3）注意:骨骼肌中80%的T管与其两侧的终池相接触而形成三联管结构是发生兴奋-收缩耦联的关键部位。 3.横纹肌的收缩机制：肌丝滑行理论。 (1)肌丝的分子组成
1）粗肌丝：主要由肌球蛋白构成。肌球蛋白分子呈杆状，杆的一端有两个球形的头。杆状部分都朝向M线平行排列，形成粗肌丝的主干；头部连同与它相连的一小段一起由肌丝中向外伸出，形成横桥。横桥有以下特性：①在一定条件下，可以和细肌丝上的肌动蛋白分子呈可逆性的结合；②具有ATP酶的作用，可以分解ATP而获得能量，供横桥摆动。
2）细肌丝：由三种蛋白构成。两条肌动蛋白聚合的单链相互缠绕，形成细肌丝的主干，其内壁上有横桥的结合位点；原肌球蛋白是由两条肽链组成的双螺旋分子，与肌动蛋白平行，位于肌动蛋白双螺旋的浅沟旁，挡住其上的横桥结合位点。肌钙蛋白与肌浆中Ca2+有很大的亲和力，每个肌钙蛋白分子可结合4个Ca2+，并通过构象的改变启动收缩过程。
(2)肌肉收缩的过程：当肌细胞兴奋，胞质内Ca2+浓度增高时→Ca2+与肌钙蛋白结合→原肌球蛋白变构，暴露出肌动蛋白上的结合位点→处于高势能状态的横桥与肌动蛋白结合→横桥头部发生变构并摆动→细肌丝向粗肌丝滑行→肌节缩短。
（3）注意：①在肌肉处于舒张状态时，横桥结合的ATP被分解，分解产物ADP和无机磷酸仍留在头部，此时的横桥处于高势能状态，其方位与细肌丝垂直，并对肌动蛋白有高度亲和力，但因为肌动蛋白上的活化位点被原肌球蛋白和肌钙蛋白的复合物遮盖了而不能与之结合；②当横桥头部发生变构并摆动的同时，ADP和无机磷酸与之分离，在ADP解离的位点，横桥头部结合一个ATP分子，结合ATP后，横桥头部与肌动蛋白的亲和力降低，并与之解离；③解离后的横桥头部迅速将与之结合的ATP分解，并恢复高势能状态，此后，根据Ca2+浓度的水平，肌肉重复上述的收缩过程或进入舒张状态；④横桥与肌动蛋白的结合、扭动、复位的过程，称为横桥周期。
4.横纹肌的兴奋-收缩耦联
(1)概念：将电兴奋和机械收缩联系起来的中介机制，称为兴奋-收缩耦联(excitation-contraction coupling)。 (2)结构基础：肌管系统，关键部位为三联管结构（骨骼肌）或二联管结构（心肌）。
(3)基本过程：①电兴奋沿肌膜和T管膜传播，同时激活T管膜和肌膜上的L型钙通道；②激活的L型钙通道通过变构作用（在骨骼肌）或内流的Ca2+（在心肌）激活连接肌质网膜上的钙释放通道，Ca2+释放入胞质；③胞质内Ca2+浓度升高引发肌肉收缩；④胞质内Ca2+浓度升高的同时，激活纵行肌质网膜上的钙泵，回收胞质内Ca2+入肌质网，肌肉舒张。其中，Ca2+在兴奋-收缩耦联过程中发挥着关键的作用。
(4)注意：①骨骼肌和心肌SR释放Ca2+ 的机制不同；②骨骼肌和心肌肌质网膜上的钙泵回收的Ca2+量不同；③L型钙通道在心肌和骨骼肌的作用不同。在心肌，经L型钙通道内流的Ca2+触发SR释放Ca2+的过程，称为钙触发钙释放；在骨骼肌，L型钙通道在引起SR释放Ca2+的过程中，是作为一个对电位变化敏感的信号转导分子，而不是作为离子通道来发挥作用的。 5.影响横纹肌收缩效能的因素：
(1)前负荷：肌肉在收缩前所承受的负荷,称为前负荷(preload)。前负荷使肌肉具有一定的初长度。肌肉收缩产生的张力是与能和细肌丝接触的横桥数目成比例的。能产生最大主动张力的肌肉初长度，称为最适初长度；此时的前负荷称为最适前负荷。达到最适前负荷后再增加负荷或增加初长度，肌肉收缩力降低。
(2)后负荷：肌肉在收缩过程中所承受的负荷，称为后负荷（afterload）。它不增加肌肉的初长度，但能阻碍收缩时肌肉的缩短。
