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文檔簡介
第一章緒論
第一節(jié)生理學(xué)的研究對(duì)象和任務(wù)第三節(jié)生理功能的調(diào)節(jié)第四節(jié)體內(nèi)的控制系統(tǒng)第二節(jié)機(jī)體的內(nèi)環(huán)境第一節(jié)
生理學(xué)的研究對(duì)象和任務(wù)一、生理學(xué)的概念、任務(wù)與學(xué)習(xí)方法(一)概念
生理學(xué)(physiology)是研究生物機(jī)體的生命活動(dòng)現(xiàn)象規(guī)律和功能的一門科學(xué)。(二)任務(wù)機(jī)體各器官和細(xì)胞的正?;顒?dòng)過程疾病情況下,身體發(fā)生的變化二、生理學(xué)研究的三個(gè)水平(一)整體水平:活體解剖實(shí)驗(yàn)法、慢性實(shí)驗(yàn)法(三)細(xì)胞和分子水平:離體細(xì)胞、分子實(shí)驗(yàn)法(二)器官和系統(tǒng)水平
離體組織、器官實(shí)驗(yàn)法
第二節(jié)機(jī)體的內(nèi)環(huán)境
一、體液極其分布體液:體內(nèi)含有的液體,稱為體液(bodyfluid)。分布:細(xì)胞內(nèi)液:約2/3,占體重40%。細(xì)胞外液:約1/3,占體重20%。組織液(interstitialfluid):占體重15%。血漿:占體重5%。淋巴液、腦脊液胸膜腔及關(guān)節(jié)腔內(nèi)液體
二、內(nèi)環(huán)境與穩(wěn)態(tài)
(一)內(nèi)環(huán)境
1.外環(huán)境直接接觸和生活的環(huán)境
(自然、社會(huì)環(huán)境)2.內(nèi)環(huán)境(internalenvironment)
細(xì)胞直接接觸和生活的環(huán)境
(細(xì)胞外液)W.Cannon1.概念
內(nèi)環(huán)境的理、化因素保持相對(duì)穩(wěn)定的狀態(tài)(細(xì)胞外液中的PO2、PCO2、pH、滲透壓等保持動(dòng)態(tài)平衡)
2.意義
維持機(jī)體的正常功能,是生命活動(dòng)的必要條件(二)穩(wěn)態(tài)(homeostasis)第三節(jié)生理功能的調(diào)節(jié)一、神經(jīng)調(diào)節(jié)(nervousregulation)
概念:神經(jīng)系統(tǒng)的活動(dòng)調(diào)節(jié)生理功能。
特點(diǎn):快速、局限、準(zhǔn)確、精確、協(xié)調(diào)
方式:反射
結(jié)構(gòu)基礎(chǔ):反射?。╮eflexarc)二、體液調(diào)節(jié)(humoralregulation)
概念:化學(xué)物質(zhì)經(jīng)體液運(yùn)輸調(diào)節(jié)細(xì)胞生理功能
特點(diǎn):緩慢、廣泛、持久
①遠(yuǎn)分泌(telecrine):激素→血液→靶細(xì)胞
②旁分泌(paracrine):激素→組織液→靶細(xì)胞
③神經(jīng)分泌(neurocrine):神經(jīng)細(xì)胞→激素→血液→靶細(xì)胞Receptor三、自身調(diào)節(jié)(autoregulation)
概念:細(xì)胞、組織不依賴神經(jīng)與體液調(diào)節(jié)對(duì)環(huán)境產(chǎn)生的適應(yīng)性反應(yīng)特點(diǎn):范圍較小、不十分靈敏第四節(jié)體內(nèi)的控制系統(tǒng)控制系統(tǒng)可分為:
1.非自動(dòng)控制系統(tǒng)
2.反饋控制系統(tǒng)(feedbackcontrolsystem)3.前饋控制系統(tǒng)(feed-forwardcontrolsystem)一、非自動(dòng)控制系統(tǒng)
此系統(tǒng)是一個(gè)開環(huán)系統(tǒng)
方式:單向性
特點(diǎn):①對(duì)受控部分不起調(diào)節(jié)作用。
②在生理功能調(diào)節(jié)中少見。例如:應(yīng)激刺激引起交感神經(jīng)系統(tǒng)高度興奮,使血壓、心率↑,而這些信息不能引起明顯的神經(jīng)調(diào)節(jié)活動(dòng),故BP和HR維持在高水平。機(jī)能活動(dòng)受控部分指令控制部分二、反饋控制系統(tǒng)反饋控制系統(tǒng)是一個(gè)閉環(huán)系統(tǒng),即受控部分的活動(dòng)會(huì)反過來影響控制部分的活動(dòng)。
方式:雙向性(分:正反饋、負(fù)反饋)受控部分指令機(jī)能活動(dòng)正反饋信息+指令受控部分機(jī)能活動(dòng)負(fù)反饋信息-控制部分控制部分特點(diǎn)①正反饋是維持系統(tǒng)再生狀態(tài)正反饋機(jī)制很少(排尿反射、分娩、大量失血出現(xiàn)的
“惡性循環(huán)”)②負(fù)反饋是維持系統(tǒng)的平衡或穩(wěn)態(tài)負(fù)反饋機(jī)制多(壓力感受性反射,體溫調(diào)節(jié))
三、前饋控制
方式:雙通路
特點(diǎn):
①前饋可更快地對(duì)活動(dòng)進(jìn)行控制,使活動(dòng)更加準(zhǔn)確。
②有些條件反射也是一種前饋控制(如看到食物就唾液分泌)。控制部分受控部分指令快捷通路前饋信息第一節(jié)細(xì)胞的跨膜物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)功能一、化學(xué)組成和分子結(jié)構(gòu)(一)脂質(zhì)雙分子層
脂質(zhì)雙分子層基架(穩(wěn)定性和流動(dòng)性)(二)蛋白質(zhì)
鑲嵌或貫穿于脂質(zhì)雙分子層中(有多功能)
有些作為抗原決定族=免疫信息(血型);(三)糖類
多為短糖鏈,與膜脂質(zhì)或蛋白質(zhì)結(jié)合,形成糖脂或糖蛋白。
有些作為膜受體的“可識(shí)別”部分,特異地與激素遞質(zhì)等結(jié)合。二、細(xì)胞膜的跨膜物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)功能●被動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)●主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)
物質(zhì)順電位或化學(xué)梯度的轉(zhuǎn)運(yùn)過程。
物質(zhì)逆濃度梯度或電位梯度的轉(zhuǎn)運(yùn)過程。(一)被動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)(passivetransport)
概念物質(zhì)順電位或化學(xué)梯度的轉(zhuǎn)運(yùn)過程。
特點(diǎn)
1.不耗能
2.依靠或不依靠特殊膜蛋白質(zhì)的“幫助”
3.順電-化學(xué)梯度
分類
1.單純擴(kuò)散
2.易化擴(kuò)散
1.單純擴(kuò)散(simplediffusion)(1)概念脂溶性高的物質(zhì)由膜的高濃度一側(cè)向低濃度一側(cè)移動(dòng)的過程。[CO2]i>[CO2]o[O2]o>[O2]i(2)特點(diǎn)
①擴(kuò)散速率高
②無飽和性
③不依靠特殊膜蛋白質(zhì)的“幫助”
④不需消耗能量
⑤擴(kuò)散量與濃度梯度、溫度和膜通透性呈正相關(guān),用擴(kuò)散通量(molormol數(shù)/min.cm2)表示。
(3)轉(zhuǎn)運(yùn)的物質(zhì)
O2、CO2、NH3、N2、尿素、乙醚、乙醇、類固醇類激素等少數(shù)幾種。
2.易化擴(kuò)散(facilitateddiffusion)
(1)概念非脂溶性或脂溶解度小的物質(zhì),在膜蛋白質(zhì)的“幫助”下,由膜的高濃度一側(cè)向低濃度一側(cè)移動(dòng)的過程。
(2)分類
①經(jīng)通道的易化擴(kuò)散
②經(jīng)載體的易化擴(kuò)散(1)經(jīng)通道的易化擴(kuò)散轉(zhuǎn)運(yùn)的物質(zhì):各種帶電離子[K+]i>[K+]o[Na+]o>[Na+]i(2)經(jīng)載體的易化擴(kuò)散轉(zhuǎn)運(yùn)的物質(zhì):葡萄糖(GL)、氨基酸(AA)等小分子親水物質(zhì)
(3)特點(diǎn)
①需依靠特殊膜蛋白質(zhì)的“幫助”②不需另外消耗能量③選擇性(特殊膜蛋白質(zhì)本身有結(jié)構(gòu)特異性)④飽和性(結(jié)合位點(diǎn)是有限的)
