畜牧人

標題: 四川農業(yè)大學動物生理學 [打印本頁]

作者: lzm_001 時間: 2011-8-9 21:51
標題: 四川農業(yè)大學動物生理學
動物生理學教學大綱
一、課程的性質、地位和任務

動物生理學是生物科學的一個分支，是側重研究正常動物有機體機能活動或生命活動規(guī)律的一門科學，是生命科學的核心。本門課是高等農業(yè)院校動物類各專業(yè)的重要基本理論課程之一，屬專業(yè)基礎課。其主要先修課為動物學、動物解剖學與組織胚胎學和生物化學及細胞生物學等課程，后續(xù)課為病理學、藥理學、獸醫(yī)產科學和動物營養(yǎng)學、家畜飼養(yǎng)學、動物繁殖學、家畜環(huán)境衛(wèi)生學及動物行為學、動物生產學等課程，是在培養(yǎng)方案中占據(jù)樞紐位置的課程。動物生理學的任務是研究動物正常生命活動過程及其規(guī)律，培養(yǎng)學生運用結構與功能統(tǒng)一、局部與整體統(tǒng)一、運動與靜止統(tǒng)一、機體與環(huán)境統(tǒng)一的觀點，辨證地觀察、分析和解決生命現(xiàn)象有關問題的能力，為學習以后課程及從事動物科學、動物醫(yī)學等有關工作打下良好基礎。top 　二、課程教學基本要求

通過本課程學習，學生應獲得以下知識和能力： 1.掌握哺乳動物各器官、系統(tǒng)的正常生理機能、活動規(guī)律； 2.熟悉各有關功能間的相互聯(lián)系及其調節(jié)方式； 3.理解有機體(各器官、系統(tǒng))與內外環(huán)境之間相互影響、相互制約的關系； 4.了解其它種類動物（鳥類、魚類、人等）的某些生理特性； 5.初步具備辨證地觀察、分析和解決生命現(xiàn)象有關問題的能力； 6.能就生理學范疇內具有一定綜合性的題目獨立寫出課程論文。課程學時54，學分3，第四或第五學期進行。教學內容以高等哺乳動物生理為主，適當介紹鳥類、魚類比較生理內容，從而使學生對基本生命現(xiàn)象有較深刻的理解，同時能從生物進化層次上比較動物不同的生命活動規(guī)律，增強學生知識深度、廣度，加強學生對市場經濟多元養(yǎng)殖發(fā)展趨勢的適應能力。該課程不強調專業(yè)差別，充分體現(xiàn)專業(yè)基礎課的基礎性和通用性。并根據(jù)學生具體情況對內容作適當取舍或補充。本大綱所列內容為要求學生學習的項目（包括自學部分），建議學生按1:1~2安排自學時間。該課程內容相對復雜，一部分較難懂，要求使用多媒體教學手段。top 　三、講授綱要理論講授各章學時分配表緒論 1 細胞的基本功能 3 血液 4 循環(huán) 8 呼吸 4 消化與吸收 8 能量代謝與體溫 3 泌尿附皮膚生理 4 肌肉 3 神經系統(tǒng) 6 內分泌 5 生殖泌乳的生理基礎 2 生理科學進展專題 2 檢查討論及機動 1 top

緒論（1學時）

一、動物生理學的研究對象、任務和方法二、機體的內環(huán)境與穩(wěn)態(tài)：體液與內環(huán)境的概念, 穩(wěn)態(tài)的生理意義，生物節(jié)律三、機體機能活動的調節(jié)（一）調節(jié)方式: 神經調節(jié)、體液調節(jié)、自身調節(jié)（二）調控系統(tǒng)：反饋、前饋

教學說明：上課之初使學生了解課程內容總體結構，重點掌握機體機能活動的調節(jié)方式。教師結合內容指導學習方法。返回綱要　　top

　第一章細胞的基本功能（3學時）

第一節(jié) 細胞膜的基本結構（略，詳組織學）和跨膜物質轉運功能一、單純擴散二、易化擴散三、主動轉運四、出胞與入胞第二節(jié) 細胞的興奮性和生物電現(xiàn)象一、細胞的興奮性二、細胞的生物電現(xiàn)象（一）靜息電位（二）動作電位第三節(jié) 細胞的跨膜信息傳遞功能。一、通過特殊感受結構的通道蛋白質完成的跨膜信號傳遞（神經-肌肉接頭、突觸）二、由膜的特異性受體蛋白質、G-蛋白和膜的效應器酶組成的跨膜信號傳遞系統(tǒng)（理解跨膜信息傳導的概念，其具體內容可結合激素作用機理講授）

教學說明：細胞膜的跨膜物質轉運及細胞生物電現(xiàn)象和興奮性是重點。難點是細胞的跨膜信息傳遞功能。本章是后續(xù)章節(jié)的基礎，且為細胞分子水平內容，宜較多地采用多媒體手段、把握學生反應, 力求講透講懂。返回綱要　top

　第二章血液（4學時）第一節(jié) 血液的組成和理化特性一、血液的基本組成二、血漿的化學成分三、血液的理化特性第二節(jié) 血細胞生理一、紅細胞形態(tài)和數(shù)量、理化特性、生理機能及生成和破壞二、白細胞數(shù)量和分類、生理特性和機能三、血小板形態(tài)和數(shù)量、生理特性、生理機能第三節(jié) 血液凝固和纖維蛋白的溶解一、血液的凝固過程和機制, 抗凝因素、促進和延緩血液凝固的措施二、纖維蛋白溶解系統(tǒng)第四節(jié) 血量與血型一、血量二、血型血型概念紅細胞凝集現(xiàn)象與輸血動物血型及其應用　

教學說明：本章重點是掌握血液的理化特性和血細胞的主要功能, 難點是生理性止血。本章內容比較具體,先修課組織學中多有學習，可采用重點講授、部分內容自學和實驗觀察相結合的教學方法。返回綱要　　top

　第三章循環(huán)（8學時）第一節(jié) 心臟生理一、心臟的泵血功能（心動周期、心臟泵血過程、心輸出量和心力貯備等）二、心肌的生物電現(xiàn)象和生理特性第二節(jié) 血管生理一、各類血管的機能特征二、血流量、血流阻力和血壓三、動脈血壓與動脈脈搏四、靜脈血壓與靜脈回流五、微循環(huán)、組織液和淋巴液第三節(jié) 心血管活動的調節(jié)一、神經調節(jié)二、體液調節(jié)三、自身調節(jié)第四節(jié) 器官循環(huán)的特點（自學）教學說明：重點章。重點是心肌生理特性、心輸出量、動脈血壓和微循環(huán)。難點為心肌的生物電現(xiàn)象和影響心肌生理特性的因素。結合實驗現(xiàn)象講解動脈血壓及其影響因素。返回綱要　top

　第四章呼吸（4學時）呼吸的意義（廣義的呼吸，狹義的呼吸）, 呼吸的各個環(huán)節(jié)第一節(jié) 肺通氣一、結構基礎二、動力和阻力三、肺內壓和胸內壓四、肺容量和肺通氣量第二節(jié) 氣體交換一、氣體交換的原理二、影響氣體交換的因素第三節(jié) 氣體在血液中的運輸一、氣體在血液中的存在形式二、氧氣運輸氧解離曲線三、二氧化碳運輸二氧化碳解離曲線第四節(jié) 呼吸的調節(jié)一、呼吸中樞及呼吸節(jié)律的維持二、呼吸的反射性調節(jié)三、呼吸的體液性調節(jié) 第五節(jié) 鳥類呼吸生理特點（選講）第六節(jié) 魚類呼吸生理特點（選講）教學說明：肺通氣和氣體交換是重點; 難點為胸內負壓、氧解離曲線及呼吸運動的調節(jié)。呼吸運動的調節(jié)部分與循環(huán)調節(jié)對應起來講解, 易形成整體認識。返回綱要　　top

　第五章消化與吸收（8學時）第一節(jié) 概述一、消化的方式二、胃腸道功能調節(jié) （神經支配、胃腸道激素）第二節(jié) 機械性消化一、內臟平滑肌的生理特性二、咀嚼和吞咽三、單胃運動與胃排空四、小腸運動五、大腸運動與排糞第三節(jié) 化學性消化一、消化酶的特性與作用二、唾液三、胃液四、小腸消化液胰液、膽汁、小腸液第四節(jié) 微生物消化一、反芻動物瘤胃內消化二、復胃運動前胃運動反芻噯氣食管溝反射三、草食動物大腸內消化(盲腸、結腸) 第五節(jié) 吸收一、吸收的部位、機理（參見I-1）二、各種營養(yǎng)成分的吸收第六節(jié) 消化機能的整體性第七節(jié) 禽類消化機能的特點

教學說明：重點章。單胃的消化功能、小腸消化與吸收、復胃消化特點及消化腺分泌的調節(jié)是本章重點。課堂使用圖表, 注重歸納總結, 實驗中加深理解。使學生明確食物在消化道中進行消化和吸收的基本過程, 神經、體液因素對消化腺分泌和消化管運動的調節(jié)作用等知識。返回綱要　　top 　第六章能量代謝與體溫（3學時）第一節(jié) 能量代謝一、能量（總能可消化能代謝能凈能）二、能量代謝測定方法（呼吸商等）三、基礎代謝與靜止能量代謝四、影響能量代謝的因素第二節(jié) 高等脊椎動物的體溫一、體溫及其正常變異二、機體的產熱和散熱三、體溫調節(jié)第三節(jié) 低等脊椎動物的體溫（魚類兩棲類爬行類）

教學說明：了解能量代謝的一般概念, 明確體溫相對恒定的意義及體溫調節(jié)的機制。通過基本概念和理論的學習, 為后續(xù)課動物營養(yǎng)學、環(huán)境衛(wèi)生學等打下基礎。返回綱要　　top 　

第七章泌尿附皮膚生理（4學時）第一節(jié) 腎臟的結構特點和腎臟血液循環(huán)的特征第二節(jié) 尿的生成一、尿的生成過程（腎小球的濾過作用腎小管、集合管的重吸收與分泌排泄作用影響尿生成的因素）二、尿的濃縮與稀釋(逆流倍增假說) 三、排尿及其調節(jié)第三節(jié) 腎臟在維持穩(wěn)態(tài)方面的作用一、機體水鹽平衡調節(jié) （哺乳動物，鳥類、魚類選講）二、機體內酸堿平衡調節(jié) （血液呼吸腎臟等途徑）第四節(jié) 皮膚及其附屬結構(被毛)

教學說明：本章重點是尿的生成過程及影響因素, 難點是尿濃縮和稀釋的機制。應利用多媒體手段，在復習好腎臟組織結構的基礎上講授。學生除掌握重點外, 還要了解排泄對維持機體穩(wěn)態(tài)的意義及皮膚的基本生理機能。返回綱要　　top 　

第八章肌肉（3學時）第一節(jié) 骨骼肌的收縮機制一、骨骼肌的超微結構二、骨骼肌的興奮-收縮耦聯(lián)三、骨骼肌收縮的分子機制第二節(jié) 骨骼肌的生理特性一、骨骼肌收縮的基本形式二、骨骼肌收縮的機械工作三、骨骼肌收縮的能量代謝　　　　返回綱要 top

第九章神經系統(tǒng)（6學時）第一節(jié) 神經元活動的一般特征一、神經元與神經膠質細胞二、經典的突觸傳遞與非突觸性傳遞三、神經遞質與受體第二節(jié) 反射活動的一般規(guī)律一、反射與反射弧二、中樞神經元的聯(lián)系方式三、中樞內興奮傳導的特征四、中樞抑制五、反射活動的協(xié)調第三節(jié) 神經系統(tǒng)的感覺機能一、感受器的一般生理特征二、脊髓的感覺傳導功能丘腦的感覺投射系統(tǒng) 大腦皮層的感覺分析機能第四節(jié) 神經系統(tǒng)對軀體運動的調節(jié)一、脊髓對軀體運動的調節(jié)二、低位腦干對肌緊張的調節(jié)三、小腦對軀體運動的調節(jié)四、大腦皮層對軀體運動的調節(jié)第五節(jié) 神經系統(tǒng)對內臟活動的調節(jié)一、植物性神經的結構和機能特征二、內臟活動的中樞性調節(jié)第六節(jié) 高級神經活動一、條件反射二、動力定型三、神經活動類型四、覺醒與睡眠

教學說明：重點為突觸傳遞、反射活動規(guī)律、植物性神經機能及條件反射。本章內容普遍較難, 應注意復習有關形態(tài)結構, 以幫助理解。返回綱要　　top

　第十章內分泌（5學時）第一節(jié) 概述一、內分泌和激素的概念二、激素作用的一般特征三、激素作用的機理四、激素分泌的調節(jié)第二節(jié) 下丘腦-垂體一、下丘腦的內分泌功能二、腦垂體的內分泌功能（神經垂體、腺垂體）第三節(jié) 甲狀腺和甲狀旁腺一、甲狀腺激素的合成、轉運及作用二、降鈣素、甲狀旁腺素及維生素D3的生理作用與調節(jié)第四節(jié) 腎上腺一、皮質激素的生理機能及其調節(jié)二、髓質激素的生理機能及其調節(jié)第五節(jié) 性腺一、睪丸分泌的主要激素和作用二、卵巢分泌的主要激素和作用第六節(jié) 其它內分泌腺一、胰島激素二、胸腺激素三、松果體激素四、前列腺素

教學說明：重點章。本章重點為激素的作用特點、下丘腦- 垂體系統(tǒng)和各主要內分泌腺的功能。激素作用機理為本章難點。建議詳細講解并舉有關畜牧獸醫(yī)中激素應用的例子?？蓞㈤喩滩?quot;激素化學"章。返回綱要　　top 　

第十一章生殖泌乳的生理基礎（2學時）第一節(jié) 生殖生理基礎一、初情期和性成熟二、雄性生殖生理 (睪丸的機能附睪副性腺的機能精液精子的代謝和運動) 三、雌性生殖生理 (卵巢的機能發(fā)情周期受精妊娠分娩胎盤的內分泌功能) 四、神經和內分泌系統(tǒng)對生殖機能的調節(jié)五、禽類生殖生理特點第二節(jié) 泌乳一、泌乳的概念二、乳腺的發(fā)育及其調節(jié) 三、乳的分泌與排出乳的生成過程乳分泌排出的調節(jié)

教學說明：本章內容在后續(xù)課動物繁殖學、產科學及養(yǎng)牛學、養(yǎng)羊學中將全面和系統(tǒng)講授，因此生理課中著重學習有關基礎知識。配子產生、成熟過程, 睪丸和卵巢的機能、發(fā)情周期與激素調節(jié)及乳腺的發(fā)育及其調節(jié)為本章重點。配子生成、受精、著床的神經內分泌調節(jié)為難點。乳是畜產品的一大門類，應予講授。返回綱要　　top

　　生理科學進展專題（2學時）

四、教材與主要參考書

教材: 《家畜生理學(第四版)》陳杰主編普通高等教育“十五”國家級規(guī)劃教材面向21世紀課程教材中國農業(yè)出版社 2003.12

《動物生理學》楊秀平主編面向21世紀課程教材高等教育出版社 2002.9 《動物生理學》張玉生等主編，高等農業(yè)院校合編教材吉林人民出版社,2000.7 《人體及動物生理學》王玢主編高等教育出版社

參考書: 《生理學(第四版)》張鏡如主編衛(wèi)生部規(guī)劃教材人民衛(wèi)生出版社1996.9 《動物生理學(第二版)》陳守良主編北京大學出版社, 1996年2月《生理學大綱》吳襄主編高等教育出版社, 《魚類生理學》趙維信主編高等教育出版社, 《比較生理學》李永材,黃益明主編高等教育出版社, 《家畜生理學原理》向濤編著農業(yè)出版社,1990.6 《Dukes' Physiology of Domestic Animals》Swenson 1984.10-th Edi. top

五、改革說明

1.指導思想課程覆蓋面加寬，以體現(xiàn)基礎性和通用性；注重方法指導，培養(yǎng)學習技能；通過內容、形式和手段的更新實現(xiàn)素質教育。 2.教學內容注意與前后課程的銜接，明確內容上的分工，減少不必要的重復；從課堂教學需要出發(fā)，講清基本內容，突出重點難點，避免面面俱到；反映生理學新近研究內容，增設生理科學進展專題。 3.學時與教學手段講授學時從牧醫(yī)藥學等專業(yè)的70學時減為54學時。重點講授和安排部分內容自學相結合；采用多媒體教學，力爭保證質量、提高效率。 4.課程考核課程成績由平時考試與討論、期中測驗或作業(yè)及期末筆試三部分綜合評定，體現(xiàn)全程全面考核，并力爭評分與評語（考試講評等）結合。top　

作者: lzm_001 時間: 2011-8-9 21:52

緒論

（帶有普遍和總括的性質）

目的要求：了解動物生理學的任務、研究內容、研究方法，理解機體生理功能調節(jié)的方式。掌握新陳代謝、興奮性等基本概念。

第一節(jié) 動物生理學學科概述

一、動物生理學的研究內容與方法

1．動物生理學學科地位

生理學是生物學的一個分支，是研究生命活動現(xiàn)象及其規(guī)律的科學。即生命活動的現(xiàn)象、過程、規(guī)律、機制及其在整體活動中的意義的科學。動物生理學作為畜牧獸醫(yī)科學的重要基礎理論學科之一，其任務就是研究正常動物體及其器官、組織等組成部分所表現(xiàn)的各種生命現(xiàn)象的活動規(guī)律和生理功能，闡明其產生的原理，以及機體內、外環(huán)境變化對這些活動的影響。

掌握好生理知識，為今后學習其他學科、以及將來從事畜牧獸醫(yī)實踐中保持和增進動物正常的生理狀態(tài)、有效地防治疫病提供必要的理論基礎。

健康不僅僅是免于疾病和衰弱，而且是機體、精神和社會諸方面均處于完滿狀態(tài)。疾病是機體受到環(huán)境的刺激（或緊張）產生不適應、不協(xié)調，使機體與內、外環(huán)境平衡失調，而影響整個人體內部環(huán)境（指遺傳、素質、代謝、免疫等）穩(wěn)定，導致全身、局部或器官功能及結構上的損害?！F(xiàn)代醫(yī)學導論（38頁WHO定義）

