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《解剖生理学》课程概述欢迎来到《解剖生理学》课程!本课程将带领您深入探索人体的奥秘,了解人体各系统的结构和功能通过系统学习,您将能够理解人体是如何维持生命活动的,以及各个系统之间是如何协调工作的解剖学和生理学是医学教育的基础学科,对临床医学实践具有重要意义解剖学研究人体的形态结构,而生理学则探讨这些结构如何发挥功能两者相辅相成,共同解释生命现象的本质在接下来的课程中,我们将从微观到宏观,全面介绍人体的细胞、组织、器官和系统,帮助您建立人体科学的知识体系课程目标与学习成果掌握基础知识理解结构与功能学习人体解剖学和生理学的基本概念、原理和术语,建立人体科深入理解人体各系统的解剖结构及其生理功能,掌握结构与功能学的知识框架之间的关系应用于临床实践培养科学思维能够将解剖生理学知识应用于临床情境,为疾病诊断和治疗提供发展批判性思维和科学研究能力,为未来的医学研究奠定基础理论基础通过本课程的学习,您将能够描述人体各系统的结构特点,解释其生理功能,分析结构与功能的关系,并将这些知识应用于解决实际问题第一章绪论课程内容学习目标绪论是我们开始解剖生理学学习的第一步在这一章中,我们将理解解剖学和生理学的定义及研究内容•介绍人体解剖生理学的基本概念、研究方法和历史发展通过了了解解剖生理学的历史发展•解学科的整体框架,帮助您为后续的深入学习打下基础掌握人体的基本结构层次•我们将探讨人体的基本结构层次,从细胞到组织,从器官到系统,熟悉解剖学术语和方位•了解人体是如何构成的同时,我们也会讨论解剖学术语和方位,认识解剖生理学在医学中的重要性•为后续的学习提供便利通过本章的学习,您将对解剖生理学有一个整体的认识,为后续各系统的详细学习奠定基础人体解剖生理学的定义和研究内容解剖学的定义生理学的定义解剖学是研究正常人体形态结构的科生理学是研究正常人体生命活动规律学,包括肉眼解剖学和显微解剖学及其调节机制的科学它探讨人体各肉眼解剖学研究肉眼可见的结构,而器官、系统的功能以及整体协调运作显微解剖学则需要借助显微镜研究细的方式微结构研究内容人体解剖生理学研究内容包括人体的基本构成、各系统的结构与功能、人体与环境的关系以及生命活动的调节机制等它是理解健康和疾病的基础解剖学和生理学虽然是两个独立的学科,但它们密切相关,共同构成了人体科学的基础结构决定功能,功能反映结构,两者相辅相成在医学教育中,常常将它们结合起来教学,帮助学生全面理解人体人体解剖生理学的发展历史近代发展古代时期17-19世纪,显微镜的发明促进了细胞学说的建立哈维发现血液循古埃及、古希腊和古罗马时期已开始人体解剖研究希波克拉底被环,奠定了现代生理学基础伯纳德提出内环境稳态概念,丰富了誉为医学之父,盖伦的著作影响了西方医学近千年生理学理论1234文艺复兴时期现代进展达·芬奇和维萨里等人通过人体解剖研究,绘制了精确的解剖图谱,20世纪以来,影像技术如X射线、CT、MRI的应用,分子生物学和纠正了许多盖伦时代的错误维萨里的《人体构造》被视为现代解基因技术的发展,大大推进了解剖生理学研究,使其进入分子和基剖学的奠基之作因水平中国古代也有丰富的解剖生理学知识,如《黄帝内经》中的脏腑学说和经络学说,尽管与西方医学体系有所不同,但反映了中国古人对人体的认识人体的基本结构层次人体整体多个系统协同工作的完整个体系统共同完成特定功能的多个器官组合器官由多种组织构成的具有特定功能的结构组织结构和功能相似的细胞及其产物的集合细胞生命的基本单位,具有基本生命特征人体是一个高度组织化的多层次结构体系细胞是构成人体的基本单位,相似的细胞及其产物形成组织,不同组织组合构成器官,多个器官协同工作形成系统,多个系统共同构成完整的人体了解这种层次结构有助于我们系统地学习人体科学在研究过程中,我们既要关注各个层次的特性,也要注意它们之间的联系,才能全面理解人体的结构与功能第二章细胞的基本功能物质合成细胞合成蛋白质、脂质、糖类等物能量转换物质运输质,用于构建细胞结构和执行细胞细胞通过代谢活动将外源性能量转功能细胞通过各种运输机制,实现细胞换为ATP等形式,为各种生命活内外物质的交换,维持细胞内环境动提供能量支持稳态遗传信息的传递生长与分裂细胞通过DNA复制和基因表达,细胞通过生长和分裂实现自身更新将遗传信息从亲代传递给子代,维和机体发育,是生物繁殖和伤口愈3持生物特性的稳定合的基础细胞是人体的基本结构和功能单位,执行着维持生命的各种基本功能尽管人体中有数百种不同类型的细胞,但它们都遵循相似的基本工作原理,共同构成有机的整体细胞的基本结构70%水分含量细胞中水分的平均百分比,是维持细胞生命活动的基础兆37细胞总数人体中细胞的估计数量,构成了各种组织和器官
0.01-
0.1mm细胞大小人体细胞的平均直径范围,对形态学研究很重要200+细胞类型人体中不同类型细胞的数量,各有特定功能人体细胞虽然种类繁多,但基本结构相似,通常包含细胞膜、细胞质和细胞核三个主要部分细胞膜是细胞的边界,控制物质进出;细胞质是细胞内充满液体的部分,含有各种细胞器;细胞核则是遗传物质的储存中心,控制细胞的生长和分裂不同类型的细胞在结构上有所差异,以适应其特定功能例如,肌肉细胞含有大量肌丝用于收缩,神经细胞有长的轴突用于传导信号,红细胞则失去了细胞核以容纳更多的血红蛋白细胞膜的结构和功能屏障功能隔离细胞内外环境,维持细胞形态和内环境稳定物质转运控制物质进出细胞,包括被动转运和主动转运信息传递接收和传递外界信号,参与细胞间通讯酶学活性膜上蛋白具有酶活性,催化特定的生化反应细胞膜是由磷脂双分子层构成的,其中嵌有蛋白质、糖蛋白和胆固醇等分子这种结构被称为流动镶嵌模型,磷脂分子的疏水性尾部朝向膜的内侧,亲水性头部朝向膜的外侧,形成一个稳定但又具有流动性的结构膜蛋白根据其在膜中的位置可分为跨膜蛋白、外周蛋白和脂锚定蛋白它们在物质转运、信号传导、细胞识别和酶催化等方面发挥重要作用细胞膜的流动性使这些蛋白能够在膜平面内移动,以适应细胞的功能需求细胞器的种类和功能细胞器名称主要功能特征结构线粒体细胞呼吸和能量产生双层膜结构,内膜折叠形成嵴内质网蛋白质合成与修饰,脂质合分为粗面内质网和滑面内质成网高尔基体蛋白质分选、修饰和分泌扁平囊状结构堆叠溶酶体细胞内消化和物质降解单层膜囊泡,含多种水解酶核糖体蛋白质合成由RNA和蛋白质组成,无膜结构细胞器是细胞内具有特定结构和功能的微小器官,它们共同组成细胞的内部环境除上表所列的主要细胞器外,还有过氧化物酶体(参与脂肪酸氧化和过氧化氢代谢)、中心体(参与细胞分裂)和细胞骨架(维持细胞形态和参与细胞运动)等重要结构各种细胞器之间存在功能上的联系,形成复杂的细胞内网络例如,蛋白质的合成和分泌过程涉及核糖体、内质网和高尔基体的协同工作这种精密的分工合作是细胞高效运作的基础细胞代谢和能量转换糖酵解三羧酸循环葡萄糖在细胞质中分解为丙酮酸,产生少量丙酮酸在线粒体中被氧化,产生高能电子和二氧化碳ATPATP合成电子传递链利用电子传递释放的能量将磷酸化为高能电子通过传递链释放能量,用于合成大ADP量ATP