【正文】 《生理學》思考題 第一章 思考題 1. 生理學研究為何必須在器官和系統(tǒng)水平、細胞和分子水平以及整體水平進行？ 人體生理學研究人體功能，由于人體功能取決于各器官系統(tǒng)的功能，各器官系統(tǒng)的功能取決于組成這些器官系統(tǒng)的細胞的功能，細胞功能又取決于亞細胞器和生物分子的相互作用。所以，要全面探索人體生理學，研究應在整體水平、器官和系統(tǒng)水平以及 細胞和 分子水平上進行，并將各個水平的研究結(jié)果加以整合。 2. 為什么生理學中非?？粗胤€(wěn)態(tài)這一概念？ 人體細胞大部 分不與外界環(huán)境直接接觸，而是浸浴在細胞外液（血漿 、淋巴 液 、組織液等）之中。因此，細胞外液成為細胞生存的體內(nèi)環(huán)境，稱為機體的內(nèi)環(huán)境。細胞的正常代謝活動需要內(nèi)環(huán)境理化因素的相對恒定，使其經(jīng)常處于相對穩(wěn)定狀態(tài)，這種狀態(tài)稱為穩(wěn)態(tài)或自穩(wěn)態(tài)。穩(wěn)態(tài)的維持是機體自我調(diào)節(jié)的結(jié)果，其維持需要全身各系統(tǒng)和器官的共同參與和相互協(xié)調(diào)。穩(wěn)態(tài)具有十分重要的生理意義。因為細胞的各種代謝活動都是酶促反應，因此，細胞外液中需要足夠 的營養(yǎng)物質(zhì)、 O2 和水分，以及適宜的溫度、離子濃度、酸堿度和滲透壓等。細胞膜兩側(cè)一定的離子濃度和分布也是可興奮細胞保持其正常興奮性和產(chǎn)生生物電的重要保證。穩(wěn)態(tài)的破壞將影響細胞功能活動的正常進行，如高熱、低氧、水與電解質(zhì)以及酸堿平衡紊亂等都將導致細胞功能的嚴重損害，引起疾病，甚至危及生命。因此，穩(wěn)態(tài)是維持機體正常生命活動的必要條件。在臨床上，若某些血檢指標在較長時間內(nèi)明顯偏離正常值，即表明穩(wěn)態(tài)已遭到破壞，提示機體可能已患某種疾病。 3. 試舉例說明負反饋、正反饋和前饋在生理功能活動調(diào)節(jié)中的意義。 受控部 分發(fā)出的反饋信息調(diào)整控制部分的活動，最終使受控部分的活動朝著與它原先活動相反的方向改變，稱為負反饋。人體內(nèi)的負反饋極為多見，在維持機體生理活動的穩(wěn)態(tài)中具有重要意義。動脈血壓的壓力感受性反射就是一個極好的例子。當動脈血壓升高時，可通過反射抑制心臟和血管的活動，使心臟活動減弱，血管舒張，血壓便回降；相反，而當動脈血壓降低時，也可通過反射增強心臟和血管的活動，使血壓回升，從而維持血壓的相對穩(wěn)定。 受控部分發(fā)出的反饋信息促進與加強控制部分的活動，最終使受控部分的活動朝著與它原先活動相同的方向改變，稱為正反饋。正反 饋的意義在于產(chǎn)生“滾雪球”效應，或促使某一生理活動過程很快達到高潮并發(fā)揮最大效應。如在排尿反射過程中，當排尿發(fā)動后，由于尿液進入后尿道并刺激此處的感受器，后者不斷發(fā)出反饋信息進一步加強排尿中樞的活動，使排尿反射一再加強，直至尿液排完為止。 