《⽣理学》思考题第⼀章思考题
1. ⽣理学研究为何必须在器官和系统⽔平、细胞和分⼦⽔平以及整体⽔平进⾏?
⼈体⽣理学研究⼈体功能,由于⼈体功能取决于各器官系统的功能,各器官系统的功能取决于组成这些器官系统的细胞的功能,细胞功能⼜取决于亚细胞器和⽣物分⼦的相互作⽤。所以,要全⾯探索⼈体⽣理学,研究应在整体⽔平、器官和系统⽔平以及细胞和分⼦⽔平上进⾏,并将各个⽔平的研究结果加以整合。2. 为什么⽣理学中⾮常看重稳态这⼀概念?
⼈体细胞⼤部分不与外界环境直接接触,⽽是浸浴在细胞外液(⾎浆、淋巴液、组织液等)之中。因此,细胞外液成为细胞⽣存的体内环境,称为机体的内环境。细胞的正常代谢活动需要内环境理化因素的相对恒定,使其经常处于相对稳定状态,这种状态称为稳态或⾃稳态。稳态的维持是机体⾃我调节的结果,其维持需要全⾝各系统和器官的共同参与和相互协调。稳态具有⼗分重要的⽣理意义。因为细胞的各种代谢活动都是酶促反应,因此,细胞外液中需要⾜够的营养物质、O2和⽔分,以及适宜的温度、离⼦浓度、酸碱度和渗透压等。细胞膜两侧⼀定的离⼦浓度和分布也是可兴奋细胞保持其正常兴奋性和产⽣⽣物电的重要保证。稳态的破坏将影响细胞功能活动的正常进⾏,如⾼热、低氧、⽔与电解质以及酸碱平衡紊乱等都将导致细胞功能的严重损害,引起疾病,甚⾄危及⽣命。因此,稳态是维持机体正常⽣命活动的必要条件。在临床上,若某些⾎检指标在较长时间内明显偏离正常值,即表明稳态已遭到破坏,提⽰机体可能已患某种疾病。3. 试举例说明负反馈、正反馈和前馈在⽣理功能活动调节中的意义。
受控部分发出的反馈信息调整控制部分的活动,最终使受控部分的活动朝着与它原先活动相反的⽅向改变,称为负反馈。⼈体内的负反馈极为多见,在维持机体⽣理活动的稳态中具有重要意义。动脉⾎压的压⼒感受性反射就是⼀个极好的例⼦。当动脉⾎压升⾼时,可通过反射抑制⼼脏和⾎管的活动,使⼼脏活动减弱,⾎管舒张,⾎压便回降;相反,⽽当动脉⾎压降低时,也可通过反射增强⼼脏和⾎管的活动,使⾎压回升,从⽽维持⾎压的相对稳定。受控部分发出的反馈信息促进与加强控制部分的活动,最终使受控部分的活动朝着与它原先活动相同的⽅向改变,称为正反馈。正反馈的意义在于产⽣“滚雪球”效应,或促使某⼀⽣理活动过程很快达到⾼潮并发挥最⼤效应。如在排尿反射过程中,当排尿发动后,由于尿液进⼊后尿道并刺激此处的感受器,后者不断发出反馈信息进⼀步加强排尿中枢的活动,使排尿反射⼀再加强,直⾄尿液排完为⽌。
控制部分在反馈信息尚未到达前已受到纠正信息(前馈信息)的影响,及时纠正其指令可能出现的偏差,这种⾃动控制形式称为前馈。如在寒冷环境中,当体温降低到⼀定程度时,便会刺激体温调节中枢,使机体的代谢活动加强,产热增加,同时⽪肤⾎管收缩,使体表散热减少,于是体温回升。这是负反馈控制。但实际上正常⼈的体温是⾮常稳定的。因为除上述反馈控制外,还有前馈控制的参与,⼈们可根据⽓温降低的有关信息,通过视、听等感受器官传递到脑,脑就⽴即发出指令增加产热活动和减少机体散热。这些产热和散热活动并不需要等到寒冷刺激使体温降低以后,⽽是在体温降低之前就已经发⽣。条件反射也是⼀种前馈控制。第⼆章思考题
1. 举例说明原发性主动转运和继发性主动转运、同向转运和反向转运的区别。
细胞直接利⽤代谢产⽣的能量将物质逆浓度梯度和(或)电位梯度转运的过程,称为原发性主动转运。原发性主动转运的物质通常为带电离⼦,因此介导这⼀过程的膜蛋⽩或载体称为离⼦泵。离⼦泵的化学本质是ATP酶,可将细胞内的ATP⽔解为ADP,⾃⾝被磷酸化⽽发⽣构象改变,从⽽完成离⼦逆浓度梯度和(或)电位梯度的跨膜转运。如细胞膜中普遍存在的Na+-K+泵,简称为钠泵,每分解⼀分⼦的ATP可逆浓度差将3个Na+移出胞外,将2个K+移⼊胞内,其直接效应是维持细胞膜两侧Na+和K+的浓度差。有些物质主动转运所需的驱动⼒并不直接来⾃ATP的分解,⽽是利⽤原发性主动转运所形成的某些离⼦的浓度梯度,在这些离⼦顺浓度梯度扩散的同时使其他物质逆浓度梯度和(或)电位梯度跨膜转运,这种间接利⽤ATP能量的主动转运过程称为继发性主动转运。继发性主动转运依赖于原发性主动转运,也称联合转运,因为介导这种转运的载体同时要结合和转运两种或两种以上的分⼦或离⼦。根据物质的转运⽅向,联合转运可分为同向转运和反向转运两种形式。被转运的分⼦或离⼦都向同⼀⽅向运动的联合转运,称为同向转运。例如,葡萄糖在⼩肠粘膜上⽪的吸收和在近端肾⼩管上⽪的重吸收都是通过Na+-葡萄糖同向转运体实现的。被转运的分⼦或离⼦向相反⽅向运动的联合转运,称为反向转运或交换。有两种重要的转运体:(1)Na+-Ca2+交换体。如⼼肌细胞在兴奋-收缩耦联过程中流⼊胞质的Ca2+主要通过Na+-Ca2+交换体将其排出胞外。(2)Na+-H+交换体。如肾近端⼩管上⽪细胞的Na+-H+交换体可将胞外即管腔内的1个Na+转⼊胞内,同时将胞内的1个H+排出到⼩管液中,这对维持体内酸碱平衡具有重要意义。
2. 试以⼀种⼈类疾病为例,说明信号转导通路异常在其发病机制中的作⽤。
癌症(肿瘤)是与信号转导机制最为密切的⼈类疾病,其涉及细胞周期的调节和恶性表型的获得,其中各种相关信号转导通路以及相互间的交互作⽤,可能是决定肿瘤进程的关键,同样也是防治的关键靶点。新近,甚⾄有专家提出基于信号转导通路的
癌症分型⽅法。⼈体所有细胞都是在严格的下进⾏增殖、分化并⾏使各⾃的功能,正常细胞增殖受到刺激和抑制的平衡机制,这种平衡受到细胞内、外复杂的⽣物信号⽹络的严格,肿瘤细胞就是平衡失控导致的。⽬前已了解到,细胞外部或内部因素,以及相关基因的不稳定性,即可导致致癌基因和抑癌基因的突变,进⽽使肿瘤细胞获得选择性⽣长优势并克隆性过度增殖形成肿瘤。更为重要的是,癌基因的⾮突变形式称作原癌基因,常是细胞信号转导通路中重要信号分⼦的基础,⽐如ras基因是原癌基因的经典范例,所编码的Ras蛋⽩,是⼀种⼩G蛋⽩,是转导细胞外多种⽣长因⼦特定信息的Ras-MAPK通路⽹络的重要信号分⼦。研究发现在40%的⼈类肿瘤中Ras基因发⽣突变,突变后的Ras蛋⽩则在没有细胞外刺激情况下也持续激活信号通路,导致细胞过度增殖。抑癌基因的典型范例是p53基因,其编码的p53蛋⽩是肿瘤抑制因⼦和转录因⼦,在⼤多数⼈类肿瘤中失活。同时,这些癌基因和抑癌基因经常⼜是肿瘤病毒的靶点,导致相应基因的表观遗传改变,或直接导致基因产物的活性变化,诱发肿瘤。另外,与肿瘤有关的信号转导通路还涉及酪氨酸激酶受体(TKR)如表⽪⽣长因⼦受体等、丝氨酸/苏氨酸激酶受体如转化⽣长因⼦-β(TGF-β)受体等,⼩G蛋⽩Rho家族、细胞周期信号⽹络,抑癌基因相关的成视⽹膜细胞瘤基因(Rb)通路、pten基因编码
的PTEN通路,以及胱冬蛋⽩酶(caspase),前抗凋亡蛋⽩和抗凋亡蛋⽩的Bcl-2家族及Akt 激酶等。
3.⽐较细胞的静息电位、K+平衡电位以及Na+平衡电位,并以此解释安静情况下细胞膜对K+和Na+的通透性和电-化学驱动⼒的不同之处。
Em=-70mV, Ek=-90mV, ENa=+60mv 安静状态下电-化学驱动⼒
Na :Em – ENa =-70-(+60)=-130mv内向 K :Em- Ek= -70-(-90)=+20 外向
安静状态下,细胞膜存在钾漏通道,对K通透性较⾼,在电-化学驱动⼒作⽤下,K外流,随着K外流,电-化学驱动⼒逐渐减⼩,
安静状态下,细胞膜对Na也有⼀定的通透性,约为K的1/100-1/50,在电-化学驱动⼒作⽤下,Na内流。
4.利⽤Nernst⽅程和已知的细胞内外离⼦浓度,计算当细胞外液K浓度由4.5mmol/L增加到9mmol/L时的K平衡电位,与正常K平衡电位⽐较后说明细胞发⽣的是去极化还是超极化?细胞外K由4.5升⾄9时 Ek=60lg2+(-90)=-72mv 去极化
5.在测定可兴奋细胞膜电位的基础上,如何设计实验证实动作电位去极相是钠离⼦内流引起的?给予Na通道阻断剂河豚毒,细胞不能产⽣动作电位。
6.为什么临床上使⽤的琥珀酰胆碱等N2型Ach⾸体阳离⼦通道激动剂也能产⽣肌松作⽤。琥珀酰胆碱与运动终板后膜上的N2胆碱受体结合后,能使终板产⽣与⼄酰胆碱相似⽽持久的去极化作⽤,导致终板对⼄酰胆碱反应降低或消失,也就是使终板对⼄酰胆碱脱敏,导致⾻骼肌松弛,属去极化型肌松药。7.是⽐较⾻骼肌收缩和平滑肌收缩的不同特点。平滑肌属⾮随意肌。
平滑肌粗肌丝在不同⽅位上伸出横桥,使平滑肌具有更⼤的舒缩范围。平滑肌⽆内陷的T 管,动作电位不能迅速到达细胞深部,收缩缓慢。舒张期Ca的回收缓慢,因此平滑肌舒张缓慢。⼤多数平滑肌受交感,副交感的双重⽀配。第六章消化和吸收
1.慢波的与平滑肌的活动有何关系?在调节胃肠功能中有何作⽤?
