基础医学概论

---基础医学概论---

绪论

《基础医学概论》——刘黎青——中国中医药出版社

名词解释:

细菌bacteria

细菌是一类原核细胞微生物,是单细胞生物,直径0.1μm~10μm之间。其最外层有一层细胞壁,可以提高其机械强度,防止大分子入侵,提高对抗生素和噬菌体的敏感性。它是一种原核生物,没有细胞核。因此DNA的复制,RNA的转录和蛋白质的合成可同时进行。

细胞的繁殖主要以无性二分裂的方式进行(裂殖),一般20~30分钟即繁殖一次。细胞对寄主的侵犯包括吸附、侵入人体、在体内繁殖、扩散。人体内细菌细胞数量约是人体细胞数量的十倍。

很多抗生素是通过破坏细菌的细胞壁来杀死细菌的,因为人体细胞不含细胞壁。

病毒

病毒是一类个体微小,无完整细胞结构,由蛋白质和核酸组成,必须在活细胞内寄生并复制的非细胞型微生物。病毒没有细胞结构,需要寄生在宿主细胞中才能生存,其外层是一层蛋白质,内部包裹着DNA或遗传物质,其代谢也需要在其它细胞内完成。

真菌

真菌属于真核细胞生物,直径一般10μm~μm之间。真核的细胞增殖主要是通过有丝分裂的方式进行。

立克次体

立克次氏体(Rickettsia)为革兰氏阴性菌,是一类专性寄生于真核细胞内的G-原核生物。是介于细菌与病毒之间,而接近于细菌的一类原核生物,没有核仁及核膜。一般呈球状或杆状,是专性细胞内寄生物,主要寄生于节肢动物,有的会通过蚤、虱、蜱、螨传入人体、如斑疹伤寒、战壕热(五日热)。通常情况下,治疗立克次体病可使用广谱抗生素,有较高疗效。

在进入体内后,立克次体先与宿主细胞上的受体结合,进入宿主细胞内,接下来会在在局部淋巴组织或血管内表皮组织内繁殖。然后经由淋巴液和血液扩散至全身血管系统内,导致大量细胞破损、出血。血管壁细胞破损后,血管通透性增强,血液渗出,在皮肤上表现为皮疹。有些立克次体在侵入宿主时,会释放出溶解磷脂的磷脂酶A,大量聚集后会导致细胞破裂。立克次体还会释放脂多糖,因而导致内皮细胞损伤,出现中毒休克等症状。虽然不同的立克次体症状不同,但主要症状都为血管病变,有时还会出现血栓。由血管病变,立克次体还会引起神经、呼吸、循环系统的并发症

支原体

支原体(mycoplasma)是一类没有细胞壁、高度多形性、能通过滤菌器、可用人工培养基培养增殖的最小原核细胞型微生物,大小为0.1~0.3微米。由于能形成丝状与分枝形状,故称为支原体。

革兰氏染色

革兰氏染色(GramStaining)是用来鉴别细菌的一种方法:这种染色法利用细菌细胞壁上的生物化学性质不同,可将细菌分成两类,即革兰氏阳性(GramPositive)与革兰氏阴性(GramNegative)

蛋白质

蛋白质(protein)是生命的物质基础,是有机大分子,是构成细胞的基本有机物,是生命活动的主要承担者。没有蛋白质就没有生命。氨基酸是蛋白质的基本组成单位。它是与生命及与各种形式的生命活动紧密联系在一起的物质。机体中的每一个细胞和所有重要组成部分都有蛋白质参与。蛋白质占人体重量的16%~20%

蛋白质是建造和修复身体的重要原料,人体的发育以及受损细胞的修复和更新,都离不开蛋白质。蛋白质也能被分解为人体的生命活动提供能量。

血红蛋白(hemoglobin):是由含有血红素辅基的4个亚基组成的结合蛋白。血红蛋白负责将氧由肺运输到外周组织。

蛋白质如果摄取过量的话,会在体内转化成脂肪,造成脂肪堆积。

脂类

脂类是油、脂肪、类脂的总称。食物中的油性物质主要是油和脂肪,一般把常温下是液体的称作油,而把常温下是固体的称作脂肪。脂肪由C、H、O三种元素组成。脂肪是由甘油和脂肪酸组成的三酰甘油酯,其中甘油的分子比较简单,而脂肪酸的种类和长短却不相同。脂肪酸分三大类:饱和脂肪酸、单不饱和脂肪酸、多不饱和脂肪酸。脂肪可溶于多数有机溶剂,但不溶解于水。

脂肪是生物体的能量提供者。脂类也是生物体的重要组成成分。是机体代谢所需原料的贮存和运输形式。

糖类

糖类是自然界中广泛分布的一类重要的有机化合物。日常食用的蔗糖、粮食中的淀粉、植物体中的纤维素、人体血液中的葡萄糖等均属糖类。糖类在生命活动过程中起着重要的作用,是一切生命体维持生命活动所需能量的主要来源。植物中最重要的糖是淀粉和纤维素,动物细胞中最重要的多糖是糖原。

中国最早有饴、饧、糖等字,都是以糯米为原料,稀的叫饴,干的叫饧、糖。在六朝时才出现“糖”字。

糖类既是生物体重要的机构物质,也是生物体维持生命活动的主要来源。此外,糖类能与蛋白质结合形成糖蛋白,在生命活动中发挥重要作用

葡萄糖是最普遍的能量来源,尤其是大脑只能由葡萄糖供能(由于血脑屏障的低通过性)。

基因

是指带有遗传物质的DNA片段,组成简单生命,最少需要~个基因。基因是一种不可分割的遗传单位,是控制生物性状的基本单位。染色体是基因的载体。

基因的原初功能就是决定蛋白质的一级结构。基因虽然十分稳定,能够在细胞分裂时精确地复制自己,但在一定的条件下,基因也可以从原来的存在形式突然改变成另一种新的形式,即在一个位置点上,突然出现了一个新的基因,代替了原有的基因,这个基因叫做变异基因。

ATP

腺嘌呤核苷三磷酸(简称三磷酸腺苷)是一种不稳定的高能化合物,由1分子腺嘌呤,1分子核糖和3分子磷酸基团组成。又称腺苷三磷酸,简称ATP。

是细胞内的一种高能磷酸化合物。水解时释放出能量较多,是生物体内最直接的能量来源。

ATP发生水解时,形成ADP并释放一个磷酸根,同时释放能量。这些能量在细胞中就会被利用,肌肉收缩产生的运动,神经细胞的活动,生物体内的其他一切活动利用的都是ATP水解时产生的能量。

ATP在细胞中易于再生,所以是源源不断的能源。这种通过ATP的水解和合成而使放能反应所释放的能量用于吸能反应的过程称为ATP循环。因为ATP是细胞中普遍应用的能量的载体,所以常称之为细胞中的能量通货。

DNA

DNA是遗传物质的携带者,是染色体中结构性质稳定,数量恒定的基本成分。人类细胞为二倍体细胞,人体细胞中有46个DNA分子就有46条染色体细丝。一条人类染色体含有2.5亿个碱基对。

生物体中的DNA几乎从不作为单链存在,而是作为一对彼此紧密相关的双链,彼此交织在一起形成一个叫做双螺旋的结构(两条以磷酸为骨架的链相互缠绕形成双螺旋结构,氢键把它们连结在一起,螺旋直径2nm;螺旋周期包含10对碱基;螺距3.4nm;相邻碱基对平面的间距0.34nm。)。每个核苷酸由可与相邻核苷酸共价键结合的侧链骨架和含氮碱基组成,两条链上的含氮碱基通过碱基互补以氢键相连。糖与含氮碱基形成核苷,核苷与一个或多个磷酸基团结合成为核苷酸。

现代生物学和生物化学大量使用DNA。术语重组DNA是指人工构建和组装的DNA片段。它们可以以质粒的形式或通过其它类型的载体整合插入到生物体中。由此产生的生物被称为转基因生物。可用于生产重组蛋白,用于生物医学研究或农业栽培。

RNA

RNA是以DNA的一条链为模板,以碱基互补配对原则,转录而形成的一条单链,主要功能是实现遗传信息在蛋白质上的表达,是遗传信息向表型转化过程中的桥梁。

染色体

染色体(chromosome)是真核细胞在有丝分裂或减数分裂时DNA存在的特定形式。染色体是DNA的载体,基因是带有遗传信息的DNA片段。基因是控制生物性状的基本遗传单位。

人类细胞有23对染色体(包含一对性染色体),即每个细胞有46个染色单体。比如X染色体含有约个基因,含有约1.5亿个碱基对。第19号染色体含有个基因。

1.1研究内容与任务

基础医学是研究人体生命和疾病现象本质及规律的自然科学。大致可分为形态学和功能学两类。

形态学:人体解剖学、组织学、胚胎学、病理解剖学、微生物学、寄生虫学等;

功能学:生理学、生物化学、药理学、病理生理学、免疫学、分子生物学等。

1.2发展简史

中医学受阴阳五行学说的影响,希腊医学受“四元素”(火、土、水、气)等思想的影响。16世纪末的文艺复兴运动,促进了自然科学的解放。

基础医学就是建立在16世纪的解剖学基础上,经过17世纪的生理学,18世纪的病理解剖学,19世纪的细胞学、细菌学、免疫学的发展,到20世纪与现代科技紧密结合。

1.3分支科学

人体解剖学:研究正常人体的形态结构、位置关系及其功能。

组织学:研究人体微细结构极其相关功能的学科。主要借助显微镜观察人体微细结构。

胚胎学:研究人体出生前,发育规律的学科。

生理学:研究正常生命活动规律的学科;

生物化学:研究生命物质的化学组成、结构及生命活动中各种化学变化的学科。

遗传学:研究生物的遗传变异;

病原生物学:研究与疾病相关的微生物(细菌、病毒、真菌、衣原体等)和寄生虫(原虫、蠕虫、医学节肢动物等)的生物学规律、致病机理极其与宿主间相互作用的学科。

免疫学:研究机体免疫系统组织结构和生理功能。

病理学:研究人体疾病发生原因、发生机制、发展规律以及疾病过程中机体的生态结构、功能代谢变化和疾病转归的一门学科。

细胞生物学:在显微、亚显微和分子水平三个层次上,研究细胞的结构、功能和各种生命活动规律的一门学科。

分子生物学:从分析水平研究生物大分子的结构和功能。

药理学:研究药物和机体(含病原体)之间相互作用及其作用规律的学科。

——上篇正常人体形态学——

2第一章细胞与组织

2.1细胞的基本特征

细胞是生物体结构和功能的基本单位,又是新陈代谢的主要场所。

最大的细胞是鸵鸟卵,直径12~15cm。最小的细胞是支原体,直径0.1μm。人和动物的细胞直径一般在10~μm。

细胞分为原核细胞和真核细胞。

原核细胞没有成形的细胞核,DNA呈环状,由原核细胞构成的生物称为原核生物,包括支原体、衣原体、细菌、蓝绿藻和立克次体等。它们都是单细胞生物。

真核细胞具有真正的细胞核,其遗传物质DNA被包裹在双层膜的特殊结构中。其DNA与组蛋白结合形成染色体。由真核细胞组成的生物称为真核生物。如原生生物、真菌、动植物和人。

2.2细胞的结构和功能

细胞分为细胞膜、细胞质和细胞核。

2.2.1细胞膜

为包绕在细胞表面极薄的一层界膜。真核细胞内部有许多由膜组成的膜相结构,称为内膜。细胞膜最基本的作用是维持细胞内微环境的相对稳定。并与外界不断进行物质交换和能量、信息传递。

细胞膜主要由脂类、蛋白质和糖组成。

细胞膜内外的物质运输分为主动和被动。

被动运输指物质从浓度高的一侧穿过膜运输到浓度低的一侧。

主动运输是逆浓度运输,需要载体蛋白的参与。

膜泡运输:大分子和颗粒性物质(蛋白质、多糖、细菌等)不能直接穿过细胞膜,需要细胞膜内陷形成膜泡及膜的融合完成运输。根据运输方向的不同,分为胞吞作用和胞吐作用。

2.2.2细胞质

指细胞膜内除细胞核外的一切半透明、胶状、颗粒状物质的总称。是细胞代谢的中心。

细胞质主要包括内膜系统、核糖体、线粒体、细胞骨架几个部分。

内膜系统是细胞内膜性结构的总称。

核糖体是细胞内蛋白质合成的中心场所。

线粒体是细胞内能量转换的重要细胞器。线粒体在酶的催化和氧气的参与下,将糖、脂肪和氨基酸等能源物质氧化并释放能量,这一过程也称细胞呼吸。将氧化反应释放的能量转化成细胞可利用的ATP的过程称为能量转换。