⑤竟?fàn)幮裕ń?jīng)同一特殊膜蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn))⑥濃度和電壓依從性(
特殊膜蛋白質(zhì)的變構(gòu)是有條件的,如化學(xué)門控通道、電壓門控通道)
(二)主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)(activetransport)
概念
指物質(zhì)逆濃度梯度或電位梯度的轉(zhuǎn)運(yùn)過程。
特點(diǎn)
①需要消耗能量,能量由分解ATP來提供;
②依靠特殊膜蛋白質(zhì)(泵)的“幫助”;
③是逆電-化學(xué)梯度進(jìn)行的。分類
③入胞和出胞式轉(zhuǎn)運(yùn)。②繼發(fā)性主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)(簡稱:聯(lián)合轉(zhuǎn)運(yùn));①原發(fā)性主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)(簡稱:泵轉(zhuǎn)運(yùn));如:Na+-K+泵、Ca2+-Mg2+泵、H+-K+泵等泵轉(zhuǎn)運(yùn)——Na+-K+泵
Na+-K+泵又稱Na+-K+-ATPase,簡稱鈉泵。
當(dāng)[Na+]i↑[K+]o↑時(shí),都被激活,ATP分解產(chǎn)生能量,將胞內(nèi)3個(gè)Na+移至胞外和將胞外2個(gè)K+移入胞內(nèi)。通道轉(zhuǎn)運(yùn)與鈉-鉀泵轉(zhuǎn)運(yùn)模式圖2.繼發(fā)性主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)概念
間接利用ATP能量的主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)過程。即物質(zhì)逆濃度或逆電位梯度轉(zhuǎn)運(yùn)時(shí),能量非直接來自ATP的分解,是來自膜兩側(cè)[Na+]差,而[Na+]差是Na+-K+泵分解ATP釋放的能量建立的。分類
①同向轉(zhuǎn)運(yùn)
②逆向轉(zhuǎn)運(yùn)3.入胞和出胞式轉(zhuǎn)運(yùn)
出胞指細(xì)胞把成塊的內(nèi)容物由細(xì)胞內(nèi)排出的過程。
主要見細(xì)胞分泌過程:激素、神經(jīng)遞質(zhì)、消化液的分泌。
指細(xì)胞外大分子物質(zhì)或團(tuán)塊進(jìn)入細(xì)胞的過程。分為吞噬=轉(zhuǎn)運(yùn)固體物質(zhì);
吞飲=轉(zhuǎn)運(yùn)液體物質(zhì)。入胞
分泌物排出融合處出現(xiàn)裂口囊泡向質(zhì)膜內(nèi)側(cè)移動(dòng)分泌囊泡高爾基復(fù)合體蛋白性分泌物出胞
囊泡膜與質(zhì)膜融合受體對(duì)物質(zhì)的“辨認(rèn)”發(fā)生特異性結(jié)合=復(fù)合物表面的“有被小窩”移動(dòng)“有被小窩”處的膜凹陷吞食泡吞食泡與胞內(nèi)體相融合入胞
第二節(jié)細(xì)胞的跨膜信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)功能細(xì)胞間傳遞信息的物質(zhì)多達(dá)幾百種:如遞質(zhì)、激素、細(xì)胞因子等。主要涉及到:胞外信號(hào)的識(shí)別與結(jié)合、信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)、胞內(nèi)效應(yīng)等三個(gè)環(huán)節(jié)??缒ば盘?hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)方式大體有以下三類:①離子通道介導(dǎo)的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)③酶偶聯(lián)受體介導(dǎo)的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)②G蛋白偶聯(lián)受體介導(dǎo)的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)一、離子通道介導(dǎo)的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)離子通道大體有:化學(xué)、電壓、機(jī)械性門控通道化學(xué)性胞外信號(hào)(ACh)ACh+
受體=復(fù)合體終板膜變構(gòu)=離子通道開放Na+內(nèi)流終板膜電位骨骼肌收縮二、G蛋白偶聯(lián)受體介導(dǎo)的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)(一)cAMP信號(hào)通路神經(jīng)遞質(zhì)、激素等興奮性G蛋白(GS)激活腺苷酸環(huán)化酶(AC)ATPcAMP細(xì)胞內(nèi)生物效應(yīng)激活蛋白激酶A結(jié)合G蛋白偶聯(lián)受體激活G蛋白(二)磷脂酰肌醇信號(hào)通路激素(第一信使)興奮性G蛋白(GS)激活磷脂酶C(PLC)PIP2(第二信使)IP3和DG激活蛋白激酶C內(nèi)質(zhì)網(wǎng)釋放Ca2+激活G蛋白生物效應(yīng)結(jié)合G蛋白偶聯(lián)受體三、酶偶聯(lián)受體介導(dǎo)的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)
受體酪氨酸激酶生長因子與受體酪氨酸激酶結(jié)合細(xì)胞內(nèi)生物效應(yīng)特點(diǎn)①信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)與G蛋白無關(guān);②無第二信使的產(chǎn)生;③無細(xì)胞質(zhì)中蛋白激酶的激活。受體酪氨酸激酶介導(dǎo)的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)圖示復(fù)習(xí)思考題
1.細(xì)胞間通訊有哪些方式?各種方式之間有何不同?
2.通過細(xì)胞表面受體介導(dǎo)的跨膜信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)有哪幾種方式?比較各種方式之間的異同。
3.試述細(xì)胞信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)的基本特征。
4.試比較G蛋白偶聯(lián)受體介導(dǎo)的幾種信號(hào)通路之間的異同。
5.概述受體酪氨酸介酶介導(dǎo)的信號(hào)通路的組成、特點(diǎn)及其主要功能。
概述恩格斯在100多年前就指出:“地球上幾乎沒有一種變化發(fā)生而不同時(shí)顯示出電的變化”。人體及生物體活細(xì)胞在安靜和活動(dòng)時(shí)都存在電活動(dòng),這種電活動(dòng)稱為生物電現(xiàn)象(bioelectricity)。細(xì)胞生物電現(xiàn)象是普遍存在的,臨床上廣泛應(yīng)用的心電圖、腦電圖、肌電圖及視網(wǎng)膜電圖等就是這些不同器官和組織活動(dòng)時(shí)生物電變化的表現(xiàn)。第三節(jié)細(xì)胞的跨膜電變化“一、細(xì)胞的生物電現(xiàn)象●靜息電位:細(xì)胞處于相對(duì)安靜狀態(tài)時(shí),細(xì)胞膜內(nèi)外存在的恒定電位差。2.RP實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象:(一)靜息電位(restingpotential,RP)
1.概念細(xì)胞處于相對(duì)安靜狀態(tài)時(shí),細(xì)胞膜內(nèi)外存在的電位差。2.實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象
3.證明RP的實(shí)驗(yàn)(甲)當(dāng)A、B電極都位于細(xì)胞膜外,無電位改變,證明膜外無電位差。(乙)當(dāng)A電極位于細(xì)胞膜外,B電極插入膜內(nèi)時(shí),有電位改變,證明膜內(nèi)、外間有電位差。(丙)當(dāng)A、B電極都位于細(xì)胞膜內(nèi),無電位改變,證明膜內(nèi)無電位差。
4.與RP相關(guān)的概念
靜息電位:細(xì)胞處于相對(duì)安靜狀態(tài)時(shí),細(xì)胞膜內(nèi)外存在的電位差。膜電位:因電位差存在于膜的兩側(cè)所以又稱為膜電位(membranepotential)。RP值:哺乳動(dòng)物神經(jīng)、骨骼肌和心肌細(xì)胞為-70~-90mV,紅細(xì)胞約為-10mV左右。
