生理學學習指南——能量代謝和體溫

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一、基本要求
    掌握:1. 熱價、氧熱價、呼吸商等概念,影響能量代謝的主要因素
    2.基礎(chǔ)代謝的概念及意義
    3.機體的散熱方式
    4.溫度感受器和體溫調(diào)節(jié)(調(diào)定點學說)
    熟悉:1. 能量代謝的測定原理
    2. 機體的產(chǎn)熱
    3. 體溫調(diào)節(jié)中樞
    了解:1. 食物的能量轉(zhuǎn)化
    2. 能量代謝的測定方法
    二、基本概念
    能 量代謝(energy metabolism)、食物的熱價(themal equivalent of food)、食物的氧熱價(thermal equivalent of oxygen)、呼吸商(respiratory quotient)、基礎(chǔ)代謝(basal metabolism)、基礎(chǔ)代謝率(basal metabolism rate, BMR)、體溫(body temperature)、戰(zhàn)栗產(chǎn)熱(shivering thermogenisis)、非戰(zhàn)栗產(chǎn)熱(non-shivering thermogenesis)、輻射散熱(thermal radiation) 、傳導散熱(thermal conduction)、對流散熱(them1a1 convection)、蒸發(fā)散熱(evaporation)、不感蒸發(fā)(insensible perspiration)、發(fā)汗(sweating)或可感蒸發(fā)(sendbie evaporation)、熱敏神經(jīng)元(warm-sensitive neuron)、冷敏神經(jīng)元(cold-sensitive neuron)。
    三、重點與難點提示
    第一節(jié) 能量代謝
    在物質(zhì)代謝過程中伴隨的能量的釋放、轉(zhuǎn)移、儲存與利用稱為能量代謝。
    1. 能量的來源與去路
    機體生理活動所需的能量來源于三大營養(yǎng)物質(zhì):糖、脂肪和蛋白質(zhì),其中最主要的是糖。營養(yǎng)物質(zhì)在體內(nèi)氧化分解時所釋放的能量,約50%直接轉(zhuǎn)化為熱能;其余部分主要以ATP的形式儲存于組織中。最終ATP除對外做功外,其余將轉(zhuǎn)換成熱能。
    2.能量代謝的測定[醫(yī)學 教育網(wǎng) 搜集整理]
    2.1 直接測熱法
    指直接測定機體的產(chǎn)熱,臨床已較少采用。
    2.2 間接測熱法
    在了解以下概念的基礎(chǔ)上根據(jù)一定的公式即可計算出機體產(chǎn)生的熱量。
    2.2.1食物的熱價或卡價
    1克營養(yǎng)物質(zhì)在氧化分解時所釋放出的熱量稱為該物質(zhì)的熱價或卡價。食物在體內(nèi)氧化產(chǎn)生的熱量稱為生物熱價,而體外燃燒時釋放的熱量則稱為物理熱價。糖和脂肪的生物熱價與物理熱價相等,蛋白質(zhì)的生物卡價小于物理卡價。
    2.2.2食物的氧熱價
    某營養(yǎng)物質(zhì)氧化時,消耗1L氧所產(chǎn)生的熱量稱為該食物的氧熱價。各種營養(yǎng)物質(zhì)所釋放的熱量也不相同。
    2.2.3呼吸商與非蛋白呼吸商
    營養(yǎng)物質(zhì)氧化時一定時間內(nèi)CO2的產(chǎn)生量與耗氧O2量的比值稱為呼吸商(respiratory quotient, RQ)。糖、脂肪和蛋白質(zhì)的呼吸商分別為1、0.7和0.8.