2.2.3细胞核

是细胞生命活动的中心。是真核细胞与原核细胞的主要区别之一。细胞核将遗传物质DNA与细胞质分离开。DNA的复制和转录在细胞核内完成。转录后形成的mRNA转运至细胞质内,在核糖体内完成蛋白质的合成。

细胞核由核膜、染色体、核仁、核基质组成。

核膜分离细胞质和细胞核,并能在二者之间进行物质和能量的传递。

染色体是细胞核内遗传物质的存在形式。其主要化学物质是DNA组蛋白和少量的RNA。

核仁:核仁是rRNA合成加工和组装核糖体的重要场所。

核基质:细胞核内纤维网架结构系统,又称核骨架。其主要成分是蛋白质。在DNA复制、RNA转录及后续的加工运输中也有重要的作用。

2.3细胞的增值

细胞的增殖有三种:

1)无丝分裂:是低等生物增殖的主要方式,细胞核伸长,然后从中部缢缩,然后细胞质分裂,一个细胞变成两个。

2)有丝分裂:是真核细胞最主要的增殖方式,通过有丝分裂器进行增殖;

3)减数分裂:有性生物的生殖细胞形成过程中发生的一种特殊的有丝分裂。其特点是遗传物质复制一次,而细胞连续分裂两次。

其中,减数分裂过程中,细胞连续分裂两次,同源染色体彼此分离,分别进入两个子细胞,增殖后,一个母细胞分裂为四个子细胞,每个子细胞中只含有一套染色体,是单倍体。

减数分裂保证了有性生殖生物在世代交替中染色体数目的恒定。减数分裂通过同源染色体的交叉互换,使遗传物质得以重组和非同源染色体的自由组合,增加了生物的多样性。减数分裂可以增强生物多样性,有丝分裂可以使遗传物质保持恒定。

肿瘤细胞:是体内一种异常分化的细胞群。,肿瘤细胞具有无限的增殖能力。与正常细胞增殖相比,肿瘤细胞还有如下不同:

1)永生性:指细胞可无限传代而不凋亡。导致细胞向三维空间扩展。

2)分裂方式:肿瘤细胞除了有丝分裂外,普遍存在无丝分裂。

干细胞:是指具有无限或较长期的自我更新能力的细胞。能产生一种以上高度分化的子代细胞。在成体动物中许多组织如皮肤、血液和小肠上皮的细胞寿命很短,需要不断地被相应的新细胞替换。成熟个体产生新的分化细胞的途径之一是通过已存在的分化细胞的简单倍增形成新的分化细胞,即分化细胞经分裂形成相同类型的两个子代细胞,如血管中新的内皮细胞就是通过这种方式产生的。但是,在分化的过程中,细胞往往因为高度分化而失去了再分裂的能力,最终走上衰老死亡。为了弥补这一不足,机体在发育过程中还保留了一部分未分化的原始细胞,也就是干细胞。一旦生理需要,这些干细胞可以按照发育途径通过分裂产生分化细胞。

干细胞在体内的数量和位置相对恒定,且具有自我更新能力。能无限制地分裂、增殖。在体外人工培养、分离干细胞已成为可能,利用干细胞构建各种细胞、组织、器官作为移植的来源将成为干细胞应用的主要方向

2.4基本组织

2.4.1上皮组织

是由排列紧密,形态规则的上皮细胞与少量的细胞外基质组成。上皮细胞具有明显的极性,一极称为游离面,朝向身体表面或有腔器官的腔面。另一极称为基底面,朝向深部的缔结组织。上皮细胞之间的连接面为侧面。上皮组织内大都无血管,所需营养依赖结缔组织中组织液透过基膜渗入上皮细胞间隙。上皮组织中通常分布着丰富的神经末梢可感受各种刺激。

根据功能可分为被覆上皮、腺上皮和感觉上皮等。

1)上皮细胞:分布于身体表面,或体内各种管腔的内表面,分为单层上皮和复层上皮。上皮细胞具有保护、吸收、分泌、排泄等功能。

2)腺上皮和腺:腺上皮是由腺细胞组成,并以分泌为主的上皮。腺是由腺上皮为主要成分形成的器官。有的腺分泌物经导管排至体表或器官腔内,称为外分泌腺,如汗腺、肠腺。有的腺无导管,分泌物(主要是激素)释放入血液或淋巴中,称内分泌腺。如甲状腺、肾上腺等。

2.4.2结缔组织

人或动物体内具有支持、营养、保护和连接机能的组织。根据结缔组织基质的物理形状,广义的结缔组织分为:基质呈胶状的固有结缔组织,基质呈液体的血液和淋巴,以及基质呈固体状的软骨和骨组织。

1)固有结缔组织:又分为疏松结缔组织、致密结缔组织和脂肪组织等。

2)软骨和骨:主要起支撑和保护作用。

3)血液:流动于心脏和血管间的液态结缔组织。由血浆、血小板和血细胞组成。

红细胞:生成于骨髓内,没有细胞核,红细胞通过血红蛋白运送氧气和二氧化碳。是输送氧气最主要的媒介。胞质内充满血红蛋白。红细胞和血红蛋白低于正常值称为贫血,红细胞破裂,血红蛋白溢出,称为溶血。红细胞老化后,易导致血管堵塞,所以会自动返回骨髓深处,由白细胞负责销毁;或是在经过肝脏时,被肝巨噬细胞分解成为胆汁。其平均寿命为天。

白细胞:有细胞核,白细胞是人体与疾病斗争的“卫士”。主要功能是防御作用。当病菌侵入人体体内时,白细胞能通过变形而穿过毛细血管壁,集中到病菌入侵部位,将病菌包围﹑吞噬。如果体内的白细胞的数量高于正常值,很可能是身体有了炎症。血液中的白细胞有五种。

血小板:是无核有膜的胞质小块,数量很少,但在止血和凝血中起着重要作用。

2.4.3肌组织

肌组织由具有伸缩功能的肌细胞和少量结缔组织、血管、淋巴及神经构成。根据形态结构和机能的不同,可以分为骨骼肌、心肌和平滑肌。

1)骨骼肌:附着在骨头上的肌肉,属于横纹肌。人体大约有多块骨骼肌。受躯体神经支配,属于随意肌。骨骼肌具有收缩功能。收缩特点是快而有力,但不持久。

2)心肌:组成心脏的肌肉,心脏由左心房、左心室、右心房、右心室四个腔组成,心脏大小与本人拳头相仿。上部两个是心房,下部两个是心室。尖偏向左下前方。左右心房之间和左右心室之间均由间隔隔开,故互不相通,心房与心室之间有瓣膜(房室瓣),这些瓣膜使血液只能由心房流入心室,而不能倒流。血液在心脏中是按单方向流动,经心房流向心室,由心室射入动脉。具体流向是这样的:血液从右心房进入右心室,从右心室流入肺动脉,再进入肺,完成气体交换,血液从肺进入左心房,再从左心房流入左心室,从左心室射出血液到达主动脉,进入全身各个器官,完成气体等交换后,从各个器官流入右心房,这样反复进行。

3)平滑肌:分布于消化道、呼吸道、血管等器官的管壁内,属不随意肌。受自主神经支配。不像骨骼肌那样形成平行有序的排列。具有兴奋性、传导性、收缩性、伸展性。

2.4.4神经组织

神经组织广泛分布于人体各器官内,具有联系、调节和支配各器官的功能活动,使机体成为协调统一的整体。由神经细胞(神经元)和神经胶质细胞组成。神经元具有接受刺激、传导冲动和整合信息的能力。胶质心包对神经元有支撑、保护、营养和绝缘作用。突触是神经元之间的连接细胞,是传递信息的结构部位。

神经纤维:神经元较长的突起被髓鞘和神经膜所包裹,称为神经纤维。

神经纤维有两种:

1.有髓纤维:神经元较长的突起被髓鞘和神经膜共同包裹,称为有髓纤维。

2.无髓纤维:神经元较长的突起仅被神经膜包裹,称为无髓纤维。

神经元:是神经系统结构和功能的基础单位,是细胞,是组成神经组织的主要成分之一,而神经组织是构成神经系统的主要成分。

实质上,神经纤维是神经元的一部分,属于神经元的轴突。

3第二章器官与系统

3.1概述

细胞(cell):是人体结构和功能的最基本单位。

组织(tissue):许多形态和功能相同或相似的细胞和细胞外基质组合在一起,构成组织。人体有四种基本组织:上皮组织、缔结组织、肌组织、神经组织。

器官(organ):几种不同的组织有机结合在一起,组成具有一定形态,并完成一定生理功能的结构成为器官。

系统(system):结构和功能相似的多个器官结合在一起,共同完成某一特定的生理功能过程,称为系统。

人体(body):人体共有九大系统(运动、消化、呼吸、泌尿、生殖、脉管、感觉、神经、内分泌),各系统在神经、体液的调节下,彼此联系,相互影响,构成一个完整的有机体,进行正常的功能活动。

3.1.1解剖学姿势

解剖学标准姿势:人体直立。面向前,两眼向正前方平视,两臂自然下垂,掌心和足尖向前。

3.1.2轴

垂直轴:垂直于地面。正向向上。

矢状轴:前后方向,正向向后。

冠状轴:左右方向,正向向左。

3.1.3面

水平面:与地面平行的面。

矢状面:将人体分成左右两半的纵切面。

冠状面:将人体分成前后两半的纵断面。

3.1.4常用方位术语

上下:靠近头为上,靠近足为下。

前后:靠近腹者为前,靠近背者为后。

内外:近内腔者为内,远离内腔者为外。

内侧外侧:近矢状面者为内侧,远离矢状面者为外侧。前臂的内侧为尺侧,外侧为桡侧。小腿的内侧为胫侧,外侧为腓侧。

3.2运动系统

由骨、骨连接和骨骼肌组成。具有支撑体重、保护内脏和运动功能。

3.2.1骨

人体有块骨头,分为颅骨、躯干骨、上肢骨和下肢骨。

其中,躯干骨又分为椎骨、胸骨、肋骨。

上肢骨分为锁骨、肩胛骨、肱骨、尺骨、桡骨、腕骨、掌骨、指骨。

下肢骨分为髋骨、股骨、髌骨、胫骨、腓骨、跗骨、跖骨、趾骨。

3.2.2骨连接

骨与骨之间的连接装置。直接连接就是两骨通过结缔组织或软骨连接,间接连接是两骨之间通过结缔组织囊(关节囊)互相连接。期间有腔隙及滑液。

3.2.3骨骼肌

是运动系统的动力部分,附着于骨骼上,受躯体神经支配,牵引骨骼产生随意运动。又称随意肌,人体有多块骨骼肌,每块肌肉都是一个独立的器官,

3.3消化系统

消化系统的基本生理功能是摄取、转运、消化食物和吸收营养、排泄废物。包括消化管和消化腺两部分组成。

消化管包括:唇(扉门)、齿(户门)、口腔、会咽(吸门)、食管、(贲门)、胃、(幽门)、小肠(十二指肠、空肠、回肠)、(阑门)、大肠(盲肠、结肠)、(魄门)。从口腔到十二指肠是上消化道。空肠以下部分为下消化道。

消化腺:分为小消化腺(散在消化管各部的管壁)和大消化腺。包括三对唾液腺(腮腺、下颌下腺、舌下腺)、肝脏和胰腺。

胰腺位于上腹部深处,长14cm~18cm,被十二指肠环抱,是一个有外分泌功能的腺体,胰腺分泌的消化酶对脂肪消化特别重要。主要分泌胰岛素、胰高血糖素。

3.4呼吸系统

由呼吸道和肺组成。呼吸道包括鼻、咽、喉(上呼吸道)、气管和各级支气管。呼吸系统主要功能是进行气体交换,即吸入氧气,排出二氧化碳。呼吸道是气体进出的通道,肺是进行气体交换的器官。