消化道平滑肌细胞在静息膜电位基础上,⾃发地产⽣周期性地轻度去极化和复极化,由于其频率较慢,故称为慢波 (slow
wave)。慢波频率对平滑肌的收缩节律起决定性作⽤,是平滑肌收缩的控制波。慢波被认为是平滑肌收缩的起步电位,是平滑肌收缩节律的控制波,它决定消化道运动的⽅向、节律和速度。如胃蠕动的频率受胃平滑肌慢波节律的控制。2.胃液中含⼤量胃酸和胃蛋⽩酶,为何不会引起⾃⾝消化?
(1)“黏液-碳酸氢盐屏障”的存在能有效保护胃黏膜免受H+的直接侵蚀,同时也使胃蛋⽩酶原在上⽪细胞侧不能被激活,因⽽可防⽌胃蛋⽩酶对胃黏膜的消化作⽤。
(2)除“黏液-碳酸氢盐屏障”外,胃上⽪细胞的顶端膜和相邻细胞之间存在的紧密连接对胃黏膜的保护也起重要作⽤,它们对H+相对不通透,可防⽌胃腔内的H+向黏膜内扩散。因此,胃上⽪细胞的顶端膜和相邻细胞之间存在的紧密连接构成了胃黏膜屏障。
(3)胃和⼗⼆指肠黏膜的细胞保护作⽤:胃黏膜还能合成和释放某些前列腺素 (PGE2、PGI2)和表⽪⽣长因⼦(EGF),它们能抑制胃酸和胃蛋⽩酶原的分泌,刺激黏液和碳酸氢盐的分泌,使胃黏膜的微⾎管扩张,增加黏膜的⾎流量,有助于胃黏膜的修复和维持其完整性。3. ⾏胃⼤部切除术或回肠切除术后的患者可出现贫⾎,可有什么类型的贫⾎?为什么?
会出现巨幼红细胞性贫⾎。这是因为维⽣素B12参与幼红细胞发育成熟过程中的DNA合成。缺乏维⽣素B12时,将影响幼红细胞和 DNA合成,出现巨幼红细胞性贫⾎。内因⼦是由胃的壁细胞分泌。它有两个活性部位,⼀个部位与进⼊胃内的维⽣素B12结合,形成内因⼦-维⽣素B12复合物,保护维⽣素B12不被⼩肠内⽔解酶破坏;另⼀部位与远侧回肠黏膜上的受体结合,促进维⽣素B12的吸收。当患者胃⼤部分切除或回肠切除术后时,机体缺乏内因⼦或产⽣抗内因⼦抗体,均可引起因维⽣素B12缺乏⽽导致的巨幼红细胞性贫⾎。
4. 胰液分泌过多或过少,可对机体产⽣什么影响?为什么?:
当胰液分泌过少时,即使其它消化腺的分泌都正常,⾷物中的蛋⽩质和脂肪仍不能完全消化,常可引起脂肪泻,但糖的消化和吸收⼀般不受影响。这是因为胰液中含有能消化蛋⽩质、脂肪和碳⽔化合物的⽔解酶,是所有消化液中消化⼒最强、消化功能最全⾯的⼀种消化液。(1)胰液⽆机成分的作⽤
HCO3-的主要作⽤是中和进⼊⼗⼆指肠的胃酸,保护肠粘膜免受强酸的侵蚀;并为⼩肠内多种消化酶的活动提供最适的pH环境(pH7~8)。
(2)胰液的有机成分和作⽤
①胰淀粉酶:是⼈体重要的⽔解淀粉的酶,它对⽣或熟的淀粉的⽔解效率都很⾼,它可消化淀粉为糊精、麦芽糖。
②胰脂肪酶:能分解三酰⽢油为脂肪酸、⼀酰⽢油和⽢油。胰脂肪酶分解脂肪的作⽤需依靠辅酯酶来完成。辅酯酶是胰腺分泌的⼀种⼩分⼦蛋⽩质,胰脂肪酶与辅酯酶在⽢油三酯的表⾯形成⼀种⾼亲度的复合物,牢固地附在脂肪颗粒表⾯,防⽌胆盐把脂肪酶从脂肪表⾯置换下来。辅酯酶的另⼀作⽤是降低胰脂肪酶的最适pH,使之接近肠内的pH。
③胰蛋⽩酶和糜蛋⽩酶:两者都以不具活性的酶原形式存在于胰液中。肠液中的肠致活酶可以激活胰蛋⽩酶原,使之变为具有活性的胰蛋⽩酶此外,盐酸、胰蛋⽩酶本⾝和组织液也能使胰蛋⽩酶原激活。⽣成的胰蛋⽩酶可激活糜蛋⽩酶原使其变为有活性的糜蛋⽩酶。胰蛋⽩酶和糜蛋⽩酶共同作⽤能使蛋⽩质分解为多种⼤⼩不等的多肽及少量氨基酸。⽽当胰液分泌过多时,常会引起消化过度,会引起消化性溃疡,胰腺炎等。5. 胆汁中不含消化酶,还可能产⽣胆结⽯,它有什么⽤处?为什么?胆汁的主要作⽤是促进脂肪的消化和吸收。
(1)促进脂肪的消化:胆汁中的胆盐、卵磷脂和胆固醇可作为乳化剂,降低脂肪的表⾯张⼒,使脂肪乳化成微滴分散在⽔性的肠液中,因⽽可增加胰脂肪酶的作⽤⾯积,促进脂肪的分解消化。
(2)促进脂肪和脂溶性维⽣素的吸收:肠腔中脂肪分解产物,如脂肪酸和⽢油⼀酯及胆固醇等均可渗⼊由胆盐聚合成的微胶粒中,形成⽔溶性混合微胶粒 (mixed micelle),其容易穿过静⽔层⽽到达肠粘膜表⾯从⽽促进脂肪消化产物的吸收。由于胆汁能促进脂肪的消化吸收,所以对脂溶性维⽣素A、D、E、K的吸收也有促进作⽤。
(3)中和胃酸及促进胆汁⾃⾝分泌:胆汁排⼊⼗⼆指肠后,可中和⼀部分胃酸;进⼊⼩肠的胆盐通过肠-肝循环⽽被重吸收后,可直接刺激肝细胞合成和分泌胆汁;称为胆盐的利胆作⽤。第⼋章尿的⽣成和排除
1.急性肾功能衰竭时,患者可出现少尿或⽆尿、⽔肿、酸中毒、⾎中尿素⽔平升⾼、⾎钾升⾼、⼼率减慢甚⾄停搏,为什么?⾸先,急性肾功能衰竭时,患者可出现⽔的排泄紊乱,表现为1.少尿或⽆尿:少尿的发⽣机理为①肾⾎流量减少,肾⼩球滤过率降低使尿液形成减少。②肾间质⽔肿,压⼒增⾼,进⼀步影响肾⾎流量,导致少尿。③肾⼩管上⽪基底膜破裂,管腔和肾间质相通,尿液可逆流⾄肾间质,回到静脉系统。④⾊素管型阻塞肾⼩管妨碍尿液排出。2. 其次出现⽔钠滞留,进⽽出现⽔肿。3.代谢性酸中毒:急性肾功能衰竭时由于酸根的滞留并消耗过多的碱储,加上肾⼩管泌氢制氨能⼒低落,致钠离⼦和碱性磷酸盐不能回收和保留,导致代谢性酸中毒。这种酸中毒常为进⾏性,且不易彻底纠正,临床上表现为软弱、嗜睡、甚⾄昏迷、⼼缩⽆⼒、⾎压下降、并可加重⾼钾⾎症。4.⾼钾⾎症:成⼈⾎钾在7毫当量/升以上者称为⾼钾⾎症。它是急性肾功能衰竭最严重的并发症,也是主要的死因之⼀。⾼⾎钾的原因主要是排出减少、内⽣和摄⼊增加所致。少尿期尿钾排出减少引起钾在体内蓄积。组织损伤、感染和热量不⾜所致的旺盛的细胞分解代谢、代谢性酸中毒和缺氧皆可使钾从细胞内外逸,使⾎钾浓度升⾼。
⾼钾⾎症抑制⼼肌,诱发或加重⼼⼒衰竭,致⼼率缓慢、⼼律紊乱以⾄⼼室颤动或停搏。
2. ⼈在急性⼤失⾎后动脉⾎压降⾄约60mmHg,此时尿量和尿渗透压有何变化?为什么?⼤量失⾎将导致动脉⾎压下降和⾎容量明显不⾜等改变,肾⾃⾝调节机制已不⾜以维持肾⾎流量的稳定,机体将通过调节使全⾝⾎液重新分配,减少肾⾎流量、减少尿的排出,使⾎液分配到脑、⼼脏等重要器官。交感神经兴奋、⽀配肾动脉、肾⼩管和释放肾素的颗粒细胞,末稍释放去甲肾上腺素增加,减少肾⾎流量和肾⼩球滤过率、肾⼩管的重吸收和肾素释放。⾎容量下降减少了对⼼肺感受器的刺激,增加下丘脑-垂体后叶系统释放ADH,从⽽减少尿的排出,同时尿渗透压升⾼。3.给家兔静脉注射20%葡萄糖溶液5ml后,动物的尿量、尿糖有何变化?为什么?
