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节节 内环境的稳态内环境的稳态体外内环境体外细胞体外体外呼吸系统消化系统泌尿系统皮肤营养物质营养物质代谢废物代谢废物代谢废物O2CO2重吸收O2O2CO2CO2随着外界环境的变化和体内细胞代谢活动的进行,合作探究:同学们请思考,1课堂导入(1)为什么血浆的生化指标能反映机体)为什么血浆的生化指标能反映机体的健康状况?的健康状况?问题探讨问题探讨(3)从化验单上可以看出那几种成分)从化验单上可以看出那几种成分超出正常范围?这可能会对人体造成什超出正常范围?这可能会对人体造成什么不利影响?么不利影响?(2)每种成分的参考值(即正常值)都)每种成
2、分的参考值(即正常值)都有一个变化范围,这说明什么?有一个变化范围,这说明什么?项目项目测定值测定值单位单位范围范围丙氨酸氨基丙氨酸氨基转移酶转移酶ALT 17IU/L045肌酐肌酐CRE1.9mg/dl0.51.5尿素氮尿素氮BUN14.6mg/dl623血清葡萄糖血清葡萄糖GLU223mg/dl60110甘油三脂甘油三脂TG217mg/dl50200总胆固醇总胆固醇TCH179mg/dl150220(1)血浆生化指标指的是血浆中各种化学成分的含血浆生化指标指的是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。量,其中包括机体多种代谢产物的含量。健康机体的健康机体的生化指标一般都处
3、于正常范围内。当机体某项生理功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,因此血能出现障碍时,势必影响其代谢产物的含量,因此血浆的生化指标可以反映机体的健康状况,并可以作为浆的生化指标可以反映机体的健康状况,并可以作为诊断疾病的依据。诊断疾病的依据。(2)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;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。不同个体存在一定差异。(3)肌酐含量超标,肌酐含量超标,肌酐是有毒的代谢废物,积累过
4、多会影响健康。肌酐是有毒的代谢废物,积累过多会影响健康。这表明肾脏的排泄功能有障碍。这表明肾脏的排泄功能有障碍。葡萄糖含量超标,葡萄糖含量超标,血糖含量过高可并发酮症酸中毒、糖尿病的心血管血糖含量过高可并发酮症酸中毒、糖尿病的心血管合并症等。合并症等。甘油三脂超标,甘油三脂超标,可引起高脂血症,易并发冠心病、动脉粥样硬化等。可引起高脂血症,易并发冠心病、动脉粥样硬化等。知识点一探究:模拟生物体维持pH的稳定一、内环境的动态变化一、内环境的动态变化食物代谢后会产生酸性和碱性物质,细胞食物代谢后会产生酸性和碱性物质,细胞代谢也会产生酸性物质,这些物质进入内代谢也会产生酸性物质,这些物质进入内环境,
5、会使机体的环境,会使机体的pHpH发生怎样的变化呢?发生怎样的变化呢?内环境的内环境的pHpH?探究探究实践:模拟生物体维持实践:模拟生物体维持pHpH的稳定的稳定一、内环境的动态变化一、内环境的动态变化2.2.方法步骤方法步骤设计实验记录表:根据实验的流程,设计表格记录设计实验记录表:根据实验的流程,设计表格记录_。进行实验进行实验a.a.被测实验材料:自来水、被测实验材料:自来水、_、_。b.b.酸碱变化所用试剂:酸碱变化所用试剂:0.1 mol/L0.1 mol/L的的 模拟酸性条件;模拟酸性条件;0.1 mol/L 0.1 mol/L的的 模拟碱性条件。模拟碱性条件。实验结果实验结果缓
6、冲液缓冲液肝匀浆肝匀浆HClHClNaOHNaOH1.1.实验目的:实验目的:通过比较自来水、缓冲液和肝匀浆在加入酸或碱后通过比较自来水、缓冲液和肝匀浆在加入酸或碱后pHpH的的变化,推测生物体是如何维持变化,推测生物体是如何维持pHpH稳定的。稳定的。模拟生物体维持模拟生物体维持PH的稳定的稳定提出问题作出假设设计实验进行实验(1)自来水组(加酸、加碱):)自来水组(加酸、加碱):将将25mL自来水倒入自来水倒入50mL烧杯中。烧杯中。测试并记录起始测试并记录起始pH。一次加一滴一次加一滴0.1mol/L的的HCl(或(或NaOH),轻轻摇),轻轻摇动。每加动。每加5滴测试并记录一次滴测试并