ATP细胞代谢是细胞内发生的所有化学反应的总和,包括分解代谢(将大分子分解为小分子,释放能量)和合成代谢(利用能量将小分子组装成大分子)两种基本类型是细胞内最重要的能量载体,通过高能磷酸键储存能量ATP细胞呼吸是最主要的能量产生方式,包括有氧呼吸和无氧呼吸有氧呼吸效率高,一个葡萄糖分子可产生约个;而无氧呼吸效率低,但30-32ATP在氧气不足时可以快速提供能量代谢途径受多种因素调控,以适应细胞的能量需求第三章组织细胞生命的基本单位组织结构和功能相似的细胞群器官多种组织构成的功能单位系统功能相关的器官群组织是由结构和功能相似的细胞及其细胞间质组成的集合体,是细胞和器官之间的中间层次人体组织主要分为四大类上皮组织、结缔组织、肌肉组织和神经组织每种组织都有其特定的结构特点和生理功能各种组织在人体中的分布和组合方式各不相同,形成不同的器官和系统组织学是研究组织微细结构的学科,通过显微镜观察组织切片,了解其形态特征和功能特性组织学的研究对理解疾病发生机制和诊断病理变化具有重要意义上皮组织的类型和功能单层扁平上皮复层上皮假复层纤毛柱状上皮由单层扁平细胞组成,适合物质快速通过由多层细胞组成,具有保护功能常见于口所有细胞均附着于基底膜,但高度不同,核常见于肺泡、血管内皮等处,主要功能是扩腔、食道、皮肤等处,能抵抗机械磨损根位于不同层次,表面有纤毛主要分布在呼散和过滤细胞呈扁平状,核位于中央,看据表面细胞形态,可分为复层扁平、复层柱吸道,纤毛运动可清除粘附的微粒和粘液起来像铺路石状和复层立方上皮上皮组织是覆盖身体表面和内腔的组织,具有保护、分泌、吸收和感觉等功能上皮组织特点是细胞排列紧密,几乎没有细胞间质,具有极性和再生能力强等特点根据细胞层数和形态,上皮组织可分为多种类型结缔组织的特征和分类结缔组织的一般特征结缔组织纤维结缔组织细胞结缔组织由细胞、纤维和基质三部分组结缔组织含有三种主要纤维胶原纤维结缔组织含有多种细胞类型,包括成纤成,细胞间质丰富与上皮组织不同,(提供拉力强度)、弹性纤维(提供弹维细胞(合成纤维和基质)、巨噬细胞结缔组织中细胞分布较疏松,细胞间质性)和网状纤维(形成支持网络)这(吞噬功能)、肥大细胞(参与炎症和占主导地位结缔组织的主要功能是支些纤维由特定的细胞产生,嵌在基质中,过敏反应)、浆细胞(产生抗体)和脂持、连接、包裹、保护和营养其他组织赋予组织不同的物理特性肪细胞(储存脂肪)等根据结构和功能特点,结缔组织可分为松散结缔组织(广泛分布,如皮下组织)、致密结缔组织(韧带、肌腱)、脂肪组织(储能)、软骨组织(缓冲和支持)、骨组织(支持和保护)和血液(运输功能)等多种类型各类结缔组织在体内分布广泛,承担着不同的生理功能肌肉组织的结构和功能骨骼肌心肌平滑肌骨骼肌由长而粗的肌纤维组成,每个肌纤心肌也有横纹,但细胞较短,通常只有一平滑肌由纺锤形细胞组成,每个细胞有一维都是多核的合胞体在显微镜下可见明个中央核心肌细胞之间通过嵌合盘连接,个中央核,无横纹平滑肌主要分布在内显的横纹(由肌原纤维中肌节排列形成)形成功能合胞体,使心脏能够协调收缩脏器官的壁中,如消化道、血管、气管和骨骼肌受意识控制,可随意收缩,收缩速心肌不受意识控制,由自主神经系统调节子宫等平滑肌不受意识控制,收缩缓慢度快但易疲劳但持久骨骼肌主要连接在骨骼上,通过收缩产生心肌具有自律性,可以没有神经支配而自平滑肌的收缩主要受自主神经系统和激素运动它占人体肌肉总量的以上,是发节律性收缩它具有较强的耐疲劳性,控制,对温度和牵拉也有反应平滑肌的40%体重的大部分组成通过训练可增加骨骼能持续工作而不疲劳心肌严重损伤后不功能包括推动内容物(如食物)、调节管肌的力量和耐力能再生,会形成瘢痕组织腔大小(如血管收缩舒张)和产生压力(如膀胱排尿)肌肉组织的基本功能是收缩,通过转化化学能为机械能产生力量和运动肌肉收缩的分子基础是肌动蛋白和肌球蛋白丝的相互滑动,需要提供能量ATP神经组织的组成和特点神经组织是神经系统的结构基础,由神经元和神经胶质细胞两大类细胞组成神经元是神经组织的功能单位,负责产生和传导神经冲动它们通常由细胞体、树突和轴突组成细胞体含有细胞核和大部分细胞器;树突接收信号;轴突传导神经冲动神经胶质细胞数量远超神经元,为神经元提供支持和保护主要类型包括星形胶质细胞(支持和营养功能)、少突胶质细胞(在中枢神经系统形成髓鞘)、小胶质细胞(免疫防御功能)和室管膜细胞(脑室内衬)在周围神经系统中,许旺细胞形成髓鞘,卫星细胞围绕神经元细胞体第四章骨骼系统骨骼系统的组成骨骼系统的功能人体骨骼系统由206块骨和连接它们的关•支持为身体提供框架,维持体形节组成,形成一个复杂而精密的框架•保护保护重要内脏器官免受外伤骨骼系统可分为中轴骨骼(颅骨、脊柱、•运动与肌肉配合产生身体运动胸骨和肋骨)和附肢骨骼(上肢和下肢•造血在红骨髓中产生血细胞骨)两部分•储存储存钙、磷等矿物质和脂肪骨的发育和改建骨通过两种方式发育膜内骨化(平骨)和软骨内骨化(长骨)骨组织终生处于动态改建过程中,由破骨细胞吸收旧骨和成骨细胞形成新骨共同完成,受多种因素调节,如机械负荷、激素和营养等骨骼系统不仅是人体的支架,还是一个动态的器官系统,参与多种生理功能了解骨骼系统的结构和功能对理解人体运动、维持平衡以及相关疾病的诊断和治疗至关重要骨的结构和功能微观结构•骨细胞成熟的骨组织细胞,位于骨陷窝中•成骨细胞合成骨基质的细胞,促进骨形成•破骨细胞吸收和降解骨组织的大型多核细胞•骨基质由胶原纤维和钙化的基质构成组织结构•骨膜覆盖骨外表面的结缔组织膜,含血管和神经•致密骨坚硬的外层,由骨单位(哈弗斯系统)组成•松质骨内层多孔结构,由骨小梁组成•骨髓腔长骨中央的空腔,含骨髓宏观形态•长骨有细长的骨干和两端的骨端,如股骨、肱骨•短骨长宽高相近,如腕骨、跗骨•扁骨薄而宽,如颅骨、肩胛骨•不规则骨形状复杂,如椎骨、面骨•籽骨在肌腱内发育的小骨