1、第第1章章 人体的内环境与稳态人体的内环境与稳态第第2 2节内环境的稳态节内环境的稳态1在进行常规体检时，通常要做血液生化检查，以了解肝功能、肾功能、血糖、血脂等是否正常。某人的血液生化检查部分数据结果检测项目英文对照结果单位参考值丙氨酸氨基转移酶ALT 11U/L9-60天冬氨酸氨基转移酶AST12U/L15-45葡萄糖GLU10.96 mmol/L3.9-6.1糖化血清白蛋白GA33.7 %10.8-17.1肌酸激酶CK126U/L38-174肌酸激酶同功酶MBMMB1.9ng/mL0.6-6.3乳酸脱氢酶LDH173U/L140-271甘油三酯TG2.21 mmol/L0-1.7总胆固醇
2、TCHO5.15mmol/L3.1-5.2讨论：（1）为什么血液的生化指标能反映机体的健康状况？ 血液生化指标：血浆中各种化学成分的含量，其中包括机体多种代谢产物的含量。健康机体的生化指标一般都处于正常范围内。当机体某项生理功能出现障碍时，势必影响其代谢产物的含量。（2）每种成分的参考值（即正常值）都有一个变化范围，这说明什么？内环境中各种化学成分的含量不是恒定不变的，而是在一定范围内波动，内环境的稳定是一种动态的相对稳定；不同个体存在一定差异。（3）从化验单上可以看出什么成分超出正常范围？这可能会对人体造成什么不利影响？可引起高脂血症，易并发冠心病、动脉粥样硬化等。 可能患有糖尿病，过高会并
3、发酮症酸中毒、心血管合并症等。甘油三酯含量超标：（某人的血液生化检查部分数据结果）检测项目英文对照结果单位参考值丙氨酸氨基转移酶ALT 11U/L9-60天冬氨酸氨基转移酶AST12U/L15-45葡萄糖GLU10.96 mmol/L3.9-6.1糖化血清白蛋白GA33.7 %10.8-17.1肌酸激酶CK126U/L38-174肌酸激酶同功酶MBMMB1.9ng/mL0.6-6.3乳酸脱氢酶LDH173U/L140-271甘油三酯TG2.21 mmol/L0-1.7总胆固醇TCHO5.15mmol/L3.1-5.2葡萄糖和糖化血清白蛋白含量超标：一、内环境的动态变化1、原因：（1）外因： 的
4、变化（2）内因：体内 活动的进行外界环境细胞代谢 内环境会因此而剧烈变动吗？事实1：细胞代谢会产生碳酸、乳酸等许多酸性物质事实2：人和动物吃的食物代谢后也会产生一些酸性或碱性物质 在不断遭受酸碱物质的冲击下人体血浆的pH真的不会发生剧烈变化，只是在一个很小的范围内波动吗？事实3：正常人的血浆近中性，pH为7.35-7.452、探究活动：生物体内环境pH的变化模拟生物体维持pH的稳定实验原理：实验原理： 在溶液中加入酸或碱，缓冲对（如：在溶液中加入酸或碱，缓冲对（如：HPO42-/H2PO4-HPO42-/H2PO4-）能使溶液能使溶液pHpH的变化减弱；与自来水相比，生物组织匀浆的变化减弱；与
5、自来水相比，生物组织匀浆更类似于缓冲液。更类似于缓冲液。目的要求：目的要求： 通过比较自来水、缓冲液和肝匀浆在加入酸或碱通过比较自来水、缓冲液和肝匀浆在加入酸或碱后后pHpH的变化，推测生物体是如何维持的变化，推测生物体是如何维持pHpH稳定的。稳定的。加入不同数量液滴后的pH加入不同数量液滴后的pH0510 15 20 25 300510 15 20 25 30模拟生物体维持pH的稳定1、在记录本中，画一个如下的表格。 方法步骤：方法步骤：2.将25mL自来水倒入50mL烧杯中3.用pH计或pH试纸测定起始的pH，并做记录4.一次滴加一滴0.1mol/L的HCl，然后轻轻摇动。加入5滴后再测
