生理学重点知识归纳

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第一章：绪论

机体的内环境和稳态

1、体液

细胞外液

无功能性细胞外液包括脑脊液、关节液、消化液等

体液特点

人体各部分体液彼此隔开，但又互相沟通

细胞膜

是分隔细胞内液与组织液的屏障，两者相互沟通的窗口

毛细血管

是分隔血浆和组织液的屏障，也是两者相互沟通的门户

血浆

是沟通各部分体液，并与外界环境进行物质交换的重要媒介，因而是各部分体液中最为活跃的部分

2、内环境

定义

体内大多数细胞并不与外环境相接触，而是浸浴于机体内部的细胞外液中，细胞外液是细胞直接接触和赖以生存的环境

意义

机体生存在两个环境中，一个是不断变化着的整个机体所处的外环境，另一个是比较稳定的内环境

内环境的相对稳定是机体能自由和独立生存的首要条件

3、内环境的稳态

定义

内环境的稳态是指呃逆环境的理化性质，如温度、pH、渗透压和各种液体成分等的相对恒定状态

内环境理化性质的相对恒定并非固定不变，而是在一定范围内变动，但又保持相对稳定，是动态平衡

意义

内环境稳态是细胞维持正常生理功能的必要条件

也是维持正常生命活动必要条件

机体生理功能的调节

1、神经调节

定义

神经系统活动的基本过程是反射。反射活动的结构基础是反射弧，反射弧的任何一个环节被阻断，反射将不能完成

特点

1、是人体生理功能调节中最主要的形式

2、反应迅速，作用快，调节精确，持续时间短暂

感受器、传入神经、反射中枢、传出神经、效应器

2、体液调节

定义

体液调节是指体内某些特殊的化学物质通过体液途径而影响生理功能的一种调节方式

方式

远距分泌、旁分泌、自分泌、神经-体液调节

特点

反应速度慢、不够精确、作用时间持久、作用范围广

3、自身调节

定义

自身调节是指组织细胞不依赖神经或体液因素，自身对环境刺激所发生的一种适应性反应

特点

调节强度较弱，影响范围较小，灵敏度较低

举例

动脉压60-140mmHg——脑血流保持相对恒定

肾A灌注压80-180mmHg——肾血流量保持稳定（绪论）

肾灌注压80-160mmHg——肾血流量保持稳定（靠后）

4、调节类型的判断

神经调节

是指只有神经因素参与的反射活动，膝反射、唾液分泌

体液调节

是指只有体液因素参与的调节活动，如胰岛素、胰高血糖素对血糖浓度的调节

神经体液调节

是指既有神经因素参与，又有体液因素参与的调节

自身调节

是指既无神经系统活动，又无体液因素参与的调节

体内的控制系统

1、反馈控制系统

反馈

在控制系统中，控制部分发出指令控制受控部分的活动，而控制部分自身的活动又接受来自受控部分返回信息的影响。由受控部分发出的信息反过来影响控制部分的活动，称为反馈。反馈控制系统是一个闭环系统，具有自动控制的能力

