量是由ATP直按提供,如Na'-耍,ATP就存在于泵的

所需能量是由细胞膜或

一个亚单位(基)上,Na,与该亚单位结合时ATP即被分解

细胞膜所属的细胞提供.

释放能量供Na'、K售)转运.

没有平衡点,被转运物

质甚至可以全部被转运到@继发性主动转运(secondaryactivetransport):所

膜的另一侧.的能量是的高浓度势能,而这种高浓度势能是(执行转

运功能的)细胞基侧上泵活动的结果,因此ATP是间

接供能者。

4.入胞(endocytzosis)与出胞(exocytosis^:

某些大分子物质或物质团块通过细胞膜的结构和功能的变他细胞膜凹陷断裂形成小泡)

入胞进入细胞内的过程。是一种复杂的耗能过程,摄取液体性大分子物质的过程为胞饮,摄

取固体颗粒物质的过程为吞噬。

出胞某些大分子物质或物质团块通过细胞膜的结构和功能的变化(如暂时出现裂孔)排出细

胞的过程.多见于细胞的分泌活动,是一种复杂的耗能过程。

5.Na\K*通道与Na♦泵之比较

项目Na*、K*®道Na*泵

离子运动方向顺着电化学梯度而下逆着电化学梯度而上

能量来源己存在的浓度差势能ATP

电压侬赖性电位与电导(电阻的倒数)之间呈再生性耦联与电压无关

[Ca"L{:阈值t(阻碍Na:K内流)

均无作用

阈值*

阻断剂河豚毒阻断Na*iS道河豚毒、四乙均无效

四乙^阻断K•通道

代谢抑制剂不影响二硝基酚等

6.(sodiumpump)的生理功能

作用生理意义

使细胞内外离子分布不均匀是可兴奋组竦产生兴奋的基础:

使细胞内高K*K*是细胞内进行代谢反应的必要条件和产生静息电位的前提;

使细胞外高Na*Na*是大多数可兴奋细胞产生动作电位的前提;

使Na.具有进入细胞的高势能贮备;可供细胞其它耗能过程的利

用,完成某些物质的继发性主动转运;

是维持细胞外液水量及渗透压的重要条件

阻止Na♦进入细胞内有助于维持静息膜电位;

减少水随Na♦进入细胞内,防止细胞肿胀,保持细胞的正常结构

和功能.

1.1.4细胞的跨膜信号转导(transmembranesingaltranduction)

定义:刺激携带着内外环境变化的信息(表现为一种能量形式)作用于细胞膜,通过细胞膜将该信息(能量)转

换成一种新的信息(一种弱电能量)而传递到细胞内,这个转换过程叫细胞跨膜信号转导。

结构基础:在细胞膜的脂质双层结构中镶嵌着许多结构和功能不同的蛋白质:通道蛋白、受体蛋白、G蛋白、效

应器酶是跨膜信号转导的结构基础。

1.离子通道蛋白:

通道贯穿甘0胞膜,是机械门机械刺激,使细胞膜受力,通道蛋白构型改变,而开

一些蛋白质,通道内壁控通道放的通道叫机械门控通道(mechanica1lygated

是亲水的,其氨基酸的channe1)。

极性决定着通道的极电压门细胞膜内外的电位差的变化,引起通道蛋白构型改

性。在细胞外信息的作控通道变,而开放的通道叫电压门控通道(vo1t:2gegated

用下,其构型发生改变,channe1)a

引起通道的开放和离子化学门化学刺激(或是配子出现时)弓起通道蛋白构型改变,

的流动.在离子带着电控通道而开放的通道叫化学门控通道(chemica1lygated

荷流动的速中,$钝0channe1)o

胞外信息(号)传到细细胞间存在于低等动物或平滑肌、心朋及中枢某些神经细胞

胞膜内,完成跨膜信号通道间.某种因素通过使跨膜蛋白质颗粒的孔道发生对接

转导.而引起离子的硒,完成信息传递。

通道贯穿例胞膜,是机械11机械剌激,使细胞膜受力,通道蛋白构型改变,而开

一些蛋白质,通道内壁控通道放的通道叫机械门控通道(mechanica1lygated

是亲水的,其氨基酸的channe1)o

极性决定着通道的极电压门细胞膜内外的电位差的变化,引起通道蛋白构型改

性。在细胞外信息的作控通道变,而开放的通道叫电压门控通道(vo1tagegated

用下,其构型发生改变,channe1)o

引起通道的开放和离子化学门化学剌激(或是配子出现时)引起通道蛋白构型改变,

的流动.在离子带着电控通道而开放的通道叫化学门控通道(chemica1lygated

荷流动的速中,力御channe1)0

胞外信息(号)传到细细胞间存在于低等动物或平滑肌、心朋及中枢某些神经细胞

胞膜内,完成跨膜信号通道间.某种因素通过使跨旌白质颗粒的孔道发生对接

转导.而引起离子的福b,完成信息传递.

2.与信号跨膜转导有关的受体(receptor)蛋白

受体蛋白是一种能识别和选择性结合某种配体(信号分子),起到传递化学信息的蛋白质。

①与离于通道耦联受体:受体蛋白就是离子通道的一^b组成部分(如N型-Achn控通道),

当配体与该通道的受体组成邰分结合时通道开放,离子流将细胞外的信息转导到细胞内.

②与G蛋白耦联的受体:当受体与配体结合形成配体-受体复合物时6口被激活;激活的受

体又激活了与之相连的G蛋白,通过G蛋白激活细胞及细胞瓶中的连锁式反应过程,

将受体接收并传来的信号转导到细胞内.

O与防第一种酶耦连的受体,膜的外侧具有能结合配体的受体功能区,膜的内

耦连的侧有酪氨酸蛋白激@5活性区.当配体与受体结合后,即可激活酩氨酸蛋白激

受体M酶,完成踣膜信号转导.

只有"I个第二种雨耦连的受体,本身没有酪氨睦S白激的活性,但当它与配体结

跨细胞合时可与细胞浆中的酪氨酸蛋白激蹄S合,并使其激活,完成信号转导议程.

膜的a

第三种§5耦连的受体是鸟香酸坏化S5.受体内有鸟昔酸环化蹄^构域,

螺旋结

或与鸟甘酸坏化尚靠的很近,当配体与该受体结合时^口可激活鸟甘酸坏化葩,

构的蛋

将信息转导到细胞内,不需要有G蛋白做中介.

白质

3.G蛋白(guaninenucleotide-bindingprotein)>G蛋白效应器(Gproteineffector)和第二信使(second

messenger)

G蛋白G蛋白效应器第二信使生物学效应

即鸟苜酸结合蛋白①离子通道,G蛋白能将由配体(激素第通过第二信使激

(guaninenucIeotide可促使其开放:;一信使)带来的信息活或抑制蛋白激萌

bindingpro±ein)o有^②效应器酶,有位于传到细胞内的物质.(PKAsPKC、依赖于

兴奋(Gs、GO)型和细胞膜上的眼甘酸有:cAMP;cGMP;CaMde钙调蛋白激

抑制(Gi)型。由a、坏化酶(AC)、磷脂三磷酸甘油醇商),进而促进或抑

8和丫3个亚基组酶C(PLC)s獭旨酶(IP3);二酷甘油制细胞内磷酸化反

成,被受体激活后,&(PLJt);依赖于(DG)和Ca2+.应;

a亚基和§、Y结合cGMP的磷酸二酉旨酶引起离子通道的

体分离,二者均能催(PDE),使胞浆中的开放.