1)气管:位于食管前方,在胸骨角平面分为左右支气管,分叉处称为气管叉。气管由14~16个“C”形气管软骨环借环形韧带连接而成。环口后方缺口处由平滑肌和结缔组织膜封闭。

2)肺:肺的构造包括实质和间质两个部分。实质为支气管束和肺泡。间质为肺内的结缔组织及血管淋巴管和神经等。肺泡为半球形小囊,直径约0.2mm,成人约有3~4亿个肺泡。吸气时总面积可达m2。相邻肺泡间有少量结缔组织,富含毛细血管和弹性纤维,称肺泡膈。

3.5泌尿系统

由肾、输尿管、膀胱、尿道组成。其功能是排出机体内新陈代谢产生的废物和多余的水。肾还有内分泌功能。

左肾比右肾高一个椎间盘,两肾上端较近,下端较远,呈八字形。

肾的结构:肾由浅表的肾皮质和深层的肾髓质组成。肾髓质呈淡红色,由15~20个圆锥形肾锥体组成。肾小盏是包绕肾锥体头(肾乳头)的漏斗状膜管。多个肾小盏组成一个肾大盏,多个肾大盏组成一个肾盂。肾盂就是一个漏斗型扁囊,肾盂向下逐渐变细,连接到输尿管,成人肾盂容积大约7.5ml。肾每分钟流经的血量0ml,约为心脏输出血量的1/3左右。

膀胱:膀胱是储存尿液的囊状器官。成人膀胱容量大约~ml。膀胱下端通向尿道口。女性尿道较短,长约3~5cm。

3.6生殖系统

男性生殖系统包括睾丸、输精管、阴囊和阴茎。女性生殖系统包括卵巢、输卵管、子宫、阴道和前庭大腺。

黄体:为排卵后由卵泡迅速转变成的富有血管的腺体样结构。排卵后残留的卵泡壁破裂,塌陷,卵泡膜的结缔组织、毛细血管等伸入到颗粒层,在LH的作用下演变成体积较大,富含毛细血管并具有内分泌功能的细胞团,新鲜时显黄色,称黄体。

受孕期,从月经第一天算起,第13~17天为受孕期,一般第15天排卵。(或从月经第一天往前数,第十四天为排卵日)。

3.7循环系统

包括心血管系统和淋巴循环系统。其功能主要包括物质运输(营养和氧气)、代谢废物排除和免疫内分泌等。

3.7.1心血管系统

心血管系统由心脏、血管和血液组成。

心脏:呈倒置的圆锥形,是一个中空的肌性器官,后上部为左心房、右心房,前下部为左心室、右心室,心房可由单向口通向同侧心室。大小类似本人的拳头,斜位于胸腔内,尖部偏左,有2/3位于人体矢状面左侧,上方为肺,下方为膈。右心房有上下静脉注入,左心房有左右两对肺静脉注入。

心脏的血管:包括动脉、静脉和毛细血管。动脉负责全身供血。静脉存储血液,引导血液回心。毛细血管参与物质交换。

血液循环包括肺循环和体循环。

肺循环:是从右心室开始,将右心房注入的,来自静脉腔含氧少而含二氧化碳多的静脉血注入肺动脉,经由肺动脉到达肺泡周围的毛细血管网,在此与肺泡进行气体交换,即静脉血放出二氧化碳(由肺呼出体外),同时经过吸气,自肺泡中摄取氧,将暗红色的静脉血变为富氧的动脉血,经由各级肺静脉注入左心房。肺循环又称小循环,主要作用是将静脉血变成动脉血。

体循环:通过心室的收缩,将动脉血自左心室输出,经过主动脉及各级分支,到达全身各部的毛细血管,,进行组织间的物质交换和气体交换,血液变成了含有组织代谢产物的及较多二氧化碳的略紫色的静脉血,再经过各级经脉,汇入上下腔经脉,流回右心房。体循环又称大循环,流程长,流经范围广,以动脉血滋养全身,并将代谢产物和二氧化碳带回心脏。

人体各个器官的动脉和静脉都是成对出现而并行的。

3.7.2淋巴系统

由淋巴管道、淋巴器官和淋巴管道组成。

淋巴也叫淋巴液,是人和动物体内无色透明的液体。内含淋巴细胞。淋巴细胞是体内一类具有免疫功能识别的细胞系。是体积最小的白细胞,是机体免疫应答功能的重要细胞成分。淋巴存在于人体的各个部位,对人的免疫系统有重要作用。淋巴在淋巴管内循环,最后流入静脉。

淋巴系统是脉管系统的组成部分。淋巴腺的主要功能是过滤并对抗外来入侵的病毒及细菌。

主要的淋巴器官包括脾、胸腺及扁桃体等。

1)脾(spleen):是人体最大的淋巴器官,其结构基本上和淋巴结相似,位于腹腔左上方,左季胁9~11肋之间,人体正侧面。呈扁椭圆形,暗红色。脾脏犹如一台过滤器,当血液中出现病菌,抗原,异物,原虫时,脾脏中的巨噬细胞、淋巴细胞就会将其吃掉。脾脏还有产生淋巴细胞的功能。在人体安静、休息时会储藏血液,当运动、失血、缺血时,又将血液排送到血液循环中。

2)胸腺:位于胸骨柄后方,心脏上方,由不对称的左右两叶组成。是一个淋巴样器官,具有免疫调节作用,能使过强或受到抑制的免疫反应趋向于正常。也是一个内分泌器官,是淋巴细胞的源泉。

3)扁桃体:位于消化道和呼吸道的交会处,此处的粘膜含有大量淋巴组织,是经常接触抗原引起局部免疫应答的部位,在舌根、咽部的上下皮有好几种淋巴组织。按其位置分为腭扁桃体(扁桃体)、咽扁桃体(腺样体)和舌扁桃体。以腭扁桃体最大,通常所说的扁桃体即指腭扁桃体。腭扁桃体有一对,位于舌腭弓与咽腭弓之间,卵圆形。腭为口腔上壁,其后缘中央有一向下垂的突起,称为腭垂。扁桃体可产生淋巴细胞和抗体,故有抗细菌和抗病毒的防御功能。咽部是饮食和呼吸的必经之路,咽部丰富的淋巴组织可防御此处的细菌病毒。当人体过度疲劳、受凉等情况下,抵抗力下降,上皮防御功能减弱,腺体分泌功能降低,扁桃体就会遭受细菌感染而发炎。

3.8内分泌系统

通过分泌激素调节机体的生长发育及各种代谢活动。包括内分泌腺和内分泌组织。

内分泌腺包括:甲状腺、肾上腺、垂体、松果体等。

内分泌组织包括:胰腺中的胰岛、睾丸中的间质细胞、卵巢中的卵泡和黄体等。

腺细胞产生的分泌物称为激素。对机体的代谢、生长、发育、繁殖、性别、性欲和性活动等起重要的调节作用。是内分泌细胞产生的一类具有高效能信息传递作用的化学物质。激素的种类较多而数量极微(多数为毫微克甚至微微克水平),它既非机体的能量来源又非组成机体的结构物质,但通过传递信息,在协调新陈代谢、生长发育等生理过程方面充当了重要的角色。激素按其化学本质可分为含氮的蛋白类激素(由氨基酸、肽、蛋白衍生而成)和类固醇类激素两大类。

其生理功能来说可分为三大类:一类是调控机体新陈代谢和维持内环境相对稳定的,如胰岛素、胃肠激素、甲状旁腺激素等;一类是促进细胞增殖分化,控制机体生长发育和生殖机能,并影响其衰老过程的,如生长激素、性激素等;还有一类与神经系统密切配合,增强机体对环境的适应,如肾上腺皮质激素和垂体激素等。激素分泌量过多或过少都会引起机体功能的紊乱。

1)甲状腺:为人体最大的内分泌腺(形似蝴蝶,犹如甲盾,位于颈前部,呈H型)。棕红色,成H型。甲状腺素能促进人体的新陈代谢,提高神经兴奋性,维持骨骼和神经系统的正常发育。

2)肾上腺:位于两肾的上端。其周围为皮质,内部为髓质。肾上腺素会使心脏收缩力上升,使心脏、肝、和筋骨的血管扩张和皮肤、粘膜的血管收缩,是拯救濒死的人或动物的必备品。使心跳与呼吸加速、血流量加大、血糖量升高,从而增强力量、提高反应速度。肾上腺素也可以用于拯救心脏骤停和过敏性休克的病人。

3)垂体:位于丘脑下部的腹侧,为一卵圆形小体。是身体内最复杂的内分泌腺,所产生的激素不但与身体骨骼和软组织的生长有关,且可影响内分泌腺的活动。垂体可分为腺垂体和神经垂体两大部分。被称为人体内分泌腺之首。对生长发育、新陈代谢、性的功能等均有调节作用,并能影响其他分泌腺的活动。

4)松果体:位于第三脑室顶,长8mm左右的椭圆体。分泌褪黑素,能抑制卵泡激素和黄体生成素的分泌,若松果体受破坏,则会出现性早熟和生殖器官过度发育。

5)胰腺:是一个狭长的腺体,呈灰红色,位于身体深部,腹后壁1-2腰椎平面。胰腺分为内分泌腺和外分泌腺两部分。

外分泌腺由胰泡和腺管组成,腺泡分泌胰液,排入十二指肠,有消化蛋白质、脂肪和糖的作用。

内分泌腺由大小不同的细胞团——胰岛组成。胰岛主要由四种细胞组成,A细胞分泌胰高血糖素(具有很强的促进糖原分解和糖异生作用,使血糖明显升高)。B细胞分泌胰岛素(促进组织细胞对葡萄糖的摄取和利用,促进糖原合成,抑制糖异生,使血糖降低。胰岛素能促进全身组织细胞对葡萄糖的摄取和利用,并抑制糖原的分解和糖原异生,因此,胰岛素有降低血糖的作用)。

3.9感觉器官

感觉器官(thesenseorgans)是实现感觉过程的生理装置。包括感受器、神经通道和大脑皮层感觉中枢三部分。

人体的感受器有视器(眼)、前庭蜗器(耳)嗅器和味器。本节介绍视觉受器,前庭蜗器。

3.9.1视器

由眼球及眼副器及相应的血管神经组成。

1)眼球近似球形,由眼球壁和内容物组成。

眼球壁,由外向内可分为外膜(角膜、巩膜)、中膜(虹膜、睫状体、脉络膜)、内膜(视网膜)。

内容物,包括房水(无色透明的液体,循环障碍可发生青光眼)、晶状体(变浑浊后称为白内障)、玻璃体(浑浊后可影响视力)。

2)眼副器

包括眼睑(上下眼皮)、结膜(易患结膜炎和沙眼)、泪器(泪腺和泪道组成)和眼球外肌(眼球外周的骨骼肌)等。

3)血管和神经

包括眼动脉(眼球及眼眶内的血液供应),眼静脉(框内血液的回流,向后注入海绵窦)、眼神经(视觉神经、动眼神经、滑车神经、展神经、眼神经、面神经、交感神经、副交感神经)

3.9.2前庭蜗器

前庭蜗器又称(耳)。包括前庭器和听器两个部分。又可以分为外耳(耳廓、外耳廓、鼓膜)、中耳(鼓室、咽鼓管、乳突窦)、内耳(骨迷路、膜迷路)。外耳和中耳是收集和传导声波的装置,内耳是听觉和位觉感受器所在部位。

声音的传导有两个途径。

1)空气传导途径:声波-耳廓-外耳道-鼓膜-砧zhen骨-镫骨-前庭窗-外淋巴-螺旋器-前庭蜗神经-听觉中枢

2)骨传导途径:声波-颅骨-骨迷路-内耳淋巴液-螺旋器-前庭蜗神经-听觉中枢。

耳蜗:是内耳的一个结构。是传导并感受声波的结构,其形状与蜗牛壳相似,其前庭部分与中耳相通,是外周听觉神经的组成部分。负责将来自中耳的声波信号转换为神经电信号,交送大脑的中枢听觉系统接受进一步处理,最终实现听觉知觉。

当头部作旋转变速运动时,耳蜗内的内淋巴刺激毛细胞使其兴奋。神经冲动经前庭神经传入中枢,一方面引起姿势反射,以维持身体平衡。另一方面还有神经冲动传入大脑皮层,引起旋转感觉。前庭过敏的人,传入冲动使前庭核和小脑产生强烈反应,引起姿势反射障碍和植物性机能紊乱。如头晕、恶心、呕吐、汗出等类似晕车的反应。

