ข้อสอบปรนัย สรีรวิทยาของมนุษย์ ฟรี พร้อมคำใบ้และคำอธิบาย สามระดับ: ศัพท์สำคัญและข้อเท็จจริง, การประยุกต์ใช้แนวคิด, กรณีศึกษาและการวิเคราะห์
ฮอร์โมนใดเป็นตัวควบคุมหลักของอัตราเมแทบอลิซึมพื้นฐานของร่างกาย?
เก่งมาก อยากทำข้อต่อไปไหมพร้อมสำหรับข้อต่อไปหรือยัง? โจทย์ใหม่ 5 ข้อทุกวัน ในทุกหัวข้อ
ก่อนหน้านี้: กายวิภาคศาสตร์ของมนุษย์
สรีรวิทยา (physiology) คือการศึกษาว่าร่างกายทำงานอย่างไร กายวิภาคศาสตร์บอกว่าหัวใจอยู่ที่ไหน สรีรวิทยาบอกว่ามันสูบฉีดอย่างไรและการสูบฉีดถูกควบคุมอย่างไร
แนวคิดหนึ่งผ่านตลอดวิชานี้: ภาวะธำรงดุล (homeostasis) ร่างกายรักษาสภาวะภายใน เช่น อุณหภูมิ ความดันโลหิต น้ำตาลในเลือด และ pH ให้อยู่ในช่วงแคบ
การควบคุมส่วนใหญ่ทำงานด้วยป้อนกลับเชิงลบ (negative feedback) ตรวจพบการเปลี่ยนแปลงและร่างกายตอบสนองในทิศตรงข้าม การเปลี่ยนแปลงจึงลดลง วงป้อนกลับมีสามส่วน:
ป้อนกลับเชิงบวก (positive feedback) พบได้น้อย ทำให้การเปลี่ยนแปลงใหญ่ขึ้นจนเหตุการณ์สิ้นสุด ตัวอย่างคือการบีบตัวของมดลูกขณะคลอด (oxytocin) การแข็งตัวของเลือด และ LH surge ที่กระตุ้นการตกไข่
คำตอบ: ป้อนกลับเชิงลบ. การตอบสนอง (อินซูลิน) ต้านการเปลี่ยนแปลง (น้ำตาลสูง) จึงเป็นป้อนกลับเชิงลบ ป้อนกลับเชิงบวกจะผลักน้ำตาลให้สูงขึ้นอีก ฮอร์โมนนำการป้อนกลับได้โดยไม่ต้องมีเส้นประสาท
คำถามจำนวนมากเริ่มจากตัวเลข จำค่าขณะพักเหล่านี้สำหรับผู้ใหญ่สุขภาพดี:
สองสูตรเชื่อมหัวใจกับหลอดเลือด:
CO คือปริมาณเลือดที่หัวใจสูบฉีดต่อนาที (cardiac output) HR คืออัตราการเต้นของหัวใจ และ SV คือปริมาตรเลือดต่อการเต้นหนึ่งครั้ง (stroke volume) ตัวอย่าง: 70 ครั้ง/นาที × 70 mL = 4900 mL/นาที ประมาณ 4.9 L/นาที
MAP คือความดันหลอดเลือดแดงเฉลี่ย และ TPR คือความต้านทานรวมของหลอดเลือดส่วนปลาย ที่ 120/80 mmHg, MAP ≈ 80 + 40/3 ≈ 93 mmHg
ก๊าซเคลื่อนที่ด้วยการแพร่ (diffusion) จากความดันย่อยสูงไปต่ำ ออกซิเจนเคลื่อนจากถุงลมเข้าสู่เลือด คาร์บอนไดออกไซด์เคลื่อนจากเลือดเข้าสู่ถุงลม CO₂ ส่วนใหญ่เดินทางในเลือดเป็นไบคาร์บอเนต
คำตอบ: 4.8 L/นาที. CO = HR × SV = 80 × 60 = 4800 mL/นาที = 4.8 L/นาที การบวกตัวเลข (140) หรือหาร (1.33) เป็นการดำเนินการผิด 48 L/นาที เป็นความผิดพลาดตอนแปลง mL เป็น L
