同学们好!
动物生理学
第三版
畜牧兽医专业应用
主讲教师:东北农业大学
刘皙洁 教授入门 introduction 1
生理学 physiology
是研究活体内发生的基本生命活动及其活动规律的科学,是生命科学的核心。
入门 introduction 2
家畜生理学:
domestic animals of physiology
是生理学的一个分支,是研究
家畜的正常生命活动及其活动
规律的科学。
第一章、绪论 preface
第一节动物生理学研究的内容和方法 1
一、动物生理学研究的内容
1、整体水平的研究
2、器官、系统水平的研究
3、细胞、分子水平的研究第一节动物生理学研究的内容和方法 2
二、动物生理学研究的方法
1、急性实验方法
( 1),离体组织、器官法
( 2),在体解剖法
2、慢性实验方法第二节 生命的基本特征
一、新陈代谢 metabolism
1.同化作用
2.异化作用
二、兴奋性 excitability 1
活的组织或细胞对内外环境 刺激 发生反
应的能力。
二、兴奋性 excitability 2
1.刺激 stimulus
凡能使有机体或活组织产生相应 反应 的内外环境变化因素。
2.反应 react
刺激引起生物体内部的代谢及外表活动发生相应的改变。
二、兴奋性 excitability 3
3.兴奋 excitation
受到刺激后组织的机能活动由相对静止状态转变为活动状态,或由活动较弱的状态转变为活动较强的状态。
4.抑制 inhibition
受到刺激后组织的机能活动由活动状态 转变为相对静止状态,或由活动较强的状态转变为活动较弱的状态。
二、兴奋性 excitability 4
5.阈刺激 threshold stimulus
刚刚能引起组织细胞发生兴奋的最小刺激。
阈上刺激 阈下刺激
6.适宜刺激
凡是在自然条件下能够引起某种细胞发生反应的刺激叫做这种细胞的适宜刺激。
不适宜刺激三、生殖 reproduction
个体生长发育到一定阶段,能够产生与自己相似的子代个体以延续种族的功能。
四、适应性 flexibility
机体 通过改变自身的机能活动以适合环境
条件的变化。
第三节 生理功能的调节
一、主要调节方式 1
1.神经调节 neural regulation
是指神经系统的活动通过神经纤维的
直接联系,对机体各部分功能的调节作用,神经调节是靠 反射 活动来完成的。
1.神经调节 neural regulation
反射,reflex
是指在中枢神经系统参与下,机体
对内外环境所发生的反应,反射的结
构基础是反射弧。
感受器?传入神经?中枢?传出神经?效应器一、主要调节方式 2
2.体液调节 humoral regulation
是指体液因素,主要是激素和某些化学物质,通过体液循环,对机体各部分功能的调节作用。
一、主要调节方式 3
3.自身调节 autoregulation
基本上不依赖于神经或体液调节的器官
、组织、细胞对环境变化所产生的 适 应性反应。
一、主要调节方式 4
主要调节方式的特点:
神经调节:迅速而准确,范围局限。
体液调节:缓慢而持久,准确性较差
范围较广。
自身调节:调节范围小,也不十分灵敏。
二,反馈调节
feedback regulation 1
是指一个反射活动的效果可反过来促进或减弱该反射的原因,起促进作用的反馈称正反馈;起减弱作用的反馈称负反馈。
二,反馈调节
feedback regulation 2
延髓
(控制部分)
心率
(受控部分)
( -)
75次分
( +)
第四节、细胞生理学的基本知识
一、细胞膜的基本结构和功能
(一)细胞膜的基本结构 1
细胞 ( cell ):是生物体最小的结构单位。
细胞膜 (plasma membrane):
一切动物细胞都被一层薄膜所包
裹,这层膜称细胞膜或 脂膜 。
(二)、细胞膜的基本结构 2
脂膜(细胞膜):
流体镶嵌模型
(fluid mosaic model)
1,脂质双分子层
2,液态
3,镶嵌不同生理功能的球形蛋白质膜结构示意图细胞膜的组成
磷脂 60%
组成 脂类 40%,胆固醇 30%
蛋白质 52% 糖脂 10%
糖类 8%
二、细胞膜的主要功能
(一)物质转运的功能 1
1.单纯扩散 ( diffusion)
一些脂溶性物质能够依靠分子运动从浓度高的一侧通过细胞膜的脂质双层,
向浓度低的一侧扩散。
高 低
(一)物质转运的功能 2
2.易化扩散( facilitated diffusion)
非脂溶性或水溶性较高的物质,在膜结构中一些特殊蛋白质的帮助下,由膜的高浓度一侧向膜的低浓度一侧扩散的过程。
高 低
(一)物质转运的功能 3
3.主动转运,(active transport)
是指细胞膜通过本身的某种耗能过程将某种物质的分子由膜的低浓度一侧,
移向高浓度一侧的过程。
低 高
(一)物质转运的功能 4
4.出胞与入胞
( exocytosis and endocytosis)
细胞对于一些大分子物质或固态、液态的物质团块,还可以通过膜的更为复杂的结构和功能的改变,使之进出细胞。
二、信息传递的功能
机体各器官之间的相互协调,以维持整体的统一性主要靠信息传递来完成。
