生理0 (9)
第九版生理学第一章 绪论

第三节
生命活动的基本特征
生理学(第9版)
(一)新陈代谢
最基本的生理特征
机体不断与环境进行物质和能量交换,摄取营养物质以合成自身的物质, 同时不断分解自身衰老退化物质,并将分解产物排出体外。这种自我更新过 程称为新陈代谢,包含物质代谢(合成代谢、分解代谢)和能量代谢(能量 产生及转换利用)
生理学(第9版)
机体内各种理化因素(如体温、血压、pH等)在各种生理活动的调节 下达到动态平衡的一种相对稳定的状态
3. 生物节律
机体内的各种功能活动按一定的时间顺序发生周期性变化,称为节律 性变化,而变化的节律称为生物节律(biorhythm)
第五节
机体生理功能的调节
生理学(第9版)
(一)神经调节
反射(reflex)是神经调节的基本形式。反射活动的结构基础 为反射弧(reflex arc),由五个基本成分组成,即感受器、传入 神经、中枢、传出神经和效应器
生理学(第9版)
(二)前馈控制系统
由某一监测装置在受到刺激后发出前馈信号,作用于控制部分, 使其及早做出适应性反应,及时地调控受控部分的活动的开环系统
意义在于避免负反馈调节时矫枉过正产生的波动和反应的滞后 现象,使调节控制更快、更准确
生理学(第9版)
生理功能的反馈控制系统和前馈控制系统示意图
生理学(第9版)
蛋白含量高以适应高原缺氧 ➢ 行为性适应 寒冷加衣取暖
生理学(第9版)
(四)生殖
生殖是机体繁殖后代、延续种系的一种特异性活动。成熟个体通过 无性或有性繁殖方式产生或形成与本身相似的子代个体 ➢ 无性生殖是指不经过两性生殖细胞结合,由母体直接产生新个体的
生殖方式 ➢ 有性生殖是指由亲代产生的有性生殖细胞,经过两性生殖细胞(如
液体疗法补液计算公式

一、先记住几个重要的公式:⑴5% NaHCO3(ml)=(22 –测得的HCO3ˉ)* 0、5*1、7*体重(kg )(有写0、6)=(22 –测得的HCO3ˉ)*体重(kg )(5%SB 1ml=0、6mmol)补碱的mmol数=(-BE)*0、3*W(kg)即5%SB(ml)=(-BE)*0、5*W(kg)先给1/2量估算法:暂按提高血浆HCO3ˉ5mmol/L,计算给5% SB 5ml/kg*次OR、11、2%乳酸钠3ml/kg。
⑵25%盐酸精氨酸(ml)=[(测得HCO3ˉ-27)mmol/L]*0、5*0、84*W(kg)⑶需补钾量(mmol)=(4-测得血钾) *体重(kg)*0、6 (1mmol K=0、8ml Inj、10%KCl)⑷需补钠量(mmol)=(140-测得血钠) *体重(kg)*0、6(女性为0、5)⑸需补水量(ml)=(测得血钠值-140)*体重*4(kg)⑹二、需要注意与记住的问题1、计算补液总量:轻度脱水:90-120ml/kg;中度脱水:120-150ml/kg;重度脱水:150- 180ml/kg、2、补充低渗性脱水累积损失量:用2/3张的4:3:2液(4份盐:3份糖:2份碱)3、补充等滲性脱水累积损失量、补充各种脱水继续损失量与生理需要量:用1/2张的3:2:1液(3份糖:2份盐:1份碱)4、记住——盐:碱始终为2:1(这里“碱”指的就是1、4%S这样一来才与血浆中的钠氯之比相近,以免输注过多使血氯过高。
糖为5%-10%的GS,盐为NS(0、9%NaCl),碱为5%NaHCO3(稀释为1、4%NaHCO3方法:5%碱量除以4,剩下的用糖补足。
例如:100ml5%碱稀释为1、4%碱:100/4=25,100-25=75,即为25ml5%碱+75ml糖)5、补钾:每100ml液体量中10%KCl总量不超过3ml,使钾浓度小于千分之三。
6、扩容:2:1等张含钠液(2份盐:1份碱)按20ml/kg计算,30分钟内滴完。