    非蛋白呼吸商 除蛋白質(zhì)以外的營養(yǎng)物質(zhì)(糖和脂肪)氧化時一定時間內(nèi)CO2的產(chǎn)生量與耗O2量的比值稱為非蛋白呼吸商(non-protein quotient, NPRQ)
    3. 影響能量代謝的因素
    機體的能量代謝與體表面積成正變。影響能代的因素:(1)肌肉活動:安靜時骨骼肌的產(chǎn)熱量占總熱量的20%,劇烈 運動時可達90%,因此對能量代謝的影響。(2)環(huán)境溫度:在20~30℃ 的環(huán)境中能量代謝最為穩(wěn)定,過高或過低均能增加能量代謝。如溫度每升高1℃,內(nèi)分泌激素(腎上腺素等)分泌增加,增加產(chǎn)熱量。代謝率增加13%?(3)食 物的特殊動力作用:機體在進食后一段時間內(nèi)(1~8 h)產(chǎn)生"額外"熱量的現(xiàn)象,稱食物的特殊動力作用。(4)精神活動:精神緊張時可使不隨意肌緊張加強、交感神經(jīng)興奮和某些激素分泌(如甲狀腺激素)分泌 增加,產(chǎn)熱增多。
    4.基礎(chǔ)代謝
    基礎(chǔ)狀態(tài)下(空腹、清醒靜臥、環(huán)境溫度20~30℃、精神安寧)的能量代謝稱為基礎(chǔ)代謝。單位時間的基礎(chǔ)代謝稱為基礎(chǔ)代謝率 (basal metabolism rate, BMR),單位是KJ/ m2.h.基礎(chǔ)代謝不是機體最低的代謝水平,慢波睡眠期間的代謝水平最低。在臨床上常以相對值來表示,正常值為±15%.在甲亢時或甲減則升高或降低。
    第二節(jié) 體溫
    1. 體溫及其生理波動
    體溫是指身體內(nèi)部或深部的平均溫度。臨床上常用腋窩、口腔或直腸的溫度代表體溫。其中直腸溫度,口腔溫度最低。
    體溫的生理波動 :波動范圍< 1℃
    ① 晝夜節(jié)律:2~6時體溫最低,13~18時。②性別: 成年女性比男性平均高0.3℃,在一個月經(jīng)周期中,以排卵日的體溫最低。③年齡:兒童略高于成人,新生兒和老年人的體溫較低。④肌肉活動:勞動或運動可使 體溫暫時輕度升高。⑤其他:精神因素、環(huán)境溫度等也可引起體溫變化。
    2. 機體的產(chǎn)熱與散熱
    2.1 產(chǎn)熱: 安靜時機體的產(chǎn)熱主要來自內(nèi)臟器官(尤其是肝臟),約占總熱量的56%.勞動或運動時的主要產(chǎn)熱器官是骨骼肌,約占總產(chǎn)熱量的90%.進食、環(huán)境溫度和精神活動等均可影響產(chǎn)熱。
    2.2 散熱的主要部位是皮膚,約占總散熱量的90%,其次是肺、腎等。機體散熱的方式有 : ①輻射:即機體以熱射線的形式向外界散熱。散熱量和皮膚溫度與周圍環(huán)境的溫差以及人體的有效散熱面積呈正變。②傳導:指機體的熱量直接傳給與它接觸的較冷 物體。臨床上用冰袋、冰帽等為高熱病人降溫即利用此原理。③對流散熱:指通過氣體來交換熱量。上述三種方式散熱的條件是皮膚溫度高于環(huán)境溫度。 ④蒸發(fā):包括不感蒸發(fā)和發(fā)汗,不感蒸發(fā)是指皮膚有水分滲出而在未變成液滴之前即已蒸發(fā),或從呼吸道呼出,機體常常感受不到。該活動與汗腺無關(guān),成人每天經(jīng) 此途徑蒸發(fā)水分約1000 ml;發(fā)汗(可感蒸發(fā)) :汗腺分泌汗液而散熱。是環(huán)境溫度高于或接近皮膚溫度時,機體惟一的散熱形式。臨床上對高熱病人用酒精或溫水擦浴,就是利用酒精或溫水的蒸發(fā)速度快來促進 散熱,從而降溫。
    3. 體溫調(diào)節(jié)
    在人和恒溫動物,機體通過神經(jīng)和體液因素等調(diào)控機制,使產(chǎn)熱過程和散熱過程維持相對穩(wěn)定,稱為自主性體溫調(diào)節(jié);而機體在不同的環(huán)境中采取不同的姿勢和行為如增減衣服等以達到保溫或降溫等,稱為行為性體溫調(diào)節(jié)。
    3.1 溫度感受器
    包括外周和中樞溫度感受器, 前者分布在皮膚和內(nèi)臟,對寒冷刺激較敏感。中樞溫度感受器分布在脊髓、延髓、腦干網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)及下丘腦,對溫熱刺激較敏感。
    3.2體溫調(diào)節(jié)中樞與調(diào)定點學說
    體 溫調(diào)節(jié)的基本中樞位于視前區(qū)-下丘腦前部,此處起著調(diào)定點(set point)的作用。當體溫低于該值時冷敏神經(jīng)元興奮,一方面通過使骨骼肌的緊張性增加(如寒顫)和非戰(zhàn)栗產(chǎn)熱等作用使產(chǎn)熱過程增強,另一方面使皮下血管 收縮,以減少散熱。反之,熱敏神經(jīng)元興奮使產(chǎn)熱減少,皮下血管舒張、發(fā)汗等一系列散熱活動加強。
    一、選擇題:
    1.下列哪種物質(zhì)即是重要的貯能物質(zhì),又是直接供能的物質(zhì)?