RP值描述:RP↑→膜內(nèi)負(fù)電位↑(-70→-90mV)=超極化
RP↓→膜內(nèi)負(fù)電位↓(-70→-50mV)=去極化(二)動(dòng)作電位(actionpotential,AP)
1.概念
可興奮細(xì)胞受到刺激,膜在RP基礎(chǔ)上發(fā)生一次短暫的、可逆的,可擴(kuò)布的電位波動(dòng)。去極化上升支下降支3.動(dòng)作電位的圖形刺激局部電位閾電位去極化零電位反極化(超射)復(fù)極化(負(fù)、正)后電位4.AP的特征
(1)不衰減傳導(dǎo);(2)“全或無”現(xiàn)象;(3)脈沖式。5.AP的意義
AP是細(xì)胞興奮的客觀標(biāo)志。
6.與AP相關(guān)的概念
極化:膜外正內(nèi)負(fù)的狀態(tài)。去極化:膜內(nèi)外電位差向小于RP值的方向變化。超極化:膜內(nèi)外電位差向大于RP值的方向變化。復(fù)極化:去極化后再向極化狀態(tài)恢復(fù)的過程。反極化:由極化狀態(tài)變?yōu)閮?nèi)正外負(fù)的極性反轉(zhuǎn)過程。閾電位:引發(fā)AP的臨界膜電位數(shù)值。局部電位:低于閾電位的去極化電位。后電位:鋒電位下降支最后恢復(fù)到RP水平以前,一種時(shí)間較長、波動(dòng)較小的電位變化過程。負(fù)后電位=去極化后電位,
正后電位=超去極化后電位。二、生物電現(xiàn)象的產(chǎn)生機(jī)制(一)化學(xué)現(xiàn)象
兩個(gè)條件:①膜兩側(cè)的離子分布不均,存在濃度差;
②對(duì)離子有選擇性通透的膜。
[K+]差是促使K+擴(kuò)散的動(dòng)力,電位差是K+繼續(xù)擴(kuò)散的阻力,當(dāng)動(dòng)力和阻力達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡時(shí),K+的凈擴(kuò)散通量為零→平衡電位。通透膜選擇性通透膜(1)靜息狀態(tài)下細(xì)胞膜內(nèi)、外離子分布不勻
[Na+]i>[Na+]o≈1∶10,[K+]i>[K+]o≈30∶1[Cl-]i>[Cl-]o≈1∶14,[A-]i>[A-]o≈4∶1(二)靜息電位的產(chǎn)生機(jī)制1.RP的產(chǎn)生條件主要離子分布:膜內(nèi):膜外:(2)靜息狀態(tài)下膜對(duì)離子有選擇性通透性
通透性:K+>Cl->Na+>A-
靜息狀態(tài)下細(xì)胞膜內(nèi)外主要離子分布及膜對(duì)離子通透性2.RP產(chǎn)生機(jī)制的膜學(xué)說
靜息狀態(tài)下①細(xì)胞膜內(nèi)外離子分布不均;②細(xì)胞膜對(duì)離子的通透具有選擇性:K+>Cl->Na+>A-[K+]i順濃度差向膜外擴(kuò)散[A-]i不能向膜外擴(kuò)散[K+]i↓、[A-]i↑→膜內(nèi)電位↓(負(fù)電場)[K+]o↑→膜內(nèi)電位↑(正電場)膜外為正、膜內(nèi)為負(fù)的極化狀態(tài)當(dāng)擴(kuò)散動(dòng)力與阻力達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡時(shí)=RP結(jié)論:RP的產(chǎn)生主要是K+向膜外擴(kuò)散的結(jié)果。證明①Nernst公式的計(jì)算
EK=RT/ZF?ln[K+]O/[K+]i=59.5log[K+]O/[K+]i
算出ENa,因K+
通透性大于Na+近100倍。
②Hodgkin和Katz的實(shí)驗(yàn)在槍賊巨大神經(jīng)纖維測得RP值為-77mv,與Nernst公式的計(jì)算值(-87mv)基本符合。
③改變[K+]O/[K+]i,RP也發(fā)生相應(yīng)改變,軸突管內(nèi)置換等張NaCl,RP消失(即[K+]i↓→RP↓)。1.AP產(chǎn)生的基本條件
(1)膜內(nèi)外存在[Na+]差:[Na+]i>[Na+]O≈1∶10;(2)膜受到閾刺激時(shí),對(duì)離子通透性增加:即電壓門控性Na+、K+通道激活而開放(三)動(dòng)作電位的產(chǎn)生機(jī)制2.AP的產(chǎn)生機(jī)制AP上升支AP下降支刺激膜上少量Na+通道開放Na+順濃度差少量內(nèi)流→局部電位
閾電位→Na+通道大量開放再生式內(nèi)流[Na+]i↑、[K+]O↑→激活Na+-K+泵2.AP的產(chǎn)生機(jī)制AP上升支Na+內(nèi)流停+同時(shí)K+通道激活K+迅速外流(AP下降支)離子恢復(fù)到興奮前水平結(jié)論①AP上升支由Na+內(nèi)流形成,下降支是K+外流形成,后電位與Na+-K+泵活動(dòng)有關(guān)。
②AP=Na+的平衡電位。
①Nernst公式的計(jì)算
AP達(dá)到的超射值相當(dāng)于計(jì)算所得的ENa值。
②應(yīng)用Na+通道阻斷劑河豚毒后,內(nèi)向電流全部消失(AP消失)。證明幾點(diǎn)說明
1.刺激
(1)在細(xì)胞膜內(nèi)施加負(fù)相電流(或膜外施加正相電流)刺激時(shí),會(huì)引起超極化,不會(huì)引發(fā)AP;相反,會(huì)引起去極化,引發(fā)AP;
(2)刺激:閾刺激、閾上刺激、閾下刺激,前二者能使膜電位去極化達(dá)到閾電位引發(fā)AP;后者只能引起局部電位。2.閾電位:
指激活電壓門控性Na+通道的臨界值當(dāng)膜電位達(dá)到閾電位后,導(dǎo)致Na+通道開放與Na+
內(nèi)流之間出現(xiàn)再生性循環(huán)。三、細(xì)胞興奮后興奮性的變化(一)有關(guān)概念
興奮性:活組織或細(xì)胞對(duì)外界刺激發(fā)生反應(yīng)的能力;或活組織或細(xì)胞對(duì)外界刺激產(chǎn)生AP的能力。興奮:組織受刺激后由靜息→活動(dòng)或由活動(dòng)弱→強(qiáng)的過程。抑制:組織受刺激后由活動(dòng)→靜息或由活動(dòng)強(qiáng)→弱的過程。刺激:引起細(xì)胞或組織發(fā)生反應(yīng)的所有內(nèi)、外環(huán)境的變化。(二)細(xì)胞興奮后興奮性的變化
絕對(duì)不應(yīng)期:無論多強(qiáng)的刺激也不能再次興奮的期間。相對(duì)不應(yīng)期:大于原先的刺激強(qiáng)度才能再次興奮期間。超常期:小于原先的刺激強(qiáng)度便能再次興奮的期間。低常期:大于原先的刺激強(qiáng)度才能再次興奮的期間。
組織興奮后興奮性變化的對(duì)應(yīng)關(guān)系
分期興奮性與AP對(duì)應(yīng)關(guān)系機(jī)制絕對(duì)不應(yīng)期降至零鋒電位鈉通道失活相對(duì)不應(yīng)期漸恢復(fù)負(fù)后電位前期鈉通道部分恢復(fù)超常期>正常負(fù)后電位后期鈉通道大部恢復(fù)低常期<正常正后電位膜內(nèi)電位呈超極化
四、局部興奮概念
閾下刺激引起的低于閾電位的去極化(即局部電位),稱局部反應(yīng)或局部興奮。特點(diǎn)
①不具有“全或無”現(xiàn)象。其幅值可隨刺激強(qiáng)度的增加而增大。②電緊張方式擴(kuò)布。其幅值隨著傳播距離的增加而減小。③具有總和效應(yīng):時(shí)間性和空間性總和。。
時(shí)間性總和空間性總和五、興奮在同一細(xì)胞上的傳導(dǎo)(一)傳導(dǎo)機(jī)制:局部電流(二)傳導(dǎo)方式無髓鞘N纖維的興奮傳導(dǎo):近距離局部電流;有髓鞘N纖維的興奮傳導(dǎo):遠(yuǎn)距離局部電流(跳躍式)。(三)傳導(dǎo)特點(diǎn)
1、生理完整性2、雙向性3、相對(duì)不疲勞性4、絕緣性5、不衰減性或“全或無”現(xiàn)象復(fù)習(xí)思考題
1.靜息電位產(chǎn)生的原理是什么?如何證明?
2.動(dòng)作電位是怎么發(fā)生的?如何證明動(dòng)作電位是鈉的平衡電位?
3.發(fā)生興奮過程中,如何證明有興奮性的變化?為什么會(huì)發(fā)生這些變化?
4.興奮是如何傳導(dǎo)的?影響傳導(dǎo)速度的因素有哪些?
5.試比較局部電位和動(dòng)作電位的區(qū)別。
6.刺激引起神經(jīng)興奮的內(nèi)因和外因是什么?
7.絕對(duì)不應(yīng)期是否指潛伏期?潛伏期是否等于引起興奮所需的最短刺激作用時(shí)間?
8.神經(jīng)干上某點(diǎn)發(fā)生興奮后,除向前傳導(dǎo)外,能否逆?zhèn)??為什么?/p>
9.試比較改變刺激強(qiáng)度,單一神經(jīng)纖維與神經(jīng)干的動(dòng)作電位變化?為什么?