专升本生理学第9章感觉器官

第九章感觉器官一、名词解释1.视野2.远点3.近点4.瞳孔对光反射5.视力6.暗适应7.明适应8.眼震颤答案:1.视野是指单眼固定地注视正前方一点不动时,该眼所能看到的空间范围。
2.通常将人眼不做任何调节时(即折光能力的改变)所能看清的物体的最远距离称为远点。
3.近点是指眼经过充分调节后,所能看清眼前物体的最近距离。
4.瞳孔的直径由于入射眼光量的强弱而变化称为瞳孔对光反射。
光照强度大时,瞳孔缩小; 光照强度小时,瞳孔放大。
5.视力也称视敏度,是指眼分辨物体两点之间最小距离的能力,即眼对物体形态的精细辨别能力。
6.人突然从亮处进入暗处,最初眼前漆黑一片,看不清物体,但经过一定时间后逐渐恢复了暗处的视力,这种过程叫暗适应。
7.当人长时间在暗处而初来到明亮处时,最初感到一片耀眼的光亮,不能看清物体,只有稍待片刻,才能恢复视觉,这种现象称为明适应。
8.人体旋转时可出现眼球不自主的节律性运动,称为眼震颤。
二、填空题1.味觉的感受器是______,四种基本味觉是指______、______、______ 和______ 。
舌尖部对______ 感受味最敏感; 舌根部对______ 味最敏感。
2.椭圆囊的适宜刺激是______ ,球囊的适宜刺激是______ ,壶腹嵴的适宜刺激是______ 。
3. 进入眼内的光线,在到达视网膜之前,需通过4种折射率不同的介质,依次为______、______ 、______ 和_____ 。
4.视近物时,眼的调节包括______ 、______ 和______。
5.视近物时晶状体______ ,视远物时晶状体______ 。
6.老视眼的产生原因主要是______ ,表现为近点______ 移,所以看近物时需戴适当焦度的______ 透镜。
7.光照愈强、瞳孔愈______ ;光照愈弱,瞳孔愈______ ,称为______ 反射。
其反射中枢在______ 。
8.视网膜的两种感光换能系统包括______和______ 。
生理学试题及答案第九章-感觉器官

第九章感觉器官一、名词解释1、感受器2、感觉器官3、适宜刺激4、感受器电位5、感受器的适应现象6、近视7、远视8、暗适应9、气传导10、微音器电位11、前庭自主神经反应12、视力二、填空题1、感受器的一般生理特性有:适宜刺激、换能作用、编码作用、适应现象。
2、对一种感受器来说,最为敏感的某种特定形式的刺激称为该感受器的________。
3、眼具有折光成像和感光换能两项功能。
4、眼的折光组织有:角膜、房水、晶状体、玻璃体,其中折光能力最强的是角膜,能使眼的折光度发生改变的是晶状体。
5、视近物时眼的调节反应有晶状体凸度增加、瞳孔缩小、两眼球会聚。
6、眼注视近物时,睫状肌收缩、悬韧带放松、晶状体_______,晶状体的折光力_______。
7、眼的屈光能力异常有近视、远视、散光。
8、眼球前后径过长或折光系统折光能力过强,可引起近视。
9、人的视网膜上有两种感光细胞,即视锥细胞和视杆细胞。
前者主要分布在视网膜的中央部,后者分布在视网膜的周边部。
10、视杆细胞所含的感光色素为视紫红质,在光照时迅速分解为视蛋白和视黄醛,在暗处又能重新分布。
被消耗了的视黄醛则由维生素A补充。
11、视网膜中具有分辨颜色能力的感光换能系统是视锥系统。
12、对全部颜色或某些颜色缺乏分辨能力的色觉障碍称为色盲。
13、在同一光照条件下,不同颜色的视野不同,其中白色的视野最大,绿色的视野最小。
14、声波由外耳向内耳传入包括气传导与骨传导两条途径,其中以气传导为主,因为它有增压效应。
15、声波经外耳道引起鼓膜振动,再经听骨链和卵圆窗膜传入耳蜗,这一条声音传导的途径称为__________。
