家畜生理学复习.docx

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家畜生理学复习

绪论

第一节、家畜生理学的研究内容、目的、研究方法

●一、家畜生理学的研究内容：

●研究家畜的生命现象、生理活动规律的科学。

●是动物生产、动物医学、动物营养、水产等专业的专业基础课。

二、学习家畜生理学的

目的和任务

揭示家畜的生命活动规律，

分析动物的各种生理现象；

调节动物的生长、繁殖等生理活动，以便更有效地促进畜禽养殖业的发展，满足日益增长的人类物质生活的需求；

为防治疫病提供必要的理论基础。

绪论

●三、研究方法

●生理学的知识主要是

●来自对生命现象的客

●观观察和通过实验获

●得。

其基本实验方法

●归纳起来可分为

●急性实验和慢性实验两类。

●

●急性实验是以失去知觉的家畜作为研究对象，又可分为在体（invivo）和离体（invitro）两类实验。

●急性实验的特点：

实验后动物不能生存。

急性实验有一定的片面性和局限性。

●急性实验需麻醉剂。

1846年，美国医生莫顿（Morton）首次采用乙醚全麻并获得成功。

●慢性实验是以清醒、完整和健康的动物作为研究对象，一般需在无菌、麻醉条件下手术，待动物清醒和恢复健康后再进行实验。

有造瘘、摘除等方法。

●属综合法，特点：

具有整体代表性，但手术时间长，实验结果较复杂，结果分析较复杂。

●

●两种实验方法都有局限性和优缺点，选用时要与目的相适应，并对结果作正确估价。

四、家畜生理学的几个基本观点

1．运动和静止相统一的观点：

运动性——动态变化（强调过程）——动态平衡，量变达到一定的界限就会发生质变。

2．功能与结构相统一的观点结构特点产生并决定功能。

解剖学（Anatomy）、组织学（Histology）、胚胎学（Embryology）。

3．局部与整体相统一的观点系统——系统论，有机体。

任何器官系统的生理活动实质上是整体生理活动在局部的反映和表现。

●4．机体与环境相统一的观点条件性、受制、适应、影响（内环境）。

●（124也可归结为发生发展的进化观点英国的达尔文（Darwin1809-1882）在1859年发表了《物种起源》一书。

德国的海可尔（Haeekel1834-1919）指出，生物胚胎发育过程反映了其各种系进化的各个主要阶段。

1665年英国人虎克（Hooke1635-1703）提出了细胞概念。

1839年德国生物学家施旺（Sehwann1810-1882）发表《关于动植物结构和生物相似性的显微研究》。

●5．机体生理活动的共同性和特殊性用低等动物研究高等动物有关机能是必要的和可能的。

指导实验动物选择，结果推论要慎重，避免简单套用。

第二节机体的内环境和稳态

（一）内环境（internalenvironment）

1.体液

细胞内液（占体重40%）细胞质

细胞外液（占体重20%）

其中1/4-血浆

3/4-组织液、淋巴液、脑脊液、尿液等

●2.内环境

●高等动物的细胞一般不能直接与外界环境接触，细胞直接接触的环境是细胞外液。

细胞外液既是细胞直接生活的体内环境，又是机体与外界环境进行物质交换的媒介。

细胞外液的化学成分和理化因素的相对稳定，是机体赖以生存的必要条件。

因此，把细胞外液称为机体细胞所处的内环境（internalenvironment）。

（二）稳态（homeostasis）

3.稳态的重要意义

●

（1）各种代谢过程不断地影响内环境的稳态。

机体的负反馈调节机制和各种细胞器官的正常活动对恢复和维持内环境稳态起着十分重要的作用。

●

（2）稳态是机体在剧烈变化的外界环境中赖以生存及各种细胞器官维持正常活动功能的必要条件。

三、机体功能的调节

●

（一）机体功能的完整统一性

●

整合（integration）是指有机体通过各种调节机制，把不同时间和空间的机能活动统一组织起来，并以整体的形式存在和活动，这种作用称为整合。

