1、绪绪 论论 一、生理学的研究内容一、生理学的研究内容 二、内环境稳定是细胞功能活动的基本条件二、内环境稳定是细胞功能活动的基本条件 三、生命活动的调节三、生命活动的调节 一、生理学的研究内容一、生理学的研究内容 n生理学生理学(physiology)：是研究是研究活活的有机体生命过的有机体生命过 程和功能的科学。程和功能的科学。 nPhysiology is the branch of science that describes the mechanisms of cell, tissue and organ function in organisms. nPhysiology is the
2、 science of functional mechanisms of living organisms. 生理学生理学的研究内容的研究内容 n细胞、分子水平的研究细胞、分子水平的研究 n细胞生理学细胞生理学-研究细胞和所含物质分子的活动规律。研究细胞和所含物质分子的活动规律。 n组织和器官水平的研究组织和器官水平的研究 n器官生理学器官生理学研究各器官和系统的机能研究各器官和系统的机能 n系统水平的研究系统水平的研究本书的重要内容本书的重要内容 n整体水平的研究整体水平的研究 n研究完整机体对环境变化的反应和适应，以及整体研究完整机体对环境变化的反应和适应，以及整体 活动中各机能系统活动的
3、调节机制活动中各机能系统活动的调节机制。 二、内环境稳定是细胞功能活动的基本条件二、内环境稳定是细胞功能活动的基本条件 n美国美国Cannon：内环境的：内环境的动态平衡动态平衡称为称为“稳态稳态” n现在：机体各种生理功能处于现在：机体各种生理功能处于相对稳定相对稳定的状态的状态 n内环境的状态内环境的状态 nO2和和CO2的浓度的浓度 n葡萄糖葡萄糖和其他代谢产物的浓度和其他代谢产物的浓度 n渗透压渗透压 nH+、K+、Ca2+和和Mg2+的浓度的浓度 n温度温度 n如血糖的调节如血糖的调节 n胰岛胰岛A细胞分泌胰高血糖素细胞分泌胰高血糖素 n胰岛胰岛B细胞分泌胰岛素细胞分泌胰岛素 三、生
4、命活动的调节三、生命活动的调节 （一）生理活动的主要调节方式（一）生理活动的主要调节方式 1 神经调节神经调节 神经传导速度神经传导速度快快、传出纤维与效应器呈、传出纤维与效应器呈对应对应性联系有关性联系有关 反馈调节是自身调节的一种形式反馈调节是自身调节的一种形式 （二）机体稳态的反馈调节（二）机体稳态的反馈调节 动物生理学的研究方法动物生理学的研究方法 n生理学是一门实验性科学，它的全部理生理学是一门实验性科学，它的全部理 论均来自论均来自动物实验动物实验和对和对人体人体的观察的观察 人人.非创伤性原则非创伤性原则 动物实验动物实验 急性实验急性实验 慢性实验慢性实验 离体离体组织、器官组
5、织、器官实验实验 活体活体解剖实验解剖实验 从活体或刚死去的动从活体或刚死去的动 物体身上分离出来的物体身上分离出来的 麻醉状态下或破坏麻醉状态下或破坏CNS 进行解剖进行解剖 是在完整正常动物体是在完整正常动物体 上对某一器官或某一上对某一器官或某一 生理现象进行实验生理现象进行实验 生命现象的基本生理特征生命现象的基本生理特征 n新陈代谢新陈代谢 n兴奋性兴奋性 n适应性适应性 n生长和生殖生长和生殖 新陈代谢新陈代谢metabolism n是指机体主动地与环境进行物质和能量是指机体主动地与环境进行物质和能量 交换的过程，同时体内物质和能量也在交换的过程，同时体内物质和能量也在 进行转变。
6、进行转变。 n两个基本方面两个基本方面 n同化作用（合成代谢）同化作用（合成代谢）-要吸收能量要吸收能量 n异化作用（分解代谢）异化作用（分解代谢）-要释放能量要释放能量 兴奋性兴奋性excitability n兴奋性：一切活组织或细胞当其周围环境条兴奋性：一切活组织或细胞当其周围环境条 件件迅速迅速改变时，有发生反应（改变时，有发生反应（response）的能）的能 力或特性力或特性 n刺激（刺激（stimulus）：引起反应的环境条件的迅）：引起反应的环境条件的迅 速变化速变化 n兴奋兴奋（excitation）：）： n抑制（抑制（inhibition）: 适应性适应性adaptatio