化G蛋白效应器。第二信使物质噌加。

4.细胞跨膜信号转导的基木特征

①多途径、多层次的细胞跨膜信号转导通路具有汇聚或发散的特点。每一种受体都能识别各自的特异配体,来自

各非相关受体的信号可以在细胞内汇聚后激活同一个效应器酶而引起细胞的生理生化反应和行为的改变。来自相同配

体(如表皮生长因子或胰岛素)的信息可发散激活多种效应器酶,导致多样化的细胞应答。

②细胞跨膜信号转导既有专一性,又有作用机制的相似性。配体与受体结构上的互补性是细胞跨膜信号转导专…

性的重要基础,但千变万化的细胞外信号只需通过少数几种第二信使就可介导多种多样的细胞应答反应。

③细胞跨膜信号转导过程是一多级信号放大过程,但这种放大作用的启动和终止又是并存的,从而使信号转导精

确而适度。正常情况下,激素(配体)本身对受体的数目有上调和下调的影响(见第9章);信号分子的磷酸化和

去磷酸化、G蛋白与GDP、GTP结合的可逆变化;Ca2+的释放与回收;第二信使的生成与降解等都是同时发生,

对细胞外信号不会产生持续的反应,而是瞬间的反应。一旦破坏了这种正常的正、负反饿机制,细胞就会发生病变。

④细胞的适应性,如果细胞长期暴露在某种形式的刺激下,细胞对刺激的反应将会降低。细胞对信号的适应方式

有多种:一是减少细胞表面的受体数目,从而降低对信号的敏感性;二是加速钝化受体(受体本身脱敏,见第8、9

章),从而降低受体对配体的亲和力或对胞外微量配体的敏感性;三是在受体已被激活的情况下,其下游信号蛋白发

生变化,使信号转导通路受阻,这是•种负反馈性适应,即强刺激引起自身反应关闭的调节机制。

⑤细胞内各种信号转导通路不是彼此孤立的,它们构成了一个复杂的信号网络系统(cignalnetworksystem)。

一种刺激(环境因素变化的信息)可通过不同方式进行跨膜信号转导,如Na+、K+、Cl-、Ca2+等即可通过非门控

离子通道或通过门控通道以扩散的放式进行跨膜信号转导;也可通过相应的泵,以主动转运的方式,进行跨膜信号转

导;有的还可通过G蛋白耦联受体,通过第二信使系统进行跨膜信号转导。

5.内环境中的各种化学因子传递信息的路径

路径定义

①远距离分内分泌腺分泌的激素和其它体液性调节因子,经血液循环运输达到靶

泌:细胞;

②突触传递:由神经末梢释放的神经递质和调质,经突触间隙液扩散到突触后神经

或效应器细胞膜h.

©旁分泌:由细胞分泌的化学物质经细胞外液以扩散的方式到达邻近细胞膜上.

④自分泌:细胞自身分泌的物质又作用于自身的腰上.

1.1.4细胞的兴奋性、兴奋的产生和传导

L兴奋tt(excitation)与兴奋(excitability):

对兴奋性、兴奋可以从动物机体的不同水平上进行描述。

兴奋性定义或描述

①古代生理学概活组织或细胞对^激发生反应的能力为兴奋性。

②现代生理学概细胞受剌激时产生动作电位的能力为兴奋性.

②兴奋的宏双解由相对•静止状态变为显著活动状态,或由活动弱变为活动强,称

述为兴奋(excitation");

由显著活动状态变为相对静止优鸾,或由活动强变为活动弱,称

为抑制(inhibition),头际上,抑制乃〈亩的另种表现将式。

©兴奋的本质兴奋贝IJ指产生动作电位的过程或是动作电位的同意诱。组织产生

(微现)性描述了动作电位就是产生了兴奋(简称兴奋).或更为本有的描述为:当

细胞膜接受一次有■效剌激时,膜产生去极化的过程。

④细胞的兴奋性神经和骨骼肌超^受一次有效刺激之后,其兴奋性需经历绝对不应

是可变的期、相对不应期、超常期和底常期后才恢复正常.

心肌在接^一次有9U激之后,只经有效时对K应期、相对不应

期、超常期三个时期.才恢昊正常。

⑤各种细胞的绝神经、骨骼肌细胞的绝对不应期特别短.与动作电位的锋电位时

对不应期的女痘间相当;宏观上仅发生在产生肌肉收缩的潜伏期中,

不一样心肌的绝对不应期特别长.与宏现的肌肉收缩相对应,几乎占据

了整个心肌细胞的收缩期和舒张期早期.

⑥组织、器官的是组成它(门的所有细胞兴奋性的忌、和.因其中的细胞的兴奋性德高有

兴奋性及反国虽低,所以当组织、器笆接受剌激而产生反应时,在一定范围内反应强

度度与刺幽虽度有关.