<淵源> 醫(yī)學的需要和發(fā)展——周衍椒《生理學Ⅱ》P9等

生理學和別的學科一樣，是人類實踐的產物，反過來又為實踐服務。生理學的形成與發(fā)展與臨床醫(yī)學有密切關系。勞動人民與疾病斗爭積累正常功能知識，由醫(yī)學工作者加以概括總結，記于書籍中。

成書于兩千多年前的《黃帝內經》（公元前300-400年）中就有了經絡、臟腑、七情六淫（陰陽五行說【木火土金水】把病因分外因“六淫”：風、寒、暑、濕、燥、火和內因“七情”：喜、怒、憂、思、悲、恐、驚）、營衛(wèi)氣血等生理理論?！叭舴虬顺咧?，皮肉在此，外可度量切循而得之，其死可解剖而視之，其臟之堅脆，腑之大小，谷之多少，脈之長短，血之清濁，氣之多少，……皆有大數(shù)?！薄靶闹魃碇}”，“經脈流行不止，環(huán)周不休。”

古希臘醫(yī)書中也有有關記載。“醫(yī)學之父”古希臘希波克拉底（Hippocrates② BC460-BC377，《醫(yī)學文集》BC三世紀）。

古羅馬名醫(yī)Galen（公元129-199）提出“解剖推論功能”，并做了初步的動物活體解剖，用從狗、猴身上得到的知識推斷人的情況（肝分5葉，實為2葉）。他一生寫了131部醫(yī)學著作，其中83部流傳至今。他提出三位一體的“靈氣說”，心血潮運動說：肝臟產生自然之氣；肺臟產生生命之氣；腦產生智慧之氣。與宗教需求一致，被聘為御醫(yī)、神醫(yī)學家。

15世紀后半葉，文藝復興爆發(fā)，首開人體解剖的先河。

16世紀，比利時學者Vesalius(1514~1564)，23歲時在意大利巴丟阿大學獲博士學位并被聘為外科學和解剖學教授。1543年29歲時發(fā)表《人體結構》（De Humani Cooporis Fabriea,人與猿骨骼200多處不同）。和同一年哥白尼發(fā)表的《天體運行論》沖擊了神學觀念和蓋倫的陳腐之見，受到保守勢力的圍攻迫害，不得不辭職放棄研究，擔任了西班牙皇帝的御醫(yī)。后來赴耶路撒冷朝圣贖罪，歸途中遇難死于一個孤島，年僅50歲。（〈臨床醫(yī)學導論〉P17）

16世紀Jean Femel 開始用亞里士多德（公元前384—公元前322）提出的physiologia一詞來稱呼研究人體結構與功能的這部分醫(yī)學。但實際上直到17世紀生理學與解剖學一樣還只是醫(yī)學中的一章。

1553年西班牙人塞爾維特（Servetus 1511—1553年）發(fā)表了《基督教的復興》，提出肺循環(huán)。被宗教所火烤兩小時處死。1559年維薩里的學生和接續(xù)者哥倫布詳細闡述了肺循環(huán)。1603年意大利人法布里修斯教發(fā)現(xiàn)靜脈瓣。他的學生哈維繼續(xù)了有關的研究。

1628年英國醫(yī)生威廉•哈維（William Harvey 1578—1657）出版了《論心臟和血液的運動》一書，闡述了血液循環(huán)的途徑，指出心臟是血循的中心。標志著近代生理學即實驗生理學開始成為一門獨立的科學。也首先把動物實驗方法引進生理學領域。因此哈維被稱為近代生理學的奠基人。

近代生理學創(chuàng)始人、生理學之父法國人克勞德•貝爾納（Claude Bernard 1813—1878）指出“醫(yī)學是關于疾病的科學，而生理學是關于生命的科學。所以后者比前者更有普遍性。這就是為什么說生理學必然是醫(yī)學的科學基礎。一個醫(yī)師要研究生病的人，要用生理學來闡明和發(fā)展關于疾病的科學?！本褪钦f生理學可為醫(yī)學提供理論和方法（實驗技術）。

1847年Ludwig發(fā)明記紋鼓（Kymogragh）。這一時期實驗生理學發(fā)展較快。但主要進行的是器官、系統(tǒng)水平的研究。

20世紀初，巴甫洛夫（И.П.Павлов）用慢性動物實驗方法，深入探討了當時生物科學的禁區(qū)——大腦的功能，并創(chuàng)建了高級神經活動系統(tǒng)，對醫(yī)學、心理學、生理學以及哲學產生了深遠的影響。

本世紀五十年代以來，由于數(shù)學、物理、化學等基礎科學的迅速發(fā)展以及新技術的應用（細胞培養(yǎng)、電鏡、組化、同位素、電子學、遙控、計算機等），促使生理學的研究向細胞分子水平與整體水平深入，也派生出許多跨學科的綜合性研究領域，生理學知識不斷豐富、更新。

祖國傳統(tǒng)醫(yī)學重經絡學說，忽視人體解剖。如華佗的外科手術的失傳。我國近代生理學起于1925年留美回國創(chuàng)建北京協(xié)和醫(yī)院生理系的系主任林可勝等25人發(fā)起成立了中國生理學會，隨即出版了《中國生理學雜志》，起到很好的推動作用。1953年改稱為《生理學報》。林可勝（1897-1969）1968年到臺灣建實驗室，1969年8月返美，9月因食道癌病逝。蔡翹1925年從美國回來后到復旦大學生物學系。

2．生理學研究內容

三個水平：細胞、分子水平（普通生理學），

器官、系統(tǒng)，

整體水平：器官、系統(tǒng)之間，機體與環(huán)境

活動規(guī)律、生理功能，產生的原理、相互影響、控制調節(jié)等。

“機制”即機理（mechanism）：機器的構造和動作原理，借以用來表達機能的內在活動方式。生理學屬機能（function）學科/形態(tài)學：解剖、組織學

生理學按不同研究對象，可分為植物生理學、動物生理學等。其中根據(jù)不同動物又分為人體生理學、家畜生理學、魚類生理學、鳥類生理學、昆蟲生理學等。此外，根據(jù)不同研究器官，又分為循環(huán)生理學、呼吸生理學、腎臟生理學等。不分植物、動物、專門研究闡明生物體基本命特征及其活動規(guī)律的科學則為普通生理學。

3．研究方法

概括地分為觀察與、實驗兩種。所謂“觀察”，是以動物活體（包括整體、器官、組織或細胞）為觀察對象，以物理學或化學的基本方法為手段，通過選題設計、實驗觀察、數(shù)據(jù)處理、科學分析得出對生命活動規(guī)律的認識。

在器官、系統(tǒng)水平下實驗方法分為急性實驗和慢性實驗。急性實驗又分為在體和離體實驗，離體實驗實驗后動物不能生存。急性實驗屬分析法。急性實驗有一定的片面性和局限性。急性實驗需無痛前提。1846年，美國醫(yī)生莫頓（Morton）首次采用乙醚全麻并獲得成功。慢性實驗通過造瘺、摘除，待手術創(chuàng)傷恢復后用于試驗，屬綜合法，整體性的，但應用范圍受限。兩種都有局限性和優(yōu)缺點，選用時要與目的相適應并對結果作正確估價。

新方法、新技術?？刂普?、信息論，數(shù)學化：清楚、確切、精密

二、動物生理學的基本觀點

向濤、李宗仁家畜組織學與胚胎學（第6-7頁）

根本指導思想（哲學依據(jù)）是辨證唯物主義，克服了唯心主義“活力論”、不可知論、行而上學。法國人拉•美特里在《人是機器》一書中提出“機械論”，反對神學、唯心主義、經院哲學，把生理學和物理學結合。

1．運動和靜止相統(tǒng)一的觀點：運動性——動態(tài)變化（強調過程）——動態(tài)平衡，量變達到一定的界限就會發(fā)生質變。

2．功能與結構相統(tǒng)一的觀點結構特點產生并決定功能。解剖學 (Anatomy) 、組織學(Histology) 、胚胎學(Embryology).

3．局部與整體相統(tǒng)一的觀點系統(tǒng)——系統(tǒng)論，有機體。任何器官系統(tǒng)的生理活動實質上是整體生理活動在局部的反映和表現(xiàn)。

4．機體與環(huán)境相統(tǒng)一的觀點條件性、受制、適應、影響（內環(huán)境）。

（124也可歸結為發(fā)生發(fā)展的進化觀點英國的達爾文（Darwin 1809-1882）在1859年發(fā)表了《物種起源》一書。德國的?？蔂枺℉aeekel 1834-1919）指出，生物胚胎發(fā)育過程反映了其各種系進化的各個主要階段。1665年英國人虎克（Hooke 1635-1703）提出了細胞概念。1839年德國生物學家施旺（Sehwann 1810-1882）發(fā)表《關于動植物結構和生物相似性的顯微研究》。

5．機體生理活動的共同性和特殊性用低等動物研究高等動物有關機能是必要的和可能的。指導實驗動物選擇，結果推論要慎重，避免簡單套用。

第二節(jié) 生命的基本特征

新陳代謝、新奮性和生殖是各種生物體生命活動的基本特征。

一、新陳代謝（metabolism）

取本義，指機體與外界環(huán)境之間進行的物質和能量的交換，以及機體內部所實現(xiàn)的物質和能量的轉變、轉移。

從運動形式看：物質代謝（生化）與能量代謝（第六章）；

從運動方向看：同化作用（主要是合成代謝）與異化作用；

從分子變化看：合成代謝與分解代謝。

二、興奮性（應激性）

1．興奮性含義及其變遷

十九世紀中后期實驗發(fā)現(xiàn)：某些組織或細胞受到一些外界刺激時有發(fā)生反應的能力，稱為興奮性（excitability），或應激性。把由于環(huán)境變化引起內部代謝或/和外表活動發(fā)生改變稱為反應。

盡管事實上，幾乎所有活組織或細胞都具有興奮性，只是反應的靈敏度和反應的表現(xiàn)形式有所不同。通常動物組織中，以神經和肌細胞，以及某些腺細胞表現(xiàn)出較高的興奮性，因此被稱為可興奮細胞或可興奮組織。發(fā)生的反應（肌細胞收縮或腺細胞分泌等）稱為興奮(excitation)。指新陳代謝由靜到動、或由弱變強；反之叫抑制（inhibition）。抑制必須以興奮為前提，死的也不會抑制，因此說，機體的最基本的反應形式是興奮。興奮和抑制是相互聯(lián)系、相互制約，都是活細胞具有興奮性的表現(xiàn)。興奮是興奮性的表現(xiàn)，興奮性則是興奮的前提。

隨著電生理技術的發(fā)展和實驗資料的積累，發(fā)現(xiàn)細胞組織表現(xiàn)興奮的共同特征是產生動作電位，并且是表現(xiàn)其它功能的前提或觸發(fā)因素。因此在近代生理學中，興奮性被理解為細胞在受刺激時產生動作電位的能力；而興奮一詞就成為產生動作電位的過程或動作電位的同義語了。（動作電位見下章）應激性概念更寬泛些。適應性（adaptation）。

2.刺激引起興奮的條件（組織的機能狀態(tài)）和閾刺激（threshold stimulus）

實驗表明，刺激要引起組織細胞發(fā)生興奮，必須在以下參數(shù)達到某一臨界值：刺激的強度、持續(xù)時間及強度對于時間的變化率（斜率）；而且這三者對于引起某一組織或細胞的興奮并不是一個固定值，它們存在著相互影響的關系。

刺激就是引起機體（細胞、組織、器官或整體）的活動狀態(tài)發(fā)生改變的任何反應（快反應或慢反應）。

電刺激——并不是生理刺激，但易精確地控制、可重復、記錄、一定范圍內無損傷、常用。方波刺激時（實驗裝置：通直流電，通電瞬間陰極部位收縮，通電過程中無變化，斷電瞬間陽極部位收縮，即極性法則），強度時間變化率接近恒定（為無窮大），通過實驗可得出強度-時間曲線。

圖一（上醫(yī)ⅡP13,韓ⅢP6）閾值曲線與正雙曲線區(qū)別：含義不同；某點后平行，正雙曲線逐漸接近坐標軸；不對稱，近x、遠y，正雙曲線等距。

一定范圍內，引起興奮的強度對時間呈反變關系。

線上閾刺激，右上方為閾上（supro-）刺激，左下方為閾下(sub-)刺激，單個閾下刺激并非不產生任何影響。

基強度（rheobase），閾強度（threshold intensity）、時間閾值（chronary，法國生理學家Lapicque1907年提出，陳守良1909?），電熱療法10A,20kHz。

閾值小說明興奮性高。

3.組織興奮及其恢復過程中興奮性的變化

普遍現(xiàn)象：在細胞接受一次刺激而出現(xiàn)興奮的當時和以后的一個短時間內，它們的興奮性將經歷一系列有次序的變化，然后才恢復正常。這一特性說明，在細胞或組織接受連續(xù)刺激時，有可能由于它們接受前一刺激而改變了對后來刺激的反應能力。

實驗裝置：二刺激、時間間隔、第二刺激強度：條件刺激、測試刺激、條件-測試法。絕對不應期（0.3ms）、相對不應期（3ms）、超常期（12ms）、低常期（20ms）—哺乳動物A類神經纖維。

時程長短因被刺激對象、環(huán)境條件等而異。AP最大值（500次每秒）小于等于絕對不應期（0.2毫秒）分之一。

三、生殖

動物生長發(fā)育到一定年齡能產生相似的子代個體的特性或能力。種系的延續(xù)所必需。

第三節(jié) 生理功能的調節(jié)

一、內環(huán)境和穩(wěn)態(tài)

1．內環(huán)境（internal environment）

動物機體是由大量的結構、功能各異的細胞組成（人1014個）。這些細胞直接生存于細胞外液中，而不與外環(huán)境發(fā)生接觸。細胞新陳代謝所需的養(yǎng)料來自細胞外液中，代謝產物排放到細胞外液中，再通過細胞外液與外環(huán)境溝通。由此，細胞外液被稱為機體的內環(huán)境。Bernard 1857年。

體液占體重的60%～70%，其中細胞內液占40%～45%，細胞外液占20%～25%（15%是組織液，5%是血漿）。

2．穩(wěn)態(tài)及其意義

細胞的生存對內環(huán)境條件要求很嚴格。內環(huán)境各項理化因素的相對穩(wěn)定性乃是高等動物生命存在的必要條件。然而，內環(huán)境理化性質不是絕對靜止的，而是各種物質在不斷轉換中達到相對平衡狀態(tài)，即動態(tài)平衡狀態(tài)，稱為穩(wěn)態(tài)（homeostasis,W.B.Cannon 1926 美國1871-1945）。由于細胞不斷地進行著新陳代謝，新陳代謝本身不斷地擾亂內環(huán)境的穩(wěn)態(tài)，外環(huán)境的強烈變動也可影響內環(huán)境的穩(wěn)態(tài)；為此，機體的血液循環(huán)、呼吸、消化、排泄等生理功能（即所謂植物性功能，而將運動、感覺、思維等功能則稱為動物性功能）必須不斷地進行著調節(jié)，以糾正內環(huán)境的過分變動。（恢復的方向）。穩(wěn)態(tài)是生理學核心概念，即機體依賴調節(jié)機制，對抗內外環(huán)境變化的影響，維持內環(huán)境等生命指標和生命現(xiàn)象處于動態(tài)平衡的相對穩(wěn)定狀態(tài)。又叫自穩(wěn)態(tài)。動中求靜，生命科學中基本概念?！渡砻~對比》P6

Bernard說：“生命活動的唯一目的在于維持機體內環(huán)境的恒定。它是機體自由獨立生活的必要條件?！本唧w地說，①穩(wěn)態(tài)是新陳代謝的必要保證：a溫度、PH等→酶活性→酶促反應；b水溶液滲透壓、水平衡→物質交換；②細胞正常的興奮性，膜外離子濃度；③適應能力←內環(huán)境調節(jié)←外界環(huán)境劇烈變化，如溫度。

3.生物節(jié)律

生物節(jié)律，按一定的時間順序發(fā)生變化，即按一定的時間重復出現(xiàn)，周而復始的功能活動變化節(jié)律。是遺傳決定的固有節(jié)律、內在節(jié)律及環(huán)境影響的共同結果。按周期長短分為高頻節(jié)律：短于1d，r如ECG、呼吸；中頻節(jié)律，日周期，如血壓、體溫；低頻節(jié)律，以周、月、季為周期的，主要與生殖有關。

生物節(jié)律是生物機能對環(huán)境變化的前瞻性適應。學習生物節(jié)律有助于正確理解生理數(shù)據(jù)和藥物反應。

二、生理功能的調節(jié)

機體對內外環(huán)境變化的反應，總是與這些變化想適應的，而且總是作為一個整體來進行的。這種適應性反應的實現(xiàn)是由三種調節(jié)機制來完成的，即神經調節(jié)、體液調節(jié)與器官、組織、細胞的自身調節(jié)。（細胞、組織和器官各種不同的活動，不是彼此獨立、互不相關的，而是在空間上和時間上嚴密地組織起來，互相融合，成為一個整體的活動。整合integration張玉生P21）。