,如髌骨骨是一种特殊的结缔组织,由有机成分(主要是胶原蛋白,占35%)和无机成分(主要是钙磷化合物,占65%)组成有机成分赋予骨韧性,无机成分赋予骨硬度骨组织具有良好的血液供应,能够不断进行更新和修复主要骨骼的解剖位置关节的类型和运动纤维关节软骨关节滑膜关节骨之间由纤维结缔组织连接,几乎不能活动骨之间由软骨连接,可有轻微活动如椎体最常见的关节类型,具有关节腔、滑膜和关例如颅骨之间的缝合、胫骨和腓骨之间的联之间的联合(由纤维软骨盘连接)和耻骨联节软骨根据形状和运动方式可分为球窝关合这类关节提供稳定性而非活动度,主要合软骨关节允许有限的运动,同时提供缓节(如肩关节)、铰链关节(如肘关节)、起连接和保护作用冲和减震功能鞍状关节(如拇指掌腕关节)等多种类型滑膜关节是人体最灵活的关节类型,其特征是关节腔内充满滑液,关节面覆盖软骨,外围由关节囊包裹滑膜关节可进行多种运动,包括屈伸、内外旋、内外展、环转和滑动等关节的稳定性由关节囊、韧带、肌肉和关节面的形状共同维持第五章肌肉系统产生运动维持姿势肌肉收缩产生力量,带动骨骼运动通过持续的肌张力保持身体姿势保护内脏产生热量形成保护层,防止内脏受损肌肉代谢活动产生体热,维持体温肌肉系统是人体最大的器官系统,约占体重的人体有超过块骨骼肌,它们与骨骼、关节和神经系统协同工作,完成各种精细和复杂40-45%600的运动肌肉通过收缩产生力量,是人体所有动作的基础肌肉系统不仅负责主动运动,还参与维持姿势、保护内脏、产生热量和支持循环等多种生理功能随着年龄增长,肌肉质量和力量通常会下降,这一过程称为肌肉减少症通过适当的锻炼和营养,可以延缓这一过程,保持肌肉功能肌肉的类型和特性特征骨骼肌心肌平滑肌外观有横纹有横纹无横纹细胞形态长圆柱形,多核分支形,单核纺锤形,单核控制方式随意控制自主神经控制自主神经控制收缩速度快中等慢疲劳程度容易疲劳难以疲劳极少疲劳主要分布连接骨骼心脏内脏和血管骨骼肌是与骨骼相连的肌肉,受运动神经支配,可随意控制它由许多肌纤维束组成,每个肌纤维是一个多核的合胞体骨骼肌纤维可分为慢肌纤维(I型,耐力好,如姿势肌)和快肌纤维(II型,收缩快,如眼外肌),比例因遗传和训练而异心肌只存在于心脏,具有自律性(可自发产生节律性动作电位)和传导性(可将动作电位从一个细胞传到另一个细胞)平滑肌主要分布在内脏器官和血管中,收缩缓慢但持久,对荷尔蒙和自主神经系统调节高度敏感主要肌群的位置和功能头颈部肌群躯干肌群四肢肌群头颈部肌肉负责头部的稳定和运动,以及躯干肌肉维持躯干稳定并保护内脏主要四肢肌肉负责肢体运动,按功能可分为屈面部表情的形成主要肌肉包括包括肌和伸肌等主要包括咀嚼肌负责下颌运动和咀嚼腹部肌肉腹直肌、腹外斜肌等,形上肢三角肌(肩部)、肱二头肌和•••成腹壁肱三头肌(臂部)、前臂肌群表情肌控制面部表情•背部肌肉竖脊肌群,维持脊柱稳定下肢臀大肌(臀部)、股四头肌和颈部肌肉如胸锁乳突肌和斜方肌上•••腘绳肌(大腿)、腓肠肌和比目鱼肌部,负责头部转动和稳定(小腿)胸部肌肉胸大肌、胸小肌,控制上•肢运动呼吸肌膈肌、肋间肌,参与呼吸运•动了解主要肌群的位置和功能对医学教育、康复治疗和运动训练都非常重要肌肉通常成对工作,当一组肌肉(主动肌)收缩时,对侧肌肉(拮抗肌)舒张,这种协调机制使运动更加平滑和精确肌肉还可作为固定肌稳定关节,或作为协同肌辅助主要运动肌肉收缩的机制肌肉舒张肌丝滑行神经冲动停止后,钙离子被肌浆网重兴奋—收缩偶联钙离子与肌钙蛋白C结合,改变肌钙新摄取,肌钙蛋白复合物恢复原状,神经冲动到达肌细胞膜去极化,通过T小管系统传蛋白复合物构象,使肌动蛋白上的活遮盖肌动蛋白活性位点,交叉桥解离,运动神经元的动作电位传递到神经肌递到肌细胞内部,促使肌浆网释放钙性位点暴露肌球蛋白头与ATP结合肌肉舒张肉接头,释放神经递质乙酰胆碱,与离子到肌浆中并水解,然后与肌动蛋白结合形成交肌细胞膜上的受体结合叉桥,产生力量使肌丝滑行,肌肉收缩肌肉收缩的分子基础是滑行丝理论肌原纤维由肌节排列而成,每个肌节包含粗丝(主要是肌球蛋白)和细丝(主要是肌动蛋白)收缩时,肌球蛋白和肌动蛋白不变短,而是相互滑行,导致肌节缩短,宏观上表现为肌肉收缩第六章神经系统整合与控制整合感觉信息并控制身体反应信息传递通过电信号和化学信号传递信息网络连接神经元形成复杂网络实现功能可塑性能够适应并修改连接强度神经系统是人体最复杂的控制系统,负责感知外部和内部环境变化,处理和整合信息,并指导身体做出适当反应神经系统可分为中枢神经系统(脑和脊髓)和周围神经系统(脑神经、脊神经及其分支)神经系统的基本功能单位是神经元,它们通过突触连接形成复杂的神经网络神经元之间的信息传递依赖于电信号(动作电位)和化学信号(神经递质)神经系统具有可塑性,能够通过改变突触连接的强度来学习和适应环境变化神经系统的分类中枢神经系统躯体神经系统大脑思维、意识、感觉和运动控制中心•感觉神经传导来自皮肤、肌肉和关节的信息•小脑协调运动、平衡和姿势控制12•脑干连接大脑和脊髓,控制基本生命功能•运动神经控制骨骼肌收缩•脊髓传导神经冲动,参与反射活动•特殊感觉系统自主神经系统视觉系统眼睛和视觉通路•交感神经应激反应,战或逃•听觉和平衡系统耳朵和相关神经•43副交感神经休息和消化,静和食•嗅觉系统鼻粘膜和嗅球•肠神经系统控制消化道功能•味觉系统舌头和味蕾•从功能上看,神经系统可分为躯体神经系统(负责随意运动)和自主神经系统(控制内脏功能)自主神经系统又可分为交感神经和副交感神经,它们对同一器官常有相反的调节作用,以维持内环境稳态中枢神经系统的结构大脑大脑是人类最发达的神经中枢,分为左右两个半球,外表覆盖着大脑皮质(灰质)大脑皮质按功能分为感觉区、运动区和联合区大脑按区域可分为额叶(运动功能、高级认知、人格)、顶叶(体感觉)、颞叶(听觉、语言理解)和枕叶(视觉)间脑间脑位于大脑和脑干之间,主要包括丘脑(感觉信息中继站)和下丘脑(自主功能和内分泌调节中心)丘脑将感觉信息传递到相应的大脑皮质区域;下丘脑调节体温、饥饿、渴求、睡眠和情绪等功能,并控制垂体活动脑干和小脑脑干包括中脑、脑桥和延髓,连接大脑和脊髓,控制呼吸、心跳等基本生命功能,也是多数脑神经的起源小脑位于脑干后方,主要负责协调运动、维持平衡和姿势控制,对精细运动尤为重要脊髓脊髓是一条长约45厘米的神经组织柱,位于脊柱管内它的横断面显示中央为灰质(H形,含神经元细胞体),周围为白质(含神经纤维)脊髓是连接大脑和身体的主要通路,也是多种反射活动的中枢中枢神经系统被三层