1、第四章第四章 人體的基本生理功能人體的基本生理功能第一節(jié)第一節(jié) 生命活動(dòng)的基本特征生命活動(dòng)的基本特征 一、新陳代謝：是指新的物質(zhì)不斷替代老的物質(zhì)的過(guò)一、新陳代謝：是指新的物質(zhì)不斷替代老的物質(zhì)的過(guò)程，也就是生命體不斷自我更新的過(guò)程。程，也就是生命體不斷自我更新的過(guò)程。新陳代謝新陳代謝物質(zhì)代謝物質(zhì)代謝能量代謝能量代謝異化作用：異化作用： 同化作用：同化作用：新陳代謝新陳代謝機(jī)體從外界環(huán)境攝取營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，機(jī)體從外界環(huán)境攝取營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，并吸收能量后，合成機(jī)體自身并吸收能量后，合成機(jī)體自身物質(zhì)的過(guò)程。物質(zhì)的過(guò)程。機(jī)體分解自身物質(zhì)，同時(shí)釋放能量機(jī)體分解自身物質(zhì)，同時(shí)釋放能量以供生命活動(dòng)和合成物質(zhì)的需要，以供生

2、命活動(dòng)和合成物質(zhì)的需要，并把分解的物質(zhì)排出體外的過(guò)程。并把分解的物質(zhì)排出體外的過(guò)程。 二、興奮性二、興奮性 刺激：能引起機(jī)體或其它組織細(xì)胞發(fā)生反應(yīng)的環(huán)境變化。刺激：能引起機(jī)體或其它組織細(xì)胞發(fā)生反應(yīng)的環(huán)境變化。 反應(yīng)：在刺激作用下，機(jī)體或其組織細(xì)胞的代謝及活動(dòng)反應(yīng)：在刺激作用下，機(jī)體或其組織細(xì)胞的代謝及活動(dòng) 發(fā)生相應(yīng)的變化，稱為反應(yīng)發(fā)生相應(yīng)的變化，稱為反應(yīng) 。反應(yīng)的形式反應(yīng)的形式是由相對(duì)靜止轉(zhuǎn)變?yōu)榛顒?dòng)狀態(tài)或是由相對(duì)靜止轉(zhuǎn)變?yōu)榛顒?dòng)狀態(tài)或由活動(dòng)弱變?yōu)榛顒?dòng)強(qiáng)的狀態(tài)。由活動(dòng)弱變?yōu)榛顒?dòng)強(qiáng)的狀態(tài)。 興奮：興奮：抑制：抑制：是由活動(dòng)變?yōu)橄鄬?duì)靜止?fàn)顟B(tài)，是由活動(dòng)變?yōu)橄鄬?duì)靜止?fàn)顟B(tài)，或由活動(dòng)強(qiáng)變?yōu)榛顒?dòng)弱的狀態(tài)?；蛴苫?/p>

3、動(dòng)強(qiáng)變?yōu)榛顒?dòng)弱的狀態(tài)。 興奮性：是指生命體生活在一定的環(huán)境中，當(dāng)周圍環(huán)境興奮性：是指生命體生活在一定的環(huán)境中，當(dāng)周圍環(huán)境 發(fā)生改變時(shí)，機(jī)體具有對(duì)這種改變發(fā)生反應(yīng)的能力。發(fā)生改變時(shí)，機(jī)體具有對(duì)這種改變發(fā)生反應(yīng)的能力。刺激必備刺激必備的條件的條件刺激強(qiáng)度刺激強(qiáng)度持續(xù)時(shí)間持續(xù)時(shí)間強(qiáng)度對(duì)時(shí)間強(qiáng)度對(duì)時(shí)間的變化率的變化率閾強(qiáng)度：閾強(qiáng)度：當(dāng)刺激的強(qiáng)度時(shí)間變化率不變，刺激的持續(xù)時(shí)間當(dāng)刺激的強(qiáng)度時(shí)間變化率不變，刺激的持續(xù)時(shí)間恒定和足夠時(shí)，能引起組織發(fā)生反應(yīng)的最小刺激恒定和足夠時(shí)，能引起組織發(fā)生反應(yīng)的最小刺激強(qiáng)度稱為閾強(qiáng)度。閾強(qiáng)度又稱閾值，作為衡量組強(qiáng)度稱為閾強(qiáng)度。閾強(qiáng)度又稱閾值，作為衡量組織興奮性高低的指標(biāo)?？?/p>