16、鼓膜和听骨链构成了声音由外耳传向耳蜗的最有效的传导途径。
声波经此途径传入内耳时,其振动幅度减小,振动强度增大,这种效应称为增压效应。
17、咽鼓管具有平衡咽鼓管内压压与外界大气压的作用,对维持正常听力具有重要意义。
18、根据行波学说原理,基底膜底部主要感受高频声波,基底膜顶部主要感受低频声波。
植物生理学-9(成熟和衰老生理)-2009-5

第五节
器官脱落生理
脱落:指植物组织或器官与植物体分 离的过程 一、器官脱落的种类
正常脱落 — 由于衰老或成熟引起的
胁迫脱落 — 由于逆境条件引起的
生理脱落 — 因植物自身的生理活动引起
二、离层与脱落
三、脱落时细胞及生化的变化
(一)脱落时细胞的变化
首先离层细胞核仁明显,RNA增加,内 质网、高尔基体和小泡增多。小泡聚集 在质膜,释放出酶到细胞壁和中胶层, 最后细胞壁和中胶层分解并膨大,其中 以中胶层最明显。
2、水分—干旱引起器官的脱落
3、光照—光照强或长日照→不脱落;弱光 或短日照→脱落。 4、氧气—高氧或缺氧都加速脱落;
5、淹水—促进乙烯、纤维素酶、果胶酶合 成,促进脱落。 (三)营养因素
思考题:
1、种子成熟时发生了哪些生理生化变化?
2、果实成熟时发生了哪些生理生化变化? 3、试述种子休眠的原因及其破除方法。 4、植物衰老时发生了哪些生理生化变化? 5、简述激素与环境因素 对脱落的影响 。
2、ETH — 促进脱落 原因: (1)诱导纤维素E和果胶E的合成,并 提高这两种E的活性,增加膜透性。 (2)促使IAA钝化和抑制IAA向离层 输导,使离层IAA含量少。 3、脱落酸 ABA促进分解细胞壁的E的分泌,抑制 叶柄内IAA的传导,促进器官脱落。
(二)外界条件对脱落的影响
1、温度—过高和过低促进脱落
三、外界条件对种子成分及成熟 过程的影响 1、光照
光照强度影响种子内有机物的积累、 蛋白质含量和含油率。 2、温度 温度高,呼吸消耗大,温度低,不利 于物质运输与转化。温度适宜利于物质的 积累,促进成熟。
温度还影响种子的化学成分:
适当的低温有利于油脂的积累;昼 夜温差大有利于不饱和脂肪酸的形成。 不同地区大豆的品质
动物生理学第9章感觉机能和感觉器官

大脑皮层的视觉中枢 视觉
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第三节 声音感受器与听觉
❖ 1、传声途径与听觉的形成 ❖ 听觉是由耳、听神经和听觉中枢共同完成的: ❖ 声波 传音系统 耳蜗内淋巴振动 感音
系统换能 神经冲动 听神经 听觉中枢 听觉
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2、耳的结构与机能
❖ 深感觉传导通路(本体感觉、深部压觉):
感受器 脊髓 同侧上行 延髓交叉 丘 脑 大脑皮层
脊髓半离断后,浅感觉的障碍发生在离 断的对侧,深感觉障整理碍课件发生在离断的同侧。
丘脑的感觉功能
❖ 特异性丘脑皮层投射系统:从外周感受器沿 一定的途径,经丘脑到皮层的上行传入路径。 (主要的传入通路) 感受器 一级神经元 脊髓(或延髓) 二 级神经元 丘脑(后腹核) 三级神经元 皮层
视杆细胞兴奋
❖
黑暗
❖
视黄醇(维生素A1)
❖ 夜盲症:如果营养不良,缺乏维生素A就会影响视 黄醛的补充和视紫红质的再合成。因为视紫红质不 足,视杆细胞不能发生正常的光化学反应,光敏感 度下降,在傍晚或夜间看不清物体,这种病叫夜盲 症。
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❖ 视觉形成途径: ❖ 视网膜的感光系统(视锥系统和视杆系