脑膜(硬脑膜、蛛网膜和软脑膜)包围,脑脊液在蛛网膜下腔循环,起到缓冲和保护作用中枢神经系统依赖血脑屏障保护,防止有害物质进入,但也增加了药物治疗的难度周围神经系统的组成脑神经脊神经神经丛12对脑神经从脑干发出,主31对脊神经从脊髓发出(8脊神经在进入肢体前形成复要分布于头颈部它们包括对颈神经、12对胸神经、5杂的神经丛,主要有颈丛感觉神经(如嗅神经、视神对腰神经、5对骶神经和1对(分布于颈部)、臂丛(分经)、运动神经(如动眼神尾神经)每条脊神经有一布于上肢)、腰丛和骶丛经、外展神经)和混合神经个前根(含运动纤维)和一(分布于下肢)这些神经(如三叉神经、迷走神经)个后根(含感觉纤维),在丛通过重新组合神经纤维,每对脑神经有特定的功能和椎间孔处合并成混合神经形成分布到特定区域的周围分布区域神经周围神经系统连接中枢神经系统和身体其他部位,包括躯体感觉神经(传入)、躯体运动神经(传出)和自主神经(交感和副交感)周围神经有一定的再生能力,这是中枢神经所不具备的周围神经损伤会导致相应区域的感觉和运动功能障碍临床上常用神经传导速度和肌电图检查来评估神经功能了解神经的解剖分布对诊断神经系统疾病和进行局部麻醉至关重要神经元的结构和功能树突细胞体轴突树突是从神经元细胞体伸出的分支结构,主要功能细胞体是神经元的代谢中心,含有细胞核和大部分轴突是神经元的单一长突起,负责将动作电位传导是接收来自其他神经元的信号它们通常呈现分枝细胞器它整合来自树突的信号,决定是否产生动到其他细胞轴突起始于细胞体的轴丘,可延伸很状,增大了接收面积树突上有大量的突触,通过作电位细胞体的大小和形状因神经元类型而异,长距离(从几毫米到一米以上)许多轴突外包有这些突触,神经元接收兴奋性或抑制性输入树突从几微米到100多微米不等大型神经元如运动神髓鞘(由少突胶质细胞或许旺细胞形成),加速信可产生局部电位,向细胞体传递经元的细胞体可在光学显微镜下清晰可见号传导轴突末端分支形成轴突终末,与其他细胞形成突触神经元是神经系统的功能单位,专门进行信息处理和传递根据形态,神经元可分为单极神经元、双极神经元和多极神经元根据功能,可分为感觉神经元(传入)、运动神经元(传出)和中间神经元(联系)神经元的特点是高度极化、不分裂(成熟后)和高代谢需求突触传递和神经递质动作电位到达动作电位传导到轴突终末,引起电压门控钙通道开放,钙离子内流神经递质释放钙离子触发突触小泡与突触前膜融合,通过胞吐作用释放神经递质到突触间隙受体结合神经递质与突触后膜上的特异性受体结合,可能是离子型(直接开放离子通道)或代谢型(通过G蛋白激活第二信使系统)突触后反应根据神经递质和受体类型,产生兴奋性或抑制性突触后电位,和/或启动细胞内信号传导神经递质清除通过酶降解(如乙酰胆碱酯酶降解乙酰胆碱)或再摄取(如多巴胺转运体摄取多巴胺)终止神经递质作用突触是神经元与其他细胞(神经元、肌肉或腺体)的功能连接点神经系统有数万亿个突触,形成复杂的信息处理网络突触可分为化学突触(通过神经递质传递信息)和电突触(通过缝隙连接直接传导电流,较少见)反射和反射弧
50.5-1反射弧组成部分反射时间秒完整反射弧的基本组成要素数量从刺激到肌肉收缩的平均时间2-340+突触数量反射类型最简单反射弧中的突触连接数人体中不同类型反射的估计数量反射是机体对特定刺激的快速、不自主的反应,是神经系统功能的基本表现形式反射弧是反射的解剖基础,由五部分组成感受器(接受刺激)、传入神经(感觉通路)、中枢联系(整合中心)、传出神经(运动通路)和效应器(执行反应,如肌肉或腺体)反射可分为无条件反射(先天性,如膝反射)和条件反射(后天获得,如巴甫洛夫实验中的狗听到铃声流口水)根据中枢所在位置,可分为脊髓反射(如伸肌反射)和脑干反射(如瞳孔对光反射)临床上常检查腱反射、角膜反射和吞咽反射等评估神经系统功能第七章感觉器官感觉的类型感觉器官的基本结构感觉是神经系统对内外环境刺激的感知根据感受器位置,可分各种感觉器官虽然结构不同,但都包含以下基本组成部分为感受器将特定刺激转换为神经信号•外感受器感知外部环境(视、听、嗅、味、触)•传导通路将信号传递到中枢神经系统•内感受器感知内部状态(平衡、本体感觉)•感觉中枢处理和解释感觉信息•内脏感受器感知内脏器官活动•感受器的基本功能是将环境刺激(光、声、化学物质等)转换为根据感觉性质,可分为一般感觉(体表感觉、本体感觉、内脏感神经系统可识别的电信号,这一过程称为换能觉)和特殊感觉(视、听、嗅、味、平衡)感觉系统使我们能够感知和解释周围世界,对生存和生活质量至关重要各种感觉信息被整合到大脑皮质特定区域,形成对环境的完整感知感觉系统具有适应性,对持续存在的刺激反应会减弱,而对新刺激保持敏感视觉系统的结构和功能光的折射光线通过角膜、房水、晶状体和玻璃体折射聚焦光电转换视网膜光感受器将光信号转换为神经电信号信号传导视神经将信号传递到大脑枕叶视觉皮质视觉形成大脑处理和整合视觉信息,形成视觉感知眼球是精密的光学器官,直径约24mm它的壁由三层组成外层(巩膜和角膜,提供保护和主要折射),中层(脉络膜、睫状体和虹膜,提供营养和调节光量),内层(视网膜,包含感光细胞)眼球内充满房水和玻璃体,维持眼球形状和折射率视网膜含有两种光感受器视锥细胞(负责彩色和明视,集中在黄斑)和视杆细胞(负责暗视,分布在周边)视觉通路从视网膜经视神经、视交叉、视束到外侧膝状体,最后到达枕叶视皮质视觉适应(如暗适应)使我们能在不同光照条件下看清物体听觉和平衡系统耳朵负责听觉和平衡两种感觉,分为外耳、中耳和内耳三部分外耳(耳廓和外耳道)收集声波;中耳(鼓膜和听小骨链)将声波振动放大传导到内耳;内耳包含听觉器官(耳蜗)和平衡器官(前庭和半规管)声波通过外耳收集,使鼓膜振动,经过听小骨(锤骨、砧骨、镫骨)放大,传导到内耳的耳蜗耳蜗内的柯蒂器含有毛细胞,将机械振动转换为神经电信号不同频率的声音在耳蜗不同部位产生最大反应(音调编码)前庭(椭圆囊和球囊)感知直线加速度和重力,半规管感知旋转加速度这些信息通过前庭神经传入大脑,与视觉和本体感觉整合,维持身体平衡嗅觉和味觉系统嗅觉系统味觉系统嗅觉感受器位于鼻腔上部的嗅上皮,由三种细胞组成嗅细胞味觉感受器是舌头、软腭、咽和会厌上的味蕾每个味蕾含有50-(双极神经元,是感受器)、支持细胞和基底细胞(可再生为新个味觉细胞,接受不同味觉刺激人类可分辨五种基本味觉100的嗅细胞)嗅细胞的树突伸入覆盖嗅上皮的黏液层,顶端有嗅甜、咸、酸、苦和鲜()不同味觉由特定的受体蛋白识umami