7、n n适应：当环境条件发生改变时，机体或部分适应：当环境条件发生改变时，机体或部分 组织的机能与结构也将在某种限度内随着发组织的机能与结构也将在某种限度内随着发 生相应的改变，以求与所在环境保持动力平生相应的改变，以求与所在环境保持动力平 衡。衡。 n适应性：机体的这种能力成为适应性适应性：机体的这种能力成为适应性 生长growth与生殖reproduction n生长：是个体合成代谢超过了分解 代谢的结果 n生殖：个体生长达到一定限度是可形成另一 个新的个体。 第二章第二章 细胞膜的功能结构和跨膜信号通讯细胞膜的功能结构和跨膜信号通讯 第一节第一节 细胞膜的超微结构及物质跨膜转运细胞膜的超微
8、结构及物质跨膜转运 第二节第二节 细胞间通讯和信号细胞间通讯和信号 第一节第一节 细胞膜的超微结构及物质跨膜转运细胞膜的超微结构及物质跨膜转运 一、细胞膜的分子结构及其组成一、细胞膜的分子结构及其组成 二、细胞跨膜物质转运二、细胞跨膜物质转运 细胞的基本结构 一、细胞膜的分子结构及其组成一、细胞膜的分子结构及其组成 细胞膜功能：细胞膜功能： 与质膜结构相同的还有：核膜、线粒体膜、内质网膜，统与质膜结构相同的还有：核膜、线粒体膜、内质网膜，统 称为称为单位膜单位膜 细胞膜是一种主动选择性、具有特殊结构的细胞膜是一种主动选择性、具有特殊结构的“半透膜半透膜” 天然屏障天然屏障防止内容物流失，保持理
9、化性质基本稳定防止内容物流失，保持理化性质基本稳定 主动转运物质出入细胞：获得营养物质、排出代谢产物主动转运物质出入细胞：获得营养物质、排出代谢产物 建立离子浓度梯度建立离子浓度梯度对膜的电活动至关重要对膜的电活动至关重要 单位膜的结构组成 外 层致密 内 层致密 中间层透明 单位膜的物质组成 脂 质为主 糖 类极少 蛋白质为主 （一）细胞膜脂质双分子层及其功能（一）细胞膜脂质双分子层及其功能 图图2-8 细胞膜的液体镶嵌模型（细胞膜的液体镶嵌模型（fluid mosaic model） 胆碱 磷酸 甘油 脂肪酸（尾） 极性？ 头 极性？ 膜脂质的特点 n熔点较低熔点较低在一般体温下呈液态，具
10、有一定程度在一般体温下呈液态，具有一定程度 流动性流动性 n在较高温度下在较高温度下呈溶胶状态呈溶胶状态 n在较低温度下在较低温度下呈凝胶状态呈凝胶状态 （二）细胞膜蛋白质及其功能 n转运蛋白：转运蛋白：参与膜内外物质转运的参与膜内外物质转运的 n膜通道膜通道 n载体载体 n离子泵等离子泵等 n受体蛋白受体蛋白：能与激素或递质特异性结合的：能与激素或递质特异性结合的 n酶蛋白酶蛋白：具有催化作用的：具有催化作用的 n免疫蛋白免疫蛋白：与细胞的免疫机能有关的：与细胞的免疫机能有关的 细胞膜含细胞膜含100多种不同的蛋白质成分多种不同的蛋白质成分 膜蛋白与膜脂质两种结合方式 n表面蛋白质表面蛋白质
11、peripheral protein（20-30%）：以肽：以肽 链的氨基酸基团与脂质的极链的氨基酸基团与脂质的极 性基团结合，分布于膜的内性基团结合，分布于膜的内 侧或外侧表面。侧或外侧表面。 n整合蛋白质整合蛋白质integral protein （70-80%）：肽链一次或）：肽链一次或 多次贯穿整个脂质双分子层，多次贯穿整个脂质双分子层， 肽链的两端伸出膜外。肽链的两端伸出膜外。 二、细胞的跨膜物质转运 n（一）单纯扩散（一）单纯扩散 n（二）膜蛋白介导的跨膜转运（二）膜蛋白介导的跨膜转运 n（三）出胞和入胞（三）出胞和入胞 （一）单纯扩散 simple diffusion n顺浓度梯
12、度顺浓度梯度 n为数有限的为数有限的脂溶性物质脂溶性物质（？） 才能通过：才能通过：O2、CO2、肾的代、肾的代 谢产物等谢产物等 nHO2可以自由通过可以自由通过（？）（？） （二）膜蛋白介导的跨膜转运 n1 由载体介导的易化扩散由载体介导的易化扩散 n2 由通道介导的易化扩散由通道介导的易化扩散 n3 原发性主动转运（原发性主动转运（primary active transport） n4 继发性主动转运继发性主动转运 1 由载体由载体carrier介导的易化扩散介导的易化扩散 （facilitated diffusion） n特点：特点： n特异性特异性 n饱和现象饱和现象 n竞争性抑制
13、竞争性抑制 n顺浓度梯度顺浓度梯度 n如葡萄糖、氨基酸如葡萄糖、氨基酸 2 由通道由通道channel介导的易化扩散介导的易化扩散 n特点：特点： n顺浓度梯度顺浓度梯度 n通道的结构和功能状态能通道的结构和功能状态能迅速改变迅速改变 nActivationinactivation n通道具有两种不同的通道具有两种不同的功能状态功能状态： n失活：是紧随激活出现的绝对不应期失活：是紧随激活出现的绝对不应期 n关闭：相当于细胞的静息期或兴奋后的相对不应关闭：相当于细胞的静息期或兴奋后的相对不应 期期 nK+、Na+、Ca2+通道通道 3 原发性主动转运原发性主动转运 （primary activ