4、興奮性高低的指標(biāo)。閾刺激：閾刺激： 剛能引起組織發(fā)生發(fā)應(yīng)的刺激，稱為閾刺激。剛能引起組織發(fā)生發(fā)應(yīng)的刺激，稱為閾刺激。閾上刺激、閾下閾上刺激、閾下刺激和最大刺激：刺激和最大刺激：刺激強(qiáng)度大于閾強(qiáng)度的刺激為閾上刺刺激強(qiáng)度大于閾強(qiáng)度的刺激為閾上刺激，反之為閾下刺激。能引起某一組激，反之為閾下刺激。能引起某一組織的所有細(xì)胞都發(fā)生反應(yīng)的刺激，稱織的所有細(xì)胞都發(fā)生反應(yīng)的刺激，稱為該組織的最大刺激。為該組織的最大刺激。電刺電刺激的激的參數(shù)參數(shù)波形波形振幅振幅波寬波寬頻率頻率 刺激作用于一種特定的組織細(xì)胞，可分為適宜刺激和非刺激作用于一種特定的組織細(xì)胞，可分為適宜刺激和非適宜刺激，適宜刺激， 刺激強(qiáng)度與刺激作

5、用時(shí)的關(guān)系：呈反變關(guān)系。刺激強(qiáng)度與刺激作用時(shí)的關(guān)系：呈反變關(guān)系。 三、生殖三、生殖 機(jī)體生長(zhǎng)發(fā)育到一定階段，能產(chǎn)生與自己相機(jī)體生長(zhǎng)發(fā)育到一定階段，能產(chǎn)生與自己相似的子代，這種能力稱生殖。似的子代，這種能力稱生殖。第三節(jié)第三節(jié) 細(xì)胞的跨膜信號(hào)傳導(dǎo)功能細(xì)胞的跨膜信號(hào)傳導(dǎo)功能一、由具有感受結(jié)構(gòu)的通道蛋白質(zhì)完成的跨膜信號(hào)傳導(dǎo)一、由具有感受結(jié)構(gòu)的通道蛋白質(zhì)完成的跨膜信號(hào)傳導(dǎo) （一）化學(xué)門(mén)控通道（一）化學(xué)門(mén)控通道 在終板膜上有一種蛋白在終板膜上有一種蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)，稱為質(zhì)結(jié)構(gòu)，稱為N型膽堿能受型膽堿能受體，它的分子結(jié)構(gòu)是由體，它的分子結(jié)構(gòu)是由4種亞種亞單位組成的單位組成的5聚體。這些亞單聚體。這些亞單位（位（

6、2）相互吸引，包繞）相互吸引，包繞成一個(gè)通道樣結(jié)構(gòu)，而其中成一個(gè)通道樣結(jié)構(gòu)，而其中二個(gè)二個(gè)亞單位則是與乙酸膽堿亞單位則是與乙酸膽堿（Ach）結(jié)合的部位。這種）結(jié)合的部位。這種結(jié)合引起通道結(jié)構(gòu)的開(kāi)放，結(jié)合引起通道結(jié)構(gòu)的開(kāi)放，使終板膜的產(chǎn)使終板膜的產(chǎn)Na內(nèi)流，膜內(nèi)流，膜內(nèi)的內(nèi)的K外流，結(jié)果膜兩側(cè)的外流，結(jié)果膜兩側(cè)的電位差發(fā)生改變，于是完成電位差發(fā)生改變，于是完成了了Ach這種化學(xué)信號(hào)的跨膜這種化學(xué)信號(hào)的跨膜傳導(dǎo)。傳導(dǎo)。 （二）電壓門(mén)控通道（二）電壓門(mén)控通道 這類通道的開(kāi)放是由膜電位控制。由于這類通道的這類通道的開(kāi)放是由膜電位控制。由于這類通道的分子結(jié)構(gòu)中存在對(duì)膜電位改變敏感的基團(tuán)或亞單位，當(dāng)分子結(jié)