动物的尿量增加,出现尿糖。(1)2.5kg家兔⾎量约为200ml;(2)静脉注射20%的葡萄糖溶液5ml,即进⼊⾎液1g葡萄糖,⾎糖浓度增加500mg/100ml。由此可知,家兔的⾎糖浓度⼤⼤超过肾糖阈,出现尿糖。原尿中的葡萄糖不能被近端⼩管完全吸收,⼩管液中的葡萄糖浓度增加,造成⼩管液的渗透压升⾼,妨碍⽔的重吸收,产⽣渗透性利尿,尿量增加。4. ⼈在夏⽇露天强体⼒劳动时,⼤量出汗(估计达1500ml),且未饮⽔,此时尿量和尿渗透压有何变化?为什么?
⼤量出汗时,由于⽔的丢失多于盐的丢失,引起⾎浆渗透压升⾼,刺激渗透压感受器,使ADH的释放增加,肾脏对⽔的重吸收增加,尿液浓缩,尿渗透压升⾼,尿量减少。
5.原发性醛固酮增多症患者可出现⽔肿、⾼⾎钾、⾼⾎压等表现,这是为什么?
醛固酮由肾上腺⽪质球状带细胞合成和分泌的⼀种盐⽪质素。主要作⽤于肾脏远曲⼩管和肾⽪质集合管,增加对钠离⼦的重吸收和促进钾离⼦的排泄。
原发性醛固酮增多症是由于肾上腺⽪质发⽣病变从⽽分泌过多的醛固酮,导致⽔钠潴留,⾎
容量增多,肾素-⾎管紧张素系统的活性受抑制,临床表现为⾼⾎压、低⾎钾为主要特征的综合征。⼤多数是由肾上腺醛固酮腺瘤引起,也可能是特发性醛固酮增多症。
6.肾是机体维持内环境稳态最重要的器官,这是为什么?
肾是机体维持内环境稳态最重要的器官,通过尿的⽣成和排出,排除机体的⼤部分代谢终产物以及进⼊体内的异物;调节细胞外液量和渗透压;保留体液中的重要电解质,排出氢离⼦,维持酸碱平衡。第七章能量代谢与体温
1.试分析运动时机体的能量代谢情况。
答案:运动时,由于代谢增强,产热量增加,可使体温升⾼。⾻骼肌是机体进⾏体育运动和劳动时主要产热器官。由于⾻骼肌重量约占体重的40%,因⽽具有巨⼤的产热潜⼒。运动时,⾻骼肌产热量可由总产热量的18%增加到73%,剧烈运动时可达总热量的90%。
2.说明各种能量代谢测定⽅法的原理和特点。
答案:根据“能量守恒”定律,机体所利⽤⾷物中的化学能应该为最终转化成的热能和所做的外功之和。因此在机体对外作功为零情况下,测定整个机体在⼀定时间内所发散的热量就可以测算出机体的能量代谢率(单位时间内所消耗的能量)。能量代谢率通常以单位时间内每平⽅⽶体表⾯积的产热量为单位,即以KJ/(m2·h)。测定能量代谢率的⽅法有直接测热法和间接测热法。
1.直接测热法是把⼈安置在特殊检测环境,直接测定机体安静状态下在⼀定时间内所发散的热量。因装置复杂,临床⼀般不⽤。
2.间接测热法根据定⽐定律,从机体安静状态下在⼀定时间内所消耗各类⾷物的量来推算能量代谢率。基本步骤如下:(1)蛋⽩质的产热量:根据尿氮含量算出蛋⽩质的氧化量与蛋⽩质的⽣物热价相乘即为蛋⽩质⾷物的产热量。同时还可计算出蛋⽩质氧化时的氧耗量和CO2产量;
(2)⾮蛋⽩质的产热量:测出机体在⼀定时间内的总耗氧量和总CO2产量中扣除蛋⽩质氧耗量和CO2产量,推算出⾮蛋⽩质⾷物的耗氧量与CO2产量的⽐值,既⾮蛋⽩呼吸商,根据⾮蛋⽩呼吸商查表求出⾮蛋⽩氧热价,进⽽推算出⾮蛋⽩质产热量;(3)总产热量=蛋⽩质产热量+⾮蛋⽩质产热量。
3.能量代谢率的简化计算⽅法在临床和劳动卫⽣⼯作实践中,常⽤简便⽅法计算,即测得⼀定时间内的耗氧量和CO2产量,求出混合呼吸商,则此混合呼吸商为⾮蛋⽩质呼吸商,经查表求出⾮蛋⽩质氧热价,可计算出该时间的产热量。更为简便的⽅法是,先测出⼀定时间内的耗氧量,然后以普通混合膳⾷呼吸商为0.82的氧热价作标准,与耗氧量直接相乘,即可得出该时间的产热量。简略计算所得的数值与间接测定法的理论推算值近似。测定耗氧量和CO2产量的⽅法有三种:闭合式和开放式测定法,双标记⽔法。
3.从能量代谢的⾓度说明肥胖产⽣的原因及对机体的危害。
答案:⼈体的能量平衡是指摄⼊的能量与消耗的能量之间的平衡。若在⼀段时间内体重保持不变,可认为此时⼈体的能量“收⽀”平衡,即这段时间内⼈体摄⼊的能量与消耗的能量基本相等。若机体摄⼊的能量多于消耗的能量,多余的能量则转变为脂肪等组织,因⽽体重增
加,可导致肥胖。肥胖可引发多种疾病,如⼼脑⾎管病、⾼脂⾎症、糖尿病等。4.说明保持体温相对稳定的机制和⽣理意义。
答案:恒温动物之所以能维持体温相对稳定,是因为在体温调节中枢控制下,产热和散热两个⽣理过程取得动态平衡。(⼀)产热反应:1.主要产热器官机体安静时的热量主要来⾃内脏器官,其中肝脏是最主要的,代谢最旺盛。劳动或运动时,机体的产热器官主要是⾻骼肌。2. 机体的产热形式:战栗产热与⾮战栗产热. 3.产热活动的调节:体液调节与神经调节。(⼆)散热反应: ⼈体的主要散热部位是⽪肤。在环境温度低于⼈的表层体温时,⼤部分体热可通过⽪肤的辐射、传导和对流的形式向外界发散。当环境温度⾼于⼈的表层体温时,蒸发散热便成为唯⼀有效的散热⽅式。
(三)体温调节的基本⽅式:⼈体体温的相对恒定,有赖于⾃主性和⾏为性两种体温调节功能的活动,⾃主性体温调节是在体温调节中枢的控制下,通过增减⽪肤⾎流量、发汗、战栗和改变代谢⽔平等⽣理性调节反应,以维持产热和散热的动态平衡,使体温保持在相对稳定的⽔平。⾏为性体温调节是指有意识的进⾏有利于建⽴体热平衡的⾏为活动,如改变姿势、增减⾐物、⼈⼯改善⽓候条件等。
⽣理意义:保持体温相对稳定可以维持各组织器官保持正常的⽣命活动。5.应⽤体温调定点学说解释机体发热和解热过程。
答案:⼀般认为⼈的正常体温调定点为37摄⽒度,体温调节中枢按照这个设定温度进⾏调节活动,当体温与调定点的⽔平⼀致时,说明机体的产热和散热量取得平衡;当体温⾼于调定点的⽔平时,体温调节中枢促使机体产热活动减弱,散热活动加强。反之,当体温低于调定点的⽔平时,体温调节中枢促使机体产热活动增强,散热活动减弱,直⾄体温回到调定点⽔平。第九章神经系统
1. 轴突外的髓鞘有何⽣理作⽤?若失去髓鞘可对神经系统功能产⽣什么影响?
髓鞘作⽤:保护轴索,传导冲动,绝缘。失去髓鞘将会使神经冲动的传送受到影响,患脱髓鞘疾病,是⼀组发⽣在脑和脊髓的以髓鞘脱失为主要特征的疾病。病理表现:神经纤维髓鞘脱失呈多发性播散性⼩病灶,或多个病灶融合成较⼤的病灶,病变分布于中枢神经系统⽩质,⼩静脉周围炎性细胞浸润,神经细胞、轴突及⽀持组织相对完整。若治疗延误,受损神经继发缺⾎变性则发⽣多发性硬化,发病严重时可侵犯脊髓前⾓细胞和脑⼲神经核以及⼤脑运动⽪质锥体细胞危及⽣命。最常见的临床表现有运动障碍,视⼒、视野及眼底改变,感觉障碍,眼肌⿇痹、眼球震颤, 吞咽困难,呛咳,⾆肌⿇痹。2. 神经纤维有何⽣理功能?在维持神经元的存活及其正常功能中有何意义?神经纤维的主要功能是传导神经冲动和轴桨运输。它对其所⽀配的组织、器官具有
(1)功能性作⽤:当神经纤维传导的冲动到达末梢时,神经末梢释放递质,递质经过与效应器的相应受体结合后,便能改变所⽀配组织或器官的功能活动,产⽣⼀定的效应。
(2)营养作⽤:神经纤维末梢能经常释放⼀些营养物质,以调整所⽀配组织、器官的代谢活动,影响其⽣理、⽣化过程。当运动神经损伤或切断后,由于失去神经纤维的营养作⽤,它所⽀配的肌⾁便会出现糖原合成减慢,蛋⽩质分解加速,以致肌⾁逐渐萎缩。
3. 突触传递有那些⽅式?传递过程如何?受哪些因素的影响?有何实际意义?
