能量代謝過程
糖、脂肪、蛋白質三種營養物質,經消化轉變成為可吸收的小分子營養物質而被吸收入血。在細胞中,這些營養物質經過同化作用(合成代謝),構筑機體的組成成分或更新衰老的組織;同時經過異化作用(分解代謝)分解為代謝產物。合成代謝和分解代謝是物質代謝過程中互相聯系的、不可分割的兩個側面。
機體所需的能量來源于食物中的糖、脂肪和蛋白質。這些能源物質分子結構中的碳氫鍵蘊藏著化學能,在氧化過程中碳氫鍵斷裂,生成CO2和H2O,同時釋放出蘊藏的能。這些能量的50%以上迅速轉化為熱能,用于維持體溫,并向體外散發。其余不足50%則以高能磷酸鍵的形式貯存于體內,供機體利用。體內最主要的高能磷酸鍵化學物是三磷酸腺苷(ATP)。此外,還可有高能硫酯鍵等。機體利用ATP去合成各種細胞組成分子、各種生物活性物質和其他一些物質;細胞利用ATP去進行各種離子和其它一些物質的主動轉運,維持細胞兩側離子濃度差所形成的勢能;肌肉還可利用ATP所載荷的自由能進行收縮和舒張,完成多種機械功?偟目磥,除骨骼肌運動時所完成的機械功(外功)以外,其余的能量最后都轉變為熱能。例如心肌收縮所產生的勢能(動脈血壓)與動能(血液流速),均于血液在血管內流動過程中,因克服血流內、外所產生的阻力而轉化為熱能。在人體內,熱能是最“低級”形式的能,熱能不能轉化為其它形式的能,不能用來作功。通用的法定計量的熱量單位為焦耳(Joules.J)。過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
循環血液經過腎小球毛細血管時,血漿中的水和小分子溶質,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液,用微穿刺法實驗證明,腎小球的濾過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,注入石蠟油防止起濾液進入腎小管。用微細玻璃管直接抽到囊腔中的液體進行微量化學分析(圖8-2)。分析表明,除了蛋白質含量甚少之外,各種晶體物質如葡萄糖、氯化物、無機磷酸鹽、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,由此證明囊內液確是血漿的超濾液。
單位時間內(每分鐘)兩腎生成的超濾液量稱為腎小球濾過率(glomerularfiltrationrate,GFR)。據測定,體表面積為1.73m2的體,其腎小球濾過率為125ml/min左右。照此計算,兩側腎每一晝夜從腎小球濾出的血漿總量將高達180L.此值約為體重的3倍。腎小球濾過率和腎血漿流量的比例稱為濾過分數(filtrationfraction)。經測算,腎血漿流量為660ml/min,所以濾過分數為:125/660×100=19%.濾過分數表明,流經腎的血漿約有1/5幔有小球小茁到囊腔中。腎小球濾過率大小決定于濾過系數(KFR)。
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