完成⑭：呼吸、循環の生理学 Flashcards
１本の軸索に対して電気刺激する。 活動電位は( )の法則に従う。
全か無 ＊１本の神経は閾値の異なる軸索の集合体であるから、図はgradually.
光によって起こる感覚を( )といい、 視覚器は( )である。
視覚 眼
眼は光受容器である( )と、 それに像を結ばせるための( )からなる。
網膜 通光器
網膜は光刺激を電気刺激に変え、 この情報は神経系により( )に電動されて視覚が生起される。
大脳皮質
通光器は光が通る順に ①→②→③→④からなる。
①角膜 ②前眼房水 ③水晶体 ④硝子隊
網膜には、光受容器がある( )と( )がある。
桿体 錐体
明るいところで明所視や色彩視に関与する受容体は？
錐体
薄暗いところで明暗に反応する暗所視の受容体は？
桿体
中心部は( )と呼ばれ、 錐体が多く分布していて、 色を見分ける機能が最も強い。
中心窩(チュウシンカ)
網膜には錐体と桿体のほか、 ４種類の神経細胞がある層構造をなしているが、 その４種類の細胞とは？
①双極細胞 ②水平細胞 ③アマクリン細胞 ④神経節細胞
網膜に達した光は、 ( )と( )にある光感受容性物質に作用して化学変化を起こすことにより、 これらの細胞に受容器電位を発生させる。
桿体 錐体 ＊この電気的反応が神経細胞間で伝達•就職を受け、神経節細胞をなしている。
神経節細胞の軸索突起は網膜の各部より放射状に集まり、 眼球外へ伸びて( )となる。
視神経
視神経は( )を経て( )となり( )に至り、 そこでシナプスを変えて視覚野に達する。
視神経は(視交叉)を経て(視索)となり(外側膝状体)に至り、 そこでシナプスを変えて視覚野に達する。
支障の内側膝状体は( )の中継を行っている。
聴覚情報
網膜の黄斑部の中心に位置し、 高精細な中心視野での視覚に寄与しており、 読書、テレビや映画の観賞、運転、その他の視覚的詳細を扱うすべての活動において必要であり、最も重要な領域であるのは？
中心窩
昆虫において、 体の背側に１列に連なったポンプがあり、 血液は頭部に押し出され、 いったん血管から出た血液は体を前方から広報へ流れてポンプになっている循環系をなんという？
開放循環系
ヒトでは、 下肢の筋肉が収縮すると静脈が押しつぶされ、 血液が心臓に向かって流れる。 この重力に逆らった血液の流れを可能にする静脈の構造はどのようなもの？
静脈には弁があり、 静脈血が重力に従って逆流するのを防止している。
動脈は( )と( )からなるあつくて強い壁でできており、 内腔を一層の内皮細胞層が覆っている。
弾性繊維 平滑筋
弾性繊維を構成するタンパク質とは？
エラスチン
動物内腔を覆う内皮細胞層に障害があると、 ある細胞が内皮細胞下に侵入して、 沈着したリポタンパク質を貪食する。 また、種々の増殖因子を放出して、平滑筋細胞などの増殖を促進する。 これが動脈硬化の引き金となる病変である。 この細胞の名称は？
マクロファージ
血管系で最も径の小さい毛細血管は単一の( )からなっている。
内皮細胞層
血液と組織間のすべての物質交換は( )を通して行われている。
毛細血管の壁 ＊静脈は動脈より薄い壁を持つが、そこには弾性繊維と平滑筋細胞がある。
血液中の物質が毛細血管の壁を通って組織へ出てゆく２つの経路とは？
①内皮細胞間の間隙を通過する経路 ②内皮細胞のピノサイトーシス作用で吸収された管腔の反対側に輸送される経路
血管内に注入された物質の多くが脳内に到達しない現象から、 脳には( )が存在すると言われている。
血液脳関門 (BBB: Blood Brain Barrier) ＊Tight Junctionの発達、エンドサイトーシスを起こしにくいなどが原因と考えられている。