6、定pH。重复这一步直到加入30滴为止。将pH测定结果记入表中5.充分冲洗烧杯并向其中倒入25mL自来水。测定并记录起始的pH。再如步骤四，一滴一滴地加入0.1mol/L的NaOH，测定并记录pH。模拟生物体维持pH的稳定方法步骤：方法步骤：加入不同数量液滴后的pH加入不同数量液滴后的pH0510 15 20 25 300510 152025306.86.56.3 6.0 5.04.13.8708.89.49.810.0 10.511.0模拟生物体维持pH的稳定方法步骤：方法步骤：6.充分冲洗烧杯，用缓冲液代替自来水，重复步骤25,记录结果加入不同数量液滴后的pH加入不同数量液滴后的pH0510
7、 15 20 25 300510 152025306.86.56.3 6.0 5.04.13.8708.89.49.810.0 10.511.07.07.06.8 6.6 6.56.46.37.07.27.37.57.88.08.2模拟生物体维持pH的稳定方法步骤：方法步骤：加入不同数量液滴后的pH加入不同数量液滴后的pH0510 15 20 25 300510 152025306.86.56.3 6.0 5.04.13.8708.89.49.810.0 10.511.07.07.06.8 6.6 6.56.46.37.07.27.37.57.88.08.26.46.26.1 6.0 6.05
8、.95.96.36.46.56.76.76.87.07.用肝匀浆代替自来水，重复步骤25，记录结果。8.根据所得数据，以酸或碱的滴数为横坐标，以pH为纵坐标，画出自来水变化的曲线。以实线表示加入酸后pH的变化，虚线表示加入碱后的pH的变化。模拟生物体维持pH的稳定8.画出缓冲液、肝匀浆的pH变化情况模拟生物体维持pH的稳定8.画出缓冲液、肝匀浆的pH变化情况模拟生物体维持pH的稳定模拟生物体维持pH的稳定方法步骤：方法步骤：加入不同数量液滴后的pH加入不同数量液滴后的pH0510 15 20 25 300510 152025306.86.56.3 6.0 5.04.13.8708.89.49.
9、810.0 10.511.07.07.06.8 6.6 6.56.46.37.07.27.37.57.88.08.26.46.26.1 6.0 6.05.95.96.36.46.56.76.76.87.06.56.56.2 6.0 5.85.55.16.56.87.07.57.88.08.29.尝试用不同生物材料（土豆匀浆）代替肝匀浆完成实验实验实验结论结论生物材料的性质类似于缓冲液而不同于自来水，说明生物材料内含有缓冲物质，能够维持pH的相对稳定。自来水自来水自来水自来水肝匀浆肝匀浆肝匀浆肝匀浆缓冲液缓冲液模拟生物体维持pH的稳定模拟生物体维持pH的稳定讨论：1.就加入HCl或NaOH溶液后
10、pH的变化来说，肝匀浆更像自来水还是更像缓冲液？ 缓冲液缓冲液2.缓冲液的pH变化为什么与自来水的不同？磷酸盐缓冲液中含有NaH2PO4/Na2HPO4，所以溶液pH变化不明显。3.方法步骤9中所用的生物材料与肝匀浆的实验结果类似吗？类似类似4.请根据模拟实验的结果尝试对机体维持pH稳定的机制进行解释？人体内环境中也有很多人体内环境中也有很多 ，其中最重要的是，其中最重要的是 ，其次还有其次还有 等。当一定量的酸性或碱性物质进入后，等。当一定量的酸性或碱性物质进入后，内环境的内环境的pHpH仍能维持在一定范围内。仍能维持在一定范围内。缓冲对HCO3-/H2CO3HCO3-/H2CO3HPO42