10.血K+濃度對(duì)興奮性、RP和AP有何影響?第四節(jié)肌細(xì)胞的收縮功能一、肌細(xì)胞的收縮功能(一)N—M接頭處的興奮傳遞1、N-M接頭的結(jié)構(gòu)
接頭前膜:囊泡內(nèi)含ACh,。
接頭間隙:約50-60nm。
接頭后膜:又稱終板膜。存在ACh受體(N2受體),能與ACh發(fā)生特異性結(jié)合。無電壓性門控性鈉通道。接頭間隙2.N-M接頭處的興奮傳遞過程AP傳到軸突末稍膜Ca2+通道開放,Ca2+向膜內(nèi)流動(dòng)接頭前膜內(nèi)囊泡移動(dòng)、融合、破裂,囊泡中的ACh釋放(量子釋放)ACh與終板膜上的ACh門控通道結(jié)合膜對(duì)Na+、K+(尤其是Na+)通透性↑終板膜去極化→終板電位(EPP)EPP電緊張性擴(kuò)布至肌膜去極化達(dá)到閾電位爆發(fā)肌細(xì)胞膜AP
3.N-M接頭處的興奮傳遞特征(1)是電-化學(xué)-電的過程N(yùn)末梢AP→ACh+受體→EPP→肌膜AP
(2)具1對(duì)1的關(guān)系
①接頭前膜一個(gè)AP,能引起肌細(xì)胞興奮和收縮一次(每次ACh釋放量,產(chǎn)生EPP是引起肌膜AP所需閾值3-4倍)。
②神經(jīng)末梢的一次AP只能引起一次肌細(xì)胞興奮和收縮(終板膜含豐富的膽堿酯酶,能迅速水解ACh)。
4.影響N-M接頭處興奮傳遞的因素
(1)阻斷ACh受體箭毒,α銀環(huán)蛇毒,肌松劑(2)抑制膽堿酯酶活性有機(jī)磷,新斯的明。(3)自身免疫性疾病重癥肌無力(抗體破壞ACh受體),肌無力綜合征(抗體破壞N末梢Ca2+通道)。(4)接頭前膜ACh釋放↓肉毒桿菌中毒。
5.EPP的特征
無“全或無”現(xiàn)象;無不應(yīng)期;有總和現(xiàn)象;大小與ACh釋放量呈正比。(二)骨骼肌細(xì)胞的結(jié)構(gòu)
是肌細(xì)胞收縮的基本結(jié)構(gòu)和功能單位。1.肌管系統(tǒng)橫管系統(tǒng):T管??v管系統(tǒng):L管。三聯(lián)管:T管+終池×22.肌小節(jié)
3.肌原纖維粗肌絲
由肌球或稱肌凝蛋白組成,頭部一膨大部橫橋
(1)能與細(xì)肌絲上結(jié)合位點(diǎn)可逆性結(jié)合;(2)具有ATP酶作用,與結(jié)合位點(diǎn)結(jié)合后,分解ATP提供橫橋扭動(dòng)(肌絲滑行)和作功的能量。
細(xì)肌絲
肌動(dòng)蛋白:有與橫橋結(jié)合位點(diǎn),靜息時(shí)被原肌球蛋白掩蓋;原肌球蛋白:靜息時(shí)掩蓋橫橋結(jié)合位點(diǎn);肌鈣蛋白:與Ca2+結(jié)合變構(gòu)后,使原肌球蛋白位移,暴露出結(jié)合位點(diǎn)。
1.興奮-收縮耦聯(lián)2.肌絲滑行(三)骨骼肌收縮機(jī)制1.興奮-收縮耦聯(lián)——
三個(gè)主要步驟
(1)肌膜電興奮的傳導(dǎo);(2)三聯(lián)管處的信息傳遞;
(3)肌漿網(wǎng)釋放Ca2+
;
Ca2+是興奮-收縮耦聯(lián)的耦聯(lián)物按任意鍵飛入橫橋擺動(dòng)動(dòng)畫肌節(jié)縮短=肌細(xì)胞收縮牽拉細(xì)肌絲朝肌節(jié)中央滑行橫橋擺動(dòng)橫橋與結(jié)合位點(diǎn)結(jié)合,分解ATP釋放能量原肌球蛋白位移,暴露細(xì)肌絲上的結(jié)合位點(diǎn)Ca2+與肌鈣蛋白結(jié)合肌鈣蛋白的構(gòu)型改變終池膜上的鈣通道開放終池內(nèi)的Ca2+進(jìn)入肌漿2.肌絲滑行肌絲滑行幾點(diǎn)說明
1.肌細(xì)胞收縮時(shí)肌原纖維縮短,并不是肌絲本身縮短,而是細(xì)肌絲向肌節(jié)中央(粗肌絲內(nèi))滑行。。
2.橫橋的循環(huán)擺動(dòng),細(xì)肌絲向肌節(jié)中央(粗肌絲內(nèi))滑行,滑行中由于肌肉的負(fù)荷而受阻,便產(chǎn)生張力。
3.橫橋的循環(huán)擺動(dòng)在肌肉中是非同步地,從而肌肉產(chǎn)生恒定的張力和連續(xù)的縮短。
4.橫橋循環(huán)擺動(dòng)的參入數(shù)目及擺動(dòng)速率,是決定肌肉縮短程度、速度和肌張力的關(guān)鍵因素。
(四)骨骼肌舒張機(jī)制興奮-收縮耦聯(lián)后肌膜電位復(fù)極化終池膜對(duì)Ca2+通透性↓肌漿網(wǎng)膜Ca2+泵激活肌漿網(wǎng)膜[Ca2+]↓Ca2+與肌鈣蛋白解離原肌凝蛋白復(fù)蓋的橫橋結(jié)合位點(diǎn)骨骼肌舒張二、骨骼肌收縮的形式(一)收縮形式
1.單收縮與復(fù)合收縮:
單收縮肌肉受到一次刺激,引起一次收縮和舒張的過程。
復(fù)合收縮
肌肉受到連續(xù)刺激,前一次收縮和舒張尚未結(jié)束,新的收縮在此基礎(chǔ)上出現(xiàn)的過程。
①不完全強(qiáng)直收縮
新刺激落在前一次收縮的舒張期,所出現(xiàn)強(qiáng)而持久的收縮過程稱之。
②完全強(qiáng)直收縮
新刺激落在前一次收縮的縮短期,所出現(xiàn)強(qiáng)而持久的收縮過程稱之。2.等長收縮與等張收縮等長收縮收縮時(shí),只有張力增加而長度不變的收縮,稱為等長收縮(isometriccontraction)。等張收縮收縮時(shí),只有長度縮短而張力不變的收縮,稱為等張收縮(isotoniccontraction)。注等長收縮和等張收縮與肌肉收縮時(shí)所遇的負(fù)荷大小有關(guān)
①負(fù)荷小于肌張力時(shí),出現(xiàn)等張收縮;
②負(fù)荷等于或大于肌張力時(shí),出現(xiàn)等長收縮;
③正常人體骨骼肌收縮大多是混合式,且總是等長收縮在前,肌張力增加到超后負(fù)荷時(shí),才出現(xiàn)等張收縮。(二)影響收縮因素
1.前負(fù)荷(preload)
前負(fù)荷→肌節(jié)初長度→粗細(xì)肌絲的重疊程度→肌張力。肌節(jié)最適初長(2.0-2.2m),粗細(xì)肌絲重疊佳,肌縮速度、幅度和張力最大;大于最適初長,粗細(xì)肌絲重疊↓,肌縮速度、幅度和張力↓;小于最適初長,粗細(xì)肌絲重疊↓,肌縮速度、幅度和張力雖然↑,但不如最適初長時(shí)。
2.后負(fù)荷(afterload)
在等張收縮條件下觀察負(fù)荷對(duì)肌縮張力和速度的影響。
后負(fù)荷為0→肌縮速度、幅度↑、張力最?。缓筘?fù)荷↑→肌縮速度、幅度↓、張力↑;后負(fù)荷↓→肌縮速度、幅度↑、張力↓。后負(fù)荷過大,肌縮張力↑,但肌縮速度、幅度↓,不利作功;后負(fù)荷過小,肌縮速度、幅度↑,但肌縮張力↓,不利作功。曲線1:張力-速度曲線曲線2:速度×張力=功率3.肌縮能力與負(fù)荷無關(guān)、決定收縮效應(yīng)的內(nèi)在特性。
肌縮能力↑→肌縮速度、幅度和張力↑;肌縮能力↓→肌縮速度、幅度和張力↓。(1)決定肌縮效應(yīng)的內(nèi)在特性主要是:
①興奮-收縮耦聯(lián)期間胞漿內(nèi)Ca2+的水平;
②肌球蛋白的ATP酶活性。(2)調(diào)節(jié)和影響肌縮效應(yīng)內(nèi)在特性的因素:許多神經(jīng)遞質(zhì)、體液物質(zhì)、病理因素和藥物第一節(jié)血液的組成和理化特性一、血液的基本組成和血量
●血量:
占體重的7~8%。
●組成:血漿——呈淡黃色的液體血細(xì)胞——紅細(xì)胞、白細(xì)胞和血小板
●血細(xì)胞比容(hematocrit):