14、e transport） n定义：是细胞直接利用代谢产生的能量将物质逆电化学定义：是细胞直接利用代谢产生的能量将物质逆电化学 能量差进行的跨膜转运过程。能量差进行的跨膜转运过程。 n特点：特点： n逆浓度梯度逆浓度梯度 n需要能量需要能量 n由离子泵介导由离子泵介导 n如钠如钠-钾泵钾泵= K+-Na+-ATP酶酶 nH+- K+-ATP酶酶 nCa+-ATP酶酶 nH+- ATP酶酶 原发性主动转运模式图原发性主动转运模式图 K+-Na+-ATP酶工作机制酶工作机制 4 继发性主动转运继发性主动转运-Na+-葡萄糖的同向转运葡萄糖的同向转运 （三）出胞和入胞大分子物质 受体介导的入胞和出胞受
15、体介导的入胞和出胞 n入胞入胞主动活动过程主动活动过程需要需要ATP供能供能 n吞噬吞噬细菌、病毒、血浆脂蛋白颗粒、大分子营养细菌、病毒、血浆脂蛋白颗粒、大分子营养 物质、组织碎片、多肽类激素物质、组织碎片、多肽类激素等代谢产物等代谢产物 n吞饮吞饮 n胞吮胞吮 n小窝胞吮小窝胞吮 n受体介导式入胞受体介导式入胞 n出胞（胞吐）出胞（胞吐）-主要见于细胞的分泌活动主要见于细胞的分泌活动 n内分泌腺细胞分泌激素内分泌腺细胞分泌激素 n神经细胞轴突末梢释放神经递质神经细胞轴突末梢释放神经递质 n作用：作用： n为质膜更新补充新的成分为质膜更新补充新的成分 n将细胞内合成的一些物质（蛋白质、激素等）
16、排将细胞内合成的一些物质（蛋白质、激素等）排 出出 n与钙浓度变化有关与钙浓度变化有关 刺激（电或化学信号）刺激（电或化学信号）单位膜单位膜单位膜上单位膜上钙通道钙通道开放开放 钙钙内流内流 第二节第二节 细胞间通讯和信号转导细胞间通讯和信号转导 （一）离子通道受体介导的跨膜信号传递（促离子型受体）（一）离子通道受体介导的跨膜信号传递（促离子型受体） 1. 化学门控通道化学门控通道 2. 电压门控通道电压门控通道 （二）（二）G蛋白偶联受体介导的信号转导（促代谢型受体）蛋白偶联受体介导的信号转导（促代谢型受体） （三）激酶相关受体介导的跨膜信号转导（酶催化型受体）（三）激酶相关受体介导的跨膜信
17、号转导（酶催化型受体） 内环境内环境 化学信使：神经递质、激素、离子等化学信使：神经递质、激素、离子等 膜上电变化膜上电变化 膜内其他功能变化膜内其他功能变化 跨膜信号传递跨膜信号传递 高效的传输信号的高效的传输信号的2种机制种机制 电信号传递电信号传递 化学信号传递化学信号传递 迅速、局部迅速、局部 范围广范围广 3种最基本的信息传递方式种最基本的信息传递方式 电信号和化学信号通过细胞间电信号和化学信号通过细胞间 缝隙连接缝隙连接或细或细胞间连接胞间连接在细胞在细胞 质间的质间的直接传递直接传递 通过自分泌、旁分泌或神经肽进行的通过自分泌、旁分泌或神经肽进行的 局部化学通讯局部化学通讯 使用
18、电信号和化学信号相结合的使用电信号和化学信号相结合的 长距离通讯方式长距离通讯方式 1. 化学门控通道化学门控通道 化学门控通道直接受神经末梢释放化学门控通道直接受神经末梢释放 的神经递质等的神经递质等化学物质化学物质的控制。膜的控制。膜 电位变化没有直接影响电位变化没有直接影响 （一）离子通道受体介导的跨膜信号传递（一）离子通道受体介导的跨膜信号传递 如如N型乙酰胆碱受体的通道由型乙酰胆碱受体的通道由 1、 2、 、 、 五个亚单位组成五个亚单位组成 梅花状通道样结构，其中梅花状通道样结构，其中 1、 2与与Ach具有较高的特异性结具有较高的特异性结 合能力合能力. 神经突轴末梢神经突轴末梢
19、 Ach 烟碱型烟碱型Ach受体和通道结构模型受体和通道结构模型 2.电压门控通道电压门控通道 信号传导细胞内部信号传导细胞内部 细胞膜接受细胞膜接受电信号电信号 膜去极化达到一定水平时膜去极化达到一定水平时 通道蛋白质的分子构象发生变化通道蛋白质的分子构象发生变化 通道闸门被打开通道闸门被打开 离子跨膜流动离子跨膜流动 3种种Na+通道、通道、 5种种K+通道、通道、 3种种Ca2+通道通道 （二）（二）G蛋白偶联受体介导的信号转导蛋白偶联受体介导的信号转导 nG蛋白偶联受体系统组成部分蛋白偶联受体系统组成部分 （二）（二）G蛋白偶联受体介导的信号转导蛋白偶联受体介导的信号转导 外界化学因子