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❖ 在人类的视网膜中,由于存在视杆细胞和视 锥细胞,组成了两种感光换能系统,分别管 理明视觉和暗视觉。
❖ 视锥系统:由视锥细胞和与它们有关的传递 细胞等成分组成,它们对光的敏感性较差, 只有在类似白昼的强光条件下才能被刺激, 但视物时可辨别颜色,且对物体表面的细节 和轮廓境界都能看得很清楚,有高分辨能力, 这称为视锥系统或明视觉系统。
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❖ 2、眼的调节
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第九版生理学第九章 感觉器官的功能(第4~6节)
1.感觉是客观事物作用于感受器(或感觉器官)而在大脑中产生的主观印象 2.不同的感受器都接受一定的适宜刺激,并具有换能作用、编码作用和适应现象
3.某些高度分化的感受细胞连同它们的附属结构构成感觉器官
4.躯体感觉包括浅感觉和深感觉,前者分触-压觉、温度觉和痛觉;后者分位置觉和运动觉, 统称为本体感觉。内脏感觉主要是痛觉,包括内脏痛和牵涉痛两种形式 5.视觉的外周感觉器官是眼,兼有折光成像和感光换能两种作用 6.人眼视网膜中存在着视杆和视锥两种感光换能系统:视杆系统专司暗光觉;视锥系统专司 昼光觉,并可分辨颜色
耳蜗纵切面和耳蜗管横切面示意图
生理学(第9版)
二、内耳耳蜗的功能
(二)耳蜗的感音换能作用
1. 基底膜的振动和行波理论
声波振动→耳蜗内液体→基底膜的底部振动→行波方式
→向耳蜗顶部传播
声波频率决定行波传播距离和最大振幅出现位置
低频→行波传播远→最大振幅靠近蜗顶 高频→行波传播近→最大振幅靠近蜗底 基底膜振动的最大振幅处,毛细胞受刺激最大
力曲线,其中下方曲线表示不同
频率的听阈,上方曲线表示其最 大可听阈,两条曲线所包绕的面
积称为听域
人耳的正常听域图
生理学(第9版)
一、外耳和中耳的功能
(一)外耳的功能
1. 耳郭 收集声波,辨别声源方向
2. 外耳道 具有传音和共振增压作用
(二)中耳的功能
1. 鼓膜和听骨链 具有传音和增压作用
声波在整个中耳传递过程中将增压22.4倍 (17.2×1. 3),而振幅约减小1/4
号传递给听神经,同时激活钾通道→K+外流→膜发 生复极化 基底膜振动→长纤毛向短纤毛侧弯曲→细胞顶部的 机械门控通道关闭→膜发生超极化,无递质释放
生理学名词解释(部分)
名词解释1.单纯扩散:单纯扩散是指脂溶性物质由浓度高的一侧向浓度低的一侧进行的跨膜转运过程。
3.主动转运:主动转运:细胞通过本身的某种耗能过程将物质分子或离子由膜的低浓度侧向高浓度侧转运的过程。
5.阈电位:阈电位:引起Na+通道突然开放的临界膜电位数值。
7.静息电位:静息电位是指细胞未受刺激时存在于细胞膜内外两侧的电位差。
9.刺激:刺激是引起机体发生反应的各种环境变化。
11.兴奋性:兴奋性是细胞受刺激产生兴奋(动作电位)的能力或特性。
13.等长收缩和等张收缩:等长收缩是指张力增加,长度不缩短的肌肉收缩过程;等张收缩指长度缩短,张力不增加的肌肉收缩过程。
15.后负荷:后负荷是指肌肉开始收缩时才遇到的负荷。
它是肌肉缩短的阻力。
17.强直收缩:连续刺激引起的肌肉收缩的复合1.红细胞比容:血细胞占全血容积的百分比值,称血细胞比容。
血细胞比容正常值,男性约为40~50%;女性约为37~48%。
由于血细胞中绝大多数是红细胞,故血细胞比容又称红细胞比容。
3.红细胞渗透脆性:红细胞膜对低渗溶液具有一定的抵抗力,这一特征称红细胞的渗透脆性。
红细胞膜对低渗溶液所具有的抵抗力越大,红细胞渗透脆性越小。
渗透脆性试验可反映红细胞渗透脆性的大小,正常红细胞在0.45~0.40%NaCl溶液中开始出现部分溶血,0.35~0.30%NaCl溶液中出现完全溶血。