จังหวะหัวใจ การเต้นแต่ละครั้งเริ่มที่ปมไซโนเอเทรียล (SA node) ในเอเทรียมขวา ซึ่งเป็นตัวกำเนิดจังหวะตามธรรมชาติ สัญญาณแผ่ไปทั่วเอเทรียม แล้วถูกหน่วงที่ปมเอเทรียโอเวนทริคิวลาร์ (AV node) เอเทรียมจึงระบายเลือดเสร็จก่อนเวนทริเคิลบีบตัว
บน ECG คลื่น P คือการดีโพลาไรเซชันของเอเทรียม QRS complex คือการดีโพลาไรเซชันของเวนทริเคิล และคลื่น T คือการรีโพลาไรเซชันของเวนทริเคิล
เส้นประสาท ในศักยะงาน ไอออนโซเดียม (Na⁺) ไหลเข้าเซลล์และทำให้เกิดดีโพลาไรเซชัน จากนั้นไอออนโพแทสเซียม (K⁺) ไหลออกและทำให้เกิดรีโพลาไรเซชัน
ไต หน่วยทำงานคือเนฟรอน (nephron) เลือดถูกกรองที่โกลเมอรูลัส และท่อไตส่วนต้นดูดซึมน้ำและโซเดียมที่กรองส่วนใหญ่กลับ
น้ำตาลกลูโคส อินซูลินลดน้ำตาลในเลือดโดยพากลูโคสเข้าเซลล์ กลูคากอน (glucagon) เพิ่มโดยสลายไกลโคเจนในตับและสร้างกลูโคสใหม่
กรด–ด่าง CO₂ ทำหน้าที่เป็นกรด CO₂ มากเกินไป (หายใจช้า) ทำให้เกิดภาวะกรดจากการหายใจ (respiratory acidosis) น้อยเกินไป (หายใจเร็ว) ทำให้เกิดภาวะด่างจากการหายใจ (respiratory alkalosis) การเปลี่ยนแปลงของไบคาร์บอเนตทำให้เกิดภาวะกรดหรือด่างจากเมแทบอลิซึม
คำตอบ: เพื่อให้เอเทรียมบีบตัวเสร็จก่อนเวนทริเคิลบีบตัว. การหน่วงสั้น ๆ ทำให้เอเทรียมดันเลือดเข้าเวนทริเคิลก่อน การรีโพลาไรเซชันของเวนทริเคิลคือคลื่น T และไม่เกี่ยวกับการหน่วงนี้
คำถามสรีรวิทยาส่วนใหญ่บรรยายการเปลี่ยนแปลงและถามว่าเกิดอะไรขึ้นต่อไป ทำเป็นลูกโซ่:
เขียนลูกศรเล็ก ๆ ไปเรื่อย ๆ: “ปริมาตร ↓ ⇒ SV ↓ ⇒ CO ↓ ⇒ MAP ↓” ทำให้ทิศทางของทุกการเปลี่ยนแปลงชัดเจน
ตามลูกโซ่ทีละข้อต่อ ลองทำนายข้อถัดไปก่อนเปิดดู
ผู้ใหญ่สุขภาพดีเสียเลือดประมาณ 1 L ก่อนเสียเลือด HR คือ 70 ครั้ง/นาที และ SV คือ 70 mL ร่างกายทำอะไรในไม่กี่นาทีแรก และคาดว่าจะเห็นอาการใด
ปริมาตรเลือดลดลง เลือดกลับสู่หัวใจจึงน้อยลง เวนทริเคิลเติมเลือดน้อยลงและ SV ลดลง สมมุติจาก 70 mL เป็น 50 mL
ที่อัตราการเต้นเดิม CO = 70 × 50 mL = 3500 mL/นาที แทนที่จะเป็น 4900 mL/นาที เมื่อ CO ต่ำลง MAP = CO × TPR เริ่มลดลง
บาโรรีเซพเตอร์ใน carotid sinus และ aortic arch รับรู้ความดันที่ต่ำลงและส่งสัญญาณน้อยลงไปยังเมดัลลา