2.刺激(stimulus):

能被生物体所感受并且引起生物体发生反应的环境变化称为刺激。刺激有不同的能量形式的表现,每种器官可对

一种或多种刺激最敏感,为该器官的适宜刺激。

刺激三要素任何刺激要引起绢织兴奋必须在强度、持续时间、强度对

时间变化瘁三个方面达到最力池.

阖刺激和阈弓虽度(thresho1d引起组织兴奋的最低刺激强度称为强度颜值尚称阖值

stimu1ationandthresho1d(threshold),该刺澄林为阈刺激

intensity

阈下(或阖上)刺激低于阈强度的刺激称为阈下刺激.高于阈强度的刺激

subthresho1dstimulusor称为画上刺激.

suprathresho1dstimu1us

顶弓虽度和最适刺激(maxima1但当收缩强度噌到一定水平后,再噌加刺激强度,肌

intensityandoptima1肉收缩也不会再噌大,此时的刺激强度叫顶强度.该刺激

stimu1us)为最适刺激.

3.静息电位(restingmembranepotential)>局部电位(localpotential)>阈电位(thresholdmembrane

potential)s动作电位(actionpotential)>神经冲动(nerveimpulse)之间的关系

生物定义与生理意义

跨膜存在于细胞膜两侧的电位差,静息电位、局部电位、阈电位、动作电位是指

电位细胞不同状态下的跨膜电位(transmembranepotential)B

静息静息状态,存在于膜期卜两侧外正内负的的电位差称为跨膜静息电位(洵称

电位静息电位或膜电位).静息电位是产生其它各种跨膜电位的基础.

局部外加刺激可以庾膜产生局部去极化,此时的跨膜电位为局部电位.局部电位

电位不能触发动作电位的产生,但可以提高细胞的兴奋性.两个或数个局部电位可

以总和(时间或空间的总和),当达到阈电位水平时即可触发T动作电位.

阚电外加刺激使膜去极化达到能产生动作电位(或再生性去极化regeneration

位depolarization或Na♦的再生性循环)时的跨膜电位称为阈电位。

动作只有膜去极化达到阈电位水平时,才能弓1起膜完全去极化(乃至反极化),

电位产生动作电位.动作电位仅是瞬间的跨膜电位变化(具有可逆性),因此动作电

位之后经一段时间,若没有第二次靛刺激出现,跨膜电位便,恢复到静息电位.

神经神经冲动包括动作电位(兴奋)的产生和在神经纤维上传播两个逋,也是兴

冲动奋的象征.

4.解释静息电位、动作电位的产生的“离子学说”有三个基本要点:

要点内涵与生理意义

①细胞膜内、外离子细胞膜内寻较多的前有机阴离子;膜外有较多的Na麻Cl\

分布不均匀

②细胞处于不同状安静时,膜主要对K+有通透性.K靠^门控通道夕隐,并可达

态下,捻寸离子的通到K*平衡电位的极化扰蕊.

透性不同:

受到剌激时,对Na+的通透性增加.电压门控Na慵道开放,

Na+外流,瞬间可达到Na+平衡电位.

③膜内外K*、Na'分维持膜内高忆是细胞保持膜极化忧蕊和兴奋性的基础;

布不均匀主要是Na*维持膜外高Na+,形成的Na+(浓度)势能贮备可保证细胞多

次兴奋,不需要再耗氧供能。

泵活动的结果:

5.神经静息电位和动作电位产生原理

电位组成特性产生原理

静息稳定的直标电位,呈膜内高[如和膜有KW

电位膜内负膜外正的极较大的通透性造成外流达

化状态到Ew

去极相膜受刺激快速去极阈剌激使膜去极化达阈

(升支)化和反极化(形成超电位,Na寸通道打开,大量

锋电位射)Na4内流达到Ew

spike复极相膜迅速复极化Na储道迅速关闭,Na+

动作(降支)内流停止;K通道通透性噌

电位加,K迅速夕隘.