5.白细胞趋化性:白细胞具有趋向某些化学物质游走的特性,称趋化性。
体内具有趋化作用的物质包括人体细胞的降解产物、抗原-抗体复合物、细菌及细菌毒素等。
白细胞可按照这些化学物质的浓度梯度游走到这些物质的周围,将异物包围并通过入胞作用吞噬异物。
7.血液凝固:血液由流动的液体状态变为不能流动的凝胶状态的过程称为血液凝固。
血液凝固是由一系列凝血因子参与的、复杂的蛋白质酶解过程9.血清:血液凝固1~2小时后血凝块回缩,析出淡黄色透明的液体称血清。
血清与血浆的区别在于血清中不含某些在凝血过程中被消耗的凝血因子如纤维蛋白原,增添了在血液凝固过程中由血管内皮细胞和血小板所释放的化学物质。
第九版生理学第十章 神经系统的功能(第1~3节)
4. 多巴胺及其受体;5-羟色胺及其受体;组胺及其受体
5. 主要神经肽的种类、受体和主要生理作用;嘌呤类递质及其受体 6. 一氧化氮、一氧化碳和硫化氢的主要作用
7. 脑干对姿势的调节,大脑皮层运动传出通路,基底神经节的纤维联系
非定向突触的结构模式图
生理学(第9版)
3. 影响定向突触传递的因素、环节
(1)影响递质释放的因素:Ca2+内流的重要作用、神经毒素影响突触传递的机制
(2)影响递质清除的因素 (3)影响突触后膜反应性的因素:受体的上调与下调
4. 兴奋性和抑制性突触后电位
(1)兴奋性突触后电位:突触传递在突触后膜引起的去极化突触后电位称为兴奋 性突触后电位(excitatory postsynaptic potential, EPSP) 机制:兴奋性递质且Na+内流大于K+外流,发生净内向电流作用于突触后膜的 相应受体,使某些离子通道开放,后膜对Na+和K+的通透性增大
与其他神经元的轴突末梢形成突触 使细胞膜面积大幅扩展,提高了神经元信息接收的范围 和敏感性 树突棘在数量和形态上都具有易变性 是脑功能可塑性的基础 与智力的发育有关 大脑皮层锥体细胞顶树突上的树突棘示意图
生理学(第9版)
2. 神经元的主要功能
接受、整合、传导和传递信息
胞体和树突:主要负责接受和整合信息
第一节
神经系统功能活动的基本原理
作者 : 王继江 单位 : 复旦大学上海医学院
生理学(第9版)
一、神经元和神经胶质细胞
(一)神经元
1.神经元的一般结构
(1)神经元的概念:神经元是一类为执行多样化调节功能而在形态和功能上高度分化的特殊细胞
第九版生理学第十章 神经系统的功能(第4~6节)
生理学(第9版)
(四)学习和记忆的机制
1. 参与学习和记忆的脑区
➢ 大脑皮层联络区、海马及其邻近结构、杏仁核、丘脑及脑干网状结构等
2. 突触的可塑性
➢ 突触易化、突触压抑、强直后增强、增高等 ➢ 长时程增强(LTP)和长时程压抑(LTD)
3. 脑内蛋白质和递质的合成
➢ 蛋白质合成与长时程记忆有关 ➢ 神经递质如乙酰胆碱、儿茶酚胺、γ-氨基丁酸、血管升压素等可加强记忆
生理学(第9版)
3. 性行为 ➢ 由多级中枢参与控制 ➢ 脊髓:勃起反射基本中枢 ➢ 刺激下丘脑内侧视前区→雌、雄动物出现性行为 ➢ 损毁内侧视前区→对异性冷漠、性行为丧失 ➢ 边缘系统:较高级中枢(海马、膈区、杏仁核) • 杏仁外侧核、基底外侧核→抑制性行为 • 杏仁内侧核→兴奋性行为 ➢ 大脑皮质:人类起主导作用
生理学(第9版)
(三)下丘脑对内脏活动的调节
3. 生物节律 视交叉上核可能控制日周期 视觉→视网膜-视交叉上核传导束→视交叉上核→体内日周期节律与昼夜节律同步
生理学(第9版)
(四)边缘系统其它结构和新皮质对内脏活动的调节
1. 边缘系统 (1)构成
边缘叶和大脑皮质的岛叶、颞极、眶回, 以及皮质下的杏仁核、隔区、下丘脑、背侧 丘脑前核等结构组成 (2)对内脏活动的调节作用复杂,不同核 团、不同区域具有不同的调节作用