1.神經調節(jié)（nervous regulation）

神經活動的基本過程是反射（reflex,指在中樞神經系統(tǒng)參與下對刺激產生的規(guī)律性的應答）。反射的概念由法國哲學家笛卡爾（Descartes.R 1595-1650）提出，刺激反應學說，中樞是脊髓腦（英國謝靈頓Sherringtons.C.S. 1857-1952;蘇巴甫洛夫 1849-1936）。反射的結構基礎為反射弧，包括五個基本環(huán)節(jié)：感受器、傳入神經、神經中樞、傳出神經和效應器。最簡單的二元反射弧的中樞為傳入神經細胞與傳出神經細胞的突觸聯(lián)系和傳出神經細胞的胞體（王玢P49）。反射調節(jié)是機體重要的調節(jié)機制，神經系統(tǒng)功能不健全時，調節(jié)將發(fā)生混亂。以前認為反射弧的通路為開環(huán)系統(tǒng)(open-loop)，后來發(fā)現(xiàn)效應器上也分布有特殊的感受細胞或感受器?？砂研骰顒有畔l(fā)回中樞，實為閉環(huán)系統(tǒng)（closed-loop system）。

巴甫洛夫將反射分為非條件反射與條件反射兩類。非條件反射是先天遺傳的，同類動物都具有的，是一種初級的神經活動。條件反射是后天獲得的，是個體在生活過程中按照它的生活條件而建立起來的，是一種高級的神經活動。條件反射形成的可能性幾乎是無限的，且可改變。所以，條件反射是更具有適應性意義的調節(jié)。

2.體液調節(jié)（humoral regulation）

體液調節(jié)是指機體某些細胞產生某些特殊的化學物質，借助于血液循環(huán)的運輸，到達全身器官組織或某一器官組織，從而引起這器官組織的某些特殊的反應。許多內分泌細胞所分泌的各種激素（hormone），就是通過體液循環(huán)的通路對機體的功能進行調節(jié)的。

有些內分泌細胞可以直接感受內環(huán)境中某種理化因素的變化，直接作出相應的反應。如血鈣離子的濃度降低引起甲狀旁腺細胞感受并分泌PTH，從而使骨鈣入血。也有些內分泌腺本身直接或間接地受到神經系統(tǒng)的調節(jié)，在這種情況下，體液調節(jié)是神經調節(jié)的一個傳出環(huán)節(jié)，是反射傳出道路的延伸。這種情況可稱為神經—體液調節(jié)。如腎上腺髓質激素的釋放，因此可以認為神經調節(jié)是機體最主要的調節(jié)方式，處于主導地位。

除激素外，某些組織、細胞產生的一些化學物質，只在局部組織液內擴散，改變鄰近組織細胞的活動。稱為局部性體液調節(jié)，或旁分泌調節(jié)。

神經調節(jié)的一般特點是比較迅速而精確，范圍局限、持續(xù)時間短暫；體液調節(jié)則出現(xiàn)比較緩慢、作用持久而彌散，兩者相互配合使生理功能調節(jié)更趨于完善。

3.自身調節(jié)（autoregulation）

自身調節(jié)指細胞、組織、器官不依賴于外來的神經或體液調節(jié)情況下，自身對刺激發(fā)生的適應性反應過程。（心肌初長→收縮力）。一般來說，自身調節(jié)的幅度較小，也不十分靈敏，但仍有一定的意義。

三、生理功能的調控模式

二十世紀40年代，通過運用數(shù)學和物理學的原理和方法，分析研究各種工程技術的控制和人體的各種功能調節(jié)，得出了一些有關調節(jié)的控制過程的共同規(guī)律，產生了一個新的學科，這就是控制論（cybernetics）。運用控制論原理分析機體的調節(jié)活動時，機體的各種功能調節(jié)可分為三類控制系統(tǒng)。（張鏡如《生理學》）。

1.非自動控制系統(tǒng)

開環(huán)系統(tǒng)，其控制部分不受受控部分的影響，即不存在反饋。在這種情況下，刺激決定著反應，而反應不能改變控制部分的活動。這種控制系統(tǒng)無自動控制的能力。在體內不多見。應激→ACTH。

2.自動（feedback）控制系統(tǒng) （見下圖，上醫(yī)ⅡP6）

反饋、前饋模式圖，閉環(huán)系統(tǒng)，具有自動控制的能力。調節(jié)的結果反過來影響調節(jié)的原因和過程，稱為反饋。傳遞信息的方式是多種多樣的：電信號（神經沖動）、化學信號或機械信號，數(shù)字信號或強度信息。Se=Si+Sf；Sf為負值即負反饋（negative feedback），作用是恢復、恒定、自動化，如體溫通過下丘腦調節(jié)點。Sf為正值即正反饋，處于再生狀態(tài)或干擾觸發(fā)狀態(tài)，能強化某一生理過程、速達某一狀態(tài)，如排尿反射、分娩。

反饋調節(jié)的缺點是滯后、波動（取決于對偏差的敏感性）、矯枉過正。（穩(wěn)態(tài)與負反饋《生理學名詞對比》P10）

3.前饋控制系統(tǒng)（見上圖）

監(jiān)測裝置不是檢測輸出變量的波動，而是直接檢測到干擾信息后發(fā)出前饋（feedforward）信息，作用于控制系統(tǒng)，調整控制信息以對抗干擾信息對受控系統(tǒng)的作用，從而使輸出變量保持穩(wěn)定。

作用：預先監(jiān)測干擾，防止干擾的擾亂；或超前洞察動因，及時反應，防患于未然。條件反射活動是一種前饋控制活動。它可以避免負反饋調節(jié)的波動性和反應滯后，更好地保持穩(wěn)態(tài)。其預見性，更具有適應性意義（見食物→分泌唾液；運動員臨場興奮）。但前饋控制引致的反應有可能失誤；見到未吃到的也分泌唾液，失落。

本章要求：

（一）概念：

動物生理學、*生理實驗、興奮性、興奮、閾刺激、基強度、時值、自我復制、*生物節(jié)律、內環(huán)境、穩(wěn)態(tài)、反饋、*前饋、*整合、自身調節(jié)。

（二）思考題：

1. 可以從哪幾個水平研究動物生理學？

2. 動物生理學的研究方法一般包括哪些？

3. 何為穩(wěn)態(tài)，其生理意義是什么？

4. *何為反饋？其生理意義是什么？（正、負）

5. 舉例說明機體機能活動的神經、體液調節(jié)方式之特點和相互關系？

作者: lzm_001 時間: 2011-8-9 21:55
第一章細胞的基本功能

目的要求：了解細胞膜的基本結構和物質轉運功能。掌握生物電產生和興奮傳導的基本原理。了解神經纖維的功能。掌握肌肉收縮原理和調節(jié)機制。

細胞是生物體的基本結構和功能單位。體內所有的生理功能和生化反應都是在細胞及其產物（如細胞間隙內的膠原蛋白和蛋白聚糖）的物質基礎上進行的。一百多年前，光學顯微鏡的發(fā)明促進了細胞的發(fā)現(xiàn)（人眼0.1mm以上；光鏡0.1μm，最大的是卵細胞的直徑100μm左右甚至數(shù)厘米；最小的是小腦顆粒細胞直徑為4μm）。此后對細胞結構和功能的研究，經歷了細胞水平、亞細胞水平和分子水平等具有時代特征的研究層次，揭示出眾多生命現(xiàn)象的機制，積累了及其豐富的科學資料。因此，學習生理學應由細胞生理開始。

第一節(jié) 細胞膜的基本結構功能

一切動物細胞都被一層薄膜所包被，稱為細胞膜或質膜（plasma membrane）。它把細胞內容物和內環(huán)境分隔開來，完整而又相對獨立，可防胞液流失、保細胞內穩(wěn)定、屏障。新陳代謝不斷消耗氧氣和養(yǎng)料，同時產生二氧化碳和其他終產物。這些成分進出細胞都必須經過細胞膜，即物質的跨膜轉運過程。因此，細胞膜必然是一個具有特殊結構和功能的半透性膜，選擇性。細胞內部也存在著類似細胞膜的膜性結構，與胞漿間屏障+物質轉運。

膜除了有物質轉運的功能外，還有跨膜信息傳遞和能量轉換功能（線粒體氧化磷酸化和葉綠體的光合作用），這些功能的機制是由膜的分子組成和結構決定的。膜成分中的脂質分子層主要起了屏障作用，膜中的特殊蛋白質則與物質、能量和信息的跨膜轉運和轉換有關。（物質轉運、能量轉換、細胞識別、細胞免疫、神經傳導、代謝調控以及特殊的藥物作用，腫瘤發(fā)生等等。70年代以來，分子生物學和細胞生物學中最活躍的領域之一。門戶——接受各種刺激）。

一、膜的化學組成和分子結構（組織學已學，略）

19世紀中葉K.W.Mageli發(fā)現(xiàn)細胞表面有阻礙染料進入的現(xiàn)象，提示膜結構的存在；1899年E.Oveiton發(fā)現(xiàn)脂溶性大的物質易入胞，推想應為脂類屏障。1925年荷蘭人E.Gorter和F.Grendel用丙酮抽提紅細胞膜結構，計算出紅細胞膜平鋪面積約為其表面積的兩倍，提出脂質雙分子層模型.成立前提：a.紅細胞的全部脂質都在膜上；b.丙酮法抽提完全；c.RBC平均表面積估算正確。（70%~80%偏低）；40年后Bar重復這一試驗發(fā)現(xiàn)紅細胞膜平鋪面積應不是70%～80%，而是1.5倍還有蛋白質表面，同時干膜面積是99μm2，濕膜面積則為145μm2。兩項誤差相抵，結果基本正確。

從低等生物草履蟲直至高等哺乳動物的各種細胞，都具有類似的細胞膜結構。在電鏡下

可分為三層，即在膜的靠內外兩側各有一條厚約2.5~4nm的電子致密帶，中間夾有一條厚約2.5nm的通明帶，總厚度約7.0~7.5nm。這種結構也見于其它生物膜，被認為是一種細胞中普遍存在的基本結構形式。稱為單位膜（unit membrane）或生物膜。

各種膜性結構主要由脂質、蛋白質、和糖類以及水、金屬離子等物質組成；盡管不同來源的膜中它們的比例有所不同，但一般糖類只占極少量。如以重量計算，膜中蛋白質約為脂質的1~4倍不等，但分子數(shù)量上脂質為蛋白質的100倍以上。例如紅細胞膜干重中，蛋白質占52%，脂類占40%，糖類占8%。（功能簡單的細胞膜蛋白種類含量少，如神經鞘？只有3種，占18%；功能復雜則膜蛋白含量多，線粒體內膜有60種，占膜干重的75%）。

盡管目前還沒有一種能夠直接觀察膜的分子結構的較為方便的技術和方法，但從研究中30年代以來提出了各種假說有數(shù)十種，其中得到較多實驗事實支持而目前仍為大多數(shù)人所接受的是美國的S.J.Singer和G.L.Nicholsom于1972年提出的流體鑲嵌模型（fluid mosaic model）。這一假想模型的基本內容是：膜的共同結構特點是以液態(tài)脂質雙分子層為基架，其中鑲嵌著具有不同分子結構、因而也具有不同生理功能的蛋白質，后者主要以α-螺旋或球型蛋白質的形式存在。其局限性在于未表達出流動性不均一，Jain與White提出了“板塊與鑲嵌模型”。

生物膜中分子間作用力的類型：靜電力、疏水力、范德華引力。后兩種力相互補充。

1.脂質雙分子層

磷脂類占70%以上，膽固醇（甾體-8碳支鏈）＜30%，還有少量屬鞘脂類（與磷脂類似，但不含甘油）的物質。磷脂類基本結構如下：

堿基—磷酸根—CH-CH2（甘油）—脂酸

脂酸

堿基包括膽堿、乙醇胺、肌醇和磷脂酰絲氨酸4種。

磷脂分子為雙極性（雙嗜性）分子（親水性—極性部分是磷酸和堿基；疏水性—非極性部分是兩條烴基鏈。水面分別排列在下、上和在水中則位于外、內）。這種結構熱力學穩(wěn)定，可以自動形成和維持。脂質的熔點（即相變溫度Tc,凝膠態(tài)與液晶態(tài)互變）很低，體溫條件下呈液晶態(tài)，即膜具有某種程度的流動性。因此細胞可以承受相當大的張力和外形改變而不致破裂。例如RBC擠過毛細血管。膜的流動性一般只允許脂質分子在同一分子層內作橫向運動（側向、縱軸轉）和擺動、扭轉）。而“掉頭，翻筋斗”（flip-flop）翻轉或移到另一層，是不容易或要耗能的。

不同細胞或同一細胞而所在部位不同的膜結構中，脂質的成分和含量各不相同；雙分子層的內、外兩層所含的脂質也不盡相同（內層含磷脂乙酰胺、磷脂絲胺酸多，而含傳遞信息入胞有關的磷脂肌醇少，外層主要是磷脂酰膽堿和含膽堿的鞘脂。這即膜脂的不對稱性分布）。膜脂質中膽固醇含量愈多，流動性一般愈小。膜還具有多形性：某些生理條件下（如出入胞作用、細胞融合、蛋白質跨膜運送等）均可能出現(xiàn)非脂雙層結構（如六角形相ⅡH22 、微團等）。

2.細胞膜蛋白質（包括酶）

膜蛋白質主要以兩種形式同膜脂質相結合：占20%～30%的表面蛋白質（外周蛋白質）以帶電的氨基酸或基團——極性基團與膜兩側的脂質結合；占70%～80%的結合蛋白質（內在蛋白質）通過一個或幾個疏水的α-螺旋（20～30個疏水氨基酸吸收而形成，每圈3.6個氨基酸殘基，相當于膜厚度。相鄰的α-螺旋以膜內、外兩側直鏈肽連接）即膜內疏水羥基與脂質分子結合。理論上，鑲嵌在脂質層中的蛋白質是可以橫向漂浮移位的，因而該是隨機分布的；可實際存在著的有區(qū)域性的分布；（這可能與膜內側的細胞骨架存在對某種蛋白質分子局限作用有關），以實現(xiàn)其特殊的功能：細胞與環(huán)境的物質、能量和信息交換等。

（Frye和Edidin1970年用發(fā)紅光的堿性芯香紅標記人細胞同用發(fā)綠光熒光素標記膜蛋白抗體標記離體培養(yǎng)的小鼠細胞一起培養(yǎng)，然后使它們融合，從各自分布，經過37℃40min后變?yōu)榫鶆蚍植?。光致漂白熒光恢復法，微區(qū)監(jiān)測）

3.細胞膜糖類

細胞膜糖類主要是一些寡糖鏈和多糖鏈，它們都以共價鍵的形式和膜脂質或蛋白質結合，形成糖脂和糖蛋白；這些糖鏈絕大多數(shù)是裸露在膜的外面（非細胞質）一側的。（多糖-蛋白質復合物，細胞外殼cell coat）單糖排序上的特異性作為細胞或蛋白質的“標志、天線”—抗原決定簇（可識別，與遞質、激素等結合。ABO血型物質即鞘氨醇上寡糖鏈不同。131AA+100糖殘基）。

二、細胞膜的跨膜物質轉運功能

新陳代謝過程中進出細胞各種各樣的物質：從離子、小分子到蛋白質等大分子以及團塊性固形物或液滴，它們理化性質各異，且大多不溶于脂質或水溶性大于其脂溶性。除極少數(shù)能直接通過脂質層進出細胞外，大多數(shù)物質跨膜轉運與膜蛋白質有關，至少一些團塊性固態(tài)或液態(tài)物質的進出細胞（吞噬、分泌），則與膜的更復雜的生物學過程有關。

幾種常見的跨膜物質轉運形式分述如下：——過河

1.單純擴散（simple diffusion）——游泳

分子熱運動（布朗運動，∝絕對溫度），高濃度→低濃度為擴散。物質分子移動量的大小，可用通量表示：指某種物質在每秒內通過每平方厘米的假想平面的摩爾或毫摩爾數(shù)。一般擴散通量與觀察平面兩側濃度差成正比；在混合溶液中不受其它物質濃度或移動方向影響。但離子（帶電粒子）的移動還取決于離子所受的電場力。

而在胯膜轉運時，還取決于膜對該物質通過的阻力或難易程度（主要看脂溶性大?。ǚQ膜對該物質的通透性）。水相→脂相→水相（氫鍵）

在生物體系中，物質分子（脂溶性的）按擴散原理作跨膜運動或轉運稱單純擴散。是一種單純的物理過程，區(qū)別于其它復雜的物質轉運機制。體液中存在的脂溶性物質并不很多，單純擴散方式比較肯定的是氧氣、二氧化碳等氣體分子，他們能溶于水，也溶于脂質。甾體有脂溶性，但分子量較大，近來認為也需膜上某種特殊蛋白質的“協(xié)助”（人工磷脂雙層不透，而天然膜透。不同細胞差異大，而對非電解質?。拍苁罐D運過程加快。

溶劑分子由純溶劑（或稀溶液）向溶液（或濃溶液）單方向的凈擴散現(xiàn)象稱為滲透（osmosis）。

2.易化擴散（facilitated diffusion）(高→低，但不溶于脂質或甚小，加速)

不是通過膜的脂質分子間隙，而是依靠膜上一些具有特殊結構的蛋白質分子的結構上的易變性（包括其構型和構象的改變）引起的功能改變完成的，這種易化擴散處于細胞各種環(huán)境因素改變的調控之下。（紅細胞膜上帶3蛋白，1.2×106個分子/細胞，占膜蛋白的25%，N-端在胞內，“乒-乓機理假設”運送Cl--HCO3-）

⑴載體（carrier 搬運人、媒介物）介導的易化擴散——擺渡，船

位點或結構域→變構（具體過程尚不完全清楚）→轉運→解離。

共同特性：載體蛋白質有較高的結構特異性（紅細胞膜上葡萄糖載體20萬MW，500Aa，含12個疏水性跨膜α-螺旋。右旋葡萄糖＞＞左旋葡萄糖，木糖不過）；飽和現(xiàn)象（所有載體及其結合位點都進入活動狀態(tài)）；競爭性抑制。

⑵由通道（channel海峽）介導的易化擴散 ——橋，隧道

常有一些帶電的離子如鈉離子、鉀離子、鈣離子等高→低，快速移動有關。通道蛋白質（ionophorous protein）多種，轉運相應的離子，如鈣離子通道有3種，鉀離子通道有7種以上等，這種情況與細胞在功能活動和調控方面的復雜化和精密化相一致。

