吴钟琪
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生理学基本知识
吴钟琪
作者单位:410013 长沙,中南大学湘雅医学院
文章对基层医疗卫生人员必须掌握的生理学相关内容进行介绍。
基础医学;生理学
消化道平滑肌的一般特性包括:①慢而不规则的自动节律性运动;②舒缩缓慢;③紧张性;④富于伸展性;⑤特异感受性,对电刺激和刀切割不敏感,对化学、温度和机械牵拉剌激比较敏感。
①胃蛋白酶原:在胃酸作用下变成胃蛋白酶,从而使蛋白质分解为、胨和多肽。根据这一作用原则,消化不良病人服用胃蛋白酶时,常与1%~10%稀盐酸合用。②胃酸(盐酸):激活胃蛋白酶原,使食物蛋白质变性水解;杀死胃内某些细菌;盐酸入小肠上段可剌激胰液、胆汁、小肠液分泌,还可刺激胆囊收缩,并使三价铁还原为易吸收的Fe2+,有助于铁和钙的吸收。③黏液:润滑食物,保护胃黏膜,中和胃酸,保护水溶性维生素B、维生素C不受胃酸破坏。④内因子:与食物中的维生素B12结合成复合物在回肠吸收,故内因子缺乏常致维生素B12吸收障碍,引起巨幼红细胞性贫血,如某些胃次全切除术后出现的贫血。
促胃液素的生理作用为:①刺激胃黏膜细胞增殖;②刺激壁细胞分泌盐酸和主细胞分泌胃蛋白酶原;③刺激胃窦与肠运动,有利于胃排空;④刺激胰液、胆汁和肠液分泌;⑤抑制幽门与回盲括约肌收缩。
胆汁的作用为:①乳化脂肪;②激活胰脂肪酶;③刺激肠蠕动,抑制细菌生长;④激活胰蛋白酶原;⑤中和胃酸;⑥胆盐可刺激肝细胞分泌胆汁;⑦胆盐可溶解胆固醇性结石。
人在清醒、安静状态下,不受肌肉活动、环境温度、食物、精神紧张等因素影响时的能量代谢率称为基础代谢率(BMR)。测定BMR时必须控制以下条件:①清晨未进餐时测量;②测量前不做费力活动,安静平卧>0.5 h;③室温控制在20~22℃。
BMR的正常范围为±(10%~15%)。甲亢时BMR比正常值高25%~80%。甲状腺功能低下时BMR较正常值低20%~40%。
①辐射:机体热量以热射线形式传给外界较冷的物体。②传导:机体热量直接传至与之接触的较冷物体。③对流:通过气体或液体的流动带走机体的热量。④蒸发:通过汗液蒸发带走机体热量。
当环境温度低于体温时,以辐射、传导、对流方式散热为主。当环境温度高于或等于体温时,则以蒸发散热为主。
①排泄代谢尾产物和异物:如尿素、尿酸、肌酐及某些药物等。肾功能不全时,这些尾产物排泄障碍,致使血中尿素氮增高。②调节水盐代谢:水的调节受抗利尿激素及渴觉的控制,盐的代谢受醛固酮的调节。③维持酸碱平衡:肾脏有排酸保碱功能。④生成激素:如促红细胞生成素、肾素、1,25-(OH)2D3、前列腺素等。
①肾小球的滤过:一部分血浆被滤出形成原尿。②肾小管的重吸收:原尿流经肾小管时,许多物质被重吸收回血液,如葡萄糖全部被重吸收,水、NaCl大部分被重吸收,尿素小部分被重吸收。③肾小管的分泌、排泄:分泌H+、K+、NH3,排泄少量肌酐。
原尿量100~200 L/d,原尿中有葡萄糖和微量蛋白质,含Na+多,pH值偏碱性。
终尿量1~2 L/d,尿中无葡萄糖,无蛋白质,含Na+少,pH值偏酸性。
单位时间(每分钟)内,两肾生成的原尿量称为肾小球滤过率,它可作为衡量肾功能的重要指标。
①肾小球滤过率:肾小球滤过率增加时,近曲小管重吸收率增加,反之则减少。近曲小管重吸收的量总是占肾小球滤过量的60%~70%,此现象称球-管平衡。②肾小管液的溶质浓度:管腔液的溶质浓度增加时,晶体渗透压升高,肾小管对水的重吸收减少而导致利尿,称渗透性利尿,如高渗葡萄糖和甘露醇的利尿作用。③肾小管细胞重吸收功能改变:氨苯蝶啶、氢氯噻嗪、呋塞米抑制肾小管重吸收Na+、Cl-,导致排钠性利尿。④神经体液因素:抗利尿激素能促进远曲小管、集合管重吸收水,醛固酮能促进远曲小管、集合管Na+-K+交换,保Na+、排K+、保水,甲状旁腺激素有保钙排磷的作用,心钠素能排钠利尿、扩张血管、降低血压。