20、与受体结合外界化学因子与受体结合 （1）激活与受体耦联的）激活与受体耦联的G蛋白（蛋白（guanine nucleotide- binding protein） （2）G蛋白的蛋白的 -亚单位与其他两种亚单位亚单位与其他两种亚单位 分离，并结合分离，并结合GTP作用于效应器酶。作用于效应器酶。 （3）导致第二信使（如）导致第二信使（如cAMP酶）含量增酶）含量增 加并发挥作用。加并发挥作用。 G蛋白偶联受体蛋白偶联受体 （三）激酶相关受体介导的跨膜信号转导（三）激酶相关受体介导的跨膜信号转导 n酪氨酸激酶相关受体酪氨酸激酶相关受体 n受体鸟苷酸环化酶受体鸟苷酸环化酶 n受体丝氨酸受体丝氨酸/苏
21、氨酸激酶苏氨酸激酶 第三章第三章 神经元的兴奋与传导神经元的兴奋与传导 一、静息电位与动作电位的形成一、静息电位与动作电位的形成 二、神经冲动的产生和传导二、神经冲动的产生和传导 三、神经干复合动作电位三、神经干复合动作电位 一、静息电位与动作电位形成的离子基础一、静息电位与动作电位形成的离子基础 1. 静息电位及其机制静息电位及其机制 n定义：细胞在定义：细胞在安静状态安静状态下存在于细胞膜两侧下存在于细胞膜两侧内负外正内负外正的的 电荷变化电荷变化 n机制：机制：K+外流外流 nK+平衡电位：平衡电位： 胞内胞内胞外胞外=155 4 K+ A- K+ n K+ + + + + - - -
22、- K+ K+K+ A- K+ Na+ Na+ Na+ +- K+ A- K+ 2K+ + + - - 一、静息电位与动作电位形成的离子基础一、静息电位与动作电位形成的离子基础 n静息电位主要取决于静息电位主要取决于K+平衡电位：平衡电位： 因为细胞外因为细胞外K+浓度降低时，静息电位越大；反之浓度降低时，静息电位越大；反之 则越小。而改变则越小。而改变Na+浓度时没有影响。浓度时没有影响。 n所以：所以： 膜内膜内K+向膜外扩散至维持膜内外动态平衡的水向膜外扩散至维持膜内外动态平衡的水 平平是形成动作电位的主要离子基础。是形成动作电位的主要离子基础。 一、静息电位与动作电位形成的离子基础一、
23、静息电位与动作电位形成的离子基础 2. 动作电位及其机制动作电位及其机制 n定义：定义：细胞兴奋后细胞兴奋后存在于细胞膜两侧内正外负的电荷变化存在于细胞膜两侧内正外负的电荷变化 n机制：机制： n去极相：去极相：Na+内流内流 n复极相：复极相：K+外流外流（激活稍迟，通透性增加也慢）（激活稍迟，通透性增加也慢） nNa+平衡电位平衡电位 刺激刺激Na+通道几乎立即被激活通道几乎立即被激活大量的大量的Na+内流内流 去极化去极化形成新的膜内正电位足以阻止形成新的膜内正电位足以阻止Na+内流内流 这时膜两侧的电位差相当于这时膜两侧的电位差相当于Na+平衡电位平衡电位 图图2-13 n动作电位的产
24、生原因：动作电位的产生原因： Na+ K+通道被激活，膜对通道被激活，膜对Na+ K+ 通透性先后增高的结果。通透性先后增高的结果。 n动作电位的峰值也接近动作电位的峰值也接近Na+平衡电位平衡电位 n除除Na+ K+外，其他离子也与静息电位和动作电位形成有关外，其他离子也与静息电位和动作电位形成有关 二、神经冲动的产生和传导二、神经冲动的产生和传导 （一）阈下外向电流引起电紧张性局部反映（一）阈下外向电流引起电紧张性局部反映 图图2-14 内向电流内向电流 外向电流外向电流 内向电流所致的阳极电紧张电位内向电流所致的阳极电紧张电位 （二）局部反应（局部电位）（二）局部反应（局部电位） 随刺激
25、强度增强而达到阈电随刺激强度增强而达到阈电 位水平时即爆发冲动位水平时即爆发冲动 （三）冲动一旦产生即能向远处作非递减性传导（三）冲动一旦产生即能向远处作非递减性传导 全或无式的锋电位即冲动一经产生即被作为某种全或无式的锋电位即冲动一经产生即被作为某种 信息的单位而信息的单位而传导（传导（conduction）？ 冲动的冲动的传导传导：同一细胞同一细胞范围内锋电位的传送或扩范围内锋电位的传送或扩 布，即布，即细胞的某一部位细胞的某一部位所产生的冲动被传播到该所产生的冲动被传播到该 细胞的其他部位，使依次经历一次膜电位的倒转。细胞的其他部位，使依次经历一次膜电位的倒转。 冲动的传递：冲动在冲动的