答:突触传递的基本⽅式有化学性突触传递(定向突触传递)、电突触传递、⾮突触性化学传递。
(1)化学性突触传递是神经系统内信息传递的主要⽅式,基本过程是突触前膜释放递质→突触间隙→与突触后膜受体结合→EPSP或IPSP→突触后神经元兴奋或抑制。
(2)电突触传递,其结构基础是缝隙连接,也称电突触,是两个神经元的细胞膜紧密接触的部位。两层膜之间仅有2~3nm间隙,胞浆之间有孔道直接联系。特点:以电扩布,双向性,低电阻性,传导速度快。意义:使许多神经元产⽣同步化的活动。(3)⾮突触性化学传递:结构基础是传递信息的神经元轴突末梢的分⽀上有⼤量曲张体,曲张体内有⼤量含递质的⼩泡。特点:①不存在突触的特殊结构;②不存在⼀对⼀的⽀配关系,⼀个曲张体能⽀配较多的效应细胞;③距离⼤;④时间长;⑤传递效应取决于效应细胞膜上有⽆相应的受体;⑥单胺类神经纤维都能进⾏此类传递,例如交感神经节后肾上腺素能纤维。还有⼀种(4)局部神经元回路:中枢神经系统中有⼤量短轴突和⽆轴突的神经元,称为局部回路神经元。由它们构成局部神经元回路。⼤脑⽪层星状神经元,⼩脑⽪层篮状细胞和星状细胞、视⽹膜内的⽔平细胞和⽆长突细胞等都属于局部回路神经元。化学性突触传递的影响因素:
(1)影响突触前递质释放:细胞外Ca2+或Mg2+浓度,动作电位的频率或幅度;突触前受体;突触囊泡着位的蛋⽩被灭活(2)影响递质的消除:突触前末梢或突触囊泡对递质的重摄取受抑制;递质的酶解代谢受抑制。(3)影响突触后受体:受体的上调或下调;受体被激动或被拮抗4. 兴奋通过化学性突触传递与通过神经纤维传导有何异同?意义何在?
神经冲动在神经纤维上传导的特征
(1)⽣理完整性:包括结构和功能的完整,如果神经纤维被切断或被⿇醉药作⽤,则神经冲动不能传导。(2)绝缘性:⼀条神经⼲内有许多神经纤维,每条神经纤维上传导的神经冲动互不⼲扰,表现为传导的绝缘性。
(3)双向传导:神经纤维上任何⼀点产⽣的动作电位可同时向两端传导,表现为传导的双向性,但在整体情况下是单向传导的。(4)相对不疲劳性:神经冲动的传导以局部电流的⽅式进⾏,耗能远⼩于突触传递。突触传递的特征
(1)单向传递:只有突触前膜能释放递质,突触后膜有受体。(2)突触延搁:递质经释放、扩散才能作⽤于受体。(3)总和:神经元聚合式联系是产⽣空间总和的结构基础。
(4)兴奋节律的改变:传⼊神经的冲动频率与传出神经的冲动频率不同。因为传出神经元的频率受传⼊、中枢、传出⾃⾝状态三⽅⾯综合影响。
(5)后发放:神经元之间的环路联系及中间神经元的作⽤。
(6)对内环境变化敏感和易疲劳性:反射弧中突触是最易出现疲劳的部位。5.举例说明中枢神经元联系的⽅式和中枢兴奋或抑制的产⽣机制。中枢神经元之间的联系⽅式主要有:
(1)单线式联系:视⽹膜凹处的⼀个视锥细胞常只与⼀个双极细胞形成突触联系,⽽该双极细胞也只与⼀个神经节细胞形成突触联系。
(2)辐散和聚合式联系:辐散式联系在传⼊通路中较多见;聚合式联系在传出通路上居多。 (3)链锁式和环式联系:在中间神经元之间,由于辐散与聚合式联系同时存在⽽形成链锁式联系或环式联系。神经冲动通过链锁式联系,在空间上可扩⼤作⽤范围;通过环式联系⽽使活动及时终⽌,或因正反馈⽽使兴奋增强和延续。后发放现象也可见于各种神经反馈活动中。中枢抑制包括突触后和突触前抑制1.突触后抑制:
基本过程:神经元兴奋导致抑制性中间神经元释放抑制性递质,作⽤于突触后膜上特异性受体,产⽣抑制性突触后电位,从⽽使突触后神经元出现抑制。(1)传⼊侧枝性抑制⼜称为交互抑制。例⼦:屈肌反射(同时伸肌舒张)。意义:使不同中枢之间的活动协调起来。(2)回返性抑制:例⼦:脊髓前⾓运动神经元与闰绍细胞之间的联系。意义:使神经元的活动及时终⽌;使同⼀中枢内许多神经元的活动协调⼀致。2.突触前抑制:
实例:在中枢神经系统内⼴泛存在,尤其多见于感觉传⼊途径中。通过轴突-轴突式突触改变突触前膜的活动,最终使突触后神经元兴奋性降低,从⽽引起抑制的现象。例如:兴奋性神经元A的轴突末梢与神经元B构成兴奋性突触的同时,A轴突末梢⼜与另⼀神经元的轴突末梢C构成轴突-轴突突触。C虽然不能直接影响神经元B的活动,但轴突末梢C所释放的递质使轴突末梢A去极化,从⽽使A兴奋传到末梢的动作电位幅度变⼩,末梢释放的兴奋性递质的量减少,使与它构成突触的B的突触后膜产⽣的EPSP减⼩,导致发⽣抑制效应。中枢易化:分为突触后易化和突触前易化。
突触后易化表现为EPSP的总和。由于突触后膜的去极化,使膜电位靠近阈电位⽔平,如果在此基础上再出现⼀个刺激,就较容易达到阈电位⽽爆发动作电位。突触前易化与突触前抑制具有同样的结构基础。如果到达末梢1的动作电位时程延长,则Ca2+通道开放的时间延长,因此进⼊末梢1的Ca2+数量增多,末梢1释放递质增多,最终使运动神经元的EPSP增⼤,即产⽣突触前易化。
神经系统的功能(感受器部分)
6.视⽹膜在视觉信号的形成和处理中具有哪些重要作⽤?
答案:视⽹膜的基本功能是感受外界光刺激,并将这种形式的刺激能量转换成神经纤维上的电信号。(1)视⽹膜的感光细胞层含有视杆细胞和视锥细胞。两种感光细胞都通过其终⾜部与双极细胞建⽴化学性突触联系,双极细胞再和神经节细胞建⽴化学性突触联系。视⽹膜中这种细胞的纵向联系是视觉信息传递的重要结构基础。(2)产⽣各种颜⾊的感觉。(3)形成双眼视觉和⽴体视觉。(4)形成暗适应和明适应。7.中⽿和内⽿受损后可出现哪些功能障碍?为什么?
答案:中⽿受损后可引起传⾳性⽿聋:⽓导明显受损,⾻导不受影响,甚⾄相对增强。是因为⿎膜和中⽿病变,使⽓导的传⼊途径受阻引起,⽽⾻导传⼊途径中的结构未受损。
内⽿受损后引起感⾳性⽿聋:⽓导和⾻导均受损伤。因为⽿蜗病变,使两种传导的共同途径均受损引起。
8.简述⼈们进⾏随意运动(如伸⼿准确抓住⼀物)过程中各级中枢所进⾏的⼀系列活动.答:随意运动的发动是⼀个⼗分复杂的过程,⾄今仍不⼗分清楚。⽬前认为,随意运动的设想起源于⽪层联络区。运动的设计在⼤脑⽪层和⽪层下的两个重要运动脑区——基底神经节和⽪层⼩脑中进⾏,设计好的运动信息被传送到运动⽪层(前回和运动前区),再由运动⽪层发出指令经由运动传出通路到达脊髓和脑⼲运动神经元。在此过程中,运动的设计需在⼤脑⽪层和⽪层下的两个运动脑区之间不断进⾏信息交流;⽽运动的执⾏需要脊髓⼩
脑的参与,后者利⽤其与脊髓、脑⼲和⼤脑⽪层之间的纤维联系,将来⾃肌⾁、关节等处的感觉传⼊信息与⼤脑⽪层发出的运动指令反复进⾏⽐较,并修正⼤脑⽪层的活动。外周感觉反馈信息也可直接传⼊运动⽪层,经过对运动偏差的不断纠正,使动作变得平稳⽽精确。9. 根据⽣理学原理,有机磷农药中毒可产⽣哪些临床症状?为什么?答:它抑制了胆碱酯酶的活性,使神经末梢释放的递质⼄酰胆碱不能及时降解失活,造成⼄
酰胆碱堆积过多⽽出现胆碱能神经过度兴奋的症状。如⼄酰胆碱与瞳孔括约肌、⽀⽓管平滑肌、胃肠道平滑肌、逼尿肌、唾液腺及汗腺等细胞膜上的M受体结合,导致瞳孔缩⼩、⽀⽓管痉挛、腹痛、腹泻、⼤⼩便失禁、流涎、⼤汗淋漓等症状。⼄酰胆碱还可与⾻骼肌细胞膜上的N受体结合,导致全⾝肌⾁颤动。
第九章神经系统 10. 下丘脑具有哪些⽣理功能?能否通过设计实验加以证明。
答:下丘脑被认为是较⾼级的内脏活动的调节中枢,具有调节体温、摄⾷⾏为、⽔平衡、内分泌情绪反应、⽣物节律等⽣理活动的功能。
体温调节:视前区-下丘脑前部存在温度敏感神经元,既能感受温度变化,也能整合传⼊的温度信息,使体温保持相对稳定。⽔平衡调节:下丘脑通过调节⽔的摄⼊与排出来维持机体⽔的平衡。A下丘脑能调节饮⽔⾏为;B视上核、室旁核合成和释放⾎管升压素,实现对肾排⽔的调节。C下丘脑前部存在渗透压感受器,能使⾎液渗透压调节⾎管升压素的分泌。
对腺垂体和神经垂体激素的调节:A下丘脑神经分泌⼩细胞能合成下丘脑调节肽,调节腺垂体激素的分泌B下丘脑监察细胞能感受⾎中⼀些激素浓度的变化,反馈调节下丘脑调节肽的分泌;C视上核、室旁核神经分泌⼤细胞能合成⾎管升压素和催产素。