เมดัลลาเพิ่มกิจกรรมซิมพาเทติกและลดกิจกรรมเวกัส หัวใจเต้นเร็วขึ้นและหลอดเลือดในผิวหนังและลำไส้หดตัว ซึ่งเพิ่ม TPR
เพื่อให้ CO กลับเป็น 4900 mL/นาที เมื่อ SV = 50 mL อัตราการเต้นของหัวใจต้องเพิ่มเป็น 4900 / 50 = 98 ครั้ง/นาที
เลือดไปถึงไตน้อยลง เรนินเพิ่ม และแองจิโอเทนซิน II, aldosterone และ ADH เพิ่มขึ้น ไตเก็บโซเดียมและน้ำ ปัสสาวะจึงลดลง
ทุกการตอบสนองต้านการลดลงของความดัน ตามที่ป้อนกลับเชิงลบควรเป็น ดังนั้นความดันโลหิตอาจอยู่ใกล้ปกติในตอนแรก ขณะที่อัตราการเต้นของหัวใจเพิ่ม
หัวใจเต้นเร็ว (tachycardia ประมาณ 98/นาที) ผิวหนังเย็นซีดจากหลอดเลือดหดตัว และปัสสาวะออกน้อย ความดันโลหิตในตอนแรกยังอยู่ใกล้ปกติ
คำตอบ: CO₂ ต่ำและ pH สูง (respiratory alkalosis). การหายใจเร็วขับ CO₂ ออก และ CO₂ ที่น้อยลงหมายถึงกรดน้อยลง pH จึงสูงขึ้น การเลือก respiratory acidosis เป็นทิศทางกลับกัน: เกิดขึ้นเมื่อหายใจช้าและตื้น
สำหรับข้อยาก ให้วาดลูกโซ่ลูกศร เริ่มจากการเปลี่ยนแปลงแรกและให้ป้อนกลับเชิงลบบอกทิศทางของแต่ละการตอบสนอง
เม็ดเลือดขาวชนิดใดมีจำนวนมากที่สุดในเลือดของผู้ใหญ่สุขภาพดี?
นิวโทรฟิลคิดเป็นประมาณครึ่งหนึ่งหรือมากกว่าของเม็ดเลือดขาวที่ไหลเวียน เป็นเซลล์กินสิ่งแปลกปลอมที่ตอบสนองต่อการติดเชื้อแบคทีเรียอย่างรวดเร็ว
โปรตีนชนิดใดก่อตัวเป็นร่างแหที่ทำให้ลิ่มเลือดเสถียร?
ทรอมบินเปลี่ยนไฟบริโนเจนที่ละลายได้เป็นเส้นใยไฟบรินที่ไม่ละลาย ซึ่งยึดปลั๊กเกล็ดเลือดและดักเม็ดเลือดแดงจนเกิดลิ่มเลือดที่เสถียร
ในโรคเกรฟส์ (Graves' disease) คาดว่าผลการทำงานของไทรอยด์เป็นอย่างไรและเพราะเหตุใด?
แอนติบอดีต่อตัวรับ TSH กระตุ้นไทรอยด์โดยไม่ต้องใช้ TSH T4 และ T3 ที่สูงขึ้นกด TSH จากต่อมใต้สมองด้วยผลป้อนกลับเชิงลบ
แนวคิดหนึ่งผ่านตลอดวิชานี้: ภาวะธำรงดุล (homeostasis) ร่างกายรักษาสภาวะภายใน เช่น อุณหภูมิ ความดันโลหิต น้ำตาลในเลือด และ pH ให้อยู่ในช่วงแคบ
การควบคุมส่วนใหญ่ทำงานด้วยป้อนกลับเชิงลบ (negative feedback) ตรวจพบการเปลี่ยนแปลงและร่างกายตอบสนองในทิศตรงข้าม การเปลี่ยนแปลงจึงลดลง วงป้อนกลับมีสามส่วน:
ทุกคำถามมีสี่ตัวเลือก และถูกเพียงข้อเดียว ติดขัดใช่ไหม เปิดคำใบ้เล็ก ๆ ก่อน และเปิดคำอธิบายฉบับเต็มเมื่อจำเป็นเท่านั้น