概念:血細(xì)胞在全血中所占的百分比。正常值:男性40~50%,女性37~48%血細(xì)胞二、血漿的化學(xué)成分(一)血漿蛋白
白蛋白:分子量最小,而含量最多。球蛋白:α1、α2、β、γ四種球蛋白。(γ幾乎全部是抗體,又稱免疫球蛋白)
纖維蛋白原:分子量最大,而含量最少。正常值:血漿蛋白總量約為65-85g/L白蛋白(A):約40~50g/L球蛋白(G):約20~30g/L纖維蛋白原:約2~4g/L
A/G比值:1.5~2.5(二)無機(jī)鹽
(三)非蛋白含氮化合物(NPN)包括:尿素、肌酐、氨基酸、膽紅素等測定血中NPN或尿素的含量,有助于了解體內(nèi)蛋白質(zhì)代謝狀況和腎功能。
(四)其它含有糖、脂類、乳酸,微量酶、維生素、激素以及少量氣體等。血清:血凝塊回縮析出的淡黃色透明液體。注:血清與血漿的區(qū)別在于血清中不含纖維蛋白原和一些凝血因子。三、血漿的理化特性(一)比重
血漿比重為1.025~1.030,主要決定于血漿蛋白。(二)酸堿度(pH值)
1.正常值:pH7.35~7.45
pH
7.35=酸中毒,pH
7.45=堿中毒
pH
6.9或
7.8,將危及生命
2.維持相對(duì)穩(wěn)定的因素:(1)血漿中的緩沖物質(zhì):
主:NaHCO3/H2CO3緩沖系(比值為20∶1);
次:Na2HPO4/NaH2PO4和血漿蛋白鈉/血漿蛋白等。
(2)通過肺和腎的調(diào)節(jié):
①可使血漿pH值保持相對(duì)穩(wěn)定;②可使血液中緩沖系統(tǒng)各物質(zhì)的比例恢復(fù)正常。(三)血漿滲透壓
概念:指溶液具有的吸引水分子透過半透膜的力量。
影響因素:滲透壓的大小與溶質(zhì)顆粒數(shù)目呈正變,而與溶質(zhì)的種類和顆粒的大小無關(guān)。
晶體滲透壓膠體滲透壓組成無機(jī)鹽、糖等晶體物質(zhì)血漿蛋白等膠體物質(zhì)
(主要為NaCl)(主要為白蛋白)壓力大(300mmol/L或770KPa)小(1.3mmol/L或3.3KPa)意義維持細(xì)胞內(nèi)外水分交換調(diào)節(jié)毛細(xì)血管內(nèi)外水分保持RBC正常形態(tài)和功能的交換和維持血漿容量第二節(jié)血細(xì)胞生理一、造血過程
二、紅細(xì)胞(一)紅細(xì)胞的數(shù)量
男性:4.5~5.5×1012/L;Hb:120~160g/L
女性:3.8~4.6×1012/L;Hb:110~150g/L(二)紅細(xì)胞的生理特征
1.紅細(xì)胞膜的通透性
1)負(fù)離子易通過,正離子難通過
2)O2CO2可自由通過
2.紅細(xì)胞的可塑變形性
1)與表面積和體積呈正相關(guān);
2)與紅細(xì)胞內(nèi)的粘度呈負(fù)相關(guān);
3)與紅細(xì)胞膜的彈性呈正相關(guān)。
3.紅細(xì)胞的懸浮穩(wěn)定性紅細(xì)胞沉降率(erythrocytesedimentationrate,ESR)
血沉:RBC在第一小時(shí)末下沉的距離。數(shù)值:男子為0~15mm,女子為0~20mm婦女在月經(jīng)期或妊娠期,ESR一般較快?;寄承┘膊r(shí)(如活動(dòng)性肺結(jié)核、風(fēng)濕病等),ESR可明顯加快。
特征:快慢與RBC無關(guān),與血漿的成分變化有關(guān)。
RBC疊連:RBC凹面相貼,ESR加快。
4.紅細(xì)胞的滲透脆性概念:紅細(xì)胞抵抗低滲溶液的能力??沟蜐B液的能力大=脆性小=不易破;抗低滲液的能力小=脆性大=容易破。
臨床意義:如先天性溶血性黃疸患者其脆性特別大;巨幼紅細(xì)胞貧血患者其脆性減小。(三)紅細(xì)胞的生成與調(diào)節(jié)
1.紅細(xì)胞的生成
⑴生成部位:胚胎期為肝、脾和骨髓;出生后主要在骨髓。
⑵造血原料:蛋白質(zhì)和鐵。
①鐵:體內(nèi)過程:成人每天需20~30mg合成Hb,其中5%由食物補(bǔ)充,95%由體內(nèi)鐵的再利用。
臨床:小紅細(xì)胞低色素性貧血。
②蛋白質(zhì):DNA對(duì)于細(xì)胞分裂和Hb合成有密切關(guān)系,而合成DNA需葉酸和VitB12的參與?!袢~酸:葉酸吸收障礙→巨幼紅細(xì)胞性貧血(常在2~7個(gè)月內(nèi)導(dǎo)致貧血)●VitB12:
Ⅰ.防B12被蛋白酶水解
Ⅱ.與回腸細(xì)胞膜上的特異受體結(jié)合→B12吸收入血
→部分貯存于肝→參入DNA合成
臨床:巨幼紅細(xì)胞性貧血(∵體內(nèi)貯存量:每天生成所需量=1000∶1∴B12吸收障礙后常在3~4年才引起貧血)
Hb有2條α肽鏈和2條β肽鏈。每條肽鏈上有一個(gè)亞鐵血紅素。每個(gè)亞鐵血紅素能結(jié)合一個(gè)O2分子。
2.紅細(xì)胞生成的調(diào)節(jié)
干細(xì)胞
↓早期紅系祖細(xì)胞(BFU-E)
爆式促進(jìn)因子→↓晚期紅系祖細(xì)胞(CFU-E)
↓可識(shí)別紅系前體細(xì)胞
↓網(wǎng)幼紅細(xì)胞
↓成熟紅細(xì)胞骨髓
缺氧、RBC↓或Hb↓↓腎成纖維、內(nèi)皮細(xì)胞(主)肝細(xì)胞(次)
↓-促紅細(xì)胞生成素(EPO)
雄激素、T3、生長素PO2↓RBC↓Hb↓成纖維細(xì)胞內(nèi)皮細(xì)胞(主)肝細(xì)胞(次)雄激素
T3生長素三、白細(xì)胞(一)白細(xì)胞的總數(shù)和分類計(jì)數(shù)
總數(shù):4.0~10.0×109/L(4000~10000/mm3)
分類:中性粒細(xì)胞占50~70%淋巴細(xì)胞占20~30%單核細(xì)胞占2~8%嗜酸性粒細(xì)胞占0~7%嗜堿性粒細(xì)胞占0~1%變異:在不同生理情況下波動(dòng)范圍較大,如:
一天之內(nèi),下午較早晨多;新生兒最高,出生后3天~3月10×109/L;進(jìn)食、疼痛、運(yùn)動(dòng)、情緒激動(dòng)、月經(jīng)期、妊娠、分娩WBC數(shù)↑。(二)白細(xì)胞的功能
1.中性粒細(xì)胞是炎癥時(shí)的主要反應(yīng)細(xì)胞。當(dāng)急性感染時(shí),白細(xì)胞總數(shù)增多,尤其是中性粒細(xì)胞增多
2.單核細(xì)胞進(jìn)入組織轉(zhuǎn)變?yōu)榫奘杉?xì)胞后,其吞噬力大為增強(qiáng),能吞噬較大顆粒
3.嗜堿性粒細(xì)胞胞內(nèi)的顆粒中含有多種具有生物活性的物質(zhì)●肝素:具有抗凝血作用●組胺和過敏性慢反應(yīng)物質(zhì):參與過敏反應(yīng)●趨化因子A:吸引、聚集嗜堿粒細(xì)胞參與過敏反應(yīng)
4.嗜酸性粒細(xì)胞限制嗜堿性粒細(xì)胞和肥大細(xì)胞的致敏作用。其胞內(nèi)的過氧化物酶和某些堿性蛋白質(zhì),參與對(duì)寄生蟲的免疫反應(yīng)。
5.淋巴細(xì)胞參與機(jī)體特異性免疫:對(duì)“異己”構(gòu)型物,特別是對(duì)生物性致病因素及其毒素具有防御、殺滅和消除的能力。
T淋巴細(xì)胞:細(xì)胞免疫
B淋巴細(xì)胞:體液免疫
(三)白細(xì)胞生成的調(diào)節(jié)
干細(xì)胞
↓白系祖細(xì)胞
↓定向白系祖細(xì)胞
↓可識(shí)別白系前體細(xì)胞
↓成熟白細(xì)胞骨髓IL-1、內(nèi)毒素、Ca壞死因子
↓
淋巴細(xì)胞單核-巨噬細(xì)胞成纖維細(xì)胞、內(nèi)皮細(xì)胞等