●对于生命体的研究必需是整体、器官和分子细胞水平的结合，偏费任何一个方面对生命的本质的理解都是不全面的。

（二）机体功能的调节方式

●1.神经调节（neuralregulation）

●神经调节是通过神经系统的活动实现的一种调节方式。

神经活动的基本过程是反射（reflex），反射活动的结构基础是反射弧（reflexarc）（图）。

●神经调节的特点是：

快速、精确，但不持久。

●

（1）非条件反射--通过遗传、出生后无需训练就具有的反射。

例如防御反射、食物反射和性反射等。

非条件反射由非条件刺激所引起，具有固定的神经联系，反射中枢位于神经系统的低级部位，是动物在种族进化过程中形成，而且能遗传给后代。

●

（2）条件反射--动物出生后，通过训练建立起来的反射。

神经联系是暂时性的，所以会出现遗忘现象。

反射的高级中枢主要位于大脑皮质，是个体通过后天训练获得的。

●2.体液调节（hormonalregulation）

●体液调节是指通过体液中的某些特殊化学物质，主要是激素所实现的一种调节方式。

●体液调节的特点是：

作用广泛、持久但缓慢。

（三）机体功能的自动控制系统

●1.反馈控制系统反馈控制系统是一个闭环系统，在控制部分和受控部分之间存在着双向的信息联系，即控制部分发出信号调节受控部分的活动，受控部分发出反馈信息返回到控制部分，改变控制部分的活动，从而达到精细的调节。

●负反馈（negativefeedback）：

是指由受控部分发出的反馈信息，使控制部分的作用减弱，这种调控模式称为负反馈。

●正反馈（positivefeedback）：

若反馈信息能加强控制部分对受控部分的活动，则称为正反馈。

●

●负反馈系统的作用是使系统保持稳态，是可逆的过程，也是自动的调控系统。

正反馈系统的作用是使整个系统处于加强状态，是不可逆的过程。

2.前馈控制系统（或适应性控制系统）

●前馈控制（feed-forwardcontrol）指在未引起负反馈调节之前，同时又经另一快捷途径发出干扰信号直接作用于控制部分，及时调控受控部分的活动。

如动物看见食物分泌唾液比吃到食物引起的唾液分泌要快，对食物的消化做好准备，具有预见性和适应性。

●

●前馈可以避免负反馈在纠正“偏差”时易出现滞后现象和较大波动的缺陷。

第三节生命的基本特征

●新陈代谢、兴奋性和适应性是各种生物体生命活动的基本特征。

●一、新陈代谢（metabolism）

●取本义，指机体与外界环境之间进行的物质和能量的交换，以及机体内部所实现的物质和能量的转变、转移。

●二、兴奋性（excitability）

●所有活细胞的共性。

●三、适应性（adaptation）

●只有具有一定适应性的个体才能适应环境，才能生存。

第二章细胞的基本功能

第一节细胞膜的基本结构和跨膜物质转运

•一、细胞膜的基本结构（复习组织学有关内容）

脂质双分子层）从低等生物草履虫直至高等哺乳动物的各种细胞，都具有类似的细胞膜结构。

•电镜下：

分为三层，膜的内外两侧各有一条厚约2.5~4nm的电子致密带，中间夹有一条厚约2.5nm的透明带，总厚度约7.0~7.5nm。

•这种结构也见于其它生物膜，被认为是一种细胞中普遍存在的基本结构形式。

称为单位膜（unitmembrane）或生物膜。

二、细胞膜的跨膜物质转运功能

•被动转运单纯扩散

•易化扩散

•特点：

顺着浓度差进行，不耗能

•主动转动

•特点：

逆着电化学梯度进行，耗能

二、细胞膜的跨膜物转运功能

•

（一）单纯扩散（simplediffusion）

•单纯扩散：

脂溶性物质穿过细胞膜，由高浓度一侧向低浓度一侧作跨膜运动或转运的过程。

•如O2、CO2等气体分子,此外，体内一些类固醇激素虽系脂溶性物质，理论上也能够靠单纯扩散由细胞外液进入胞浆内，但同时它们也可以在某些膜蛋白质的“帮助”下较快地进入细胞（易化扩散）。