(3)肌肉收缩能力：是指与负荷无关的、决定肌肉收缩效能的内在特性。主要取决于肌肉兴奋-收缩耦联过程中胞质内Ca2+的水平和肌球蛋白的ATP酶活性。
(4)收缩的总和:骨骼肌通过收缩的总和可快速调节收缩的强度。有两种形式：运动单位数量的总和以及频率效应的总和。
1）运动单位：一个脊髓前角运动神经元及其轴突分支所支配的全部肌纤维，称为一个运动单位。弱收缩时，总是较小的运动神经元支配的小运动单位发生收缩；随着收缩的加强，会有越来越多和越来越大的运动单位参
加收缩，产生的张力也随之增加；舒张时，停止放电和收缩的首先是最大的运动单位，最后才是最小的运动单位。骨骼肌这种调节收缩的方式，称为大小原则。
2）频率对骨骼肌收缩的影响:骨骼肌受到一次短促刺激时，可发生一次动作电位，随后出现一次收缩和舒张,称为单收缩。当骨骼肌受到连续刺激时，若连续脉冲刺激频率较高，刺激间隔时间短于单个单收缩持续的时间时，肌肉发生收缩的总和，称为强直收缩。强直收缩分为：①不完全强直收缩：每次新的收缩都出现在前次收缩的舒张期过程中，表现为锯齿形的收缩曲线；②完全性强直收缩：刺激频率更高时，每次新的收缩都出现在前次收缩的收缩期过程中，表现为机械反应的平缓增加。通常所说的强直收缩是指完全性强直收缩。 二、平滑肌
平滑肌广泛分布于人体消化道、呼吸道以及血管和泌尿道、生殖等系统，和心肌、骨骼肌的最大不同点，是分布于不同器官的平滑肌细胞具有不同的功能特点。故不能把体内平滑肌当作一种具有共同功能特性的组织来看待。
1．平滑肌的微细结构：
2.平滑肌的分类：根据兴奋传导的特性，通常将平滑肌分为两类：①单个单位平滑肌也称内脏平滑肌，类似于心肌，如小血管、消化道、输尿管和子宫的平滑肌；②多单位平滑肌，类似骨骼肌细胞，如竖毛肌、虹膜肌、睫状肌以及气道和大血管平滑肌等，其收缩活动受支配它们的自主神经的控制，收缩的强度取决于被激活的肌纤维数目和神经冲动的频率。
3.平滑肌的收缩机制：平滑肌内的粗细肌丝也构成类似横纹肌肌节的结构，并通过相互滑行来实现肌肉收缩。但与横纹肌有很大的不同：其Ca2+的来源与骨骼肌不同，对细胞外Ca2+浓度的依赖性大；细肌丝中也没有肌钙蛋白；横桥摆动速度较骨骼肌慢，且横桥周期较长，与肌动蛋白作用时间也较长。
4.平滑肌的生理特性：①平滑肌收缩缓慢而持久，耗能较少；②接受自主性神经纤维的支配；③对体液因素较敏感。值得注意的是，和平滑肌本身的特性具有多样性一样，它们的活动所受的调控也是多种多样的，不像骨骼肌那样单纯。
【思考题】
1．简述细胞膜有哪些生理功能？ 2．举例说明细胞膜的各种物质转运形式。 3．试比较单纯扩散和易化扩散的异同。
4．什么是静息电位和动作电位？它们是怎样形成的？
5. 用阈刺激或阈上刺激刺激神经干时产生的动作电位幅度有何不同？同样的两种刺激分别刺激单根神经纤维时情况如何？
6. 什么是动作电位的“全或无”现象？它在兴奋传导中有何意义？ 7. 局部电位与动作电位相比有何不同？
8. 试比较冲动在神经纤维上传导与在神经-肌肉接头处的传递有何不同。 9. 肌丝滑行理论的主要内容是什么？
10．简述影响横纹肌收缩效能的因素有哪些？
第三章 血液 【教学重点】1．两个渗透压的概念及其生理意义。2． 红细胞与血小板生理特性。3． 生理止血过程，血液凝固过程及其影响因素。
第一节 血液的组成和理化特性 一、血液的组成
血液是由血浆（plasma）和血细胞（blood cells）组成的流体组织，具有运输物质、缓冲、维持体温恒定以及防御和保护等功能。
1．血浆：血浆是由晶体物质溶液和血浆蛋白组成的。