3.10神经系统

神经系统包括位于颅腔内的脑、椎管内的脊髓及与脑和脊髓相连的周围神经。神经系统调节机体内的器官、组织和细胞活动,使之成为一个统一的整体。

神经系统由神经组织构成,神经组织由神经元和神经胶质细胞组成。

神经系统的基本活动方式是反射。反射活动的形态基础是反射弧(感受器、传入神经、反射中枢、传出神经、效应器)

神经反射过程(反射弧):感受器感受到刺激后产生兴奋,兴奋以神经冲动的方式,经过传入神经传入中枢,中枢通过分析与综合活动产生兴奋,中枢的兴奋再经过传出神经到达效应器。效应器做出规律性的反应。

脑,位于颅腔内,可分为端脑(大脑,是脑最发达部分)、间脑、小脑、脑干(中脑、脑桥、延髓)。一般左脑偏文,右脑偏武。

4第三章人胚发生和早期发育

胚胎学是研究人体出生前发生发育规律的科学。胚胎发生发育的起点是受精卵的形成。

从月经第一天算起,第13~17天为受孕期,一般第15天排卵。(或从月经第一天往前数(倒数),第十四天为排卵日),月经周期分为四个阶段,包括滤泡期(8~10天)、排卵期(1天)、黄体期(排卵后到月经来潮的前一天,14天)和月经期(2~8天)。其中黄体期是比较固定的(约14天)。排卵日前后会有一个基础体温的上升,相对上升约0.2~0.5℃。

受精指精子和卵子结合为受精卵的过程。精子在女性生殖管道内可存活1~3天,受精能力可维持1天。受精时间多发生在排卵后12~24小时内。若卵子未受精,则在排卵后12~24小时退化。

试管婴儿:是指采用人工方法让卵细胞和精子在体外受精,并进行早期胚胎发育,然后移植到母体子宫(或代孕母体子宫)内发育而诞生的婴儿。也就是说用实验室的试管代替了母体的输卵管。

第一代:解决因女性因素导致的不孕。将精子和卵子在体外结合,发育成胚胎后移入子宫。

第二代:解决因男性因素导致的不孕。在人体内运用卵浆内单精子注射技术,使试管婴儿成功率得到很大提高。

第三代:能够实现优生。在试管内培育出多个胚胎,在胚胎植入母体前,按照遗传学原理对这些胚胎作诊断,从中选择最符合优生条件的那一个胚胎,植入母体。

胚胎龄的计算方法:从孕妇末次月经的第一天,直到胎儿娩出日为止,约为40周。

受精龄的计算方法:从受精之日算起,直到胎儿娩出为止,约为38周。

预产期的计算方法:是按照胚胎龄计算的。将孕妇末次月经的年份加1,月份减3,日加7。

单卵双胎:孪生儿的遗传基因相同,故性别相同,相貌酷似,体态、血型、组织相容性抗原等生理特性相同。

双卵双胎:孪生儿如同一般的兄弟姐妹,其性别、相貌、生理特征等均可能有差异。

——中篇正常人体机能学——

5第四章生物大分子的结构与功能

人体内的各种化学元素以有机化合物或无机化合物的形式存在。生物大分子指其中的主要大分子,包括蛋白质(酶)、核酸、多糖。

5.1蛋白质

蛋白质(旧称朊ruan)占人体质量的18%(干重的54%),由氨基酸组成。主要由碳氢氧氮四种元素组成。某些蛋白质内还含有铁、铜、锌等微量元素。构成蛋白质的氨基酸有20多种。

食入的蛋白质在体内经过消化被水解成氨基酸而被吸收,再合成人体所需的蛋白质。蛋白质在胃液消化酶的作用下初步水解,在小肠中完成整个消化吸收过程。

完全蛋白质:富含必须的氨基酸,品质优良的蛋白质。如肉蛋奶。

不完全蛋白质:缺乏必须氨基酸,或必须氨基酸含量很少的蛋白质,如谷类、麦类、玉米、明胶等。

蛋白质摄取过量:会在体内转化成脂肪。脂肪过多,血液的酸性就会提高,这样就会消耗大量的钙,使骨质变脆;蛋白质分解过程中会产生大量的氮素,会加重肾脏的负担。水解过程中需要大量的水,氮由尿排出体外,这也加重了肾脏的负担;过多动物性蛋白质摄入,会造成含硫氨基酸摄入过多,会加速骨骼中钙质的流失,易产生骨质疏松。

蛋白质摄入不足:会使身体代谢率下降,对疾病抵抗力减退,造成小儿发育不良,发育迟缓,并易感染继发疾病。蛋白质严重不足但热能摄入基本满足,容易患西卡病。蛋白质与热量均摄入不足,则会“消瘦”。

蛋白质的生理功能如下:

1)蛋白质是生命的物质基础。人体的每个组织,毛发、皮肤、肌肉、骨骼、内脏、大脑、血液、神经、内分泌等都是由蛋白质构成的。

2)蛋白质影响人体细胞的新陈代谢,蛋白质摄入正常,皮肤就会光泽富有弹性。,否则人会处于亚健康状态。

3)蛋白质影响正常的新陈代谢和各类物质在体内的传递运输。

4)抗体的免疫,有白细胞、淋巴、巨噬细胞、抗体(免疫球蛋白)、补体、干扰素等。在人体内七天更新一次。当蛋白质充足时,这个部队就很强。

5)构成人体内催化和调节功能的各种酶。

6)调节体内的激素。

7)胶原蛋白占蛋白质的1/3。

8)提供生命活动的能量。

5.2核酸

核酸分为DNA(携带和存储遗传信息)和RNA(表达遗传信息)。是生物体遗传的物质基础。

核酸由核苷酸组成,核苷酸由五类含氮碱基组成。DNA分子可能是已知最大的单个生物分子。

DNA是储存、复制和传递遗传信息的主要物质基础。DNA分子的复制使这些遗传物质传递给子代。同时,DNA分子中的遗传信息必须转录于RNA,经过翻译合成各种蛋白质,进而控制细胞内的各种生命活动。

5.3酶

酶是活细胞产生的,具有高度催化效能的蛋白质或RNA,酶对细胞活动具有催化作用,其本身在反应过程中不被消耗,也不影响反应的化学平衡。酶能加速新陈代谢的反应速度。

根据催化的反应性质不同,酶分为六大类。

如氧化还原酶、转移酶、水解酶、裂合酶、异构酶、合成酶等。

SOD:超氧化物歧化酶,是生物体中抗氧化酶的重要组成部分。

转氨酶(氨基转移酶):是催化氨基酸与酮酸之间氨基转移的一类酶,是一种催化转氨基反应的转移酶,将氨基酸的α-氨基转移到一种α-酮酸上。

转氨酶主要存在于肝细胞中,包括谷丙转氨酶(GPT,0-37u/L)和谷草转氨酶(GOT,0-40u/L),当肝细胞发生炎症、坏死时,肝细胞中的转氨酶跑出来,释放入血中,就会引起血液中转氨酶浓度升高。因此,医生根据血液中转氨酶升高反推得出了肝受损害。

转氨酶高常见于肝病患者中,不同的肝病患者转氨酶高的危害也有不同。如果是病毒性肝炎(如乙肝、甲肝、丙肝等)引起的转氨酶升高,此时转氨酶高常常表示肝脏有炎症活动,并伴有肝损伤,需要及早进行抗病毒治疗。

6第五章物质代谢

生物体在生长发育过程中,与环境进行物质和能量交换,以及自身内部存在着的一系列复杂化学反应称为新陈代谢,是生物体内全部有序化学变化的总称。包括能量交换和物质转换。这些化学反应的发生发展需要外部能量的驱动。人从外部环境中摄取的三大类营养物质是:糖类、脂肪和蛋白质。

同化作用:从外界获取营养物质,并转变为自身物质。

异化作用:自身的部分营养物质氧化分解并排出代谢物。

6.1糖代谢

糖是人体主要营养来源之一,人体能量的70%是由糖类提供。糖是醛类和酮类的化合物,在化学上主要由碳氢氧元素组成,化学表现形式上类似于碳与水聚合,故又称为碳水化合物。

糖分为葡萄糖和糖原。葡萄糖是糖在血液中的运输形式,糖原是糖在体内的运输形式,分为肝糖原、肌糖原和肾糖原等。

1克葡萄糖在体内完全氧化分解成二氧化碳和水的过程,可以释放16.7KJ(4大卡)能量。普通人每天正常活动需要的能量约为KJ/KG/天(30千卡路里,30大卡),故一个60kg重的成年人,每天需要的能量约为7KJ(1大卡)。

食品的热量定义为:1卡=4.2J(1毫升水升高1度需要的热量)。1大卡=4.2KJ

如葡萄干热量约为大卡/g。馒头约大卡/g。奶糖大卡/g。

当练习图上说你慢跑2公里燃烧卡路里时,它的意思是10万卡路里。在英文中,“calorie”(首字母小写)表示卡路里,约等于4.焦耳,“Calorie”(首字母大写)表示大卡,约等于4焦耳。

一般所说的卡路里分为两种:

大卡,也被记做大写字母C,最常见于食品标注,相当于将0克水在1大气压下由14.5℃提升到15.5℃所需的热量,约等于4焦耳的内能。

小卡,也被记做cal,较多见于科研文档中,0小卡=1大卡(1KiloCalorie)

6.1.1糖的生理功能

糖不仅为机体活动提供能量(4大卡/g葡萄糖),而且是机体重要的组成部分。糖与蛋白质结合形成的糖蛋白是结缔组织的成分之一。糖与脂类结合形成的糖脂参与神经组织和细胞膜的构成。核糖、脱氧核糖则是RNA和DNA的组成成分。糖还参与构成某些激素、酶、免疫球蛋白等。

6.1.2糖的分类

1)根据结构单元数目分为单糖(不能被分解为更小分子的糖,如葡萄糖、果糖、核糖)、低聚糖(2~10个单糖脱水而成,常见的为双糖,如蔗糖、麦芽糖、乳糖)、多糖(由几百个甚至几万个单糖分子构成,如淀粉、纤维素)。除了单糖可以被人体直接吸收外,其它糖类都需要被转化为单糖后才能被吸收利用。

糖与甜味:乳糖、淀粉虽然是糖但是没有甜味的糖,乙二醇、甘油虽然有甜味但却不是糖。

常见糖如下:

白砂糖:含糖量高于99%。

粗砂糖:属于未精制的原糖。

绵白糖:质地绵软,含糖98%,属于高档食品。

红糖:一般由土法制得,含杂质多,纯度低。

冰糖:成本高,应用少。

麦芽糖:小麦经麦芽酶作用而得,一般成饴糖。

蜂蜜:是人体容易吸收的单糖。

焦糖:将白糖用℃的高温熬煮,呈咖啡色,并带有焦香味。

6.1.3糖的分解

1)无氧分解:葡萄糖或糖原在无氧或缺氧的条件下分解生成乳酸的过程。此过程在红细胞和肌肉组织中尤为活跃。1分子葡萄糖可分解为2分子ATP。无氧分解虽然提供的能量比较低,但其提供能量迅速,且是缺氧条件下主要供能方式。

2)有氧氧化:葡萄糖或糖原在有氧条件下彻底氧化分解,生成二氧化碳和水的过程。1分子葡萄糖可生成38个ATP,是机体主要的供能方式。糖代谢的中间产物还是合成脂肪酸的原料,

6.2脂类代谢

不溶于水而能被乙醚、苯等有机溶剂提取的化合物称为脂类。

脂类包括脂肪(甘油三酯)和类脂。

脂肪:的功能是存储能量。在常温下是固体。

类脂:包括磷脂、糖脂和胆固醇三类,主要存在于细胞的各种膜性结构中。

人体内两种能源物质的比较:

供能:糖,4.1大卡/g,脂,9.3大卡/g。且脂的体积比糖原要小得多。人体的能量,首先糖类被消耗,然后是脂肪。

消化:脂类的消化主要在小肠中进行。食物中的脂肪乳化后,在胰脂肪酶的催化作用下,水解为脂肪酸、甘油一脂、胆固醇等,它们不溶于水,与胆汁中的胆盐结合形成水溶性颗粒后,通过小肠粘膜表面的静水层而到达微绒毛上。进入淋巴循环,最后进入血液。

