第三十九章生理之美三  学医路漫漫

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阈值,网络的一个本征,临界点

以人工智能的框架来理解生理,再反过来以生理的知识搭建人工智能,这是一个耦合的过程。如神经系统的模拟,以反射作为基本单位

不同的调节方式是不同颗粒度的层次,是网络的分布的结果:神经,体液(激素也是多层次的调节),自身调节(如同心肌的异长自身调节和肾血流量的稳定)。这是静态的划分,其高维结构是动态的,即有正反馈和负反馈和前馈反馈等等的过程。以上都是网络的选择性表达。网络的本征是稳态,这是一系列的变量的相对关系(静态描述)还有相对关系的相对关系(动态),体现于各个层次:细胞,组织,器官,系统。

网络的分布势必造成一定的势差,而膜的出现奠定生物的生命活动基础。以膜为交换界面,可以模拟为电脑的系统,可以处理输入输出:脂质膜是动态流动的(提供动力),膜两侧不对称(分布的结果),细胞膜上相连的糖链主要发挥细胞间“识别”的作用(匹配运算),膜蛋白有多种不同的功能(模块化的概念处理)-------结构。需要与运动耦合:物质转运和膜的更新(一)被动转运:包括单纯扩散和易化扩散两种形式(二)主动转运,包括原发性主动转运和继发性主动转运。其整体的本征是离子浓度的变化

脂溶性分子和非脂溶性分子的运动性质是一种分布,依靠能量,载体依赖区分。出胞和入胞作用是模式化的本征

膜受体的识别是网络的运算,生物电则是更大范围的本征:周期化的离子泵运动,更本征的是概率对整体的影响和结果表达的分布-----静息电位(本征式的标志)和动作电位(运动形式)

静息电位:膜两侧存在离子浓度差,主要对k+通透(概率),是动态平衡的结构,是其他运动的基础架构(网络的选择性表达)

动作电位:na+内流所致,可逆的变换,可以接受刺激和输出处理,是逻辑运算的模块,其集合可以产生复杂的网络。对初始刺激敏感(感受器的分布),离子浓度梯度和电化学梯度的对抗性平衡利于变化的扩大(≥阈刺激→细胞部分去极化→na+少量内流→去极化至阈电位水平→na+内流与去极化形成正反馈(na+爆发性内流)→达到na+平衡电位(膜内为正膜外为负)→形成动作电位上升支)对通道蛋白的处理是关键,浓度差和电位差的耦合

神经末梢兴奋(接头前膜)发生去极化→膜对ca2+通透性增加(概率的处理)→ca2+内流→神经末梢释放递质ach通过接头间隙扩散到接头后膜(终板膜)并与n型受体结合→终板膜对na+、k+(以na+为主)通透性增高→na+内流→终板电位→总和达阈电位→肌细胞产生动作电位

变化是网络的选择性表达,即路径坍缩。不是组合的组合爆炸性增长

肌肉收缩过程:

肌细胞膜兴奋传导到终池→终池ca2+释放→肌浆ca2+浓度增高→ca2+与肌钙蛋白结合(浓度的倾向性,概率)→原肌凝蛋白变构→肌球蛋白横桥头与肌动蛋白结合→横桥头atp酶激活分解atp→横桥扭动→细肌丝向粗肌丝滑行→肌小节缩短

血液是循环的另一个层次,如同膜,是运输和缓冲机制。渗透压维持平衡

上火,本能分泌一定的液体,可以扩散为交感神经的兴奋,神经递质的释放等等的行为

脉搏是一定的搏动形式,可以视为多维度的函数耦合,我们可以分解出一定模式的组合对应一定的网络变化。舌苔的变化也是网络的本征

持续的作用维持一定的紧张度是网络的性质

神经递质和受体是网络的作用,其分布,密度,作用方式,程度等等。人体的不同运动是整体的矩阵,如血压,阻力(血液)就是一个本征

m受体,大多数副交感神经节后纤维,心脏活动抑制,非血管平滑肌收缩,血管平滑肌舒张,腺体分泌增加,瞳孔缩小;n1节后神经,小剂量肌肉收缩;大剂量肌肉麻痹

a1去甲肾上腺素,血管,尿道平滑肌收缩,肠平滑肌松弛,心脏收缩力增加;

β1肾上腺素,正性肌力,传导,频率;β2平滑肌(血管,胃肠道,支气管,尿道)松弛

在接头前膜无ca2+内流的情况下,ach有少量自发释放,这是神经紧张性作用的基础,维持一定的紧张度,如同动态平衡

细胞膜在不同状态下对不同离子的通透性不同,网络的分布,运动的基础

细胞膜糖类多数裸露在膜的外侧,可以作为它们所在细胞或它们所结合的蛋白质的特异性标志。这是一种本征

量子层次的多态性是选择性表达的基础,这使得不同环境的表达是最优化的

不同的细胞连接方式,整体和局部的分别体现于分布。其不同层次的趋势是高维结构,如同平滑肌到血管的细胞分布,同时也有功能的,如入球小动脉到出球小动脉的各种渗透压的变化,这是一种分布,不同分布函数的耦合,这是傅里叶分析:多层次的耦合:离子通道(转运体的离子的分布函数的耦合),不同部位对不同离子的通透性和偏向(如肾小管的不同部位对不同离子的倾向),不同的部位对不同的药物也有不同的影响,转运方式

渗透压提供一定的动力(被动运输和电化学梯度),同时还有主动运输的离子通道的开闭

肾小管各段小管液渗透压和流量变化是变化的函


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