受体,(receptor)细胞膜上存在着能专一结合激素、神经递质以及其它化学活性物质并引起特定反应的特殊结构。
信息传递
以“第二信使学说”为例:
第一信使:激素
第二信使,CAMP,Ca2+
第五节、生物电现象
生物电现象:活的细胞或组织,不
论是安静状态下还是活动时,
都伴有电位差的存在,人们
把这种电位差的现象称生物
电。
一、静息电位 resting potential 1
静息电位:活细胞安静时存在于细胞膜
两侧的电位差,即内负外正。
- 10 mv — - 100mv
1.静息电位产生的机理:
1)细胞膜是一个半透膜
2)细胞膜内外离子分布不均静息电位产生的机理:
2)膜内外离子分布不均:
K?,膜内 K 膜外 K? 20? 40 倍
Na+,膜内 Na+? 膜外 Na+ 20倍
A,存在于膜内一、静息电位 resting potential 2
2.静息电位产生的过程,
A-
K? Na+ K?
Na+ CI-
一、静息电位 resting potential 3
极化状态,polarization
细胞膜保持内负外正的分极状态。
超级化,hyperpolarization
某种原因可使膜内外的静息电位绝对值加大的变化。
-60mv? -65mv? -70mv -80mv
二、动作电位 action potential
活细胞受到刺激发生兴奋时,细胞膜内外发生一系列的电位变化称
之为动作电位。
1.动作电位产生的机理
1)细胞膜是一个半透膜
2)细胞膜内外离子分布不均动作电位产生的过程 2
去极化,depolarization
活的细胞兴奋时,兴奋部位
的膜外侧电位降低,膜内侧电位
升高,使原来的静息电位值减小
的这一过程。
动作电位产生的过程 3
阈电位:
( threshold membrane potential)
能够爆发动作电位的临界电位
水平。
动作电位产生的过程 4
超射:( overshoot potential)
动作电位上升支中零位线以上的部分。
动作电位产生的过程 5
复极化,repolarization
活细胞兴奋时,膜内电位达到顶峰后开始下降,恢复至原来静息电位水平。
动作电位产生的过程 6
峰电位:( spik potentail)
在描记的图形上表现为一次
短促而尖锐的脉冲样变化,它构成了动作电位的主要脉冲,波形好象一个山峰,这种变化称峰电位。
动作电位产生的过程 7
后电位:( afterpotential) 1
在峰电位下降支最后恢复到静息电位以前,膜两侧电位还要经历一些微小而较缓慢的波动,
称后电位。
后电位( afterpotential) 2
一般是先有一段持续 5~30ms
的负后电位,再出现一段延续更长的正后电位动作电位产生的过程 8
局部电位,local potentail
当刺激强度低于阈值时,被刺激的细胞虽然不产生扩布性动作电位,但可使受刺激局部的细胞膜对 Na+的通透性轻度增加,
使原有的静息电位轻度减小的这种变化。
动作电位产生的过程 8
Na +泵:( sodium pump钠 -钾泵:
sodium-potassium pump)
是镶嵌在脂质双分子层中的一种特殊蛋白质,它既能与 Na+,K+特异性结合,
又具有 ATP酶的活性,它在 Mg2+的参与下可被细胞外侧的 K+和细胞内侧的 Na+
激活,从 ATP分解中获得能量,并将此能量用于 Na+,K+离子的转移上。
三、兴奋在同一细胞膜上的传播
局部电流:( local current)
1.兴奋部位与未兴奋部位存在电
位差。
2.有了电位差就产生了局部电流
3.电荷流动的方向是:正电荷
向负电荷流动。
四、兴奋性变化的过程
1.绝对不应期
2.相对不应期
3.超常期
4.低常期总结第一章、绪论
1.机体功能的调节
2.细胞膜的功能
3.静息电位、动作电位第八章、肌肉( muscle)
骨骼肌
肌体的肌肉组织 平滑肌
心肌第一节、肌细胞的收缩机理
一,骨骼肌的结构基础
图一 骨骼肌的结构骨骼肌 --- 肌细胞 --- 肌原纤
( 肌纤维 ~1000)(明、暗)
维 粗肌丝:肌球蛋白:头、杆细肌丝:肌动蛋白、肌钙蛋白、原肌球蛋白肌管系统,
一,骨骼肌的收缩机理
肌丝滑行过程:
动作电位 横管系统 引起肌
浆网膜去极化 肌降网内 Ca 2 +释放
Ca 2 + 与肌钙蛋白结合 暴露
横桥 并与激动蛋白结合 结合、
扭曲、解离、再结合 是细肌丝向粗肌丝滑行。
第二节、骨骼肌的生理特性
1.等长收缩
2.等张收缩
3.单收缩
4.复合收缩
5.不完全强直收缩
6.完全强直收缩第三节、神经 --肌肉间的兴奋传递
一,神经 --肌肉接头结构
图二、神经 --肌肉间的兴奋传递过程
当运动神经纤维冲动传到末梢时
引起前膜去极化
膜外 Ca+进入膜内使囊泡破裂释放 Ach进入间隙
Ach扩散与后膜受体结合
使后膜通透性改变
引起 Na+内流产生终板电位终板电位逐渐加大
使邻近肌膜去极化产生动作电位
传至整个肌细胞,Ca+进入肌浆
引起肌丝滑行乙酰胆碱
Ach( Acetylcholine)
胆碱脂酶
Ach 乙酸 + 胆碱
水解总结第八章、肌肉
1骨骼肌的生理特性
2.神经 -—肌肉接头兴奋的传递同学们好!
