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1、3.3 體液調(diào)節(jié)與神經(jīng)調(diào)節(jié)的關(guān)系(第1課時(shí))問(wèn)題探討2022年2月8日,18歲的谷愛(ài)凌在北京冬奧會(huì)自由式滑雪女子大跳臺(tái)決賽中以三跳188.25的高分取得她的第一塊冬奧會(huì)金牌。同時(shí),這也是本屆冬奧會(huì)中國(guó)體育代表團(tuán)雪上項(xiàng)目首金,意義特殊。1.在觀看精彩的體育賽事時(shí),我們的呼吸和心跳有何變化?如果此時(shí)檢測(cè)血液,你認(rèn)為什么激素會(huì)發(fā)生變化?此時(shí)人體處于興奮狀態(tài),交感神經(jīng)活動(dòng)占優(yōu)勢(shì),會(huì)使心跳和呼吸加快。此外,腎上腺素也會(huì)升高。2.機(jī)體的上述反應(yīng)哪些與神經(jīng)調(diào)節(jié)有關(guān)?哪些與激素調(diào)節(jié)有關(guān)?你能說(shuō)出兩者之間的關(guān)系嗎?觀看比賽交感神經(jīng)興奮心臟和肺腎上腺心跳呼吸加快腎上腺素分泌神經(jīng)調(diào)節(jié)激素調(diào)節(jié)人和高等動(dòng)物無(wú)論是對(duì)復(fù)雜
2、環(huán)境的刺激及時(shí)作出各種反應(yīng),還是維持機(jī)體內(nèi)各種機(jī)能間的協(xié)調(diào)統(tǒng)一,都既需要神經(jīng)調(diào)節(jié)又需要體液調(diào)節(jié)。體液中還有哪些非激素物質(zhì)也參與調(diào)節(jié)機(jī)體活動(dòng)呢?動(dòng)脈血中一定水平的CO2與維持呼吸和呼吸中樞興奮性有關(guān)。當(dāng)吸入氣中CO2含量增加到2時(shí),呼吸加深;增至4時(shí),呼吸頻率也增快,肺通氣量可增加1倍以上;超過(guò)7時(shí),肺通氣量不能相應(yīng)增加,動(dòng)脈血CO2徒升,使呼吸中樞等活動(dòng)受抑制而出現(xiàn)呼吸困難、頭痛甚至昏迷。結(jié)論:血液中的CO2可以調(diào)節(jié)呼吸運(yùn)動(dòng)。CO2不是激素,而是代謝產(chǎn)物。資料1:體液調(diào)節(jié)CO2作為體液中的信息分子起什么調(diào)節(jié)作用?細(xì)胞代謝加快產(chǎn)生較多CO2血液中的CO2含量升高呼吸中樞呼吸運(yùn)動(dòng)加強(qiáng)維持體內(nèi)CO2
3、含量的相對(duì)穩(wěn)定相關(guān)感受器排出較多CO2刺激體液調(diào)節(jié)體液中具調(diào)節(jié)作用的物質(zhì)激素(如腎上腺素、甲狀腺激素等)非激素:代謝產(chǎn)物CO2、NO、CO、組織胺等(主要)體液調(diào)節(jié)定義(課本P57):激素等化學(xué)物質(zhì),通過(guò)體液傳送的方式對(duì)生命活動(dòng)進(jìn)行調(diào)節(jié)。任務(wù)1:注意:激素調(diào)節(jié)是體液調(diào)節(jié)的主要內(nèi)容。單細(xì)胞生物和多細(xì)胞低等動(dòng)物只有體液調(diào)節(jié)。在人和高等動(dòng)物體內(nèi),體液調(diào)節(jié)和神經(jīng)調(diào)節(jié)都是機(jī)體調(diào)節(jié)生命活動(dòng)的重要方式。體液調(diào)節(jié)資料2:某人右手不小心碰到仙人掌上,右手立刻縮回,隨后很快恢復(fù)到正常狀態(tài)。資料3:吃完飯半個(gè)小時(shí),血糖濃度上升,過(guò)一段時(shí)間后,隨著胰島素的作用,血糖濃度回落到正常水平。思考:兩則資料中所列舉的實(shí)例分別