毛,含有特异性嗅觉受体别甜和鲜味激活蛋白偶联受体;咸和酸味激活离子通道;苦味G通过特殊蛋白偶联受体识别G气味分子溶解在黏液中与受体结合,激活蛋白偶联受体,产生神G经冲动嗅细胞的轴突穿过筛板进入嗅球,与二级神经元(僧帽味觉信号通过面神经、舌咽神经和迷走神经传入脑干孤束核,然细胞)形成突触信号经嗅束传入大脑边缘系统和嗅皮质,产生后传至丘脑和大脑皮质味觉区味觉与嗅觉、质地和温度等感觉嗅觉感知和情绪反应整合,形成完整的风味感知口味偏好受遗传、文化和个人经历影响嗅觉和味觉是人类的化学感觉,对食物选择、危险避免和社交互动至关重要这两种感觉密切相关,共同创造风味体验它们都是相对原始的感觉,直接与边缘系统(情绪中枢)联系,能唤起强烈的情绪和记忆皮肤感觉机械感受器温度感受器感知触觉、压力和振动包括梅斯纳小体感知温度变化冷感受器(TRPM8通道)(轻触觉,反应快但易适应)、帕契尼小体对20-30℃敏感,热感受器(TRPV1-4通(振动和压力变化,适应极快)、鲁菲尼小道)对30-45℃敏感温度感受器是游离神体(持续压力和皮肤拉伸)和毛囊感受器经末梢,分布不均匀,冷感受器数量多于热(毛发移动)不同机械感受器分布在皮肤感受器极端温度(<15℃或>45℃)会不同层次,对刺激的时间和空间特征有不同激活痛觉感受器,产生冷痛或热痛敏感性痛觉感受器感知有害刺激(机械、热、化学)痛觉感受器是游离神经末梢,含多种离子通道(如TRPV1)和受体,对潜在有害刺激敏感痛觉分为急性痛(快速传导,定位准确)和慢性痛(传导缓慢,定位模糊)内源性阿片物质和下行抑制通路可调节痛觉皮肤是人体最大的感觉器官,面积约
1.5-2平方米它含有多种感受器,使我们能感知触觉、压力、振动、温度和痛觉等刺激这些感觉对保护身体免受伤害、操作精细物体和社交互动至关重要不同身体区域感受器密度不同,导致感觉敏锐度差异(如指尖比背部敏感)第八章内分泌系统信息传递维持稳态生长与发育内分泌系统通过激素传递内分泌系统通过负反馈机内分泌系统控制人体的生信息,调节各器官系统功制调节激素分泌,维持体长和发育过程生长激素能与神经系统相比,内内环境稳定例如,当血促进整体生长;甲状腺激分泌系统的信息传递较慢糖升高时,胰岛素分泌增素对大脑发育至关重要;但作用持久,适合调节持加促进葡萄糖利用;当血性激素控制青春期发育和续性生理过程,如代谢、糖降低时,胰高血糖素分第二性征形成;胰岛素样生长和生殖等泌增加促进葡萄糖释放生长因子促进组织生长内分泌系统由分泌激素的腺体和组织组成,是人体重要的调节系统之一它与神经系统密切协作,共同调控人体各项生理功能主要内分泌腺包括垂体、甲状腺、甲状旁腺、肾上腺、胰岛、性腺等,分布在身体不同部位激素是内分泌腺分泌的化学信使,通过血液运输到靶器官,发挥特定的生理作用激素的分泌受多种因素调控,包括神经控制、其他激素影响和血液中物质浓度变化等内分泌失调会导致多种疾病,如糖尿病、甲状腺功能亢进减退等/主要内分泌腺的位置和功能内分泌腺解剖位置主要激素主要功能垂体颅底蝶鞍内生长激素、促甲状腺激调控其他内分泌腺活动、素、促肾上腺皮质激素、生长、代谢、生殖、水促性腺激素、催乳素、平衡抗利尿激素、催产素甲状腺颈前部气管两侧甲状腺素T
4、三碘甲调节代谢率、生长发育、状腺原氨酸T
3、降钙钙代谢素甲状旁腺甲状腺后表面甲状旁腺激素调节钙磷代谢肾上腺肾脏上极肾上腺素、去甲肾上腺应激反应、代谢调节、素、皮质醇、醛固酮、水盐平衡雄激素胰岛胰腺内分泌部分胰岛素、胰高血糖素调节血糖性腺睾丸男、卵巢女雄激素、雌激素、孕激生殖功能、第二性征素除了上表列出的主要内分泌腺外,人体还有许多组织和器官也具有内分泌功能,如胸腺(胸腺素,免疫调节)、松果体(褪黑素,生物节律)、肠道(多种肠激素,消化调节)、心脏(心房利钠肽,血压和体液调节)和肾脏(1,25-二羟维生素D3,钙代谢)等这种分散的内分泌功能与传统内分泌腺共同构成复杂的内分泌网络激素的分类和作用机制激素的化学分类激素作用机制根据化学结构,激素可分为三大类激素作用机制主要有两种•肽类激素由氨基酸组成,如胰岛素、生长激素、促甲状腺激•膜受体机制肽类激素和儿茶酚胺类激素结合细胞膜受体,通素水溶性,不能通过细胞膜,作用于膜表面受体过第二信使系统(如、、、钙离子)传递信cAMP cGMPIP3号,激活蛋白激酶,引起细胞反应•甾体激素源自胆固醇,如皮质醇、醛固酮、性激素脂溶性,可通过细胞膜,作用于细胞内受体•核受体机制甾体激素和甲状腺激素进入细胞,与细胞质或核内受体结合,形成激素受体复合物,调节基因转录和蛋白质•氨基酸衍生物由酪氨酸或色氨酸衍生,如甲状腺素、肾上腺-合成素特性介于前两类之间激素的分泌受多种因素调控,包括神经调节(如下丘脑对垂体的控制)、其他激素的影响(如促腺激素对靶腺的刺激)、血液中物质浓度变化(如血糖对胰岛素的影响)和负反馈调节(如甲状腺素抑制促甲状腺激素分泌)激素活性受多种因素影响,包括分泌率、运输方式(游离结合蛋白)、代谢和排泄速率、靶细胞敏感性和受体数量等激素失调可导致or多种疾病,如甲亢、甲减、糖尿病、库欣综合征等下丘脑垂体系统-下丘脑分泌垂体前叶反应释放或抑制因子控制垂体前叶激素分泌分泌促腺激素作用于靶腺负反馈调节靶腺激活效应激素抑制上级激素分泌分泌效应激素发挥生理作用下丘脑-垂体系统是内分泌系统的指挥中心,通过神经内分泌机制调控多个内分泌腺的功能下丘脑位于间脑底部,产生多种释放因子和抑制因子,通过垂体门脉系统控制垂体前叶激素分泌下丘脑神经元还产生抗利尿激素和催产素,通过神经分泌方式释放到垂体后叶,再进入血液循环垂体前叶分泌六种主要激素促肾上腺皮质激素ACTH、促甲状腺激素TSH、促性腺激素FSH和LH、生长激素GH和催乳素PRL这些激素大多作用于其他内分泌腺,刺激它们产生效应激素垂体后叶储存并释放下丘脑产生的抗利尿激素和催产素,分别调节水平衡和乳汁分泌/子宫收缩甲状腺和甲状旁腺甲状腺的解剖位置和结构甲状腺激素的合成和功能甲状腺位于颈前部气管前方和两侧,呈蝴甲状腺滤泡细胞摄取碘离子,与酪氨酸结蝶状,由左右两叶和连接两叶的峡部组成合形成甲状腺素T4和三碘甲状腺原氨酸甲状腺重约20克,血供丰富在显微镜下,T3这些激素储存在胶质中,需要时释甲状腺由大量滤泡组成,滤泡由滤泡细胞放到血液甲状腺激素的主要功能包括围成,内含胶质滤泡间质中散布着C细增加代谢率和产热;促进生长发育,特别胞(降钙素分泌细胞)是神经系统发育;增强交感神经系统活性;参与碳水化合物、脂肪和蛋白质代谢甲状旁腺和钙平衡甲状旁腺通常