（1）晶体物质溶液：血浆的基本成分，包括水和溶解于其中的电解质、小分子有机化合物和一些气体。 （2）血浆蛋白：包括白蛋白、球蛋白和纤维蛋白原三类。血浆蛋白的主要功能为：①形成血浆胶体
渗透压；②与甲状腺激素、肾上腺皮质激素、性激素等结合，使其不易经肾脏排出；③作为载体运输脂质、维生素等物质；④参与血液凝固、抗凝和纤溶等生理过程；⑤抵御病原微生物的入侵；⑥营养功能。
2．血细胞
血细胞可分为红细胞、白细胞和血小板。
血细胞比容（hematocrit）：血细胞在血液中所占的容积百分比。正常人的血细胞比容值为：成年男性：40%～50%；成年女性：37%～48%；由于白细胞和血小板所占的容积比例很小，故血细胞比容可反映血液中红细胞的相对浓度。
二、血量
全身血液的总量称之为血量（blood volume）。正常成年人的血液总量相当于体重的7%～8%。 1．循环血量：全身血液的大部分在心血管系统中快速循环流动。
2．储存血量：小部分血液滞留在肝、肺、腹腔静脉及皮下静脉丛内，流动很慢。 三、血液的理化特性
1．血液的比重：全血的比重为1.050～1.060，全血比重取决于RBC数目；血浆的比重约为1.025～1.030，取决于血浆蛋白的含量；RBC的比重约为1.090～1.092，与RBC内血红蛋白的含量成正相关。
2．血液的粘度：粘度来源于液体内部分子或颗粒间的摩擦。全血的相对粘度为4～5。 3．血浆渗透压
（1）概念：渗透压指的是溶质分子通过半透膜的一种吸水力量，其大小取决于溶液中溶质颗粒数目的多少，而与溶质的种类和颗粒的大小无关。
（2）胶体渗透压：由蛋白质形成的渗透压称为胶体渗透压。血浆胶体渗透压主要来自白蛋白。 （3）晶体渗透压：由晶体物质所形成的渗透压称为晶体渗透压，80%来自Na+和Cl–。
（4）渗透压的作用 ：1晶体渗透压：维持细胞内外水平衡。 2胶体渗透压：维持血管内外水平衡。 （5）注意：①与人体血浆渗透压相等的溶液称为等渗溶液，临床上常用的等渗溶液有：0.9%NaCl溶液，5%葡萄糖溶液；②能够使悬浮于其中的红细胞保持正常形态和大小的溶液称为等张溶液，等张溶液是由不能自由通过细胞膜的溶质所形成的等渗溶液。
4．血浆pH值：正常人血浆的pH值为7.35～7.45。血浆的pH值主要取决于血浆中的缓冲对，最为重要的为NaHCO3/H2CO3。
第二节 血细胞生理
一、血细胞生成的部位和一般过程 二、RBC生理 1．RBC的数量和形态
（1）RBC的数量：我国成年男性（4.0～5.5）×1012/L；我国成年女性（3.5～5.0）×1012/L；成年男性Hb浓度约为120～160g/L；成年女性Hb浓度约为110～150g/L。
（2）RBC的形态：正常RBC成双凹圆碟形，无细胞核。成熟的RBC无线粒体，糖酵解是其获得能量的唯一途径。
2．RBC的生理特征与功能 （1）RBC的生理特征
1）可塑变形性：正常RBC在外力作用下具有变形的能力，RBC的这种特性称为可塑变形性。在通过口径比它小的毛细血管和血窦孔隙时，RBC常需要变形，所以可塑变形性是RBC生存所需的最重要特性。
2）悬浮稳定性：将盛有抗凝血的血沉管垂直静置，尽管RBC的比重大于血浆，但正常时RBC下沉缓慢，表明RBC具有稳定地悬浮于血浆中的特性，称为RBC的悬浮稳定性。
通常以RBC的第一小时末下沉的距离表示RBC沉降的速度，称为RBC沉降率，简称血沉。 某些疾病（肺结核，风湿热等）时，多个RBC彼此能较快的以凹面相贴，形成RBC叠连。叠连以后，其表面积和容积比值减小，与血浆的摩擦力减小，于是血沉加快。叠连形成的快慢主要取决于血浆成分的变化，而不是RBC本身。
