สรีรวิทยามนุษย์

หลักสูตรนี้คืออะไร และการใช้หลักสูตรนี้

This is the fifth course in University Medicine: human physiology — how the fabric built in MED03–04 actually runs. Physiology เป็นเวชศาสตร์เชิงปริมาณ: ความดัน ปริมาตร การขับออก และ ความเข้มข้นที่คุณคำนวณได้ ไม่ใช่แค่ชื่นชม

ขอบเขตของรายวิชา ระบุไว้เพียงครั้งเดียว: เป็นรายวิชาการศึกษา ไม่ใช่ปริญญาแพทยศาสตร์; ทุกกรณีด้านล่างนี้เป็นเรื่องสมมติ และข้อมูลนี้ไม่อนุญาตหรือชี้แนะการรักษา กรณีด้านล่างเป็นเรื่องสมมติ และสิ่งใดสิ่งหนึ่งในที่นี้ไม่ได้อนุญาตหรือแนะนำการรักษา

• หน่วย 5.1 คือกรอบหลัก: Homeostasis ในฐานะการควบคุม
• หน่วย 5.2–5.5 เป็นระบบสำคัญ: การกระตุ้น, ระบบไหลเวียน, การหายใจ, ไต
• หน่วย 5.6–5.7 เติมเต็มแผนที่: กระเพาะลำไส้และฮอร์โมน

นิสัยทางเวชศาสตร์: ทุกข้ออ้างคือสมการที่คุณประเมินได้ — cardiac output, alveolar gas, clearance, Henderson–Hasselbalch — and ตัวเลขทั้งหมดด้านล่างคือสิ่งที่ต้องคำนวณใหม่

Homeostasis และของเหลวในร่างกาย

เหตุผลที่สำคัญ. ร่างกายเป็นระบบที่ถูกควบคุม: การออกแบบทั้งหมด มีเป้าหมายเพื่อรักษาสภาพภายในให้คงที่ ในขณะที่ภายนอกมีการเปลี่ยนแปลง เรียนรู้กรอบการควบคุมครั้งเดียว แล้วระบบต่อไปทุกอย่างจะเป็น ตัวอย่างของกรอบนั้น

แนวคิด พร้อมภาพประกอบ. Homeostasis = เซนเซอร์ → ตัวประมวลผล → ออแก้นักงาน, ในวงจรปฏิกิริยาลบ (negative-feedback). น้ำในร่างกาย: total ~42 L in a 70 kg adult — intracellular fluid 28 L (2/3), extracellular fluid 14 L (1/3: plasma 3 L + interstitial 11 L) ✓, แยกด้วยเยื่อบางแบบเลือก

The derivation (why the loop needs a set point). Negative feedback จะรักษาตัวแปรให้อยู่ใกล้ค่าเป้าหมายได้ ก็ต่อเมื่อเซ็นเซอร์สามารถตรวจจับความผิดพลาดได้ และออร์แกนทำงานสามารถกระตุ้นได้ทั้งสองทิศทาง ระบบควบคุมทางสรีรวิทยาทุกแบบใน this course satisfies that template: baroreceptors sense pressure, the brainstem integrates, heart and vessels effect; chemoreceptors sense CO₂, the medulla integrates, ventilation effects. When you meet a new ภาวะล้มเหลวทางคลินิกต่างก็อยู่ในจุดนั้น the clinical failure both live there.

Worked example 1 — the water budget arithmetic. A 70 kg adult: $42\ L = 28$ ICF $+ 14$ ECF $= 28 + 3$ plasma $+ 11$ interstitial ✓. การได้รับ 2 ลิตรของน้ำ: จะกระจายตามจำนวนส่วนประกอบโดยจำนวนอนุภาค — ECF (ที่มีโซเดียม) รับ $1/3 \approx 0.67$ ลิตร, ICF $1.33$ ลิตร ✓. ค่า คำนวณความเข้มข้นออสโมลาลิตี (ความตึงตัว ECF กำหนดการแบ่งแยก) คือปริมาณน้ำทั้งหมด มีปัสสาวะเจือจางผิดปกติแต่มีน้ำในร่างกายปกติ: ค่าเป้าหมายของโอสมอสตัทต่ำเกินจริง (รูปแบบ SIADH) — วงลูปทำงาน

ตัวอย่างที่แสดงวิธีทำ 2 — เชื่อมโยงทางคลินิก: เซนเซอร์ล้มเหลว (ผู้ป่วยสมมติ) มีโซเดียมในพลาสมาต่ำอย่างต่อเนื่อง แต่ปัสสาวะมีการเจือจางและเข้มข้นได้ตามปกติรอบระดับต่ำกว่านั้น: จุดตั้งต้นของโอสมอสทาสต์ ได้ถูกปรับใหม่ให้ต่ำลง (รูปแบบ reset-osmostat ของ SIADH) — วงจรทำงาน ได้อย่างสมบูรณ์แบบ โดยรักษาเป้าหมายที่ผิดไว้ การควบคุมวงจรล้มเหลวสามรูปแบบ: เซนเซอร์, เอฟเฟกเตอร์, จุดตั้งต้น; การวินิจฉัยคือการตัดสินใจว่าอันไหนล้มเหลว การแข็งตัวของเลือด, การคลอด — และมันขับเคลื่อนเหตุการณ์ไปจนถึงจุดจบแทนที่จะ