后去极化(after膜仍轻度去极化(尚复极化时K'膜外蓄积妨碍

后电位

depolarization)未恢复到静息水平)K继财卜流.

after

后超极化(after轻度超极化生电性Na♦泵活动加强,大

potential

hypolarization)量Na噪出。

6.描述膜两侧电荷分布状态的术语(以静息电位为准)

术语说明

极化状态(polarization)静息时细胞的膜内负外正.

超极化(hyperpolarization)膜两侧的极化现冢加剧时.

去极化(depolarization,除极)膜两侧的极化现象激弱的速.

超射(overshoot)去极化超过0电位线的部分,绝对值等于E-..

反极化痛锋电位超M部分膜内国卜负扰德.

复极化(repolarization)细胞发生去极化后,向静息时极化状态,版的过程.

7.神经细胞的兴奋性与动作电位的对应关系

兴奋性的分期与AP的对兴奋性持续可能的

应关系时间

(ms)

绝对不应期(abso1ute锋电位降至零0.3〜Na'通道开放后即失活,

refractoryperiod)0.4不能再次被激活.

相对不应期(re1ative负后电位逐渐恢复3Na'通道部分恢复.

refractoryperiod)的前期

超常期(supranorma1负后电位超出正常12Na'通道大部分恢复,跨

period)的后期膜电位靠近阈电位.

低常期(subnomal正后电位低于正常70Na'泵活动增强,使跨膜

period)电位值增大并与阚电位距

离噌加.

8.决定和影响细胞兴奋性的因素

因素对兴奋性的影响

①静息电位水平:绝对值噌大,兴奋性降低.

②阚电位水平:水平上升(绝对值减少),兴奋性(心肌自律性)

降低.

③Na+iS道的性状处于激活和失活状态均不能再次被兴奋.

④自律细胞4期自动除极的速度(达自动除极的速度减慢(斜率减少),自律(兴奋)

到阈电位水平的速度)性降R.

⑤自律细胞最大复极电位水平(静息复极电位绝对值增加嬴息电位的水平下降),自

电位的水平)律(兴奋)性降低.

9.局部电位与动作电位的区别

局部电位(局部去极化电位、突触

项目后电位、终板电位、翅(发生)动作电位

器电位、)

弓1发的刺激强度阈下刺激阈刺激或或上刺激

开放的Na'通道较少多

跨膜电位变化幅小(在阚电位以下),源IJ激强大,只要刺激强度达到阈电

度与刺激强度的度(或神经递质释放量)增加而增位,AP幅度即可达到EM,具有

关系加."全或无(al1ornone)”特征。

不应期无有

可总和性有时间总(tempora1summation)无

和和空间总(spatialsummation)

传播性呈电紧张性扩布(electrotonic能以局部电流的形式自动地

propagation)膜电位被动性被改向临近静息部位作连续地、迹巨

变,不能连续向远距离传播,传播离传播(是一种主动速).

速度快。传播速度慢.

信息衰竭性随时间和距离的延长迅速衰不衰竭、不失真(“全或无”的

竭.另一种翘形式).

10.绝对不应期的兴奋性与Na.通道状态有关

兴奋后各时期通道开放状况Na值道状态意义

静息时激活门关闭,失活门开着备用状态意味着Na情道有可能被激活

去极化时,激活门和失活门部开放激活状态意味着Na通道很快会失活

复极前期,激活门仍开着,但失活失活状态Na通道不会因尚存在着去极化而继

门却关闭着.续开放,也不会酶的去极化再度开

放,细胞处于绝对不应期.

去极化消除后,恢复到静息期激活恢复到备用才有可能在新的去极化下而进入激

门关闭,失活门开放.状态活(开放)状态

11.几种肌细胞动作电位的比较:

组织细胞RP产生机制AP特征AP产生机制

神经、骨主要是K'外流开支与降支几乎完升支主要是屿内流,降支主要

骼肌全对称是K'外潘S果.

心室肌主要是K,外流升支与降支不对称,。期主要是Na,快速内流;

分0、2、3、4五1期E快速外流;2(平台期)

个时期.Ca"缓触久地内流和少量必

缓慢外流;3期K质生性夕隘;

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