3）渗透脆性：RBC在低渗盐溶液中发生膨胀破裂的特性称为渗透脆性，简称脆性。渗透脆性越大，细胞膜抗破裂的能力越低。
（2）RBC的功能：主要功能是运输O2和CO2；其次，RBC含有多种缓冲对，对血液中的酸、碱物质有一定的缓冲作用；此外，RBC还具有免疫功能。
3．RBC的生成和调节
（1）红细胞生成所需物质：蛋白质和铁是合成血红蛋白的重要原料，而叶酸和维生素B12是RBC成熟所必需的物质。
（2）RBC生成的调节：
1）爆式促进活性：促进早期红系祖细胞爆式集落形成。
2）促红细胞生成素（EPO）：EPO促进晚期红系祖细胞增殖，促进可识别红系前体细胞分化和骨髓释放网织RBC。
3）性激素：雄激素可提高血浆中EPO浓度，促进红细胞生成；而雌激素则可降低红系祖细胞对EPO的反应性，抑制RBC的生成。
4）此外，其它的激素如甲状腺激素和生长激素也可促进RBC的生成。
4．RBC的破坏：RBC平均寿命120天，大部分衰老的RBC是在骨髓、脾被巨噬细胞吞噬，称为血管外破坏；少部分的衰老RBC在血管内受机械冲击而破坏，称为血管内破坏。
三、WBC生理 1．WBC的分类与数量
（1）WBC的分类：①粒细胞：中性粒细胞、嗜酸性粒细胞和嗜碱性粒细胞；②单核细胞；③淋巴细胞。
（2）WBC的数量：正常成人（4.0～10.0）×109／L。
2．WBC的生理特性和功能：WBC以变形、游走、趋化、吞噬和分泌等特性为生理基础，参与机体的防御功能。
3．WBC的生成和调节：WBC起源于骨髓的造血干细胞，在细胞发育的过程中经历定向祖细胞、可识别的前体细胞以及具备多种细胞功能的成熟WBC。目前对淋巴细胞生成的调节机制了解不多，但粒细胞的生成受集落刺激因子调节。
4．WBC的破坏：由于WBC主要在组织中发挥作用，淋巴细胞还可往返于血液、组织液和淋巴之间，并增殖分化，故WBC的寿命较难准确判断。在细菌入侵时，中性粒细胞常因吞噬过量细菌，释放溶酶体酶而发生“自我溶解”。 四、血小板生理 1．血小板的数量和功能
（1）血小板的数量：正常成人血小板的数量为（100～300）×109/L。
（2）血小板的功能：①维持血管壁的完整性；②促进血管内皮细胞、平滑肌细胞及成纤维细胞的增殖，有利于受损血管的恢复；③当血管损伤时，血小板可被激活而在生理止血过程中发挥作用。 2．血小板的生理特性（1）粘附。（2）释放。（3）聚集。（4）收缩。（5）吸附。
3．血小板的生成和调节：血小板的生成受血小板生成素（TPO）的调节。TPO主要由肝实质细胞产生，能刺激造血干细胞向巨核系祖细胞分化，并特异地促进巨核祖细胞增殖、分化，以及巨核细胞的成熟与释放血小板。 4．血小板的破坏：血小板寿命为7～14天。衰老的血小板可在脾、肝和肺组织中被吞噬破坏。 第三节 生理性止血
正常情况下，小血管受损后引起的出血在几分钟内就可以自行停止，这种现象称为生理性止血（hemostasis）。临床上常用小针刺破耳垂或指尖使血液自然流出，测定出血延续的时间，这段时间称为出血时间。出血时间的长短可反映生理性止血功能的状态。
生理性止血的基本过程：生理性止血包括血管收缩、血小板血栓形成和血液凝固三个过程。
二、血液凝固 血液凝固（blood coagulation）血液由流动的液体状态变成不能流动的凝胶状态的过程称为血液
1．凝血因子：血浆与组织中直接参与凝血的物质。包括因子Ⅰ～XIII、前激肽释放酶、高分子激肽原等。 注意：①Ⅳ因子是钙离子；②除钙离子外，其余的凝血因子都是蛋白质；③血浆中具有酶活性的凝血因子都以酶原的形式存在；④除Ⅲ因子位于组织中外，其它因子均存在于新鲜血浆中，且多数在肝脏中合成；⑤因子Ⅱ、Ⅶ、Ⅸ、Ⅹ的生成需要维生素K的参与，故称之为维生素K依赖的凝血因子。