（二）易化扩散（facilitateddiffusion）

•易化扩散：

指非脂溶性或脂溶性甚小的物质在细胞膜的蛋白质帮助下，由膜的高浓度（高电位）一侧向低浓度（低电位）一侧扩散或转运的过程。

•注：

不通过膜的脂质分子间隙，而是蛋白质构象变化增加分子的通透性。

该过程受激素等因素的调控。

（如葡萄糖、氨基酸，Na+、K+、Ca2+等无机离子）

•易化扩散分为：

一种以蛋白质载体为中介；另一种以离子通道（ionchannel）为中介。

•（三）主动转运（activetransport）

•主动转运：

指细胞通过耗能过程将分子或离子由膜的低浓度一侧移向高浓度一侧的过程。

•研究最充分的是Na+和K+的主动转运

•钠`-钾泵（sodium-potassiumpump）：

是镶嵌在膜的脂质双分子层中的、具有ATP酶活性的特殊蛋白质。

它可被Na+、K+和Mg2+等激活，通过分解ATP为物质的主动转运提供能量。

•主动转运包括：

初级主动转运

继发性主动转运（葡萄糖的主动转运）

继发性主动转运（利用膜外的高Na+势能，不是直接利用ATP）

总结：

物质的转运包括被动转运（分为单纯扩散和易化扩散）

和主动转运（包括初级主动转运和继发性主动转运）

（四）出胞（exocytosis）和入胞（endocytosis）

•入胞：

指细胞外某些大分子物质或团块被整批转入细胞的过程。

（如细菌、病毒或大分子蛋白质等）

•如进入的物质是固体物质，称为吞噬（phagocytosis）；如进入的是液体物质，则称为吞饮（pinocytosis）。

出胞：

指某些大分子物质或团块由细胞排出的过程。

•如，腺细胞分泌某些酶和粘液

•内分泌腺分泌激素

•神经末稍释放递质等

（五）、细胞膜之间的连接

•缝隙连接（gapjunction），膜上的六聚体蛋白质通道性结构对接（非永久，与细胞间不沟通，受环境因素影响）。

•允许1.0~1.5Kd以下或直径小于1nm的物质通过，包括电解质、氨基酸、葡萄糖和核苷酸等。

使同步性活动成为可能。

见于小肠上皮、心肌细胞上的闰盘结构等。

第二节细胞的跨膜信息传递功能

•一、跨膜信息传递的概念

•跨膜信息传递（transmembranesignalingtransmission）：

许多胞外信号作用于细胞时，不进入细胞内，而是通过细胞膜上的特异蛋白质分子（受体）发生的变构作用，将信息传递到细胞膜内，引起相应的功能改变（如电变化、代谢变化等），该过程叫跨膜信号传递或转导。

二、跨膜信息传递的主要方式

（一）由离子通道介导的跨膜信息传递

受体（receptor）：

指细胞中某些能与激素、递质和其它生物活性物质结合，并引起特定生物学效应的特殊结构。

通常是存在于细胞膜或细胞内的特殊蛋白质，主要是球状蛋白，也有糖蛋白或脂蛋白。

通道（ionchannel）可分为化学门控通道（chemically-gatedchannel）和电压门控通道（voltage-gatedchannel）。

毒蕈碱受体（M型受体）

（二）由G蛋白耦联受体介导的跨膜信息传递

•G蛋白：

鸟苷酸结合蛋白的简称，有10多种亚型，其结构和功能极为相似。

G蛋白由α、β和γ3个亚单位组成，α亚单位起催化作用。

无活性的G蛋白（抑制性G蛋白）与1分子GDP结合；已激活的G蛋白（兴奋性G蛋白）其α亚单位与1分子GTP结合，并与其它2个亚单位分离，影响相邻的离子通道的通透性，或者对膜的效应器酶（如腺苷酸环化酶）起催化作用，后者的激活可引起胞浆中第二信使（如cAMP）的增加或减少。