4、為什么調(diào)節(jié)方式?二者有什么區(qū)別?神經(jīng)調(diào)節(jié)和體液調(diào)節(jié)的比較任務(wù)2:體液調(diào)節(jié)和神經(jīng)調(diào)節(jié)的特點(diǎn)比較及原因 (課本P57)比較項(xiàng)目神經(jīng)調(diào)節(jié)體液調(diào)節(jié)信息分子作用途徑反應(yīng)速度及其原因作用范圍及其原因作用時(shí)間及其原因神經(jīng)遞質(zhì)激素、CO2等反射弧體液運(yùn)輸迅速信號(hào)直達(dá)效應(yīng)器較緩慢激素通過(guò)體液運(yùn)輸準(zhǔn)確、局限由效應(yīng)器決定較廣泛有相應(yīng)受體細(xì)胞都可受調(diào)控神經(jīng)遞質(zhì)作用后立即被分解或被轉(zhuǎn)移走作用(持續(xù))時(shí)間比較長(zhǎng)激素被靶細(xì)胞接受起作用后被滅活;但血液中各激素活性可以保持一段時(shí)間作用(持續(xù))時(shí)間短暫思考:體液調(diào)節(jié)和神經(jīng)調(diào)節(jié),在調(diào)節(jié)生命活動(dòng)時(shí)是各行其道、互不相干嗎?神經(jīng)調(diào)節(jié)和體液調(diào)節(jié)的比較 哈爾濱冬天平均溫度零下19度 深圳的
5、最高溫度達(dá)38-39度VS體溫 : 指人身體內(nèi)部的溫度口腔溫度腋窩溫度直腸溫度37.20C36.80C37.50C問(wèn)題1:為什么要維持恒定的體溫?體溫恒定是人和動(dòng)物新陳代謝正常進(jìn)行的基本條件;體溫過(guò)高和過(guò)低,都會(huì)影響新陳代謝的正常進(jìn)行,嚴(yán)重時(shí)導(dǎo)致死亡。問(wèn)題2:如何維持恒定的體溫?等于體溫產(chǎn)熱散熱皮膚肝、腦等器官的活動(dòng)骨骼肌活動(dòng)皮膚中的血管舒張,促進(jìn)熱量散失;血管收縮,減少熱量散失皮下脂肪層隔熱,減少熱量散失汗腺產(chǎn)生汗液,汗液蒸發(fā)散熱實(shí)例1:體溫調(diào)節(jié)寒冷正常體溫炎熱血管_,皮膚血流量_,皮膚溫度_,散熱量_收縮減少下降減少血管_,皮膚血流量_,皮膚溫度_,散熱量_舒張?jiān)黾由仙黾悠つw調(diào)節(jié)散熱的機(jī)
6、制課本P58人體熱量產(chǎn)熱散熱主要來(lái)源主要器官代謝產(chǎn)熱皮膚安靜運(yùn)動(dòng)主要通過(guò)肝、腦等器官的活動(dòng)提供熱量骨骼肌成為主要的產(chǎn)熱器官方式輻射傳導(dǎo)對(duì)流蒸發(fā)如以紅外線(xiàn)等形式將熱量傳到外界機(jī)體熱量直接傳給同它接觸的物體通過(guò)氣體來(lái)交換熱量如汗液的蒸發(fā) 注意:代謝產(chǎn)熱主要通過(guò)有機(jī)物的氧化分解來(lái)完成; 散熱除皮膚外,呼氣、排尿、排便等過(guò)程亦可。問(wèn)題3:人體通過(guò)什么途徑產(chǎn)生熱量?通過(guò)什么途徑散失熱量?課本P58第三段體溫的調(diào)節(jié)中樞在哪里?下丘腦體溫的感覺(jué)中樞在哪里?大腦皮層的軀體感覺(jué)中樞溫度感受器的分布和種類(lèi)分別是:分布:人體的皮膚、粘膜和內(nèi)臟器官種類(lèi)對(duì)溫覺(jué)敏感的溫覺(jué)感受器對(duì)冷覺(jué)敏感的冷覺(jué)感受器溫度感受器:感受溫度變