ข้อผิดพลาดที่พบบ่อย. ลืมว่าพลาสมาเป็นส่วนหนึ่งของของเหลวภายนอกเซลล์ (ECF). การ treating "feedback" ว่าเป็นการตอบสนองเชิงลบโดยอัตโนมัติ (มี feedback เชิงบวก — รักษาสภาวะสมดุลคงที่) การนับ ความเข้มข้นออสโมลาลิตี; วงจรล้มเหลวที่เซนเซอร์, เอฟเฟกเตอร์ หรือจุดตั้งต้น ปริมาณน้ำที่ดื่มโดยไม่รวมน้ำเมตาบอลิซึม (~0.3 ลิตร/วัน) หรือการสูญเสียผ่าน ผิวหนังและการหายใจ (~0.9 ลิตร/วัน).

สรุป. 42 ลิตร = 28 ICF + 14 ECF (3 พลาสมา + 11 ของเหลวระหว่างเซลล์); ตัวรับ-ตัวประมวลผล-ตัวกระทำ รอบจุดตั้งต้น; น้ำกระจายตามความเข้มข้นของสารละลาย; วงจรล้มเหลวที่ตัวรับ ตัวกระทำ หรือจุดตั้งต้น. ศักย์งาน (action potential) คือประโยคพื้นฐาน ทุกจังหวะที่คุณจะวิเคราะห์

เซลล์ที่มีปฏิกิริยาและกล้ามเนื้อ

ความสำคัญ. ประสาทและกล้ามเนื้อสื่อสารด้วยภาษาไฟฟ้าเดียวกัน; การ เกี่ยวกับ — การเต้นของหัวใจ, การหายใจ, การเคลื่อนไหวของลำไส้ — ล้วนสร้างจากมัน แนวคิด พร้อมภาพประกอบ สบาย: ความสามารถในการซึมผ่านถ่วงน้ำหนัก (GHK)

แนวคิดพร้อมภาพประกอบ. สภาวะพัก: ความสามารถในการผ่านของเยื่อหุ้มเซลล์ที่ถ่วงน้ำหนักโดยสมการ GHK (GHK) ศักย์ไฟฟ้าในเยื่อหุ้มเซลล์ ≈ −70 mV (K⁺ มีอิทธิพลสูงสุด, หน่วย 1.2 ของ MED01). กระตุ้น: ช่อง Na⁺ ที่เปิดตามแรงดันไฟฟ้า → ส่วนที่เพิ่มขึ้นพุ่งทะลุถึง +30 mV → Na⁺ ถูกยับยั้ง, K⁺ ทำหน้าที่ในการปรับกลับสู่สภาวะพัก → เกิดช่วงสั้นๆ การเกิดประจุลบเกิน, แล้วกลับสู่สภาวะพัก. ช่วงเวลาไม่ตอบสนอง (ประมาณ 1 ms ในเส้นประสาท) กำหนดอัตราการยิงสูงสุด ≈ 1000/s ✓.

การอธิบายกลไก (ทำไมการขึ้นของสัญญาณจึงเสริมตัวเอง) การเปลี่ยนสภาพเป็นบวก เปิดช่อง Na⁺ → Na⁺ เข้ามา → เปลี่ยนสภาพเป็นบวกเพิ่มขึ้น: บวก ป้อนกลับสู่คลื่นสไปก์ การเปลี่ยนสภาพเป็นลบเป็นป้อนกลับเชิงลบ (K⁺) กระบวนการ สองวงจรนี้เรียงต่อกันอธิบายรูปร่างแบบมีหรือไม่มี และค่าเกณฑ์: ต่ำกว่าเกณฑ์ K⁺ ชนะ; เหนือเกณฑ์ Na⁺ ชนะ ✓ การส่งต่อเป็นเหตุการณ์เดียวกัน ที่สร้างซ้ำไปตามเยื่อหุ้มเซลล์ — ไมเอลินทำให้มันกระโดด (การนำแบบกระโดด), เพิ่มความเร็วจาก ~1 m/s เป็นสูงสุดถึง ~100 m/s ✓.

ตัวอย่างแสดงวิธีทำ 1 — จากสไปก์ไปสู่การหดตัว ในกล้ามเนื้อลายทาง สไปก์จะปล่อย Ca²⁺ ออกจากซาร์โคพลาสมิกเรติคูลัม; Ca²⁺ เคลื่อนที่ จับกับโทรโปนิน แอกตินถูกปลดปล่อย และ MED04 ซาร์โคเมียร์จะหดตัว การรวมกันของ สัญญาณเกิดขึ้นได้เพราะการหดตัวครั้งเดียว (~100 ms) ยาวนานกว่าช่วง (ประมาณ 2 ms): การหดตัวแบบกระตุกสามารถรวมกันได้. ประมาณ 20 ครั้งกระตุ้น/วินาที จะเกิดการหลอมรวมเพียง บางส่วน (เททานัสที่ไม่สมบูรณ์, มีลักษณะเป็นคลื่น); ประมาณ 50 ครั้ง/วินาที ขึ้นไป จะเกิดการหลอมรวม กลายเป็น เททานัส — แรงดึงสูงสุดที่เรียบเนียน ✓.