G蛋白激活后，通过膜上的效应器酶，引起第二信使的改变，产生生物学效应。

效应器酶如：

腺苷酸环化酶磷脂酶C磷脂酶A2等

•第二信使：

细胞内传递激素携带的调节信息的特殊化学物质，称为第二信使。

含氮类激素的第二信使为cAMP，甾体类激素的第二信使为细胞内的激素-受体复合物。

此外，Ca2+、cGMP、前列腺素、三磷酸肌醇（IP3）和二酰甘油（DG）也可作为第二信使。

（三）由酪氨酸激酶受体介导的跨膜信息传递

•酪氨酸激酶受体是一类贯穿脂质双层的膜蛋白,其膜外有与配体结合的位点,膜内侧面的一端具有酪氨酸激酶结构域,因此得名.当配体与膜外的结合位点结合，直接激活膜内侧的酪氨酸激酶结构域,使受体自身或细胞内的靶蛋白磷酸化,将信号传入细胞内。

•如胰岛素和细胞生长因子等就是通过其受体的酪氨酸激酶活性,将信号传入核内,影响基因的转录。

•生长激素及其受体的作用机理也与酪氨酸激酶活性有关，却复杂得多。

•GH+2GHR→GH/GHR复合物→胞内信号传导（不祥）。

已知：

酪氨酸激酶（JAK2）、蛋白激酶C（PKC）和细胞分裂素激活蛋白激酶（MAPK）等参与此过程。

•GHR没有内在的JAK2活性,但可与胞质JAK2结合，使2分子的JAK2相互磷酸化而活化，进一步使GHR的酪氨酸磷酸化，GHR活化，促进其它调节因子与GHR结合；

•活化的JAK2一方面激活转录因子STATs,使STATS二聚化后，转入核内与特异性的DNA应答元件结合，促进基因的转录，影响基因的表达;另一方面，JAK2引起第二信使的释放,如二酯酰甘油（DAG）、Ca2+、NO等，进一步激活MAPK、PKC、磷酸酯酶A和磷脂酰肌醇激酶（PI3K）等，通过这些路径调节代谢和酶活力等。

•GnRH;aproteinkinaseC（PKC）-dependentgrowthhormonesecretagogue促性腺激素释放激素

•DA,dopamineacAMP-PKAdependentfactor多巴胺

第三节细胞的兴奋性和生物电现象

•一、细胞的兴奋性

•

（一）兴奋性和兴奋的含义

•兴奋性（excitability）：

细胞受到刺激后具有产生动作电位的能力或特性，称为兴奋性。

•兴奋（excitation）：

细胞受刺激后产生了动作电位，称为兴奋。

几乎所有活组织或细胞都具有兴奋性，只是反应的灵敏度和反应的表现形式有所不同。

通常以神经和肌细胞，以及某些腺细胞表现出较高的兴奋性，因此被称为可兴奋细胞或可兴奋组织。

（二）刺激引起兴奋的条件

1.刺激的强度

•阈强度（thresholdintensity）：

引起组织细胞产生兴奋的最小刺激强度。

•阈刺激阈下刺激阈上刺激

•2.刺激的持续时间

•3.强度-时间变化率

•强度-时间变化曲线

•基强度（rheobase）时值（chronaxie）

（三）组织兴奋性的变化

绝对不应期（absoluterefractoryperiod）相对不应期（relativerefractoryperiod）超常期（supranormalperiod）

低常期（subnormalperiod）

•绝对不应期（0.3ms）、相对不应期（3ms）、超常期（12ms）、低常期（20ms）—哺乳动物A类神经纤维。

二、细胞的生物电现象

•生物电现象：

细胞在静息或活动状态下伴随的各种电现象（离子电流、溶液导电、静息电位、动作电位等）。

极化（polarization）：

静息状态下，细胞膜外为正电位，膜内为负电位的状态，称为极化。

去极化（depolarization）：

生物膜受到刺激或损伤后，膜内外的电位差逐渐减小，极化状态逐步消除，此过程称为去极化。

超极化（hyperpolarization）：

原有极化程度增强，静息电位的绝对值增大，兴奋性降低的状态。

复极化（repolarization）：

由去极化状态恢复到静息时膜外为正、膜内为负的极化状态的过程，称为复极化。

1.静息电位的概念

•静息电位（restingpotential）：

细胞未受刺激时，存在于膜内外两侧的电位差。

静息电位形成的机理：

是K+的平衡电位。

K+的平衡电位（equilibriumpotential）：

当膜内外K+浓度差所形成的向外扩散力量和阻止K+继续外流的电场力达到动态平衡时，K+的净通量为零，此时所形成的电位差稳定于某一数值而不再增加，此电位差称为K+的平衡电位。