通道對離子的選擇性，決定于通道開放時它的水相孔道（通量大→推測，Singer1971年若干亞單位中空環(huán)狀結構）的幾何大小和孔道壁的帶電情況（電荷和極性），因而選擇性沒有載體那樣嚴格。（陳 P32鈉離子通道通透性系數(shù) 鈉離子為1；鋰離子為1.1；氨根離子為0.27；鈣離子為0.1；鉀離子0.083。鈉離子通道面積占1/50000膜?？杀缓与喽舅?、TTX阻斷。）。

通道蛋白質的結構和功能狀態(tài)可以因細胞內外各種理化因素（電壓依從性通道、化學依從性通道）的影響而迅速改變，開放幾個或數(shù)十個毫秒后立即進入失活或關閉狀態(tài)。又推測通道蛋白質結構中可能存在著類似閘門（gate）一類的基因，決定通道蛋白質功能狀態(tài)。從意義上看，帶電離子胯膜移動時，移動本身形成跨膜電流（即離子電流）；造成胯膜電位的改變，鈣離子入胞等會引起該通道所在細胞的功能改變，因此具有轉換信息作用，是細胞環(huán)境因素影響細胞功能活動的一種方式。

以上均為被動轉運passive transport，細胞不消耗能量。

3.主動轉運（active transport）——泵，拉纖，絞索

與前兩類被動轉運中相對而言的（耗勢能）—平衡點—濃度差（電化學勢能差）為零。

膜或膜所屬的細胞來供給ATP，低→高濃度，直至運完。以神經和肌肉細胞為例，正常時膜內鉀離子和鈉離子的濃度是膜外的30倍和1/12，而低溫缺氧等情況下鈉離子和鉀離子的濃度差減少，在細胞恢復正常代謝后又可恢復。1942年Dean引入“鈉泵”概念。1957年Jens Skou發(fā)現(xiàn)。由此推斷鈉離子和鉀離子濃度的維持依賴于新陳代謝的正常進行，即膜上普遍存在著一種耗能的鈉-鉀泵，含有鈉離子—鉀離子依賴式ATP酶（毛地黃抑制）,簡稱鈉泵(sodium pump)。二聚體蛋白質（分α-亞單位和β-亞單位分別約100Kd和50Kd，α-亞單位催化作用、膜內結合鈉離子和ATP，膜外結合鉀離子或被烏本苷即箭毒ouabain結合失活；β-亞單位作用不清楚，可能與脂質結合保持活性有關）。消耗1個ATP分子，泵出了3個鈉離子，“偶聯(lián)”泵入2個鉀離子?；瘜W定比關系可變動。機理：構象變化假說，泵位點向著膜的不同側時與溶質分子結合的親合力大小不同。

主要特點：①專一性；②運送速度可達飽和；③方向性；④選擇性抑制；⑤需能，即與能量傳遞系統(tǒng)偶聯(lián)。靜止動物耗ATP的1/3用于泵離子，Lubert Sagger[美]生物化學P672。錄像中用于鈉泵20%～30%）。

鈉泵活動的意義：①細胞內高鉀離子濃度是許多代謝及反應進行的必需條件（維持細胞的靜息電位，成為可興奮細胞）；②若鈉離子大量入胞，改變滲透壓關系，水入腫脹，進而破壞細胞的結構（調節(jié)細胞體積）；③它能夠建立起一種勢能貯備，動作電位產生等。繼發(fā)性主動轉運，小腸吸收葡萄糖和氨基酸（細菌中由質子梯度推動）。ⅣP15圖初級主動轉運—磷酸化/脫磷酸化，次級主動轉運—鈉離子結合/解離。圖表P18鈉道-鈉泵比較

主動轉運是機體最重要的物質轉運形式，其它還有鈣泵，即鈣離子-鎂離子-ATP酶（肌質網膜上20000個/μm²，占膜本體蛋白的80%，膜面積的1/3。骨骼肌、心肌肌漿網膜的鈣離子比腦漿內降100倍，耗1個ATP運2個鈣離子，每秒10次），氫離子-鉀離子-ATP酶，胃粘膜壁細胞表面，與胃酸分泌有關。

4.出胞與入胞式物質轉運

出胞（外排）如分泌（內分泌激素，外分泌酶）：內質網生物合成，高爾基體（改造）囊泡形成、移動、融合、排放。

入胞（內吞）如吞噬（細菌、病毒、異物）；胞飲（脂蛋白顆粒、大分子營養(yǎng)物質）；受體（膜表面特殊受體蛋白質）介導式入胞（不下50余種，鐵離子、維生素B12.多肽類H、抗體等。四版96頁）。與質膜接觸，質膜內陷、包被、斷離入胞漿中，囊泡變成了細胞膜的一部分。（專一性攝入配體，效率高，合成受體（膽固醇）一插入膜中。人工培養(yǎng)液中的吞噬細胞1小時內吞食泡入胞漿，膜面積約為原細胞膜總面積的50%~200%。實際無明顯改變）。

5.細胞間通道（陳守良II 圖1-16。肝細胞、心肌細胞、腸平滑肌細胞等）

縫隙連接(gapjunction)，膜上6聚體蛋白質通道性結構對接（非永久，與細胞間不溝通，受環(huán)境因素影響）。允許1.0~1.5Kd以下或分子直徑小于1nm的物質分子通過，包括了電解質分子、氨基酸、葡萄糖和核苷酸等。同步性活動的可能性。

膜是被動的結構，僅僅是分子或離子篩，不具有生命性特征。膜是原生質的一部分，是用于實現(xiàn)細胞那些有重大生命意義的機能的，也都是確定細胞與外界環(huán)境間的相互關系的。（何菊人II 22頁、43頁）。

第二節(jié) 細胞的生物電現(xiàn)象

恩格斯在100多年前總結自然科學成就時指出：“地球上幾乎沒有一種變化發(fā)生而不同時顯示出電的現(xiàn)象”，生物體當然也不例外。事實上，在埃及殘存的史前古文字中，已有電魚擊人的記載。（見下圖，電鰩（Torpedo），治療風痛、頭痛）

1876年意大利波羅那大學解剖學教授L.Galvni（伽伐尼，1737-1798）在靜電機旁的桌子上解剖青蛙，他外出時學生用解剖刀觸及腿神經，引起了肌肉收縮（并且靜電機放出火花），伽伐尼作進一步觀察后提出發(fā)現(xiàn)了生物電現(xiàn)象。但伏打（Alessandro Volta）持不同意見，他認為這一現(xiàn)象（靜電機放火化）并不能說明蛙組織帶電，而可能是不同的金屬器械之間接觸而產生的電流（人工電）。他們各抒己見，激烈爭論，都深入實驗，力圖拿更有力的證據(jù)說服對方。伏打測定了許多種金屬接觸的電勢差（金屬接觸電動勢理論），排序、鋅銅弓、伏打電池（人類第一個產生穩(wěn)定電流的電源）。1830年電流計產生，實驗神經損傷電位—電流計（顯示神經沖動通過時動作電位）。新鮮的蛙坐骨神經的損傷電位約為30mv，幾個小時后逐漸消失（問此時靜息電位為多少？損傷電位機制）。1843年Emil Du Bois-Reymond說：“我成功地實現(xiàn)了近兩年來物理學家和生理學家的夢想，證明了神經本原與電的同一性?！?879年 “變質學說”。1962年Julius Bernstein（德國）根據(jù)當時關于電離和電化學的理論成果提出“膜學說”—半透膜理論，來解釋當時用粗劣的電測量儀器記錄到的生理電現(xiàn)象（膜破碎，所有離子的通透性都暫時升高。技術上單細胞達不到。電阻變小，電容變化小，未破，電阻仍很大。胞外記錄法。陳守良第28頁）。

1939年起英國Hodgkin和Huxley槍烏賊的巨大神經軸突（直徑1mm，哺乳動物最粗肌肉運動12~20μm，最細痛覺小于1μm）和電生理技術，，進行了一系列實驗（胞內記錄法）。證實靜息電位的膜學說，對動作電位的產生作了新的解釋和論證。“離子學說”（Hodgkin和B.Katz1949年提出的）闡明了靜息電位和動作電位的最一般的原理。宏觀隨70年代以來蛋白質化學和分子生物學技術的迅速發(fā)展，已可以把促成離子跨膜移動的蛋白質分子從膜結構中克隆出來，分子結構→通道功能特性，（1976年Ensin Neher和Bert Sak）膜片鉗技術，可僅觀察和記錄單個離子通道的功能活性。（河豚毒素專一性阻斷,P32推鈉道小于100個每平方微米，占膜表面積小于五千分之一）；（因為他們發(fā)現(xiàn)了細胞膜的周邊和中央部分與興奮和抑制有關的離子機制。John Carew Eccles(約翰ּ卡魯ּ埃克爾斯)、Alan Lloyd Hodgkin(艾倫ּ芬埃德ּ霍奇金)、Adrew Fieding Huxley(艾德魯ּ非爾丁ּ赫克斯利)1963年獲生理學或醫(yī)學獎。

由上可見，對于生物電現(xiàn)象的研究，只能是在人類對于電現(xiàn)象的一般規(guī)律和本質有所認識后，并隨著電測量儀器的精密化而日趨深入的（認識由表及里）。①由歷史可得到一些方法和啟示；②自由的爭論→科學實驗。假設一推論→驗證 ③選材。1938年分離海蟹鞘神經三十分之一毫米，巨軸突由許多小神經纖維細胞的軸突融合而成的胞體。④學科內借用、移植。

一、靜息電位和動作（膜）電位測量裝置

1．靜息電位(resting potential) 也稱膜電位（membrane potential），指細胞未受刺激時存在于細胞膜內外兩側的電位差。表現(xiàn)：同側表面上各點間電位相等，內外兩側存在電位差，所有動物細胞（及絕大多數(shù)植物細胞）外正內負。不同細胞靜息電位值不同。但每種細胞靜息電位值一般是穩(wěn)定的。以膜外為生理零電位表示，高：NC -90mv；骨骼肌 –70mv；平滑肌細胞 -50到-60mv；低：紅細胞 -10mv。大小是指其絕對值。（膜電池充電、放電）。

2．動作電位(action potential) 可興奮細胞受到刺激而興奮時，在原靜息電位基礎上膜兩側電壓發(fā)生快速而可逆的倒轉和復原（陽極興奮）。

膜兩側電荷分布情況：極化、去（除）極化、反極化、復極化、超極化。除極相（去極化與反極化）。

神經纖維刺激：-70至-90mv

↓ 上升支

HHHHHHHHH

+20至+40mv 超射（overshoot）

↓(復極相) 下降支

負后電位（negative after potential）

↓微小而緩慢的電位波動——后電位（afterpotential）

正后電位（positive after potential）

圖形上形成一個短促而尖銳的脈沖，習慣稱鋒電位（spiike potential）。共需0.5~1.0mS。

通常所說的神經沖動，就是指一個沿著神經纖維傳導的動作電位或鋒電位。

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二、生物電現(xiàn)象產生的機制
1．靜息電位產生的機制 “膜學說”：膜內外兩側內外離子分布的不均勻，靜息狀態(tài)下，細胞膜的選擇通透性鉀離子、鈉離子等。
表一：單位（mmol/L）
膜內膜外
鈉離子 5~15 145
鉀離子 140 5
鎂離子 30 1~2
鈣離子 1~2 2.5~5
氫離子 4乘以10-5
氯離子 4 110
K+ 外流（蛋白隔膜相吸），膜兩側電-化學勢代數(shù)和為零，凈移動為零。靜息電位≈K+平衡電位。物理化學中W.Nernst公式（1889）：
Ek=RT/ZF•Ln[K+]/[K+]i=59.5Log[K+]/[K+]I (mv);
D.q.galdman(1943): Vm=RT/F•Ln{Pk[K+]+PNa[Na+]+Pcl[cl-]I}/{Pk[K+]I+Pna[Na+]I+Pcl[cl-]}. （室溫27ْC）
（課件2.2,3.2,EK,靜息電位水平cl-不能透入）。
1939年Hodgkin等第一次精確的測出靜息電位：槍烏賊實測 -77mv, 計算-87mv；
骨骼肌實測 -90mv, 計算-95mv.
Ecl-=-88mv (蛙骨骼肌主要因素)。
實測值與K+平衡電位計算值非常接近而略小于后者。一般認為靜息時膜對Na+也有極小的通透性（相當于鉀離子的五十分之一到百分之一），小量的Na+透入膜內抵消一部分K+外移的結果。（泵下驅出不是平衡電位而是穩(wěn)態(tài)電位homeostatic potential.靜息電位與極化狀態(tài)是一個現(xiàn)象的兩種描述）。
2．鋒電位和Na+平衡電位（刺激的信息單位。鈉學說1942年）
Berstein K+通透性消失--且出現(xiàn)反極化。Hodgkin設想發(fā)生了膜對Na+通透性突然增大，且出現(xiàn)反極化，Na+電-化學勢代數(shù)和為零。實驗數(shù)據(jù)表明，動作電位所能達到的膜內正電位的數(shù)值（+45mV），正相當于Ena(+61mV)。（膜對Na+不能自由通透，但尚有殘余的K+和cl-通透）。并且實驗中隨著標本浸溶液中Na+被同等數(shù)目的葡萄糖分子所代替（使[Na+]逐漸減?。涗浀某琋a+道失活，K+道恢復。（去極化激活，延遲開放，外流→復極化，關閉。不同于形成靜息電位的鉀離子漏泄）。普魯卡因等局劑可以降低鉀離子道和鈉離子道激活，因而阻斷動作電位傳導。
3．后電位產生機制（恢復過程）--以膜外電位與鄰近比而言的
負后電位：復極化時迅速外流的K+蓄積在膜外側附近，暫時阻礙K+進一步外流所致。（如右圖）：
正后電位：生電性鈉泵作用的結果是泵出了3個鈉離子，同時泵入了2個鉀離子，消耗了1分子的ATP。（如右圖）：
哺乳動物A類神經元： ( 潛伏期不超過0.06ms )
表二：
幅度持續(xù)時間（ms）
鋒電位約90~110mV 0.5
負后電位鋒電位的5~6% 15
正后電位鋒電位的0.2% 80
4.動作電位時相與興奮性各期（對應依從）巨大神經軸突
概念，特性或能力。
神經纖維 Na+通道
絕對不應期（absduterefrectoryperiod） 0.3~0.5ms 鋒電位激活，失活
相對不應期(relativerefrectoryperiod) 0.5~1.0ms 下降支中部分復活
超常期(supranomalrefrectoryperiod) 十到幾十ms 負后電位大部分復活，膜泡位近
低常期(subnormalrefrectoryperiod) 70ms以內正后電位膜泡位遠，備用狀態(tài)。

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請看右圖：

各個時期的持續(xù)時間與正常興奮性高低有直接關系。原來興奮性越高，持續(xù)時間越短，變化快。（不應期的存在，意味著單位時間內只能發(fā)生一定次數(shù)的興奮，。

三、興奮的引起和興奮的傳導機制（P35~37）

1.閾電位和鋒電位的引起

外來刺激電流從微電極流入，胞內電荷部分的減少靜息電位→緩慢去極化。膜內負電位必須去極化到某一臨界值時，才能整段膜引發(fā)一次動作電位，這個臨界值大約比正常靜息電位小10~20mV，稱為閾電位（巨大神經軸突：-90mV,-55mV）。未達到閾電位時，雖然Na+道有一定數(shù)目開放，但此時K+通透性仍大于Na+，Na+內流被K+外流所抵消，去極化不能繼續(xù)，不能產生動作電位。只有當外來刺激引起的去極化達到閾電位時，較多量的Na+道開放，膜去極化也不再能被K+外流所抵消，又使更多的Na+道開放→Na+內流增強→Na+道開放。如此反復促進，就形成一種正反饋過程，稱為再生性循環(huán)（Hodgkin循環(huán)）。其結果是去極化迅速。形成鋒電位陡峭的上升支，直至Ena。（幾十萬分之一秒內Na+通透性增加了5000倍，是K+通透性的20~30倍）。由此可見，閾電位不是單一通道的屬性，而是在一段膜上能使Na+通道開放的數(shù)目足以引起上述再生性循環(huán)出現(xiàn)的膜內去極化的臨界水平。因此，只要外來刺激大于能引起再生性循環(huán)的水平，膜內去極化的速度就不再決定于原刺激的大小，（整個動作電位上升支的幅度也只決定于原來靜息電位的值和膜兩側鈉離子濃度差），“全或無”機制。（陳守良 P16 閾刺激、頂刺激（多細胞）?！叭驘o”，在一個不穩(wěn)定的系統(tǒng)內，反應的大小取決于這個系統(tǒng)所儲存的能量，而不決定于引發(fā)刺激的大小。1767年意大利的Fontana首先記述了心肌的這種現(xiàn)象；1871年美國的Bowditch重新發(fā)現(xiàn)；1914~1921英國的E.D.Adrian詳細地研究和闡述成為普遍真理。陳守良 13頁：三種可興奮細胞：感受器細胞、神經細胞和肌肉細胞。16頁電刺激并不是動物體內正常狀態(tài)下的生理刺激）。

閾電位是膜本身去極化的臨界值來描述動作電位的產生條件。所謂閾強度，是作用于標本時能使膜的靜息電位去極化到閾電位的外加刺激的強度，二者概念是相區(qū)別的。

靜息電位→閾電位（鈉離子內流大于鉀離子外流）20mV→超射值100mV(放大5倍)。

1．局部興奮及其特性

單個閾下刺激，刺激造成去極化，未達到閾電位水平，少量Na+道開，Na+內流疊加→

局部反應（局部興奮），很快被K+外流所抵消。（如圖所示）

刺激與負極相等時，超極化（虛線組），

不引起Na+道開放，更不能引發(fā)鋒電位。反而該處

膜更不易興奮了。見右圖：

巨軸突膜的一個小區(qū)的等放電路。通電過程中陰極電緊張升高，陽極電緊張下降；斷電后即刻陰極后壓抑，陽極后加強。請見下圖：

局部興奮（除由于刺激電流沿神經纖維擴布外，還有膜的活動結果）有以下幾個基本特性：1.不是“全或無”的，而是隨著閾下刺激的增大而增大；2.不能在膜上作遠距離的傳播。電緊張擴布迅速減小（呈指數(shù)衰減）數(shù)十至數(shù)百微米；3.可以互相疊加（時間性和空間性總和）；4.不表現(xiàn)不應期。