负反馈

受控部分发出的反馈信息调整控制部分的活动，最终受控部分的活动朝着与它原先活动相反的方向改变，称为负反馈

正反馈

受控部分发出的反馈信息促进控制部分的活动，最终使受控部分的活动朝着与它原先活动相同的方向改变，称为正反馈

反馈控制系统

正反馈控制系统

比例

大多数情况下的控制机制

少数情况下的控制机制

作用

起纠正减弱控制信息作用

起加强控制信息的作用

举例

减压反射，肺牵张反射，动脉压感受性反射，Ｏ2及CO2浓度的调节，甲亢时TSH分泌减少

排尿反射、排便反射、分娩过程、血液凝固过程，神经F膜上达阈电位Na+通道开放

胃蛋白酶原、胰蛋白酶原的激活

2、前馈控制系统

定义

控制部分在反馈信息尚未到达前，已收到纠正信息（前馈信息）的影响，及时纠正其指令可能出现的偏差，这种自动控制形式称为前馈

特点

反馈具有滞后、波动的缺点

前馈则较快速，并具有预见性，因而适应性更大

但前馈控制有时会发生失误，这是前馈控制的一个缺点

第二章：细胞的基本功能

跨细胞膜的物质转运

1、细胞膜的结构

细胞膜的结构

液态镶嵌模型

学说主要内容

液态脂质双层构成细胞膜的基架，不同结构和功能的蛋白质镶嵌于其中，糖类分子与脂质、蛋白质结合后附着于细胞膜的表面——脂溶性

跨膜转运

小分子物质——单纯扩散、易化扩散、主动转运

大分子物质——出胞、入胞

2、单纯扩散

定义

是一种简单穿越质膜的物理扩散，没有生物学转运机制参与

原理

相似相溶，无需代谢耗能；膜两侧有浓度差，扩散至=0为止

转运

脂溶性、不带电荷的极性小分子（O2、CO2、NH3、H2Ｏ）

特点

扩散速率取决于：浓度差，膜通透性，温度，膜有效面积

3、易化扩散

定义

物质扩散在通道、载体蛋白质帮助下完成，顺浓度/电位梯度

分类

经通道易化扩散、经载体易化扩散

转运物质

经通道易化扩散——带电离子（Na+、K+、Ca2+）

经载体易化扩散——非脂溶性小分子（葡萄糖、氨基酸）

（1）经通道易化扩散与经载体易化扩散的比较

经通道易化扩散

经载体易化扩撒

介导方式

借助于通道蛋白质的介导

借助载体蛋白质的介导

转导方向

顺浓度或电位梯度进行

顺浓度梯度进行

转运速率

快（10^6-10^8个离子/s）

慢（200-5万离子或分子/s）

特点

相对特异性不高

通道导通有开放关闭状态

无饱和现象

化学结构特异性（高）

竞争性抑制有饱和现象

转运物质

K+、Na+、Cl-、Ca2+

葡萄糖、氨基酸

（2）经通道易化扩散

1）离子通道的两个基本特征

离子选择性

每种离子通道只对一种离子或几种离子有较高的通透性Na+通道、K+通道、Cl-通道、非选择性阳离子通道

门控特性

许多因素可引起闸门的运动，导致闸门关闭，称为门控电压门控通道、化学（配体）门控通道、机械门控通道

A、电压门控通道

调控因素

受膜电位调控

调控机制

膜电位改变时，可引起通道蛋白质分子的构象发生变化，从而导致通道的开放或关闭

常见例子

电压门控K+通道、Na+通道、Ca2+通道

B、化学门控通道

调控因素

受膜外或膜内化学物质调控

调控机制

通道本身具有手提功能，一些化学物质（激素、递质）和通道蛋白亚单位上的特殊位点结合，引起通道蛋白的构想发生变化，而使通道开放

常见例子

Ｎ2型ACh、谷氨酸、门冬氨酸、甘氨酸化学门控通道

C、机械门控通道

调控因素

受机械刺激调控

调控机制

质膜感受牵张刺激后，引起其中的通道开放或关闭

常见例子

耳蜗毛细胞膜中的机械门控K+通道、动脉血管平滑肌细胞膜中的机械门控Ca2+通道

2）离子通道的状态和表现形式

Ｎa+通道

K+通道

门

两道门

一道门

状态

静息状态——激活门关闭、失活门打开

激活状态——激活门、失活门均打开

失活状态——激活门、失活门均关闭

两种状态：

静息状态——门关闭

激活状态——门打开

形式

通道对离子通道有开放、关闭两种形式

（3）经载体（转运体）扩散

载体

是介导多种水溶性小分子物质或离子跨膜转运的一类膜蛋白