ตัวอย่างแสดงวิธีทำ 2 — เชื่อมโยงทางคลินิก: ช่องที่ทำงานไม่ปกติ (เรื่องสมมติ) ภาวะอ่อนแรงเป็นระยะหลังทานอาหารหวาน: อินซูลิน ขับเคลื่อน K⁺ เข้าสู่เซลล์ ทำให้ K⁺ นอกเซลล์ลดลง และเส้นใยกล้ามเนื้อที่มีช่องไอออนผิดปกติ (มีการรั่วไหลของกระแสไฟฟ้าเข้าเล็กน้อย) จะเกิดภาวะดีโพลาไรเซชันแทนที่จะ ด้วยช่องที่ทำงานผิดปกติ (มีการรั่วไหลเข้าเล็กน้อย) จะเกิดภาวะดีโพลาไรเซชันแทนที่จะ เกิดภาวะไฮเปอร์โพลาร์ไรเซชัน; ช่อง Na⁺ ของพวกเขาอยู่ในสภาวะถูกยับยั้ง และเส้นใย หนึ่งไอออน, หนึ่งช่องไอออน, หนึ่ง การกระทบต่อเส้นใยขนาดเล็ก) การลืมว่ากล้ามเนื้อหัวใจเป็นซิงไซเชียมทางหน้าที่ซึ่ง ประโยคอธิบายกลไก

ข้อผิดพลาดทั่วไป สับสนระหว่างช่วงพัก (ห้ามยิงซ้ำ) กับ ไฮเปอร์โพลาร์ไรเซชัน (ยากต่อการยิง). คาดหวังว่ายาชาเฉพาะจุดจะ ปิดกั้นเส้นประสาทรับความเจ็บปวดขนาดเล็กในที่สุด (แต่พวกมันไปก่อน — ความเร็วในการยับยั้งและ small-fibre hit). Forgetting cardiac muscle is a functional syncytium ผ่านช่องว่างของ gap junctions — ช่วงเวลา refractory ยาวหนึ่งรอบป้องกัน tetanus ในหัวใจ

สรุป. −70 mV สภาวะพัก; Na⁺ การเพิ่มขึ้นของศักย์ไฟฟ้า (positive feedback), K⁺ การ repolarisation; ช่วงเวลา refractory กำหนดขีดจำกัดความเร็ว (~1000/s สำหรับเส้นประสาท); ไมอีลีน → การส่งสัญญาณแบบ saltatory, สูงถึง ~100 m/s; Ca²⁺ เชื่อมโยง spike กับ sarcomere; การกระตุ้นที่เร็วพอ (~50 ครั้ง/วินาที) จะหลอมรวมการกระตุกให้เป็นเททานัส — แต่ ไม่เกิดขึ้นในหัวใจ.

สรีรวิทยาระบบไหลเวียนโลหิต

เหตุผลที่สำคัญ ระบบไหลเวียนโลหิตคือเครื่องปั๊ม ชุดท่อ และ ปริมาตร — หัวใจเชิงปริมาณของเวชศาสตร์ สมการสามข้อ ( output, ความต้านทาน, ความดัน) ทำงานในทุกกรณี shock, ทุกความล้มเหลวและ ทุกคลินิกวัดความดันโลหิต

แนวคิด พร้อมภาพประกอบ ** cardiac output** $CO = HR \times SV$: 70 × 70 = 4900 mL/นาที ≈ 5 L/นาที ✓ กฎของโอห์มสำหรับ ระบบไหลเวียน: $MAP - RAP = CO \times SVR$, ดังนั้น $MAP \approx CO \times SVR$ (RAP ≈ 0), โดยที่ SVR คือ ความต้านทานหลอดเลือดระบบ ลูปแรงดัน-ปริมาตร ของ ระยะคลายตัวด้วยปริมาตรคงที่ ความกว้างของลูปคือ ปริมาตรเลือดที่ pumped ต่อครั้ง, พื้นที่ของลูปคือ ห้องหัวใจซ้าย: การเติมเลือด → การหดตัวด้วยปริมาตรคงที่ → การบีบออก → กฎของสตาร์ลิงในฐานะคุณสมบัติของลูป กฎของสตาร์ลิง สตาร์ลิง: การเพิ่มขึ้น งานภายนอก ✓

ของการปล่อยเลือดที่สมการนี้ซ่อนไว้ พรีโหลด (แรงดันเติมเต็ม) ทำให้(myocytes) ยืดออก; พร้อมสำหรับการซ้อนทับมากขึ้น filaments จะขับเลือดได้มากขึ้น — วงลูปจะกว้างขึ้น จนถึงจุดสูงสุดที่ราบเรียบของ กราฟ ✓. ความสามารถในการหดตัวของกล้ามเนื้อหัวใจจะเอียงวงลูปทั้งหมด (มีการขับเลือดมากขึ้นที่ระดับการเติมเท่าเดิม); Afterload ต้านทานการเปิดวาล์ว (มีแรงดันสูงขึ้นก่อน การขับเลือด, ความกว้างลดลง). วงลูปช่วยให้คุณ "มองเห็น" ตัวกำหนดทั้งสาม ของการไหลเวียนเลือดที่สมการซ่อนไว้ ของผลผลิตที่สมการปกปิดไว้.