7、化的傳入神經(jīng)末梢與體溫調(diào)節(jié)有關(guān)的結(jié)構(gòu)甲狀腺激素促甲狀腺激素促甲狀腺激素釋放激素寒冷刺激垂 體甲狀腺反饋反饋下丘腦-體溫調(diào)節(jié)中樞皮膚冷覺(jué)感受器骨骼肌戰(zhàn)栗立毛肌收縮皮膚血管收縮汗腺分泌減少腎上腺素分泌增加傳出神經(jīng)傳入神經(jīng)增加產(chǎn)熱減少散熱 A.寒冷條件大腦皮層產(chǎn)生冷覺(jué)增添衣物任務(wù)3:體溫調(diào)節(jié)的過(guò)程思考:寒冷環(huán)境中的體溫調(diào)節(jié),哪些步驟是神經(jīng)調(diào)節(jié),哪些步驟是體液調(diào)節(jié)呢?它們之間有什么關(guān)系呢?細(xì)胞代謝活動(dòng)增強(qiáng)課本P58甲狀腺激素促甲狀腺激素促甲狀腺激素釋放激素寒冷刺激垂 體甲狀腺反饋反饋下丘腦-體溫調(diào)節(jié)中樞皮膚冷覺(jué)感受器骨骼肌戰(zhàn)栗立毛肌收縮皮膚血管收縮汗腺分泌減少腎上腺素分泌增加傳出神經(jīng)傳入神經(jīng)增加產(chǎn)熱減
8、少散熱大腦皮層產(chǎn)生冷覺(jué)增添衣物神經(jīng)-體液調(diào)節(jié): 通過(guò)神經(jīng)影響激素的分泌,再由激素對(duì)機(jī)體功能實(shí)施調(diào)節(jié)的方式。神經(jīng)調(diào)節(jié)體液調(diào)節(jié)影響課本P58炎熱刺激下丘腦-體溫調(diào)節(jié)中樞皮膚熱覺(jué)感受器皮膚血管舒張血流量增多汗腺分泌增多傳入神經(jīng)增加散熱自主神經(jīng)系統(tǒng)的調(diào)節(jié)腎上腺等腺體的分泌減少B.炎熱條件大腦皮層產(chǎn)生熱覺(jué)減少衣物使用空調(diào)等炎熱環(huán)境中,相應(yīng)激素分泌減少,并非無(wú)激素調(diào)節(jié)。學(xué)生活動(dòng):根據(jù)課本P59,嘗試構(gòu)建炎熱刺激下體溫調(diào)節(jié)的模型 任務(wù)4:神經(jīng)調(diào)節(jié)與體液調(diào)節(jié)的關(guān)系思考:帶嬰幼兒看病時(shí),大夫要等他們停止哭鬧幾分鐘之后,再給他們量體溫,這是為什么?(課本P58旁欄)在嬰幼兒哭鬧時(shí),情緒激動(dòng)、掙扎,這些活動(dòng),會(huì)使血
9、液循環(huán)加速、新陳代謝增強(qiáng),從而導(dǎo)致機(jī)體產(chǎn)熱增加。此時(shí)測(cè)量的體溫會(huì)偏高,因此需等他們停止哭鬧幾分鐘后,再量體溫。體溫調(diào)節(jié)維持體溫的相對(duì)穩(wěn)定體溫調(diào)節(jié)是由神經(jīng)調(diào)節(jié)和體液調(diào)節(jié)共同實(shí)現(xiàn)的。體溫的相對(duì)穩(wěn)定,保證代謝活動(dòng)的正常進(jìn)行,保證細(xì)胞、組織等功能正常,維持內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)。人體調(diào)節(jié)體溫的能力是有限的調(diào)節(jié)能力有限寒冷環(huán)境高溫環(huán)境停留過(guò)久停留過(guò)久機(jī)體產(chǎn)生的熱量不足以補(bǔ)償散失的熱量體溫降低機(jī)體產(chǎn)生的熱量不能及時(shí)散出體溫升高影響物質(zhì)代謝的正常進(jìn)行;使細(xì)胞、組織和器官發(fā)生功能紊亂;破壞內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài);嚴(yán)重時(shí)危及生命;思考:無(wú)論在什么環(huán)境下都可以通過(guò)體溫調(diào)節(jié)維持內(nèi)環(huán)境穩(wěn)定嗎?(課本P59)人體在冷熱環(huán)境中的功能障礙(凍瘡:
10、皮膚血管持久性收縮導(dǎo)致細(xì)胞損傷,久之血管麻痹擴(kuò)張引起靜脈淤血、毛細(xì)血管擴(kuò)張、滲透性增加,血漿滲入組織間隙)長(zhǎng)時(shí)間處于寒冷環(huán)境,產(chǎn)生的熱量不足以補(bǔ)償散失的熱量,引起體溫降低。長(zhǎng)時(shí)間處于高溫環(huán)境,產(chǎn)熱多而散熱困難,引起體溫升高,導(dǎo)致中暑。(產(chǎn)熱增加或散熱障礙)人體調(diào)節(jié)體溫的能力是有限的聯(lián)系社會(huì)和生活1:失溫2021年5月22日,甘肅一山地馬拉松賽遭遇極端天氣,21人死亡,多人受傷。一群熱愛(ài)運(yùn)動(dòng)、熱愛(ài)生命的人卻被意外無(wú)情地剝奪了生命,造成事故的主要原因就是失溫。失溫癥又稱(chēng)低體溫癥,描述當(dāng)人體核心溫度低于35.0時(shí)的現(xiàn)象。失溫癥主要有兩個(gè)原因造成,第一個(gè)最常見(jiàn)的原因是暴露在極低溫的環(huán)境中;另外一個(gè)原因
11、是處于任何一種抑制體內(nèi)產(chǎn)熱機(jī)制或增加失溫速度的情況下。神經(jīng)調(diào)節(jié)和體液調(diào)節(jié)的協(xié)調(diào)體溫升高可分為兩種情況: 第一種情況是病理?xiàng)l件下的體溫升高,叫發(fā)熱; 第二種情況是由于機(jī)體進(jìn)行劇烈活動(dòng),在一定時(shí)間內(nèi)體熱產(chǎn)生量超過(guò)其散發(fā)量,致使體溫暫時(shí)升高或超過(guò)正常最高水平。發(fā)熱對(duì)機(jī)體的影響是多方面的: 一定限度的發(fā)熱是人體抵抗疾病的生理性防御反應(yīng)。這時(shí),白細(xì)胞增多、肝細(xì)胞功能加強(qiáng)、物質(zhì)代謝速度加快,病人的抵抗力有所提高。在很多急性病中,發(fā)熱可以代表人體有良好的反應(yīng)能力,這屬于體溫升高有利的一面。但同時(shí),體溫過(guò)高或長(zhǎng)時(shí)間發(fā)熱,會(huì)使病人的生理功能紊亂,如引起神經(jīng)系統(tǒng)的功能障礙,使病人出現(xiàn)煩躁、幻覺(jué)甚至抽搐等,這就是體
12、溫升高有害的一面了。劇烈運(yùn)動(dòng)引起的體溫升高,經(jīng)過(guò)短時(shí)間休息后便可恢復(fù)至正常體溫水平,不存在有害或有益的問(wèn)題。低體溫對(duì)機(jī)體極為不利,可誘發(fā)或加重疾??;但另一方面,利用低溫對(duì)機(jī)體影響的某些特性,降低體溫又成為一種醫(yī)療手段, 尤其對(duì)重要器官的保護(hù)有重要意義。課后思考:體溫升高或降低,對(duì)人體只有害而無(wú)益嗎?(課本P59側(cè)欄)3.3 體液調(diào)節(jié)與神經(jīng)調(diào)節(jié)的關(guān)系(第2課時(shí))水?dāng)z入排出飲水1200mL食物1000mL代謝300mL尿液 1500mL汗液 500mL呼吸 400mL糞便 100mL機(jī)體水的平衡,對(duì)維持人體穩(wěn)態(tài)有重要作用一般情況下,冬天人的尿較多,夏天較少。你能解釋這種情況嗎? 某同學(xué)上學(xué)時(shí),為減