⽣物节律控制:a⽣物节律:机体的许多活动能按照⼀定的时间顺序发⽣周期性的变化,称为⽣物节律。B⽣物节律的控制中⼼:下丘脑视交叉上核。
其他功能:下丘脑能产⽣某些⾏为的欲望,能调节相应的本能⾏为。还参与睡眠、情绪和情绪⽣理反应等。可以将哺乳动物下丘脑的不同部位损失以后,观察其体温调节,饮⽔等⾏为有何异常来证明下丘脑的⽣理功能。11. 为什么说睡眠对⼈类有重要意义?能否通过设计实验加以证明
睡眠与觉醒是⼈体所处的两种不同的状态,两者夜昼交替⽽形成睡眠-觉醒周期。⼈们只有在觉醒状态下才能进⾏各种体⼒和脑⼒活动。睡眠则能使⼈的精⼒和体⼒得到恢复,还能增强免疫,促进⽣长和发育,增进学习和记忆能⼒,有助于情绪的稳定,因此,充⾜的睡眠对促进⼈体⾝⼼健康,保证⼈们充满活⼒地从事各种活动⾄关重要。可以⽤脑电图检测受检者睡眠时的脑电波,分别在其进⼊快眼动睡眠和⾮快眼动睡眠的时候唤醒他们。这样⼈为的减少受检者的睡眠时间,然后观察其学习记忆能⼒,情绪变化等,并且可以检验其体内激素,抗体和免疫细胞的变化。12. 为什么说突触可塑性在⼈类学习和记忆中具有重要意义。
各种感觉信息沿着不同的途径传⼊中枢后,引起学习和记忆相关脑区⼤量神经元同时活动。由于中枢神经元之间的环路联系,即使神经环路中的传⼊冲动已经中断,但是传出神经元的活动并不⽴刻消失,即出现神经元活动的后发放,这可能是感觉记忆的基础。通过神经元之间形成的环路联系,可使传⼊信息在神经环路中往复运⾏,记忆从⽽可以保持较长时间。⽽神经元之间的信息传递是通过连接它们之间的突触来实现的。突触可塑性就是指神经细胞间的连接效能具有可调节的特性。其调节的⽅式包括突触结构的改变,如新突触的形成,已有突触体积变⼤;⽣理功能的改变,如通道敏感性的变化,受体数⽬的变化等。当感受不同感觉信号的两个神经元反复同时受到刺激时,连接它们之间的突触传递效能就会提⾼。
最终当只刺激其中⼀个神经元时,另⼀个神经元也会由于它们之间增强的突触传递⽽兴奋。这样⼀来就实现了由⼀种感觉联想起另⼀种感觉。这就是学习和记忆的神经基础。第三章⾎液
1. 根据红细胞⽣成的过程和调节机制,试分析哪些原因可引起贫⾎,并简述其引起贫⾎的机制。
(1)缺铁性贫⾎:铁和蛋⽩质是合成⾎红蛋⽩所必须的基本原料。机体缺铁时,可使幼红细胞中⾎红蛋⽩合成减少,红细胞
数⽬减少,体积减⼩,引起低⾊素⼩细胞性贫⾎,⼜称缺铁性贫⾎。
(2)巨幼红细胞性贫⾎:维⽣素B12和叶酸参与幼红细胞发育成熟过程中的DNA合成。缺乏维⽣素B12或叶酸时,将影响幼红细胞和 DNA合成,出现巨幼红细胞性贫⾎,即⼤细胞性贫⾎。维⽣素B12在回肠远端吸收,维⽣素B12 的吸收需要内因⼦的参与,当胃⼤部分切除或胃壁细胞损伤时,机体缺乏内因⼦,或产⽣抗内因⼦抗体,或回肠切除后,均可引起因维⽣素B12缺乏⽽导致的巨幼红细胞性贫⾎。
(3)肾性贫⾎:调节红细胞⽣成的主要体液因素是促红细胞⽣成素(EPO)。EPO是由肾组织产⽣,是机体红细胞⽣产的主要调节物,⽽肾细胞内没有EPO的储存。严重肾病患者,体内虽有少量肾外组织产⽣的EPO,但肾合成分泌EPO减少或停⽌,所以常伴有难以纠正的贫⾎。
(4)慢性炎症贫⾎:转化⽣长因⼦β、⼲扰素γ和肿瘤坏死因⼦等可抑制早期红系祖细胞的增殖,对红细胞的⽣成起负性调节作⽤,这可能与慢性炎症状态时贫⾎的发⽣有关。
2.根据凝⾎-纤溶原理及其⽣理性机制,试分析哪些原因可引起出⾎性疾病,并简述其引起出⾎的机制。(1)凝⾎因⼦缺乏或异常引起的出⾎性疾病:
①先天性遗传性:如⾎友病A(因⼦Ⅷ缺乏)、⾎友病B(因⼦Ⅸ缺乏)、⾎友病C(因⼦Ⅺ缺乏)、纤维蛋⽩原缺乏症、⾎管性⾎友病以及其它凝⾎因⼦缺乏症等。
②后天获得性:如新⽣⼉出⾎症、晚发性维⽣素K缺乏症、肝病性凝⾎障碍、尿毒症性凝⾎障碍等。
(2)抗凝⾎及纤溶机制异常引起的出⾎性疾病:抗凝物质增多引起的出⾎多为后天获得性,如:弥散性⾎管内凝⾎、肝素等抗凝药过量、抗因⼦Ⅷ,Ⅸ抗体形成等。
3.请⽐较ABO⾎型和Rh⾎型的特点,并分析因母⼦ABO⾎型不合和Rh⾎型不合所致新⽣⼉溶⾎的临床特点。
(1)ABO⾎型的特点:许多组织细胞上有规律地存在着A、B、H抗原,以及分泌型⼈的分泌液中存在着A、B、H物质。不同⾎型的⼈的⾎清中含有不同的抗体,但不会含有与⾃⾝红细胞抗原相对应的抗体。
(2)Rh⾎型的特点:与ABO系统不同,⼈的⾎清中不存在抗Rh的天然抗体,只有当Rh 阴性者在接受Rh阳性的⾎液后,才会通过体液性免疫产⽣抗Rh的免疫性抗体,输⾎后2~4⽉⾎清中抗Rh抗体的⽔平达到⾼峰。因此,Rh阴性受⾎者在第⼀次接受Rh阳性⾎液的输⾎后,⼀般不产⽣明显的输⾎反应,但在第⼆次或多次输⼊Rh阳性的⾎液时,即可发⽣抗原⼀抗体反应,输⼊的Rh阳性红细胞将被破坏⽽发⽣溶⾎。
(3)ABO⾎型不合所致新⽣⼉溶⾎:体内的天然ABO⾎型抗体IgM分⼦量⼤,⼀般不能通过胎盘到达胎⼉体内,不会使胎⼉的红细胞发⽣凝集破坏。免疫抗体是机体接受⾃⾝所不存在的红细胞抗原刺激⽽产⽣的。免疫性抗体属于IgG抗体,分⼦量⼩,能通过胎盘进⼊胎⼉体内。因此,若母体过去因外源性A或B抗原进⼊体内⽽产⽣免疫性抗体时,在与胎⼉ABO ⾎型不合的孕妇,可因母体内免疫性⾎型抗体进⼊胎⼉体内⽽引起胎⼉红细胞的破坏,发⽣新⽣⼉溶⾎病。
(4)Rh⾎型不合所致新⽣⼉溶⾎:与ABO系统的抗体不同,Rh系统的抗体主要是IgG,因其分⼦较⼩,因⽽能透过胎盘。当Rh阴性的孕妇怀有Rh阳性的胎⼉时,Rh阳性胎⼉的少量红细胞或D抗原可进⼊母体,使母体产⽣免疫性抗体,主要是抗D抗体。这种抗体可透过胎盘进⼊胎⼉的⾎液,使胎⼉的红细胞发⽣溶⾎,造成新⽣⼉溶⾎性贫⾎,严重时可导致胎⼉死亡。由于⼀般只有在妊娠末期或分娩时才有⾜量的胎⼉红细胞进⼊母体,⽽母体⾎液中的抗体的浓度是缓慢增加的,故Rh阴性的母体怀第⼀胎Rh阳性的胎⼉时,很少出现新⽣⼉溶⾎的情况;但在第⼆次妊娠时,母体内的抗Rh抗体可进⼊胎⼉体内⽽引起新⽣⼉溶⾎。若在Rh阴性母亲⽣育第⼀胎后,及时输注特异性抗D免疫球蛋⽩,中和进⼊母体的D 抗原,以避免Rh阴性母亲致敏,可预防第⼆次妊娠时新⽣⼉溶⾎的发⽣。
4.某患⼉1岁,出⽣后常出现全⾝⽪肤瘀点、瘀斑现象,近⼀个⽉来多次发⽣⿐出⾎,双亲为近亲婚配,家系中⽆类似出⾎情况。实验室检查发现,外周⾎⾎⼩板计数正常,出⾎时间延长,凝⾎时间正常,⾎⼩板对ADP和凝⾎酶诱导的聚集反应降低,⾎⼩板膜表⾯糖蛋⽩Ⅱb显著降低,基因诊断证实糖蛋⽩Ⅱb(GPⅡb)基因错义突变。试简要解释以下问题。(1)患⼉⾎⼩板计数正常,为什么出⾎时间会延长?(2)患⼉出⾎时间延长,为什么凝⾎时间正常?(3)患⼉为什么对ADP和凝⾎酶诱导的聚集反应降低?
(1)⽣理性⽌⾎的第⼆个过程是⾎⼩板⽌⾎栓的形成。其中⾎⼩板的聚集是形成⾎⼩板⽌⾎栓重要的步骤。这⼀过程需要纤维蛋⽩原、Ca2+和⾎⼩板膜上GPⅡb/Ⅲa的参与。在未受刺激的静息⾎⼩板膜上的GPⅡb/Ⅲa并不能与纤维蛋⽩原结合。在致聚剂的激活下,GP Ⅱb/Ⅲa分⼦上的纤维蛋⽩原受体暴露,在Ca2+的作⽤下纤维蛋⽩原可与之结合,从⽽连接相邻的⾎⼩板,充当聚集的桥梁,使⾎⼩板聚集成团。该患⼉经基因诊断证实糖蛋⽩Ⅱb(GP Ⅱb)基因错义突变,GPⅡb蛋⽩显著降低,因⽽影响⾎⼩板的聚集功能,不能及时形成⾎⼩板⽌⾎栓,造成出⾎时间延长。
(2)⾎液凝固主要是⾎浆中的可溶性纤维蛋⽩原转变成不溶性的纤维蛋⽩,纤维蛋⽩交织成⽹,把⾎细胞和⾎液的其他成分⽹罗在内,从⽽形成⾎凝块。患⼉的⾎⼩板计数正常,因此不影响⾎液的凝固,所以凝⾎时间正常。
(3)ADP和凝⾎酶是⽣理性致聚剂,可引起⾎⼩板聚集。正常情况下,在致聚剂的激活下,⾎⼩板膜上的GPⅡb/Ⅲa分⼦上的纤维蛋⽩原受体暴露,在Ca2+的作⽤下纤维蛋⽩原可与之结合,从⽽连接相邻的⾎⼩板,充当聚集的桥梁,使⾎⼩板聚集成团。该患⼉因糖蛋⽩Ⅱb(GPⅡb)基因错义突变⽽使GPⅡb显著降低,影响⾎⼩板的聚集功能。所以该患⼉对ADP 和凝⾎酶诱导的⾎⼩板聚集反应降低。第四章⾎液循环
1. 如何检测⼼室的收缩功能和舒张功能?有何临床意义?