①泌H+换Na+(H+-Na+交换)。②泌K+换Na+(K+-Na+交换)。
H+-Na+交换与 K+-Na+交换有竞争作用,如酸中毒时H+-Na+交换占优势,K+-Na+交换受抑制,因此,酸中毒常伴高钾血症。③泌NH3换Na+(NH4+-Na+交换)。④排出过多的碱:如代谢性碱中毒时,血浆中过多的NaHCO3从尿排出。血浆中NaHCO3含量可反映体内酸碱平衡情况,临床上测定血浆CO2结合力可协助诊断酸中毒或碱中毒。
①水利尿:是指大量饮清水后,由于血浆晶体渗透压降低,反射性地使抗利尿激素(ADH)合成和释放减少,远曲小管和集合小管对水的重吸收减少。②渗透性利尿:是指肾小管溶液中的溶质浓度升高,使肾小管液晶体渗透升高,从而妨碍肾小管(尤其是近端小管)对水、Na+的重吸收,使水、Na+的排出增多。如注射高渗葡萄糖、甘露醇引起的利尿。
正常血糖浓度为4.4~6.7 mmol/L,当血液中葡萄糖浓度>10.08 mmol/L时,尿中开始出现葡萄糖。通常将不出现尿糖的最高血糖浓度称为肾糖阈,正常人为8.96~10.08 mmol/L。
①需适宜刺激:如声波是听觉细胞的适宜刺激,光波是视觉细胞的适宜剌激。②感觉阈值:刚刚引起感觉的最小刺激强度,叫感觉阈值。任何感受器兴奋都有感觉阈值,低于阈值的刺激不能引起感觉。③换能作用:感受器将刺激能量转变为神经冲动(即动作电位),称为换能作用。每种感受器都可视为特殊的生物换能器。④有适应现象:恒定强度的剌激持续作用于感受器时,传入神经冲动的频率逐渐减少,称为感受器的适应。
视力又叫视敏度,是眼分辨物体细微结构的最大能力,也就是看清物体上距离最小的两点的能力。视力测定是检测视觉功能的一个重要指标,近视、远视、散光等均可致视力降低。
眼的调节功能包括晶状体变凸、瞳孔缩小和视轴会聚3个方面。①晶状体变凸:看远物时,交感神经兴奋,睫状体辐射状肌收缩,睫状体后移,悬韧带被拉紧,晶状体变扁平,曲率变小,平行光线聚焦于视网膜;看近物时,副交感神经兴奋,睫状体环状肌收缩,睫状体向前移动,悬韧带松弛,晶状体前凸,曲率增加,使分散光线聚焦于视网膜。②瞳孔缩小:看远物时瞳孔散大,以增加入眼光量;看近物时瞳孔缩小,以减少入眼光量和折光系的球面像差与色相差。③视轴会聚(辐辏):看远物时视轴平行,看近物时视轴会聚,从而使物像落在两眼视网膜的相称位置上。
瞳孔反射包括光反射和调节反射。①光反射:强光使瞳孔缩小,弱光使瞳孔散大,称为光反射或对光反射。光照单侧瞳孔使双侧瞳孔缩小,称为互感性光反射。光反射的意义在于调节进入眼球的光量。②调节反射:看远物时瞳孔散大,看近物时瞳孔缩小,称为瞳孔调节反射或瞳孔近反射。其意义是减少球面像差和色相差,增加视觉的准确度,减少角膜曲度不规则所造成的散光。
①使瞳孔缩小的因素:强光刺激、视近物、副交感神经兴奋、拟胆碱药(如毒扁豆碱等)、吗啡、有机磷农药中毒等均可使瞳孔缩小。②使瞳孔散大的因素:暗光、看远物、交感神经兴奋、抗胆碱药(如阿托品等)、拟肾上腺素药(如去氧肾上腺素、肾上腺素等)、缺氧、窒息、深麻醉、动眼神经麻痹、眼压升高等均可使瞳孔散大。
①视锥细胞:主要分布在视网膜的中央部分,感受强光刺激,产生明视觉,并能分辨颜色。②视杆细胞:主要分布于视网膜的周边部分,对弱光敏感。视网膜中央凹处全为视锥细胞,只有明视觉和色觉,周边部兼有明、暗两种视觉,无色觉。
人对红、绿、蓝3种颜色部分或全部缺乏辨别能力称为色盲。只对一种颜色缺乏辨别能力称为单色盲。如对红色缺乏辨别能力称为红色盲,对绿色缺乏辨别能力称为绿色盲。由于蓝色盲极为罕见,因而对红、绿两色缺乏辨别能力实际上就是全色盲。色盲是遗传性疾病。
