23系本科生课程《生物医学基础》

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睿宣
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1 23 系本科生课程生物医学基础生物医学基础 (2)

2 大纲 I. 生理学 II. 生理系统建模 III. 生物医学电子学 2016/10/30 生物医学基础 (2) 2

3 第一章绪论第一节第二节第三节第四节生理学的任务和研究对象机体的内环境和稳态生理功能的调节体内的控制系统 2016/10/30 生物医学基础 (2) 3

4 第一节生理学的任务和研究对象一生理学的任务生理学 (physiology) 是研究生物机体的生命活动现象规律和功能的一门科学人体生理学 (human physiology) 是研究人体机能活动及其规律的科学 2016/10/30 生物医学基础 (2) 4

5 生理学研究的实验手段动物实验急性动物实验离体实验在体实验慢性动物实验完整清醒的动物为研究对象人体实验人群资料调查高温低温低氧失重高压等特殊环境下的生理实验 2016/10/30 生物医学基础 (2) 5

6 二生理学研究的三个水平 ( 一 ) 细胞和分子水平的研究方法 : 离体细胞分子实验法 ( 二 ) 器官和系统水平的研究方法 : 离体组织器官实验法 ( 三 ) 整体水平的研究方法 : 活体解剖实验法慢性实验法 2016/10/30 生物医学基础 (2) 6

7 第二节机体的内环境与稳态一体液和体液的分布体液 : 体内的液体, 约占体重 60 % 细胞内液 : 约 2/3, 约占体重 40% 细胞外液 : 约 1/3, 约占体重 20% 组织液 : 约 3/4, 约占体重 15% 血浆 : 约 1/4, 约占体重 5% 淋巴液 : 少量胸膜腔脑脊腔及关节腔内液体注 : 膀胱内液体不属于细胞外液 2016/10/30 生物医学基础 (2) 7

8 二内环境与稳态 ( 一 ) 内环境 (internal environment) 1. 外环境 : 机体整体直接接触和生活的环境 ( 外界大气环境 ) 2. 内环境 : 细胞直接接触和生活的环境 ( 细胞外液 ) 2016/10/30 生物医学基础 (2) 8

9 ( 二 ) 稳态 (homeostasis) 1. 稳态的概念 : 内环境的理化因素保持相对稳定的状态 2. 稳态的含义 : 1 指细胞外液的理化因素在一定水平上是恒定的 2 指这个恒定状态并不是固定不变的, 是一个动态平衡, 在微小波动中保持相对恒定 3. 稳态的实现 : 在整体是在神经体液机制调节下, 通过各器官系统的活动而实现的 4. 稳态的意义 : 维持细胞器官系统乃至整体的正常功能及生命活动的必要条件若破坏内环境稳定, 机体将发生疾病 2016/10/30 生物医学基础 (2) 9

10 第三节生理功能的调节一神经调节神经调节 : 由神经系统的活动调节生理功能的调节方式调节特点 : 快速局限准确精确协调调节基本方式 : 反射调节结构基础 : 反射弧反射弧组成 : 2016/10/30 生物医学基础 (2) 10

11 二体液调节体液调节 : 某些特殊的化学物质经血液运输调节机体的生理功能的调节方式调节特点 : 缓慢广泛持久调节方式 : 激素 ( 有的是神经调节的一个延长部分 ) 2016/10/30 生物医学基础 (2) 11

12 三自身调节自身调节 : 当体内外环境变化时, 细胞组织器官本身不依赖神经与体液调节而产生的适应性反应调节特点 : 范围较小不十分灵敏例如 : 动脉 p 牵拉刺激血管平滑肌时血流量不增大 P 2016/10/30 生物医学基础 (2) 12

13 第四节体内的控制系统控制系统可分为 : 非自动控制系统反馈控制系统前馈控制系统 2016/10/30 生物医学基础 (2) 13

14 一非自动控制系统非自动控制系统是一个开环系统, 即受控部分的活动不会反过来影响控制部分的活动控制方式 : 单向性控制部分指令受控部分机能活动控制特点 : 1 对受控部分的活动不起调节作用 2 在人体生理功能调节中, 该方式极少见的 2016/10/30 生物医学基础 (2) 14

15 二反馈控制系统反馈控制系统是一个闭环系统, 即受控部分的活动会反过来影响控制部分的活动控制方式 : 双向性 ( 分 : 正反馈负反馈 ) 正反馈 : 控制部分指令受控部分机能活动正反馈信息 2016/10/30 生物医学基础 (2) 15