血液脳関門は、脳の毛細血管の構造的特徴で説明できるが、 どのような構造的特徴があると考えられる？
脳の毛細血管内皮細胞の間には密着結合が発達しているから 物質の透過が困難である。
毛細血管から外に出た血液成分の一部や、 組織からの老廃物は組織液の流れを介して、 最終的には( )に入る。 この循環系をなんという？
静脈 リンパ系
リンパ系に存在する重要な構造物とその生理的意義は？
リンパ節 組織に侵入した病原微生物などの異物はリンパ節で捕捉され、 これをリンパ球が認識して免疫反応が作動する。
腎臓の機能単位は( )と呼ばれ、 糸球体と尿細管とから成つている。 1個の腎あたり 100万 個のそれが存在する。
ネフロン nephrm
糸球体は( )の集合体であり、血漿は限外濾過(圧力差による濾過)で ( )に濾過され、 濾過された血漿は名前が変わって( )となる。
毛細血管 Bowmall嚢 原尿 ＊Bowlllall嚢 では低分子量タンパク質、イオン、ブドウ糖は濾過されてしまうが 、近位尿細管でほとんどが再吸収される 。
尿細管を流れるうちに加工を受け、 遠位尿細管で( )の透過性が調節され、 さらに、( )が分泌される。
水 H+
糸球体からの限外濾過には、 ( )が主なバリアとなっており、 高分子量のタンパク質は限外濾過されない。
糸球体基底膜
腎臓は( )を調節し、 必要な物質は再吸収し、 不要な部分を最終的に尿として排泄している。
血漿成分
腎臓が機能を発揮するためには、 充分な量の血漿が腎臓を循環し、 充分な量が糸球体で濾過されなければならない。 前者を( ) 後者を( )という。
腎臓を循環する血漿量：腎血漿流量 (renal plasma flow: RPF) 糸球体で濾過される血漿量：糸球体濾過値 (glomerular filtration rate: GFR)
基底膜の機能が低下すると尿中に大量の血漿タンパク質が失われることがある。 そのために血漿卵白質が低下した病態をなんと言う？
ネフローゼ症候群 ＊近位尿細管の障害によっても尿にタンパク質が出現することがある。この場合、再吸収されなかった低分子量タンパク質が尿中に出現する。
尿細管における水の透過性を調節することで、 腎臓は血漿の最大約 ( )倍の浸透圧まで尿を濃縮できる(高張尿の生成)。
4
高張尿の生成には( )の作用が必須であり、 それによって尿細管細胞の水透過性が亢進し、 尿が濃縮される。
抗利尿ホルモン (バソプレシン、ADH) ＊水チャネル遺伝子の発現と水チャネルの細胞膜への輸送が促進される。
代謝の産物はほとんどが酸性物質である。 二酸化炭素も水と反応して( )という酸になる。 H2O + CO2 ⇆ H2CO3 H2CO3 ⇆ ( ) HCO3- ⇆ ( )
炭酸 H^+ + HCO^3- H^+ + CO3^2-
生体は酸を一生懸命放出しないと、 すぐに酸が貯留してしまう。 酸の処理法は 2つあるがそれらは？
①肺から二酸化炭素 (酸の元である)を呼出する。 ②腎臓でアルカリである炭酸水 素イオンを再吸収し、 プロトンを分泌する(酸を排泄する)。
低 HCO3血症を代謝性( )という。 高 HCO3血症を代謝性( )という。
アシドーシス アルカローシス
近位尿細管におけるHCO3~の再吸収には( )が関与する。
アルドステロン ＊代謝性アルカローシスをきたすのは、 何らかの原因でアルドステロンの分泌が亢進した場合が多い。
腎の4つの役割を述べよ。
①尿素などの老廃物の排出 ②原尿からイオンを再吸収したり、尿中にイオンを分泌したりすることで体液の恒常性を維持 ③エリスロポエチンを産生することで赤血球産生の調節 ④ビタミンDを活性化することでカルシウム代謝に関与 ⑤レニンを分泌することで循環の調節に関与 ⑥HCO3の再吸収、H+の排泄を行うことで酸塩基平衡維持