26、传递：冲动在细胞之间细胞之间则以则以传递传递 （transmission）表示表示 n生理完整性生理完整性 n双向传导双向传导 n非递减性非递减性 n绝缘性绝缘性 n相对不疲劳性相对不疲劳性 1.神经传导的一般特点神经传导的一般特点 n生理完整性：神经纤维在结构上和生理机能上都是要完生理完整性：神经纤维在结构上和生理机能上都是要完 整的整的 n纤维被切断纤维被切断冲动不能通过伤口冲动不能通过伤口 n结构连续，但机械压力、冷冻、电流和化学药品可引起结构连续，但机械压力、冷冻、电流和化学药品可引起传导传导 阻滞阻滞（block） 1.神经传导的一般特点神经传导的一般特点 1.神经传导的一般特点神经
27、传导的一般特点 n双向传导双向传导 顺向冲动顺向冲动 逆向冲动逆向冲动 1.神经传导的一般特点神经传导的一般特点 n双向传导双向传导 1.神经传导的一般特点神经传导的一般特点 n非递减性非递减性 n绝缘性（有髓鞘）绝缘性（有髓鞘） n相对不疲劳性相对不疲劳性 2.冲动传导的局部电路学说冲动传导的局部电路学说 n有髓神经纤维：跳跃式传导，速度快。有髓神经纤维：跳跃式传导，速度快。 n无髓神经纤维：连续传递，速度慢。无髓神经纤维：连续传递，速度慢。 n局部电流：兴奋部位与非兴奋部位之间构成局部电流。局部电流：兴奋部位与非兴奋部位之间构成局部电流。 图图2-16 三、神经干复合动作电位三、神经干复合
28、动作电位 哺乳动物神经的一个复合动作电位哺乳动物神经的一个复合动作电位 图图2-17 双向动作电位和单相动作电位双向动作电位和单相动作电位 图图2-18 神经干复合动作电位的定义与特点神经干复合动作电位的定义与特点 1）定义：神经干所包含的许多神经纤维的生物）定义：神经干所包含的许多神经纤维的生物 电变化的总和。电变化的总和。 2）特点：）特点： n兴奋快慢与阈值有关：阈值低的先兴奋，阈兴奋快慢与阈值有关：阈值低的先兴奋，阈 值高的后兴奋。值高的后兴奋。 n兴奋传导速度与纤维直径成正相关系。兴奋传导速度与纤维直径成正相关系。 第四章第四章 突触传递与突触活动的调节突触传递与突触活动的调节 第一
29、节第一节 神经肌肉接头神经肌肉接头 第二节第二节 神经元突触神经元突触 第三节第三节 神经递质系统神经递质系统 一、神经肌肉接头的结构和机能特征一、神经肌肉接头的结构和机能特征 1.神经神经-肌肉接头的结构肌肉接头的结构 拮抗拮抗Ach-R 筒箭毒碱筒箭毒碱 AchE抑制剂抑制剂 毒扁豆碱毒扁豆碱 新斯的明新斯的明 有机磷农药有机磷农药 阻阻Ach释放释放 肉杆毒素肉杆毒素： 化妆化妆 2.神经神经-肌肉接头传递兴肌肉接头传递兴 奋的特征：奋的特征： n单向传递：单向传递： n突触延搁：突触延搁： n高敏感性和易疲劳性高敏感性和易疲劳性 n生理完整性生理完整性 n双向传导双向传导 n非递减性非
30、递减性 n绝缘性绝缘性 n相对不疲劳性相对不疲劳性 神经传导的一般特点神经传导的一般特点 图图2-21 图图2-22 第二节 神经元突触 n电突触：相邻细胞通过其缝隙连接使电流从一个细胞电突触：相邻细胞通过其缝隙连接使电流从一个细胞 直接流向另一细胞直接流向另一细胞 n整流突触整流突触 n交互突触交互突触 n化学突触：使用扩散的递质分子在两细胞间传递信息化学突触：使用扩散的递质分子在两细胞间传递信息 四 突触活动的调节 n突触前抑制 n突触后抑制 n传入侧枝性抑制 n回返性抑制 n突触传递的可塑性调节 突触的连接形式 突触后抑制 三 突触后电位及突触的总和 突触前抑制 第三节 神经递质系统 乙
31、酰胆碱阿托品 山莨菪碱 肾上腺素和去甲肾上腺素 -氨基丁酸（GABA）-抑制性递质 5-羟色胺-抑制性递质 第五章第五章 肌肉收缩肌肉收缩 一、骨骼肌细胞的结构一、骨骼肌细胞的结构 二、兴奋收缩偶联二、兴奋收缩偶联 三、骨骼肌收缩的不同外在表现三、骨骼肌收缩的不同外在表现 一、骨骼肌细胞的结构一、骨骼肌细胞的结构 图图2-23 图图2-24 二、兴奋收缩偶联二、兴奋收缩偶联 图图2-25 肌丝的滑行肌丝的滑行 图图2-26 三、骨骼肌收缩的不同外在表现三、骨骼肌收缩的不同外在表现 （一）肌肉收缩的基本形式（一）肌肉收缩的基本形式 1.等长收缩：张力变化而长度不变等长收缩：张力变化而长度不变 2