第十章
神经系统的功能
第四节 神经系统对内脏活动、本能行为和情绪的调节 第五节 脑电活动及睡眠与觉醒 第六节 脑的高级功能
第四节
神经系统对内脏活动、本能行为 和情绪的调节
作者 : 闫剑群 孟凯
单位 : 西安交通大学医学部
生理学(第9版)
学习要点
掌握 1.自主神经系统功能活动的基本特征 2.下丘脑对内脏活动的调节
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第九章心肌的生物电活动图9-1 人和哺乳动物血液循环系统组成模式图血液循环的功能1. 物质运输2. 维持内环境稳态3. 调节体温4. 内分泌功能第一节心肌细胞的分类及各类心肌细胞的电活动特点一、心肌细胞分类☐快反应非自律细胞(fast response non-autorhythmic cell)☐快反应自律细胞(fast response autorhythmic cell)☐慢反应自律细胞(slow response autorhythmic cell)房室结区的慢反应细胞具有自律性以前的研究显示,房室结标本不表现自律性。
但经过深入研究发现,游离的单个房室结慢反应细胞具有和窦房结细胞相似的自律性。
在整体和组织水平上房室结不表现自律性的原因,一是房室结区细胞和房结区细胞与普通心房肌细胞之间的电耦联程度高,一是心房肌细胞的静息电位(-80~-90mV)远负于房室交界区的最大舒张电位(-60~-70mV),因而前者对后者的电紧张影响阻碍了后者的舒张期去极化,致使在体及组织水平的房室结细胞不表现自律性,而仅发挥从心房到心室的的传导作用。
因此,应该纠正过去的错误概念(即认为房室结区的慢反应细胞没有自律性);正确的概念应该是:房室结区的慢反应细胞具有自律性,但在整体和组织水平,这种自律性不表现出来。
二、工作心肌细胞的电活动特点)与静息电位(一)内向整流钾通道(IK1静息电位产生的两个关键条件:1. 细胞膜内外具有明显K+浓度差2. 静息时膜对K+有通透性表9-1 心肌细胞内、外几种主要离子的浓度及其平衡电位----------------------------------------------------------------------------------------浓度(mmol/L)离子------------------------------------------平衡电位(mV)细胞内液细胞外液----------------------------------------------------------------------------------------Na+10 145 +67K+150 4 -94Ca2+10-4 1.8 +130Cl-20 120 -47----------------------------------------------------------------------------------------注:表中Ca2+浓度指胞浆内游离Ca2+浓度图9-3. 豚鼠心室肌细胞内向整流钾电流IK1离子流(基线以下为内向电流,以上为外向上:不同超极化和去极化脉冲引起的IK1的电流-电压曲线。
Em:膜电位。
Eth:阈电位(注意去极化时曲电流)。
下:IK1线的内向移位)“整流”的概念“整流”(rectification)一词来源于电子学,如人们熟知的二极管的整流作用,可将交流电变为直流电。
欧姆定律:I = V/R。
当电阻不变时,电流与电压呈正比(直线关系)。
如果这种关系不成直线而呈曲线,即为整流。
内向整流(inward rectification):随着电压的增大而电流的增加量比按直线关系的预期值减少(电流-电压关系曲线向下弯曲)。