11、-/H2PO4-HPO42-/H2PO4-内环境的其他化学成分和理化性质也维持在一定范围吗？内环境的其他化学成分和理化性质也维持在一定范围吗？36.5 36.5 36.8 36.9 36.7 36.6 36.3 36.3 36.6 36.8 36.6 36.4 36.6 36.5 36.9 37.0 36.8 36.6 体温的日变化规律调查表体温的日变化规律调查表不同人的体温，因年龄、性别不同存在微小差异同一个人的体温一天中有变化，但不超过1尽管环境气温波动范围大，健康人体温始终接近373、调查实例： 除了PH和体温，健康人内环境的每一种成分如血糖、血脂，以及渗透压等理化性质都是在不断变化的，
12、但都处于一定的范围内。内环境的动态平衡是通过机体的调节作用实现的。 正常机体通过调节作用，使各个器官、系统协调活动，共同维持内环境的相对稳定状态叫做稳态。4、稳态的概念理化性质血浆的pH：7.35-7.45 体温：37左右渗透压：770kPa左右化学成分：水、无机盐、各种营养物质、代谢产物构成构成稳态不是恒定不变，而是相对稳定的一稳态不是恒定不变，而是相对稳定的一 种动态变化；种动态变化；特点：特点：稳态是如何实现的呢？稳态是如何实现的呢？消化消化系统系统呼吸呼吸系统系统泌尿泌尿系统系统循环循环系统系统细胞细胞二、对稳态调节机制的认识1.1.维持稳态的基础：维持稳态的基础：如果某器官出现功能障
13、碍，如果某器官出现功能障碍，就会稳态失调。就会稳态失调。CO2和和O2食物、水食物、水和无机盐和无机盐 小肠绒毛增大了吸收小肠绒毛增大了吸收营养物质的表面积营养物质的表面积 未被吸收的物质有机废物、有机废物、水和无机盐水和无机盐肾小球是血管球、肾小球是血管球、参与形成原尿参与形成原尿肺泡表面潮湿且肺泡表面潮湿且伸缩性很大，有伸缩性很大，有利于气体的交换利于气体的交换各个器官、系统协调一致各个器官、系统协调一致地正常运行。地正常运行。例如：肾功能衰竭例如：肾功能衰竭时水和无机盐代谢时水和无机盐代谢功能紊乱，会出现功能紊乱，会出现全身水肿，尿素氮全身水肿，尿素氮升高，呕吐等一系升高，呕吐等一系列症
14、状，即尿毒症列症状，即尿毒症2.2.稳态维持的调节机制稳态维持的调节机制157年法国贝尔纳内环境稳态主要依赖 。1926年美国坎农内环境稳态是在 调节的共同作用下实现的发现免疫系统免疫系统能够发现并清除 等引起内环境波动的因素，目前普遍认为：目前普遍认为：神经神经- -体液体液- -免疫调节网络是机体维持稳态的主要调节机制。免疫调节网络是机体维持稳态的主要调节机制。（1 1）探究历程）探究历程 神经调节神经和体液异物、病原微生物内环境的稳态会不会出现失调的情形呢？分析内环境稳态失调的实例1 1、你有过发高烧的经历吗？谈谈高烧最严重时的感受？体温过高时为、你有过发高烧的经历吗？谈谈高烧最严重时的
15、感受？体温过高时为什么要采取物理降温或药物降温的措施呢？什么要采取物理降温或药物降温的措施呢？ 2 2、严重腹泻后，如果只喝水，不补充充盐，内环境的渗透压可能会出、严重腹泻后，如果只喝水，不补充充盐，内环境的渗透压可能会出现什么变化？现什么变化？ 感觉头晕、厌食、四肢无力等。高温影响酶活性感觉头晕、厌食、四肢无力等。高温影响酶活性, ,导致细导致细胞代谢出现紊乱。胞代谢出现紊乱。 内环境渗透压会变小。当内环境渗透压变小时，内环境中的内环境渗透压会变小。当内环境渗透压变小时，内环境中的水将较多地通过渗透作用进入细胞内，造成细胞吸水肿胀，进一水将较多地通过渗透作用进入细胞内，造成细胞吸水肿胀，进一