眼的屈光系统不能把远处的光线恰好聚焦在视网膜上称为屈光不正。如果焦点落在视网膜前,则称为近视。焦点落在视网膜后,则称为远视。如果屈光系统(多为角膜)呈不平的镜面,使同等距离不同径线的光线不能同时聚成一个焦点,称为散光。
纠正办法:近视眼配戴凹透镜,远视眼配戴凸透镜,散光配戴圆柱镜片或球柱联合镜片。
人体汗腺分为大汗腺与小汗腺。大汗腺局限于腋窝与阴部,与体温调节无关。小汗腺中的活动汗腺分布于全身皮肤,在温热性发汗中起主要作用。其支配神经为交感胆碱能纤维,末梢释放乙酰胆碱。汗腺通过分泌汗液排泄代谢尾产物,并通过蒸发散热调节体温。
内脏痛觉的特点为:①缓慢持续,定位不精确;②伴随不安与恐怖感;③有牵涉痛(即放射痛);④对牵拉、缺血、痉挛、炎症敏感,对切割、烧伤不敏感。
内脏疾病引起同一神经节段支配的体表皮肤疼痛或痛觉过敏称为牵涉痛。例如:心脏疾病牵涉心前区、左臂尺侧、左肩痛;胃、胰疾病牵涉左上腹和(或)肩胛间区痛;肝胆疾病牵涉右肩胛区痛;肾结石牵涉腹股沟痛;阑尾炎牵涉上腹部和(或)脐周痛。
动物出现伸肌紧张亢进(角弓反张)的现象叫去皮质强直。中脑水平受损害时可出现去皮质强直现象。因此,去皮质强直现象提示病变侵犯脑干,预后不佳。
小脑的功能为:①维持身体平衡;②调节肌紧张;③协调随意运动,损之则表现为肌无力和随意运动失调(小脑性共济失调)。
自主神经的特点为:①支配心肌、平滑肌和腺体的传出神经;②节前神经元不直达效应器,须经外周神经节换神经元,节后纤维才能到达支配的效应器;③不受意识控制,但受精神因素影响。
由内分泌腺、分散的内分泌细胞和某些神经细(如下丘脑的视上核与室旁核)所分泌的高效能生物活性物质统称为激素。
①含氮激素:包括肽、蛋白质类激素(如激肽、肾素、血管紧张素、促甲状腺激素、黄体生成素、卵泡刺激素等)和胺类激素(如去甲肾上腺素、肾上腺素、甲状腺激素等)。②类固醇激素(又叫甾体激素):如氢化可的松、醛固酮、睾酮、黄体酮等。③固醇类激素:如1,25-(OH)2D3。
激素的作用为:①与神经系统配合,调节机体各种功能;②影响中枢神经系统和自主神经系统的发育与活动,与学习、记忆、行为有关;③调节物质代谢与水盐代谢,维持稳态;④促进细胞的分裂、分化、发育、成熟、衰老;⑤促进生殖器官的发育、成熟,调节妊振、泌乳等生殖过程。
①生长激素:促进蛋白质合成和生长发育。②生乳素:促进并维持乳腺泌乳。③黑色细胞刺激素(促黑素):激活黑素细胞中的酪氨酸酶,从而促使酪氨酸转变为黑色素。病理情况下,使皮肤颜色加深。④促甲状腺激素:促进甲状腺细胞增殖并合成分泌甲状腺激素。⑤促肾上腺皮质激素:促进肾上腺皮质束状带与网状带增殖,并使糖皮质激素(氢化可的松)合成分泌增加。⑥促性腺激素:卵泡剌激素(FSH),刺激卵泡生长发育,在黄体生成素的协助下使卵泡分泌雌激素。在男性则促进曲细精管的发育和精子生成,故又称配子生成素;黄体生成素(LH),与FSH协同作用使卵泡分泌雌激素,促使卵泡成熟排卵,并使排卵后的卵泡形成黄体。在男性则刺激间质细胞分泌雄激素,故又称间质细胞刺激素。
①调节躯体生长:促进骨和软组织的增长,表现为身材的增长,故又称躯体刺激素。幼年生长激素不足导致侏儒症,过多则导致巨人症。成年人生长激素过多导致肢端肥大症。②调节物质代谢:促进蛋白质合成与脂肪分解,抑制葡萄糖的利用,使血糖升高,故生长激素长期增高的巨人症常伴有糖尿病。
①促进新陈代谢,加速物质的氧化,增加耗氧量和产热量,使基础代谢率增高。②促进生长与发育:对维持骨骼和神经系统的生长发育很重要,幼年甲状腺功能低下使身体矮小,智力低下,称为呆小病。③对各系统的影响:提高中枢神经系统的兴奋性,故甲状腺功能亢进症病人失眠、情绪急躁、神经过敏、手指震颤,同时还有心率增快、心排血量增加、外周阻力降低、脉压加大,以及促使皮肤多汗潮湿、促进消化道分泌和运动、食欲旺盛等。
