Pelajari Fisiologi manusia dari awal
Sebelum ini: Anatomi manusia
1Apakah fisiologi: mengekalkan kestabilan
Fisiologi ialah kajian tentang bagaimana badan berfungsi. Anatomi memberitahu anda di mana jantung berada; fisiologi memberitahu anda bagaimana ia mengepam dan bagaimana pengepaman itu dikawal.
Satu idea merentasi seluruh subjek ini: homeostasis. Badan mengekalkan keadaan dalamannya, seperti suhu, tekanan darah, glukosa darah dan pH, dalam julat yang sempit.
Kebanyakan kawalan ini berfungsi melalui suap balik negatif. Perubahan dikesan dan badan bertindak balas dalam arah bertentangan, maka perubahan itu menjadi lebih kecil. Gelung suap balik mempunyai tiga bahagian:
- Reseptor (penderia) mengesan perubahan, contohnya hujung saraf peka haba.
- Pusat kawalan membandingkannya dengan titik set, contohnya hipotalamus pada kira-kira 37 °C.
- Efektor menghasilkan tindak balas, contohnya kelenjar peluh dan salur darah kulit yang melebar.
Suap balik positif jarang berlaku. Ia menjadikan perubahan lebih besar sehingga sesuatu peristiwa selesai. Contohnya kontraksi semasa bersalin (oksitosin), pembekuan darah dan lonjakan LH yang mencetuskan ovulasi.
Semakan kendiri Glukosa darah meningkat selepas makan. Insulin dilepaskan dan glukosa jatuh kembali kepada normal. Apakah jenis kawalan ini?
- Suap balik negatif
- Suap balik positif
- Tiada suap balik, kerana tiada saraf terlibat
- Titik set yang telah bergerak
Jawapan: Suap balik negatif. Tindak balas (insulin) menentang perubahan (glukosa tinggi), maka ia suap balik negatif. Suap balik positif akan menolak glukosa lebih tinggi lagi. Hormon boleh membawa suap balik tanpa saraf.
2Nilai normal dan rumus utama
Banyak soalan bermula daripada satu nombor. Pelajari nilai rehat ini bagi orang dewasa yang sihat:
- Kadar denyutan jantung kira-kira 60–100 denyutan seminit; kadar pernafasan kira-kira 12–20 nafas seminit.
- Tekanan darah kira-kira 120/80 mmHg. Nombor pertama ialah sistolik (semasa ventrikel mengecut), yang kedua diastolik (semasa ia mengendur).
- Suhu teras kira-kira 37 °C; pH darah arteri 7.35–7.45.
- Keupayaan membran rehat neuron kira-kira −70 mV.
Dua rumus menghubungkan jantung dan salur:
CO = HR × SV
MAP = CO × TPR MAP ≈ DBP + (SBP − DBP) / 3
CO ialah output kardiak, HR kadar denyutan jantung dan SV isi padu strok, darah yang dipam setiap denyutan. Contoh: 70 denyutan/min × 70 mL = 4900 mL/min, kira-kira 4.9 L/min.
MAP ialah tekanan arteri min dan TPR rintangan periferi jumlah salur. Pada 120/80 mmHg, MAP ≈ 80 + 40/3 ≈ 93 mmHg.
Gas bergerak melalui resapan, dari tekanan separa tinggi ke rendah. Oksigen bergerak dari alveoli ke dalam darah; karbon dioksida bergerak dari darah ke dalam alveoli. Kebanyakan CO₂ diangkut dalam darah sebagai bikarbonat.
Semakan kendiri Kadar denyutan jantung ialah 80 denyutan/min dan isi padu strok ialah 60 mL. Berapakah output kardiak?
- 1.33 L/min
- 140 mL/min
- 4.8 L/min
- 48 L/min
Jawapan: 4.8 L/min. CO = HR × SV = 80 × 60 = 4800 mL/min = 4.8 L/min. Menambah nombor (140) atau membahaginya (1.33) ialah operasi yang salah; 48 L/min ialah kesilapan semasa menukar mL kepada L.