传统的⼼功能评价主要集中在收缩功能如每搏输出量与射⾎分数,每分输出量与⼼指数以及每搏功和每分功等检测指标⽽舒张功能相对不受重视。但近⼗多年来发现舒张功能在⼼脏疾病发病率和死亡率中起重要作⽤。
⼀、⼼室舒张功能⼼室舒张功能正常时⽆论是在静息或是运动状态⼼室充盈⽽不会引起舒张压异常增⾼。在正常左⼼室收缩末期容积⼩于⼼室⾃然(平衡时)容积,故产⽣弹性回缩,并随着收缩末期容积缩⼩⽽增⼤。弹性回缩引起舒张期抽吸,它在低压下充盈⼼室。同时在舒张早期产⽣左⼼室负压。这种充盈机制在运动时很重要,它能使正常⼼室最⼤程度地降低舒张压,在⼼输出量提⾼3~5倍时,舒张末期压也能保持恒定。正常⼼室舒张期始于主动脉瓣关闭和⽌于⼆尖瓣关闭,可分为⼏个连续的舒张时相:等容舒张期、快速充盈期、减慢充盈期和⼼房收缩期。等容舒张期和快速充盈期属于主动舒张,减慢充盈期和⼼房收缩期属于被动舒张。影响⼼室舒张功能主要有,⼼率、⼼肌舒张速率和⼼室顺应性。
(⼀)⼼率⼼率是影响⼼室舒张的主要的决定因素之⼀,⼼率与⼼室充盈时间成反⽐。⼼率增快时会使⼼室充盈(舒张)时间缩短较⼼室射⾎(收缩)时间缩短更为显著,充盈(舒张)时间的缩短必须通过提⾼舒张频率和增强弹性回缩来补偿。因此,舒张功能受损可因⼼动过速进⼀步恶化,仅通过减慢⼼率就可使⼼脏充盈时间延长⽽提⾼舒张功能。
(⼆)⼼室舒张功能⼼室舒张是⼀个主动和耗能的过程,与收缩期末的⼼肌细胞内升⾼的Ca2+回降速率有关。舒张期Ca2+回降速率越快,Ca2+与肌钙蛋⽩C结合位点解离并触发舒张过程也越快,⼼肌舒张速率快,使得快速充盈期产⽣的⼼室负压越⼤,抽吸作⽤越强。在相同的外周静脉压条件下,静脉回流量就增多,⼼室能充盈更多的⾎量。如果这⼀机制受损(例如,通过减少Ca2+由肌浆⽹摄取率),那么就会诱发⼼肌舒张速率下降,将减少全⼼舒张期,特别是在快速充盈期的静脉回流⾎量,即⼼室充盈量。
(三)⼼室顺应性⼼室顺应性是指⼼室壁受外⼒作⽤时能发⽣变形的难易程度。通常⽤⼼室在单位压⼒差(ΔP)作⽤下所引起的容积改变(ΔV),即可⽤Cv = ΔV/ΔP来表⽰。⽽⼼室僵硬度(ventricular stiffness, Sv)则是⼼室顺应性的倒数(即Sv =1/Cv = ΔP/ΔV)。⼼室顺应性是⼀个被动的过程,取决于左⼼室的⼏何形状和质量。左⼼室(纤维化)的黏弹特性和⼼包。⼼室顺应性⾼时,在相同的⼼室充盈压条件下能容纳更多的⾎量。反之,如⼼室顺应性降低,则⼼室充盈量减少。当发⽣⼼肌纤维化或⼼肌肥厚时,⼼室顺应性降低,使得舒张期,特别缓慢充盈期和⼼房收缩期的⼼室充盈量降低。这种⼼室充盈量的降低可通过提⾼⼼房压⽽代偿。
⼆、⼼室舒张功能评价常⽤⽅法舒张功能异常按严重程度可依次分为,舒张异常、舒张期功能障碍和舒张期⼼⼒衰竭。在临床上实践中,⼼导管术、超声⼼动图和⼼脏核磁共振成像等微创或⽆创技术常⽤于评价⼼室舒张功能。左侧⼼导管是评估⼼室舒张功能的⾦标准,但是,由于其是有创的,因此不能作为常规⽅法。经胸超声⼼动图(transthoracic echocardiography)由于其出⾊的时空分辨率和可⽤性,是最常⽤的⽅法。最近⼼脏磁共振成像技术也开始应⽤于左⼼室舒张功能评价。
(⼀)⼼导管术⼼导管检查是评价⼼室功能的⾦标准。⼼导管术(cardiac catheterization )是指导管从周围⾎管插⼊、送⾄⼼腔及各处⼤⾎管的技术⽤以获取信息,达到检查、诊断和某些治疗的⽬的。导管可送⼊⼼脏右侧各部及肺动脉,亦可送⼊⼼脏左侧各部及主动脉。应⽤⼼导管技术可同时进⾏压⼒和容积的测定等以评价⼼功能。 将⼼室舒张压曲线⼀阶微分所产⽣的⼼室压舒张压变化速率曲线(-dP/dt )可作为⼼脏舒张功能的指标。⽐较图2A 和B ,可以看出,-dP/dt 峰值(-dP/dtmax )绝对值由7133mmHg/s (A )下降为57mmHg/s (B 说明年龄增⼤也可使左⼼室舒张功能降低。-dP/dtmax 可⽤来⽐较不同功能状态下⼼脏舒张功能。
(⼆)多普勒超声⼼动图 经过⼗多年来的发展,多普勒超声⼼动图已成为⽬前⽆创评价左⼼室舒张功能最为常⽤和最为重要的⽅法,它可通过分析⼆尖瓣⾎流频谱图和肺静脉⾎流频谱图等⽅式来评价左⼼室的舒张功能。1. ⼼室收缩功能评价
主要有左⼼室舒张末内径(LVDd )、左⼼室收缩末内径(LVDs )、左⼼室舒张末容积(EDV )、左⼼室收缩末容积(ESV)、左⼼室射⾎分数(LVEF )、左⼼室缩短分数(LVFs )。临床上LVEF 是评价患者左⼼室收缩功能的⾸选指标。2. ⼼室舒张功能评价
1)⼆尖瓣⼝⾎流频谱图E 、A 分别为左⼼室舒张早期和晚期充盈速度。在健康的年轻⼈,左⼼室⼤部分充盈发⽣在舒张早期,故E/A > 1。当舒张功能受损时,舒张早期充盈受损,舒张晚期左⼼房代偿性收缩加强,A 峰增⾼使E/A ⽐值呈相反的改变,即E/A < 1。当疾病进⼀步发展,左⼼室顺应性进⼀步下降时,左⼼室充盈压升⾼导致舒张早期充盈速度E 增⾼,此时⼜呈现E/A > 1,称频谱“假性正常化”。它反映了⼼室肌舒张性和顺应性下降。在左⼼室顺应性严重下降的患者,左⼼房压⼒显著升⾼,伴以代偿性舒张早期充盈量增加,⼆尖瓣⼝⾎流频谱呈“性”的充盈⽅式,即E/A >> 1(甚⾄E/A > 2)。
2)等容舒张时间等容舒张时间(isovolumic relaxation time, IVRT )是从主动脉瓣关闭到⼆尖瓣开放的时间,正常值60~90ms。它表⽰⼼室肌舒张的速率,但受后负荷和⼼率的影响。在⼼肌发⽣疾病时,它通常是最早出现异常的,因⽽IVRT 延长提⽰左⼼室主动松弛受损。E 峰减速时间(deceleration time, DT, 正常值19.3ms )也可⽤于评价快速充盈率,在⼆尖瓣⾎流频谱“假性正常化”时,DT 缩短。
3)肺静脉⾎流频谱 由S 、D 和A 波组成。S 波发⽣于左⼼室收缩期,取决于左⼼室收缩和左⼼房的舒张;D 波发⽣于左室舒张早期,反映左⼼室的充盈;A 波为左⼼房收缩时肺静脉内逆向⾎流频谱,反映左⼼房收缩性或左⼼室顺应性。其中⼆尖瓣⼝⾎流频谱图前向A 波和肺静脉逆向A 波的时间差有助于识别“假性正常化”充盈。(三)⼼脏磁共振成像技术⼼脏磁共振成像(cardiac magnetic resonance imaging)技术在⼼图2
室收缩功能障碍的评估中的作⽤已经应⽤和认可。在左⼼室舒张功能上,⼼脏磁共振成像技术显⽰出巨⼤的潜⼒,但是也存在⼀些,如,其时间分辨率上仍然逊⾊于经胸超声⼼动图。此外,有些患者不适合使⽤(如⼼律失常或有植⼊装置患者)⼼脏磁共振成像技术。然⽽,与经胸超声⼼动图相⽐,⼼脏磁共振成像技术也有⾃⼰的优势,检测不受声窗的,且在空间分辨率上可以很好地对⼼肌细胞做出⼀个详尽的评估。
2. ⾎钾、⾎钙过⾼或过低为何可导致⼼脏停搏(参考第⼆章)?