這在細胞本身也不很大（如神經元細胞體上）還是有重要生理意義的。體內某些感受器細胞、部分腺細胞和平滑肌細胞，以及神經細胞體上的突觸后膜和骨骼肌細胞的終極膜，受到刺激時不動作電位，而只出現(xiàn)原有靜息電位的微弱而緩慢的變動，分別稱為感受器電位、慢電位、突觸后電位和終極電位。它們也具有類似局部興奮的特性。這些形式的電變化，實際是使另一細胞或同一細胞的其他部分的膜產生“全或無”式動作電位的過渡性變化。

2．興奮在同一細胞上的傳導機制

（美國芝加哥大學生理學教授黎利，濃硝酸中用鐵絲套玻璃管）?？膳d奮細胞任何一處

膜產生動作電位，在興奮膜反極化時與臨近膜電位的差值可達90~130mV，這對臨近的靜息電位狀態(tài)的膜足以構成閾刺激（數(shù)倍以上），具體講就是電勢差通過導電的膜兩側而有電荷移動，稱為局部電流（local current），個細胞的傳導。（膜內外未興奮→已興奮

不易發(fā)生阻滯 ‌‌‌‌‌↓

去極化→達閾電位→自己的動作電位）

無髓NF，髓鞘脂質不導電，郎飛節(jié)（無鈉離子道。日本生理學家田崎1941~1943年間說象只能在郎正氏節(jié)處停車的快車）低等的槍烏賊需要進行快速神經反應，只能靠進化中增大軸突直徑（電阻變?。﹣韺崿F(xiàn)，巨神經出現(xiàn)。3個郎正節(jié)中毒→中斷；1個郎正節(jié)中毒仍可進行。（向61頁，神經干的復合動作電位）。（柏林大學教授，德國著名生理學家Johannes Mulles 1844年在實驗室稱速度不可測，比之于光速。6年后他的學生Hermamn von, Helmholtz(1821-1894)得出蛙標本平均速度為27.25m/s，但比流體在NF中通過的速度要快。是電傳導的速度為100m/s；不是電流傳導的為30萬Km/s）。一般認為無脊椎動物沒有有髓神經纖維和跳躍式傳導。某些無脊椎動物如對蝦科（Family Penaeus）蝦和蚯蚓的正中大纖維以fenstration node(FN；畜形結)實現(xiàn)跳躍式傳導。（Xu and Terakawa 1993 ；徐科（上海生理所））

動作電位傳播特征：可以雙向傳導，NF本身無傳入、傳出之分；不衰減，幅度不變，濃度梯度直接能源；相對不疲勞性。

無髓NF,膜動作電位,鈉離子變化八萬分之一；有髓NF，8萬分之一。（跨膜500個鈉離子每平方微米是100mV，越細 S/v大，∆C大（1%）。NF=50~100次/秒，連續(xù)9~12小時仍有傳導功能。不會無限止，鈉離子、∆C高，內滲多，鉀離子凈流量等于零。泵重建1902年Oveerton預見其必要，人70歲心肌鈉離子、鉀離子濃度如年青人）。實驗中用二硝基苯酚或氰化鈉等代謝抑制物處理NF后，Na+-K+-ATPase由于缺乏能源停止工作，動作電位后膜兩側Na+,K+狀態(tài)難以恢復情況下（向57頁），該NF仍可繼續(xù)產生動作電位達幾小時。（傳導沖動幾萬次到幾十萬次。稱守良 37頁）。擠出軸漿，換以等張K+溶液仍可進行3萬次沖動（大部分反應非傳導必需。神經元具有接受、整合和傳遞信息的功能）。

第三節(jié) 神經纖維的功能

一、神經纖維的傳導功能

㈠機理無髓有髓（何菊人 23至26頁；張玉生 212至215頁）

㈡特征

1．生理完整性（低溫、麻醉）；

2．絕緣性（神經干中含許多條NF，互不干擾，更具有精確性）；

3．雙向性（順向沖動—orthodomic impulse向軸突末梢；逆向沖動—antidromic impulse

向胞體或突）；

4．不衰減性（單根NF沖動大小不變，神經干混合，NF閾值有大小，最大刺激，

全興奮，不再增。能量來自興奮神經本身。復合動作電位compound AP,缺氧氣，粗大敏感。普魯卡因——痛覺敏感）；

5．相對不疲勞性（實驗每秒50~100次，連續(xù)9~12小時始終保持傳導功能）。

（視網膜及低等動物細胞全長很少超過幾毫米，無鋒電位。神經元足以調節(jié)遞質釋放）。

㈢傳導速度

髓鞘有無，厚→快。有直徑：傳導速度其數(shù)值是直徑的六倍。人體中最粗的直徑為20微米，傳導速度為120米每秒。無髓靠增粗，槍烏賊650微米。傳導速度的測定→診斷NF疾患以及估計神經損傷的預后有一定價值。傳導速度還受溫度的影響。

㈣NF的分類

依電生現(xiàn)特性（傳導動作電位速度）將哺乳動物外周神經分為三類（張祥 213，214頁）：A類（α、β、γ、δ）有髓，軀體入、出。直徑1~22微米，速度12~120m/s。（來自肌梭、腱器傳入的I類神經其直徑為12~22μm；來自于皮機械感傳入的II類神經的直徑是5~12μm；來自于皮痛溫傳入和肌肉深部壓傳入的III類為2~5μm）。B類，有髓，節(jié)前纖維傳入，直徑為1~3μm，速度小于2.3m/s。C類，無髓，軀體傳入，節(jié)后纖維傳出。直徑0.1~0.3μm，速度小于2.3m/s，來源于無髓的痛、溫機械傳入。（直徑大于6微米的稱為大纖維即粗纖維，小于6微米的稱為小纖維即細纖維）。

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二、神經纖維對所支配組織的作用

神經末梢的作用：功能性作用，遞質；營養(yǎng)性作用，營養(yǎng)物質、調整代謝。斷時，糖原合成減慢，蛋白質分解加速，引起肌肉萎縮。

三、神經纖維的軸漿運輸

軸漿運輸分順向和逆向運輸。順向運輸主要分快速和慢速，含遞質的囊泡如猴、貓的坐骨神經是快速的，速度為410mm/d；微管、微絲、線粒體及可溶性物質是慢速的，速度為1~12mm/d。逆向主要在對胞體活動反饋調節(jié)、疾?。ㄈ缙苽L、狂犬病等、病毒）中出現(xiàn)。辣根過氧化物酶（horseradish peroxidase,HRP）。

第四節(jié) 興奮在細胞間的傳遞

多細胞生物是一個統(tǒng)一的整體，細胞之間互相影響，協(xié)同活動是每時每刻都在發(fā)生的。比如神經調節(jié)中需要從一個NC最后到效應器（如骨骼?。┑呐d奮傳遞；內分泌腺體產生激素（可理解為腺細胞的興奮）也要經過體液到達作用于靶細胞才能發(fā)揮作用。細胞間信息傳遞中細胞膜扮演了重要角色，也就是說跨膜信號傳遞是細胞膜的重要功能之一。（張12~14頁，化解——神經、肌肉接頭，激素機理）。

興奮在細胞間傳遞的形式除了在心肌、內臟平滑肌和神經細胞之間，由于存在細胞間通道——縫隙連接，而可以進行雙向的直接電傳遞外，主要是通過神經遞質、激素等各種化學分子為媒介物而進行的。并且這些活性分子本身并不進入它們的耙細胞（一些甾體H.T4(T3)例外），而是選擇性地同耙細胞膜上具有特異性的受體結構相結合再通過跨膜信號傳遞或跨膜信號轉換（機械、電、電泳等刺激→化學）過程，最后才直接地引起耙細胞膜的電變化或其他細胞內功能的改變。（受體——receptor,主要指細胞膜上的某一特殊成分，它能與某些化學物質作特異性結合（如激動劑、拮抗劑和不同類型的受體結合產生不同生物效應）引發(fā)細胞的生物效應。也有胞漿受體和核受體。受體本質是大分子復合蛋白質或酶系。有三個特征：特異性、飽和性、可逆性）。生物體中存在多種多樣的化學活性物質以及非化學性的外界刺激信號。但作用于相應的耙細胞時，都是通過為數(shù)不多，作用形式也較類似的途徑來完成跨膜信號傳遞的，這些過程所涉及的膜蛋白質也為數(shù)不多，其基因，一級結構及功能上都較為相似。這顯然符合“生物經濟”原則。

㈠由具有特異感受結構的通道蛋白質完成的胯摸信號傳遞

1．化學門控通道

神經——肌肉接頭處。興奮（神經沖動）傳到神經末梢處，末梢釋放一定數(shù)量的Ach

分子，擴散過間隙到運動終極膜，與終極膜上的“受體”結合，最后引起整個肌細胞的興奮與收縮。這種煙堿型Ach“受體”的結構已被基本搞清楚了。

N型—Ach“受體”是由4種不同的亞單位組成的五聚體蛋白質，總分子量約為290Kd；每種亞單位間通過氫鍵等非共價鍵式的相互吸收，形成一個為α2βγδ的梅花狀通道樣結構（40、50、60、65Kda），而其中的兩個α亞單位正是同2分子Ach相結合的部位。Ach與α亞單位的結合可引起通道結構的開放，其中央水相孔道足以使終極膜外高濃度的鈉離子內流，同時也能使膜內鉀離子外流（易化擴散），結果是使原來存在于膜兩側的靜息電位趨于消失，即使該處膜內外電位差接近于零，這就是終極電位。至此完成了Ach這種化學信號的跨膜傳遞。（-7mV逆轉電位）。

這些所謂的“受體”，實際上應稱為N—型[煙堿型]Ach門控通道。它屬于化學依從性通道中的一種。以類似方式進行跨膜信號傳遞的還有一些氨基酸類遞質，包括谷氨酸、門冬氨酸、γ-氨基丁酸和甘氨酸等。

2．電壓門控通道

Na+、K+和Ca2+等離子通道，雖具有與化學門控通道類似的分子結構，但控制其開放與

否的因素卻是通道所在膜兩側的跨膜電位的改變；也就是說，在電壓門控通道的分子結構中，存在一些對跨膜電位的改變敏感基因或亞單位，由后者誘發(fā)整個通道分子功能狀態(tài)的改變。

如Na+通道，它主要由一個較大的α亞單位組成260K，有時另有一個或兩個小分子量的亞單位，β1和β2。但Na+通道的主要功能看來只靠α亞單位即可完成。α亞單位由4個結構類似的結構域（每個結構域大致相當于N型Ach門控通道中的一個亞單位，只是結構域間有肽鏈相連，是一個完整的肽鏈），這4個結構域在膜中包繞成一個通道樣結構。其水相孔道開放時內徑最窄處橫斷面積約為0.15mm2（投影片）,差不多剛能通過一個水化的鈉離子。每個結構域包含的6個α-螺旋中已證明第4個α-螺旋結構上有特點，可以感受外來電信號，由此再誘發(fā)通道“閘門”的開放。

上面所述，Ach引發(fā)終極電位，這個電位改變可使相鄰肌細胞膜中的Na+道、K+道相繼激活（即通道開放），出現(xiàn)肌細胞的動作電位。動作電位在NF膜和肌細胞膜上傳導時，也是由于一些電壓門控通道被鄰近已興奮的膜的電變化所激活，而相繼出現(xiàn)動作電位的結果。而當細胞膜上的Ca2+通道被激活，胞外Ca2+內流時常能引起細胞內功能的變化。

3．機械門控通道

體內存在不少能感受機械性刺激并引致細胞功能改變的細胞，如內耳毛細胞頂部的聽毛在受到切向力作用產生彎曲時，毛細胞會出現(xiàn)短暫的感受器電位，這也是一種跨膜信號轉換。

㈡由膜的特異受體蛋白質、G蛋白和膜的效應器酶組成的跨膜信號傳遞系統(tǒng)

60年代在研究腎上腺素引起肝細胞中糖原分解為葡萄糖的作用機制，E（第一信使）+膜碎片→分子量小、能耐熱的物質（第二信使）+肝細胞胞漿→類似效應。實驗提示，在E正常起作用時，它只是作用于膜表面，通過某種發(fā)生在膜結構中的過程，先在胞漿中生成CAMP,CAMP促進糖原分解。導致CAMP產生的膜結構內部的過程頗為復雜，它至少與膜中三類特殊的蛋白質有關：

1．受體蛋白（G蛋白）能到達膜表面的外來化學信號作特異性結合。已發(fā)現(xiàn)近100種類似的分子結構N末胞外，穿膜7次，C末胞內；

2．G-蛋白（界面蛋白）烏苷酸結合蛋白。已發(fā)現(xiàn)數(shù)十種。通常由α（45kd）、β（35kd）、γ（7kd）三個亞單位構成。催化亞單位作用。（見下圖）：

3．膜的效應器酶激活時胞漿中第二信使物質的生成升高；抑制時則降低。見圖IV（2-9）：

通過這類形式起作用的，不僅包括絕大多數(shù)肽類激素。在神經遞質類物質中除上述氨基酸遞質以外，不論是小分子的經典遞質和近50種神經肽類物質，都主要是以突觸后細胞中產生出第二信使類物質來完成跨膜信號傳遞的，這些第二信使時物質在胞漿中擴散，在膜內側面作用于某些特殊離子通道變化（圖2-9箭頭3），引起突觸后膜較廣泛而緩慢的電變化。（如圖）：

說明：第一，以上兩種類型并不是絕對分離的，而是有相互影響或在作用上有交叉。第二信使或被激活的G蛋白→通道（圖2-9箭頭5）。第二，許多外來化學信號分子，對不同耙細胞可能分別各采取用一種形式。如Ach(神經-肌肉接頭，N-型化學門控通道；心肌或內臟平滑肌，M-型毒蕈堿型受體-G蛋白-第二信使)。這關鍵在于耙細胞膜上具有何種感受結構，有時也可能是不同受體型或其亞型幾種共存于同一細胞膜上。第三，跨膜信號傳遞的方式雖然相對比較少，但也不限于這兩種，還有酪氨酸激酶（作用機理見沈同的《高級生化》442-445頁和450-455頁）受體（胰島素、表皮生長因子（EGF）受體）方面的新資料正在積累之中。（通過激活基團、形成誘導酶起作用的氫離子。）見下圖：

● Ca2+•CaM

Ca2+是許多信號傳導途徑中的細胞內信使：細胞收縮、胞吐、胞吞、糖原代謝、神經遞質釋放、染色體運動乃至細胞死亡等。優(yōu)越性：胞內[Ca2+]可以大幅度地發(fā)生變化，平時低水平是0.1μm/L（胞外、排斥、內膜系統(tǒng)，幾個數(shù)量級。胞內磷酸根離子和鈣離子結合成沉淀，排擠鈣離子運輸系統(tǒng)）；鈣離子具有可以與多個配體（6-8個氧原子分布在蛋白質的不同區(qū)域，誘導蛋白質大的構象改變。如Glu、Asp的側鏈、主鏈羰基上，不帶電荷，且比鎂離子優(yōu)，是1000倍濃度）進行結合的能力。

Ca2+結合蛋白（CaBP）具有EF手圖象，即E(α螺旋)區(qū)——泡區(qū)——F（α螺旋）區(qū)。CaM 148Aa，16700d，具有EF手圖象4個，可結合4個Ca2+。190˚C穩(wěn)定。遺傳上強保守性，無生物種間差異。Ca2+•CaM生物活性，可以用兩種方式調節(jié)代謝，（1）直接與耙細胞起作用；（2）通過活化相應的蛋白激酶起作用。

1．增加磷酸二脂酶AC的Vmax，對Km影響不大；

2．打開Ca2+通道，放出來；激活Ca2+泵，收回來；

3．細胞運動、收縮體系與細胞形狀。活化MLCK酶（肌球蛋白輕鏈激酶），張力增大

活力增大6~7倍；

4．糖原代謝，活化磷酸酶激酶，活性升高5倍，糖原分解，活化糖原合成酶，糖原合成；

5．細胞分裂與核酸代謝。G1期縮短→S期，微管解聚。受精后胞內Ca2+多；

6．遞質合成與釋放。胞吐。胰島素分泌。肥大細胞→組塊，血小板→5-HT；

7．前列腺素與磷脂代謝。血小板聚集，血管收縮；

8．調節(jié)植物細胞代謝。葉綠體光系統(tǒng) II的電子傳遞等；

9． CaM是細胞代謝調控的綜合劑。H(含PGS)、遞質、CAMP、Ca2+。（分子生物學是DNA重組之后的最重要發(fā)現(xiàn)。時間上分、小時、天。分、秒、毫秒級反應）。

基本要求:

（一）基本概念

單細胞、單純擴散、易化擴散、主動轉運、鈉鉀泵（Na+-K+-ATPase）、出胞、入胞、受體、次級（誘發(fā)性）主動轉運、細胞間通道；

第一信使與第二信使、靜息電位（RP）、動作電位（動作電位）、局部電位、極化、去極化、反極化、除極化、超極化、終板電位、興奮-收縮藕聯(lián)、等張收縮、等長收縮、單收縮、強直收縮、融合頻率、疲勞、骨骼肌的生理直徑——絕對力量、償還氧債。