外向整流(outward rectification):随着电压的增大而电流的增加量比预期增大(电流-电压关系曲线向上弯曲)。
静息期细胞膜的电活动钠背景电流(Na+background current):部分抵消了细胞内的负电荷,可能是静息电位实测值低于理论值的重要原因之一。
钠-钾泵(sodium-potassium pump)活动:钠-钾泵活动时,通过耗能将细胞内多余的Na+驱出细胞,将部分动作电位期间流到细胞外的K+泵入细胞内。
钠-钾泵活动时泵出的Na+数多于泵入的K+数,于是形成一个外向电流,称为泵电流(pump current, Ipump),这种泵电流使膜电位发生一定程度的超极化,但一般不超过10 mV。
钠-钙交换:由钠-钙交换体(Na+-Ca2+exchanger)介导,是3个Na+和1个Ca2+的跨膜交换,因而也是一种电荷不对称性交换,具有生电性。
(二)工作心肌细胞的动作电位✓分0、1、2、3、4期✓去极相(0期)✓复极相(1、2、3、4期)✓具有较长的平台期和有效不应期,因此心肌不会发生强直收缩,动作电位时程(action potential duration, APD)可达200ms以上。
✓动作电位幅度(action potential amplitude,APA)(可达120 mV),超射(overshoot)约30 mV图9-4 心肌细胞动作电位模式图A:心室肌;B:窦房结;C:心房肌横轴:B的扫描速度为A、C的一半图9-5. 人右心室心外膜下(A)、中层(B)和心内膜下(C)心肌细胞动作电位可见各层心肌的动作电位形态有差异,且动作电位时程随刺激频率(Hz)的加快而缩短。
图9-2. 心脏特殊传导组织、各部位心肌细胞动作电位图形特点及其与心电图波形的关系图中数字表示窦房结的兴奋冲动传至心脏不同部位时所需要的时间(秒)(3)去极化和快钠离子流:电压门控钠通道(voltage-gated Na+channel,INa 通道)开放,Na+快速流入细胞阈电位(threshold potential)约为-70 mV钠通道的三种功能状态:备用(静息):通道关闭,但受到刺激可以开放。
包括复活(reactivation)状态。
激活:开放失活:通道处于不仅关闭、而且受到刺激也不能开放。
失活的快钠通道的再度开启钠通道阻断剂:河豚毒(TTX)图9-6. 小鼠心室肌细胞快钠电流图示不同的去极化箝制电压引起不同大小的快钠内流(4)复极化及其离子流机制:1)1期(phase 1)复极化:主要由瞬时外向离子流(transient outward current,Ito),I to的载荷离子是K+。
INa 通道的失活和Ito通道的激活共同形成了1期。
Ito通道也具有激活门和失活门,通道在激活后很快就失活关闭,故名“瞬时性”通道。
图9-7.大鼠心室肌细胞的I to 电流图示不同的去极化箝制电压引起不同水平的I to 电流,其中I to2成分已被消除I to通道亚型:☐Ito1(Ito-f):是上述Ito的快成分和主要成分,其选择性阻断剂是4-氨基吡啶(4-aminopyridine,4-AP)。
Ito1通道由Kv4.2或/和Kv4.3蛋白构成通道孔洞。
☐Ito2(Ito-s):是Ito的慢成分,Ito2通道是一种钙激活氯通道,即由细胞内Ca2+浓度增加而激活的Cl-流(ICl-Ca ),可被氯通道阻断剂阻断。
Ito2的电流微弱且短暂,可能和1期与2期的切迹形成有关。
但在细胞内钙超载时,Ito2幅值增大,使动作电位时程缩短,从而减少L-型钙离子流内流的时间,从而减少Ca2+内流量。
这可能是缓冲胞内钙超载的一种负反馈机制。