13、少上廁所的次數(shù)而很少喝水,你認(rèn)為這種做法好嗎?為什么? 材料1:人體每天都要通過(guò)飲食攝取一定量的水和無(wú)機(jī)鹽,同時(shí)也要排出一定量的水和無(wú)機(jī)鹽。一般情況,人體攝入和排出的水和無(wú)機(jī)鹽是保持平衡的。實(shí)例2:水和無(wú)機(jī)鹽平衡的調(diào)節(jié)任務(wù)1:尿液的形成腎輸尿管膀胱腎小管腎小囊腎小球集合管重吸收作用尿液(排出體外) 尿液(排出體外)腎單位濾過(guò)作用原尿150 L1.5 L腎小管的重吸收作用99%的水、全部葡萄糖、無(wú)機(jī)鹽等大部分被重吸收血液水、無(wú)機(jī)鹽、部分葡萄糖、全部尿素濾出 飲水不足、體內(nèi)失水過(guò)多、食物過(guò)咸細(xì)胞外液滲透壓升高下丘腦刺激水平衡調(diào)節(jié)中樞神經(jīng)分泌細(xì)胞垂體后葉抗利尿激素(ADH)毛細(xì)血管任務(wù)2:水平衡的調(diào)
14、節(jié)水平衡調(diào)節(jié)中樞: ??视X(jué)中樞: 。滲透壓感受器分布: 。相關(guān)激素: 。ADH特殊之處:_合成分泌,由_釋放;ADH的作用:ADH的作用結(jié)果:下丘腦大腦皮層下丘腦抗利尿激素下丘腦垂體促進(jìn)腎小管和集合管對(duì)水分的重吸收減少了尿量的排出,保留了體內(nèi)的水分飲水不足、失水過(guò)多或吃的食物過(guò)咸 細(xì)胞外液滲透壓升高 滲透壓感受器下丘腦大腦皮層垂體產(chǎn)生渴覺(jué)主動(dòng)飲水補(bǔ)充水分抗利尿激素腎小管、集合管重吸收水分 尿量細(xì)胞外液滲透壓下降細(xì)胞外液滲透壓下降減少(-)(+)刺激(-)釋放神經(jīng)調(diào)節(jié)注意:調(diào)節(jié)方式:神經(jīng)-體液調(diào)節(jié)產(chǎn)生渴覺(jué)不算反射,到主動(dòng)飲水才算反射存在負(fù)反饋調(diào)節(jié)體液調(diào)節(jié)任務(wù)2:水平衡的調(diào)節(jié)(課本P61)通過(guò)神經(jīng)
15、-體液調(diào)節(jié),維持機(jī)體水平衡任務(wù)2:水平衡的調(diào)節(jié) 飲水過(guò)多,鹽分丟失過(guò)多時(shí)減少上升細(xì)胞外液滲透壓_尿量_下丘腦刺激垂體抗利尿激素腎小管、集合管重吸收水_(+)細(xì)胞外液滲透壓(-)釋放_(tái)下降減少增加產(chǎn)生部位:_靶器官:_作用:_Na+的來(lái)源和去向血鈉主要是食鹽腎臟皮膚尿液(主要途徑)汗液大腸糞便相關(guān)激素醛固酮腎上腺皮質(zhì)腎小管和集合管促進(jìn)腎小管和集合管對(duì)Na+的重吸收;保鈉排鉀*人體攝入的食鹽幾乎全部由小腸吸收實(shí)例3:鹽平衡的調(diào)節(jié)以Na+為例 (課本P60-61)人體內(nèi)無(wú)機(jī)鹽對(duì)維持正常生活動(dòng)有重要作用例如:Na+可以維持血漿滲透壓,維持神經(jīng)系統(tǒng)興奮性。大量丟失水分使細(xì)胞外液量減少以及血鈉含量降低腎上
16、腺皮質(zhì)(+)醛固酮(+)腎小管和集合管對(duì)Na+的重吸收維持血鈉含量平衡血鈉含量升高(-)(-)Na+濃度對(duì)于細(xì)胞外液的滲透壓的維持具有重要作用;機(jī)體對(duì)水和無(wú)機(jī)鹽的調(diào)節(jié),是基于保持細(xì)胞外液Na+濃度,即保持細(xì)胞外液滲透壓不變。任務(wù)3:鹽平衡的調(diào)節(jié)過(guò)程(課本P61) 飲水或失水異常、鹽分?jǐn)z入異常等細(xì)胞外液滲透壓異常刺激血鈉異常刺激負(fù)反饋任務(wù)3:鹽平衡的調(diào)節(jié)過(guò)程(課本P61)請(qǐng)結(jié)合課本,構(gòu)建鹽平衡調(diào)節(jié)的模型下丘腦 飲水或失水異常、鹽分?jǐn)z入異常等尿量變化腎小管、集合管重吸收水、Na+,分泌K+細(xì)胞外液滲透壓異常下丘腦刺激抗利尿激素垂體釋放影響神經(jīng)調(diào)節(jié)體液調(diào)節(jié)腎上腺皮質(zhì)醛固酮血鈉異常刺激釋放影響負(fù)反饋細(xì)