特点

与离子通道不同，载体不存在贯穿整个细胞膜的孔道结构，但能与一个活少数几个溶质分子或离子特异性结合。如葡萄糖载体（GLUT）可将胞外的葡萄糖顺浓度梯度转运到细胞内

4、主动转运

主动转运

指细胞膜通过代谢供能，将某物质的分子或离子由细胞膜低浓度一侧向高浓度（逆浓度梯度）——一侧转移的过程

原发性

直接利用钠泵分解ATP的能量

离子泵——钠泵（Ｎa+-K+-ATP酶）、钙泵、质子泵

继发性

间接利用钠泵分解ATP的能量

（1）钠泵

部位

普遍存在于哺乳动物的细胞膜上

维持浓度差

维持膜内外Ｎa+-K+浓度差（Ｎa+胞外是胞内的10倍，K+胞内是胞外的30倍），细胞将它所获得能量20-30%用于钠泵转运

胞内高某某

为胞质内的许多代谢反应所需，如核糖体合成蛋白质

势能储备

为H+、Ca2+、葡萄糖、氨基酸的逆浓度梯度转运

维持渗透压

钠泵可将漏入胞内的Ｎa+移出胞外，保持细胞正常的渗透压合容积，以防细胞水肿

生物电基础

钠泵形成的跨膜离子梯度，是细胞发生电活动的基础

ATP酶活性

钠泵具有ATP酶的活性，可分解ATP释放能量，每分解1分子ATP，可将3个Ｎa+移出胞外，将2个K+移入胞内

生电效应

钠泵活动的生电效应，可直接使膜内电位的负值增大

特异抑制剂

哇巴因

（2）继发性主动转运

概念

有些物质主动转运所需的驱动力，并不直接来自ATP的分解，而是i用原发性主动转运所形成的某些离子的浓度梯度，是间接利用ATP能量的主动转运过程

同向转运

转运分子与Ｎa+扩散方向相同，如葡萄糖、氨基酸的吸收

逆向转运

转运分子与Ｎa+扩散方向相反，如Ｎa+-H+交换体

（3）原发性与继发性主动转运的比较

原发性主动转运

继发性主动转运

转运方向

逆浓度或电位梯度

逆浓度梯度或电位梯度

是否耗能

必需消耗能量

能量来源

钠泵分解ATP供能

直接利用ATP分解供能

来自Ｎa+膜两侧的浓度势能差

间接利用钠泵分解ATP的能量

举例

Ｎa+移出胞外

K+移入胞内

葡萄糖、氨基酸在小肠黏膜细胞、肾小管上皮的吸收

（4）单纯扩散、易化扩散与主动转运的鉴别

单纯扩散

易化扩散

主动转运

举例

O2、CO2、Ｎ2、Ｈ2O、乙醇、尿素、甘油

GS由血液进入RBC，K+、Ｎa+、Ca2+

肠肾小管吸收GS，Ｎa+泵、Ca2+泵

方向

顺浓度/电位梯度

逆浓度/电位梯度

移动

无需帮助自由扩散

需通道或载体帮助

需泵的参与

终止条件

达细胞膜两侧浓度相等或电化学势差=0时停止

受泵的控制

能量消耗

不消耗所通过膜的能量，能量来自高浓度本身势能

不消耗所通过膜的能量，属于被动转运

消耗的能量由膜后膜所属细胞供给

（50常考物质的跨膜转运方式

葡萄糖

从肠腔内、肾小管吸收——继发性主动转运

被红细胞、脑细胞摄取——经载体易化扩散

Ｎa+、Ca2+

原发性主动转运、经通道易化扩散

水分子

单纯扩散、经通道易化扩散

Ｏ2、CＯ2、Ｈ3、Ｎ2

单纯扩散

5、膜泡运输（出胞和入胞）

出胞

入胞

定义

是指胞质内的大分子物质以分泌囊泡的形式，排出细胞的过程

是指大分子物质或团块借助于细胞膜形成吞噬泡或吞饮泡，进入细胞的过程

特点

细胞排出大分子物质

大分子物质进入细胞

举例

内分泌细胞分泌激素，黏液

外分泌腺分泌酶原

突触囊泡内递质的释放

细胞外某些团块物质进入细胞的过程——多肽类激素、抗体、运铁蛋白、流感病毒

（1）出胞

持续性出胞

调节性出胞

定义

是指细胞在安静情况下，分泌囊泡自发地与细胞膜融合而使囊泡内大分子物质不断排出细胞的过程

是指细胞受到激素、动作电位诱导时，储存于细胞内的分泌囊泡大量与细胞融合，并将囊泡内容物排出细胞

举例

小肠黏膜杯状细胞分泌黏液

动作电位到达神经末梢时引起的神经递质的释放

（2）入胞

吞噬

吞饮

定义

指被转运的物质以固态形式进入细胞的过程

指被转运的物质以液态形式进入细胞的过程

发生细胞

单核-巨噬细胞、中性粒细胞

