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能量代謝過(guò)程
糖、脂肪、蛋白質(zhì)三種營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),經(jīng)消化轉(zhuǎn)變成為可吸收的小分子營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)而被吸收入血。在細(xì)胞中,這些營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)經(jīng)過(guò)同化作用(合成代謝),構(gòu)筑機(jī)體的組成成分或更新衰老的組織;同時(shí)經(jīng)過(guò)異化作用(分解代謝)分解為代謝產(chǎn)物。合成代謝和分解代謝是物質(zhì)代謝過(guò)程中互相聯(lián)系的、不可分割的兩個(gè)側(cè)面。
機(jī)體所需的能量來(lái)源于食物中的糖、脂肪和蛋白質(zhì)。這些能源物質(zhì)分子結(jié)構(gòu)中的碳?xì)滏I蘊(yùn)藏著化學(xué)能,在氧化過(guò)程中碳?xì)滏I斷裂,生成CO2和H2O,同時(shí)釋放出蘊(yùn)藏的能。這些能量的50%以上迅速轉(zhuǎn)化為熱能,用于維持體溫,并向體外散發(fā)。其余不足50%則以高能磷酸鍵的形式貯存于體內(nèi),供機(jī)體利用。體內(nèi)最主要的高能磷酸鍵化學(xué)物是三磷酸腺苷(ATP)。此外,還可有高能硫酯鍵等。機(jī)體利用ATP去合成各種細(xì)胞組成分子、各種生物活性物質(zhì)和其他一些物質(zhì);細(xì)胞利用ATP去進(jìn)行各種離子和其它一些物質(zhì)的主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn),維持細(xì)胞兩側(cè)離子濃度差所形成的勢(shì)能;肌肉還可利用ATP所載荷的自由能進(jìn)行收縮和舒張,完成多種機(jī)械功。總的看來(lái),除骨骼肌運(yùn)動(dòng)時(shí)所完成的機(jī)械功(外功)以外,其余的能量最后都轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮。例如心肌收縮所產(chǎn)生的勢(shì)能(動(dòng)脈血壓)與動(dòng)能(血液流速),均于血液在血管內(nèi)流動(dòng)過(guò)程中,因克服血流內(nèi)、外所產(chǎn)生的阻力而轉(zhuǎn)化為熱能。在人體內(nèi),熱能是最“低級(jí)”形式的能,熱能不能轉(zhuǎn)化為其它形式的能,不能用來(lái)作功。通用的法定計(jì)量的熱量單位為焦耳(Joules.J)。過(guò)去熱量單位是卡或千卡,1卡=4.187焦耳,1千卡=4.187千焦耳(kJ)。1焦耳/s為1瓦特。
腎小球的濾過(guò)
循環(huán)血液經(jīng)過(guò)腎小球毛細(xì)血管時(shí),血漿中的水和小分子溶質(zhì),包括少量分子量較小的血漿蛋白,可以濾入腎小囊的囊腔而形成濾過(guò)液,用微穿刺法實(shí)驗(yàn)證明,腎小球的濾過(guò)液就是血漿中的超濾液。
微穿刺法是利用顯微操縱儀將外徑6-10μm的微細(xì)玻璃插入腎小體的囊腔中。在與囊腔相接部位的近球小管內(nèi),注入石蠟油防止起濾液進(jìn)入腎小管。用微細(xì)玻璃管直接抽到囊腔中的液體進(jìn)行微量化學(xué)分析(圖8-2)。分析表明,除了蛋白質(zhì)含量甚少之外,各種晶體物質(zhì)如葡萄糖、氯化物、無(wú)機(jī)磷酸鹽、尿素、尿酸和肌酐等的濃度都與血漿中的非常接近,而且滲透壓及酸堿度也與血漿的相似,由此證明囊內(nèi)液確是血漿的超濾液。
單位時(shí)間內(nèi)(每分鐘)兩腎生成的超濾液量稱(chēng)為腎小球?yàn)V過(guò)率(glomerularfiltrationrate,GFR)。據(jù)測(cè)定,體表面積為1.73m2的體,其腎小球?yàn)V過(guò)率為125ml/min左右。照此計(jì)算,兩側(cè)腎每一晝夜從腎小球?yàn)V出的血漿總量將高達(dá)180L.此值約為體重的3倍。腎小球?yàn)V過(guò)率和腎血漿流量的比例稱(chēng)為濾過(guò)分?jǐn)?shù)(filtrationfraction)。經(jīng)測(cè)算,腎血漿流量為660ml/min,所以濾過(guò)分?jǐn)?shù)為:125/660×100=19%.濾過(guò)分?jǐn)?shù)表明,流經(jīng)腎的血漿約有1/5幔有小球小茁到囊腔中。腎小球?yàn)V過(guò)率大小決定于濾過(guò)系數(shù)(KFR)。
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