17、胞外液滲透壓改變血鈉改變?nèi)蝿?wù)3:鹽平衡的調(diào)節(jié)過(guò)程(課本P61)神經(jīng)調(diào)節(jié)和體液調(diào)節(jié)的協(xié)調(diào)水和無(wú)機(jī)鹽的平衡水和無(wú)機(jī)鹽平衡調(diào)節(jié)的意義(課本P61)劇烈運(yùn)動(dòng)、在高溫條件下工作或患某些疾?。ㄈ鐒×覈I吐、嚴(yán)重腹瀉)時(shí),都會(huì)丟失大量的水和無(wú)機(jī)鹽(主要是鈉鹽)。細(xì)胞外液滲透壓就會(huì)下降,還會(huì)出現(xiàn)血壓下降、心率加快、四肢發(fā)冷等癥狀,嚴(yán)重的甚至昏迷。這時(shí)候需要及時(shí)補(bǔ)充生理鹽水;人體每晝夜有3550g的代謝廢物必須隨500mL以上尿液排出體外。如果排出的尿量過(guò)少,代謝廢物不能及時(shí)隨尿液排出體外,就會(huì)引起中毒而損害健康。因此人每天都要保證一定量的飲水。K+在維持細(xì)胞內(nèi)液的滲透壓上起決定性作用,還能維持心肌舒張,保持心肌
18、正常興奮,蔬菜和水果中富含K+,只要保持合理膳食,就能滿(mǎn)足機(jī)體的需要。水和無(wú)機(jī)鹽的平衡,對(duì)于維持人體的穩(wěn)態(tài)起著非常重要的作用,是人體各種生命活動(dòng)正常進(jìn)行的必要條件;任務(wù)4:體液調(diào)節(jié)和神經(jīng)調(diào)節(jié)的關(guān)系 (課本P62)舉例說(shuō)明體液調(diào)節(jié)和神經(jīng)調(diào)節(jié)之間是否有相互影響。(1)不少內(nèi)分泌腺_(例如下丘腦和垂體等)或_(例如甲狀腺、腎上腺等)地受_的調(diào)節(jié),在這種情況下,體液調(diào)節(jié)可以看做是神經(jīng)調(diào)節(jié)的一個(gè)環(huán)節(jié);例如,腎上腺髓質(zhì)受_神經(jīng)支配,當(dāng)其興奮時(shí),腎上腺髓質(zhì)分泌腎上腺素等激素;它作用于靶細(xì)胞,使靶細(xì)胞產(chǎn)生相應(yīng)的反應(yīng)。直接間接中樞神經(jīng)系統(tǒng)交感(2)內(nèi)分泌腺分泌的激素也可以影響神經(jīng)系統(tǒng)的_和_。例如,如人在幼年時(shí)缺乏甲狀腺激素,會(huì)影響腦的發(fā)育;成年時(shí),甲狀腺分泌不足,會(huì)使神經(jīng)系統(tǒng)的_,表現(xiàn)為頭暈、反應(yīng)遲鈍、記憶力減退等癥狀:發(fā)育功能興奮性降低人體內(nèi)環(huán)境感知變化調(diào)節(jié)校正恢復(fù)穩(wěn)定神經(jīng)調(diào)節(jié)體液調(diào)節(jié)各器官和系統(tǒng)的活動(dòng)一致各項(xiàng)生命活動(dòng)正常人體內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)的維持需要各個(gè)器官和系統(tǒng)的參與,他們是如何協(xié)調(diào)一致的呢?(課本P62)任務(wù)4:體液調(diào)節(jié)和神經(jīng)調(diào)節(jié)的關(guān)系維持內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)適應(yīng)環(huán)境的不斷變化及時(shí)補(bǔ)水和無(wú)機(jī)鹽每日適量飲
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