การสูญเสียเลือดทำให้แรงดันเติม ↓ → CO 1 → $MAP = CO \times SVR$ L/min; การหดตัวของหลอดเลือดโดยสะท้อนกลับ เลือดออกทำให้แรงดันเติมลดลง → CO 5 → 3 ลิตร/นาที; การหดตัวของหลอดเลือดโดยรีเฟล็กซ์ เพิ่ม SVR ขึ้นสองสามส่วน; $MAP \approx 3 \times 1.67 \times SVR_{base} = 5 \times SVR_{base}$ — ความดันคงที่เต็มที่ขณะ FLOW ไปยังอวัยวะลดลง 40 % ✓: ความดันที่วัดได้ "ชดเชยแล้ว" ไตจะอ่านค่าความจริง

ตัวอย่างวิธีทำ 2 — เชื่อมโยงทางคลินิก: ช่วงเวลาของเสียงฟู่ (กรณีทดสอบสมมติ) กรณีการสอบ) เสียงหัวใจผิดปกติชนิด systolic หลัง myocardial infarct: กระเพาะวาล์วใหม่ forward. เวลา (systole) บวกกับวงลูป (ภาระปริมาตร) ชี้ชื่อโรค และการฉีดเลือดย้อนกลับ; การสะท้อนนี้เพิ่ม HR เพื่อรักษา 5 L/min ระดับชั้นความผิดปกติ ระดับ.

ข้อผิดพลาดที่พบบ่อย. การคูณ HR กับ SV ในหน่วย mL แล้วเรียกว่า L/min โดยไม่เปลี่ยนค่า การอ่าน MAP ว่า "diastolic + เล็กน้อย" ($MAP \approx DBP + \frac{1}{3}(SBP - DBP)$ ✓ 80 + 13 ≈ 93 mmHg). การลืม ว่ารีเฟล็กซ์ของ baroreceptor รับรู้การยืดตัวของ carotid sinus — ความดัน ถูกอนุมาน และระบบปรับตัวใน 1–2 วัน.

สรุป. $CO = HR \times SV$ (5 L/min); $MAP = CO \times SVR$; ความกว้างของ loop = SV, พื้นที่ = งาน; preload กว้างขึ้น (Starling), contractility เอียง, afterload แคบลง; การชดเชยบดบังการไหล — ไว้วางใจการ/perfusion ของอวัยวะมากกว่าที่วัดด้วยสายรัด.

สรีรวิทยาระบบหายใจ

เหตุผลที่สำคัญ. การแลกเปลี่ยนก๊าซคือฟิสิกส์ประยุกต์บริสุทธิ์พร้อม คณิตศาสตร์ทางคลินิก: สมการเดียวสำหรับก๊าซในถุงลม, กราฟเดียวสำหรับการ ขนส่งออกซิเจน, และกฎการแพร่เพียงหนึ่งเดียว. การวินิจฉัยภาวะขาดออกซิเจนมี หมวดหมู่กลไกห้าแบบ.

แนวคิด, พร้อมภาพประกอบ. สมการก๊าซในถุงลม $P_{AO2} = P_{IO2} - \frac{P_{ACO2}}{R}$: ที่ระดับน้ำทะเล $P_{IO2} = 0.21 \times (760 - 47) = 150$ mmHg; เมื่อใช้$P_{ACO2} = 40$, $R = 0.8$: $P_{AO2} = 150 - 50 = 100$ mmHg ✓. กราฟ dissociation curve: sigmoid, $P_{50} = 26.6$ mmHg; shifted แสดงสิ่งที่มาถึง ความแตกต่างระหว่างกันคือ A–a gradient, ปกติอยู่ที่ ₂–2,3 mmHg (เพิ่มขึ้นตามอายุ) ซึ่งเป็นลายนิ้วมือของโรคปอด: shunt และการไม่จับคู่ V/Q ทำให้กว้างขึ้น; การหายใจไม่เพียงพอและความสูงมากทำให้มันปกติ ในขณะที่ทั้งสองยังทำให้เกิด hypoxaemia ✓. หนึ่ง

การหาที่มา (ทำไมความต่างระหว่าง A–a ถึงมีอยู่และสำคัญ). สมการ อัลวีโอลาร์บอกสิ่งที่อัลวีโอลัสมี; เลือดแดง แสดงสิ่งที่ถึงแล้ว ความแตกต่างระหว่างกันคือ A–a gradient, ปกติอยู่ที่ 5–15 mmHg (เพิ่มขึ้นตามอายุ) — ซึ่งเป็นลายนิ้วมือของโรคปอด โรค: shunt และ V/Q mismatch ทำให้กว้างขึ้น; hypoventilation และความสูง altitude ทิ้งไว้ให้เป็นปกติในขณะที่ทั้งสองยังคงทำให้เกิด hypoxaemia ✓. หนึ่ง การลบเพื่อแยกสาเหตุของออกซิเจนต่ำทั้งห้าออกเป็น "ปอด" และ "ไม่ ปอด".