    A.葡萄糖
    B.肝糖原[醫(yī)學 教育網(wǎng) 搜集整理]
    C.三磷酸腺苷
    D.脂肪酸
    E.磷酸肌酸
    2. 基礎(chǔ)代謝率與下列哪項具有比例關(guān)系?
    A.體重
    B.身高
    C.體表面積
    D.環(huán)境溫度
    E.年齡
    3.關(guān)于能量代謝的描述,正確的是
    A.平靜思考問題時,腦組織產(chǎn)熱量明顯升高
    B.安靜時,腦組織耗氧量與肌組織接近
    C.在睡眠和在活躍的精神狀態(tài)下,腦中葡萄糖代謝明顯不同
    D.精神緊張可致機體產(chǎn)熱量顯著增加
    E.情緒激動時,可直接引起腦組織代謝率顯著增加
    答案:1.C 2.C 3.D
    第八章 尿的生成和排出
    〔A1型題〕
    1 可分泌腎素的結(jié)構(gòu)是腎臟的
    A 致密斑
    B 系膜細胞
    C 間質(zhì)細胞
    D 顆粒細胞
    E 感受器細胞
    2 腎臟致密斑的作用是直接感受
    A 腎血管血壓變化
    B 腎血流NaCl含量變化
    C 腎小管內(nèi)壓變化
    D 腎小管液NaCl含量變化
    E 入球小動脈牽張刺激
    3 腎臟的基本功能單位是
    A 腎小球
    B 腎小體
    C 腎小管
    D 集合管
    E 腎單位
    4 腎臟血液供應(yīng)的特點是
    A 血流量小
    B 血流分布均勻
    C 腎小管 周圍毛細血管內(nèi)血壓高
    D 腎小球毛細血管內(nèi)血壓高
    E 腎血流量易隨全身血壓波動而變化
    5 最易通過腎小球濾過膜的物質(zhì)是
    A 帶負電的小分子
    B 帶正電的小分子
    C 電中性的小分子
    D 帶正電的大分子
    E 帶負電的大分子
    6 促進腎小球濾過的動力是
    A 腎小球毛細血管血壓
    B 囊內(nèi)液體膠體滲透壓
    C 血漿膠體滲透壓
    D 囊內(nèi)壓
    E 全身動脈壓
    7 腎血流量與全身血液循環(huán)相配合主要靠下列哪項來調(diào)節(jié)
    A 自身調(diào)節(jié)
    B 神經(jīng)體液調(diào)節(jié)
    C 負反饋調(diào)節(jié)
    D 正反饋調(diào)節(jié)
    E 前饋調(diào)節(jié)
    8 下列哪種情況可導致腎小球濾過率增高
    A 腎交感神經(jīng)興奮
    B 注射大量腎上腺素
    C 快速靜脈滴注生理鹽水
    D 靜脈滴注高滲葡萄糖液
    E 注射抗利尿激素
    9 靜脈滴注生理鹽水引起腎小球濾過率增加是由于
    A 腎小球毛細血管壓增高
    B 腎內(nèi)壓下降
    C 血漿膠滲壓增高
    D 腎血漿流量增多
    E 囊內(nèi)液膠滲壓下降
    10 交感神經(jīng)興奮時腎小球濾過率下降是由于
    A 平均動脈壓降低
    B 濾過膜通透性降低
    C 囊內(nèi)壓升高
    D 血漿膠體滲透壓增高
    E 腎血漿流量降低
    11 腎小球濾過率是指每分鐘
    A 一個腎單位生成的原尿量
    B 一個腎臟生成的原尿量
    C 兩腎生成的原尿量
    D 兩腎生成的終尿量
    E 一個腎臟生成的終尿量
    12 濾過分數(shù)指下列哪一項的比值
    A 腎小球濾過率/腎血漿流量
    B 腎血漿流量/腎血流量
    C 腎血流量/腎血漿流量
    D 腎小球濾過率/腎血流量
    E 腎血流量/心輸出量
    13 腎炎患者出現(xiàn)蛋白尿是由于
    A 腎小球濾過率增高
    B 腎血漿流量增大
    C 血漿蛋白濃度增高
    D 腎小球濾過膜面積增大
    E 濾過膜上帶負電荷的糖蛋白減少或消失
    14 近球小管重吸收的關(guān)鍵動力是
    A 基側(cè)膜上的Na+ 泵
    B 管腔膜上的同向轉(zhuǎn)運