3Bagaimana sistem utama dikawal
Rentak jantung. Setiap denyutan bermula di nod sinoatrium (SA) dalam atrium kanan, perentak semula jadi. Isyarat merebak ke atrium, kemudian dilengahkan di nod atrioventrikel (AV), supaya atrium selesai mengosongkan sebelum ventrikel mengecut.
Pada ECG, gelombang P ialah depolarisasi atrium, kompleks QRS ialah depolarisasi ventrikel dan gelombang T ialah repolarisasi ventrikel.
Saraf. Dalam keupayaan tindakan, ion natrium (Na⁺) mengalir masuk ke dalam sel dan menyebabkan depolarisasi. Ion kalium (K⁺) kemudian mengalir keluar dan menyebabkan repolarisasi.
Buah pinggang. Unit fungsinya ialah nefron. Darah ditapis dalam glomerulus, dan tubul proksimal menyerap semula kebanyakan air dan natrium yang ditapis.
- ADH (hormon antidiuretik) menyebabkan duktus pengumpul menyerap semula lebih banyak air, maka air kencing menjadi pekat.
- Aldosteron menyebabkan buah pinggang menyerap semula natrium dan merembes kalium. Air mengikut natrium.
- Tekanan darah rendah dalam buah pinggang melepaskan renin. Renin membawa kepada angiotensin II, yang menyempitkan salur dan melepaskan aldosteron. Inilah sistem renin–angiotensin–aldosteron.
Glukosa. Insulin menurunkan glukosa darah dengan memindahkan glukosa ke dalam sel. Glukagon menaikkannya dengan memecahkan glikogen dalam hati dan membuat glukosa baharu.
Asid–bes. CO₂ bertindak sebagai asid. Terlalu banyak CO₂ (pernafasan perlahan) menyebabkan asidosis respiratori; terlalu sedikit (pernafasan laju) menyebabkan alkalosis respiratori. Perubahan dalam bikarbonat menyebabkan asidosis atau alkalosis metabolik.
Semakan kendiri Mengapa isyarat dilengahkan di nod AV?
- Kerana nod SA menembak terlalu cepat untuk atrium
- Supaya atrium selesai mengecut sebelum ventrikel mengecut
- Supaya kadar denyutan jantung kekal di bawah 60 denyutan seminit
- Supaya ventrikel dapat repolarisasi sebelum gelombang P seterusnya
Jawapan: Supaya atrium selesai mengecut sebelum ventrikel mengecut. Kelengahan singkat membolehkan atrium menolak darahnya ke dalam ventrikel dahulu. Repolarisasi ventrikel ialah gelombang T dan tiada kaitan dengan kelengahan ini.
4Cara beralasan melalui soalan fisiologi
Kebanyakan soalan fisiologi menerangkan satu perubahan dan bertanya apa yang berlaku seterusnya. Selesaikannya seperti rantaian:
- Namakan pemboleh ubah yang berubah dahulu, seperti isi padu darah, CO₂ atau glukosa.
- Tanya reseptor mana yang mengesannya, seperti baroreseptor untuk tekanan atau kemoreseptor untuk CO₂ dan oksigen.
- Cari tindak balas dan arahnya. Dengan suap balik negatif tindak balas menentang perubahan.
- Ikuti kesan dengan rumus, contohnya CO = HR × SV dan MAP = CO × TPR.
- Semak organ lain yang turut serta, seperti buah pinggang, yang bertindak lebih perlahan melalui hormon.
Tulis anak panah kecil semasa anda bekerja: “isi padu ↓ ⇒ SV ↓ ⇒ CO ↓ ⇒ MAP ↓”. Ini memastikan arah setiap perubahan jelas.
5Contoh terselesai
Ikuti rantaian satu pautan demi satu pautan. Cuba ramalkan pautan seterusnya sebelum anda membukanya.
Contoh terselesaiOrang dewasa yang sihat kehilangan kira-kira 1 L darah. Sebelum pendarahan, HR ialah 70 denyutan/min dan SV ialah 70 mL. Apakah yang dilakukan oleh badan dalam beberapa minit pertama, dan apakah tanda yang anda jangka?