几乎所有的细胞均可发生吞饮

转运物质

以团块、颗粒形式出现的物质

细菌、死亡细胞、组织碎片

多数大分子物质，如蛋白质分子，进入细胞的唯一途径

入胞过程

细胞膜在受体、收缩蛋白参与下，伸出伪足将团块、颗粒包裹起来，经膜融合、离断后进入细胞

细胞在接触转运物处的膜发生凹陷，并逐渐形成囊袋样结构包裹被转运物，再经膜的融合、离断进入胞内

囊泡大小

形成的囊泡（吞噬泡）较大

直径1-2微米

形成的囊泡（吞饮泡）较小

直径0.1-0.2微米

细胞信号转导

1、信号转导概述

信号转导

细胞的信号转导是指生物学信息（兴奋或抑制）在细胞间、细胞内的额转换或传递，并产生生物效应的过程

信号

信号转导中的信号是指生物学信号，即带有生物学意义的信号，可以是物理信号（电、声、光、机械牵张），也可以是化学信号（激素、神经递质、细胞因子）

信号转导的结果即生物学效应，则是各式各样的

受体

指细胞中具有接受、转导信息功能的Pro-，分膜、核受体

配体

是指能与受体特异性结合的活性物质

第一信使

是指细胞外的信号分子，如激素、神经递质、细胞因子

第二信使

是指细胞内的信号分子，如cAMP、cGMP、IP3、DAG（DG）、Ca2+、花生四烯酸（AA）

2、离子通道型受体介导的信号转导

离子通道型受体

本身就是离子通道，当配体（激动剂）与受体结合时，离子通道开放，细胞膜对特定离子的通透性增加，从而引起膜电位改变，完成信号转导

N2-ACh受体

骨骼肌终板膜上存在N2-ACh受体阳离子通道，被运动神经末梢释放的ACh激活，产生Na+、K+、Ca2+跨膜移动，导致终板电位、动作电位，，引起肌细胞兴奋

3、G蛋白偶联受体介导的信号转导

G蛋白

也成鸟苷酸结合蛋白，本身具有GTP活性，可使GDP活化为GTP，倒置信号途径开放，激活腺苷酸环化酶（AC）

途径

激素——G蛋白——AC（腺苷酸环化酶）——cAMP——PKA——效应蛋白——生理作用

激素——G蛋白——PLC（磷脂酶C）——DG/IP3——PKC（蛋白激酶C）——效应蛋白——作用

举例

胰高血糖素、肾上腺素、促肾上腺皮质激素

4、酶联型受体介导的信号转导

概念

酶联型受体是指其自身就具有酶的活性或能与酶结合的膜受体，这类受体主要有以下四类

酪氨酸激酶受体

表皮生长因子、血小板生长因子、成纤维细胞生长因子、肝细胞生长因子、胰岛素

Tyr激酶结合型受体

EPO、干扰素、IL、GH、催乳素、瘦素

鸟苷酸环化酶受体

心房钠尿肽、脑钠尿肽、一氧化氮

Ser/Thr激酶受体

激活此类受体的配体包括转化生长因子——贝塔

5、核受体介导的信号转导

概念

脂溶性配体可直接进入细胞，与胞质受体或核受体结合而发挥作用。由于胞质受体在与配体结合后，一般也要转入核内发挥作用，因而常把细胞内的受体统称为核受体

核受体

配体为类固醇激素、VitD3、甲状腺激素、维甲酸

1、静息电位

（1）概念

膜电位

由带电离子的跨膜流动而产生，表现为静息电位、动作电位

静息电位

在安静状态下，细胞膜两侧存在的外正内负，且相对平稳的电位差，称为静息电位，机体所有的细胞都有静息电位

举例

当细胞外液固定于零电位时，各类细胞的静息电位均为负值

骨骼肌约为-90mV，神经细胞约-70mV，平滑肌细胞约-55mV，红细胞约-10mV

（2）细胞膜内外离子的浓度差及通透性

两侧离子分布

静息状态下通透性

对静息电位贡献

K+

膜内为膜外30倍

最大，为Na+50-100倍

最大

Na+

膜外为膜内10倍

小

较大

Ca2+

膜外为膜内12倍

很低

可忽略不计

Cl-

膜外为膜内17倍

无主动转运，被动分布

很小

（3）离子的平衡电位

平衡电位

当电位差驱动力=浓度差驱动力，达稳态时，此时的跨膜电位差，称为该离子的平衡电位

Nernst公式

某离子X+的平衡电位Ex=60lg[X+]o/[X+]i（mV）

[X+]o为该离子的膜外侧溶液中的浓度

[X+]i为该离子的膜内侧溶液中的浓度

正常值

Ek为-90～-100mV，Ena为+50～+70mV