2．凝血的过程：凝血是由凝血因子按一定顺序相继激活而生成的凝血酶，最终使纤维蛋白原变为纤维蛋白的过程。包括：凝血酶原酶复合物（凝血酶原激活复合物）的形成、凝血酶原的激活和纤维蛋白的生成。 （1）凝血酶原酶复合物的形成：凝血酶原酶复合物可通过内源性凝血途径和外源性凝血途径生成。
①内源性凝血：指参与凝血的因子全部来自血液，通常由血液与带有负电荷的异物表面接触而启动。 ②外源性凝血：由来自血液之外的因子Ⅲ（组织因子，TF）暴露于血液而启动的凝血过程。 （2）凝血酶原的激活和纤维蛋白的生成
3．体内生理性凝血机制：外源性凝血途径在体内生理性凝血反应的启动中起关键性作用。组织因子是生理性凝血反应过程的启动物。内源性凝血对凝血反应开始后的维持和巩固起非常重要的作用。
4．血液凝固的调控（1）血管内皮的抗凝作用。（2）纤维蛋白的吸附、血流的释放及单核－巨噬细胞的吞噬作用。（3）生理性抗凝物质：①丝氨酸蛋白酶抑制物：抗凝血酶是此类中最重要的抑制物。②蛋白质C系统：蛋白质C为其典型代表物，主要抑制激活的辅因子Va和Ⅷa。③组织因子途径抑制物（TFPI）：是外源性凝血的特异性抑制物。④肝素：肝素主要是通过增强抗凝血酶的活性而发挥间接的抗凝作用；此外，肝素还可刺激血管内皮细胞释放TFPI来抑制凝血过程。 三、纤维蛋白的溶解
纤溶系统主要包括纤维蛋白溶解酶原、纤溶酶、纤溶酶原激活物与纤溶抑制物。纤溶的基本过程分为两个阶段：纤溶酶原的激活与纤维蛋白的降解。
第四节 血型和输血原则 一、血型与红细胞凝集
RBC上特异性抗原的类型称为血型（blood group）。血型不相容的两个人的血滴加在玻片上混合，其中的RBC可凝集成簇，这种现象称为RBC凝集，其本质是抗原-抗体反应。其中，RBC膜上特异的抗原在凝集反应中称为凝集原，能与凝集原起反应的特异抗体称为凝集素。
WBC上最强的同种抗原是人类WBC抗原，此抗原在体内分布广泛，是引起器官移植后免疫排斥反应最重要的抗原，也是鉴定亲子关系的重要手段。血小板表明也有特异的抗原，此类抗原可能与血小板减少症的发生有关。 二、红细胞血型 1．ABO血型系统
（1）ABO血型的分型：根据RBC膜上是否存在Ａ抗原和Ｂ抗原可分为四种ABO血型：A型、B型、AB型和O型。不同血型的人的血清中含有不同的抗体，但不含有与自身红细胞抗原相对应的抗体。
（2）ABO血型系统的抗原：ABO血型系统各种抗原的特异性决定于红细胞膜上的糖蛋白或糖脂上所含的糖链。 （3）ABO血型系统的抗体：血型抗体有天然抗体和免疫性抗体两种。
（4）ABO血型的遗传：ABO血型系统的遗传是由9号染色体上的A、B和O三个等位基因来控制的。其中，
A基因和B基因为显性基因，O基因为隐性基因。因此，利用血型遗传规律，可以推知子女可能有的血型和不可能有的血型，也就能从子女的血型表现型上推断亲子关系。 （5）ABO血型的鉴定：正确鉴定血型是保证输血安全的基础。 2．Rh血型系统
（1）Rh血型的分布：我国各族人群中，汉族和其它大部分民族，Rh阳性者占到大多数。
（2）Rh血型系统的抗原与分型：目前已发现40多种Rh抗原，与临床关系密切的是D、E、C、c、e 五
种，其中，D抗原的抗原性最强。因此通常将RBC上含有D抗原称为Rh阳性，反之阴性。 （3）Rh血型的特点及其临床意义：①人的血清中不存在Rh的天然抗体。②Rh系统的抗体主要是IgG，
可以通过胎盘。