1Isi padu darah jatuh, maka kurang darah kembali ke jantung. Ventrikel terisi kurang dan isi padu strok jatuh, katakan daripada 70 mL kepada 50 mL.
2Pada kadar denyutan jantung lama, CO = 70 × 50 mL = 3500 mL/min dan bukannya 4900 mL/min. Dengan output kardiak yang lebih rendah, MAP = CO × TPR mula jatuh.
3Baroreseptor di sinus karotid dan gerbang aorta mengesan tekanan yang lebih rendah dan menghantar kurang isyarat ke medula.
4Medula meningkatkan aktiviti simpatetik dan mengurangkan aktiviti vagus. Jantung berdenyut lebih laju dan salur di kulit dan usus menguncup, yang menaikkan TPR.
Untuk membawa CO kembali kepada 4900 mL/min dengan SV = 50 mL, kadar denyutan jantung mesti naik kepada 4900 / 50 = 98 denyutan/min.
5Kurang darah sampai ke buah pinggang, renin meningkat, dan angiotensin II, aldosteron dan ADH bertambah. Buah pinggang mengekalkan natrium dan air, maka kurang air kencing dihasilkan.
6Setiap tindak balas menentang penurunan tekanan, seperti yang sepatutnya bagi suap balik negatif. Maka tekanan darah boleh kekal hampir normal pada mulanya, manakala kadar denyutan jantung meningkat.
Jawapan Takikardia (kira-kira 98/min), kulit sejuk dan pucat akibat vasokonstriksi dan keluaran air kencing yang rendah; tekanan darah pada mulanya dikekalkan hampir normal.
6Kesilapan lazim
- Menyangka suap balik menjadikan perubahan lebih besar. Kebanyakan kawalan ialah suap balik negatif, yang menjadikannya lebih kecil.
- Mengelirukan ADH (menyimpan air) dengan aldosteron (menyimpan natrium, kehilangan kalium).
- Membaca gelombang T sebagai aktiviti atrium. Ia ialah repolarisasi ventrikel; repolarisasi atrium tersembunyi dalam kompleks QRS.
- Tersilap asid–bes secara terbalik. Pernafasan laju menghembus keluar CO₂, maka pH naik: alkalosis respiratori.
- Menjangka tekanan darah jatuh dahulu dalam kehilangan darah. Kadar denyutan jantung biasanya naik dahulu, kerana refleks mengekalkan tekanan.
- Mengelirukan arah resapan: gas sentiasa bergerak dari tekanan separa tinggi ke rendah.
Semakan kendiri Semasa serangan panik seseorang bernafas sangat laju. Apakah yang ditunjukkan oleh darah arteri?
- Bikarbonat rendah dan pH rendah (asidosis metabolik)
- CO₂ normal dan pH normal
- CO₂ rendah dan pH tinggi (alkalosis respiratori)
- CO₂ tinggi dan pH rendah (asidosis respiratori)
Jawapan: CO₂ rendah dan pH tinggi (alkalosis respiratori). Pernafasan laju mengeluarkan CO₂, dan CO₂ yang kurang bermakna kurang asid, maka pH naik. Memilih asidosis respiratori ialah arah terbalik: itu berlaku dengan pernafasan perlahan dan cetek.
7Rupa soalan peperiksaan
- Mudah (istilah dan fakta utama): nilai normal dan fungsi. Contohnya kadar pernafasan normal, apa yang dilakukan platelet atau di mana perentak berada.
- Sederhana (menerapkan konsep): mekanisme. Bagaimana hormon bertindak, apa yang ditunjukkan oleh gelombang ECG, atau bagaimana rumus seperti CO = HR × SV berubah.
- Sukar (kes dan analisis): pesakit atau eksperimen. Anda membaca gas darah, meramalkan tanda renjatan, menerangkan edema atau mengaitkan penyakit dengan mekanisme yang gagal.
Bagi soalan sukar, lukis rantaian anak panah. Mulakan dari perubahan pertama dan biarkan suap balik negatif memberitahu anda arah setiap tindak balas.
Belajar langkah demi langkah dalam aplikasiBelajar langkah demi langkah dalam aplikasi