生理学复习资料第一章生理学绪论第一节生理学的研究任务、方法和水平一、生理学的研究任务二、生理学的研究方法和水平1、研究方法是一门实验性科学,某些研究可在不损害健康的前提下对人体进行试验,也可在人群中进行测量和统计。
2、研究水平在完整的机体情况下,研究体内各个器官、系统之间的相互联系和相互协调的规律,以及整体与环境之间的联系。
第二节生命的基本特征¥一、新陈代谢机体与其周围环境之间所进行的物质交换和能量转化的自我更新过程,称为新陈代谢,包括合成代谢(同化作用)和分解代谢(异化作用)两个方面。
二、兴奋性*是指机体感受刺激产生反应的特性或能力。
*阈强度是指刚能引起组织反应的最小刺激强度。
三、适应性机体对环境变化产生反应而适应环境的能力称为适应性(adaptability)。
第三节机体的内环境及稳态1.环境是人类赖以生存和发展的必要条件。
2.细胞外液成为细胞生存和活动的直接环境,称为机体的内环境,简称内环境。
3.这种内环境的理化性质保持相对的稳态状态,称为内环境的稳态(homeostasis)。
第四节人体生理功能的调节方式¥一、神经调节反射弧分为感受器、传入神经、神经中枢、传出神经、效应器五个部分。
二、体液调节是指体液中某些特殊的化学物质通过体液运输,对机体器官或组织细胞的功能活动进行调节的生理过程。
三、自身调节是指体内某些细胞组织或器官在不依赖于神经或体液调节情况下,自身对刺激产生的一种适应性反应。
相对其他调节方式,自身调节范围较小,灵敏度比较差。
四、生物节律五、人体生理功能调节的自动控制1.负反馈是指反馈作用与原效应作用相反,使反馈后的效应朝着原效应的相反方向变化。
2.前馈干扰信息通过监测装置对控制部分的直接调控作用称为前馈,条件反射就是前馈调节。
3.非自动控制系统第二章骨骼肌机能第一节肌纤维的结构一、肌纤维的结构¥*肌细胞:又称肌纤维,是肌肉的基本结构与功能单位。
肌细胞,分为肌腱与肌腹,肌腹又可分为肌束和肌外膜,肌束可进一步分为肌束膜和肌纤维(肌纤维可以进一步分为肌原纤维和肌内膜)。
肌腱由致密结缔组织构成,且不能缩短伸长。
肌腹是运动伸缩的部位,可以产生关节的运动。
*肌腹—肌束—肌纤维—肌原纤维—肌丝二、肌原纤维与肌小节*肌丝分为粗肌丝和细肌丝。
两者按照一定规律排列形成肌原纤维。
*肌小节,即是最小的结构单位与功能单位。
·明带(I带):Z线与其发射的细肌丝(不含有粗肌丝)的立体区域。
·暗带(A带):粗肌丝在空间中形成的立体区域。
·H带(H区):两侧细肌丝中间的中空部分。
三、肌管系统肌原纤维内有两种不同的肌管系统,称为横小管与纵小管。
纵小管两端会分别形成横管终末池,简称终池。
四、肌丝的分子组成¥粗肌丝由肌球蛋白构成,头部膨大的部分称为横桥。
横桥由肌球蛋白累积而成。
横桥能与细肌丝上的结合位点结合,与细肌丝连接使其收缩,且具有ATP水解酶的作用。
细肌丝分为肌动蛋白(构成细肌丝的主干),原肌球蛋白(挡住肌丝蛋白,避免横桥与其结合)和肌钙蛋白(分为三个亚单位)三个部分。
肌钙蛋白的三个亚单位的作用分别为:与钙离子结合;与原肌球蛋白连接;与肌动蛋白结合。
第二节骨骼肌细胞的生物电现象¥一、静息电位(K+平衡电位)细胞处于安静状态下,膜内外所存在的电位称为静息电位。
二、动作电位可兴奋细胞兴奋时,细胞内产生的可扩布的电位变化。
三、动作电位的特点*“全或无”现象:任何刺激一旦引起膜去极化达到阈值,就会随之产生到达最大值,不会因为刺激的改变而变化。
*不衰减性传导:一旦在细胞膜上产生,它就会向整个细胞传播。