（二）思考題

1．簡述細胞膜的結構特點與其物質轉運功能的聯(lián)系；

2．介紹靜息電位、動作電位產生的機理（Hodgkin離子學說）；

3．可興奮細胞發(fā)生興奮后，其膜電位變化與興奮性變化的關系怎樣？

4．簡述細胞間信息傳遞的第二信使學說；

5.動作電位與靜息電位的區(qū)別與聯(lián)系：（1）動作電位是一個電位的連續(xù)變化過程，靜息電位是一個電位差值；

（2）動作電位標志細胞處于受刺激后產生的興奮狀態(tài)；

（3）動作電位一旦產生就會迅速向四周擴布；

（4）動作電位是在靜息電位基礎上產生的電位變化。

作者: lzm_001 時間: 2011-8-9 22:03
第二章血液

一個火爐子，要保持爐火旺盛需要燃料和氧氣的及時供給，尾氣的排出和爐灰的及時清除。動物體也一樣；再者，不論機體哪個部位有炎癥，常在臀部打針，這都發(fā)揮了血液的運輸機能。血液不僅是溝通各組織細胞與外部環(huán)境的最活躍的體液組分，而且體內各器官組織的變化，往往反映到血液中來。因此臨床上，經常進行有關血液學檢查，對診斷具有重要價值。這些都說明血液生理學知識具有重要的實踐意義。

目的要求：了解血液的組成、理化特性，掌握血漿和紅細胞的生理機能。本章部分內容在組織胚胎學生物化學和微生物學中學習，另外安排有“血液特性”和“紅白細胞記數(shù)”兩次實驗操作，再加上大部分內容比較具體，因此課堂主要講授“生理性止血”與“血量和血型”兩部分。其余請加強自學。（電視科教片《生命河》，血、循、呼、消化?！皟拳h(huán)境”與“穩(wěn)態(tài)”見緒言一章。體內環(huán)境與外環(huán)境交換媒介，本科提綱式）。

第一節(jié) 血液的組成與理化特性

一、血液的組成

血液是在動物進化過程中出現(xiàn)的。生命最初出現(xiàn)在海洋中。（IV P54-56“血液系統(tǒng)成分和功能”）。當在遠古的海洋中出現(xiàn)比較復雜的多細胞動物時，可以認為一部分海水被包繞在機體內部構成細胞外液。以后機體內出現(xiàn)了循環(huán)系統(tǒng)，細胞外液也進一步分化成為血管內的血漿和血管外的組織間隙液（間隙組織液）。組織液仍然主要是鹽溶液（是直接浸浴著絕大部分機體細胞的液體環(huán)境），而血管內的液體，則又溶入了多種蛋白質，并逐步出現(xiàn)了各種血細胞，于是形成了血液。（投影片《體內的小海洋》，體液的各部分間彼此隔開而又相互聯(lián)系，通過細胞膜和毛細血管壁進行物質交換。蛋白濃度：胞內大于血漿的，血漿的大于組織液內的；韓III P11血液功能：運輸物質、維持穩(wěn)態(tài)、保護機體及參與神經體液調節(jié)）。

人體的70%的重量由組織液（15%）、細胞內液（40%）和血液組成。血液由血細胞和血漿組成，兒童的血漿含900~910g水、65~85g蛋白質、20g低分子物質。蛋白質經鹽析法可得白蛋白（白蛋白、前白蛋白）、球蛋白（電泳法→d1,2,3,β,γ等）以及纖維蛋白原；低分子物質包括多種電解質和小分子化合物如代謝產物和H等（交流、平行）↔組織液。（NPN蛋白質或核酸的代謝原料和產物——了解腎功能和蛋白質代謝，12.1~46.4mmol/L, 17~65mg%）。

血漿蛋白包括了很多分子大小和結構都不相同的蛋白質。各種蛋白質具有不同的生理功能，主要有以下六個方面（張 P30）：

1．營養(yǎng)功能。成人200g(pro)/3L，單核細胞吞噬系統(tǒng)，吞噬酶解成Aa，隨時可供其他細胞合成新蛋白之用，組織生長和損傷修復之用。

2．運輸功能。親脂性結合位點+脂溶性物質→水溶性物質，便于運輸；結合分子較小的物質（如激素、各種正離子）防止從腎流失，又與其游離狀態(tài)保持動態(tài)平衡，可使其在血中濃度保持相對穩(wěn)定。（清蛋白+PFA、膽色素、H；球蛋白+脂類、脂溶性維生素）。

3．緩沖功能。血蛋白與其鈉鹽與H2CO3/NaHCO3等一起緩沖PH。

4．形成膠體滲透壓（清蛋白6900，占75%），調節(jié)血管外的水分分布。（60~70g/L,30~40水腫，晶透-調節(jié)細胞內外水平衡）。

5．參與機體的免疫功能。抗體、補體系統(tǒng)等都是血漿球蛋白。（IgG—150Kd、IgA—360~720Kd、IgM—950Kd、IgD—160Kd、IgE—190Kd，眼淚、粘液、唾液中大量含有）。

6．參與凝血和抗凝血功能。絕大多數(shù)的血漿凝血因子、生理性抗凝物質以及促進血纖維溶解的物質都是血漿蛋白。（見后）

二、血液的理化特性

㈠血液的比重全血（1.050~1.060）大于血漿（1.025~1.030），說明紅細胞比重大于血漿。（魏氏法容量1ml）。

紅細胞的懸浮穩(wěn)定性（表面積/容積比大）——紅細胞沉降率（男小于3，女小于10mm/h。馬屬快，牛羊慢），活動性肺結核、風濕熱等疊連，原因在血漿（白蛋白上升卵磷脂慢，阻，負電；球蛋白纖維上升膽固醇快，正電）。

㈡血漿的粘滯性全血水是紅細胞數(shù)的4~5倍，血漿中血漿蛋白質1.6~2.4。血液流速很快時（如動脈內）類似于水、酒精等“理想液體”，其粘滯性不隨流速而變化，但流速小節(jié)一定限度時，二者成反變關系。這主要是由于血流慢。紅細胞發(fā)生疊連或聚集成其他形式的團粒。疾病→微循環(huán)血液→血流阻力大?？奢斎胙獫{白蛋白或低分子右旋糖酐以增加血液沖刷力量，使紅細胞分散。

㈢血漿滲透壓滲透壓高低取決于溶液中溶質顆粒的多少，而與溶質的種類和顆粒大小無關。1mlNacl等于20smol（1滲透摩爾），1molCacl2等于30smol,mOsm/kgH2O毫滲透單位。血漿滲透壓（37ºC時7.6atm;771.0kpa;5770mmHg）分為晶體滲透壓（占99.5%，767.5kpa,葡萄糖、尿素、電解質等。組織液晶滲）和膠體滲透壓（占0.5%,2.7~4.0kpa,20~30mmHg，蛋白，禽類低，鴿11mmHg，雞8mmHg。高于組織液若干倍）。等滲溶液（臨床、生理實驗中，5%葡萄糖）——滲透脆性。（0.42%,0.35%人）等張溶液——不能自由通過細胞膜/尿素（1.9%）。

㈣血漿的PH值血漿的PH值為7.35~7.45，靜脈低0.02~0.03。耐受極限（組織細胞興奮性酶類）6.9和7.8。NaHCO3/H2CO3比值為20。等，堿儲其他緩沖時：Na2HPO4/NaH2PO4,pro-,pro,Na+,Hb·K+/Hb,K+·HbO2/HbO2,K2HPO4?KH2PO4,KHCO3/H2CO3等。肺、腎不斷排出過多酸或堿。

第二節(jié) 血細胞生理

血液的有形成分包括紅細胞、白細胞和血小板三種。

一、紅細胞生理

1.紅細胞的形態(tài)數(shù)量和功能

成熟的紅細胞呈雙凹圓碟形，無核/駱駝、鹿/禽類。這是進化的適應性變化：自身代謝弱、耗能低，表面積（體表面積的2000倍，向 P91）與體積之比較球形大，氣體擴散面積大；擴散距離短；這種形狀也有利于紅細胞的可塑性變形，擠過口徑比它小的毛細血管、血竇空隙，恢復。（平均直徑兔7.1，馬5.4，牛5.6，豬6.2，人8μm，雞7.5~12(10.7×7.1)，鴨12.8×6.6）。

紅細胞是血液中數(shù)量最多的一種血細胞，數(shù)量在一定范圍內，隨種類、環(huán)境而有所變化。習慣上單位是百萬/mm3→1012/L。男子5.0,女子4.2。紅細胞膜具有選擇通透性，氧氣、二氧化碳及尿素可以自由通過，葡萄糖、氨基酸、負離子（Cl-、HCO3-）較易通過，而正離子卻很難通過。細胞膜上的鈉離子泵（借助于葡萄糖酵解供能）維持胞內高鉀離子低鈉離子的狀況，用于保持亞鐵血紅蛋白不致被氧化，也用于保持胞膜上的完整性和細胞的雙凹圓碟形。紅細胞是由60~65%的水，5%的基質（不溶性類蛋白和類脂）及30~35%由珠蛋白和血紅素組成的血紅蛋白的有機統(tǒng)一體。分子量66000~68000的Hb在紅細胞中呈飽和溶液狀態(tài)（細胞干物質的90%）。因而使血液呈紅色。紅細胞在血液的氣體運輸中有極重要的作用。紅細胞參與下運輸氧氣、二氧化碳約為溶解于血漿中的70和18倍（134ml/g•Hb×15g%=20mlO2/100ml血）。紅細胞結合和攜帶氧氣的過程并不消耗能量，Hb中Fe2+也不被氧化。Fe3+失效。

2.紅細胞比容與貧血

比容即紅細胞占全血的容積的百分比。PCV(pecked cell vdμme)(分血計3000rpm30min實驗。胞間全是血漿。診斷脫水、貧血和紅細胞增多癥等）。全身各類血管中，血液的紅細胞比容值不盡相同。機體的紅細胞數(shù)目、Hb含量之一或二者均低于正常值時，可判定為貧血。主要原因有營養(yǎng)不良（缺Fen、Cu、Vit）、受傷失血或寄生蟲侵襲（腸道蠕蟲或虱）及理化因素。X-線、苯對骨骼造血有毒害作用。妊娠或泌乳時也可能低于正常。

二、白細胞生理（微生物課、組織學）

1．白細胞的數(shù)量和分類

一般所說的白細胞記數(shù)，是指外周血液中白細胞的總數(shù)。成人正常值約為4000~10000/mm3(109/L)。為無色有核的細胞，比紅細胞大，按其著染性可分為兩類（顆粒-溶酶體、無顆粒）5種，各自所占總數(shù)的百分比為：中性粒細胞50~70%，淋巴細胞20~40%，單核細胞2~8%，嗜酸性粒細胞0~7%，嗜堿性粒細胞0~1%。白細胞總數(shù)及分類計數(shù)，都是相對穩(wěn)定的。變動范圍大，如晝夜節(jié)律清晨最低點，午后最高，升幅可達25%，在炎癥、組織損傷及白血病等情況，可發(fā)生明顯變化。（核左移或造血胞抵抗力強；核右移造血胞衰老，也說明感染嚴重）。

2．白細胞的生理功能（游走、趨化性、吞噬作用）

白細胞的主要功能是通過吞噬、是、消化和免疫反應，實現(xiàn)對機體的保護防御功能，抵抗外來微生物對機體的損害。（獨立運動→血細胞滲出，趨化性、吞噬）。

生理功能：吞噬性（酸、中、單）——非特異性免疫；免疫性（淋巴）——特異性免疫；分泌活性物質（堿）。

（1）中性粒細胞（骨髓貯備2.5×1012個，血管中約一半附在小血管壁上，一半隨血液循環(huán)→6~8小時入組織）

中性粒細胞具有活躍的變形能力，敏銳的趨化性和很強的吞噬及消化細菌的能力，是吞噬微生物病原體（特別是急性化膿性細菌）的主要細胞。變形滲出，組織中游走。此外，也能吞噬機體本身各種壞死的細胞及衰老、受損（膜釋放花生四烯酸→血中全、PQ等，血管口徑、通透性，炎癥反應和痛疼）的紅細胞。Mg2+、Ca2+可增快。解體時釋放酶，膿腫。

（2）嗜堿性粒細胞

胞質中存在較大和堿性染色很深的顆粒。顆粒內含有肝素和組織胺。嗜堿性粒細胞

參與體內的脂肪代謝：食物中脂肪被腸吸收后，周圍血液中的嗜堿性粒細胞

數(shù)隨即增加，釋放出肝素，肝素作為脂肪的輔基增強了血漿中脂肪的分解，加快了脂肪分解為游離脂肪酸的功能。

嗜堿性粒細胞釋放的組織胺能引起局部毛細血管舒張，血管通透性增大；也與某些異物（如花粉）引起過敏反應的癥狀有關（參見免疫學）。

嗜堿性粒細胞被激活時還釋放一種稱為嗜酸性粒細胞趨化因子A的小肽，這種因子能把嗜酸性粒細胞吸引過來，聚集于局部以利于其它細胞的吞噬活動。

（3）嗜酸性粒細胞（有吞噬能力，但基本上無殺菌能力）

數(shù)量隨腎上腺糖皮質激素量的晝夜波動而表現(xiàn)日周期（清晨少、午夜多）。可從三個方面限制嗜酸性粒細胞的致過敏作用（PGE→合成釋放活性物；可吞噬活性顆粒；釋放組織胺分解活性顆粒）參與對蠕蟲的免疫反應：粘著損傷蠕蟲體。

（4）單核-巨噬細胞

單核細胞（直徑15~30μm）從血流中進入肝、脾和淋巴結等組織后，即轉變?yōu)榧毎w積大（直徑50~80μm）、溶菌顆粒多、吞噬能力強的巨噬細胞。巨噬細胞能吞噬較大的異物和細菌。激活了的單核細胞和組織巨噬細胞能生成并釋放多種細胞毒、干擾素和白細胞介素，參與機體防衛(wèi)機制，還產生一些能促進細胞和平滑肌細胞生長的因子。在炎癥周圍單核細胞能進行細胞分裂，并包圍異物。

（5）淋巴細胞

淋巴細胞是免疫細胞中的一大類，它們在免疫應答過程中起著核心作用。根據(jù)細胞成長發(fā)育的過程和功能不同，可分為兩類：T細胞（占70%~80%）——細胞免疫，可分為記憶T，效應T＜T4.T8,兩個亞單位（Ts、Tc）對帶有特異Ag的耙細胞具有殺傷作用；B細胞（占15%）——體液免疫，也分為兩類，記憶B和漿細胞→Ab；最后是裸細胞（占5%~10%）也分為兩類：殺傷細胞（Kc）,存在于組織中非特異性識別帶IgG的耙細胞殺傷之；自然殺傷細胞（NKc）,殺傷腫瘤細胞。

三、血小板生理

㈠血小板形態(tài)、數(shù)量

循環(huán)血液中的血小板是無色、無核的透明小體，比紅細胞小，有代謝現(xiàn)象（耗氧，產生乳酸和二氧化碳）。血小板的數(shù)量（人150~350×109/L）可隨機體情況而發(fā)生變化，如劇烈運動和妊娠期顯著增加（妊娠診斷），大量失血和組織損傷時則顯著減少。

㈡血小板的生理特性主要有粘著、聚集、釋放、吸附和收縮等。這些特性與血小板的止血功能和加速凝血的功能密切相關。

1.粘著與聚集

內皮損傷→膠原纖維暴露——血小被激活并粘附其上；受損組織和血小板釋放ADP引

起聚團（圓盤→球形，并伸出一些貌似小刺的偽足，須Ca2+和纖維蛋白存在，而且要消耗能量）→血小板血栓封閉傷口。第一時相，快，互遞，第二時相，慢，不可逆。

2.吸附與釋放

血小板能從血漿中主動吸收5-HT，兒茶酚胺等，貯存于致密顆粒中。血小板還能吸附

血漿中的凝血因子，使血小板聚集的局部凝血因子濃度增高，促進凝血反應。

血小板被激活時，可將貯存顆粒中的ADP、5-HT和兒茶酚胺等活動物質釋放出來，脫粒、ADP進一步聚集、小動脈收縮均有利于止血。

3.收縮

血小板內含有血小板收縮蛋白，血小板偽足伸入血纖維網中。收縮時可使凝血塊擠出

其中的血清。止血栓硬化，加強止血效果。

㈢血小板的生理功能

1．維持修復血管內皮細胞，維護血管壁完整性（沉著、填補、融合）。血小板太少時（150~350×1019/L，50以下時），這時功能難以完成而產生出血傾向。微小創(chuàng)傷或僅血壓增高也使皮膚和粘膜下出現(xiàn)出血瘀點，甚至出現(xiàn)大塊紫癜。

2．止血功能，血小板血栓，釋放5-HT、AD等→血管收縮。（刺破流血，半分鐘濾紙吸。正常人為1~4分鐘，平均2.51分）。

3．參與凝血，血小板表面的質膜結合有多種凝血因子（I,V,XI,XII等），血小板因子（PF）中，PF2和PF3都是促進血凝的，PF4可中和肝素，PF6則抑制纖溶。當血小板經表面激活后，它能加速凝血因子XII和XI的表面激活進程。血小板所提供的磷脂表面（PF3），據(jù)估計可使凝血酶原的激活加快兩萬倍。因子Xa和因子V連接于此磷脂表面后，還可以免受抗凝血酶III和肝素對它們的抑制作用。

4.對纖維蛋白溶解的作用

血栓形成早期，血小板釋放抗纖溶酶因子(PF6)和另一些抑制蛋白酶的物質，所以在形

成血栓時，不致受到纖溶的干擾。在血栓形成的晚后時期，隨著血小板解體和釋放反應增加，血小板內所含的纖溶酶系及其激活物也將釋放出來；血纖維和血小板釋放的5-羥色胺等，也能使內皮細胞釋放激活物。促使纖溶酶原活化，促進纖維蛋白解體，使血栓溶解。血流通暢。（3.4此處不系統(tǒng)講，待血凝、纖溶后再補充說明）。凝血時間：血吸毛細管中30秒后折斷一截。正常5分鐘凝血。（凝血因子、Vk缺乏有關）。