有四个,位于甲状腺后表面它们分泌甲状旁腺激素PTH,是调节钙磷代谢的主要激素PTH升高血钙的方式有三促进骨质吸收释放钙;增加肾小管钙重吸收;激活维生素D,增加肠道钙吸收同时,PTH增加磷的肾脏排泄,降低血磷PTH分泌受血钙浓度调控,形成负反馈环路甲状腺功能异常可导致多种疾病甲亢表现为代谢率增高、心悸、体重减轻、多汗等;甲减则表现为代谢率降低、怕冷、乏力、体重增加等甲状腺功能低下若发生在胎儿期和婴儿期,可导致克汀病,表现为生长迟滞和智力发育障碍甲状旁腺功能减退导致低钙血症,可引起肌肉痉挛和手足搐搦肾上腺的结构和功能第九章循环系统整体协调将各系统连接为功能整体物质运输运输氧气、营养物、废物和激素防御保护提供免疫细胞和炎症反应体温调节通过血流分布调节体温稳态维持维持体液pH值和体液平衡循环系统由心脏、血管和血液组成,是人体内物质运输的主要通道循环系统可分为体循环(心脏→全身→心脏)和肺循环(心脏→肺→心脏),通过这两个循环,血液在全身组织和肺之间往返,完成氧气、二氧化碳和其他物质的交换和运输心脏是循环系统的动力泵,通过规律性收缩将血液推向全身血管系统包括动脉(将血液从心脏输送到组织)、静脉(将血液从组织回送到心脏)和毛细血管(允许血液和组织之间进行物质交换)血液由血浆和血细胞组成,携带氧气、营养物质、废物、激素等,同时参与免疫防御和体温调节心脏的结构和功能心腔结构心肌特性心脏血管心脏有四个腔室右心房接收全身静脉血,通过三心脏壁主要由心肌组成,具有自律性(能自发产生冠状动脉是心脏自身的血液供应,起始于主动脉根尖瓣将血液送入右心室;右心室通过肺动脉瓣将血节律性电活动)、兴奋性(对刺激产生反应)、传部,分为左右两支左冠状动脉分为前降支(供应液泵入肺循环;左心房接收肺静脉血,通过二尖瓣导性(能传递电活动)和收缩性(能产生机械力)左心室前壁和心尖)和回旋支(供应左心房和左心将血液送入左心室;左心室通过主动脉瓣将血液泵心肌细胞通过嵌合盘连接,形成功能合胞体,允许室后外侧壁);右冠状动脉供应右心房、右心室和入体循环心瓣防止血液倒流,确保单向流动电活动快速传播,协调收缩左心室下壁心脏静脉汇入冠状窦,最终回流到右心房心脏是一个中空的肌性器官,大小约与拳头相当,位于胸腔中纵隔内,略偏左侧心脏壁由三层组成内层心内膜、中层心肌层和外层心外膜心包包围心脏,其中含少量液体减少摩擦心脏的泵血功能依赖于电传导系统,包括窦房结(起搏点)、房室结、希氏束和普肯野纤维,确保心脏有序收缩血管系统的组成动脉系统毛细血管网静脉系统动脉将血液从心脏输送到组织动脉壁厚且毛细血管是最小的血管,直径约微米,仅静脉将血液从组织回送到心脏静脉壁较薄,7-9有弹性,承受高压脉动血流大动脉(如主允许红细胞单行通过毛细血管壁由单层内内腔较大,压力低许多静脉,特别是下肢动脉)壁中弹性纤维丰富,具有缓冲功能;皮细胞组成,是物质交换的主要场所根据静脉,有瓣膜防止血液倒流静脉系统容量中小动脉(如肱动脉)壁中平滑肌层厚,控内皮细胞间连接的紧密程度,毛细血管可分大,含有约的血液,是血液的储存库70%制血流分配;细动脉直径小,平滑肌丰富,为连续型(大多数组织)、有孔型(内分泌是外周阻力的主要部位,调节血压和局部血腺、肾小球)和不连续型(肝、脾)主要静脉包括上腔静脉(收集头、颈、上流毛细血管床由细动脉、毛细血管和小静脉组肢和胸部血液)和下腔静脉(收集腹部和下主要动脉包括主动脉及其分支(颈总动脉、成前毛细血管括约肌通过收缩或舒张调控肢血液),它们将血液回送到右心房;肺静锁骨下动脉、肠系膜动脉、肾动脉、髂动脉血流进入毛细血管,以适应组织需求有些脉(四条)将血液从肺送回左心房;肝门静等);上肢动脉(肱动脉、桡动脉、尺动器官(如皮肤)有动静脉吻合支,血液可绕脉系统收集消化道、脾和胰的血液,经肝脏脉);下肢动脉(股动脉、胫动脉)等过毛细血管直接从动脉进入静脉后进入下腔静脉淋巴管系统是循环系统的附属部分,收集组织间隙中的多余液体和蛋白质,经淋巴结过滤后回流入静脉系统淋巴管有瓣膜和薄壁,依靠肌肉运动和呼吸压力变化推动淋巴流动血液的组成和功能心动周期和心音心室舒张期心室收缩期持续约
0.4秒,分为等容舒张期和充盈期等容舒心房收缩期持续约
0.3秒,分为等容收缩期和射血期等容收张期心室压力迅速下降,当低于动脉压力时,半持续约
0.1秒,心房肌收缩将血液推入心室,增加缩期心室压力迅速上升,当超过心房压力时,房月瓣关闭产生第二心音充盈期心室压力低于心心室充盈约20-30%此时房室瓣开放,半月瓣关室瓣关闭产生第一心音射血期心室压力超过动房压力时,房室瓣开放,血液流入心室,初期快速闭心房收缩不是心室充盈的主要因素,但对维持脉压力时,半月瓣开放,血液射入动脉,约70%充盈,中期缓慢充盈最佳心输出量很重要的充盈血量被泵出心动周期是心脏完成一次收缩和舒张的过程,在心率75次/分钟时,约持续
0.8秒在心动周期中,心房和心室的收缩舒张交替进行,心瓣膜的开闭确保血液单向流动心脏泵血效率的指标包括心输出量(每分钟心脏泵出的血量,约5-6L)、每搏输出量(每次收缩泵出的血量,约70mL)和射血分数(每次收缩泵出的血量占舒张末期心室容量的百分比,约55-70%)血压调节机制血压变化高压或低压触发调节机制压力感受器颈动脉窦和主动脉弓感受压力变化中枢整合延髓心血管中枢处理信号调节反应通过神经和体液因素恢复正常血压血压是血液在血管内的压力,通常指动脉血压,用收缩压/舒张压表示(如120/80mmHg)血压由心输出量和外周阻力决定血压调节的目的是确保组织血流符合代谢需求,并维持稳定的体循环压力血压调节机制可分为短期调节和长期调节短期调节包括压力感受器反射(对血压变化反应迅速)、化学感受器反射(对血氧和二氧化碳含量敏感)和中枢缺血反射(对脑血流减少反应)长期调节主要通过肾脏—体液系统,包括肾素-血管紧张素-醛固酮系统(调节血管张力和水钠平衡)、抗利尿激素(调节水重吸收)和心房利钠肽(促进钠排泄和血管舒张)血管内皮分泌的一氧化氮和内皮素等局部因子也参与血压调节第十章呼吸系统呼吸系统的组成呼吸系统的功能呼吸系统由上呼吸道(鼻、咽、喉)、下呼•气体交换供应氧气,排出二氧化碳吸道(气管、支气管)和肺组成上呼吸道•调节酸碱平衡通过控制二氧化碳排出负责空气的引导、加温、加湿和过滤;下呼•发声声带振动产生声音吸道将空气输送到肺;肺是气体交换的主要•嗅觉鼻腔感知气味场所,由肺泡和丰富的毛细血管网组成•防御过滤、捕获和清除吸入的微粒和微生物呼吸过程呼吸包括外呼吸和内呼吸两个过程外呼吸是指