7、構(gòu)中存在對(duì)膜電位改變敏感的基團(tuán)或亞單位，當(dāng)膜電位改變時(shí)，可引起通道分子變構(gòu)而使通道開(kāi)放。膜電位改變時(shí)，可引起通道分子變構(gòu)而使通道開(kāi)放。 （三）機(jī)械門(mén)控通道（三）機(jī)械門(mén)控通道 存在于對(duì)機(jī)械刺激敏感的細(xì)胞。存在于對(duì)機(jī)械刺激敏感的細(xì)胞。 二、由膜的特異二、由膜的特異受體蛋白質(zhì)、受體蛋白質(zhì)、G蛋白蛋白和膜的效應(yīng)器酶組和膜的效應(yīng)器酶組成的跨膜信號(hào)傳導(dǎo)成的跨膜信號(hào)傳導(dǎo)系統(tǒng)系統(tǒng) 膜特異性受體蛋白膜特異性受體蛋白質(zhì)質(zhì)具有識(shí)別功能。具有識(shí)別功能。G蛋白蛋白是鳥(niǎo)苷酸是鳥(niǎo)苷酸結(jié)合蛋白。結(jié)合蛋白。膜效應(yīng)器酶膜效應(yīng)器酶有腺苷有腺苷酸環(huán)化酶、磷脂酶酸環(huán)化酶、磷脂酶C等。等。受體蛋白質(zhì)受體蛋白質(zhì)G蛋白（蛋白（ GTP ）G

8、蛋白（蛋白（GDP）化學(xué)信息化學(xué)信息GTPAC腺苷酸腺苷酸環(huán)化酶環(huán)化酶ACaATPcAMP第三節(jié)第三節(jié) 神經(jīng)與肌肉的一般生理神經(jīng)與肌肉的一般生理一、細(xì)胞的生物電現(xiàn)象及其產(chǎn)生機(jī)制一、細(xì)胞的生物電現(xiàn)象及其產(chǎn)生機(jī)制 （一）細(xì)胞的靜息電位（一）細(xì)胞的靜息電位 細(xì)胞安靜時(shí)細(xì)胞安靜時(shí)即未受刺激即未受刺激時(shí)，存在于時(shí)，存在于細(xì)胞膜內(nèi)外細(xì)胞膜內(nèi)外兩側(cè)的電位兩側(cè)的電位差，稱為跨差，稱為跨膜靜息電位，膜靜息電位，簡(jiǎn)稱靜息電簡(jiǎn)稱靜息電位或膜電位。位或膜電位。 1靜息電位現(xiàn)象靜息電位現(xiàn)象 體內(nèi)所有細(xì)胞的靜息電位都表現(xiàn)為膜體內(nèi)所有細(xì)胞的靜息電位都表現(xiàn)為膜內(nèi)電位較膜外為低，即膜內(nèi)帶負(fù)電而膜外帶正電。細(xì)胞膜這內(nèi)電位較膜外為

9、低，即膜內(nèi)帶負(fù)電而膜外帶正電。細(xì)胞膜這種內(nèi)負(fù)外正的狀態(tài)，稱為極化狀態(tài)。種內(nèi)負(fù)外正的狀態(tài)，稱為極化狀態(tài)。 各種細(xì)胞的靜息電位大小有差異，如哺乳動(dòng)物的神經(jīng)細(xì)各種細(xì)胞的靜息電位大小有差異，如哺乳動(dòng)物的神經(jīng)細(xì)胞為一胞為一70mV（即膜內(nèi)電位比膜外低（即膜內(nèi)電位比膜外低70mV），骨骼肌細(xì)胞為），骨骼肌細(xì)胞為一一90mV，人的紅細(xì)胞為一，人的紅細(xì)胞為一10mV。 2. 靜息電位的產(chǎn)生機(jī)制靜息電位的產(chǎn)生機(jī)制 細(xì)胞內(nèi)外離子分布不同細(xì)胞內(nèi)外離子分布不同 細(xì)胞膜的通透性：細(xì)胞膜在安靜時(shí)，對(duì)細(xì)胞膜的通透性：細(xì)胞膜在安靜時(shí)，對(duì)K的通透性的通透性較大，對(duì)較大，對(duì)Na+和和Cl-的通透性很小，而對(duì)的通透性很小，而對(duì)A一