↓(生成、釋放)-集落刺激因子(CFS)
乳鐵蛋白
抑制因子轉(zhuǎn)化生長因子-β)(直接抑制或抑制CFS釋放)四、血小板
㈠數(shù)值:正常成人為100~300×109/L(10~30萬/mm3)。
㈡變異:可有6%~10%的變化
通常午后較清晨高;冬季較春季高;靜脈血較毛細(xì)血管高;劇烈運(yùn)動(dòng)及妊娠中、晚期高。
㈢功能特性
☆粘附:血小板與非血小板表面的粘著☆聚集:血小板彼此粘連聚集成聚合體。
☆釋放:釋放血小板因子→促纖維蛋白形成→網(wǎng)織血細(xì)胞→擴(kuò)大血栓。
☆收縮:在Ca2+作用下其內(nèi)含蛋白收縮,使血凝塊回縮
→堅(jiān)實(shí)血栓。㈣血小板生理功能
①凝血和止血作用損傷:血管內(nèi)皮損傷→暴露出膠原纖維↓
粘附:血小板粘著在膠原纖維上→吸附凝血因子
↓→促凝血酶原激活物形成→松軟血栓
聚集:彼此粘連聚集成聚合體↓
釋放:釋放血小板因子→促纖維蛋白形成
↓→網(wǎng)絡(luò)血細(xì)胞→擴(kuò)大血栓收縮:在Ca2+作用下其內(nèi)含蛋白收縮→血凝塊回縮
→堅(jiān)實(shí)血栓②纖溶作用血小板解體釋放出的纖溶酶以及纖溶酶激活物,
可以激活纖溶系統(tǒng),有利于血凝塊的液化,保持血管中血流的暢通。
第三節(jié)生理性止血
一、血小板的止血功能(一)血小板的生理特性
1.粘附:血小板與非血小板表面的粘著
⑴粘附成分:血小板膜糖蛋白(主要GPIb)、膠原纖維、血漿成分(Willebrand因子)
⑵影響粘附因素:Ca2+促進(jìn);蛋白激酶C抑制。
⑶粘附過程:血管內(nèi)皮損傷→暴露出膠原纖維→血小板粘著在膠原纖維上→吸附凝血因子→促凝血酶原激活物的形成松軟血栓
2.聚集:血小板彼此粘連聚集成聚合體
⑴聚集過程:NO.1聚集時(shí)相=可逆聚集時(shí)相;
NO.2聚集時(shí)相=不可逆聚集時(shí)相。
⑵影響聚集因素:
①致聚(誘導(dǎo))劑Ⅰ.ADP與凝血酶ADP與劑量呈依賴關(guān)系
[低][中][高]聚相先1后2聚相2聚相1Ⅲ.膠原是一種強(qiáng)致聚劑,引起血小板不可逆聚集;且與血小板釋放同時(shí)發(fā)生。小板內(nèi)cAMP↓、游離Ca2+↑釋放ADP血栓烷A2(TXA2)血栓烷合成酶PGG2、PGH2環(huán)加氧酶小板質(zhì)膜中的花生四烯酸分離小板內(nèi)磷脂酶A2激活血小板表面激活Ⅱ.TXA2
②抑制劑
PGI2→
cAMP↑、游離Ca2+↓→抑聚集
⑶聚集機(jī)制致聚劑+血小板膜受體→血小板內(nèi)的第二信使(cAMP↓,IP3、Ca2+、cGMP↑)濃度改變→血小板聚集
3.釋放:血小板受到刺激→釋放血小板因子等→促纖維蛋白形成→網(wǎng)絡(luò)血細(xì)胞→加固血栓4.收縮:在Ca+作用下,血小板微管環(huán)狀帶和骨架蛋白收縮→使血凝塊回縮→堅(jiān)實(shí)血栓
(二)血小板在生理性止血中的作用1.血小板與血栓:
①粘附+聚集→松軟血栓;
②釋放血小板因子等→加固血栓;
③收縮→堅(jiān)實(shí)血栓。2.血小板的促凝活性:
①參與內(nèi)、外源性凝血途徑因子
和凝血酶原的激活;
②結(jié)合多種凝血因子,從而加速凝血過程。3.血小板與血管收縮:血小板釋放的TXA2、5-HT→收縮血管。二、血液凝固血凝:血液由流動(dòng)狀態(tài)變成膠凍狀血塊的過程稱為血凝(一)凝血因子凝血因子特點(diǎn)
①除因子Ⅲ外,都在血漿中②除因子Ⅳ外,都是血漿中的球蛋白③除因子Ⅳ外,正常情況下都不具有活性④凝血因子以酶原形式存在,凝血因子按一定順序被激活,可發(fā)生瀑布式的凝血反應(yīng)⑤因子Ⅱ、Ⅶ、Ⅸ、Ⅹ由肝臟合成,需維生素K參與
⑥因子Ⅷ缺乏時(shí)將發(fā)生血友?。ǘ┠^程
(三)抗凝系統(tǒng)正常情況下盡管血液中含有多種凝血因子,但血液不會(huì)在血管中凝固
1.體液抗凝系統(tǒng):(最重要的是抗凝血酶Ⅲ、TFPI和肝素)①絲氨酸蛋白抑制物抗凝血酶Ⅲ是肝臟合成的球蛋白。能與凝血酶結(jié)合形成復(fù)合物,使凝血酶失去活性;能使激活的因子Ⅶ、Ⅸa、Ⅹa失活;與肝素結(jié)合后作用↑2000倍
②組織因子途徑抑制物(TFPI):是小血管內(nèi)皮細(xì)胞釋放的糖蛋白
作用:抑制凝血因子Ⅹ的催化活性結(jié)合和滅活凝血因子Ⅶ-Ⅲ復(fù)合物
③蛋白質(zhì)C系統(tǒng):蛋白質(zhì)C、凝血酶調(diào)制素、蛋白質(zhì)S和蛋白質(zhì)C的抑制物蛋白質(zhì)C是肝臟合成的VitK依賴因子
作用:滅活凝血因子Ⅴ、Ⅷ
降低因子Ⅹ對(duì)凝血酶原的激活作用促進(jìn)纖維蛋白溶解
④肝素:是由肥大細(xì)胞產(chǎn)生的粘多糖
作用:增強(qiáng)抗凝血酶物質(zhì)的抗凝活性抑制凝血過程增強(qiáng)纖維蛋白溶解抑制血小板的聚集與釋放
2.細(xì)胞抗凝系統(tǒng)網(wǎng)狀內(nèi)皮系統(tǒng)對(duì)凝血因子、組織因子、凝血酶原復(fù)合物、可溶性纖維蛋白單體的吞噬
3.正常血管內(nèi)皮完整光滑,不易激活因子Ⅻ,不易使血小板吸附和聚集;血液中又無因子Ⅲ,故不會(huì)啟動(dòng)內(nèi)源或外源性凝血過程
4.血液不斷流動(dòng),即使血漿中有一些凝血因子被激活,也會(huì)不斷地被稀釋運(yùn)走
5.血液中具有纖溶系統(tǒng),能促使纖維蛋白溶解
(四)影響血液凝固的因素1.加速凝血(1)加鈣:(2)增加血液接觸粗糙面
(3)應(yīng)用促凝劑:維生素K(4)局部適宜加溫:加速凝血酶促反應(yīng)
2.延緩凝血
(1)除鈣劑:檸檬酸鈉→與Ca2+形成不易電離的可溶性絡(luò)合物→血Ca2+↓(2)降低血液溫度
(3)應(yīng)用抗凝劑:如肝素,抗凝血酶等
(4)保證血液接觸面光滑三、纖維蛋白溶解與抗纖溶概念:纖維蛋白在水解酶的作用下溶解的過程。意義:使血液經(jīng)常保持液態(tài),血流通暢,防血栓形成。_激活物血管激活物組織激活物依賴因子Ⅻ激活物抑制物抗活化素抗纖溶酶纖溶酶纖溶酶原纖維蛋白(纖維蛋白原)纖維蛋白降解產(chǎn)物_+++第四節(jié)血型與輸血原則概述:
血型的發(fā)現(xiàn):最初試用輸血療法時(shí),有些人輸血后效果良好,但有些人則引起大量溶血和血管堵塞,造成嚴(yán)重的后果。提示:不同人的血液有某些類型差別。后經(jīng)深入研究,1901年Landsteiner發(fā)現(xiàn)了第一個(gè)在臨床上有重要意義的RBC的ABO血型系統(tǒng)。血型的分類:目前已知人類的RBC除ABO血型外,還有Rh、Kell、MNSS、P等15個(gè)血型系統(tǒng),還發(fā)現(xiàn)一些亞型。也發(fā)現(xiàn)了其他細(xì)胞的血型系統(tǒng),如人白細(xì)胞上的抗原系統(tǒng)(HAL)在體內(nèi)分布廣泛,與器官移植的免役排斥反應(yīng)密切相關(guān);白細(xì)胞和血小板的抗原在輸血時(shí)可引起發(fā)熱反應(yīng)。
一、ABO血型系統(tǒng)
(一)分型原則
以紅細(xì)胞膜上的凝集原定型。
凝集原:指紅細(xì)胞膜上的抗原物質(zhì)(糖蛋白或糖脂上的寡糖鏈)。
凝集素:指能與凝集原結(jié)合的特異抗體(由-球蛋白構(gòu)成——IgM)。(二)發(fā)生與分布
決定ABO血型系統(tǒng)的各種表現(xiàn)型是顯性基因,A基因和B基因是顯性基因,O基因是隱性基因。根據(jù)顯性的遺傳規(guī)律,可推斷子女的血型。