16 负反馈 : 控制特点 : 1 负反馈是维持系统的平衡或稳态正反馈是破坏原先的平衡状态 2 正常机体中有大量的负反馈机制 ( 压力感受性反射, 体温调节 ) 2016/10/30 生物医学基础 (2) 16

17 三前馈控制前馈控制是指控制部分向受控部分发出指令的同时, 又通过另一快捷通路向受控部分发出前馈信息, 及时地调控受控部分的活动控制方式 : 双通路控制部分控制特点 : 指令受控部分快捷通路前馈信息 1 前馈机制可更快地对活动进行控制, 使活动更加准确 ( 如某肌肉完成一定动作 ) 2 有些条件反射也可认为是一种前馈控制 ( 如看到食物就唾液分泌 ) 2016/10/30 生物医学基础 (2) 17

18 第二章血液 Blood

19 主要功能运输物质缓冲功能维持内环境稳态防御和保护生理性止血

20 第一节血液的组成和理化特性

21 一血液的组成血细胞 (40%~50%) 白细胞红细胞血小板 + 血浆水 (91%~92%) 晶体物质溶质血浆蛋白

22 正常人的血液总量约占体重的 7~8%, 即 70~80ml/Kg 血液. 失血量 : 成人一次循环血量血量储存血量 <10% 无明显临床症状 ; >20% 会出现严重临床症状 >30% 以上会有生命危险

23 二血液的理化特性 1 比重(specific gravity) 血液 :1.050~1.060, 主要决定于红细胞数目血浆 :1.025~1.030, 主要决定于血浆蛋白红细胞 :1.090~1.092, 主要决定于血红蛋白

24 2 黏滞度 (viscosity) ( 相对于水而言 ) 血液 / 4-5; 血浆 / 粘滞性大小和红细胞数目 / 血浆蛋白含量有关疾病时, 微循环血流减慢, 红细胞叠连聚集粘滞性增大, 血流阻力加大

25 3 血浆渗透压组成晶体渗透压胶体渗透压所占比重占绝大多数 (770kPa) 占很少 (3.3kPa) 形成物质主要由 Na + Cl 形成主要由白蛋白形成生理作用维持细胞内外水平衡和细胞正常体积维持血管内外水平衡和正常血浆容量

26 4 血浆 ph 值正常值 :7.35~7.45 维持相对稳定的因素 : (1) 血浆中的缓冲物质 : NaHCO 3 /H 2 CO 3 ; Na 2 HPO 4 /NaH 2 PO 4 和血浆蛋白钠 / 血浆蛋白 (2) 通过肺和肾的调节

27 第二节血细胞生理

28 一. 血细胞的生成血细胞的生成过程称为造血 (hemopoiesis) 血细胞包括 : 红细胞白细胞血小板均起源于造血干细胞

29 造血过程和造血干细胞第一阶段 : 造血干细胞 hemopoietic stem cells 自我复制, 分化形成各系定向祖细胞第二阶段 : 定向祖细胞 committed progenitors 红系定向祖细胞 ; 粒 - 单核系祖细胞 TB 淋巴系祖细胞 ; 巨核系细胞第三阶段 : 前体细胞 precursors

31 二红细胞的生理

32 ( 一 ) 数量, 形态, 功能男性 :4.5~ /L;Hb:120~160g/L 数量女性 :3.5~ /L;Hb:110~150g/L

33 构成 : 血红蛋白 ( 铁和珠蛋白 ) 形态 ; 双凹圆盘形, 无核无线粒体功能 : 运输 O 2 和 CO 2, 缓冲血液酸碱度.

34 ( 二 ) 红细胞的生理特性和功能 1. 红细胞膜的通透性 (permeability) 对某些物质选择性通透的能力通透的物质 O 2 和 CO 2, 尿素电解质 : 负离子 Cl - HCO - 3 正离子难以通过

35 2. 可塑变形性 (plastic deformation)

36 3. 悬浮稳定性 (suspension stability) 指标 : 血沉正常值 : 成年为 0~15mm/h; 为 0~20mm/h 意义 : 血沉越快, 表示 RBC 的悬浮稳定性越小产生原因 : 因红细胞表面积 / 体积值较大, 使红细胞与血浆之间摩擦大, 阻碍其下沉

37 4. 渗透脆性红细胞在低渗盐溶液中发生膨胀破裂和溶血的特性. 抗低渗液的能力大 = 脆性小 = 不易破正常部分溶血完全溶血 NaCl 浓度 (%)