（二）动作电位

•1.动作电位的概念

•动作电位（actionpotential，AP）：

细胞膜受到刺激后，在静息电位的基础上膜两侧电位所发生的快速、可逆的倒转和复原过程。

2.动作电位形成的机理

锋电位（spikepotential）：

构成动作电位主要部分的一次短促而尖锐的脉冲样变化，是细胞兴奋的标志。

后电位（afterpotential）：

继锋电位之后出现的电位波动，可分为负后电位（去极化后电位）和正后电位（超极化后电位）。

它代表细胞兴奋后兴奋性的恢复过程。

3.动作电位传导

•

（1）无髓神经纤维的传导：

局部电流学说

•

（2）有髓神经纤维的传导：

跳跃式传导

第三章血液生理

•一、体液与内环境

•体液

•细胞内液（占体重40%）细胞质

•细胞外液（占体重20%）

•其中1/4-血浆

•3/4-组织液、淋巴液、脑脊液、尿液等

•

二、血液的主要生理功能

1.运输功能2.缓冲功能3.参与生理性止血4.机体的防御功能5.维持体温的相对恒定

第一节、血液的组成及性质

•一、血液的组成

（一）生物学组成

血细胞：

红细胞、白细胞、血小板

血浆：

血液流出后，加入抗凝剂，其中的液体部分。

血清：

血液流出后，发生血液凝固后的液体部分

血浆与血清的区别：

血清中不含纤维蛋白原，凝血因子数量相对较少。

（二）化学组成

全血：

水（80%），固体物（无机物、有机物）

血浆蛋白经电泳后可分为三种

白蛋白.球蛋白.纤维蛋白原

抗体（antibody,Ab）：

均为糖蛋白，与抗原非共价结合。

:

定义：

机体免疫细胞被抗原激活后，由分化成熟的终末B细胞---浆细胞，合成、分泌的一类能与相应抗原特异性结合的具有免疫功能的球蛋白。

作用：

1、直接中和病毒、细菌、毒素

2、介导细胞免疫应答，促进巨噬细胞吞噬作用，T细胞和NK细胞的杀伤作用

3、激活补体系统，以发挥溶菌作用。

抗体的水解片段

木瓜蛋白酶（Papain）IgG

Fab段（fragmentofantigen-binding,抗原结合片段）

Fc段（fragmentcrystalizable,可结晶片段）

胃蛋白酶（Pepsin）IgG

F（ab′）2

pFc′

各类免疫球蛋白的特性和功能

二、血液理化特性

1.血液的比重（1.050-1.060）

2.血液的黏滞性主要决定于血细胞数

血液：

4~5血浆：

1.6~2.4

3.血浆渗透压0.85%NaCl

4.酸碱度7.2~7.5

第二节血细胞及其功能

•一、红细胞生理

•

（一）红细胞的形态和数量

•1、形态：

双凹圆盘形，无核，但驼科和鹿科动物的成熟红细胞为卵圆形。

•平均直径：

兔7.1，马5.4，牛5.6，猪6.2，人8μm，鸡7.5~12（10.7×7.1），鸭12.8×6.6。

是进化特征：

自身代谢弱、耗能低，表面积/体积之比较球形大，气体扩散面积大；扩散距离短；利于红细胞的变形，挤过口径比它小的毛细血管、血窦空隙。

•脾窦（splenicsinusoid）：

宽约12～14μm形状不规则，相互吻合成网，位于脾索之间。

窦壁由长杆状内皮细胞纵向排列而成，细胞间隙2～5μm内皮外基膜不完整，网状纤维环绕血窦。

形成栅栏状多缝隙结构，有利于血细胞的穿透。

窦壁附近有较多的巨噬细胞。

2、数量：

人400-500万/mm3

•机体的红细胞数目、Hb含量之一或二者均低于正常值时，可判定为贫血。

•主要原因：

营养不良（缺Fe、Cu、V）、受伤失血或寄生虫侵袭（肠道蠕虫或虱）及理化因素。

X-线、苯对骨骼造血有毒害作用。

妊娠或泌乳时也可能低于正常。

•

（二）、红细胞的生理特性

•1.选择通透性：

对于离子具有选择通透性

2、渗透脆性：

红细胞在低渗溶液中会发生溶血现象，说明红细胞具有渗透脆性

等渗溶液（临床、生理实验中，5%葡萄糖）（0.42%,0.35%人）

等张溶液——不能自由通过细胞膜/尿素（1.9%是等渗溶液却不是等张溶液，可使红细胞发生溶血）。

3、悬浮稳定性：

红细胞在血液中悬浮、不易下沉的特性。

生病时血沉加快

•二、白细胞生理

•1、分类：

分成五种

•中性粒细胞.嗜酸性粒细胞.嗜碱性粒细胞.单核细胞.淋巴细胞

2、白细胞的生理功能

名称百分比主要功能

三、血小板生理

•

（一）血小板的形态、数量

•循环血液中的血小板是无色、无核的透明小体，比红细胞小。

•血小板的数量（人150~350×109/L）可随机体情况而发生变化，如剧烈运动和妊娠期显著增加（妊娠诊断），大量失血和组织损伤时则显著减少。

血涂片扫描电镜图，黄色为血小板，绿色淋巴细胞，玫瑰色为单核细胞

（二）血小板的生理功能

加速血液凝固过程

促进止血

保持血管壁的完整性：

沉着、填补、融合。

血小板太少时（150~350×1019/L，50以下时），上述功能难以完成，易出血。

微小创伤或仅血压增高也使皮肤和粘膜下出现出血瘀点，甚至大块紫癜。

（三）生理止血

1.小血管收缩

2.形成松软的止血栓

3.形成坚硬的止血栓

四、血细胞的生成与破坏

（一）造血过程的调节

（二）红细胞生成的调节

•1.红细胞生成所需的主要原料：

蛋白质和铁

•与红细胞成熟和发育相关的重要因子：

叶酸和VB12）作为DNA合成时的辅酶。

2.红细胞生成的调节

•促红细胞生成素（EPO）奥运会禁用的兴奋剂。

•其他激素（雄激素、甲状腺激素和生长激素）

第三节、血液凝固

•

（一）定义：

血液凝固是指血液由溶胶状态转变为凝胶状态的过程，它包含着由一系列凝血因子参与的、复杂的蛋白质的酶解反应，其最后阶段表现为血浆中的可溶性的纤维蛋白原转变为不溶性的丝状纤维蛋白。

（二）凝血因子

•血浆与组织中直接参与血液凝固的物质，称为凝血因子。

根据其发现的先后顺序，由国际凝血因子命名委员会以罗马数字编号命名，共有12种，即凝血因子Ⅰ-ⅩIII。

除钙离子与磷脂以外，其余已知的凝血因子都是蛋白质，绝大多数是蛋白酶，它们在血液中都是以无活性的酶原形式存在，必须通过其他酶的水解作用才具有酶的活性。

（三）、血液凝固的步骤

1.内源性凝血途径

参与凝血的全部凝血因子都来自血液的凝血途径。

2.外源性凝血途径

指凝血的组织因子（组织凝血激酶，Ⅲ因子）是来自组织，而不是来自血液的凝血途径，故又称为凝血组织因子途径。

（四）、抗凝和促凝措施

•1.机械因素.2.温度因素.3.化学因素（柠檬酸钠、草酸盐）.4.生物学因素（肾上腺素、维生素K、肝素、双香豆素等）

•

•第四节、纤维蛋白的溶解

（一）纤溶的概念