控制部分在反饋信息尚未到達前已受到糾正信息（前饋信息）的影響，及時糾正其指令可能出現(xiàn)的偏差，這種自動控制形式稱為前饋。如在寒冷環(huán)境中，當體溫降低到一定程度時，便會刺激體溫調(diào)節(jié)中樞，使機體的代謝活動加強，產(chǎn)熱增加，同時皮膚血管收縮，使體表散熱減少，于是體溫回升。這是負反饋 控制。但實際上正常人的體溫是非常穩(wěn)定的。因為除上述反饋控制外，還有前饋控制的參與，人們可根據(jù)氣溫降低的有關信息，通過視、聽等感受器官傳遞到腦，腦就立即發(fā)出指令增加產(chǎn)熱活動和減少機體散熱。這些產(chǎn)熱和散熱活動并不需要等到寒冷刺激使體溫降低以后，而是在體溫降低之前就已經(jīng)發(fā)生。條件反射也是一種前饋控制。 第二章 思考題 1. 舉例說明原發(fā)性主動轉(zhuǎn)運和繼發(fā)性主動轉(zhuǎn)運、同向轉(zhuǎn)運和反向轉(zhuǎn)運的區(qū)別。 細胞直接利用代謝產(chǎn)生的能量將物質(zhì)逆濃度梯度和（或）電位梯度轉(zhuǎn)運的過程，稱為原發(fā)性主動轉(zhuǎn)運。原發(fā)性主動轉(zhuǎn)運的物質(zhì)通常 為帶電離子，因此介導這一過程的膜蛋白或載體稱為離子泵。離子泵的化學本質(zhì)是 ATP 酶，可將細胞內(nèi)的 ATP 水解為 ADP，自身被磷酸化而發(fā)生構(gòu)象改變，從而完成離子逆濃度梯度和（或）電位梯度的跨膜轉(zhuǎn)運。如細胞膜中普遍存在的Na+K+泵，簡稱為鈉泵，每分解一分子的 ATP 可逆濃度差將 3 個 Na+移出胞外，將 2 個 K+移入胞內(nèi)，其直接效應是維持細胞膜兩側(cè) Na+和 K+的濃度差。 有些物質(zhì)主動轉(zhuǎn)運所需的驅(qū)動力并不直接來自 ATP 的分解，而是利用原發(fā)性主動轉(zhuǎn)運所形成的某些離子的濃度梯度，在這些離子順濃度梯度擴散的同時使其他物質(zhì)逆濃度 梯度和（或）電位梯度跨膜轉(zhuǎn)運，這種間接利用 ATP 能量的主動轉(zhuǎn)運過程稱為繼發(fā)性主動轉(zhuǎn)運。繼發(fā)性主動轉(zhuǎn)運依賴于原發(fā)性主動轉(zhuǎn)運，也稱聯(lián)合轉(zhuǎn)運，因為介導這種轉(zhuǎn)運的載體同時要結(jié)合和轉(zhuǎn)運兩種或兩種以上的分子或離子。根據(jù)物質(zhì)的轉(zhuǎn)運方向，聯(lián)合轉(zhuǎn)運可分為同向轉(zhuǎn)運和反向轉(zhuǎn)運兩種形式。 被轉(zhuǎn)運的分子或離子都向同一方向運動的聯(lián)合轉(zhuǎn)運，稱為同向轉(zhuǎn)運。例如，葡萄糖在小腸粘膜上皮的吸收和在近端腎小管上皮的重吸收都是通過 Na+葡萄糖同向轉(zhuǎn)運體實現(xiàn)的。 被轉(zhuǎn)運的分子或離子向相反方向運動的聯(lián)合轉(zhuǎn)運，稱為反向轉(zhuǎn)運或交換。有兩種重要的轉(zhuǎn)運體：（ 1） Na+Ca2+交換體。