16、步导致细胞代谢和功能紊乱。严重时会出现疲倦、周身不适、表步导致细胞代谢和功能紊乱。严重时会出现疲倦、周身不适、表情淡漠、恶心、食欲减退、皮下组织肿胀等症状。情淡漠、恶心、食欲减退、皮下组织肿胀等症状。分析内环境稳态失调的实例3 3、援藏技术人员到青藏高原后出现了头痛、乏力、心跳加快、援藏技术人员到青藏高原后出现了头痛、乏力、心跳加快甚至血压升高等症状，为什么？这说明外界环境与内环境稳甚至血压升高等症状，为什么？这说明外界环境与内环境稳态之间有什么关系？态之间有什么关系？ 因为高原空气稀薄因为高原空气稀薄, ,大气压和氧分压低大气压和氧分压低, ,使人体内缺氧，出现高原反应。使人体内缺氧，出现高
17、原反应。说明外界环境变化剧烈会影响内环境的稳态。说明外界环境变化剧烈会影响内环境的稳态。3.3.稳态失调稳态失调原因：维持稳态的调节能力是有限的，当外界环境的变化过于激烈，或人体自身功能出现障碍时，内环境的稳态就会遭到破坏，危及机体健康。实例：发高烧 发高烧时，各种酶的活性发生变化，代谢紊乱，机体功能发高烧时，各种酶的活性发生变化，代谢紊乱，机体功能异常。发热时的症状大部分集中在中枢神经系统，病人感觉不异常。发热时的症状大部分集中在中枢神经系统，病人感觉不适、头疼、头晕、嗜睡等，同时常伴有食欲不振、厌食、恶心适、头疼、头晕、嗜睡等，同时常伴有食欲不振、厌食、恶心的表现。因此应该注意及时采用物理
18、方法或服用药物来退烧降的表现。因此应该注意及时采用物理方法或服用药物来退烧降温。温。中暑 中暑是指高温引起的机体体温调节功能紊乱所表现出的中暑是指高温引起的机体体温调节功能紊乱所表现出的一系列症状，如高热、皮肤干燥，恶心、呕吐、食欲不振，一系列症状，如高热、皮肤干燥，恶心、呕吐、食欲不振，心悸、头痛等，严重中暑会使体温超过心悸、头痛等，严重中暑会使体温超过4040度，病死率较高。度，病死率较高。 酸中毒是指由于血液或组织中的酸性物质堆积而导致氢离子浓度上升、PH值下降，酸中毒可分为代谢性酸中毒和呼吸性酸中毒两类。人体出现酸中毒的主要症状是头痛、恶心、身体乏力、胸闷、呼吸困难等，如果病情加重这些
19、症状也会随之加剧，甚至会出现脱水、心率加快、意识障碍等症状。主要与一些原发性疾病如糖尿病，尿毒症，严重腹泻，术后体液丢失等有关，从而导致体内酸碱失衡。酸中毒 碱中毒就是体内的酸流失过多或者外界碱摄入过多导致机体代谢功能下降的一系列表现。碱中毒可分为呼吸性碱中毒和代谢性碱中毒。由过度呼吸引起的过量二氧化碳排放引起的碱中毒称为呼吸性碱中毒，代谢性碱中毒是由多种原因引起的氢离子过度丢失引起的。碱中毒大多由医源性原因引起，是患者在治疗过程中产生的。碱中毒 正常人的pH值为7.35-7.45，当发生碱中毒时，人体内的pH值大于7.45，碱中毒会有一些临床表现，手、脚、口周围有麻木感，针刺样感觉，肢体抽搐
20、，胸闷、胸痛、头晕、恐惧、呼吸浅缓，严重危及生命。 水中毒的发生是由于人体肾脏的持续最大利尿速度是每分钟16毫升，一旦摄取水分的速度超过了这个标准，导致不能排出的水在体内潴留，引起血浆渗透压下降和循环血量增多，过剩的水分会使细胞膨胀，引起脱水低钠症，一般会导致头晕眼花、呕吐、虚弱无力、心跳加快等症状，严重的会出现痉挛、昏迷甚至危及生命。 引起水中毒的病因较多，多是水调节机制障碍导致的，常见的病因包括抗利尿激素分泌增多、肾功能障碍和原发性、医源性摄入水过多。水中毒尿毒症 肾脏是形成原尿的器官，当发生肾功能衰竭时，病人的水和无肾脏是形成原尿的器官，当发生肾功能衰竭时，病人的水和无机盐等的代谢紊乱，
