血液中氣體成分的調節

 血液中氣體成分的調節

 

留意: 學習血液中氣體成分的調節時，注意:

1.      刺激主要是二氧化碳的變化，但實際可調節到的氣體也包括氧氣。

2.      血液中氣體成分的調節跟滲透與體溫調節比較:

(1)   同時涉及兩個系統，呼吸系統及循環系統，任何一個系統工作得不好，都會影響血液中的氣體成份。而且可以這樣說，血液中的氣體成分量其實取決於工作得較差的系統。即是任何一個系統停頓的話，便無法保證到血液中的氣體含量。

(2)   短暫的缺氧，身體已死亡。因此一般情況下血液中氣體成份的調節，主要靠的是神經系統的運作。激素的發揮主要應用於突發情況。

(3)   這內容涉及更多構造，例如交感神經及副交感神經及相關神經遞質。但留意，其實這些構造，也跟體溫調節有關，祇是沒特別提及相關的名稱而已。

 

 

感應機制項目	細項	滲透調節	體溫調節	血液中氣體成分的調節
刺激	類別	血液中水勢	1.      外界溫度 2.      體內溫度	二氧化氣含量
感受器	類別	滲壓感受器	冷、熱感受器	化學感受器
	位置	下丘腦	1.      皮膚(感受外界) 2.      下丘腦(感受體內)	1.      延髓 2.      頸動脈體、主動脈體
傳送至控制中心	訊息類別	--- (註1)	1.      神經脈衝	1.      化學物質 2.      神經脈衝
	途徑	--- (註1)	1.      神經纖維	1.      腦脊髓液 2.      神經纖維
控制中心	位置/構造	下丘腦	下丘腦溫度控制中心 散熱中心	延腦呼吸中樞	延腦心血管中心
	反應	控制垂體釋出較少抗利尿激素的量	透過神經脈衝及激素分別控制多個效應器	發出神經脈衝	發出神經脈衝
傳送至效應器	訊息類別	激素(抗利尿激素)	1.      神經脈衝 2.      激素	神經脈衝	神經脈衝
	傳送途徑	血液	1.      神經纖維 2.      血液	神經纖維	交感神經/副交感神經
效應器	位置	集尿管壁	[神經脈衝] 1.皮膚 (1)   通往皮膚表面小動脈 (2)   汗腺 (3)   豎毛肌 2.      骨骼肌 [激素] 1.      甲狀腺素	1.      肋間肌 2.      橫隔膜	1.      心臟的竇房結(起搏點)(一般情況下) 2.      腎上腺(緊張或受壓時)
	作用	對水的透性	1.      收縮 2.      汗腺分泌更少汗液 3.      豎毛肌收縮	收縮/放鬆	1.      發出電脈衝，傳至心房及心室 2.      分泌腎上腺素
反應		產生較多稀釋的尿液	1.      更多血液流至皮膚表面 2.      較少熱能隨汗液散失 3.      毛髮豎直，可保存更多空氣於毛髮間	控制呼吸速率及深度	控制心輸出量(包括心搏率和心搏量)

 

備註: 延腦是神經系統屬於腦部的構造，下丘腦同時是內分泌系統及神經系統的構造，垂體屬於內分泌系統。下丘腦可說是神經系統與內分泌系統之間的橋樑。

血糖與滲透調節的比較

血糖與滲透調節的比較

 

以下是所有協調的一般機制，請好好記住!

 

刺激----> 感受器 ----> 協調中心 ----> 效應器 ----> 作出反應

 

 備註: 要比較及學習不同的協調機制，基本上都應使用以上的模式進行比較的。

 