1)⾎钾过⾼可导致静息电位显著减⼩,使部分钠通道失活,阈电位⽔平上移,兴奋性降低甚⾄消失,从⽽导致⼼脏停搏。
2)⾎钙过⾼会导致窦房结细胞阈电位⽔平上移,⾃律性降低;同时可使⼼肌细胞钙离⼦内流增多,导致细胞内钙离⼦浓度过度增⾼,⼼肌将发⽣强直收缩,引起⼼脏停搏。
⾎钙降低时,⼼肌收缩⼒减弱。当细胞外钙离⼦浓度过低时,将导致兴奋-收缩脱耦联,引起⼼脏停搏。(低⾎钙时阈电位降低,导致兴奋性增⾼)
3. 试⽐较⼼室肌与⾻骼肌、⼼房肌、窦房结、浦肯野细胞动作电位及其形成机制。
1) ⾻骼肌AP的形成的离⼦基础:①升⽀:Na+内流;②降⽀:K+外流;③静息⽔平: Na+- K+ 泵活动,离⼦恢复静息时的分布状态;
2)⼼室肌AP:(1) 去极化过程:
0期:由-90→+30mV左右, 持续1~2ms, Na+内流引起,Ina 通道,电压门控快钠通道, 阈电位约为-70mV时激活, 持续1ms, 0mV开始失活;再⽣性循环。(2) 复极化过程:历时200~300ms
1期(快速复极初期):由+30→0mV左右,历时约10ms。由Ito 电流即K+外流引起的。Ito通道在去极化到-30 mV时激活,开放5~10ms。
2期(平台期,plateau):①稳定于0mV,历时100~150ms,成平台状,是⼼室肌AP的特点,也是⼼室肌AP持续时程较长的主要原因。②同时存在内向的L型钙电流(ICa-L)、慢失活Na+电流、内向延迟整流钾流(IK1)、⼀过性外向电流(Ito)。 Ca2+和Na+内向离⼦流和K+外向离⼦流,初期处于平衡,随后,前者渐弱,后者渐强,形成平台期的晚期。③L型Ca2+通道:慢通道,激活、失活、再激活均慢的电压门控慢通道,膜去极化达-40mV时被激活。阻断剂:Mn2+、维拉帕⽶等。④IK1通道在0期去极化通透性下降(内向整流)后,缓慢恢复,⽽IK通道开放,K+外流渐强,膜逐渐复极化。IK通道:膜去极化⾄-40mv时激活,复极化达-50mv时去激活。3期(快速复极末期):0mV→-90mV,100~150ms。L型Ca2+通道失活关闭,IK电流增强, K+外流所致。在3期中IK1 也参与。动作电位时程:从0期去极化开始到3期复极化完毕的这段时间。
4期(静息期):电位稳定于RP⽔平。细胞排出Ca2+和Na+,摄⼊K+,恢复细胞内外离⼦正常浓度梯度:Na+-K+泵:排出3Na+,摄⼊
2K+;Ca2+-Na+交换体:3Na+⼊胞,1 Ca2+出; Ca2+泵: 泵出少量Ca2+。3)窦房结AP:
窦房结:P细胞是窦房结的起搏细胞,为慢反应⾃律细胞,跨膜电位特点如下:①最⼤复极电位(-70mV)和阈电位(-40mV)⼩于浦⽒细胞(分别为-90mV和-60mV);②0期去极化幅度⼩(70~85mV),速率慢(约10V/s), 时程长(约7ms);主要依赖于L型钙通道;③⽆明显复极1期和2期;主要依赖于IK通道;④ 4期⾃动去极化速度(0.1V/s)快于浦⽒细胞(0.02V/s)。去极化过程:0期:当4期⾃动去极到阈电位时,L-型Ca2+通道激活,Ca2+内流(Ica-L)。
复极化过程:3期:0期去极到0mV时,L-型Ca2+通道失活,Ca2+内流⽌,⽽IK于复极初期激活开放,K+外流。
⾃动去极化:(4期) * IK :进⾏性衰减(起主要作⽤);可被甲磺酰苯胺类药物阻断。* If :Na+内流(起作⽤不⼤,在浦肯野C起重要作⽤),激活缓慢,电流强度⼩。可被铯(Cs+)阻断。* T型钙流:Ca2+内流:(ICa-T,后期起作⽤),4期⾃动去极化到-50mv时激活,引起少量内向T型钙流。可被镍(NiCl2)阻断。4)浦肯野细胞
①浦肯野细胞purkinje cell属快反应⾃律细胞,AP波形及0、1、2、3期离⼦基础与⼼室肌细胞相似。
②4期⾃动去极化离⼦基础:是随时间递增的内向电流If(Na+)和递减的外向IK电流(K+)所致。⾃动去极速率较窦房结为慢。当⾃动去极⾄阈电位(-60mV)时爆发新的AP。③Ik通道0期去极时开放,复极⾄-50mV开始关闭,故对4期⾃动去极化作⽤较⼩。④If通道复极⾄- 60mV时激活,-100 mV完全激活, 并随时间推移渐强,膜去极化-50mV左右关闭。If电流是⾃动去极主要成分,为起搏电流,可被Cs+(铯)阻断。
4. 从⼼肌电⽣理的⾓度分析抗⼼律失常药物的作⽤靶点。
Ⅰ类药物:阻滞快钠通道,降低0期上升速率,减慢⼼肌传导,有效终⽌钠通道依赖的折返。Ⅱ类药物:β肾上腺素受体拮抗药,降低Ica-L、起搏电流If 和钠电流,由此减慢窦律,减慢房室结的传导。对病窦综合征、房室传导阻滞有显著疗效。Ⅲ类药物:钾通道阻滞剂,延长⼼肌细胞的动作电位时程,延长有效不应期,有效地防颤、抗颤。
Ⅳ类药物:钙通道阻滞剂。阻滞Ica-L ,减慢窦房结和房室结的传导。延长房室结的有效不应期,有效终⽌房室结折返性⼼动过速,减慢房颤的⼼室率。
5. 静息电位或最⼤复极电位增⼤将如何影响⼼肌的兴奋性、传导性和⾃律性?
1)静息电位增⼤时,与阈电位之间的差距增⼤,引起兴奋所需的刺激阈值增⼤,因此,⼼肌的兴奋性降低;同时,0期去极化速度显著降低,因此,传导性降低。
2)最⼤复极电位增⼤时,与阈电位⽔平之间的差距增⼤,因⽽去极化达到阈电位⽔平所需的时间增长,因此,⾃律性降低。6. 重⼒如何对动脉⾎压和静脉⾎压产⽣影响?为什么说对静脉的影响更明显?
⾎管系统内的⾎液因受地球重⼒场的影响,产⽣⼀定的静⽔压。因此,各部分⾎管的⾎压除由于⼼脏作功形成以外,还要加上该部分⾎管处的静⽔压。各部分⾎管的静⽔压的⾼低取决于⼈体所取的体位。在平卧时,⾝体各部分⾎管的位置⼤致都处在和⼼脏相同的⽔平,故静⽔压也⼤致相同。但当⼈体从平卧转为直⽴时,⾜部⾎管内的⾎压⽐卧位时⾼。其增⾼的部分相当于从⾜⾄⼼脏这样的⼀段⾎柱⾼度形成的静⽔压,约10.66kPa(80mmHg),见书中图4-27。⽽在⼼脏⽔平以上的部分,⾎管内的压⼒较平卧时为低,例如颅顶脑膜⽮状窦内压可降⾄-1.33kPa(-10mmHg)。重⼒形成的静⽔压的⾼低,对于处在同⼀⽔平上的动脉和静脉是相同的,但是它对静脉功能的影响远⽐对动脉功能的影响⼤。因为静脉较动脉有⼀明显的特点,即其充盈程度受跨壁压的影响较⼤。跨壁压是指⾎管内⾎液对管壁的压⼒和⾎管外组织对管壁的压⼒之差。⼀定的跨壁压是保持⾎管充盈膨胀的必要条件。跨壁压减⼩到⼀定程度,⾎管就不能保持膨胀状态,即发⽣塌陷。静脉管壁较薄,管壁中弹性纤维和平滑肌都较少,因此当跨壁压降低时就容易发⽣塌陷。此时静脉的容积也减⼩。当跨壁压增⼤时,静脉就充盈,容积增⼤。当⼈在直⽴时,⾜部的静脉充盈饱满,⽽颈部的静脉则塌陷。静脉的这⼀特性在⼈类特别值得注意。因为当⼈在直⽴时,⾝体中⼤多数容量⾎管都处于⼼脏⽔平以下,如果站⽴不动,由于⾝体低垂部分的静脉充盈扩张,可⽐在卧位时多容纳400~600ml⾎液,这部分⾎液主要来⾃胸腔内的⾎管。这样就造成体内各部分器官之间⾎量的重新分配,并导致暂时的回⼼⾎量减少,中⼼静脉压降低,每搏输出量减少和收缩压降低。后⽂将述及,这些变化会发动神经和体液的调节机制,使⾻骼肌、⽪肤和肾、腹腔内脏的阻⼒⾎管收缩以及⼼率加快,故动脉⾎压可以恢复。许多动物由于四⾜站地,多数容量⾎管都处于⼼脏⽔平以上,故体位改变时⾎量分配的变化不像在⼈类中那样明显。7. 有哪些原因可引起全⾝和局部⽔肿?为什么?