ตัวอย่างวิธีทำ 1 — เชื่อมโยงทางคลินิก: การอ่านค่าที่เส้นโค้งที่อวัยวะสองแห่ง overdose (fictional): $P_{ACO2}$ rises to 80 → $P_{AO2} = 150 - 80/0.8 = 150 - 100 = 50$ mmHg ✓: hypoxaemia พร้อม A–a gradient ที่ปกติ — ซึ่ง ปอดดี แต่เครื่องพ่นลมไม่ทำงาน การรักษาตามกลไก: ช่วยในการหายใจ.

ตัวอย่างวิธีทำ 2 — เชื่อมโยงทางคลินิก: อ่านเส้นโค้งที่อวัยวะสองแห่ง. ความดันออกซิเจนในเส้นเลือดฝอยปอด $P_{O2} \approx 100$ mmHg: ความอิ่มตัว 97–98 % ✓ Tissue $P_{O2} \approx 40$: saturation falls to ~75 % — the curve's steep mid-portion releases about a quarter of the content on each pass จับ, ไม่ใช่การขนส่ง. เครื่องตรวจวัดออกซิเจนในเลือดอ่านค่าปกติในภาวะโลหิตจางรุนแรง — เครื่องวัดการจับกับฮีโมโกลบิน ไม่ใช่การขนส่ง binding, not carriage.

ข้อผิดพลาดที่พบบ่อย. การสันนิษฐานว่า $R = 1$ (มันเกี่ยวกับ 0.8; กับ $R = 1$ ค่า alveolar $P_{O2}$ จะออกมาสูงเกิน 10 mmHg). ลืมการปรับค่าความดันไอน้ำ (47 mmHg) — 150 ไม่ใช่ 160 ซึ่งเป็น ค่าจำนวนที่ระดับน้ำทะเล (จำเป็นต้องมี ~5 g/dL ของดีออกซีฮีโมโกลบิน: ไม่มองเห็นได้ในภาวะโลหิตจาง, เห็นได้ชัด at high saturation in polycythaemia).

สรุป. $P_{AO2} = 150 - P_{ACO2}/0.8$; ความแตกต่างระหว่าง A–a แยกแยะ ปอด (การเบี่ยงเบนของเลือด, V/Q) จากสาเหตุจากเครื่องเป่าลม/ความสูง; $P_{50} = 26.6$, เลื่อนไปทางขวาเนื่องจากกรด/CO₂/ความร้อน/BPG; ความอิ่มตัว ≠ Content — ภาวะโลหิตจางทำให้เครื่องตรวจวัดหลอก หลอกลวงเครื่องตรวจวัด.

สรีรวิทยาของไตและสมดุลกรด-เบส

ทำไมถึงสำคัญ ไตคือนักเคมีในร่างกาย: ทำการกรอง, ดูดกลับ,หลั่ง และควบคุม การคำนวณค่าการขับถ่าย (clearance) คือภาษาเชิงปริมาณของการให้ยา, ฟังก์ชันของไต และทุกชุดผลการตรวจสมดุลกรด-เบส ดูดซึมกลับ หลั่ง และควบคุม การคำนวณ Clearance ของมันคือภาษาเชิงปริมาณของการให้ยา ฟังก์ชันไต และชุดทดสอบสมดุลกรด-เบสทุกชนิด ภาษาเชิงปริมาณของการให้ยา, การทำงานของไต และของชุดทดสอบ สมดุลกรด-เบสทุกชนิด.

แนวคิด พร้อมภาพประกอบ. การกรอง: อัตราการกรองของglomerular (GFR) ≈ 125 mL/min (~180 L/วัน ถูกกรอง, ~1.5 L ถูกขับออก — >99 % ถูกดูดกลับ ✓). กระบวนการ nephron ขนส่งทีละส่วน (แผนที่ MED04's, ปัจจุบันมีตัวเลข): proximal 65 %, loop 25 % ของ Na⁺ ในน้ำกรอง; distal nephron ปรับให้ละเอียดภายใต้ อัลโดสเตอโรน (Na⁺ แทนที่ K⁺/H⁺) และ ADH (ช่องน้ำ)