如心肌細胞在興奮 收縮耦聯(lián)過程中流入胞質(zhì)的 Ca2+主要通過 Na+Ca2+交換體將其排出胞外。（ 2） Na+H+交換體。如腎近端小管上皮細胞的 Na+H+交換體可將胞外即管腔內(nèi)的 1 個 Na+轉(zhuǎn)入胞內(nèi)，同時將胞內(nèi)的 1 個 H+排出到小管液中，這對維持體內(nèi)酸堿平衡具有重要意義。 2. 試以一種人類疾病為例，說明信號轉(zhuǎn)導通路異常在其發(fā)病機制中的作用。 癌癥（腫瘤）是與信號轉(zhuǎn)導機制最為密切的人類疾病，其涉及 細胞周期的調(diào)節(jié) 和 惡性表型的獲得 ，其中各種相關信號轉(zhuǎn)導通路以及相互間的交互作用，可能 是 決定腫瘤進程的關鍵， 同樣也是防治的關鍵靶點。新近，甚至有專家提出基于信號轉(zhuǎn)導通路的癌癥分型方法。人體所有細胞都是在嚴格的調(diào)控下進行增殖、分化并行使各自的功能，正常細胞增殖受到刺激和抑制的平衡機制調(diào)控，這種平衡受到細胞內(nèi)、外復雜的生物信號網(wǎng)絡的嚴格調(diào)控，腫瘤細胞就是平衡失控導致的。目前已了解到，細胞外部或內(nèi)部因素，以及相關基因的不穩(wěn)定性，即可導致致癌基因和抑癌基因的突變，進而使腫瘤細胞獲得選擇性生長優(yōu)勢并克隆性過度增殖形成腫瘤。更為重要的是，癌基因的非突變形式稱作原癌基因，常是細胞信號轉(zhuǎn)導通路中重要信號分子 的基礎，比如 ras 基因是原癌基因的經(jīng)典范例，所編碼的 Ras 蛋白，是一種小 G 蛋白，是轉(zhuǎn)導細胞外多種生長因子特定信息的 RasMAPK 通路網(wǎng)絡的重要信號分子。研究發(fā)現(xiàn)在 40%的人類腫瘤中 Ras 基因發(fā)生突變，突變后的 Ras 蛋白則在沒有細胞外刺激情況下也持續(xù)激活信號通路，導致細胞過度增殖。抑癌基因的典型范例是 p53 基因，其編碼的 p53 蛋白是腫瘤抑制因子和轉(zhuǎn)錄因子，在大多數(shù)人類腫瘤中失活。同時，這些癌基因和抑癌基因經(jīng)常又是腫瘤病毒的靶點，導致相應基因的表觀遺傳改變，或直接導致基因產(chǎn)物的活性變化，誘發(fā)腫瘤。另外，與腫瘤 有關的信號轉(zhuǎn)導通路還涉及酪氨酸激酶受體（ TKR）如表皮生長因子受體等、絲氨酸 /蘇氨酸激酶受體如轉(zhuǎn)化生長因子 β（ TGFβ）受體等，小 G 蛋白 Rho 家族、細胞周期信號網(wǎng)絡， 抑癌基因相關的成視網(wǎng)膜細胞瘤基因（ Rb）通路 、 pten 基因編碼的 PTEN 通路，以及胱冬蛋白酶（ caspase），前抗凋亡蛋白和抗凋亡 蛋白 的 Bcl2 家族及 Akt激酶等。 3． 比較細胞的靜息電位、 K+平衡電位以及 Na+平衡電位，并以此解釋安靜情況下細胞膜對K+和 Na+的通透性和電 化學驅(qū)動力的不同之處。 