四、血細胞的生成與破壞

（一）血細胞的生成（組織學自學內容）

三類血細胞均起源于造血干細胞。在個體發(fā)育過程中，造血器官有一個變遷的程序。

胚胎發(fā)育早期胚第二個月始胚第五個月以后出生

卵黃囊→ 肝、脾 → 骨髓 → 骨髓外造血，代償作用。

兒童4歲以后，骨髓腔的增長速度已超過了造血組織增加的速度，脂肪組織逐步填充多余的骨髓腔。到18歲左右，雖然只有脊椎骨、肋骨、胸骨、顱骨和長骨近端骨骼處才有造血骨髓，但造血組織的總量已很充裕。成年如果出現(xiàn)骨髓外造血，已無代償?shù)囊饬x，而是造血功能的紊亂的表現(xiàn)。

造血過程也就是各類血細胞的發(fā)育、成熟的過程，是一個連續(xù)而又區(qū)分為階段的過程。請看下圖（IV圖3-1 造血細胞發(fā)育模式圖）：

通常未成熟的血細胞一般均留在骨髓內，不進入血循。而已成熟的血細胞都進入血循，但粒細胞大量貯存于骨髓中。

（二）造血功能的調節(jié)（紅細胞最為清楚）

1.正常紅細胞生成所必需的原料和其它因素

在紅細胞生成的前體細胞階段，又包括了由定向祖細胞產生多個母細胞，再經過早幼、

中幼和晚幼紅細胞幾步直至成熟紅細胞。這些過程中細胞核的活動對細胞分裂和血紅蛋白的合成積聚有著重要的作用。而合成細胞核的主要構成物質——DNA必須有VB12和葉酸（VB9）作為輔酶。

VB12是含鈷的有機化合物，多存在于動物性食品中。機體對VB12的吸收必須要有內因子和R結合蛋白參與。R(rapid 快的)蛋白是一種電泳速度很快的血漿蛋白，內因子是由胃腺的壁細胞所分泌的一種糖蛋白，分子量在50000~60000之間，具有兩個活性部位，分別可與VB12.回腸上皮細胞膜上的特異受體結合。在酸性的胃液中VB12主要與R蛋白結合，到了小腸上段處胰蛋白酶將這種結合斷裂，VB12轉而與內因子結合，當復合物行至回腸段便與回腸粘膜受體相結合而被吸收進入門脈系統(tǒng)血流。一部分貯存在肝，一部分又與轉軸蛋白II送至造血組織。

葉酸是以蝶酰單谷氨酸的形式吸收的。吸收之后，在雙氫葉酸還原酶的催化下以四氫葉酸的單谷氨酸鹽的形式存在于血漿中。進入組織細胞后，酶促變?yōu)槎喙劝彼猁}，才具有活性。葉酸缺乏與VB12缺乏時都引起相似的巨幼紅細胞性貧血，即大細胞性貧血（骨髓原血細胞分裂增殖障礙，發(fā)育停滯），只是在VB12缺乏時，還伴有神經系統(tǒng)和消化系統(tǒng)癥狀。（Ca2+是合成Hb的激動劑）。

合成Hb還必須有鐵作為原料，每毫升紅細胞需要1毫克鐵，每天需要20~25毫克鐵用

于紅細胞生成，其中95%來自機體鐵的再利用，只需每天補充1毫克（約5%）食物中/排泄。運鐵蛋白+2Fe2+由于慢性出血等原因，體內貯存鐵減少，或造血機能增強而供鐵不夠，合成Hb不足，均可引起紅細胞性貧血。此外，紅細胞生成還需要氨基酸和蛋白質，維生素B6.B2.C、E，微量元素銅、錳、鈷、鋅等。（王玉分 P158圖5-7 ：紅細胞的生成與障礙性貧血）。

2.紅細胞生成的調節(jié)

早期爆式紅形成單位（burst forming unit-erythroid）；

晚期紅形成單位(colony forming unit-erythoid)；詳見下圖（IV 圖3-2EPO調節(jié)紅細胞生成的反饋調節(jié)環(huán)）：

（腎細胞編碼合成EPO。肝→促紅細胞生成原(α球蛋白)，腎→紅細胞生成酶→EPO）。（hEPO興奮劑，自行車、滑雪越野，攝氧頻率升高。1987~1990年中自行車運動員因使用EPO導致死亡。血液粘稠度，血栓和心臟病。轉基因生產羊，牛奶中。乳腺上皮細胞）。

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（何P89 肝→EPO原（腎→酶）→EPO→骨髓）。

其他一些激素，包括雄激素、甲狀腺激素和GH，都+EPO的作用；雌激素則有抑制紅細胞生成的作用。這可能是‘紅細胞數(shù)、Hb量’性別差異的原因。白細胞、白細胞的分化和增殖受到一組造血性因子(HGF)的調節(jié)。這些因子從淋巴細胞、單核細胞和成纖維生成并分泌，是一類糖蛋白。還有一類抑制性因子，如粒細胞抑素、乳鐵蛋白和轉化生長因子-β等，它們或是直接抑制白細胞的增殖、生長，或是限制上述的一些生長因子的釋放和作用。

淋巴細胞的生成過程與其他白細胞有一些不同。在干細胞分化，淋巴干細胞首先從多能干細胞中分化出來，隨血液進入初級（中央）淋巴器官（即骨髓和胸腺），發(fā)育為定向淋巴細胞（B、T、C），隨后均隨血流轉移到二級（外周）淋巴器官（淋巴結和脾），在那里它們與某種抗原接觸后即分化和增殖成為真正具有免疫功能的細胞，如將細胞和T效應細胞。淋巴細胞在生長成熟過程中接受一組稱為白細胞介素（interleukins,Ils）的細胞因子的調節(jié)，T細胞在胸腺中還接受胸腺激素的作用。

3．血小板生成與調節(jié)

生成血小板的巨核細胞也是從骨髓中的造血干細胞分化發(fā)展來的。先分化生成巨核系祖細胞，也稱巨核系集落形成單位（CFU-Meg）。祖細胞核內淋巴結是2倍體或4倍體時，具有增殖能力，數(shù)量增加；祖細胞進一步化為8~32倍體的巨核細胞時，胞質開始分化，內膜系統(tǒng)逐漸完備。最后有一種膜性物質把胞質分隔成許多小區(qū)。當每個小區(qū)被完全隔開時即成為血小板。一個個經靜脈竇竇壁內皮間隙脫落入血。巨核細胞增殖、分化的調節(jié)機制類RBC。巨核系集落刺激因子（Meg-CSF）和促血小板生成素(TPO)對兩個分化階段進行調節(jié)。

（三）血細胞的破壞

血細胞常因衰老而被破壞，但也可因意外和各種病理原因而被破壞。其方式各種血細胞不盡相同，這與各種細胞功能不同有關。

1.紅細胞的破壞

平均壽命馬140~150、綿羊64~118、豬62.雞28~35.兔57、人120天，在這期間，平均每個紅細胞在血管內循環(huán)流動約27Km,擠、碰、衰老，紅細胞內酶（糖類代謝己糖激酶HK、葡萄糖-6-磷酸脫氫酶G6PD活性進行性地降低，供能弱→變形能力低、脆性大，膜Na+原轉運失常等。血流湍急處，脾、肝、骨髓小孔隙處滯后巨噬細胞吞噬等。（任何組織均可——皮下青紫塊）。

溶血釋出Hb立即與一種血漿α2-球蛋白—觸珠蛋白結合；但溶血嚴重（100mgHb/100ml血漿），觸珠蛋白不夠用時，未結合的Hb將經腎從尿中排出。結合Hb被肝攝取，脫鐵血紅素轉變?yōu)槟懮?，鐵則以鐵黃素的形式沉著于肝細胞內。在脾內被吞蝕的衰老紅細胞經消化后，鐵可再利用，而脫鐵血紅素也轉變?yōu)槟懮兀\送到肝處理。

2.血小板的破壞

血小板進入血液后，只在開始兩天具有生理功能，但平均壽命可有7~14天。發(fā)揮生理

功能時被消耗；衰老的血小板是在脾、肝和肺組織中被吞噬的。

3．白細胞的壽命

較難準確判斷。因為，粒細胞和單核細胞主要是在組織中發(fā)揮作用的，淋巴細胞則往返循環(huán)于血液-組織液淋巴之間，而且尚可增殖分化。中性粒血中8小時入組織3~4天衰老死亡；若有細菌入侵，粒細胞在吞噬活動中可因釋出的溶酶體酶過多而發(fā)生“自我溶解”，與破壞的細菌和組織片共同構成膿。或由唾液、尿、肺和胃腸黏膜排除。

（四）脾臟的功能

早期胚胎中重要的造血器官是脾臟。出生成年后只能生成淋巴細胞。貯存血小板，貯血

量不大。與肝臟相比吞噬能力不及，但辨別能力卻很強，“過濾器”樣的作用。“提取”新生細胞內涵物，“修整”作用。體內最大的淋巴器官，成年似乎非必需，可由其它器官代償（貯血→肝臟。制淋巴血細胞→好多淋巴結、骨髓）。新近發(fā)現(xiàn)脾能分泌一種γ-球蛋白。白激肽（蘇-賴-脯-精，脫下一個四肽稱促吞素），白激肽酶（粒細胞膜上）。壽命延長吞噬速度增快2~3倍。（張 P36-37 每當脾臟極大腫大時，它們抑制了骨髓制造(RBC,WBC)血小板等，導致全血球性貧血。脾臟可以切除）。

第三節(jié) 血液凝固與纖維蛋白溶解

小血管受損傷出血，正常動物僅在數(shù)分鐘后將自行停止，稱為生理止血。從血液流出到延續(xù)的時間稱出血時間（bleeding-time）。凝血時間可反映機體生理止血功能的狀態(tài)。（馬 11.5’，綿羊2,5’，人1~3’）。

生理止血過程包括三部分功能活動。首先是小血管受傷后立即收縮，若破壞不大即可使血管封閉；這刺激→局部縮血管反應，持續(xù)時間短。其次，內膜損傷膜下組織暴露，吸附聚集松軟的血小板血栓以填塞傷口。接著，血凝塊。牢固的止血栓，有效的制止了出血。與次同時，血漿中也出現(xiàn)了生理的抗凝血活動與纖維蛋白溶解活行，以防止血凝塊不斷增大和凝血過程曼延到這一局部之外。血液凝固、血清、抗凝物質、纖溶系統(tǒng)。（顯微鏡觀察，細絲狀纖維蛋白）。

在生理止血中，血凝、抗凝與纖維蛋白溶解相互配合，既有效地防止了失血（血管壁破損及時堵漏），又保持了血管內血流暢通。

一、血液凝固

㈠凝血因子

血漿與組織中直接參與凝血的物質，統(tǒng)稱為凝血因子，其中已按國際命名法編了號的有12種（I-XIII,VI即Va）。此處還有前激肽釋放酶、高分子激肽原以及來自血小板的磷脂等。除IV和磷脂外都是蛋白質，且II、VII、IX、X、XI、XII及前激肽釋放酶都是蛋白質酶—內切酶。有限水解活化。因子VII是以活性型存在于血液中的，但必須有因子III同時存在才能起作用，正常時血流中不起作用。（張 P39， P69），請看掛圖：

㈡凝血過程

現(xiàn)象流體（溶膠態(tài)）→凝膠態(tài)

本質可溶性I（6條肽鏈，2α、2β、2γ）→（不溶化）纖維蛋白Ia多聚體，并網羅

↑ 各種血細胞而凝塊。

凝血酶原→凝血酶

↑

凝血酶復合物

X→Xa、V、PF3.Ca2+

三大步驟（三個階段）

兩條途徑：內源性途徑血管內膜損傷或抽血容器內。

表面激活(請看下圖)：

（血友病凝血時間在1小時以上，凝血（酶）激活酶（凝血活素）——thromboplasttn）。

內源性凝血較慢，外源性途徑較快；實際情況中，單一途徑凝血情況不多。在凝血的某些階段，兩途徑間存在著功能的交叉：如VIIa+III(激活)→IXa，XII的裂解產物和IXa也能激活VII。

㈢凝血反應特點

很多步驟都依賴于Ca2+的存在。許多因子均有Ca2+結構位點；各步反應環(huán)環(huán)相扣，形成一個“瀑布”樣的反應鏈直至血液凝固；三步驟中以第一階段（X→Xa）最復雜，耗時最多。（溫度、因子V、VIII影響速度。血小板缺乏，出血時間延長，凝血時間正常。血清—血漿，無血清、纖維蛋白原，耗盡或轉化凝血因子，多5-HT）。

血管內壁光滑（XII,血小板等），少量活化，流動稀釋，肝，吞噬細胞破壞。更重要的是血漿中存在生理性的抗凝物質，其中抗凝血酶III和肝素的作用約占血漿全部抗凝血酶活性的75%。抗凝血酶III是血漿中一種絲氨酸蛋白酶抑制物，可以其分子上的精氨酸殘基與因子IIa、VII、IXa、XIIa活性中心的絲氨酸殘基結合，“封閉失活。（張 P41-42 轉31，圖表P34）。

肝素（分子量不均一的混合物，3000~5700不等）是一種酸性粘多糖，主要由肥大細胞和嗜酸性粒細胞產生，存在于大多數(shù)組織中。肝素在體內外都具有抗凝作用。肝素抗凝的主要機制在于它能結合血漿中的一些抗凝蛋白，如抗凝血酶III和肝素輔助因子II。（與IIa結合滅活速度100倍，快約1000倍。低分子量的肝素半衰期長，抗凝效果好，引起出血傾向少）。

血漿中屬于絲氨酸蛋白酶抑制物的還能抑制補體第1成分和因子XIIa、XIa的C1抑制物，廣譜的蛋白酶抑制物α2-巨球蛋白等?？鼓到y(tǒng)中的另異類物質是輔助因子抑制物，通過抑制如因子V和VII的活性而實現(xiàn)抗凝作用，包括蛋白質C和凝血酶調制素等。（缺乏或內皮損傷都增加了血栓傾向）。

蛋白質C是由肝臟合成的分子量62000的血漿蛋白。凝血酶使酶原形式蛋白質C活化+血管內皮表面存在的輔因子凝血酶調制素+Ca2+凝血大大加快。激活的蛋白質C具有多方面的抗凝血、抗血栓功能：（1）和鈣離子水解滅活因子V和VIII快，（2）限制Xa與血小板的結合，Xa激活II作用大為減弱，（3）刺激纖溶酶原物的釋放，從而增強纖維蛋白的溶解。

二、纖維蛋白溶解

在生理止血過程中，小血管內的血凝塊?？沙蔀檠ǎ钊诉@一段血管。出血停止，血管創(chuàng)傷愈合后，構成血栓的血纖維可逐漸溶解，先形成一些穿過血栓的通道，最后可以達到基本暢通。血纖維溶解的過程，稱為纖溶。纖溶系統(tǒng)包括四種成分，即纖溶酶原（血漿素原）、纖溶酶、纖溶酶原激活物與纖溶抑制物。纖溶的基本過程可分為纖溶酶原的激活與纖維蛋白（或纖維蛋白原）的降解兩個階段。

1.纖溶酶原激活（Pn-Ps）

激活物

↓

Pn→Ps←……抑制物詳見張42圖

↓

I、Ia→降解產物

Pn很可能是在肝、骨髓、嗜酸性粒細胞與腎中合成的；在正常成年人每100ml血漿中約含10~20mg，嬰兒較少，婦女晚期妊娠時增多。Pn激活物分布廣而種類多，主要有三類：

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血管激活物：小血管內皮細胞中合成釋放，維持基本濃度。血纖維刺激，局限上；

組織激活物：很多組織修復、創(chuàng)口愈合時，腎合成分泌尿激酶，防止腎小管中纖維蛋白沉著；

依賴因子XII激活物：如PK→K→Pn，血凝與纖溶互相配合，并保持平衡（血凝強發(fā)生血栓，纖溶強造成出血傾向）。

血漿中的激活物的半衰期為13分鐘，通常迅速被肝清除。

2.Ia與I的降解

纖溶酶雖也是蛋白酶，單它可水解肽鏈上各單位的賴氨酸-精氨酸鍵，從而逐步將 Ia或

I分割成很多可溶性小肽，總稱為纖維蛋白降解產物。產物一般不能再出現(xiàn)凝固，而且其中一部分有抗血凝作用。纖溶酶P5是血漿中活性最強的蛋白酶，但特異性較小。血管內出現(xiàn)血栓時，纖溶主要局限于血栓，這可能是血漿中有大量的抗纖溶物質（20~30倍）而血栓中的(Ia )3可吸附或結合較多的激活物階段。（局部優(yōu)勢，疏通。何 P33）

3.抑制物及其作用

抗纖溶酶：特異性不大。如α2-巨球蛋白普遍抑制各種內切酶。+Ps→迅速被吞噬細胞清

除。血漿中α1-抗胰蛋白酶，慢、小→血管外控制纖溶。（見下圖）：

血管損傷后暴露出內膜下組織，正反饋形成足夠的XIIa和激肽釋放酶。這樣，不但同時激活了血凝和纖溶系統(tǒng)，也激活了補體系統(tǒng)和激肽系統(tǒng)。補體激活的一些產物和激肽都是作用很強的趨化因子，能吸引吞噬細胞到受損傷的部位，產生非特異性免疫反應。這樣使生理止血功能與免疫功能相配合，有效地保護機體，減少創(chuàng)傷帶來的損害。