38 ( 三 ) 红细胞的破坏红细胞无分裂能力, 平均寿命 120 天衰老红细胞被巨噬细胞所吞噬红细胞破坏将血红蛋白分解成胆红素, 氨基酸, 及铁三部分再排入血循环胆红素经肝至胆汁再至肠随粪尿排出铁运至红骨髓作重新合成血红蛋白原料或至肝内贮存

39 三. 白细胞的生理嗜酸性粒细胞粒细胞中性粒细胞嗜碱性粒细胞 WBC 单核细胞淋巴细胞 T 淋巴细胞 B 淋巴细胞

40 生理特性变形游走趋化和吞噬特性是白细胞执行防御功能的生理基础在某些化学物质的吸引下, 白细胞可迁移到炎症区发挥其生理作用白细胞朝向某些化学物质运动的特性, 称为趋化性

41 四. 血小板形态 : 呈双面微凸的圆盘状, 体积小, 无核, 有伪足

42 血小板的生理特性 1. 粘附血小板与非血小板表面的粘着粘附机制 : 血管内皮损伤暴露出胶原纤维 vwf 因子与胶原纤维结合 - vwf 因子变构血小板膜糖蛋白与 vwf 结合粘附成分 : 血小板膜糖蛋白 (GP), 内皮下组织 ( 胶原纤维 ), 血浆成分 (vwf 因子 )

43 2. 释放 : ATP,Ca 2+, 血小板因子, 纤维蛋白原等可进一步促进血小板活化, 聚集, 加快止血过程

45 3. 聚集血小板彼此粘连聚集粘着的现象. NO.1 聚集时相 : 1. 黏附快, 可逆 NO.2 聚集时相 : 慢, 不可逆 2. 聚集

46 4. 收缩 : 可使形成的血凝块回缩 5. 吸附 : 血小板表面吸附血浆中的多种凝血因子, 在发生黏附时, 使局部凝血因子浓度升高, 利于血液凝固和生理止血

47 血液生理指标的临床应用 : 血常规检查

48 第五节生理性止血

49 一. 生理性止血生理止血 (hemostasis): 正常情况下, 小血管损伤出血, 经数分钟后出血自然停止的现象出血时间 (bleeding time):1-3min

50 生理性止血的基本过程

51 二血液凝固与抗凝系统 ( 一 ) 血液凝固: 血液由流动状态变成凝胶状态的过程血浆中可溶性的纤维蛋白原转变为不溶性的纤维蛋白纤维蛋白相互交织成网状, 网住血细胞, 形成血凝块

52 1. 凝血因子 : 血浆和组织中直接参与血凝的物质

53 2. 凝血的过程凝血酶原酶复合物凝血酶原凝血酶纤维蛋白质原纤维蛋白

54 第四节血型与输血原则

55 一血型与红细胞凝集定义 : 血型 (blood group) 是指红细胞膜上特异性抗原的类型将血型不相容两人的血滴在玻片上混合, 红细胞即凝集成簇, 称为红细胞凝集, 其原因是抗原抗体之间发生的免疫反应凝集原是指镶嵌于红细胞膜上的糖蛋白和糖脂与红细胞膜上的凝集原特异性反应的抗体称为凝集素

56 二红细胞血型 1.ABO 血型系统血型亚型红细胞上的抗原血清中的抗体 A 型 A 1 型 A+ A 1 抗 B A 2 型 A 抗 B+ 抗 A 1 B 型 B 抗 A AB 型 A 1 B 型 A+ A 1 + B 无 A 2 B 型 A+ B 抗 A 1 O 型无 (A+ B) 抗 A+ 抗 B

58 2.Rh 血型红细胞上具有与恒河猴红细胞相同的 Rh 抗原,( 含 D 抗原 ) 称为 Rh 阳性分型 : 国人多数为 Rh 阳性血型 ; 少数人为 Rh 阴性血型抗体 :IgG, 可通过胎盘 1 反复输血临床意义 2 新生儿溶血

60 3. 输血原则

幻灯片 1

幻灯片 1 第三章血液 ( Blood ) 撰稿 : 陈雅慧制作 : 陈雅慧概述 : 血液的作用 : ⑴ 运输功能 : 1 运输营养物质和代谢产物 2 运输 O2 和 CO2 3 运输激素 ⑵ 缓冲功能 : ⑶ 防御功能 : ⑷ 形成血浆滲透压 : 包括胶体晶体滲透压. ⑸ 体温调节作用 : ⑹ 参与凝血和抗凝血功能 : ⑺ 维持内环境稳态第一节血液的组成和理化特性一血液的组成血液是由血细胞和血浆组成

23系本科生课程 《生物医学基础》

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