10、一幾乎不通透。幾乎不通透。 離子移動(dòng)與平衡狀況：電化學(xué)差（濃度差、電位差）離子移動(dòng)與平衡狀況：電化學(xué)差（濃度差、電位差） 靜息電位的實(shí)質(zhì)靜息電位的實(shí)質(zhì) K的平衡電位的平衡電位 當(dāng)當(dāng)Ko增高時(shí)，測(cè)得的靜息電位值減小，當(dāng)增高時(shí)，測(cè)得的靜息電位值減小，當(dāng)Ko降低時(shí)測(cè)得的靜息電位值增大。降低時(shí)測(cè)得的靜息電位值增大。靜息電位的數(shù)值可按靜息電位的數(shù)值可按Nernst公式計(jì)算公式計(jì)算 （二）細(xì)胞的動(dòng)作電位（二）細(xì)胞的動(dòng)作電位 神經(jīng)細(xì)胞和肌細(xì)胞在接受刺激產(chǎn)生興奮時(shí)，受刺激處神經(jīng)細(xì)胞和肌細(xì)胞在接受刺激產(chǎn)生興奮時(shí)，受刺激處的細(xì)胞膜兩側(cè)出現(xiàn)一次快速而可逆的電變化，稱為動(dòng)作電的細(xì)胞膜兩側(cè)出現(xiàn)一次快速而可逆的電變化，稱

11、為動(dòng)作電位。動(dòng)作電位是細(xì)胞興奮的標(biāo)志。位。動(dòng)作電位是細(xì)胞興奮的標(biāo)志。 1. 動(dòng)作電位現(xiàn)象動(dòng)作電位現(xiàn)象動(dòng)作電位動(dòng)作電位上升支上升支下降支下降支膜電位狀態(tài)：內(nèi)正外負(fù)（去極化）膜電位狀態(tài)：內(nèi)正外負(fù)（去極化）膜電位變化幅度：膜電位變化幅度：90130mV超射值：超射值：2030mV（超射）（超射）膜兩側(cè)的電位很快又恢復(fù)到靜息時(shí)的內(nèi)膜兩側(cè)的電位很快又恢復(fù)到靜息時(shí)的內(nèi)負(fù)外正狀態(tài)，這個(gè)過(guò)程稱復(fù)極化負(fù)外正狀態(tài)，這個(gè)過(guò)程稱復(fù)極化 后電位后電位鋒電位下降支最后恢復(fù)到靜息電位水平以鋒電位下降支最后恢復(fù)到靜息電位水平以前，膜兩側(cè)電位還有一些微小而緩慢的波前，膜兩側(cè)電位還有一些微小而緩慢的波動(dòng)，稱為后電位動(dòng)，稱為后電位

12、 （正后電位和負(fù)后電位）（正后電位和負(fù)后電位） 2.動(dòng)作電位的產(chǎn)生機(jī)制動(dòng)作電位的產(chǎn)生機(jī)制 閾電位：閾電位：是決定膜上鈉離子通道是否大量開(kāi)放的膜電位是決定膜上鈉離子通道是否大量開(kāi)放的膜電位臨界值，一般比靜息電位小臨界值，一般比靜息電位小1020mV。直流電刺激對(duì)直流電刺激對(duì)膜電位的影響膜電位的影響正極下：正極下：入膜電流入膜電流（內(nèi)向電流）（內(nèi)向電流）負(fù)極下：負(fù)極下：出膜電流出膜電流（外向電流）（外向電流）動(dòng)作電位各時(shí)相膜的離子通道開(kāi)放與離子擴(kuò)散情況動(dòng)作電位各時(shí)相膜的離子通道開(kāi)放與離子擴(kuò)散情況上升相：膜電位下降到閾電位水平，使得鈉離子通道大量開(kāi)放。上升相：膜電位下降到閾電位水平，使得鈉離子通道大