基因型表現(xiàn)型
OOOAA,AOABB,BOBABAB但只能作否定的參考依據(jù),不能作出肯定的判斷。
血型的抗原、抗體非同時(shí)產(chǎn)生。在胚胎上的RBC可檢測到抗原A和抗原B,但抗體卻在出生后2~8個(gè)月開始產(chǎn)生,8~10歲時(shí)達(dá)高峰。抗體——IgM的分子量較大,故難以通過胎盤。(三)血型的鑒定二、Rh血型系統(tǒng)
(一)Rh血型抗原:人類RBC膜上有C、D、E六種抗原,以D抗原的抗原性最強(qiáng)。分型:Rh+:有D抗原為Rh陽性(漢族99%)Rh-:無D抗原為Rh陰性
(苗族12%,塔塔爾族16%)(二)Rh血型抗體:主要是IgG,屬免疫性抗體,故可通過胎盤。特點(diǎn):血清中不存在“天然”抗體。當(dāng)Rh+的RBC進(jìn)入Rh-的人體內(nèi),通過體液性免疫,產(chǎn)生抗Rh的抗體。(三)臨床意義1.輸血:第一次輸血不必考慮Rh血型第二次輸血需考慮Rh血型是否相同2.妊娠:Rh-的母親
①若輸過血,懷孕后其孕兒為Rh+者,孕婦的抗Rh+的抗體,可通過胎盤導(dǎo)致胎兒溶血。
②第一次孕兒為Rh+,胎兒的RBC因某種原因(如胎盤絨毛脫落)進(jìn)入母體,或分娩時(shí)進(jìn)行胎盤剝離過程中血液擠入母體,孕婦體內(nèi)產(chǎn)生抗Rh+抗體。第二次妊娠時(shí),孕婦體內(nèi)的抗Rh+的抗體,通過胎盤導(dǎo)致胎兒溶血。三、輸血原則直接配血(主側(cè))RBC+血清→--++間接配血(次側(cè))血清+RBC→-+-+輸血原則結(jié)論:供血者RBC不被受血者血漿所凝集為原則??缮魃俨徊还┭呤苎呓Y(jié)果復(fù)習(xí)思考題1.說明內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)的含義與生理意義。2.晶體滲透壓和膠體滲透壓各有什么作用?3.簡述血漿和血清的區(qū)別。4.熟記下列正常值:紅細(xì)胞比容、血沉、紅細(xì)胞數(shù)、白細(xì)胞數(shù)及分類、血小板數(shù)5.簡述白細(xì)胞的功能。6.血小板在生理性凝血過程中起何作用?7.簡述血液凝固的基本過程,并指出內(nèi)源性凝血與外源性凝血的主要異同點(diǎn)。8.什么叫血型?說明輸血的基本原則。為何同型血相輸還要做交叉配血試驗(yàn)?第一節(jié)心臟的泵血功能右心:泵血入肺循環(huán);左心:泵血入體循環(huán)。一、心動(dòng)周期(一)概念心房或心室每收縮和舒張一次稱心動(dòng)周期。(二)時(shí)程
T∝1/f=60s/75=0.8s房縮0.1s房舒0.7s室縮0.3s室舒0.5s(三)特點(diǎn)
1.舒張期時(shí)間>收縮期時(shí)間
2.全心舒張期0.4s→利心肌休息和室充盈
3.心率快慢主要影響舒張期心率心動(dòng)周期室縮期室舒期0.351.151.50.81500.40.300.500.250.15↑→心舒期↓→充盈↓、休息↓→心衰↓→心舒期↑4.心動(dòng)周期以心室的活動(dòng)為心臟活動(dòng)的指標(biāo)。(四)心率
1.概念單位時(shí)間內(nèi)心臟舒縮的次數(shù)稱心率。
2.正常變異年齡:初生兒(130次/分)
成人(60~90次/分)
性別:女>男體質(zhì):弱>強(qiáng)興奮狀態(tài):運(yùn)動(dòng)、情緒激動(dòng)>安靜、休息體溫每↑1℃→心率↑10次/分二、心臟泵血過程
心動(dòng)周期中壓力、容積等變化
心動(dòng)周期中壓力、容積等變化1=主A內(nèi)壓2=左心室內(nèi)壓3=左心房內(nèi)壓4=心音5=心室容積(一)心房的泵血心房收縮,心房容積↓↓房內(nèi)壓↑(右房↑4-6mmHg)(左房↑6-7mmHg)
↓房室瓣開放(動(dòng)脈瓣處關(guān)閉狀態(tài))↓擠血入心室(占心室充盈量25%)↓心房舒張(75%由V經(jīng)心房流入心室)(二)心室的泵血1.心室收縮期(1)等容收縮期心室開始收縮室內(nèi)壓急劇↑(左室內(nèi)壓↑近80mmHg)↓房室瓣關(guān)閉(動(dòng)脈瓣仍處于關(guān)閉狀態(tài))(容積不變、血液不流)↓繼續(xù)收縮↓快速射血期●等容收縮期特點(diǎn)
①時(shí)程長短與與肌縮力、后負(fù)荷有關(guān):肌縮力↓→等容收縮期↑后負(fù)荷↑→等容收縮期↑②房室瓣、動(dòng)脈瓣處關(guān)閉狀態(tài);
③等容收縮末的動(dòng)脈壓最低;
④室內(nèi)壓上升速最快。
(2)快速射血期心室繼續(xù)收縮室內(nèi)壓>動(dòng)脈壓(左室>80mmHg)(右室>8mmHg)↓動(dòng)脈瓣開放(房室瓣仍處于關(guān)閉狀態(tài))↓迅速射血入動(dòng)脈(占射血量70%)↓心室容積迅速↓↓減慢射血期特點(diǎn)
①快速射血期末室內(nèi)壓與主動(dòng)脈壓最高;
②用時(shí)少(≈收縮期1/3),射血量大。(3)減慢射血期迅速射血入動(dòng)脈后↓心室容積繼續(xù)↓↓室內(nèi)壓略<動(dòng)脈壓↓射血能=血液的動(dòng)能繼續(xù)射血入動(dòng)脈(占射血量30%)↓心室容積繼續(xù)↓↓心室舒張前期特點(diǎn)①用時(shí)長(≈收縮期2/3),射血量少;
②因外周血管的阻力作用,血液的動(dòng)能在主動(dòng)脈轉(zhuǎn)變?yōu)閴簭?qiáng)能,使動(dòng)脈壓略>室內(nèi)壓。2.心室舒張期(1)等容舒張期心室開始舒張室內(nèi)壓迅速↓(室內(nèi)壓=動(dòng)脈壓)↓動(dòng)脈瓣關(guān)閉↓心室繼續(xù)舒張↓室內(nèi)壓急劇迅速↓
(室內(nèi)壓仍>房內(nèi)壓房室瓣仍處于關(guān)閉狀態(tài))(容積不變、血液不流)↓快速充盈期特點(diǎn)
①動(dòng)脈瓣、房室瓣都處于關(guān)閉狀態(tài);
②動(dòng)脈瓣關(guān)閉產(chǎn)生第二心音。(2)快速充盈期等容舒張期末室內(nèi)壓↓(室內(nèi)壓<房內(nèi)壓)↓房室瓣開放↓心室繼續(xù)舒張↓室內(nèi)壓↓(室內(nèi)壓
房內(nèi)壓=負(fù)壓)↓心房和大V內(nèi)的血液快速入室(占總充盈量2/3)↓心室容積迅速↑特點(diǎn)
快速充盈期末的室內(nèi)壓最低。
(3)減慢充盈期心室內(nèi)血液的充盈,心室與心房、大V間壓力差減小,血液流入心室的速度減慢。
前半期為大V血液經(jīng)心房流入心室;后半期為心房收縮期擠血入心室。③心動(dòng)周期中壓力變化最高室內(nèi)壓:快速射血期末動(dòng)脈壓:快速射血期末最低室內(nèi)壓:快速充盈期末動(dòng)脈壓:等容收縮期末④后負(fù)荷后負(fù)荷↑
等容收縮期延長↓射血期縮短射血量↓①心動(dòng)周期中心臟縮與舒壓力升與降瓣膜開與關(guān)血液進(jìn)與出②心動(dòng)周期中瓣膜變化房室瓣關(guān):等容收縮期初房室瓣開:快速充盈期初動(dòng)脈瓣關(guān):等容收縮期初動(dòng)脈瓣開:快速射血期初小結(jié)
四、心泵功能評(píng)定(一)每搏輸出量及射血分?jǐn)?shù)每搏輸出量:一側(cè)心室每次搏出的血量(70ml)。射血分?jǐn)?shù)=每搏輸出量/心舒張末期容積=60~80ml/120~130ml