血糖及體內水分的調節的比較

項目		血糖調節	滲透調節
刺激		血糖上升	水勢上升	水勢下降
感受器	類別	化學感受器	滲壓感受器(註1)	滲壓感受器
	位置	胰	下丘腦	下丘腦
傳至協調中心訊息	性質	-- (註2)	--	--
	途徑	--	--	--
協調中心	構造名稱	胰	下丘腦	下丘腦
傳至效應器訊息	性質	化學(胰島素)(註3)	-          化學(下丘腦分泌抗利尿激素(ADH)減少)(註4) -          ADH轉運至垂體，垂體釋出較少ADH。	-          化學(下丘腦分泌抗利尿激素(ADH)增加) -          ADH轉運至垂體，垂體釋出較多ADH。
	途徑	血液	血液	血液
效應器	類別	腺體(註5)	--	---
	涉及構造名稱	肝、體細胞	集尿管/遠曲小管(註6)	集尿管/遠曲小管
反應		葡萄糖-->糖原(肝/骨骼肌) 促進體細胞吸收葡萄糖 促進體細胞消耗葡萄糖	對水的透性減少，重吸收回周圍微血管的水分比例較少，姻此排尿增加	對水的透性增加(註7)，重吸收回周圍微血管的水分比例較多，使排尿減少

註1: 滲壓感受器感受的是血液中水勢的變化。

註2: 由於兩者的感受刺激的位置跟協調中心的位置相同，因此兩者皆沒有傳至協調中心的訊息的內容。

註3: 控制血糖的水平實際上有兩種激素，血糖上升時，胰會分泌較多胰島素; 血糖水平下降時，胰會分泌較少胰島素，也同時分泌較多高血糖素。但影響血液水勢的激素祇有抗利尿激素(起碼DSE範圍內是)。

註4: 現時教科書的寫法是下丘腦分泌ADH至(腦下)垂體，垂體然後釋出。從前寫垂體分泌ADH也可以，但現時未必可以。

註5: 效應器一般祇分為腺體及肌肉。集尿管兩者皆不是。

註6: 有些書寫遠曲小管、有些書寫集尿管，有些則兩者皆列出，當然最正確的是遠曲小管及集尿管。最近期的DSE評分，祇寫集尿管便可以。如不確定能否取滿分，兩者皆列出是最保險的寫法。如祇寫一項，那一定是集尿管!

註7: 其實應該這樣理解，抗利尿激素(ADH)的作用便是使集尿管對水的透性增加，如較少ADH的話，集尿管對水的透性便自然會減少。

 

相關問題:

1.      抗利尿激素(ADH)的作用是使集尿管對水的透性增加，那為何一定是集尿管的水回流至周圍微血管增加，而不是相反的?

答: 因為透過主動轉運，葡萄糖及氨基酸完全被再吸收回微血管內，因此集尿管周圍的微血管內血液水勢一定較集尿管內低的。因此，集尿管對水的透性增加，水便祇能藉滲透作用，由水勢較高的位置(即集尿管內)流向水勢較低的位置(即周圍的微血管)。

 

 

[常見錯誤]

-          最常見的錯誤是把抗利尿激素(ADH)的作用搞亂了，或不同水勢下，抗利尿激素(ADH)的分泌多了抑或少了。

 

-          有些同學記誦抗利尿激素作用時，認為不同濃度時作用不同。強烈建議不要這樣記誦，這樣反而容易搞亂了。

 

-          祇需要記誦，抗利尿激素的作用是提高遠曲小管及集尿管對水的透性，即抗利尿激素愈高，水的透性愈高。(那ADH濃度較少時，便自然對水的透性減少了，因為腎小管壁對水的透性不會無故增加的)由於腎小管內的水勢一定較周圍微血管高，因此水的透性提高後，更多水分便離開遠曲小管及集尿管(即重吸收水多了)，尿液量便減少了。既然目的是要重吸收更多水分，那自然是於體內血液水勢不足(即水勢較低)時，垂體會釋出較多ADH了。

 

重點提示:

DSE的範圍並沒涉及所有血液內特殊的水勢的協調機制，例如以下現象:

1.      喝過量海水為何會使人更易脫水死亡?

2.      喝某些飲品(例如咖啡或茶)為何會使人更易排尿?

以上的情況皆是無法用已知的知識作答的，因此如真的出現有關特殊的情況時，一般皆是根據題目涉及的實驗數據推論答案的。唯一涉及的激素仍祇是抗利尿激素而已(雖然實際上涉及滲透調節的激素不止抗利尿激素)。