32、.等张收缩：长度变化而张力不变等张收缩：长度变化而张力不变 （二）单收缩和强直收缩（二）单收缩和强直收缩 图图2-27 （三）前负荷和后负荷（三）前负荷和后负荷 1.前负荷：肌肉在收缩前就遇到的负荷。前负荷：肌肉在收缩前就遇到的负荷。 n前负荷对肌肉收缩的影响前负荷对肌肉收缩的影响 n最适前负荷（最适初长度）最适前负荷（最适初长度） 2.后负荷：肌肉收缩后才遇到的负荷。后负荷：肌肉收缩后才遇到的负荷。 前负荷对肌肉收缩的影响前负荷对肌肉收缩的影响 图图2-28 第三章第三章 神经元的兴奋与传导神经元的兴奋与传导 第一节第一节 细胞膜的电生理细胞膜的电生理 第二节第二节 神经冲动的传导神经冲动的
33、传导 第一节第一节 细胞膜的电生理细胞膜的电生理 一、静息电位的形成与维持一、静息电位的形成与维持 1. 静息电位及其机制静息电位及其机制 n定义：细胞在定义：细胞在静息状态静息状态下存在于细胞膜两侧下存在于细胞膜两侧内负外正内负外正的的 电位差电位差 n机制：机制：K+外流外流 nK+平衡电位：平衡电位： 电势浓度差的力电势浓度差的力 = 离子浓度差的力离子浓度差的力 K+ A- K+ n K+ + + + + - - - - K+ K+K+ A- K+ Na+ Na+ Na+ +- K+ A- K+ 2K+ + + - - n2 静息电位主要取决于静息电位主要取决于K+平衡电位平衡电位 n
34、细胞外细胞外K+浓度降低时，静息电位越大；反之则越小浓度降低时，静息电位越大；反之则越小 n改变改变Na+浓度时没有影响。浓度时没有影响。 n3 形成静息电位的主要离子基础：形成静息电位的主要离子基础： 膜内膜内K+向膜外扩散向膜外扩散 并最终达到膜内外动态平衡的水平并最终达到膜内外动态平衡的水平 K+ A- K+ n K+ + + + + - - - - K+ A- K+ 2K+ + + - - 二、动作电位二、动作电位 （一）细胞的兴奋和阈刺激（一）细胞的兴奋和阈刺激 刺激刺激：能引起机体细胞、组织、器官或整体的活动状态发生变化的任何环境变化因子：能引起机体细胞、组织、器官或整体的活动状态
35、发生变化的任何环境变化因子 兴奋性：可兴奋细胞受到刺激后产生兴奋的能力。兴奋性：可兴奋细胞受到刺激后产生兴奋的能力。 可兴奋细胞：指感受器细胞、神经组织和肌肉细胞。可兴奋细胞：指感受器细胞、神经组织和肌肉细胞。 兴奋：可兴奋组织对刺激作出的反应。兴奋：可兴奋组织对刺激作出的反应。 细胞在受刺激时产生动作电位的能力细胞在受刺激时产生动作电位的能力兴奋性兴奋性 动作电位产生的过程或动作电位动作电位产生的过程或动作电位兴奋兴奋 刺激的三要素：强度、时间和强度的变化率刺激的三要素：强度、时间和强度的变化率 1、刺激的强度刺激的强度 阈强度（阈强度（threshold intensity)：刚能引起组织
36、兴奋的刺激强度。：刚能引起组织兴奋的刺激强度。 阈刺激：达到这一临界强度的刺激。阈刺激：达到这一临界强度的刺激。 （阈上刺激、阈下刺激）（阈上刺激、阈下刺激） 顶强度顶强度(maximal intensity)：刺激强度增加到一定水平后，继续增加肌肉收缩不会：刺激强度增加到一定水平后，继续增加肌肉收缩不会 再增加。再增加。 2、时间时间 3、强度的变化率强度的变化率 基强度：最小的阈强度基强度：最小的阈强度 （二）（二） 动作电位及其机制动作电位及其机制 n定义：定义：细胞兴奋后细胞兴奋后存在于细胞膜两侧内正外负的电荷变化存在于细胞膜两侧内正外负的电荷变化 n机制：机制： n去极相：去极相：N
37、a+内流内流 n复极相：复极相：K+外流外流（激活稍迟，通透性增加也慢）（激活稍迟，通透性增加也慢） nNa+平衡电位平衡电位 刺激刺激Na+通道几乎立即被激活通道几乎立即被激活大量的大量的Na+内流内流 去极化去极化形成新的膜内正电位足以阻止形成新的膜内正电位足以阻止Na+内流内流 这时膜两侧的电位差相当于这时膜两侧的电位差相当于Na+平衡电位平衡电位 图图2-13 n动作电位的产生原因：动作电位的产生原因： Na+ K+通道被激活，膜对通道被激活，膜对Na+ K+通透性通透性 先后增高的结果。先后增高的结果。 n动作电位的峰值也接近动作电位的峰值也接近Na+平衡电位平衡电位 n除除Na+
38、K+外，其他离子也与静息电位和动作电位形成有关外，其他离子也与静息电位和动作电位形成有关 （三）神经冲动的产生和传导（三）神经冲动的产生和传导 （一）阈下外向电流引起电紧张性局部反映（一）阈下外向电流引起电紧张性局部反映 图图2-14 内向电流内向电流 外向电流外向电流 内向电流所致的阳极电紧张电位内向电流所致的阳极电紧张电位 （二）局部反应（局部电位）（二）局部反应（局部电位） 随刺激强度增强而达到阈电随刺激强度增强而达到阈电 位水平时即爆发冲动位水平时即爆发冲动 （三）冲动一旦产生即能向远处作非递减性传导（三）冲动一旦产生即能向远处作非递减性传导 全或无式的锋电位即冲动一经产生即被作为某种