Em=70mV, Ek=90mV, ENa=+60mv 安靜狀態(tài)下電 化學驅(qū)動力 Na ： Em – EN a =70(+60)=130mv 內(nèi)向 K ： Em Ek= 70（ 90） =+20 外向 安靜狀態(tài)下，細胞膜存在鉀漏通道，對 K 通透性較高，在電 化學驅(qū)動力作用下， K 外流，隨著 K 外流，電 化學驅(qū)動力逐漸減小， 安靜狀態(tài)下，細胞膜對 Na 也有一定的通透性，約為 K 的 1/1001/50，在電 化學驅(qū)動力作用下， Na 內(nèi)流。 4． 利用 Nernst 方程和已知的細胞內(nèi)外離子濃度，計算當細胞外液 K 濃度由 到 9mmol/L 時的 K 平衡電位，與正常 K 平衡電位比較后說明細胞發(fā)生的是去極化還是超極化？ 細胞外 K 由 升至 9 時 Ek=60lg2+(90)=72mv 去極化 ，如何設計實驗證實動作電位去極相是鈉離子內(nèi)流引起的？ 給予 Na 通道阻斷劑河豚毒，細胞不能產(chǎn)生動作電位。 6． 為什么臨床上使用的琥珀酰膽堿等 N2 型 Ach 首體陽離子通道激動劑也能產(chǎn)生肌松作用。 琥珀酰膽堿與運動終板后膜上的 N2 膽堿受體結(jié)合后，能使終板產(chǎn)生與乙酰膽堿相似而持久的去極化作用，導致終板對乙酰膽堿 反應降低或消失，也就是使終板對乙酰膽堿脫敏，導致骨骼肌松弛，屬去極化型肌松藥。 7． 是比較骨骼肌收縮和平滑肌收縮的不同特點。 平滑肌屬非隨意肌。 平滑肌粗肌絲在不同方位上伸出橫橋，使平滑肌具有更大的舒縮范圍。 平滑肌無內(nèi)陷的 T管，動作電位不能迅速到達細胞深部，收縮緩慢。 舒張期 Ca 的回收緩慢，因此平滑肌舒張緩慢。 大多數(shù)平滑肌受交感，副交感的雙重支配。 第六章 消化和吸收 ？在調(diào)節(jié)胃腸功能中有何作用？ 消化道平滑肌細胞在靜息膜電位基礎上，自發(fā)地產(chǎn)生周期性地輕度去極化和復極化，由于其頻率較慢，故稱為慢波 (slow wave)。慢波頻率對平滑肌的收縮節(jié)律起決定性作用，是平滑肌收縮的控制波。 慢波被認為是平滑肌收縮的起步電位，是平滑肌收縮節(jié)律的控制波，它決定消化道運動的方向、節(jié)律和速度。 如胃蠕動的頻率受胃平滑肌慢波節(jié)律的控制。 ，為何不會引起自身消化？ （ 1）“ 黏液 碳酸氫鹽屏障 ”的存在能有效保護胃黏膜免受 H+的直接侵蝕，同時也使胃蛋白酶原在上皮細胞側(cè)不能被激活，因而可防止胃蛋 白酶對胃黏膜的消化作用。 （ 2）除“黏液 碳酸氫鹽屏障”外，胃上皮細胞的頂端膜和相鄰細胞之間存在的緊密連接對胃黏膜的保護也起重要作用，它們對 H+相對不通透，可防止胃腔內(nèi)的 H+向黏膜內(nèi)擴散。因此，胃上皮細胞的頂端膜和相鄰細胞之間存在的緊密連接構(gòu)成了 胃黏膜屏障 。 （ 3） 胃和十二指腸黏膜的細胞保護作用 ： 胃黏膜還能合成和釋放某些前列腺素 (PGE PGI2)和表皮生長因子（ EGF），它們能抑制胃酸和胃蛋白酶原的分泌，刺激黏液和碳酸氫鹽的分泌，使胃黏膜的微血管擴張，增加黏膜的血流量，有助于胃黏膜的修復和維持其完 整性。 3. 行胃大部切除術或回腸切除術后的患者可出現(xiàn)貧血，可有什么類型的貧血？為什么？ 