肺は( )を呼出して、 腎は( )を再吸収し、( )を分泌する。
二酸化炭素 炭酸水素イオン プロトン
腎臓は血漿浸透圧に合わせて( )•( )することができる。 正常な状態ではそれらの範囲が非常に広いが、 排泄すべき溶質の量が増加すると、範囲は狭くなる。
濃縮 希釈
溶質が限界まで目一杯解けている状態の液体をなんという？
飽和溶液
横隔膜は何筋？
骨格筋
酸素と二酸化炭素の膜透過性はどちらが高い？
二酸化炭素＞＞酸素 ＊二酸化炭素は酸素よりもはるかに拡散しやすい。
肺胞は２種類の細胞から成るが、 それらは？
①I型肺胞上皮細胞 ②II型肺胞上皮細胞 ＊数は同じ位だが、面積において95％をI型が占める。
呼吸運動をコントロールする呼吸中枢は( )にある。
延髄 ＊規則的に呼吸運動を起こすようにインパルスを発現している。 呼吸中枢はニューロンの集団であり、横隔膜などの骨格筋に収縮の刺激を自動的に与え続けている。
呼吸中枢に発生する活動電位は２つの刺激によって調節されているがそれらとは？
①Pco2 ↑↑ ②Po2 ↓↓ ＊正常時はPco2 ↑↑がメイン
二酸化炭素分圧は延髄表面にある化学受容器( )で感知される。 二酸化炭素分圧が上昇するとこの受容器が刺激され、延髄呼吸中枢の活動が亢進する。
chemoreceptor
肺気腫のような慢性呼吸不全では、 慢性的に低酸素血症と高二酸化炭素血症が存在する。 二酸化炭素分圧が 慢性的に高く、 低酸素血症によって呼吸中枢が刺激されている状態にある。 このような状態を何という？
CO2ナルコーシス
肺胞でのガス交換の効率を上げるためには、肺胞の表面積を広くする必要がある。 なるべく少ないエネルギーで吸気時に肺胞を広げるため 、II型肺胞上皮細胞が( )を産生して、 肺胞表面の表面張力を下げている。
表面活性物質(サーファクタント) ＊サーファクタントの主成分はホスファチジルコリンである。
換気が減少して二酸化炭素が血液に貯留する病態を呼吸性( )という。 逆に、換気が亢進して二酸化炭素が過剰に呼出される病態を呼吸性( )という。
アシドーシス アルカローシス
アシドーシスの結果として血液が現に酸性になれば、これを( )という。 アルカローシスの結果として血液が現にアルカリ性になれば、これを( )という。
アシデミア アルカレミア
正常な動脈血は、pHは( ) Pco2：( )mmHg(Torr)、 Po2：( )mmHg(Torr)、 HCO3^-：( )mmo1/Lである。
7.40(±0.05) Pco2： 40(±5)mmHg (Torr) Po2：100mmHg (Torr) HCO3^-：24mmo1/L
内呼吸により生じた二酸化炭素の一部は、 ( )という酵素によって炭酸になる。 CO2 + H2O ⇆ H2CO3
カルボニックアンヒドラーゼ (炭酸脱水酵素)
ヘモグロビンに豊富な側鎖は？
ヒスチジン ＊プロトンを結合したり離したりできるので緩衝溶液になれる。
肺動脈には( )が、 肺静脈には( )が流れることに注意。
肺動脈：静脈血 肺静脈：動脈血
血圧は循環血漿量×血管抵抗で規定される。 血管抵抗を主に決めるのは血管径、 特に動脈の血管径である。 ①循環血漿量を規定するのは( )と( )である。 ②血管径を規定するのは、自律神経系、( )などである。
①アルドステロン、ADH ②アンジオテンシン
右心系 (右 房、右室)は 心臓の拡張期に( )を引き込む。 左′い系 (左 房、左室)は 心臓の収縮期 に( )を送り出す。
静脈血 動脈血
房室間 で血液の逆流が起こってはならない。 そこで、房室間には( )があり、 血液の逆流を防止している。