（4）静息电位的产生

机制

静息电位是静息时离子跨膜扩散的结果

膜对离子的通透性决定对静息电位的贡献大小

大小

由于静息状态下，K+通透性是Na+通透性50-100倍

因此，静息电位总是接近于Ek，但比Ek略小

举例

不同细胞的静息电位值不同：骨骼肌细胞-90mV，神经细胞-70mV，平滑肌细胞-55mV，红细胞 -10mV

（5）静息电位的影响因素

细胞外液K+浓度

静息电位略等于Ek，根据Nernst公式，细胞外K +浓度升高时，Ek??，K+平衡电位减小，静息电位减小

膜对 K+和Na+的相对通透性

如果细胞膜对K+通透性增大，则静息电位将增大

反之，膜对Na+通透性增大，则静息电位减小

钠泵活动水平

钠泵活动?，生电效应??，膜发生超极化，静息电位??

钠泵活动受抑制，静息电位??

2、动作电位

（1）概念

定义

AP是指细胞在静息电位基础上接受有效刺激后，产生的一个可迅速向远处传播的膜电位波动

去极相

当受到一个有效刺激时，其膜电位从-70mV去极化到达阈电位水平，伺候迅速上升至+30mV,形成AP上升支

复极相

随后迅速下降至接近静息电位，形成AP下降支

锋电位

是指AP上升支、下降支共同形成的尖峰状电位变化

锋电位是AP的主要部分，也是AP的标志

后电位

锋电位之后，膜电位低幅、缓慢的波动，称为后电位

负后电位

后电位的前一部分，其膜电位小于静息电位

正后电位

后电位的后一部分，其膜电位大于静息电位

（2）动作电位的产生机制图解

静息电位

K+净外流为零

K+通道开放，Na+通道关闭

阈电位

造成细胞膜对Na+通透性突然增大的临界膜电位

膜电位逐步去极化到达阈电位水平

少量Na+内流

动作电位快速上升相

膜对Na+通透性增大，Na+大量内流

动作电位快速复极相

Na+通道失活，K+通道开放，K+外流

负后电位

迅速外流的K+蓄积在膜外侧，阻碍K+外流

正后电位

生电性钠泵作用的结果

bcd

构成锋电位

大多数被激活的Na+通道失活，不再开放

兴奋的标志

动作电位或锋电位的出现

绝对不应期

大部分Na+通道已进入失活状态

相对不应期

部分失活的Na+通道开始恢复，部分仍失活

（3）细胞膜电位的状态

极化

指静息状态下，细胞膜电位外正内负的状态

超极化

指细胞膜静息电位向膜内负值加大的方向变化

去极化

指细胞膜静息电位向膜内负值减小的方向变化

反极化

去极化至零电位后，膜电位进一步变为正值

复极化

细胞膜去极化后，再向静息电位方向恢复的过程

超射

是指细胞膜电位高于零电位的部分

（4）动作电位的特点

AP幅度

全某某——细胞接受有效刺激后，一旦产生AP，其幅值就内容过长，仅展示头部和尾部部分文字预览，全文请查看图片预览。压??，使等容收缩期??而射血期?，射血速度减慢，搏出量减少，心室剩余血量??，左室收缩末期容积????异常调节使搏出量恢复正常

整体条件

正常人主动脉压在80-170mmHg范围变动时，机体还可通过神经-体液机制以等长调节方式改变心肌收缩力，使搏出量适用于后负荷的改变

（4）心肌收缩能力的调节（等长调节）

等长调节

是指通过改变心肌收缩能力的心脏泵血功能的调节

收缩能力

心脏收缩能力受多种因素的影响——横桥数目、肌球蛋白ATP的活性、儿茶酚胺、甲状腺激素

（5）心率的调节

公式

心输出量=心率x每搏输出量

心率

最佳心率60-80次/分

当心率>180次/分??心室充盈期缩短??心输出量减少

6、心功能的评价

心脏射血功能评价

心室舒张功能评价

从心室压力变化评价心功能

搏出量、射血分数

每搏功、每分功

心输出量、心指数

心室压舒张压变化速率曲线

从心室容积变化评价心功能

左室舒张末内径

左室收缩末内径

左室舒张末容积

左室射血分数（首选）

左室缩短分数

舒展期左心室容积随时间变化的曲线及其一阶导数曲线

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