*脉冲式:由于不应期的存在,使连续的动作电位不会融合,故两个电位间总有一定的间隔。
四、产生原理静息电位:钾离子外流是形成静息电位的基础。
动作电位:升支部分:钠离子内流降支部分:钾离子外流五、细胞间的兴奋传导:神经—肌肉接头六、细胞内的兴奋传导:局部电流第三节肌纤维的收缩过程一、肌丝滑行学说¥该学说认为:肌肉的缩短是由于肌小节中细肌丝在粗肌丝中滑行造成的。
即当肌肉收缩时,由Z线发出的细肌丝在某种力量的作用下向A带中央滑动。
二、肌纤维收缩的分子机制¥横纹肌收缩时在形态上的表现为整个肌肉和肌纤维的缩短,但在肌细胞内并无肌丝或它们所含的分子结构的缩短,而只是在每一个肌小节内发生了细肌丝向粗肌丝之间的滑行。
结果使肌小节长度变短,造成整个肌原纤维、肌细胞和整条肌肉的缩短。
其证据是:肌肉收缩时,肌细胞的暗带长度不变,明带长度变短,而肌球蛋白(粗肌丝)在暗带,肌动蛋白(细肌丝)在明带。
三、兴奋—收缩耦联兴奋-收缩耦联(excitation-contraction coupling)是以膜的电位变化为特征的兴奋过程和以肌丝的滑行为基础的收缩过程联系起来的过程。
其包括三个步骤:电兴奋通过横管系统传导到肌细胞深处;肌质网对钙离子的释放和再摄取;肌肉的收缩和舒张。
肌肉舒张时,原肌球蛋白掩盖肌动蛋白上的结合位点,横桥不能与之直接结合,当钙离子与肌钙蛋白亚单位C结合时,肌钙蛋白与原肌球蛋白的构型发生改变,使结合位点暴露,横桥与之结合,并拉动肌丝滑行。
细肌丝由三种蛋白质构成,即肌纤蛋白、原肌凝蛋白和肌钙蛋白。
其主干由球状的肌纤蛋白单体聚合为双螺旋结构而成。
原肌凝蛋白也呈双螺旋结构,与肌纤蛋白双螺旋并行,在安静状态下其空间位置恰好位于肌纤蛋白和横桥之间,从而阻碍二者的结合。
肌钙蛋白以一定的间隔结合在原肌凝蛋白双螺旋上。
肌钙蛋白对肌质中的钙离子有很大的亲和力,当钙离子增多时,可与肌钙蛋白结合,进而引起原肌凝蛋白分子的构象和位置发生变化,解除它对横桥与肌纤蛋白结合的阻碍作用。
四、骨骼肌收缩全过程¥1.兴奋传递运动神经冲动传至末梢—N末梢(神经细胞末梢)对Ca+通透性增加,Ca2+流入N末梢内—突触前膜囊泡向前膜移动、融合、破裂—乙酰胆碱(Ach)向突触间隙释放—Ach与突触后膜受体结合—受体构型改变—突触后膜对Na+、K+的通透性增加(尤其是Na+)—产生终板电位(EPP)—引起肌膜AP(动作电位Action Potential)2.兴奋—收缩耦联(肌丝滑行)肌膜AP沿横管膜传至三联管(生物电信号传递)—终池膜上钙通道开放,终池内Ca2+进入肌浆—Ca2+与肌钙蛋白结合,引起肌钙蛋白的构型发生改变—原肌球蛋白发生位移,暴露与横桥的结合位点—横桥与结合位点结合,激活ATP酶作用,分解ATP—横桥摆动—牵拉细肌丝朝肌节中央滑行—肌节缩短—肌细胞收缩第四节骨骼肌的特性一、物理特性¥1.伸展性2.弹性3.粘滞性(阻碍伸展和回弹的内部性质)二、生理特性1.兴奋性2.传导性3.收缩性*引起兴奋的条件:刺激强度(引起肌肉兴奋的最小刺激强度)、刺激时间、刺激变化三、收缩形式¥1.向心收缩(肌肉长度缩短,起止点相互靠近,因而引起身体运动)*等张收缩(肌肉张力在开始缩短后即不再增加,有时也被称为动力性收缩或时相性收缩)*等动收缩(肌肉以恒定的速度,且外界阻力与肌肉收缩时产生的力量始终相等的肌肉收缩)2.等长收缩(在收缩时保持其长度不变)3.离心收缩(在收缩产生张力的同时,被拉长的收缩称为离心收缩)四、比较同一块肌肉,在收缩速度相同的情况下,离心收缩可以产生最大的张力,比向心收缩大50%左右,比等长收缩大20%左右。