四、促進和延緩血液凝固

1.機械因素粗糙面（負電荷）XII、血小板纖維；

2.溫度因素 10ºC以下；

3.化學因素多余鈣離子（檸檬酸鈉、草酸鉀、草酸銨、EDTA-螯合）；

4.生物因素 Vk、間接作用（去I血、肝素、雙香豆素、競爭Vk、阻止肝臟II、

VII、IX、X合成）；

接受人工心臟的病人，都因為使用這種器械而發(fā)生過中風（血凝塊卡在腦血管抗出血）或出血。

第四節(jié) 血量與血型

一、血量

機體內血液總量稱為血量，是血漿量和血細胞量的總和。二者可按稀釋原理分別測定。

血漿蛋白T1824(Evans) 131I——↓

紅細胞32P、51Cr,不透血管，量→稀釋倍數(shù)→血漿細胞總量→PCV→血量。

一般血量為體重的6%~8%，幼齡10%以上；成年人為體重的7%~8%即70~80ml/KgG。PCV=45~47%。血量分循環(huán)血量和儲備血量——貯血庫（肝、脾、肺、皮下，毛細血管或血竇）。血量的穩(wěn)態(tài)對維持正常血壓和保證各器官的血液供應十分重要。

失血的危害與失血速度和失血量成正比。失血小于等于10%數(shù)分鐘動脈血壓回升，1小時水、無機鹽、恢復，2天血漿蛋白恢復，1個月Hb→RBC等。失血達到20%有顯著影響。如失血25%~30%，則血壓下降腦、心供血不足，危亡。（掛圖）。

二、血型

1616年英國人哈維發(fā)現(xiàn)了人體血液循環(huán)。1667年Lower成功的在狗之間輸血。法國人Denys用羊血輸入貧血病人體內后似乎有好轉；后來又把羊血輸入精神病患者體內，使其陷入休克；繼續(xù)輸則病人死亡。1667年開始輸血使病人活下來或死的更快。1900年Ehlich和Morgenroth發(fā)現(xiàn)山羊紅細胞表面有抗原存在，且有個體差異。1901年奧地利維也納大學Landsteiner發(fā)現(xiàn)了人的A、B、O血型系統(tǒng)(自己及5個同事間“橫盤法”)，從此為人類揭開了血型的奧秘，并使輸血成為安全度較大的臨床治療手段。1907年捷克人Jansky、1910年美國人Moss各自獨立發(fā)現(xiàn)了ABO。1902年Von Decastello,Sturli L與學生補充AB型。英國婦產科醫(yī)生Blundell重新嘗試主張人血相輸，1818年救活產后大出血產婦。人類首例輸血救活病人。1913年抗凝藥物出現(xiàn)；1943年發(fā)明血液保養(yǎng)液，可以在冰箱中放21天。

㈠血型與紅細胞凝集

不相容血型的兩種血混合時，其中的紅細胞會聚集成簇，稱為紅細胞凝集。有時還伴有溶血。在輸血時如果發(fā)生在血管中，此凝集成簇的紅細胞可以堵塞毛細血管，溶血將損害腎小管，同時常伴有過敏反應，其結果可危及生命。（Land Steuner獲得1930年的諾貝爾獎。1868年6月14日生于維也納1943年6月25日死于紐約。他發(fā)現(xiàn)了MN,P,Rh等許多血型，被稱為“血型之父”。

造成紅細胞凝集的機制是抗原-抗體反應（一種表現(xiàn)沉淀）。（凝集原——糖蛋白；凝集素——γ球蛋白。10個左右結合位點，橋梁）。機體血液中，在紅細胞上都具有一套特異的凝集原。運用現(xiàn)代免疫學手段可以在紅細胞膜鑒別出約400種不同特征的抗原。如果只將其中已經分類的抗原型作為依據(jù)，就可有3億種不同的可能組合，可見血型抗原的復雜性。但絕大多數(shù)抗原的抗原性很弱，在輸血中不會產生明顯作用，對人輸血最為重要的血型是ABO、Rh系統(tǒng)。

通常所說的血型是指紅細胞上特異抗原的類型，即紅細胞血型，但白細胞、血小板和一般組織細胞上也存在與紅細胞上相同或特有的抗原，可稱為白細胞血型、血小板血型等。（血型物質：為鑲嵌在生物膜上的糖蛋白、糖脂，它們所含的糖是由少數(shù)糖基組成的寡糖鏈。其特異性決定于此血型物質的組成與連接順序。血型系統(tǒng)：血型遺傳基因控制，根據(jù)控制血型抗原特異性的基因組合方式或根據(jù)它們在遺傳上的相互關系，可以把血型分成若干系統(tǒng)，稱為血型系統(tǒng)）。而蛋白質多態(tài)性和同工酶型的區(qū)分則是將血型概念進一步拓展了。血型是先天遺傳的，是由來自父母的一對等位基因控制的。如人ABH系統(tǒng)即是由A、B、O三種基因中的任意兩個組成的基因型控制的表現(xiàn)型。

㈡ABO(H)血型系統(tǒng)

請看下面的圖：

IV 表3-7 ABO(H)血型系統(tǒng)中的結構

表現(xiàn)型
遺傳型
紅細胞抗原
血清中的天然抗體

A1

A1A1A1O
A+A1

抗B

A2

A2A2A2O
A+H
抗B、10%的人有抗A1

B
BBBO
B
抗A

AB
AB
A+A1+B
\

A2B
A2B
A+B+H
25%的人有抗A1

O
OO
H
抗A及抗B

從血型遺傳規(guī)律可以由血型推斷出子女可能的血型（人第9對染色體上）。但法醫(yī)學上判斷親子關系時，只能作為否定的參考依據(jù)，而不能據(jù)以作出肯定的判斷。測定血型的種類愈多，那么否定判斷的可靠性愈高。

新生兒的血液還不具有ABO系統(tǒng)的抗體（IgM不能通過胎盤）；第一年中才逐漸出現(xiàn)（機理不清楚）。血型抗原在人群中的分布，不同地域不同民族中是有差異的。了解血型分布規(guī)律，將有助于人類學研究各民族的來源和相互關系。

㈢Rh血型系統(tǒng)

恒河猴（Rhesus monkey）紅細胞→兔→抗體（檢測人）→凝集不凝集。

Rh血型系統(tǒng)紅細胞上5種抗原（D、C、c、E、e，其中D抗原性最強——陽性、陰性）。Rh系統(tǒng)的抗體主要是不完全抗體IgM，分子小，可透過胎盤。（IgG16萬可透過胎盤。與恒河猴紅細胞表面抗原相同。溫抗原，漢族人1%，白種人約15%，日本人小于1% 。Rh+也不存在天然抗體。但Rh-人接受Rh+血可產生抗體，再次輸血，凝集）。妊娠毒血癥（胎盤脫落，血管破裂）。母Rh-懷Rh+子。分娩時較大量胎兒RBC入母體產生抗體，再懷Rh+子破壞大量紅細胞。

三、血型的應用

㈠指導輸血

輸血已成為治療某些疾病、搶救傷員生命和保證一些手術得以順利進行的重要手段。（成分輸血：紅細胞、粒細胞、血漿高純度或高濃度制劑，既能提高療效，減少不良反應，節(jié)約血源。1976年到1985年間，美國輸血死亡159例，ABO系統(tǒng)的錯誤137例占86%）。為了保證輸血的安全性和提高輸血效果，必須注意遵守輸血原則：（1）ABO血型相合，育齡婦女和需要反復輸血的病人，Rh血型也要相合；（2）必須進行交叉配血實驗（供RBC+受血清主側。37˚C下檢驗保證可能有的凝集反應充分顯示?？傊?，輸血是一個多環(huán)節(jié)的過程，每個環(huán)節(jié)上的失誤都可能造成嚴重的事故。輸血時遵守原則，密切注意觀察；確實需要才用，決不可盲目濫用。

（二）組織相容性人白細胞抗原(HLA)。器官移殖張P46-47。

（三）親子鑒定→物種起源與親緣關系；

（四）疾病診斷：牛異性雙胎不育（紅細胞嵌合體）——異性雙胎的12%血管吻合；

（五）與生產性能的關系遺傳相關。

家畜輸血原則同人。但由于家畜抗體小效價低，第一次輸血將一般不會有大危險，而且某些動物（豬、綿羊、牛）具有抵抗天然抗體的機構。

臨床醫(yī)學導論P36：器官移殖：腎移殖5年有功能，存活率達75%，肝達70%，長期存活者，腎31年，骨髓20年，肝24年，心23年，胰16年，胰腎13年，單肺8年，雙肺7年。顯微外科，直徑0.3-0.4mm小血管接通。

本章要求：

（一）基本概念

體液、內環(huán)境、穩(wěn)態(tài)、PCV（比容）、循環(huán)血量、貯存血量、血沉、全血粘滯性、堿儲（具有極強的抵抗固定酸的能力除碳酸以外，臨床上以二氧化碳結合力為代表）、血漿膠體滲透壓、A/G、紅細胞滲透脆性、溶血、凝血因子、纖溶、血型。

（二）思考題

1.簡述血液的組成及各類成分的生理作用；

2.圖示紅細胞生成過程及其調節(jié)因素；

3.根據(jù)你對血液凝固的理解提出促凝、抗凝的措施；

4.簡述機體的生理性止血過程；

5.試從生理角度談病畜的輸血補液原則；

6.無知B型，測其他人。

（疊連——物理現(xiàn)象，凝集——Ag-Ab反應，凝固——酶促反應。2%RBC懸液，測不出）。

作者: lzm_001 時間: 2011-8-9 22:04
第三章循環(huán)系統(tǒng)生理

前一章學習過血液的機能，但如果血液不是流動的呢？血液流動是由心臟提供動力，血管為“軌道”的相連接而成的閉鎖系統(tǒng)來完成的。血液循環(huán)是循環(huán)系統(tǒng)的主體。

學習本章要明確心臟和各類血管的機能特征，組織液生成的機制；理解心血管機能的調節(jié)機制。在此基礎上，更好地理解幾種主要器官的循環(huán)特點，為學習后續(xù)章節(jié)打下基礎。

本章內容分為四節(jié)：心臟生理、血管生理、心血管功能的調節(jié)及作為選講內容的器官循環(huán)特點。

第一節(jié) 心臟生理

心臟是一個由心肌組織構成并且具有瓣膜結構的空腔器官，它節(jié)律性地舒張、收縮（射血入動脈）以及由此而引起的瓣膜的規(guī)律性開啟和關閉，推動血液沿單一方向循環(huán)流動?！氨谩毙呐K泵血作用是由心肌電活動（興奮產生與擴布）、機械收縮（壓力容積變化、血流）和瓣膜活動三者相互聯(lián)系配合才得以實現(xiàn)。名詞概念多但不難，頭緒多，學習中注意立體思維方法，搞清各種變化在時間、空間上的關系，實質與表象的關系。

一、心臟的泵血功能

（一）心動周期（北農心動周期錄像）

心臟一次收縮和舒張，構成一個機械活動周期，稱為心動周期。正常心臟的活動由一連串的心動周期組合而成，因此，心動周期可以作為分析心臟機械活動的基本單元。見下表：

成年人心率為75次/分，每0.8秒跳動一次：

左右兩側心房、心室?guī)缀跬?，心室收縮即心縮期，心室舒張即心舒期。

如果心率增快，心動周期持續(xù)時間縮短，收縮期舒張期均相應縮短，但舒張期縮短的比例較大；即心肌工作時間相對延長，這對心臟的持久活動是不利的。（8小時工作制，心房1/3×1/8，心室2/3×3/8，合在一起是7/24）。雄性的心率大于雌性的，幼兒的大于老人的，兔120~140、雞250~300、狗60~120，成年馬心率如大于80是竇性心動過速，如小于14則是竇性心動緩慢。

（二）心臟泵血的過程和機制

需要弄清以下三個問題：①血液在心臟內的單方向流動是怎樣實現(xiàn)的？②動脈電壓力比較高，心臟是怎樣將血液射入動脈的？③壓力很低的靜脈血液是怎樣返回心臟的？（張P63韓圖3-7）。

收縮、舒張，瓣膜啟閉（配合實現(xiàn)大幅度變化）使壓力容積變化。圖

瓣膜啟閉也使容積發(fā)生變化。

1．心房收縮期房→室，進一步充盈（30%左右），0.1s；

2．心室收縮期分為：等容收縮期房室瓣關，內壓快，大幅上升，0.05s；快速射血期，半月瓣活，開始的1/3仍然收縮，后2/3的總射血量射出，0.10s；減慢射血期，P室＜P動,都已從峰值下降，動能，0.15s；

3．心室舒張期分為：等容舒張期，約0.06~0.08s；充盈相，快速（0.11s左右）、減慢(0.22s)、心房收縮（0.1s）。主動快速充盈相。

一個心動周期中，心房壓力，a波，房縮、舒。（c室縮葉內凹、x降動脈射血凹、v充血、y降心室舒血流），見簡圖：

總波動幅度較小，成年人安靜臥位，左心房0.3~1.6KPa（2~12mmHg）,右心房壓力0~0.7KPa(0~5mmHg)。射血心室壓：左側130mmHg，右側24mmHg約是左側的1/6。問：心房、心室收縮哪個重要？心室收縮和舒張哪個重要？（房纖顫——安靜、運動。心室充盈4/5通道，后1/5時，30%初級泵）。

（三）心音和心音圖

心動周期中，心肌收縮、瓣膜啟閉、血液加速度和減速度對心血管壁的加壓和減壓作用以及形成的渦流等因素引起的機械振動，可通過周圍組織傳遞到胸壁；如將聽診器放在胸壁某些部位，就可聽到聲音，稱為心音。若用換能器將這些機械振動轉換為電信號記錄下來，便得到心音圖。（15~400Hz，人可聽到16~20000Hz）.

S1收縮音，低、長，40~60Hz，0.16s，心尖搏動處（左第五肋間隙鎖骨中線），心縮開始，血流急速沖擊房室瓣，使之關閉心室振動；

S2舒張音，尖60~100Hz，0.08s，標志心舒開始。半月瓣關閉，S2增強是高血壓的主要表現(xiàn)。

S3快速充盈期末，頻率低、低振幅，流速變。

S4心房音，雜音。

有診斷價值的是收縮期和舒張期的心音。收縮期如房室瓣閉鎖不全象回水，如動脈口狹窄有呼呼的高嘯聲；舒張期房室瓣閉鎖不全、房室瓣狹窄（詳見何炎武P44中）。

（四）心電圖（第四節(jié)末）

心臟內興奮從竇房結順序地傳到心房、心室各部分時，產生心臟動作電位的復雜圖象。心臟的電變化通過身體這一容積導體而投射到身體表面，將測量電極置于體表一定部位記錄出來的心臟電變化曲線，稱為心電圖（ECG）。心電圖反映心臟興奮的產生、傳導和恢復過程中的生物電變化，而與心臟的機械收縮過程無直接關系。（與單個心肌細胞變化的區(qū)別？細胞外記錄法→電極放置位置→曲線不同。不同部位間電位差（興奮——未興奮，已復極——仍復極），一個心動周期中整個心臟的生物電變化是一種心電向量）。

1．導聯(lián)

心臟電變化是向量（將矢量），有大小和方向，平行四邊形法則，不同部位圖形不同。測量心電圖時，安置電極的方法稱為導聯(lián)。常用的有標準導聯(lián)、加壓單極肢體導聯(lián)和胸導聯(lián)。

①標準導聯(lián) Einthoven(艾因托文氏三角定律)，幅度II電壓=I+II。

②加壓單極肢體導聯(lián) aVL, aVR, aVF。LA、LL、RA一個放測量電極，另兩個合起來作無關電極，通過加壓可增高波幅50%。

③胸導聯(lián) 三者各串500歐姆合作無關電極（負），測量電極置于胸壁（正）。

2．心電圖的波形及其意義

導聯(lián)方法不同，描記的心電圖波形也各不相同。分析心電圖時，主要是看各波波幅高低、歷時長短以及波形的變化和方向。（IV P13，圖人標準導聯(lián)）：

心電圖波段
意義
人黃鴣

波形 P波

QRS波

T波

U波
兩心房去極化過程

兩心室去極化過程

兩心室復極化過程
0.08 0.07~0.13

0.08 0.04~0.09

0.16

0.08

間期 PQ間期

QT間期

PQ波段

S-T段

T-P段
興奮，房→室時間

室動作電位全過程時間

興奮在房室結經歷

心室全部復極化

0.16 0.24~0.31

（五）心臟泵功能的評定

評定指標
定義
正常值（人）

每搏輸出量（SV）
一側心室一次射出血量
60~80ml/次最基本指標

每分輸出量（CO）
=SV×HR(心率)
5~6L/min（男），女低10~20%

射血分數(shù)（EF）
SV/心室舒張末期容積百分比
50~60% 靜息時穩(wěn)定，心室異常擴大功能減退時

心臟指數(shù)（CI）
空腹靜息每平方米體表面積的CO
3~3.5L/min•m2 不同個體間比較，體表面積1.6~1.7m2，正相關

心力貯備
CO隨機體代謝需要而增加
靜息時4~6倍健康程度。靜息心指數(shù)，10歲最高4L/min•m2，80歲時2L/min•m2

心室搏功
70~80%熱散，20~30%（肌纖維收縮、產生引力）
每分功為6.23Kgm/min，心肌耗氧量

心力貯備約145ml→75ml，70次/分。心力貯備也不是無限的，當最大限度地動員仍不能滿足機體需要時，就發(fā)生心力衰竭，即長期負擔過重，使心臟收縮力和心輸出量都逐漸減小。見下圖：

影響心輸出量的因素

每搏輸出量：心室收縮力（交感神經（后負荷）活化橫橋，兒茶酚胺。心肌等長自身調節(jié)，持續(xù)的劇烈的循環(huán)功能變化。全或無）；靜脈回流量（充盈時間、速度（前負荷），心肌異長自身調節(jié)）1914年~1918年弗蘭克-斯大林定律——心肌收縮產生的能量是心肌纖維初長度。

心率：一定范圍內與之呈正相關。若過快1.5~2.0倍時，犧牲充盈SV下降為1/2，CO下降，過慢40次/分。受自主神經控制，交感神經興奮性增強、迷走神經下降，腎上腺素、NE及Tk(T3)等體溫上升1度，心率增加12~18次（IV P92）。

作者: 藍天白云2 時間: 2011-8-24 09:10
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