=50~60%意義
①心舒張末期容積與心縮力有關(guān)
②心縮↑→每搏輸出量↑→射血分?jǐn)?shù)↑
③心室擴(kuò)大、心功能下降(每搏輸出量可不變)
→心舒張末期容積↑→射血分?jǐn)?shù)↓(二)每分輸出量與心指數(shù)每分輸出量:一側(cè)心室每分鐘射出的血量=每搏輸出量×心率=5~6L/min
心指數(shù):空腹和安靜狀態(tài)下,每平方米體表面積的每分心輸出量。=3.0~3.5L/min.m2
意義評(píng)定不同個(gè)體心功能(三)心臟作功量比單純用心輸出量評(píng)定心泵血功能更全面。搏功=搏出量×1/103×(平均動(dòng)脈壓-
平均心房壓)×13.6=83.1(g.m)
每分功=搏功×心率×1/103
=6.23(Kg.m/min)
五、心泵功能的調(diào)節(jié)
每分輸出量=每搏輸出量×心率
(一)每搏輸出量的調(diào)節(jié)
1.前負(fù)荷
=心舒末期容量=異長自身調(diào)節(jié)
剩余血量心縮力↓→剩余量↑前負(fù)荷
V血回流速大V壓>房壓→回流速、量↑
充盈時(shí)程心率↓→舒張期↑→充盈量↑前負(fù)荷↑→心肌初長度↑→肌縮力↑→搏出量↑(Starling定律)等長調(diào)節(jié)異長自身調(diào)節(jié)‖‖前負(fù)荷、后負(fù)荷、心縮力↓
前負(fù)荷↑(心舒末期容量↑)↓心肌初長度↑↓心肌收縮力↑↓心搏出量↑
異長自身調(diào)節(jié)心肌收縮力隨心肌初長度改變而改變的現(xiàn)象。
特點(diǎn)調(diào)節(jié)范圍小(心肌初長度≯2.25~2.30um)。
意義精細(xì)調(diào)節(jié)每搏輸出量。Starling定律:心臟不依賴神經(jīng)-體液因素自身調(diào)節(jié)并平衡心搏出量與回心血量之間關(guān)系的現(xiàn)象。
↓
心泵功能的自身調(diào)節(jié)機(jī)制,可通過心室功能曲線
左段
較陡。心功正常工作段,說明初長度在未達(dá)到最適前負(fù)荷時(shí),搏功隨初長度↑而↑。
中段稍平。前負(fù)荷-初長度達(dá)上限,但對(duì)搏出量影響不大。
右段平坦或略降。說明心肌有抵抗過度延伸的特性,保持搏功基本不變。2.心肌收縮能力=等長自身調(diào)節(jié)
概念心肌前、后負(fù)荷不變,而改變肌縮程度、速度和張力等方面,調(diào)節(jié)每搏輸出量的內(nèi)在特性。
意義對(duì)持續(xù)的、劇烈的循環(huán)變化有強(qiáng)大的調(diào)節(jié)作用。收縮能力↑NE→β受體→cAMP↑→Ca2+通道開放幾率↑+開放時(shí)間↑→[Ca2+]i↑→心縮力↑。收縮能力↓ACh→M受體→抑Ca2+通道+激活K+通道→AP的2、3期縮短→Ca2+內(nèi)流↓→心縮力↓。
3.后負(fù)荷=ABP臨床ABp持續(xù)↑→心肌肥厚→泵血功能↓搏出量恢復(fù)正常異長自身調(diào)節(jié)↑+等長自身調(diào)節(jié)(N-體液)前負(fù)荷↑剩余量↑+回流量不變搏出量↓射血期↓+射血速↓等容收縮期↑+心肌縮速↓后負(fù)荷↑(一定范圍內(nèi))(二)心率心率×每搏輸出量=每分輸出量
40~150次/分↑→每分心輸出量↑
>150次/分
→心動(dòng)周期縮短(尤其心舒期)
→充盈量↓→每搏出量↓→每分心輸出量↓。
<40次/分
→心動(dòng)周期延長(尤心舒期)→
充盈量達(dá)極限而心率太慢→每分心輸出量↓。
每分輸出量血壓↑心率心肌收縮性前負(fù)荷每搏出量充盈時(shí)程靜脈血回流速剩余量
后負(fù)荷
神經(jīng)體液調(diào)節(jié)等長自身調(diào)節(jié)異長自身調(diào)節(jié)六、心力貯備
概念心輸出量隨機(jī)體代謝需要而增加的能力。
意義反映心臟的健康程度、心臟泵血功能。
組成心率貯備搏出量貯備:收縮期貯備量:55~60ml(射血分?jǐn)?shù)↑)∧舒張期貯備量:15ml(不能無限擴(kuò)張)
復(fù)習(xí)思考題
1.在一個(gè)心動(dòng)周期中,心瓣膜的狀態(tài)有何變動(dòng)?其變動(dòng)的機(jī)制和生理意義是什么?
2.在心臟收縮、舒張過程中,何部位、何時(shí)其壓力最高?何部位、何時(shí)期壓力最低?并說明理由。
3.說明第一心音、第二心音的產(chǎn)生原因及特點(diǎn)。
4.以心臟的縮舒、壓力的升降、瓣膜的開關(guān)、血流的方向和容積的變化為基礎(chǔ)說明射血和充盈的過程(原理)。
5.說明心排出量的調(diào)節(jié),并簡述其機(jī)制。說明評(píng)定泵血功能的指標(biāo)及生理意義。
6.為什么舒張壓主要反映外周阻力的大???第二節(jié)心臟電生理和生理特性
近些年來,生理學(xué)家認(rèn)識(shí)到心臟除泵血功能外,還有內(nèi)分泌功能:心鈉素、抗心率失常肽、內(nèi)源性洋地黃素等。心臟主要功能是泵血,心臟不斷有秩序、協(xié)調(diào)的收縮與舒張,是泵血功能必要條件,心臟的這種功能依賴心肌細(xì)胞的生理特性:興奮性、傳導(dǎo)性、收縮性、自律性和電生理特性。一、心肌細(xì)胞的動(dòng)作電位和興奮性心室肌的RP和AP(一)
根據(jù)心肌細(xì)胞AP的O期去極化速率和4期有無自動(dòng)去極化,將心肌分為:①快反應(yīng)自律細(xì)胞0期去極速率快,4期有自動(dòng)去極化。
②快反應(yīng)非自律細(xì)胞0期去極速率快,4期無自動(dòng)去極化。
③慢反應(yīng)自律細(xì)胞O期去極速率慢,4期有自動(dòng)去極化。
④慢反應(yīng)非自律細(xì)胞O期去極速率慢,4期無自動(dòng)去極化。(二)心室肌RP和AP的形成機(jī)制1.心室肌細(xì)胞RP形成機(jī)制(1)幅度-90mV(較骨骼肌細(xì)胞、神經(jīng)細(xì)胞大)。(2)機(jī)制=K+平衡電位條件①膜兩側(cè)存在濃度差
②膜通透性具選擇性K+/Na+=100/1
結(jié)果K+順濃度梯度由膜內(nèi)向膜外擴(kuò)散,達(dá)到K+平衡電位。[K+]i
>[K+]o=28∶1[Na+]i
<[Na+]o=1∶13
2.心室肌細(xì)胞AP的形成機(jī)制0期
刺激↓RP↓↓閾電位↓激活快Na+通道↓Na+再生式內(nèi)流↓Na+平衡電位(0期)快Na+通道
-70mV激活,-55mV失活,持續(xù)1-2ms,特異性強(qiáng)(只對(duì)Na+通透),阻斷劑(TTX),激活劑(苯妥因鈉)。
0期按任意鍵顯示動(dòng)畫21期快Na+通道失活+激活I(lǐng)to通道↓K+一過性外流
↓快速復(fù)極化(1期)Ito通道:Ito可被K+通道阻斷劑(四乙基胺、4-氨基吡啶)阻斷,Ito的離子成分為K+。1期Na+K+按任意鍵顯示動(dòng)畫22期O期去極達(dá)-40mV時(shí)已激活慢Ca2+通道+激活I(lǐng)K通道↓Ca2+緩慢內(nèi)流與K+外流處于平衡狀態(tài)↓緩慢復(fù)極化(2期=平臺(tái)期)慢Ca2+通道:激活與失活比Na+通道慢,特異性不高:Ca2+(53%)、Na+(27%)K+(20%)都通透,阻斷劑:Mn2+和多種Ca2+阻斷劑(異搏定)。2期Na+K+C
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