房室弁
右房・右室間の弁を( )、 左房・左室間の弁を( )と呼ぶ。
三尖弁(サンセン) 僧帽弁(ソウボウ)
右室と肺動脈の間が( )、 左室 と大動脈の間にも弁が( )という。
肺動脈弁 大動脈弁
上記のように弁には 4種 類がある。 弁の機能の障害を( )と総称し、頻度の高い心疾患である。 弁膜症の病態としては、 逆流防止機構が障害される( )と、 弁の可動性が低下して血液の 駆出が障害される( )とがある。
弁膜症 閉鎖不全症 狭窄症(キョウサク)
心筋は同調して収縮・弛緩しなければならない。 そのため、心筋細胞は( )結合で連絡され、 電気的に相互に密に連絡し、 一体化して機能している。
ギャップ
収縮・弛緩する心筋細胞群を( )とい う。
固有心筋
心筋細胞の中で、電気伝導に特化した細胞群 ( )が 刺激伝導系を形成している。
特殊心筋
心臓の 収縮は、右房に存在する( )が周期的に電気的に興奮することで始まる。
洞房結節 ＊洞房結節をペースメーカーという。 洞房結節の心筋細胞の膜電位は常に変動している。具体的には、常に Na+とCa2+が流入して脱 分極を起こしている(ペースメーカー電位)。
洞房結節の心筋細胞の膜電位は常に変動している。 具体的には、常に Na+とCa2+が流入して脱 分極を起こしている( 電位)。 閾値に達するとCa2+の急速な流入が起こり活動電位を発生する。 この陽イオンの持続的流入の程度が次の活動電位の発生時期を決める。
ペースメーカー電位 ＊イ オンの流入速度は 自律神経系 液性因子 (ア ドレナリン)の 影響を受ける。
洞房結節の興奮は心房内を伝導して、 洞房結節→( )→( )と順次伝わることで心室の固有心筋を同期して収縮させる。
洞房結節→(His束)→(Purkinje線維)
刺激伝導系のうち、( )の伝導速度は最も遅い。 この生理的意味は？
房室結節 心房が収縮して心室に充分な血液量を送り込むには時間がかかるが、 心室が充分な血液量を受け取ってから収縮しなければ心臓のポンプ機能は果たせない。 そこで房室結節の伝導速度が遅いことで時間を稼いでいる。 ＊房室結節は種々の疾患で伝導が障害されやすい部位にもなっている。
心電図は ①心房の脱分極を示す： 波 ②心室の脱分極を示す： 波 ③心室の再分極を示す： 波 から構成されている。 心臓の電気的活動の不調を( )と総称する。
①P波 ②QRS波 ③T波 不整脈
閉鎖血管系について 大動脈→( )→( )→毛細血管→( )→( )→大静脈
大動脈→(動脈)→(細動脈)→毛細血管→(細静脈)→(静脈)→大静脈 ＊物質のやり取りを行っているのはこのうち毛細血管のみ。
血小板はサイトカインや増殖因子を分泌して血小板や遷移が細胞を局所に呼び集め、 血小板同士が凝集して損傷部位を塞ぐが、 この反応をなんという？
1次止血
血小板の凝集体を( )と呼ぶが、 正常では( )がプロスタサイクリンを分泌して 血小板の凝集を抑制しているので、血小板の凝集体は形成されない。
血小板の凝集体：１次血栓 血管内皮細胞
１次血栓だけでは力学的に弱いため、 さらに( )の析出によって血栓を補強するが、それを２次止血という。 凝固反応はフィブリンを析出させる反応であり、 凝固反応は( )依存性で、血漿にEDTAを加えてキレートすると凝固阻止できる。
フィブリン Caイオン
凝固因子の一連の反応について ( )→( )になることで、 ( )→フィブリンになる。 生成したフィブリンは、止血が完了したら線溶系によって溶解され、( )によって分解される。
(プロトロンビン)→(トロンビン) (フィブリノーゲン)→(フィブリン) プラスミン：フィブリンを分解する物質