肝脏和脂肪组织是合成甘油三酯的主要场所。肝脏是合成脂肪酸的主要场所。

胆固醇也是体内主要脂类物质之一(最早是从动物胆石中分离出来的),人体内总重约g。胆固醇是生物膜的主要组成部分。维持膜的流动性和正常功能。胆固醇在体内不能被彻底氧化成二氧化碳和水,也不能作为能源物质提供能量。在体内主要代谢为胆汁酸。

6.3核苷酸代谢

核苷酸是DNA和RNA的基本组成单位。作为核酸的主要组成成分,参与生物的遗传、发育、生长等基本生命活动。生物体内还有很多游离形式的核苷酸,比如三磷酸腺苷(ATP),它在细胞能量代谢中起主要作用。体内的能量释放及吸收,主要是以产生及消耗ATP来体现的。(ADP与磷酸基结合并获得8千卡能量,可形成ATP。ATP发生水解时,形成ADP并释放一个磷酸根,同时释放能量)

ATP:是一种不稳定的高能化合物,是生物体内最直接的能量来源。在细胞中,它能与ADP相互转化实现储能和放能。(植物在光合作用的光反应阶段生成ATP,所有活细胞都能通过细胞呼吸作用生成ATP)。ATP易于再生,是细胞中的能量通货。

人体长时间的运动是在有氧代谢的条件下进行的,要靠脂肪的代谢提供能量。因此有氧代谢是消耗脂肪达到减肥目的的有效方法。

无氧代谢能力是速度素质的重要基础,是人体在缺氧状况下,能源物质的代谢过程。无氧运动下主要靠ATP、CP分解功能和糖原酵素供能,这类运动只能持续很短的时间(1~3分钟)

6.4氨基酸代谢

氨基酸是构成动物营养所需蛋白质的基本物质。蛋白质在人体内不能被直接利用,而是通过氨基酸小分子后被利用。在人体胃肠道内经过多种消化酶的作用,将高分子蛋白质分解为低分子多肽或氨基酸后,在小肠内被吸收,沿着肝门静脉进入肝脏,一部分氨基酸在肝脏内进行分解或合成蛋白质,另一部分氨基酸继续随血液分布到各个器官,任其选用,合成各种特异性的组织蛋白质。

大多数氨基酸都有味感,氨基酸在食品中的作用不可忽视,有的是调味剂,有的是营养强化剂,有的可起增香作用。

谷氨酸具有酸味和鲜味,加碱适当中和后生成谷氨酸钠盐,生成盐以后,酸味消失,鲜味更强,是味精的主要成分。而鸡精是一种复合调味品,其主要成分就是味精(40%)和盐,并添加适当助鲜剂,鸡肉提取物,香精,色素等。其鲜味的基础还是味精。

多肽是蛋白质水解的中间产物,由两个氨基酸分子脱水缩合成的化合物叫做二肽,同理还有三肽、四肽等。由十个以上氨基酸分子脱水缩合而成的化合物叫做多肽。而由五十个以上氨基酸组成的肽就称为蛋白质,即蛋白质有时候也被称为多肽或肽。

人体内很多活性物质都是以肽的形式存在的,肽涉及人体的激素、神经、细胞生长、和生殖各个领域。能调节体内各个系统和细胞的生理功能。激活体内有关酶系,促进中间代谢膜的通透性。肽可以合成细胞,可以在人体内作为神经传递质,传递信息。可在人体内作为运输工具,将各种营养物质、维生素、微量元素运送到人体各细胞、组织、器官。可全面调节人体生理功能。

7基因信息的传递与表达

7.1基因表达

基因表达是指遗传信息从DNA或RNA到蛋白质的过程。其核心步骤是从DNA到RNA的转录过程,基因表达的最终目标是mRNA将信使翻译成蛋白质的过程。

7.2基因工程

又称为基因拼接技术或DNA重组技术,是在分子水平上对基因进行操作,是将外源基因通过体外重组后,导入受体细胞内,使这个基因能在受体细胞内复制、转录、翻译、表达的操作。更详细点说,它是用人为的方法将所需要的某一供体生物的遗传物质——DNA大分子提取出来,在离体条件下用适当的工具酶进行切割后,把它与作为载体的DNA分子连接起来,然后与载体一起导入某一更易生长、繁殖的受体细胞中,以让外源物质在其中“安家落户”,进行正常的复制和表达,从而获得新物种的一种崭新技术。

7.3转基因工程

是基因工程的一种应用,是指在体外将分离到的或合成的目的基因,通过与载体链接后,将其导入不含该基因的受体细胞,使受体细胞产生新的基因产物或获得新的遗传特性。

8机体的功能调节与稳态

8.3血液

血液由血浆、血细胞和血小板三部分组成。

血浆:大部分为水(93%)及少量蛋白质和电解质组成。血浆蛋白属于胶体蛋白,分子量较大,难以透过毛细血管壁,故其在血浆中含量大于组织液中。血浆蛋白包括白蛋白(A)和大多数球蛋白(G),因此肝脏疾病时,常导致白蛋白降低,A/G下降。

血细胞:包括红细胞(RBC,99%)和白细胞(WBC,1%)。

红细胞:红细胞是无核的,扁饼形,用来运送氧气和其它营养物质,生成于骨髓之内,老化后又会深入骨髓深处,由白细胞负责销毁。或在经过肝脏时,被肝巨噬细胞分解为胆汁。正常男性值约为万~万个/mm3。

白细胞:白细胞是有核的,无色,球形血细胞。有活跃的迁移能力,可以在血管内外迁徙,正常值0~00/mm3。白细胞是人体与疾病斗争的卫士。对入侵人体的病菌有吞噬作用。

血小板:骨髓巨噬细胞胞浆脱落下来的细胞质。正常值~/mm3。主要起止血作用。具有粘附、聚集、释放、吸附和收缩等生理特性。

血沉(ESR):指红细胞沉降速度。正常情况下,血液中红细胞彼此分散悬浮而沉降缓慢,如果血浆或红细胞本身发生了改变,可使血沉发生变化。血沉速度25mm/h则为沉降太快。尤其是各种急性炎症发生时,临床多用血沉来观察结核或风湿热的活动性。

血液的运输作用:血液从肺部将氧气带入体内,并将体内二氧化碳排出体外。从消化道或存储器官将营养物质转运到各个组织细胞,并将代谢产物带到排泄器官。将酶、激素、维生素等生物活性物质转运到机体需要的部位。将机体深部产生的热量运输到肌表。

血清:指血液中除去纤维蛋白后的胶状液体。血清不会凝固,为人体提供基本的营养物质、提供激素和各种生长因子。含有抗体的血清可以作为预防或作为治疗之用。

8.3.1血型

血型是指血细胞膜上的特异性抗原类型。常用的是指红细胞血型。人类血液中含有凝集源和凝集素,凝集源附着在红细胞表面,凝集素存在于血浆或血清中。同种凝集原和凝集素相遇会发生血液凝集现象。

ABO血型:根据红细胞表面的特异性抗原(凝集原)来确定。只含有凝集原A的称A型。只含有凝集原B的为B型,两种都有的为AB型。两种都没有的为O型。血清中含有抗A、抗B凝集素,A型血可被抗A凝集素凝集。即,

A型血,红细胞表面含有A凝集原,其血清中含有抗B凝集素,能使B型血凝结。

B型血,红细胞表面含有B凝集原,其血清中含有抗A凝集素,能使A型血凝结。

O型血,红细胞表面不含凝集原,其血清中含有抗A抗B凝集素。

AB型血:红细胞表面含有两种凝集原,其血清中不含凝集素,不会凝结任何血型的血细胞。

Rh血型:Rh血型共有6种抗原,其中D抗原性最强。红细胞有D抗原者称为Rh阳性,否则称为Rh阴性。汉族人99%都是Rh阳性。但是Rh血型没有天然抗体,只有在Rh阴性者在接受Rh抗原刺激后,血浆中才能产生相应的抗体,如果产生抗体后则会发生抗原-抗体反应而产生凝血。

输血原则:准备输血时,首先应该鉴定ABO血型系统,使两者血型相符,对于生育年龄的妇女和需要反复输血的病人,还需注意Rh血型相合。输血前还要进行交叉配血试验。

8.4血液循环

血液循环指血液在心血管系统中按照一定方向周而复始地流动。

心肌细胞是一种高度分化的终末细胞,主管收缩功能。1)兴奋性,2)自动节律性(约70次/分),3)传导性,4)收缩性。

血压:血液在血管内流动时,作用于血管侧壁单位面积上的压力。可分为动脉血压、毛细血管血压和静脉血压。通常所说的血压是指体循环的动脉血压。

一般使用袖带加压的间接测量方式。

血压测量方法:

(1)肱动脉与心脏在同一水平。仰卧位时平腋中线,坐位时平第四肋。

(2)卷起衣袖,露出手臂,肘部伸直,手掌向上。

(3)打开血压计,垂直放稳,打开水银槽开关。

(4)除尽袖带内空气,于上臂中部缠袖带,下缘距肘窝2~3cm,以能插入一指为松紧适宜。

(5)触摸肱动脉搏动,将听诊器头置于搏动明显处,用手固定,轻轻加压,关气门,充气至肱动脉搏动消失再升高20~30mmHg。

(6)缓慢放气,速度以水银柱下降4mmHg/秒为宜,注意水银柱刻度和肱动脉声音的变化。

(7)听诊器出现第一声搏动音时水银柱所指的刻度即为收缩压,搏动音突然变弱或消失时水银柱所指的刻度即为舒张压。

正常血压参考值(40岁):80~mmHg。年龄越大,两个值越偏高,年龄越小越偏低。

血液循环分为体循环(大循环)和肺循环(小循环)两部分。

体循环路径:左心室——主动脉——各级动脉——身体各处的脉细血管网——各级静脉——上下腔静脉——右心房

肺循环路径:右心室——肺动脉——肺中毛细血管网——肺静脉——左心房

8.5呼吸

呼吸是指机体与环境之间的气体交换过程。通过如下环节来完成。

1)肺通气:指外界空气与肺泡之间的气体交换。通过呼吸肌的收缩和舒张进行。完成肺泡和鼻腔之间的气体传送。

2)肺换气:指进入肺泡中的氧气与肺毛细血管内二氧化碳之间的气体交换过程。交换完毕后,二氧化碳进入肺泡,氧气进入静脉血。

3)气体运输:血液中的氧气主要以氧合血红蛋白的形式存在于红细胞内。氧气与血红蛋白的结合与离解是可逆的。从组织进入血液的二氧化碳主要以碳酸氢基盐的形式存在。大部分溶于血浆中。

4)组织换气:是指动脉血流经组织毛细血管时,血液中的氧气扩散入组织细胞,组织细胞中的二氧化碳扩散入血液的过程。换气完成后,动脉血逐步变成含氧气少,含二氧化碳多的静脉血。

整个呼吸运动的过程如下:

空气(氧气)——呼吸道——肺泡(氧气)——肺循环毛细血管——肺静脉——左心——体动脉——体循环毛细血管——体静脉——右心——肺动脉——肺循环毛细血管——肺泡(二氧化碳)——呼吸道——空气(二氧化碳)

8.6消化和吸收

消化是指食物在消化道内经消化道的运动和消化酶的作用被分解成可吸收的,结构简单的小分子化学物质的过程。消化有两种方式,一种是通过咀嚼的物理方式,一种是通过消化酶的化学方式。

消化包括如下过程:

1)口腔内的消化:食物在口腔内通过咀嚼和唾液腺的作用后,经过吞咽,由咽和食管进入胃中。

2)胃内消化:实物在胃中通过胃液的进一步作用,初步消化食物,变为食糜。

3)小肠内消化:食糜由幽门进入十二指肠,即开始了小肠内的消化(小肠内的消化是食物消化最重要的阶段,包括十二指肠,空肠,回肠)。肝细胞分泌的胆汁,胰腺分泌的胰液还有小肠液对食糜进行又一次的化学消化。营养元素大部分都是在这一阶段被吸收入机体。碳水化合物被分解成单糖,如葡萄糖、乳糖和果糖。脂肪被分解成脂肪微粒,蛋白质被分解成氨基酸小分子。(所有的食物微粒都在十二指肠被吸收,糖类和氨基酸则在空肠被吸收,其余成分则在回肠吸收)。