การหาค่าความสะอาด (Clearance ในเชิงการวัด). ความสะอาด (Clearance) $C_x = \frac{U_x \cdot V}{P_x}$: ปริมาณพลาสมาที่ถูกกำจัดสารนั้นออกได้หมดสิ้นในหนึ่ง นาทีCreatinine ถูกกรองได้อย่างอิสระและถูกดูดกลับน้อยมาก ดังนั้น ค่าการกำจัดของสารนี้ใกล้เคียงกับ GFR — เช่น $U = 1.2$ mg/mL, $V = 1.4$ mL/min, $P = 0.012$ mg/mL (1.2 mg/dL): $C = 1.2 \times 1.4 / 0.012 = 140$ mL/min (ค่าจะอ่านสูงกว่าจริงเล็กน้อย เพราะครีเอทีนินถูก หลั่งด้วย) ✓ สำหรับสารที่ถูกกำจัดออกทั้งหมดในหนึ่งรอบไหลผ่าน (para-aminohippuric acid), ค่าการกำจัด = การไหลของพลาสมาที่ไต (~660 mL/min)

ตัวอย่างคำนวณ 1 — คณิตศาสตร์การกรองโหลด. กลูโคสในพลาสมา 5 mmol/L × 125 mL/min = 625 µmol/min ที่ถูกกรองแล้ว ✓; สูงสุดในการ ค่าสูงสุดในการขนส่ง Tm ≈ 375 mg/min (~2 mmol/min ต่อ 1.73 m²) — เหนือระดับนี้ กลูโคสในพลาสมา ~11 mmol/L (200 mg/dL) กลูโคสจะเริ่มปรากฏใน ปัสสาวะ ✓. Tm/GFR เพียงอย่างเดียวทำนาย 2/0.125 = 16 mmol/L; แต่ค่า Threshold ต่ำกว่านี้เพราะท่อไตแต่ละหน่วยมีความแตกต่าง และหน่วยที่อ่อนแอที่สุดจะอิ่มตัวก่อน (splay) — คณิตศาสตร์ Tm บวกกับการกระจาย ไม่ใช่ความลึกลับ

ตัวอย่างคำนวณ 2 — เชื่อมโยงทางคลินิก: สมการ Henderson–Hasselbalch ที่ เตียงผู้ป่วย. สมการ Henderson–Hasselbalch-: $pH = 6.1 + \log_{10}\frac{[HCO_3^-]}{0.03 \cdot P_{CO2}}$ ✓: ภาวะกรดเมตาบอลิก $[HCO_3^-] = 12$, ที่มีการชดเชยเป็น pH 7.3 โดย $P_{CO_2} = 24$: $6.1 + \log(12/0.72) = 6.1 + 1.22 = 7.32$ ✓. หนึ่ง logarithm checks whether the compensation is appropriate (Winter's formula: expected $P_{CO_2} = 1.5 \times 12 + 8 = 26 \pm 2$ ✓) — ความไม่สอดคล้องกันบ่งชี้ถึงภาวะผิดปกติอีกตัวที่ซ่อนอยู่ในภาวะแรก

Common mistakes. Reading a "normal" creatinine as a normal GFR (creatinine ∝ 1/GFR, a hyperbola: losing the first half of GFR only ค่าครีเอทีนินที่ต่ำอาจเพิ่มขึ้นเป็นสองเท่า แต่ยังอยู่ในช่วงปกติได้; การสูญเสียในภายหลังทำให้ค่าพุ่งสูงขึ้น) สับสนระหว่างการขจัดสารกับการขับออก อัตราการไหล (RATE). ใช้สมการเฮนเดอร์สัน–แฮซเซลบาลชโดยไม่ตรวจสอบหน่วยของ CO₂ ที่ละลาย (0.03 × mmHg).

สรุป. GFR 125 mL/min, >99 % ถูกดูดซึมกลับ; ต่อกัน 65 % /-loop 25 % Na⁺; aldosterone และ ADH ทำงานที่ส่วนปลาย; $C = UV/P$ ประมาณค่า GFR (ด้วยครีเอตินิน) หรือ RPF (ด้วย PAH); $pH = 6.1 + \log \frac{HCO_3}{0.03 P_{CO2}}$, พร้อมใช้สูตร Winter's ในการตัดสินการ การชดเชย

สรีรวิทยาของระบบทางเดินอาหาร

Why it matters. The gut is a conveyor with chemistry at every สถานี: การเคลื่อนตัว, การหลั่ง, การย่อย และการดูดซึมถูกแบ่งขั้นตอน ตามความยาวของอวัยวะ และการย่อย (ไม่ใช่การย่อยเพียงขั้นตอนใดขั้นตอนหนึ่ง) เป็นปัจจัยสำคัญ สาระสำคัญในการเรียน.

แนวคิดพร้อมภาพประกอบ การดูดซึมตามส่วน: ปาก/กระเพาะอาหาร (การย่อยแบบกลไก + การย่อยโปรตีนเริ่มต้น), ไส้เล็กส่วนต้น/กลาง (บริเวณดูดซึม) งานหลัก — ธาตุเหล็ก กรดโฟลิก น้ำตาลส่วนใหญ่ และเปปไทด์), ไส้เล็กส่วนปลาย (B12 พร้อม ปัจจัยภายใน, เกลือดี Potion), ลำไส้ใหญ่ (น้ำ, ~1.5 ลิตร/วัน จาก 9 ลิตร ถูกจัดการ และจุลินทรีย์) ✓. การควบคุม: ระบบประสาททางเดินอาหาร ("สมองที่สอง", ถูกกำหนดจังหวะโดยคลื่นช้าของเซลล์ คาจาลระหว่างเซลล์) ถูกปรับโดย เส้นประสาทเวกัสและฮอร์โมน (แกลสติน, เซคริน, CCK).