( )は血中で主に肝臓で合成されたコレステロールを運搬するタンパク質である。 受容体に結合したそれはエンドサイトーシスで細胞に取り込まれるが、受容体に欠損があると、血中 LDL値が高くなり、動脈硬化が促進される(家族性高コレステロール血症)。
低比重リポタンパク質 (LDL) ＊コレステロールは疎水性なので血液中は受容体と結合して運搬される。
LDLを認識するマクロファージの受容体を何という？
スカベンジャー受容体 ＊こだま先生(w/息子)
腎の糸球体で濾過され、 尿細管で再吸収も分泌もされないで、 そのまま尿中に排泄される物質のクリアランスをなんという？
糸球体濾過値 (GFR)
糸球体で濾過され、 さらに尿細管で分泌させて、 腎循環を1回通過する間に完全に線状される物質のクリアランスを何という？
腎血漿流量 (PRF)
糸球体濾過値を測定するのに利用できる生体内物質を1つ
クレアチニン ＊骨格筋でのクレアチニン代謝により産生され、その産生量および血漿中濃度は比較的安定している。
ネフロン(腎機能単位)では、 細動脈である( )から( )に向けて血漿が濾過され、 濾過された血漿は原尿と名前を変えて( )が流れてゆく間に成分の調整を受ける。
糸球体 ボーマン嚢 尿細管
尿細管を構成する細胞のATP消費量は非常に多い理由は？
尿細管細胞は能動輸送で物質の再吸収や分泌を行っているから。
体内に取り入れられた有毒物質の中には、 分解も排出もされずに生物濃縮によって取り入れられた濃度よりも高濃度になってしまうDDTなどがある。 DDT使用禁止の契機となったレイチェル•カーソンの著作の名称は？
沈黙の春 ＊DDTは昔の殺虫剤で、その乱用が生態系を破壊することをカーソンが著した。 DDTは脂溶性が高く細胞膜を通過して細胞に蓄積する。
動脈硬化の主要な原因としてあげられる疾患を３つ
①高血圧症：血管内皮がはがれやすい ②糖尿病：グルコースのアルデヒド基がタンパク質の変性を促進するから ③高脂血症
血圧上昇が知覚として認識されない理由は？
血圧の上昇は動脈壁の進展受容器によって感知されるが、 この情報は大脳皮質に到達しない。
糖尿病において。 口渇•多飲の原因は？
高血糖で血漿浸透圧↑↑ 視床下部を経由して口渇感を引き起こす また、浸透圧利尿によって尿量↑↑
糖尿病において。 多尿の原因は？
糖尿病では、 糸球体で再吸収閾値を超えたグルコースが濾過される。 再吸収されないグルコースによって原尿の浸透圧が上昇し、利尿作用を示す。
激しい運動を行うと血液のpHは( )する。
低下
酸素は水に溶解しにくいため、 肺胞から組織に運ばれる酸素のうち血漿が担うのはわずかに( )％である。
4 ＊残りの96％は赤血球中のヘモグロビンと結合して運ばれる。
ヘモグロビンは4つのサブユニットからなる四量体のタンパク質であり、各サブユニットにO2が( )分子ずつ結合する。
1 ＊O2の結合によってサブユニット間の空間配置が変化し、酸素との結合のしやすさが変わる。(アロステリック効果)
筋運動など末梢組織での酸素消費が進めば、( )呼吸によって組織におけるCO2分圧が( )する。
好気 上昇
CO2は炭酸を経て組織におけるpHを( )させる。
低下 ＊同時に解糖が進めば、乳酸が生じることでpHがさらに低下する。
pHが低下すると、 ヘモグロビンの立体構造が影響を受け、 酸素解離曲線が( )側にシフトする。
右
酸素解離曲線が右側にシフトすると、 組織中の酸素供給が( )する。
増加
大気が希薄な高山では、酸素分圧が( )なる。 そのため、組織により多くの酸素供給が必要となる。 酸素解離曲線は( )側にシフトする。
低 右 ＊赤血球内のDPG(2’3’-ジホスホグリセリン酸)濃度は高くなる。
体温とCO2分圧が上昇すると、ヘモグロビンの酸素解離曲線は( )側にシフトする。