會出現(xiàn)巨幼紅細胞性貧血。這是因為維生素 B12參與幼紅細胞發(fā)育成熟過程中的 DNA合成。缺乏維生素 B12 時，將影響幼紅細胞分裂和 DNA 合成，出現(xiàn)巨幼紅細胞性貧血。內(nèi)因子是由胃的壁細胞分泌。它有兩個活性部位，一個部位與進入胃內(nèi)的維生素 B12 結(jié)合，形成內(nèi)因子 維生素 B12 復合物，保護維生素 B12 不被小腸內(nèi)水解酶破壞；另一部位與遠側(cè)回腸黏膜上的受體結(jié)合，促進維生素 B12 的吸收。當患者胃大部分切除或回腸切除術后時，機體缺乏內(nèi)因子或產(chǎn)生抗內(nèi)因子抗體，均可引起因維生素 B12 缺乏而導致的巨幼紅細胞性貧血。 4. 胰液分泌過多或過少，可對機體產(chǎn)生什么影響？為什么？ ： 當胰液分泌過少時，即使其它消化腺的分泌都正常，食物中的蛋白質(zhì)和脂肪仍不能完全消化，?？梢鹬緸a，但糖的消化和吸收一般不受影響。這是因為胰液中含有能消化蛋白質(zhì)、脂肪和碳水化合物的水解酶，是所有消化液中消化力最強、消化功能最全面的一種消化液。 （ 1）胰液無機成分的作用 HCO3的主要作用是中和進入十二指腸的 胃酸，保護腸粘膜免受強酸的侵蝕；并為小腸內(nèi)多種消化酶的活動提供最適的 pH 環(huán)境（ pH7～ 8）。 （ 2）胰液的有機成分和作用 ①胰淀粉酶：是人體重要的水解淀粉的酶，它對生或熟的淀粉的水解效率都很高 ， 它可消化淀粉為糊精、麥芽糖。 ②胰脂肪酶：能分解三酰甘油為脂肪酸、一酰甘油和甘油。胰脂肪酶分解脂肪的作用需依靠輔酯酶來完成。輔酯酶是胰腺分泌的一種小分子蛋白質(zhì)，胰脂肪酶與輔酯酶在甘油三酯的表面形成一種高親度的復合物，牢固地附在脂肪顆粒表面，防止膽鹽把脂肪酶從脂肪表面置換下來。輔酯酶的另一作用是降低胰脂肪酶 的最適 pH，使之接近腸內(nèi)的 pH。 ③胰蛋白酶和糜蛋白酶：兩者都以不具活性的酶原形式存在于胰液中。腸液中的腸致活酶可以激活胰蛋白酶原，使之變?yōu)榫哂谢钚缘囊鹊鞍酌复送猓}酸、胰蛋白酶本身和組織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變?yōu)橛谢钚缘拿拥鞍酌?。胰蛋白酶和糜蛋白酶共同作用能使蛋白質(zhì)分解為多種大小不等的多肽及少量氨基酸。 而當胰液分泌過多時，常會引起消化過度，會引起消化性潰瘍，胰腺炎等。 5. 膽汁中不含消化酶，還可能產(chǎn)生膽結(jié)石，它有什么用處？為什么？ 膽汁的主要作用是促進 脂肪的消化和吸收。 （ 1）促進脂肪的消化：膽汁中的膽鹽、卵磷脂和膽固醇可作為乳化劑，降低脂肪的表面張力，使脂肪乳化成微滴分散在水性的腸液中，因而可增加胰脂肪酶的作用面積，促進脂肪的分解消化。 （ 2） 促進脂肪 和 脂溶性維生素的吸收：腸腔中脂肪分解產(chǎn)物，如脂肪酸和甘油一酯及膽固醇等均可滲入由膽鹽聚合成的微膠粒中，形成水溶性混合微膠粒 (mixed micelle)，其容易穿過靜水層而到達腸粘膜表面從而促進脂肪消化產(chǎn)物的吸收。由于膽汁能促進脂肪的消化吸收