4)大肠的作用:小肠中剩余的食糜进一步从回肠进入大肠(大肠分为盲肠、结肠和直肠),食物残渣在大肠内经过细菌的发酵与腐败作用,形成粪便,连同脱落的肠上皮、粪胆色素、大量细菌和盐类,经直肠排出体外。

吸收:是指消化后的食物小分子等营养物质和水无机盐等通过消化道管壁粘膜进入血液和淋巴等循环系统的过程。

小肠是食物消化和吸收的主要场所。其中胃,吸收少量水,无机盐和酒精;小肠,大部分水、无机盐、维生素、葡萄糖、氨基酸、甘油、脂肪酸;大肠,少量水、无机盐、维生素。

食物中含有的七大营养物质:糖类(小肠)、脂肪、蛋白质(小肠)、水、无机盐、维生素(小肠)、粗纤维。

8.7体温及其调节

腋窝正常体温36℃~37.4℃,口腔温度大约高0.4℃,直肠体温比口腔大概高0.3℃。后半夜体温最低,午后体温最高,女子月经期体温较低,排卵日最低,排卵后体温立即上升,并保持在较高水平,

8.7.1机体的产热和散热

1)机体产热:人体热量主要来自三大物质代谢过程。物质代谢过程中伴随着能量释放、转移和利用。糖类、脂肪和蛋白质分子中都包含巨大的能量。其中的碳和氢分别被氧化成二氧化碳和水,碳氢键断裂,释放出能量。食物氧化释放出的能量,约75%以热量的形式变为体热,其余部分以化学能的形式贮存于ATP中,供给生命活动需要。从化学变化的角度看,任何一种物质,其氧化时的耗氧量与产热量有恒定的比例关系。

机体主要的产热器官是内脏,尤其是肝脏,运动时骨骼肌产热最大,占人体能量的90%。战栗基本不做功,但能产生大量热。

2)散热:人体90%热量由皮肤血管散出体外,还有小部分通过肺、肾和消化道通过呼吸、尿和粪便排出体外。其中,最主要的方式是辐射>传导>蒸发。

8.7.2体温调节

人体自主性体温调节是通过下丘脑体温调节中枢进行的。体温调节中枢通过比较外周温度感受器和中枢温度感受器的温差指挥产热系统和散热系统进行升温和降温的调节。

8.8尿的生成与排出

肾脏以生成尿液的形式排出大部分代谢产物、水分、各种无机盐和有机物,是人体最重要的排泄器官。肾脏还具有内分泌功能。

8.8.1尿的生成

尿的生成分三个步骤。

1)肾小球过滤:血液通过肾动脉(如球动脉)流过肾小球毛细血管时,血浆中的水和小分子物质通过滤过膜滤出到肾小囊腔中,形成原尿。

2)肾小管和集合管的重吸收:原尿流经肾小管时,被进一步吸收,进一步吸收的对象是葡萄糖、氨基酸、大部分水、维生素和无机盐。这些物质会被重新吸收到毛细血管中,最终原尿会有1%成为尿液。人体每天生成的原尿大约L,最终称为尿液的约1.5L。

3)分泌与排泄:尿的分泌是指肾小管上皮细胞将本身代谢的产物排入小管液中的过程。排泄是指肾小管上皮细胞将血液中物质排入小管液中的过程。肾小管液是在肾脏的小管的流体,它开始在肾小球作为一个超滤作用,并通过输尿管最终变成尿液。

尿生成的调节:肾小管液中的溶质所形成的渗透压,是对抗肾小管对水重吸收的主要力量。如果小管液浓度增高(比如糖尿病),渗透压就会增大,就会阻碍肾小管对水的重吸收,小管液中的水分就会保留比较多,即尿液就会增多。

8.8.2尿的排出

进入肾盂尿液被送入输尿管,通过输尿管的周期性蠕动被运送到膀胱并存储。达到一定量时(~mL)引起排尿反应,将尿液经尿道排出体外(残留尿很少会多于5~10mL)。

8.9神经系统

是人体内起主导作用的信息调节系统,包括中枢神经和外周神经。外周神经系统主要是传递信息,中枢神经系统则主要处理信息。

神经元(神经细胞):是神经系统最基本的结构和功能单位。具有联络和整合输入信息并传出信息的作用。

神经纤维:即神经元胞质的延长部分,包括传出纤维和传入纤维。许多平行的神经纤维集合成束,即是神经。

神经纤维传导具有绝缘性,即一条神经干包括多条神经纤维,各条神经纤维各自传递消息而不相互干扰。

神经系统的感觉功能:机体内外的各种刺激,首先由不同的感受器所感受,然后被转换成相应的神经冲动,通过特定的神经通路传向中枢。

维持身体平衡是前庭小脑的基本功能。

8.10内分泌

内分泌系统是神经系统以外另一重要的机能调节系统。由内分泌腺和内分泌细胞组成。体内主要的内分泌腺包括脑垂体、松果体、甲状腺、甲状旁腺、肾上腺、胰岛、性腺等。

8.10.1激素

激素由内分泌细胞分泌,在体内作为信使传递信息。对机体生理过程起调节作用。可直接或间接地加速或减缓机体的新陈代谢作用。它既非机体的能量来源,又非组成机体的结构物质,在体内的含量极微而种类较多。

激素的功能可分为三类:

1)调控机体新陈代谢和维持内环境相对稳定,如胰岛素、胃肠激素、甲状旁腺激素等。

2)促进细胞增殖分化,控制机体生长发育,如性激素;

3)与神经系统配合,增强机体对环境的适应性,如肾上腺皮质激素和垂体激素等。

8.10.2下丘脑与垂体

下丘脑与垂体是结构上毗邻,功能上相关的两个器官。

下丘脑位于丘脑沟以下,重量4g,是垂体内分泌系统的激发处。下丘脑面积虽小,但接受很多神经冲动,为内分泌系统和神经系统的中心。把内脏活动与其它生理活动联系起来,调节体温、摄食、水平衡、血糖和内分泌活动等生理功能。

垂体:呈卵圆形,通过漏斗连于下丘脑,是人体最重要的内分泌器官,重量0.5g左右。它分泌多种激素,如生长激素、促甲状腺激素、肾上腺皮质激素、性腺素、催产素、催乳素、黑色细胞雌激素等。

8.10.3甲状腺

是人体内最大的内分泌腺。位于颈部,甲状软骨下方,气管两旁。人类的甲状腺形似蝴蝶,犹如甲盾,故名甲状腺。呈H型,重约25g。

甲状腺激素的主要作用是促进机体新陈代谢,维持机体正常发育。

8.10.4甲状旁腺

共有两对,位于甲状腺背面,其分泌的激素能调节人体钙、磷分泌。调节血钙含量。

8.10.5肾上腺

位于肾脏上部,左右各一。共重30g。能加强身体的应急反应,其主要作用是兴奋心脏,升高血压,提升心率。

8.10.6胰岛

胰岛是分散在胰腺内的不规则的细胞群,胰岛分泌的激素主要是胰岛素和胰高血糖素。

1)胰岛素:是一种蛋白质激素,是身体内唯一一种降低血糖的激素。胰岛素可以加速糖的氧化,减少糖的来源,增加糖的去路,因而可使血糖水平降低。

2)胰高血糖素:是一种促进身体物质分解代谢的激素,主要的靶器官是肝脏,胰高血糖素可促进肝糖原的分解和糖的异生。使血糖明显升高。还可以激活脂肪酶,促进脂肪分解,加强脂肪酸氧化,使酮体生成增多。

8.10.7性腺

睾丸产生精子,卵巢产生卵子。睾丸分泌雄激素。是维持性欲及生殖功能的激素。能促进男性器官的生长发育,促进蛋白质的合成。还能促进骨骼的造血功能。

卵巢分泌雌激素主要为雌二醇,孕激素主要为孕酮。卵巢还分泌少量雄激素。雌激素可促进女性性征发育及副性征的发育,维持女性正常性欲。孕激素能促进子宫和胎儿的发育。

9免疫学基础

免疫学是研究人体免疫系统功能和其运行规律的学科。免疫是机体识别并清除或接纳抗原性生物的过程。

9.1免疫

免疫:是人体的一种生理保护功能,人体通过免疫识别自己和异己成分,从而破坏和排斥进入人体的抗原物质(如细菌等),或人体自身产生的损伤细胞和肿瘤细胞,以维持人体的健康。

人体的免疫防线有三条:

1)由皮肤和粘膜构成,不仅能够抵挡病原体侵入人体,而且它们的分泌物(如脂肪酸、味酸、酶)还有杀菌作用,呼吸道粘膜上有纤毛,可以清除异物。

2)体液中的杀菌物质和吞噬细胞,对多种病原体都有防御功能,称为先天性免疫。

3)称为特异性免疫,主要由免疫器官(胸腺、淋巴结、脾脏等)和免疫细胞(淋巴细胞)组成。能对某一种抗原发起免疫功能。

免疫病理反应:免疫系统自我功能过高时,可能患类风湿关节炎;防御功能过高时,会出现过敏反应;过低则会得免疫缺陷证。免疫监视功能过低会形成肿瘤。

9.2抗原

能诱发机体产生免疫应答的物质,并能与相应的免疫应答产物发生特异性接合的物质,aitigen,Ag。

抗原具有两方面的特性,免疫原性和反应原性。

免疫原性:抗原刺激免疫系统产生特异性免疫应答的能力。

反应原性:抗原与免疫应答产物发生特异性接合的能力。

不完全抗原是指只具有免疫反应性,与蛋白质载体结合后才能获得免疫原性的抗原。

9.3抗体

由于抗原的刺激而产生的具有保护作用的蛋白质。抗体是一类能与抗原特异性接合的免疫球蛋白。其主要功能是与抗原相结合,从而有效清除侵入机体的微生物、寄生虫等异物,中和它们释放的毒素,或清除某些抗原,使机体保持正常平衡。

9.4免疫细胞

参与免疫应答相关的细胞。免疫细胞大多来自骨髓造血干细胞,属于血细胞。

9.5非特异性免疫细胞

是指人生下来就具有的,先天免疫细胞,对各种入侵的病原微生物没有特异的选择性,能快速反应。是特异性免疫发展的基础。

1)吞噬细胞:具有吞噬功能的细胞,存活期2~3天,主要是对病原体进行吞噬杀灭。包括单核吞噬细胞和中性粒细胞(血液中数量最多的白细胞,感染发生时首先到达感染部位,与细菌同归于尽后化为脓细胞)。

2)自然杀伤细胞:主要分布在外周血和脾脏内,属于粒状淋巴细胞,能迅速溶解某些肿瘤细胞。

9.6特异性免疫细胞

包括胸腺依赖性淋巴细胞(T细胞)和骨髓依赖性淋巴细胞(B细胞)。它们均来源于骨髓中的淋巴样干细胞。

1)T细胞:在胸腺中发育成熟后,通过淋巴和血液循环分布到全身的免疫器官和组织中。能直接杀伤靶细胞,辅助或抑制B细胞产生抗体,是身体中抵御疾病感染、肿瘤而形成的英勇斗士。T细胞不产生抗体,而是直接起作用。所以T细胞的免疫作用称为“细胞免疫”。而B细胞是通过产生抗体起作用。抗体存在于体液里,所以B细胞的免疫作用叫作“体液免疫”。

2)B细胞:也是来源于骨髓的多能干细胞,它的体积比T细胞略大。成熟的B细胞主要定居于淋巴小结和脾脏的红髓白髓淋巴小结上。这种淋巴细胞受抗原物质刺激后,会增殖分化出大量浆细胞,浆细胞可合成和分泌抗体,并在血液中循环。

9.7免疫器官

根据功能可分为中枢免疫器官(骨髓、胸腺)和外周免疫器官(脾、淋巴结、皮肤黏膜相关淋巴组织)。

1)骨髓:存在于松骨质间隙和骨髓腔内,分为红骨髓和黄骨髓。为柔软而富有血液的组织。骨髓是人体最大的器官之一,平均2.8Kg,具有造血、防御和免疫机能。红骨髓是人体的造血器官,黄骨髓没有造血功能,骨髓内还产生B淋巴细胞。