血钙含量<2.125 mmol/L(8.5 mg/dL)称为低钙血症。
影响血钙水平的激素有3种。①甲状旁腺激素:保钙排磷,血钙升高。②1,25-(OH)2D3:保钙保磷,血钙升高。③降钙素:排钙排磷,血钙降低。
胰岛素的生理功能为:①降低血糖;②促进蛋白质合成,抑制其分解;③促进葡萄糖转变成中性脂肪,抑制脂肪水解,血中游离脂肪酸降低,故胰岛素分泌不足时,除使血糖升高外,尚伴有高脂血症和高酮血症。此外,前两种作用都伴有血钾向细胞内转移,使血钾降低,故使用胰岛素时应注意补钾。
①糖皮质激素:如氢化可的松、皮质醇等。②盐皮质激素:如醛固酮等。③性激素:包括雄激素和少量雌激素。
①调节Na+、K+代谢,保钠、排钾、保水。临床测尿Na+/K+比值来衡量血液醛固酮的水平。比值增大,提示血液醛固酮水平低;反之,比值减小,提示血液醛固酮水平升高。②调节细胞外液量:醛固酮升高时,引起钠水潴留,细胞外液量增加,血压升高。相反,醛固酮降低时,钠水排出,细胞外液量减少,血压降低。③调节酸碱平衡:醛固酮减少时,钠水重吸收减少,排K+减少,泌H+减少,导致酸中毒和高血钾。相反,醛固酮增加时,钠水重吸收增加,排K+增加,泌H+增加,引起碱中毒和低血钾。④除促进泌钾外,还促进泌H+和泌氨。⑤增强血管对儿茶酚胺的敏感性。
①物质代谢:升高血糖,促进蛋白质分解并抑制合成,促进脂防分解,血脂升高,使体脂重新分配,出现向心性肥胖和满月脸。②水盐代谢:排钠、排水。③对各器官系统的作用:使淋巴细胞和嗜酸性粒细胞减少,临床用氢化可的松治疗淋巴性白血病和淋巴肉瘤;提高血管对儿茶酚胺的敏感性;使胃酸和胃蛋白酶增加,黏液减少,故溃疡病慎用;脱钙,骨蛋白合成减少,久用易致病理性骨折;蛋白质合成减少,分解增强,出现肌无力;刺激Ⅱ型肺泡细胞产生二软脂酰卵磷脂,有利于肺的扩张,妇产科用来防止婴儿肺萎陷。④参与应激,对机体有保护作用。
睾丸的曲细精管产生精子,睾丸的间质细胞产生雄激素。
雌激素、孕激素和少量雄激素。
主要作用是保证受精卵的着床和维持妊娠。
①助孕:促进子宫内膜增生、分泌,为着床做准备;形成蜕膜为孕卵提供营养物质。②安胎:抑制子宫收缩,降低子宫紧张度和对缩宫素的敏感性,临床常用黄体酮治疗先兆流产。③抑制排卵:孕激素抑制下丘脑产生黄体生成素释放激素,使黄体生成素减少,故孕激素配合雌激素抑制排卵,用于避孕。④阻碍精子通过女性生殖道:使宫颈黏液变稠,精子不易进入输卵管,并抑制输卵管运动。⑤促进乳房腺泡发育。⑥产热作用:孕激素代谢产物苯胆烷醇酮可使排卵后体温升高1℃,临床利用排卵前体温短暂降低,排卵后又复升这一特点作为确定排卵日期的方法之一。⑦使平滑肌松弛,多次妊娠妇女易患子宫脱垂和痔疮。
促激素是指腺垂体分泌的促进其靶内分泌腺(甲状腺、肾上腺皮质、性腺)组织增生并分泌激素的总称。这些激素包括促甲状腺激素(TSH)、促肾上腺皮质激素(ACTH)、黄体生成素(LH)和卵泡刺激素(FSH)等。
①应激反应:是指环境急剧变化或各种伤害性刺激引起以“下丘脑-腺垂体-肾上腺皮质系统”活动增强为主的反应,血中ACTH和糖皮质激素(氢化可的松)浓度立即增高,以进一步提高机体耐受伤害性刺激的能力。这类激素也称为“保命激素”。②应急反应:是指环境急剧变化或各种伤害性刺激引起以“交感神经-肾上腺髓质系统”活动增强为主的反应,血中肾上腺素和去甲肾上腺素浓度增高,整体紧急总动员,提高适应能力,以应对环境急变。这类激素也称为“警觉激素”。
(摘自:湖南科学技术出版社《医学临床“三基”训练·一级医院全科医学分册》)
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1672-7185(2016)08-0034-05
10.3969/j.issn.1672-7185.2016.08.011
2016-06-28)