右
ヘモグロビンの効率性について。 S字曲線であることの意義は？
肺と組織間での効率のよい酸素供給
ヘモグロビンの効率性について。 グラフがシフトすることの利点は？
組織におけるさらに効率のよい酸素供給
肺胞ではより多くの酸素を受け取れるように、 ヘモグロビンは酸素と(結合しやすい／結合しにくい)必要がある。
結合しやすい
組織ではよち多くの酸素を供給できるように、 ヘモグロビンは酸素と(結合しやすい／結合しにくい)必要がある。
結合しにくい
グラフが右にシフトする要因について。 CO2分圧：( ) pH：( ) 温度：( )
CO2分圧：(上昇) pH：(低下) 温度：(上昇) ＊これらの条件下では、 ヘモグロビンは酸素と結合しにくくなるため、 組織にさらに多くの酸素供給ができるように右にシフトする。
グラフが左にシフトする例を3つ。
胎児ヘモグロビン ミオグロビン 高地に棲む動物(ラマなど)
胎児ヘモグロビン、ミオグロビンなどでは ヘモグロビンが酸素と結合しやすくなるように酸素解離曲線は( )側にシフトする。
左 ＊左シフトすることで、低い酸素分圧でも酸素を受け取ることができる。
筋組織であるミオグロビンは( )量体であり、 非常に酸素親和性が高く、 その酸素解離曲線はS字曲線にはならない。
単
内呼吸(組織呼吸)により生じたCO2の一部は( )酵素が関与する反応の結果、 CO2＋H2O⇆H2CO3(炭酸)⇆H^+＋HCO3-(炭酸水素イオン) となる。
炭酸脱水素酵素 (カルボニックアンヒドラーゼ)
血管内皮細胞が血小板の凝集を抑制するために分泌しているのは？
プロスタサイクリン ＊動脈の壁を覆う内皮細胞が欠けた場合、プロスタサイクリン(ー)になるため、1次血栓が形成されない。血栓症になりやすくなる。
なぜ糖尿病が動脈硬化の原因になる？
グルコースのアルデヒド基がタンパク質の変性を促進する。 破壊された血管内皮細胞部分から浸潤してきたLDLをマクロファージが異物だと認識し、 さらに分裂可能である平滑筋が増殖することで破損部分を塞ごうとするため、動脈硬化になる。
腎血漿流量をある物質のクリアランスによって知りたい。 この物質はどのような条件をみたす必要があるか？(2つ) また、このような物質の例を1つあげよ。
①糸球体で自由に濾過される。 ②尿細管で完全に分泌される。 パラアミノ馬尿酸
成人の1回換気量(mL)とは？
500mL
成人男性患者え、人工呼吸器の設定をする事になった。この人工呼吸器では呼吸数と分時換気量(1分間あたりの換気量)を設定することになっている。 分時換気量(L/分)はどの程度に設定するのが常識的か？
呼吸数は16/分であり、1回換気量は500mLであるから、分時換気量は8L/分くらい。
心電図について、
①P波：
②QRS波：
③T波：
①P波：心房の脱分極
②QRS波：心室の脱分極
③T波：心室の再分極
心房と心室の間で逆流が起こらないように、
心房と心室の間には逆流防止弁があるがこれを何という？
房室弁
＊左心系の房室弁は僧帽弁、右心系の房室弁は三尖弁という。
心筋を栄養する動脈を何という？
冠動脈
＊大動脈の枝で、冠動脈には右冠動脈と左冠動脈とがある。
左冠動脈は大動脈から分岐して間もなく前下行枝と回旋枝という2本の動脈に分かれる。
右冠動脈は1本だけである。
右冠動脈の閉塞による心筋梗塞では、
房室結節が障害されて心房の興奮が心室に伝わらないという病態が生じる理由は？
このような病態を何という？
洞房結節は左右の冠動脈から栄養を受けているが、房室結節は右冠動脈だけから栄養を受けているから。
房室ブロック
R波と次のR波との間が2.5病のとき、
心拍数(/分)を求めよ。
60秒÷2.5＝24回