ที่มาของการจัดลำดับ (ทำไมการหลั่งจึงเป็นขั้นตอนก่อนการดูดซึม). การย่อยไขมันต้องการกระบวนการทำให้ไขมันกระจายตัว (น้ำดี) และค่า pH ที่เกือบเป็นกลางเพื่อ ไลเปสจากตับอ่อน — ดังนั้นกรดในกระเพาะอาหารจะพบกับไบคาร์บอเนตใน ไส้เล็กส่วนต้น, และการหลั่งตับอ่อนสูงสุดจะมาถึงตรงจุดที่ การดูดซึมจำเป็นต้องใช้ปัจจัยเหล่านี้ การย่อยอธิบายสาเหตุของโรค: ความไม่เพียงพอของต่อมหมวกไต (ไม่มีเอนไซม์: ไขมันถูกดูดซึมไม่ได้), การผ่าตัดเอาลำไส้ส่วนปลายออก (B12 และ เข้าสู่ลำไส้ใหญ่). ถึงลำไส้ใหญ่)

ตัวอย่างวิธีทำ 1 — บัญชีรายรับรายจ่าย 9 ลิตร ใน: อาหารและเครื่องดื่ม 2, น้ำลาย 1.5, น้ำย่อยในกระเพาะอาหาร 2.0, น้ำดี 0.5, น้ำย่อยจากต่อมหมวกไต 1.5, น้ำย่อยในลำไส้เล็ก 1.5 = 9 ลิตร/วัน ✓; ออก: ~8.9 ลิตร ถูกดูดซึม (ลำไส้เล็ก 7.5, ลำไส้ใหญ่ 1.4), 0.1–0.2 ลิตร ออกทางอุจจาระ ✓. คณิตศาสตร์ของภาวะท้องเสีย: เอนไซม์จากcholera ทำให้ลำไส้ secreting (MED01's welded switch) — litres of stool with an intact ลำไส้สมบูรณ์.

ตัวอย่างวิธีทำ 2 — ความเชื่อมโยงทางคลินิก: ความล้มเหลวเฉพาะส่วน. (สมมติ) หลังการผ่าตัดเอาลำไส้เล็กส่วนปลายออก: ภาวะโลหิตจางเม็ดเลือดแดงใหญ่ (B12 ต้องใช้ คอมเพล็กซ์อินทรินซิกจากลำไส้เล็กส่วนปลาย) ร่วมกับ ภาวะไขมันในอุจจาระ (กรดน้ำดีไม่ ถูกนำกลับมาใช้ใหม่อีกต่อไป — คลองเก็บจะลดลงต่ำกว่าปริมาณไขมันที่กินเข้าไป) ส่วนหนึ่งของการ สรีรวิทยาทำนายได้ทั้งการขาดแคลนและช่วงเวลา (สำรองกรดน้ำดี: pool: วันถึงสัปดาห์;สำรอง B12: หลายปี).

ข้อผิดพลาดพบบ่อย. คาดหวังว่ากระเพาะอาหารจะเป็นอวัยวะดูดซึมหลัก (ยกเว้นแอลกอฮอล์และแอสไพรีน มันไม่ใช่). ลืมวงจร (ยกเว้นแอลกอฮอล์และแอสไพริน ซึ่งไม่ได้มีผลโดยตรง) การลืมวงจร "ผู้ดูแล" ระหว่างช่วงอดอาหารที่ หยุดทำงานเมื่อเริ่มทานอาหาร การรักษาอาการอาเจียนในฐานะเหตุการณ์ในกระเพาะอาหาร (ซึ่งจริง ๆ แล้วเป็นกลไกก้านสมอง พร้อมมี ผลลัพธ์จากกระเพาะอาหารเป็นตัวกระตุ้น)

สรุป. 9 ลิตร เข้า / ~0.15 ลิตร ออก; ลำไส้ส่วนต้นทำหน้าที่หลัก, ลำไส้ส่วนปลายส่งสัญญาณระดับ สัญญาณสำหรับการขาด B12 และกรดน้ำดี, ลำไส้ใหญ่ปรับระดับน้ำ; พ্লักซัส ทางเดินอาหารอยู่ภายใต้การปรับโดยประสาทเวกัส/ฮอร์โมน; ความล้มเหลวของ ส่วน = การขาดแคลนเฉพาะส่วน.