39、全或无式的锋电位即冲动一经产生即被作为某种 信息的单位而信息的单位而传导（传导（conduction）？ 冲动的冲动的传导传导：同一细胞同一细胞范围内锋电位的传送或扩范围内锋电位的传送或扩 布，即布，即细胞的某一部位细胞的某一部位所产生的冲动被传播到该所产生的冲动被传播到该 细胞的其他部位，使依次经历一次膜电位的倒转。细胞的其他部位，使依次经历一次膜电位的倒转。 冲动的传递：冲动在冲动的传递：冲动在细胞之间细胞之间则以则以传递传递 （transmission）表示表示 n生理完整性生理完整性 n双向传导双向传导 n非递减性非递减性 n绝缘性绝缘性 n相对不疲劳性相对不疲劳性 1.神经传导的一般
40、特点神经传导的一般特点 n生理完整性：神经纤维在结构上和生理机能上都是要完生理完整性：神经纤维在结构上和生理机能上都是要完 整的整的 n纤维被切断纤维被切断冲动不能通过伤口冲动不能通过伤口 n结构连续，但机械压力、冷冻、电流和化学药品可引起结构连续，但机械压力、冷冻、电流和化学药品可引起传导传导 阻滞阻滞（block） 1.神经传导的一般特点神经传导的一般特点 1.神经传导的一般特点神经传导的一般特点 n双向传导双向传导 顺向冲动顺向冲动 逆向冲动逆向冲动 1.神经传导的一般特点神经传导的一般特点 n双向传导双向传导 1.神经传导的一般特点神经传导的一般特点 n非递减性非递减性 n绝缘性（有髓
41、鞘）绝缘性（有髓鞘） n相对不疲劳性相对不疲劳性 2.冲动传导的局部电路学说冲动传导的局部电路学说 n有髓神经纤维：跳跃式传导，速度快。有髓神经纤维：跳跃式传导，速度快。 n无髓神经纤维：连续传递，速度慢。无髓神经纤维：连续传递，速度慢。 n局部电流：兴奋部位与非兴奋部位之间构成局部电流。局部电流：兴奋部位与非兴奋部位之间构成局部电流。 图图2-16 三、神经干复合动作电位三、神经干复合动作电位 哺乳动物神经的一个复合动作电位哺乳动物神经的一个复合动作电位 图图2-17 双向动作电位和单相动作电位双向动作电位和单相动作电位 图图2-18 神经干复合动作电位的定义与特点神经干复合动作电位的定义与
42、特点 1）定义：神经干所包含的许多神经纤维的生物）定义：神经干所包含的许多神经纤维的生物 电变化的总和。电变化的总和。 2）特点：）特点： n兴奋快慢与阈值有关：阈值低的先兴奋，阈兴奋快慢与阈值有关：阈值低的先兴奋，阈 值高的后兴奋。值高的后兴奋。 n兴奋传导速度与纤维直径成正相关系。兴奋传导速度与纤维直径成正相关系。 第四章第四章 突触传递与突触活动的调节突触传递与突触活动的调节 第一节第一节 神经肌肉接头神经肌肉接头 第二节第二节 神经元突触神经元突触 第三节第三节 神经递质系统神经递质系统 一、神经肌肉接头的结构和机能特征一、神经肌肉接头的结构和机能特征 1.神经神经-肌肉接头的结构肌肉
43、接头的结构 拮抗拮抗Ach-R 筒箭毒碱筒箭毒碱 AchE抑制剂抑制剂 毒扁豆碱毒扁豆碱 新斯的明新斯的明 有机磷农药有机磷农药 阻阻Ach释放释放 肉杆毒素肉杆毒素： 化妆化妆 2.神经神经-肌肉接头传递兴肌肉接头传递兴 奋的特征：奋的特征： n单向传递：单向传递： n突触延搁：突触延搁： n高敏感性和易疲劳性高敏感性和易疲劳性 n生理完整性生理完整性 n双向传导双向传导 n非递减性非递减性 n绝缘性绝缘性 n相对不疲劳性相对不疲劳性 神经传导的一般特点神经传导的一般特点 图图2-21 图图2-22 第二节 神经元突触 n电突触：相邻细胞通过其缝隙连接使电流从一个细胞电突触：相邻细胞通过其缝
44、隙连接使电流从一个细胞 直接流向另一细胞直接流向另一细胞 n整流突触整流突触 n交互突触交互突触 n化学突触：使用扩散的递质分子在两细胞间传递信息化学突触：使用扩散的递质分子在两细胞间传递信息 四 突触活动的调节 n突触前抑制 n突触后抑制 n传入侧枝性抑制 n回返性抑制 n突触传递的可塑性调节 突触的连接形式 突触后抑制 三 突触后电位及突触的总和 突触前抑制 第三节 神经递质系统 乙酰胆碱阿托品 山莨菪碱 肾上腺素和去甲肾上腺素 -氨基丁酸（GABA）-抑制性递质 5-羟色胺-抑制性递质 L型钙通道型钙通道 第五章第五章 骨骼肌、心肌和平滑肌细胞生理骨骼肌、心肌和平滑肌细胞生理 n第一节