(1)引起全⾝性⽔肿的原因有⼼源性、肾性、肝性、营养性、特发性。
⼼源性⽔肿:当右⼼功能严重受损时,体循环淤⾎,静脉⾎液回⼼受阻,⼤量⾎液淤积在静脉,静脉压升⾼,⾎液中的⽔分渗出⾎管进⼊组织间隙,引起⽔肿。
肾源性⽔肿:肾炎性⽔肿,如急性肾炎,主要因肾⼩球炎症使滤过率急剧降低,使滤过的⽔、钠明显减少,但肾⼩管损害相对较轻,仍能对滤过的⽔、钠进⾏重吸收,因⽽引起⽔、钠潴留,导致⽔肿。肾病性⽔肿,主要是由于尿中⼤量蛋⽩质丢失,引起低蛋⽩⾎症,⾎浆腔体渗透压降低,导致⽔肿。
肝源性⽔肿,常见有肝炎、肝硬化、肝癌的病⼈。由于肝脏合成⾎浆蛋⽩的能⼒降低⽽导致主要表现为腹⽔,也可⾸先出现踝部⽔肿,逐渐向上蔓延,⽽头⾯部上肢常⽆⽔肿。
营养不良性⽔肿,主要是长期慢性消耗性疾病、蛋⽩丢失、胃肠疾病、烧伤等引起低蛋⽩⾎症,从⽽引起⽔肿。
(2)引起局限性⽔肿的原因有局部炎症、静脉⾎栓形成、创伤、过敏、丝⾍病、⾎管神经性⽔肿等原因,造成静脉、淋巴回流受阻或⽑细⾎管通透性增加等⽽引起局部⽔肿。
8. 如何测定压⼒感受性反射?⾼⾎压病的压⼒感受性反射有何变化?(1)压⼒感受性反射测定⽅法
①颈动脉窦压⼒感受性反射功能曲线测定
将⼤⿏颈动脉窦区与体循环隔离,保持其传⼊神经与中枢的联系,改变窦内压(ISP),记录平均动脉压(MAP)变化,获得ISP与MAP变化的关系曲线,即颈动脉窦压⼒感受性反射的功能曲线。
将⼤⿏⿇醉后仰卧位固定,⽓管插管。在⽓管插管的头端将⽓管和⾷管⼀起结扎切断,翻向头端。切断胸锁乳突肌和肩胛⾆⾻肌,充分暴露双侧颈动脉窦区。分离双侧降压神经和右侧窦神经并切断。游离左侧颈总动脉,在近⼼端结扎颈总动脉,向其远⼼端插⼊聚⼄烯管作为灌流的流⼊道并与蠕动泵和压⼒传感器相连,记录窦内压。结扎颈内动脉的远⼼端,向其近⼼端插⼊聚⼄烯管作为灌流的流出道。结扎颈外动脉近⼼端。要尽量避免损伤颈外动脉和颈内动脉间组织,以免损伤颈动脉窦的传⼊神经及其与中枢联系(图1)。⽤经过95%氧⽓和5%⼆氧化碳饱和的Krebs-Henseleit液(K-H液)作为灌流液(37℃,pH值
7.35~7.45),通过程序控制蠕动泵的灌流压,记录动脉⾎压和⼼率,绘制压⼒感受性反射功能曲线(图2)。判断压⼒感受性反射功能曲线的主要指标包括:(1)阈压(threshold pressure):能引起全⾝动脉⾎压发⽣反射性下降时的ISP值;(2)饱和压(saturation pressure):全⾝⾎压不再随ISP增⼤⽽发⽣进⼀步的反射性变化所对应的ISP值;(3)平衡压(equilibriumpressure):⼜称闭环⼯作点,为MAP与ISP相等时的压⼒值,表⽰ISP与MAP在这个⽔平上通过压⼒感受性反射达到平衡,这⼀⾎压⽔平即为压⼒感受性反射对动脉⾎压的调定点(set point)。⾼⾎压病⼈的压⼒感受性反射调定点升⾼,压⼒感受性反射功能曲线向右上⽅移位,称压⼒感受性反射重调定(resetting);(4)压⼒感受性反射⼯作范围(operating range):SP与TP 的差值;(5)最⼤斜率(peak slope):ISP变化引起MAP变化最敏感的部位,相当于曲线最陡部位。斜率⼤⼩反映压⼒感受性反射的敏感性。②压⼒感受性反射敏感性测定
⼤⿏⿇醉后,⼀侧股静脉插管供静脉注射⽤,⼀侧股动脉插管记录⾎压和⼼率。采⽤静脉注射不同剂量的苯肾上腺素(1、5、10、20和40µg/kg),升⾼⾎压⽽引起反射性的⼼率减慢⽅法测定压⼒感受性反射敏感性。注射苯肾上腺素后,⾎压⽴即升⾼,⾎压升⾼达峰值后5 s 内⼼率降低⾄最低值, 2 min内可恢复对照⽔平(图3)。
(2)⾼⾎压病存在明显的⼼⾎管反射异常。⾼⾎压动物的压⼒感受性反射功能曲线向右上⽅移位,压⼒感受性反射的调定点发⽣重调定,即在较⾼的⾎压⽔平保持动脉⾎压相对稳定,同时压⼒感受性反射的敏感性也显著降低。⼼交感传⼊反射是⼀种交感兴奋性反射,⾼⾎压病的⼼交感传⼊反射病理性增强,涉及交感神经过度激活机制。中枢⾎管紧张素Ⅱ和活性氧等在⾼⾎压病的交感神经过度激活机制中起重要作⽤。阻⽌交感神经过度激活是防治⾼⾎压病的重要策略。9. 学习和掌握有关⼼⾎管活动体液调节的知识对治疗⼼⾎管疾病有何指导意义?(1)RAS与⾼⾎压的治疗
研究表明,⾼⾎压发病过程中,RAS被过度激活,整个链式反应的产物AngⅡ⽣成过多。⾎液循环中过多的AngⅡ直接引起⾎管收缩,⾎管壁增厚,使⾎压升⾼。组织中过多的AngⅡ引起组织器官产⽣长期的损伤,将导致器官发⽣结构的重塑。由于AngⅡ在⾼⾎压病理过程中起重要作⽤,如果能使体内的AngⅡ减少或是抑制其⽣理学作⽤,那么就可以达到降压和
保护⼼、脑、肾的⽬的。基于上述设想所研发的⾎管紧张素转换酶抑制剂(angiotensin-converting enzyme inhibitor, ACEI)和⾎管紧张素Ⅱ受体阻断剂(angiotensin Ⅱ receptor blocker, ARB)为⽬前治疗⾼⾎压的两类常⽤的药物,肾素抑制剂(directrenin inhibitor, DRI)为新进研究开发的治疗⾼⾎压的药物。
1) ACEI:ACEI可以温和、持久地降压,同时对靶器官有很好的保护作⽤,为世界卫⽣组织和我国“⾼⾎压治疗指南”的⼀线抗⾼⾎压药。ACEI,主要通过抑制RAS中的ACE⽽明显减少循环AngⅡ⽔平,从⽽发挥控制⾎压,保护靶器官的作⽤。ACEI不仅抑制⾎液循环中的ACE,⽽且抑制组织中的ACE,使AngⅠ不能转化为AngⅡ,因此阻断了病理状态下AngⅡ过度产⽣后对⼼⾎管系统的伤害。同时ACEI也可以降低醛固酮的分泌,促进具有扩⾎管作⽤的前列腺素和⼀氧化氮(NO)的产⽣,改善⾎管内⽪细胞的功能,使⾎压降低同时抑制或逆转由AngⅡ引起的⼼、脑、肾等靶器官损害。临床应⽤的ACEI有短效和长效品种,⾄今已有三代产品。按化学结构分类:①含巯基类:卡托普利(captopril)、阿拉普利(alacepril)、阿速普利(altiopril)、佐芬普利(zofenopril);②含羧基类:西拉普利(cilazapril)、培多普利(perindopril)、喹那普利(quinapril)、雷⽶普利(ramipril);③含磷酰基类:福⾟普利(fosinopril)、施瑞普利(ceranapril)等。
2) ARB:ARB是⼀类新型抗⾼⾎压药物,被誉为20世纪九⼗年代⼼⾎管药物的⼀个⾥程碑。ARB就是与AngⅡ竞争性争夺AT1受体,通过阻断⾎管紧张素Ⅱ和AT1受体的结合,从⽽起到降压和保护靶器官的作⽤,⽽且ARB还可间接激活AT2受体,导致⾎管舒张,减轻⼼脏负担。从副作⽤⾓度上来看,它⽐以往的抗⾼⾎压药物具有更⾼的安全性。⽬前有缬沙坦
(valsartan)、坎地沙坦酯(candesartan cilexetil)、厄贝沙坦(irbesartan)、依普沙坦(eprosartan)、他索沙坦
(tasosartan)、替⽶沙坦(telmisartan)和奥美沙坦酯(olmesartan medoxomil)等8个单⽅制剂和3个复⽅制剂,经美国⾷品和药品管理局FDA 批准上市。
3)肾素抑制剂:早在1957年就开始研究肾素抑制剂,以阿利吉仑为代表的肾素抑制剂可抑制肾素的裂解位点,能在第⼀环节阻断RAS系统、降低肾素活性、减少AngⅡ和醛固酮的⽣成,不影响缓激肽和前列腺素的代谢,从⽽起到降压和治疗⼼⾎管疾病的作⽤。阿利吉仑与ARB合⽤可提供叠加的降压作⽤和器官保护作⽤。2006年通过美国FDA批准为治疗⾼⾎压的新药,已开始在临床试⽤。
(2)RAS与⼼⼒衰竭的治疗
⼼⼒衰竭是⼀种慢性和发展性疾病。⼼⼒衰竭时,体内神经体液系统激活主要表现在RAS 和肾上腺素能系统的激活,由于⾎流动⼒学障碍导致的肾⾎流和灌注压下降,刺激肾⼩球近球细胞分泌肾素增加。不仅循环系统中肾素、ACE、AngⅡ等升⾼,局部RAS可能在⼼⼒衰竭发病中也起重要作⽤,RAS激活还可加剧⼼室重构。国际⼼⼒衰竭治疗指南已把ACEI作为左室功能减退患者的⼀线治疗药物,全部⼼⼒衰竭患者均需⽆限期终⽣应⽤,特别适⽤于合并⾼⾎压、糖尿病和冠状动脉粥样硬化⾎管病的患者,ACEI可逆转左⼼室肥厚,防⽌⼼室重构,能在相当程度上逆转⼼⼒衰竭的病理过程,被誉为慢性⼼⼒衰竭药物治疗的“基⽯”。
(3)⼼输出量与强⼼药
强⼼药⼜称正性肌⼒药,能增强⼼肌纤维的收缩⼒,改善⼼脏的功能状态。强⼼药主要⽤来治疗⼼功能不全,通过增加⼼输出量,以适应机体组织的需要。
1)强⼼药的主要类型:强⼼药主要有强⼼苷类和⾮苷类,后者包括磷酸⼆酯酶抑制剂、钙敏化剂、β受体激动剂等。①强⼼苷类:强⼼苷存在于许多有毒的植物体内,例如洋地黄、铃兰毒⽑旋花⼦、黄花夹⽵桃等强⼼苷的含量较⾼。强⼼苷种类较多,临床上应⽤的强⼼苷类药物主要有洋地黄毒苷
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