2)胸腺:约35g,胸腺细胞能不断进行有丝分裂和增殖,是T细胞分化成熟的场所。

3)脾:是重要的淋巴器官,位于左肋胃底与膈之间,是人体最大的淋巴器官。其结构与淋巴结相似,是机体发生特异性免疫的重要场所。是免疫细胞发生吞噬的主要场所。脾就像一台人体过滤器,当血液中出现病菌、抗原、异物、原虫时,脾脏中的巨噬细胞、淋巴细胞就会将其吃掉。脾脏还能制造免疫球蛋白,能产生淋巴细胞。

4)淋巴结:淋巴结广泛存在于人体淋巴通道上。是成熟淋巴细胞主要定居场所。淋巴结中的淋巴细胞越75%为T细胞,25%为B细胞。

5)皮肤、粘膜:指在皮肤粘膜层和上皮细胞下散在的淋巴组织。由于皮肤和粘膜是外来的抗原性物质侵入机体的主要部位,因此皮肤粘膜和相关淋巴组织也是人体重要的防御屏障。

9.8免疫应答

免疫应答:即机体识别并清除或接纳抗原性物质的过程。免疫应答可分为三个阶段:

1)识别阶段:T细胞和B细胞精确识别抗原;

2)活化增殖阶段:识别抗原后的淋巴细胞在协同分子的参与下,发生细胞的活化、增殖、分化,产生效应细胞,和效应分子;

3)由效应细胞和效应分子清除抗原。

——下篇人体疾病学基础——

10疾病概述

10.1健康与疾病

健康是身体上、精神上和社会适应上的完好状态。

中医认为疾病是机体阴阳五行动态平衡系统的失调。

10.2病因学

疾病发生的原因包括原微生物(细菌、病毒、真菌等)和寄生虫、理化因素(高低温、高低压、电离辐射、机械力、噪声、强酸、强碱及毒物)、遗传因素(染色体或基因变异)、环境生态因素(自然资源过度开发、工业三废)、营养因素(糖、脂肪、蛋白质、维生素、无机盐)、微量元素、纤维素摄入过多或不足。

10.3发病学

疾病发生的条件:促进或减缓疾病发生的某种机体状态或自然条件。

10.4发病学

研究疾病发生的规律和机制。

10.5疾病的转归

主要有康复和死亡。

心肺死亡模式:临床上,医护人员常把心跳和呼吸永久停止作为死亡的标志。

脑死亡模式:由于起搏器、呼吸机等复苏技术的不断普及和进步,心肺死亡判断模式面临挑战。年,美国哈佛大学医学院提出脑死亡定义。脑死亡是指全脑功能(包括大脑、间脑和脑干)不可逆地永久丧失以及机体作为一个整体功能的永久性停止。主要包括以下五个标准:1)自主呼吸停止;2)不可逆性深度昏迷;3)脑干神经反射消失;4)脑电波消失;脑血液循环完全停止。

植物人:由于大脑皮质功能严重受损,导致主管意识丧失。但仍保留皮层下中枢功能的一种状态。

11病原生物

指自然界中,可引起人类和动植物病害的微小生物。包括病原微生物和人体寄生虫。

微生物主要分为三类:

1)非细胞型:没有典型的细胞结构,是最小的一类微生物,只由蛋白质和单一核酸(DNA或RNA)组成,只能在易感染的活细胞内增殖。比如病毒。

2)原核细胞型:该类微生物的原始核呈环状裸DNA团块,没有细胞核。如细菌、支原体、衣原体、立克次体、螺旋体和放线菌。

3)真核细胞型:该类微生物有细胞核,完整的细胞器,如真菌。

11.1细菌

细菌的大小以μm为单位。是所有生物中数量最多的一类。按照外形分,有球菌、杆菌、螺旋菌等三种基本形态。

细菌是很多疾病的病原体,如肺结核、淋病、炭疽病、梅毒、鼠疫、沙眼等。

细菌主要以无性二分裂方式繁殖。一般几十分钟或十几个小时繁殖一代。

细菌芽孢:是细菌的细胞质高度脱水浓缩形成的一种休眠体。一个细菌细胞形成一个胞芽。其最主要的特点就是抗性强,对高温、紫外线、干燥、电离辐射和很多有毒的化学物质都有很强的抗性。能否消灭胞芽是衡量各种消毒灭菌手段最重要的指标。芽孢在适当的条件下可以转变成营养态细胞。

11.1.1消毒灭菌常用术语:

1)消毒:杀死物体上病原微生物的方法,但不一定能杀死细菌胞芽和非病原微生物。

2)防腐:抑制微生物的生长繁殖,以防止物品腐败变质的方法。

3)无菌:物体上无任何活的微生物存在;

4)无菌操作或无菌技术:防止微生物进入人体的操作技术。

11.1.2物理灭菌法

干热灭菌法:热力可以使微生物蛋白质凝固、核酸降解、核蛋白体解体等。对微生物有明显的致死作用。

1)焚烧:直接点燃或焚烧,适用于废弃物、动物尸体。

2)烧灼:直接用火焰灭菌,适用于微生物学实验室的接种环、接种针、试管口等的灭菌;

3)干烤:用干烤箱灭菌,一般加热到℃维持2小时,适用于玻璃器皿的灭菌。

4)红外线:红外线的热效应最强,利用红外线烤箱完成医疗器械的灭菌。

湿热灭菌法:在同一温度条件下,效果比干热好。

1)巴氏消毒法:在61℃加热30分钟或72℃加热30s,多用于酒类和牛奶的消毒。是一种既能杀毒又不损害食物品质的方法。经巴氏消毒后,仍保留了一部分较耐热的细菌或细菌芽孢,故巴氏牛奶要在4℃条件下保存,且只能保存3~10天。

2)煮沸法:在煮沸条件下维持10分钟,可杀死细菌繁殖体,芽孢则需要1~2小时,常用于食具和水的消毒。

3)高压蒸汽灭菌法:在.4kp的蒸汽压下,温度可达℃,维持20分钟,即可杀死包括芽孢在内的所有微生物。

紫外线灭菌法:利用适当波长的紫外线,破坏微生物细胞中的DNA分子结构,造成细胞死亡。紫外线对人体皮肤和眼睛有损伤。

化学消毒灭菌法:

能杀死微生物的化学药物称为消毒剂。消毒剂对人体有毒性,只能外用或用于环境的消毒。其消毒的原理是:破坏细菌的细胞壁、细胞膜;促进菌体蛋白凝固变性;改变核酸结构,抑制核酸生成。

常用的化学消毒剂如下:

1)70%乙醇:用于皮肤及物体表面消毒;

2)2%戊二醛:用于精密器械如内镜和不耐热物品的消毒;

3)0.1%苯扎溴铵:用于外科洗手及皮肤粘膜消毒,浸泡手术器械;

4)0.1%高锰酸钾:用于皮肤、粘膜、蔬菜瓜果;

5)10%过氧化氢:用于皮肤、物品表面、空气消毒;

6)15%漂白粉:饮水、污水、排泄物消毒;

7)碘伏(0.5%)碘溶液:皮肤、粘膜、物品表面;

8)生石灰(1:4):地面及排泄物消毒。

对消毒灭菌方法的敏感度排列如下:真菌、细菌繁殖体、有包膜病毒、无包膜病毒、分枝杆菌、细菌芽孢。

噬菌体:是一类侵袭细菌的病毒,它必须在活菌内生存,以细菌为宿主,利用细菌内的核糖体、蛋白质、氨基酸等能量产生系统来实现自身的生长和繁殖。有部分噬菌体能引起宿主细菌的裂解,故称为噬菌体。噬菌体没有完整的细菌结构,只含有单一核酸,可视为一种捕食细菌的生物。

细菌感染的预防:人工主动免疫是指将抗原性物质(疫苗或类毒素)接种于人体,刺激机体免疫系统产生特异性免疫应答,从而对相应的病原体感染产生特异性预防作用的措施。

疫苗:是将病原微生物(细菌、立克次体、病毒等),经过人工减毒,灭活等方法制成的用于预防传染病的自动免疫制剂。疫苗保留了病原菌刺激动物免疫系统的特性。免疫系统接受这种刺激后,会产生一定的保护物质,如免疫激素、特殊抗体等,当生物再次接触到这种病原菌时,其免疫系统就会依存现有的记忆,制造更多的免疫物质,来组织病原菌对生物体的伤害。

11.1.3常见病原性细菌

病源性球菌:指菌体呈球形或近似球形的一类致病菌。因其均可引起化脓性炎症,又称为化脓性球菌。

1)链球菌属:是一类常见的格兰阳性球菌。属于化脓性球菌。可引起人类多种化脓性炎症及超敏反应性疾病。链球菌属中对人类致病的主要是A群链球菌(占人类淋球菌感染的90%)和肺炎链球菌。

A群链球菌:也称为化脓性链球菌,有较强的侵袭力,主要产生化脓性炎症(淋巴管炎、淋巴结炎、痈、脓包疮等局部皮肤或皮下组织感染,还可引起扁桃体炎、咽炎、鼻窦炎、产褥感染、中耳炎、及其它系统的感染)、超敏反应疾病(急性肾小球肾炎、风湿热等)、中毒性疾病(链球菌毒素休克症、猩红热等)。

但链球菌的抵抗体不强,在60℃30分钟内即可被杀死,在干燥尘埃中可生存几个月。对一般消毒剂很敏感,对青霉素、红霉素、四环素、磺胺类药物很敏感。

肺炎链球菌:主要寄居在人体的鼻腔咽中,大多数都不致病,当机体免疫力下降时,少数可引起大叶性肺炎等疾病。其次是支气管肺炎,后可继发脓胸,胸膜炎。中耳炎、败血症等。

血清学试验:抗○试验:原理是用乙型溶血性链球菌产生的溶血素○测定机体产生的抗○抗体,常用于风湿热的辅助诊断。风湿热患者体内抗○抗体明显比正常人高。大约在单位左右,活动期一般超过单位。

2)肠道杆菌:是一类生物学性状近似的格兰阴性杆菌。常寄居在肠道内。其抵抗力一般不强,60℃30分钟即死亡。易被化学消毒液杀灭,但在水和粪便中可生存较长时间。主要包括大肠杆菌(导致败血症、胃肠炎、脑膜炎)、痢疾菌(导致细菌性痢疾)、伤寒沙门菌(导致胃肠炎、败血症、肠热症)、鼠疫耶尔森菌(导致鼠疫)。

3)厌氧芽孢梭菌属:多属为腐生菌,少数为致病菌。最常见一种是破伤风梭菌。

破伤风梭菌:是引起破伤风的病原菌,它是一种厌氧菌,营养要求不高,芽孢的抵抗力强,在土壤中可存活数年。经煮沸一小时或干热℃维持1小时可被破坏。其繁殖体对青霉素敏感。

破伤风菌由污染的伤口侵入人体,在形成无氧环境的疮口局部繁殖。能产生毒性强烈的外毒素——破伤风痉挛毒素,和破伤风溶血素。破伤风痉挛毒素是一种神经毒素,毒性极强,对人致死量小于1μg。导致肌肉强烈的收缩。

发病后的典型特征为面肌痉挛造成牙关紧闭、苦笑面容、颈部背部肌肉持续性痉挛导致的角弓反张。

厌氧环境:是指不需要氧气的环境。厌氧菌是一种在无氧条件中生活的比有氧环境更好的细菌。而不能在空气(18%氧气)中生存。人体在组织缺血、坏死、或者需氧菌感染的条件下,导致局部的氧浓度降低,才能发生厌氧菌感染。

抗厌氧菌类药物主要包括甲硝唑或替硝唑,其便宜,副作用小。原理是:甲硝唑被还原的中间产物对氧十分敏感,所以在有氧环境下容易失活,故其只对厌氧菌发挥作用。但厌氧菌感染多为混合感染,即厌氧菌和需氧菌参杂,两种细菌相互促进生长。因此在治疗厌氧菌感染时,需采用分别对需氧菌和厌氧菌敏感的药物,如头孢类药物配合使用,提高疗效。

对于青霉素、氯霉素、克林霉素、头孢类、泰能等需养性抗生素,也有抗厌氧性的作用,但这些药物抗菌谱比较广,容易导致菌群失调、霉菌感染等。所以不专门作为抗厌氧菌感染的治疗。