*牵张反射:肌肉受到外力的牵张时会反射性地引起收缩。
*离心收缩时肌肉中的弹性成分被拉长时会产生张力。
五、力学表现1.绝对力量与相对力量*绝对肌力:肌肉的横断面或肌肉纤维的数量*相对肌力:单位横断面积(通常是1cm2)所具有的肌力*绝对力量:一个人所能举起的最大重量*相对力量:绝对力量体重,即每公斤的肌肉力量2.与运动速度的关系:P=Wt =Fxt=Fvtt=Fma,即肌肉爆发力所需要的要素。
六、运动单位的动员¥1.运动单位:一个α运动神经元与其受支配的肌纤维所组成的最基本的肌肉收缩单位。
*紧张性运动单位:冲动频率低,但持续时间长*运动性运动单位:冲动频率高,但持续时间短2.运动单位的动员*在运动中不同类型的肌纤维参与工作的程度视运动强度而定。
*在运动训练时,采用不同强度的练习可以发展出不同的肌纤维。
通常来说,运动单位内肌纤维越少越灵活,越多则越粗大。
3.训练对肌纤维产生的影响*肌纤维的选择性肥大*酶活性的改变第三章血液第一节血液的组成和理化特性一、血液的组成¥*血液分为血细胞(45%)和血浆(55%)两个部分。
*血浆经过去纤维蛋白原处理或抗凝剂处理后可变为血清。
*红细胞比容:红细胞比容指红细胞占全血容积的百分比。
它反映红细胞和血浆的比例,是影响血黏度的主要因素。
测定时将抗凝血在一定的条件下离心沉淀,即可测得每升血液中血细胞所占容积的比值。
正常血黏度范围内红细胞数量、比容增加可使红细胞功能增加。
二、内环境:其生化物质数值的相对稳定称为内环境的稳态。
三、血液的功能¥*维持内环境的相对稳定*运输营养(代谢)物质*调节生物体内的理化物质的平衡(神经—体液调节,传递激素与各类神经递质)*防御与保护(体液免疫与细胞免疫的场所)*简记为:维持稳定、运输物质、体液调节、防御保护四、血液的理化特征¥1.颜色与比重*动脉血:鲜红色(富含氧);静脉血:暗红色(富含有二氧化碳等代谢废物)*与水比重大概在1.050与1.060之间2.粘滞性血液约为蒸馏水的4~5倍,血浆约为蒸馏水的1.6~2.4倍。
3.渗透压*影响因素:溶质分子的含量(颗粒数目的多少)*分类:晶体渗透压(无机物)、胶体渗透压(有机物,在溶剂中产生了丁达尔效应)4.酸碱度*血液的PH约为7.35~7.45,约为中性偏弱碱性。
*维持血液酸碱度正常波动的物质被称为酸碱缓冲对,或缓冲对。
常见的有:NaHCO3/H2CO3(碳酸氢钠与碳酸)、磷酸二氢钠与磷酸氢二钠*碱贮备:含量高的可以相应提升缓冲能力,对运动时产生的乳酸有较强的排解能力。
第二节运动对血液的影响一、对血量的影响¥*循环血量:在人体内迅速循环的大部分血量*贮存血量:停留在少数内脏里的少数血量(贮存血量并非不循环,而是缓慢地进行循环)血容量是指血细胞容量与血浆容量的总和。
有效循环血量是指单位时间内通过心血管系统进行循环的血量,但不包括贮存于肝、脾和淋巴血窦中或停滞于毛细血管中的血量。
简单地说就是参与心血管血液循环的血容量。
*短时间大强度运动时,血浆容量和血细胞容量都明显增加,血细胞容量增加更加明显。
*长时间耐力运动时,血容量的改变主要是由血浆水分转移情况决定。
二、运动对红细胞数量的影响¥1.一次性运动对红细胞数量的影响一般认为,进行短时间大强度的快速运动比进行长时间的耐力运动红细胞增加地更加明显。
在同样时间的运动中,运动量越大,红细胞增加越多。
2.长期运动训练对红细胞数量的影响经过长时间、系统的运动训练,尤其是耐力性的运动员在安静时,其红细胞数并不比一般人高,有的甚至低于正常值,被诊断为运动性贫血。