สรีรวิทยาต่อมไร้ท่อและระบบสืบพันธุ์

ทำไมถึงสำคัญ. ฮอร์โมนเป็นชั้นควบคุมช้าของร่างกาย — สัญญาณตามแกน, ทำงานทางไกล, การป้อนกลับที่ระดับบน ทุกแกน ปฏิบัติตามกฎไวยากรณ์เดียวกัน ดังนั้นการเรียนไวยากรณ์เพียงครั้งเดียวจึงครอบคลุมหลาย syndrome ได้

แนวคิดพร้อมภาพประกอบ แกน: ไฮโปทาลามัส (ฮอร์โมนปลดปล่อย) → ต่อมใต้สมอง (ฮอร์โมนกระตุ้น) → ต่อมเป้าหมาย glands (ฮอร์โมนออกฤทธิ์) → การป้อนกลับเชิงลบไปยังระดับที่สูงขึ้นทั้งสอง ✓ ในระบบสืบพันธุ์: GnRH → LH/FSH → ตาข่ายรังไข่ → สเตียรอยด์เพศ ✓. ในการสืบพันธุ์: GnRH → LH/FSH → ตาข่ายลูกไข่ →ฮอร์โมนเพศ (บวกกับอินบิบินที่เลือกกระทำเฉพาะ FSH); รอบเดือน คือ แกนนี้ในจังหวะ 28-วัน, การตกไข่ถูกกระตุ้นโดย LH surge ที่ขับเคลื่อนด้วย เอสโตรไดออล — บิดเบือน feedback แบบบวกเปลี่ยนวงจร กฎไวยากรณ์เดียว: ปลดปล่อย → กระตุ้น → ออกฤทธิ์ → ป้อนกลับ — และการพลิกเครื่องหมายเดือนละครั้งเพื่อปล่อยไข่

ที่มา (ทำไมลำดับ feedback จึงระบุตำแหน่งความผิดปกติ). แกน ล้มเหลวในระดับใดระดับหนึ่ง; hormones บอกคุณว่าตรงไหน: /= failure ของต่อมเป้าหมาย — ผู้กระทำต่ำ, Trophic สูง (feedback (target-gland) failure — low effector, HIGH trophic (feedback ปล่อยออกมา); ระดับรอง (ต่อมใต้สมอง) — signal ต่ำ, ผลลัพธ์ต่ำ. มี pattern pair, every axis ✓. E.g. (fictional labs) low free T4 with TSH สูง = ไทรอยด์; T4 ต่ำพร้อม TSH ต่ำ = สมองส่วนกลาง/ไฮโปทาลามัส

ตัวอย่างวิธีทำ 1 — คณิตศาสตร์ของแกนไทรอยด์ จุดตั้งต้นของแกน: TSH สัมพันธ์กับ free T4 แบบ log-linear — การลดลงของ T4 เพียงเล็กน้อยทำให้ TSH สูงขึ้นสองเท่า ✓ นี่คือเหตุผลที่ TSH เป็นทดสอบคัดกรอง: แกนนี้ช่วยขยายสัญญาณ หลักแรกก่อนเกิดอาการขึ้น การส่งกลับ ไม่ใช่ความไวของ การตรวจวัด คือสาเหตุ

ตัวอย่างแสดงวิธีทำ 2 — เชื่อมโยงทางคลินิก: สัญญาณส่งกลับสองชนิดของวงจร (กรณีสมมติ) ภาวะหยุดประจำเดือนที่มี LH สูง: โดยไม่มีการตกไข่ จะเกิด โปรเจสเตอโรนมาก และโปรเจสเตอโรนปกติจะช่วยชะลอการหลั่ง GnRH จากไฮโปทาลามัส; การหลั่งที่เร็วขึ้นจะสนับสนุนให้ LH มากกว่า FSH ดังนั้น LH จึงสูง (ตรรกะรูปแบบ PCOS) แกนหนึ่ง การหลั่ง GnRH จากไฮโปทาลามัสเป็นจังหวะ; จังหวะที่เร็วขึ้นจะสนับสนุนให้หลั่ง LH มากกว่า FSH ดังนั้น LH จึงมีระดับสูง สูง (ตรรกะรูปแบบ PCOS) แกนหนึ่ง แผนภาพ plus กฎสัญญาณอธิบายรูปแบบห้องแล็บและ ความเสี่ยงของเยื่อบุโพรงมดลูก (จากฮอร์โมนเอสโตรเจนที่ไม่ถูกต้านทาน)

ข้อผิดพลาดพบบ่อย การอ่านค่าฮอร์โมนเพียงตัวเดียวโดยไม่พิจารณา ลืมว่าต่อมใต้สมองส่วนหลังเก็บ ADH จากไฮโปทาลามัส Forgetting the posterior pituitary stores hypothalamic ADH ฮอร์โมนของระยะ follicle ของรังไข่ทั้งสอง (อีสต์เจนก่อน, โปรเจสเตอโรน หลังจาก LH surge) หลังจากเกิดการพุ่งสูงขึ้นแล้ว)

สรุป แกน: หลั่ง → กระตุ้น → ทำหน้าที่ → ระบบควบคุมสองระดับ การควบคุมกลับ: ความล้มเหลวระดับแรก = TGH สูง, ระดับที่สอง = TGH ต่ำ; TSH มี ความสัมพันธ์แบบลอการิทึม-เชิงเส้น ทำให้เหมาะสำหรับการคัดกรอง; การตกไข่เป็นการเปลี่ยนสัญญาณหนึ่งครั้งต่อ cycle — oestradiol's positive feedback driving the LH surge.