2)2期复极化:很缓慢,形成平台(plateau),也称为平台期(plateau phase)。
主要离子流:✓L型钙电流(long-lasting Ca2+current,L-type Ca2+ current,I Ca-L):Ca2+内流:✓IK1:由于IK1通道的内向整流特性,阻止了K+的进一步外流,从而使动作电位2期内少量的Ca2+内流就使膜电位保持在去极化状态的平台,甚或向上隆起形成圆顶。
随着动作电位复极化到接近静息电位时,内向整流现象解除,K+又可经IK1通道外流而加速最后的复极化过程。
✓延迟整流钾电流(delayed rectifier K+current, IK)图9-9. 心室肌细胞动作电位时程中ICa-L幅值的变化图9-8. 心室肌细胞动作电位时程中IK1幅值的变化注:由于内向整流特性,从动作电位去极化到平台期,IK1幅值锐减;在3期后期,内向整流现象消除,而驱使IK1外流的动力大于静息状态,所以IK1幅值暂时超过正常。
3)3期复极化✓约需100~150 ms✓3期复极化主要是由于Ca2+内流逐渐停止和K+外流逐渐增加所致✓延迟整流钾通道(delayed rectifier K+channel,I通道)K是3期K+外流的主要通道图9-10. 狗心室肌细胞动作电位复极化过程中延迟整流钾电流IKr 和IKs幅值的变化I K 通道亚型:•快速延迟整流钾通道(rapid delayed rectifier K +channel ,I Kr 通道):I Kr 通道蛋白中组成通道孔洞的亚基(a 亚基)由HERG 基因编码,HERG 基因突变可导致Ⅱ型长QT 综合征。
I Kr 的选择性阻断剂是E-4031。
2.缓慢延迟整流钾通道(slow delayed rectifier K +channel ,I Ks 通道):人类I Ks 通道的a 亚基由KvLQT1基因编码,而辅助亚基由Mink 基因编码;KvLQT1基因的某种突变会导致I 型长QT 综合征;Mink 基因突变可导致V 型长QT 综合征。
I Kr 通道和I Ks 通道是完全不同的两种通道,因二者在启闭动力学上有某种重叠,因而如果不用选择性阻断剂加以区分,可记录到一个I Kr 和I Ks 的混合电流。
I Kr 的电流幅值远大于I Ks ,且二者的激活速率快慢有差别。
4)4期(静息期)此时膜电位复极化至静息电位并稳定在此电位水平✓离子泵(特别是钠-钾泵和钙泵)✓离子交换体(如钠-钾交换体,钠-钙交换体等)将Na+移出,并将流至膜外的K+移入,将胞质内升高的Ca2+移出细胞或/和移入肌质网的钙池,使胞质内的离子水平恢复到高钾、低钠和低钙的静息正常水平。
图9-11 心室肌细胞跨膜电位形成的离子流基础示意图注:在基线以下的离子流为内向电流,在在基线以上的离子流为基本上是内向电外向电流;INa/Ca流,只有在动作电位去极化时反转,成为一过性外向电流。
三、自律心肌细胞的电活动(二)自律心肌细胞的舒张期自动去极化活动•I f通道与快反应自律细胞的舒张期自动去极化✓最大舒张电位(maximal diastolic potential)✓普肯耶细胞的舒张期自动去极化机制:现在认为是If (内向电流)和IK (外向电流)共同作用的结果,但以If为主✓If 通道:在超极化时激活,是一种超极化激活的阳离子通道(hyperpolarization-activated cation channel,Ih channel),允许Na+和K+通过,因此I f电流是一种内向Na+流和外向K+流的混合离子流,但以Na+内流为主图9-12 普肯耶细胞起搏原理示意图上:普肯耶细胞跨膜电位;下:A代表If 的离子电导;B代表IK的钾电导图9-13 人窦房结起搏细胞的I f 离子流A :上为阶梯式箝制电压,下为记录到的I f 电流。