45、骨骼肌生理 n第二节 心肌生理 n第三节 平滑肌生理 第一节 骨骼肌生理 n一 骨骼肌超微结构骨骼肌超微结构 n肌原纤维的结构组成肌原纤维的结构组成 n粗肌丝和细肌丝的功能解剖粗肌丝和细肌丝的功能解剖 n骨骼肌的肌膜系统骨骼肌的肌膜系统 n二二 骨骼肌收缩机制骨骼肌收缩机制 n肌丝滑行学说肌丝滑行学说 n横桥周期横桥周期 n是兴奋是兴奋-收缩偶联的启动因子收缩偶联的启动因子 n三三 骨骼肌收缩的机械特性骨骼肌收缩的机械特性 n四四 骨骼肌纤维的分类骨骼肌纤维的分类 一 骨骼肌超微结构 一 骨骼肌超微结构 肌钙蛋白肌钙蛋白C、 肌钙蛋白肌钙蛋白I、 肌钙蛋白肌钙蛋白T 二、骨骼肌的收缩机制-肌丝
46、滑行学说 肌丝滑行主要过程肌丝滑行主要过程 P73 （二）、横桥周期 （三）钙离子是兴奋-收缩偶联的启动因子 三、骨骼肌收缩的机械特性 n（一）骨骼肌收缩的形式 和特性 n等张收缩： n等长收缩： n伸长收缩： （二）单收缩和强直收缩 第二节 平滑肌生理 一、平滑肌细胞结构 相邻细胞膜连接处变相邻细胞膜连接处变 厚的区域厚的区域 力的传递力的传递 低阻通路低阻通路 1 传递动作电位传递动作电位 2 进行化学讯号通讯进行化学讯号通讯 二 平滑肌细胞的电活动 （一）单位平滑肌和自发活动电位（一）单位平滑肌和自发活动电位 自主神经系统神经元自主神经系统神经元 作为一个功能合胞体作为一个功能合胞体 形
47、成一个共同单位形成一个共同单位 同步产生收缩同步产生收缩 100 ms1-2 ms 1-2 ms 动作电位产生的机制？动作电位产生的机制？ 钠离子内流钠离子内流 钠离子通道开放快钠离子通道开放快 钙钙离子内流离子内流 钙钙离子通道的开放非常缓慢离子通道的开放非常缓慢 100 ms 然而，起搏点电位一旦产生便迅速传遍所有合胞然而，起搏点电位一旦产生便迅速传遍所有合胞 体细胞并引起它们的共同收缩体细胞并引起它们的共同收缩 肌源性活动：肌肉通过自身启肌源性活动：肌肉通过自身启 动的非神经支配的收缩活动动的非神经支配的收缩活动 （二）多单位平滑肌和神经源性活动 三 平滑肌细胞的收缩 n与骨骼肌相似与骨
48、骼肌相似 n平滑肌的收缩也是通过横桥的活动平滑肌的收缩也是通过横桥的活动 n依靠粗细肌丝相对滑动实现的依靠粗细肌丝相对滑动实现的 n均受均受Ca2+浓度调节浓度调节 三 平滑肌细胞的收缩 n与骨骼肌不同与骨骼肌不同 nCa2+来源不同来源不同 n骨骼肌主要来源于肌质网终池内，次要为骨骼肌主要来源于肌质网终池内，次要为Ca2+内流内流 n平滑肌主要来源于平滑肌主要来源于Ca2+内流，次要为肌质网内流，次要为肌质网Ca2+？ nCa2+引起的变化不同引起的变化不同 n骨骼肌骨骼肌钙离子影响肌动蛋白钙离子影响肌动蛋白物理变化物理变化 n平滑肌平滑肌钙离子影响肌球蛋白钙离子影响肌球蛋白化学变化化学变化
49、P81-82 肌浆中钙离子浓度的调节 肌质网极不发达，数量少肌质网极不发达，数量少 第三节 心肌生理 n一、形态结构 n心肌细胞较短心肌细胞较短 n1%心肌细胞无收心肌细胞无收 缩功能缩功能但传导但传导 二、心肌细胞动作电位 动作电位时程长动作电位时程长 静息电位稳定静息电位稳定 有明显特征的平台期有明显特征的平台期 1 快反应动作电位快反应动作电位 2 慢反应动作电位 100 ms 平滑肌细胞动作电位 1-2 ms 骨骼肌细胞动作电位 三 心肌细胞收缩的机制 心肌细胞与骨骼肌细胞兴奋心肌细胞与骨骼肌细胞兴奋-收缩偶联的区别之一收缩偶联的区别之一 动作电位来源不同动作电位来源不同 心肌细胞与骨
50、骼肌细胞兴奋心肌细胞与骨骼肌细胞兴奋-收缩偶联的区别之二收缩偶联的区别之二 Ca2+来源不同来源不同 L型钙通道型钙通道 Ca2+来源于胞外流入来源于胞外流入 Ca2+诱导的诱导的Ca2+释放释放 心肌细胞的兴奋-收缩偶联与骨骼肌类似 n区别：骨骼肌 n区别：心肌 第六章 神经系统 n第一节第一节 神经系统的细胞结构和功能神经系统的细胞结构和功能 n第二节第二节 CNS对运动的控制和调节对运动的控制和调节 n第三节第三节 自主神经系统自主神经系统 n第四节第四节 CNS的感觉功能的感觉功能 n第五节第五节 神经系统的高级功能神经系统的高级功能 神经系统（“有线”网络）功能： 感觉功能、整合功能