21、可出现全身水肿、尿素氮升高、呕吐等一系列机盐等的代谢紊乱，可出现全身水肿、尿素氮升高、呕吐等一系列症状，严重时会导致死亡。症状，严重时会导致死亡。高原反应高原空气稀薄，大气压和氧分压低，易造成体内缺氧。这说明外界环境的变化会影响内环境的稳态。若外界环境变化不剧烈，并且机体调节机制良好，内环境波动较小，仍能维持稳态；若外界环境变化剧烈，机体调节能力不好，内环境稳态将受到破坏，就会影响身体健康。糖尿病 由于胰岛素分泌缺陷或其胰岛素作用受限而引起长期存由于胰岛素分泌缺陷或其胰岛素作用受限而引起长期存在的高血糖，导致各种组织，特别是眼、肾、心脏、血管、在的高血糖，导致各种组织，特别是眼、肾、心脏、血管
22、、神经的慢性损害、功能障碍。神经的慢性损害、功能障碍。空调病 长期处在空调环境中而出现头晕、头痛、食欲不振、上呼长期处在空调环境中而出现头晕、头痛、食欲不振、上呼吸道感染、关节酸痛等症状。空调风使人体表面水分蒸量加大，吸道感染、关节酸痛等症状。空调风使人体表面水分蒸量加大，毛孔收缩，不能正常排汗，也会引起内分泌的紊乱；空调房间毛孔收缩，不能正常排汗，也会引起内分泌的紊乱；空调房间里，气流方向经常变换，气流速度增加，空气热量不断变动等里，气流方向经常变换，气流速度增加，空气热量不断变动等因素干扰了人体的嗅觉，削弱了人体对空气中病菌、过敏原和因素干扰了人体的嗅觉，削弱了人体对空气中病菌、过敏原和异
23、味的反应；房间内湿度太低，会对眼、鼻等处的黏膜产生不异味的反应；房间内湿度太低，会对眼、鼻等处的黏膜产生不利作用，导致黏膜病；室内空气与外界几乎隔绝，干燥而又温利作用，导致黏膜病；室内空气与外界几乎隔绝，干燥而又温度适宜，空气中有害细菌含量快速上升。度适宜，空气中有害细菌含量快速上升。 正常的血糖和含氧量正常的血糖和含氧量保证机体正常的能量供应保证机体正常的能量供应; ;适宜的温度和适宜的温度和pHpH酶正常发挥催化作用酶正常发挥催化作用, ,细胞代谢正细胞代谢正常常; ;渗透压相对稳定渗透压相对稳定细胞维持正常的形态和功能。细胞维持正常的形态和功能。31三内环境稳态的重要意义内环境稳态是机体
24、进行正常生命活动的必要条件。内环境稳态是机体进行正常生命活动的必要条件。细胞代谢是由众多复杂的化学反应组成的细胞代谢是由众多复杂的化学反应组成的,完成这些反应需完成这些反应需要各种物质和条件。要各种物质和条件。 稳态在生命系统的各个层次上普遍存在，已成为生命科学的一大基本概念。 分子水平：基因表达的稳态、激素分泌的稳态、酶活性的稳态等 细胞水平：细胞分裂和分化的稳态等 器官水平：心脏活动(血压、心率)的稳态、消化腺分泌消化液的稳态等 群体水平：种群数量变化的稳态、生态系统的结构和功能的稳态四、稳态概念的发展课堂反馈概念辨析： 稳态是生命系统的特征，也是机体存活的条件。判断下列与人体稳态有关的表述是否正确。 （1）人吃进酸性或碱性的食物会使血浆pH发生紊乱。（ ） （2）有的人常吃咸鱼、咸菜，但他细胞外液的渗透压仍能保持相对 稳定。（ ） （3）在正常情况下，一个人的体温是恒定不变的。（ ） （4）CO2是人体细胞呼吸产生的废物，不参与维持内环境的稳态。 （ ）课堂反馈概念检测： 在长跑比赛时，运动员的体内会发生复杂的生理变化，如机体大量产热、出汗等。下列相关叙述正确的是（ ） A. 大量产热会使体温急剧升高 B. 大量出汗会使血浆的pH下降 C. 大量出汗可使血浆渗透压降低 D. 大量出汗有利于机体体温的稳定D