肺泡与肺毛细血管之间的气体交换,氧气进入血液,二氧化碳从血液排出内呼吸是指血液与组织细胞之间的气体交换,氧气进入细胞,二氧化碳排入血液呼吸系统是人体获取氧气和排出二氧化碳的主要途径通过呼吸运动(胸廓扩大和缩小)和气体扩散,呼吸系统确保血液中氧气和二氧化碳的浓度保持在适当水平,支持细胞代谢活动呼吸系统与循环系统密切配合,共同完成气体在体内的运输和交换呼吸道的结构上呼吸道包括鼻腔、鼻窦、咽和喉鼻腔内表面有丰富的血管和纤毛上皮,可加温、加湿和过滤空气鼻中隔将鼻腔分为左右两侧,鼻甲增加表面积咽连接鼻腔、口腔和喉,是呼吸道和消化道的共同通道喉含有声带,参与发声,喉口由会厌保护,防止食物误入气管下呼吸道包括气管、支气管和细支气管气管是长约10-12厘米的管道,由C形软骨环支撑,后壁是平滑肌和结缔组织气管分为左右主支气管,进入肺后继续分支形成支气管树随着分支的细化,支气管壁中的软骨逐渐减少,平滑肌增多细支气管直径小于1毫米,无软骨,末端是呼吸性细支气管,直接连接肺泡呼吸道上皮从假复层纤毛柱状上皮(上呼吸道和大支气管)逐渐变为单层立方上皮(细支气管)肺的结构和功能肺的大体结构肺泡结构肺循环肺是一对位于胸腔内的锥形器官,左肺有上、下两叶,肺泡是肺的基本功能单位,直径约
0.2-
0.3毫米,数量肺有双重血液供应肺循环和支气管循环肺循环起右肺有上、中、下三叶每个肺叶又分为若干个肺段约3亿个,总表面积约70-100平方米肺泡壁由单层始于肺动脉,携带静脉血,在肺泡周围毛细血管网中肺被胸膜包裹,胸膜分为脏层(紧贴肺表面)和壁层扁平肺泡I型细胞构成,占肺泡表面积的95%,十分薄与肺泡进行气体交换,然后经肺静脉回流入左心房(附着于胸壁内面),两层之间的胸膜腔含少量胸膜(约
0.1-
0.5微米),适合气体扩散肺泡II型细胞分支气管循环起源于主动脉,为支气管和肺组织提供营液,减少摩擦肺门位于肺的内侧面,是血管、支气泌肺表面活性物质,降低表面张力,防止肺泡塌陷养肺是人体唯一接受全部心输出量的器官管等结构进出肺的通道肺的主要功能是气体交换,这依赖于呼吸膜的结构特点呼吸膜由肺泡上皮、肺泡上皮基膜、毛细血管内皮基膜和毛细血管内皮组成,总厚度仅约
0.5微米气体交换通过简单扩散进行,氧气从肺泡扩散到血液,二氧化碳从血液扩散到肺泡扩散速率受浓度差异、膜厚度、扩散面积和气体溶解度影响呼吸运动的机制吸气过程呼气过程吸气是主动过程,由呼吸肌收缩引起胸腔扩大,肺随之扩张,肺安静呼吸时,呼气是被动过程,由肺和胸廓的弹性回缩完成当内压降低,空气从外界流入肺内主要呼吸肌包括吸气肌舒张时,胸廓和肺回缩,肺内压升高,空气从肺流向外界在用力呼气时,呼气成为主动过程,参与的肌肉包括膈肌最主要的吸气肌,收缩时向下移动•内肋间肌收缩时拉低肋骨,减小胸廓外肋间肌收缩时提起肋骨,扩大胸廓••腹肌收缩时增加腹压,推挤膈肌向上辅助吸气肌胸锁乳突肌、斜角肌等,在深吸气时参与••用力呼气在某些情况下很重要,如咳嗽、打喷嚏和体力活动等安静呼吸时,吸气主要依靠膈肌收缩,胸廓扩大约有三分之一来自膈肌的贡献呼吸运动依赖于胸腔内的压力变化正常情况下,肺泡内压在吸气时低于大气压(约),呼气时高于大气压(约)-1cmH2O+1cmH2O胸膜腔内压始终低于大气压,约为,这种负压有助于防止肺萎陷肺泡表面张力由肺表面活性物质(主要是磷脂类)降低,减-5cmH2O少呼吸功,防止肺泡塌陷气体交换和运输肺泡气体交换氧气从肺泡(PO₂≈100mmHg)扩散到肺毛细血管(PO₂≈40mmHg);二氧化碳从肺毛细血管(PCO₂≈46mmHg)扩散到肺泡(PCO₂≈40mmHg)这种交换依赖于分压差和呼吸膜的高效扩散特性血液气体运输氧气主要(约
98.5%)与血红蛋白结合形成氧合血红蛋白运输,少量(约
1.5%)溶解在血浆中二氧化碳以三种形式运输碳酸氢盐(约70%)、与血红蛋白结合(约23%)和溶解在血浆中(约7%)组织气体交换氧气从组织毛细血管(PO₂≈40mmHg)扩散到组织细胞(PO₂≈20mmHg);二氧化碳从组织细胞(PCO₂≈46mmHg)扩散到组织毛细血管(PCO₂≈46mmHg)这种交换也依赖于分压差驱动影响气体交换的因素包括分压梯度(浓度差)、扩散距离(呼吸膜厚度)、扩散面积(肺泡-毛细血管接触面积)、气体的溶解度和分子量(二氧化碳扩散比氧气快约20倍)、暴露时间(血液在肺毛细血管中停留时间)氧合血红蛋白解离曲线描述了血红蛋白氧饱和度与氧分压的关系,呈S形这种特性使血红蛋白能在肺部高效结合氧气,在组织中适当释放氧气多种因素影响曲线位置温度升高、pH降低(Bohr效应)、2,3-DPG增加和二氧化碳升高都会使曲线右移,促进氧释放第十一章消化系统消化腺•唾液腺分泌唾液,含淀粉酶2消化道•肝脏分泌胆汁,参与脂肪消化•胰腺分泌胰液,含多种消化酶•口腔食物入口,机械性破碎,淀粉消化开始•胃腺分泌胃酸和蛋白酶原•咽和食道食物运输通道•肠腺分泌肠液,含多种消化酶•胃临时储存食物,蛋白质消化开始1•小肠主要消化和吸收场所消化系统功能•大肠水和电解质吸收,形成粪便•摄食食物进入消化道•肛门排出废物•消化食物分解为可吸收分子3•吸收营养物质进入血液或淋巴•排泄去除废物消化系统是人体获取营养物质的主要途径,通过机械性和化学性消化将食物分解为可吸收的小分子消化道是一条从口到肛门长约9米的管道,其壁由四层构成黏膜层(内层,含上皮和腺体)、黏膜下层(含血管和神经丛)、肌层(平滑肌,负责蠕动)和浆膜层(外层,保护层)消化系统的运动功能包括咀嚼、吞咽、蠕动和排便等,主要由平滑肌收缩实现,受神经系统和激素调控消化系统的分泌功能包括各种消化酶和消化液的产生,参与食物的化学分解消化系统也是重要的内分泌器官,产生多种激素参与消化调节和全身代谢消化道的结构和功能消化道部位长度主要功能特殊结构口腔可变食物摄入、咀嚼、淀粉消牙齿、舌、唾液腺化开始咽约12-14厘米食物通过,吞咽与鼻腔、口腔、喉相连食道约25厘米食物运输上下括约肌,无消化吸收功能胃约25厘米食物储存、蛋白质初步消胃腺、三层肌层、皱襞化小肠约6-7米主要消化吸收场所绒毛、微绒毛、环行皱襞大肠约
1.5米水电解质吸收、形成粪便结肠袋、无绒毛消化道壁的基本结构从内到外包括四层黏膜层(上皮、固有层、黏膜肌层)、黏膜下层(疏松结缔组织,含血管和神经)、肌层(通常有内环和外纵两层平滑肌)和浆膜/外膜层(结缔组织被覆)这种基本结构在不同部位有所变化,以适应特定功能小肠是主要的消化吸收器官,其表面积极大(约200平方米),这得益于三级结构环行皱襞(黏膜和黏膜下层形成的永久性皱褶)、绒毛(黏膜突起,高约