13、量開(kāi)放。鈉離子通道特點(diǎn)：電壓門(mén)控、正反饋調(diào)節(jié)和時(shí)間依從。鈉離子通道特點(diǎn)：電壓門(mén)控、正反饋調(diào)節(jié)和時(shí)間依從。頂點(diǎn)數(shù)值（超射值）即鈉離子平衡電位頂點(diǎn)數(shù)值（超射值）即鈉離子平衡電位下降相：鉀離子通道大量開(kāi)放，鈉離子通道關(guān)閉。下降相：鉀離子通道大量開(kāi)放，鈉離子通道關(guān)閉。 哺乳動(dòng)物的神經(jīng)和肌細(xì)胞的靜息電位為哺乳動(dòng)物的神經(jīng)和肌細(xì)胞的靜息電位為-70-90mv，其，其閾電位約為閾電位約為-50-70mv。 4. 細(xì)胞發(fā)生細(xì)胞發(fā)生動(dòng)作電位時(shí)興動(dòng)作電位時(shí)興奮性的變化奮性的變化3. 動(dòng)作電位的特征：動(dòng)作電位的特征：“全全”或或“無(wú)無(wú)”的性質(zhì)。的性質(zhì)。絕對(duì)不應(yīng)期：絕對(duì)不應(yīng)期：0.52ms，興奮性為零。，興奮性為零。相

14、對(duì)不應(yīng)期：相對(duì)不應(yīng)期：3ms，興奮性逐漸恢復(fù)，閾強(qiáng)度很大。，興奮性逐漸恢復(fù)，閾強(qiáng)度很大。超常期：超常期：12ms興奮性稍高于正常，閾強(qiáng)度低于正常。興奮性稍高于正常，閾強(qiáng)度低于正常。低常期：低常期：70ms，興奮性低于正常，閾強(qiáng)度高于正常。，興奮性低于正常，閾強(qiáng)度高于正常。（三）細(xì)胞的局部興奮（三）細(xì)胞的局部興奮 如果給予閾下刺激，細(xì)胞不能爆發(fā)動(dòng)作電位，但可使如果給予閾下刺激，細(xì)胞不能爆發(fā)動(dòng)作電位，但可使受刺激的局部細(xì)胞膜受刺激的局部細(xì)胞膜Na通透性輕度增加，有少量通透性輕度增加，有少量Na內(nèi)內(nèi)流，局部去極化，靜息電位減小，但尚達(dá)不到閾電位的水流，局部去極化，靜息電位減小，但尚達(dá)不到閾電位的水平

15、。這種局部去極化稱為局部反應(yīng)或局部興奮。平。這種局部去極化稱為局部反應(yīng)或局部興奮。 特點(diǎn)：特點(diǎn)： 不是不是“全全”或或“無(wú)無(wú)”的的 。 可向周圍緊張性擴(kuò)布?？上蛑車o張性擴(kuò)布。 可以總和，可以總和， 分空間總合和時(shí)間總合。分空間總合和時(shí)間總合。 二、興奮在同一細(xì)胞上的傳導(dǎo)二、興奮在同一細(xì)胞上的傳導(dǎo) （一）興奮傳導(dǎo)的機(jī)制（一）興奮傳導(dǎo)的機(jī)制 興奮在同一細(xì)胞膜上興奮在同一細(xì)胞膜上的傳導(dǎo)，可用局部電流學(xué)說(shuō)來(lái)闡明。的傳導(dǎo)，可用局部電流學(xué)說(shuō)來(lái)闡明。 在興奮區(qū)，由于產(chǎn)在興奮區(qū)，由于產(chǎn)生了動(dòng)作電位，該處生了動(dòng)作電位，該處的膜兩側(cè)電位由靜息的膜兩側(cè)電位由靜息時(shí)的內(nèi)負(fù)外正轉(zhuǎn)變?yōu)闀r(shí)的內(nèi)負(fù)外正轉(zhuǎn)變?yōu)閮?nèi)正外負(fù)的反極化