4)其它常见致病菌:如霍乱弧菌(导致霍乱)、结核杆菌(导致结核)、白喉棒状杆菌(导致白喉)、肉毒梭菌(食物中毒、创伤感染中毒)。

5)支原体、衣原体、立克次体、螺旋体:它们都属于原核性微生物。

抗生素:由微生物(细菌、真菌、放线菌属)在生活过程中产生的,具有抗病原体或或其它活性的一类次级代谢产物。它能干扰其它细胞的生长发育,其原理包括四种:抑制细菌细胞壁合成、增强细菌细胞壁通透性、干扰细菌蛋白质合成、抑制细菌核酸复制转录。比如从青霉菌中提取出的治疗梅毒和淋病的青霉菌。放线菌中发现的治疗结核病的链霉素。针对痢疾和炭疽等轻度感染的氯霉素。四环素是最早的广谱抗菌素(现代只用于家畜)。

抗生素对人和动物的毒性小于微生物,称为选择性毒力。其对敏感微生物具有专性抵抗能力。

如果大剂量或长时间使用抗生素,特别是光谱抗生素,当敏感菌被杀灭或被抑制,其它不敏感菌会借机大量繁殖。由于菌群的改变,且其它能抑制该细菌生长的无害菌被药物所杀害后,转变为致病菌,这样就导致了二重感染。

11.2病毒

病毒是一种非细胞微生物,其体积以nm为单位(几十纳米至几百纳米)。病毒是由核酸(DNA或RNA)外包一层蛋白质构成。病毒对热很敏感,60℃加热30分钟即可灭活。在-70℃下可保持数年。

一般使用病毒描述那些在真核生物中传播和感染的生物。使用噬菌体描述那些在原核细胞间传播的生物。病毒的起源不是很清楚。

病毒的生命过程:吸附——注入——合成——装配——释放,五个步骤。

病毒感染途径:

水平传播:指病原体在人群个体之间的传播,比如通过粘膜传播,通过皮肤传播,或通过注射、输血、拔牙、器官移植等引起的传播。

垂直传播:病原体从母体经过胎盘或产道传染给胎儿的传播。

病毒感染的治疗:病毒以复制的方式在感染细胞内增殖。一般用干扰素治疗。中草药对病毒感染有较好的疗效。

常见的致病病毒如下:

1)呼吸道病毒

流感病毒:分为甲乙丙三种,甲型可引起人类和多种动物的感染,其主要传染源是患者和隐性感染者。甲型流感病毒是变异最频繁的一个病毒。

2)肝炎病毒:以肝细胞为易感细胞的一种病毒。

乙型肝炎病毒(HVB):抗原抗体的检测俗称两对半。即乙肝的五项检测指标。

HBsAg:乙肝表面抗原,它是乙肝病毒的外壳物质,本身没有传染性。此指标阳性提示有完整的病毒颗粒存在。通常在感染病毒2~6个月,血清转氨酶还未上升时,便可在血清中测到HBsAg阳性。慢性乙肝患者此指标会持续阳性。

HBsAb:乙肝表面抗体,它的存在提示人对乙肝病毒有了抵抗力。是体内对乙肝病毒的免疫和保护性抗体。我国有27%的人有此抗体(接种过乙肝疫苗或既往感染已恢复)。

HBeAg:乙型肝炎e抗原,产生于病毒内部,可分泌到血液中,其阳性提示有病毒活动,而且是具有传染性的指标。

HBeAb:乙型肝炎e抗体,人体针对e抗原产生的一种蛋白质其阳性提示病毒的传染性变弱,病情已处于恢复阶段。

HBcAb:乙肝核心抗体,分为IgM和IgG两种。IgM阳性提示病毒活性,有传染性。IgG阳性提示既往有感染,目前无传染性。不需要抗病毒治疗。

HBV-DNA:是乙肝病毒的遗传基因,存在于病毒的核心部位,它的阳性和e抗原阳性意义基本一致。

接种过疫苗后,表面抗体呈阳性,其它为阴性;

感染乙肝后,表面抗原为阳性,其它为阴性;

乙肝活动期,表面抗原、e抗原和c抗体为阳性,其它为阴性;

乙肝恢复期,表面抗原,e抗体和c抗体为阳性,其它为阴性。

11.3真菌

是一种真核细胞型微生物。大多数对人类有益。

不同真菌的致病物质不尽相同,真菌感染没有特异的预防方法。主要是注意清洁卫生,避免接触患者。浅部真菌可用市售的药膏治疗,如5%的硫磺软膏治疗,但较难根治。

11.4人体寄生虫

一类具有真核性的低等真核生物,两种生物在一起生活,一种受益,一种受害,后者给前者提供营养物质和居住场所。受益的一方称为寄生物,受害的一方称为宿主。寄生虫在宿主或寄主体内或附着于体外以获取维持其生存、发育或繁殖所需的营养。可作为病原体,也可作为媒介传播疾病。

蚊虫传播的疟疾是热带传播最严重的一种寄生虫病。其它常见有钩虫、蛔虫、血吸虫、蛲虫等。

12局部血液循环障碍

12.1充血

局部组织或器官血管内血液增多的现象。分为动脉性充血和静脉性充血。

1)肺淤血:肺部局部血管出现血液淤积。左心衰竭导致左心血液排除障碍,导致左心室舒张期压力增压,左心腔内压力升高,阻碍肺静脉回流,造成肺循环血液灌入大于流出,导致肺淤血。临床表现为气促、缺氧、发绀(血液中去氧血红蛋白增多,使皮肤和粘膜呈青紫色的一种表现,也称为紫绀,常出现在唇、指、甲等部位)。体积增大、重量增加、颜色紫红。

而右心衰的特点是,引起体循环的静脉淤血和水钠潴留。表现为上腹部胀满、颈静脉怒张、下肢开始的水肿。

肺中的红细胞被巨噬细胞吞噬后,血红蛋白被分解为棕黄色的含铁血黄素颗粒则咯痰棕褐色,含有血红蛋白的液体在肺泡内与气体混合称为泡沫状。,则咳粉红色泡沫痰)。慢性肺淤血晚期可引起肺褐色硬化。

2)肝淤血:右心功能不全,引起右心房压力增大,使下腔静脉压力增高,传递到肝静脉,导致肝内静脉血液回流障碍,中央区肝静脉窦扩张淤血。

12.2出血

新鲜的出血呈红色,以后随红细胞降解而成棕黄色,光镜下可在出血部位的血管外见到红细胞和巨噬细胞。

12.3血栓形成

在心脏或血管内,血液的有形成分在血管内壁剥落处或修补处的表面凝固成固体质块,称为血栓。血栓由不溶性纤维蛋白,沉积的血小板,积聚的白细胞和陷入的红细胞组成。血栓的形成包括血小板黏集和血液凝固两个过程。

首先是血管内膜受到损伤,内皮细胞坏死脱落,胶原纤维裸露,从而激活内凝血系统,受损的内膜变得粗糙,使血小板易于粘附于裸露的胶原纤维上。血流变缓,血液凝固性增高,血小板和凝血因子增多,从而形成血栓。

静脉血栓比动脉血栓多四倍,下肢静脉血栓更多见。

抗血栓药可分为抗凝血药,抗血小板聚集药(阿司匹林、噻氯匹定等),和溶血栓药(将纤维蛋白溶解)

12.4栓塞

不溶于血的异常物质(血栓、脂肪颗粒等),随血液流动阻塞血管的现象称为栓塞。

来自右心或静脉的栓子,随血流阻塞于肺动脉的主干或分支,引起肺动脉系统的栓塞。

来自左心和动脉系统的栓子,随动脉血流行,阻塞于各器官的小动脉,常见于脾肾、脑、下肢等部位。

气体栓塞:气体阻塞血管或心腔的过程称为气体栓塞。当静脉损伤破损时,空气可在吸气时因静脉腔内的负压,通过静脉破裂处进入血液循环,引起气体栓塞。少量空气可被血液溶解或吸收,若大量空气(mL)迅速进入静脉,随血液进入右心后,通过心脏的波动,使血液与空气混合成泡沫状。由于泡沫具有压缩性和弹性,可随心脏收缩而缩小,随心脏舒张而扩大,使血液在心脏舒张期内不能有效回流右心房,造成血液循环障碍,使患者出现呼吸困难、发绀而猝死。

12.5水肿

过多的液体在组织间隙或体腔内积聚称为水肿。如胸腔积液、脑积液、心包积液。

钠水潴留:正常情况下,肾小球的过滤功能和肾小管的重吸收功能保持动态平衡。肾小球过滤的水、钠总量,99%被肾小管重吸收,只有1%排出体外。如果肾小球过滤率下降,导致肾小管对钠的重吸收增加,钠离子潴留于细胞外而引起水肿。

13炎症

炎症是具有血管系统的活体组织对各种致炎因子的刺激所发生的以防御反应为主的基本病理过程。是人类赖以生存的防御性和保护性反应,

13.1炎症的病理变化过程

分为变质、渗出和增生。

1)变质:即炎症局部组织发生的变性和坏死。

2)渗出:炎症组织血管内的液体、纤维素等蛋白质、各种炎细胞透过血管壁进入组织间隙和体腔的过程。

3)增生:由于致炎因子或某些理化因子的刺激,导致炎症局部的巨噬细胞、内皮细胞和纤维细胞增生。有时可伴有淋巴组织的增生。

13.2炎症的局部表现

体表炎症的局部表现最为显著:如红、肿、热、痛和功能障碍。

1)红:炎症病灶内充血,局部氧合血红蛋白增多,血液呈鲜红色,后期还原血红蛋白增多,故呈暗红色。

2)肿:主要是渗出物增多、水肿或局部细胞增生所致。

3)热:动脉充性血或代谢增强所致。如白细胞产生的白细胞介素,前列腺素,肿瘤坏死因子均可导致发热。

4)痛:炎症因子的刺激、神经末梢的牵拉、组织肿胀张力增高均可导致疼痛。

5)功能障碍:炎症病灶内细胞坏死、代谢异常或渗出物造成的机械损伤,均可造成功能障碍。

13.3炎症全身表现

炎症病变主要在局部,若是比较严重的炎性疾病,特别是病原微生物在体内蔓延扩散时,常出现明显的全身反应。

1)发热

病原微生物感染,作为发热激活物(细菌、病毒、真菌、螺旋体、疟原虫等),激活内生致热源EP,产生让人体温度升高的细胞,并进入脑的体温体温调节中枢,引起体温调定点的变化,最终引起发热。

2)白细胞增多:炎症发生时,中性粒细胞或淋巴细胞增多,反应病人对感染的抵抗力增强,是机体防御机能做出的表现。但在某些炎症疾病过程中,如伤寒、流感、sars中,白细胞往往不增加,反而减少。

3)单核吞噬细胞系统增生:导致局部淋巴结、肝、脾、肿大。

13.4炎症的结局

1)痊愈:随着机体抵抗力的增强,致炎因子被消除,炎症渗出物被溶解并通过淋巴道吸收,周围健康细胞再生并修复,病愈。

2)蔓延散播:当邪强正弱时,病原微生物在体内大量繁殖,通过组织间隙或管道向周围组织或器官蔓延;经组织间隙进入淋巴管,引起局部淋巴结炎;入侵血管,进入血液循环,从而引起菌血症、毒血症、败血症、或脓毒败血症。

菌血症:致病微生物细菌通过淋巴或血管进入血流,但未表现出任何中毒症状。

毒血症:病菌进入血管后,产生全身性持续高热、寒战等中毒症状,脉搏细弱或休克,血细胞被致病毒素破坏而造成贫血,心肝肾等产生实质细胞变性或坏死,严重者可产生中毒性休克。

败血症:毒力强的细菌侵入血液,大量繁殖,引起严重的全身中毒,可出现皮肤、粘膜的多发性出血点,脾大,全身淋巴肿大。

脓毒败血症:败血症的进一步发展,细菌菌团形成栓子,随血流到达全身,在多处组织器官发生栓塞,引发栓塞性小脓肿。

如果炎症迁延不愈,在体内持续反复作用,不断损伤机体,急性炎症可拖延为慢性炎症。病情可时轻时重。如急性肝炎转为慢性肝炎。急性炎患者预后大多良好,90%以上的患者在3个月内都可以痊愈,只有不到10%的人可转变为慢性迁延性肝炎或慢性活动性肝炎,仅有1%~2%的患者会演变为肝硬化或肝癌。



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