0.5-
1.5毫米)和微绒毛(上皮细胞表面的细胞膜突起)小肠分为十二指肠、空肠和回肠,从近端到远端,绒毛逐渐变短,吸收能力逐渐降低消化腺的分泌功能唾液腺肝脏和胆囊人体有三对主要唾液腺腮腺(最大,分泌浆肝脏是最大的消化腺,重约
1.5公斤,分泌胆液性唾液)、颌下腺(混合性,以浆液为主)汁(每日600-1000毫升)胆汁成分包括水、和舌下腺(混合性,以黏液为主),以及散布胆盐、胆色素、胆固醇和电解质等胆盐乳化在口腔黏膜的许多小唾液腺唾液成分包括水脂肪,增加其表面积,促进脂肪消化和吸收
99.5%、淀粉酶、溶菌酶、黏蛋白、电解质胆汁经肝管、胆总管排入十二指肠,也可经胆等唾液的功能有湿润食物便于吞咽、开始囊管进入胆囊储存和浓缩进食后,胆囊收缩,淀粉消化、清洁口腔、抗菌和溶解食物以便味将浓缩胆汁排入十二指肠胆汁分泌受神经和觉唾液分泌受自主神经控制,每日约1-
1.5激素(如胆囊收缩素)调控升胰腺胰腺位于腹腔后壁,是外分泌和内分泌兼有的器官外分泌部分(占85%)由腺泡和导管组成,分泌胰液(每日1200-1500毫升),内含多种消化酶淀粉酶(消化碳水化合物)、脂肪酶(消化脂肪)、蛋白酶原(如胰蛋白酶原、糜蛋白酶原,消化蛋白质)和核酸酶等胰液还含有碳酸氢盐,中和胃酸胰液经胰管排入十二指肠,分泌受神经和激素(如促胰液素、胆囊收缩素)调控消化腺分泌的消化液在食物消化过程中发挥关键作用消化酶是一类特殊蛋白质,能催化特定营养物质的水解反应消化液的分泌受神经系统(主要是自主神经)和激素系统双重调控,以适应进食状态和食物成分的变化肠道激素如胃泌素、促胰液素、胆囊收缩素等通过血液循环作用于消化腺,调节消化液的分泌主要消化过程口腔消化食物在口腔被牙齿机械性破碎,与唾液混合唾液中的α-淀粉酶开始分解淀粉为麦芽糖和低聚糖舌将食物推向咽部,启动吞咽反射口腔消化时间短暂,约需几十秒胃部消化食物在胃内储存2-4小时,在胃蠕动作用下被充分搅拌,形成糊状的食糜胃酸(盐酸,pH约2)激活胃蛋白酶原为胃蛋白酶,开始蛋白质消化胃中的内因子对维生素B12的吸收必不可少唾液淀粉酶在胃内被灭活,碳水化合物消化暂停小肠消化食糜进入小肠,特别是十二指肠,接触胰液、胆汁和肠液,进行最主要的消化过程胰淀粉酶继续分解碳水化合物;胰脂肪酶在胆盐辅助下分解脂肪;胰蛋白酶、糜蛋白酶等分解蛋白质为肽和氨基酸肠腺分泌的多种酶进一步分解二糖和小肽小肠消化时间约3-6小时大肠处理进入大肠的物质主要是不能消化吸收的食物残渣、一些水分和电解质大肠无消化酶分泌,但肠道细菌可发酵部分纤维素产生短链脂肪酸大肠主要功能是吸收水和电解质,形成半固体粪便粪便在直肠储存,排便反射启动后排出体外内容物在大肠停留约12-24小时消化过程是一系列物理性和化学性变化的结合,将复杂的食物分子分解为可被吸收的简单分子碳水化合物最终分解为单糖(如葡萄糖、果糖);蛋白质分解为氨基酸和少量小肽;脂肪分解为甘油和脂肪酸、单酰甘油这些简单分子通过主动或被动转运进入肠上皮细胞,然后进入血液或淋巴循环第十二章泌尿系统排泄废物调节水电解质平衡维持酸碱平衡内分泌功能泌尿系统排出代谢废物,如尿素、泌尿系统,尤其是肾脏,精确调肾脏通过排出或保留氢离子和碳肾脏也是内分泌器官,分泌重要肌酐和尿酸等含氮废物,防止它节体内水分和电解质(如钠、钾、酸氢盐,调节血液的pH值,维激素如促红细胞生成素(刺激骨们在体内积累达到有毒水平这氯、钙等)的平衡,维持细胞内持在
7.35-
7.45的狭窄范围内髓产生红细胞)、活性维生素D些废物主要来源于蛋白质代谢和外环境的稳定通过调节这些物这对体内酶的活性和各种生理过(促进钙吸收)和肾素(参与血核酸代谢,必须及时清除以维持质的排出和保留,肾脏确保血液程至关重要肾脏是除呼吸系统压调节)这些激素参与全身多内环境稳态成分保持在正常范围内外调节酸碱平衡的主要器官种生理过程的调控泌尿系统由肾脏、输尿管、膀胱和尿道组成肾脏是泌尿系统的核心器官,位于腹后壁,脊柱两侧,负责血液的过滤和尿液的形成一对肾脏每天过滤约180升血浆,但最终形成的尿量仅约
1.5升,反映了肾脏高效的重吸收能力输尿管将尿液从肾脏运输到膀胱,膀胱储存尿液,当尿量达到一定程度时,通过尿道排出体外整个系统受神经和激素系统的精密调控,确保体内水、电解质和酸碱平衡的稳定,以及代谢废物的及时清除肾脏的结构和功能血液过滤肾小球滤过血浆形成原尿,每日约180升选择性重吸收肾小管重吸收水分、葡萄糖、氨基酸和电解质管腔分泌肾小管分泌氢离子、钾离子和某些药物进入尿液尿液浓缩集合管在抗利尿激素作用下调节水重吸收,形成终尿肾脏是一对呈豆形的器官,每个约12厘米长,150克重肾脏纵切面可见外层肾皮质和内层肾髓质,髓质呈锥体状,称为肾锥体,顶端(肾乳头)伸入肾盂肾单位是肾脏的功能单位,每个肾约有100万个肾单位,每个肾单位由肾小球和肾小管组成肾小球是由毛细血管团构成的滤过装置,包在鲍曼囊内;肾小管是一条细长的管道,包括近曲小管、髓袢(亨利氏袢)和远曲小管,最后汇入集合管肾脏的血液供应极为丰富,每分钟约接收心输出量的20-25%(约
1.2升)肾动脉进入肾脏后分支为小叶间动脉、弓状动脉和小叶间动脉,最后形成入球小动脉入球小动脉进入肾小球后分支为毛细血管团,然后汇合成出球小动脉出球小动脉再次分支形成围绕肾小管的毛细血管网,最后汇入静脉系统这种特殊的血管排列有利于肾脏的滤过和重吸收功能尿液的形成和排放180L每日滤过量肾小球每天过滤的血浆总量99%重吸收率原尿中被重吸收回血液的水分比例1-2L尿量成人每日正常尿量范围4-8排尿次数成人每日正常排尿频率尿液形成是一个复杂的过程,包括三个主要步骤肾小球滤过、肾小管重吸收和肾小管分泌肾小球滤过是在毛细血管团与鲍曼囊之间的滤过膜进行的,血浆中除蛋白质外的大多数成分都能通过,形成原尿原尿通过肾小管流动时,有用物质(如葡萄糖、氨基酸、大部分电解质和水)被重吸收回血液,废物(如尿素)大部分留在尿中同时,肾小管还通过主动分泌将某些物质(如氢离子、钾离子、药物)从血液转运到尿液中尿液从肾集合管流入肾盂,再经输尿管进入膀胱储存输尿管是长约25-30厘米的肌性管道,通过蠕动将尿液推向膀胱膀胱是一个中空的肌性器官,容量约400-600毫升当膀胱内尿量达到200-300毫升时,引起排尿欲望排尿是在膀胱逼尿肌收缩和内外括约肌舒张的协调下完成的,受脊髓和大脑的神经控制排尿可以随意控制,但当膀胱过度充盈时,排尿反射会自动启动。