16、狀內(nèi)正外負(fù)的反極化狀態(tài)，而于其相鄰的神態(tài)，而于其相鄰的神經(jīng)段仍處于內(nèi)負(fù)外正經(jīng)段仍處于內(nèi)負(fù)外正的極化狀態(tài)，因此，的極化狀態(tài)，因此，在興奮段和相鄰的未在興奮段和相鄰的未興奮段之間存在電位興奮段之間存在電位差，于是發(fā)生了電荷差，于是發(fā)生了電荷移動(dòng)，稱為局部電移動(dòng)，稱為局部電流流 。 該電流的方向，在膜外有正電荷流向興奮段，膜內(nèi)有正電該電流的方向，在膜外有正電荷流向興奮段，膜內(nèi)有正電荷流向未興奮段，因而形成了局部的電流環(huán)路。由于通過(guò)鄰近荷流向未興奮段，因而形成了局部的電流環(huán)路。由于通過(guò)鄰近未興奮段的電流是出膜電流，結(jié)果使未興奮段去極化。當(dāng)去極未興奮段的電流是出膜電流，結(jié)果使未興奮段去極化。當(dāng)去極化達(dá)閾

17、電位水平時(shí)，未興奮段轉(zhuǎn)變?yōu)榕d奮狀態(tài)。這樣的過(guò)程連化達(dá)閾電位水平時(shí)，未興奮段轉(zhuǎn)變?yōu)榕d奮狀態(tài)。這樣的過(guò)程連續(xù)在膜上進(jìn)行下去，就使興奮沿著整個(gè)細(xì)胞傳導(dǎo)。續(xù)在膜上進(jìn)行下去，就使興奮沿著整個(gè)細(xì)胞傳導(dǎo)。 有髓鞘神經(jīng)纖維的興奮傳導(dǎo)也是通過(guò)局部電流來(lái)實(shí)現(xiàn)的，有髓鞘神經(jīng)纖維的興奮傳導(dǎo)也是通過(guò)局部電流來(lái)實(shí)現(xiàn)的，但其傳導(dǎo)是跳躍式但其傳導(dǎo)是跳躍式 ，動(dòng)作電位只能在郎飛結(jié)處發(fā)生，發(fā)生后，動(dòng)作電位只能在郎飛結(jié)處發(fā)生，發(fā)生后再與下一個(gè)郎飛結(jié)間形成局部電流，使下一個(gè)結(jié)處的膜興奮，再與下一個(gè)郎飛結(jié)間形成局部電流，使下一個(gè)結(jié)處的膜興奮，如此而形成了興奮從一個(gè)郎飛結(jié)傳導(dǎo)到下一個(gè)郎飛結(jié)的跳躍式如此而形成了興奮從一個(gè)郎飛結(jié)傳導(dǎo)到下一個(gè)郎飛結(jié)的跳躍式傳導(dǎo)。傳導(dǎo)。 （二）神經(jīng)纖維的傳導(dǎo)速度與分類（二）神經(jīng)纖維的傳導(dǎo)速度與分類 神經(jīng)纖維的分類法有兩種。神經(jīng)纖維的分類法有兩種。 一種是根據(jù)傳導(dǎo)速度和后電位的差異將哺乳動(dòng)物的神經(jīng)一種是根據(jù)傳導(dǎo)速度和后電位的差異將哺乳動(dòng)物的神經(jīng)纖維分為纖維分為A、B、C三類。三類。 A類：包括有髓鞘的軀體傳入和傳出纖維，根據(jù)其平均類：包括有髓鞘的軀體傳入和傳出纖維，根據(jù)其平均傳導(dǎo)速度的快慢，又可將傳導(dǎo)速度的快慢，又可將