第三章、血液( blood)
血液是一种由血浆和血细胞组成的流体组织。
血液是在动物进化过程中出现的。
血液在心血管系统中不断循环流动
,是内环境中最活跃的部分,成为
沟通各部分组织液以及和外界环境
进行物质交换的场所。
第一节血液的组成和理化特性
水 90~92%
血浆 晶体物质
( 55%) 白蛋白、球蛋白
血液 纤维蛋白原
非蛋白氮、不含氮的有机物
红细胞
血细胞 白细胞
( 45%) 血小板(禽类称凝血细胞)
(一)血液的组成区别血清和血浆加入 3.8%柠檬酸钠 1ml
1.抗凝血剂
能够防止血液凝固的物质称 ~~~,简称抗凝剂
常用的有:草酸盐、柠檬酸盐、
肝素、乙二胺四乙酸、
( EDTA)
2.血细胞比容 hematocrit
细胞在 血液中所占的容积百分比。
比容管,1ml 血液
3000/转 /分,离心 30分钟
家畜的血液比容,34% ~ 45%
(二)血液的理化性质
1.颜色和气味
2.密度:全血 1.040~1.075
3.黏滞性( viscocity)
液体流动时由于内部分子间相互碰撞摩擦产生阻力,表现出流动缓慢和黏着的特性。
4.血浆渗透压 plasma osmotic pressure
渗透压:
促使纯水或低浓度溶液中水分子透过半透膜向高浓度溶液中渗透的力量 。
血浆渗透压
血浆渗透压:
晶体渗透压,crystal osmotic
pressure 99.5%
胶体渗透压,colloid osmotic
pressure 0.5%
等渗溶液
有机体细胞的渗透压与血浆的渗透相等,与细胞和血浆渗透压相等的溶液。
如; 0.85%NaCI
0.5% 葡萄糖
3.8% 柠檬酸钠
( 高渗溶液、低渗溶液)
生理盐水
0.85%或 0.9%的 NaCI溶液与哺乳动物机体的细胞、血浆渗透压
相等因此称 ~~~。
5,血液的酸碱度
动物血浆的酸碱度稳定
于 pH7.35~7.45之间,变动范围很窄,
极限为 pH6.9 ~ 7.8。
血液的缓冲物质
血液中含有多种缓冲物质,它们是成对存在的,通常是弱酸和碱性弱酸盐这一对物质所组成。血浆中主要缓冲对有:
NaHCO3,Na2HPO4、蛋白质钠
H2CO3 NaH2PO4 蛋白质
NaHCO3与 H2CO3的缓冲作用
NaHCO3 Na+ + HCO3ˉ
H2CO3 H+ + HCO3ˉ
H+ OH–
碱储
血液结合 CO2的功能称为碱储。
由于血浆中的 NaHCO3 是 结合 CO2
的主要物质,因此也把血浆中含
NaHCO3的量叫碱储。
表示方法,CO2ml / 100 ml 血液
马 64%,牛 62%
(三)血量 blood volume
(一)是指机体的血液总量。
1.循环血量:循环流动的血量。
2.储备血量:滞留于肝、脾、肺、皮
下毛细血管和血窦之中。
可随机体状态不同而发生相应的变化。
(二) 失血
血量:约为 8%/ 体重
失血 10%:一般不影响健康。
失血 20%:影响机体正常活动,几
天之后可恢复正常。
失血 30%:将危机生命。