    C 管腔膜上的逆向轉(zhuǎn)運
    D 管腔膜上的電中性轉(zhuǎn)運
    E 管腔膜 上的生電性轉(zhuǎn)運
    15 下列哪項屬于被動轉(zhuǎn)運
    A 水從低滲透壓側(cè)至高滲透壓一側(cè)
    B Na+ 從低濃度側(cè)至高濃度側(cè)
    C 葡萄糖從低濃度側(cè)至高濃度側(cè)
    D 氨基酸從低濃度側(cè)至高濃度側(cè)
    E 蛋白質(zhì)進入細胞
    16 抑制近球小管的Na+ -H +交換不引起
    A Na+ 排出增多
    B Cl-排出增多
    C 水排出增多
    D HCO3-排出增多
    E 葡萄糖排出增多
    17 腎臟對葡萄糖的重吸收發(fā)生于
    A 近球小管
    B 髓袢
    C 遠球小管
    D 集合管
    E 各段腎小管
    18 近球小管對小管液的重吸收為
    A 低滲重吸收
    B 等滲重吸收
    C 高滲重吸收
    D 受抗利尿激素的調(diào)節(jié)
    E 受醛固酮的調(diào)節(jié)
    19 腎糖閾是指
    A 尿中開始出現(xiàn)葡萄糖時的血糖濃度
    B 腎小球開始濾過葡萄糖時的血糖濃度
    C 腎小管開始吸收葡萄糖的血糖濃度
    D 腎小管吸收葡萄糖的能力
    E 腎小球開始濾過葡萄糖的臨界尿糖濃度 20 腎小管對HCO-3的重吸收
    A 以HCO3-的形式吸收
    B 以CO2的形式吸收
    C 主要在遠球小管進行
    D 滯后于Cl-的吸收
    E 不依賴于H+的分泌
    21 腎小管對H+的分泌增加不引起
    A Na+ 吸收增加
    B HCO3-重吸收增加
    C NH3分泌增加
    D K+分泌增加
    E H2PO4-排出增加
    22 髓質(zhì)高滲梯度建立的主要動力是
    A 近球小管對NaCl的主動重吸收
    B 髓袢升支粗段對NaCl的主動重吸收
    C 遠球小管、集合管對NaCl的主動重吸收
    D 髓袢升支粗段對尿素的主動重吸收
    E 遠球小管、集合管對尿素的主動重吸收
    23 腎臟外髓部滲透梯度的形成主要依賴于
    A 近球小管對NaCl的重吸收
    * B 髓袢升支粗段對NaCl的重吸收
    C 遠球小管對NaCl的重吸收
    D 集合管對NaCl的重吸收
    E 集合管對尿素的重吸收
    24 腎臟內(nèi)髓部滲透梯度的形成主要依賴于
    A NaCl
    B 尿素
    * C NaCl和尿素
    D KCl
    E NaCl和KCl
    25 代謝性酸中毒常伴有高血鉀是由于腎小管
    A H+-Na+交換增強
    B H+-Na+交換增強
    * C H+-Na+交換減弱
    D K+重吸收增強
    E NH4+-K+交換減弱
    26 劇烈運動時尿量減少的主要原因是
    A 體循環(huán)動脈血壓下降
    B 醛固酮分泌增多
    C 腎血流量減少
    D 血漿膠體滲透壓升高
    E 腎小管對水重吸收增加
    27 高血鉀引起代謝性堿中毒是由于腎小管
    A H+-Na+交換增強
    B H+-K+交換增強
    C K+-Na+交換減弱
    D HCO3-重吸收增強
    E NH4+-K+交換減弱
    28 球管平衡是指
    A 近球小管對濾過液的重吸收率為65%~70%
    B 腎小球濾過率等于腎小管吸收率
    C 腎小管的重吸收率為65%~70%
    D 腎小球濾過率隨腎小管吸收率而變化
    E 以上都不是
    29 抗利尿激素的主要作用是
    * A 提高遠曲小管和集合管對水的通透性
    B 增強髓袢升支粗段對NaCl的主動重吸收
    C 提高內(nèi)髓部集合管對尿素的通透性
    D 促進近球小管對水的重吸收
    E 保Na+、排K+、保水
    30 下列可抑制抗利尿激素分泌的因素是
    A 心鈉素
    B 血管 緊張素Ⅱ
    C 血漿晶體滲透壓升高
    D 血壓降低
    E 大量出汗