7、记录一次pH,直到加入,直到加入30滴为止。滴为止。方法步骤方法步骤1.1.设计实验记录表记录设计实验记录表记录实验结果实验结果。2.2.进行实验进行实验重复取平均重复取平均值值(2 2)肝匀浆组、缓冲液组:)肝匀浆组、缓冲液组:处理方法与自来水组相同。处理方法与自来水组相同。清水组清水组缓冲液组缓冲液组肝匀浆组肝匀浆组材料(25mL)0.1mol/L的HCl0.1mol/L的NaOH加入不同数量液滴后的pH加入不同数量液滴后的pH051015202530051015202530自来水6.86.56.36.05.04.13.87.08.89.49.810.010.511.0缓冲液7.07.06
8、.86.66.56.46.37.07.27.37.57.88.08.2肝匀浆6.46.26.16.06.05.95.96.36.46.56.76.76.87.0标准对照标准对照空白对照空白对照 实验组实验组内环境的动态变化模拟生物体维持模拟生物体维持PH的稳定的稳定内环境的动态变化模拟生物体维持模拟生物体维持PH的稳定的稳定提出问题作出假设设计实验进行实验分析结果得出结论u机体能维持机体能维持pH的稳定。的稳定。u生物材料的生物材料的pH变化较小,类似于缓冲液而不同于自来水变化较小,类似于缓冲液而不同于自来水机体机体pH能否维持在一定范围内?能否维持在一定范围内?机体能维持机体能维持pH的相对
9、稳定的相对稳定内环境的动态变化模拟生物体维持模拟生物体维持PH的稳定的稳定思考与讨论思考与讨论1、就加入、就加入HCl或或NaOH后后pH的变化来说,肝匀浆更像的变化来说,肝匀浆更像自来水还是更像缓冲液自来水还是更像缓冲液?2、缓冲液的、缓冲液的pH变化为什么与自来水的不同?变化为什么与自来水的不同?3、如果用其他生物材料与肝匀浆的实验结果类似吗?、如果用其他生物材料与肝匀浆的实验结果类似吗?更像缓冲液。更像缓冲液。磷酸缓冲液中含有磷酸缓冲液中含有NaH2PO4/Na2HPO4,其中,其中NaH2PO4呈呈酸性,当加入少量酸性,当加入少量NaOH时,可以中和时,可以中和OH-;Na2HPO4呈
10、碱呈碱性,当加性,当加入入少量少量HCl时,可以中和时,可以中和H+。水溶液则不同,加入。水溶液则不同,加入酸或碱后,酸或碱后,pH变化明显变化明显。类似。类似。(1)剧烈运动产生大量乳酸时:乳酸NaHCO3乳酸钠H2CO3。结果:CO2 由肺排出体外,缓冲了体内过多的酸。(2)碱性物质Na2CO3进入血液时:Na2CO3H2CO32NaHCO3结果:过多的 NaHCO3 由肾脏排出,缓冲了体内的碱性变化以NaHCO3/H2CO3为例H2CO3H2OCO2。机体维持pH稳定的机制 内环境的其他化学成分和理化性质也维持在一定范围内吗?【资料资料1 1】人体体温的动态变化人体体温的动态变化不同人的
11、体温因不同人的体温因年龄、性别年龄、性别不同有微小的差异:不同有微小的差异:一般地,青年人一般地,青年人 老年人,女性老年人,女性 男性男性 同一个人的体温在一日内变化幅度同一个人的体温在一日内变化幅度一般不超过一般不超过1 1。【资料资料2 2】人体血糖含量的动态变化人体血糖含量的动态变化 资料资料3 3 医生再给病人输液时,常用的生理盐水是医生再给病人输液时,常用的生理盐水是0.9%的的NaCl溶液。人体血浆的渗透溶液。人体血浆的渗透压和压和0.9%的的NaCl是一样的,所以我们将是一样的,所以我们将0.9%的的NaCl称为生理盐水。称为生理盐水。红细胞在不同浓度溶液中的形态红细胞在不同浓
12、度溶液中的形态根据上述事实推测人体内环境渗透压能否发生剧烈波动,为什么?人体内环境渗透压的动态变化渗透压处于动态平衡一、内环境的动态变化一、内环境的动态变化内环境的内环境的其他其他化学化学成分和理化性质成分和理化性质也维持在一定的范围内吗?也维持在一定的范围内吗?正常情况下,不同人的体温,会因年龄、性别等的不同存正常情况下,不同人的体温,会因年龄、性别等的不同存在微小的差异;在微小的差异;同一个人的体温随昼夜变化也不同,但变化一般不超过同一个人的体温随昼夜变化也不同,但变化一般不超过11。尽管气温波动范围较大尽管气温波动范围较大,但健康人的体温始终接近但健康人的体温始终接近3737。化学化学成
13、分和理化性质成分和理化性质(即正常值)都有一个变(即正常值)都有一个变化范围,这说明什么?化范围,这说明什么?血浆的血浆的PH:7.35-7.45 体温:体温:37oC左右左右渗透压:渗透压渗透压:渗透压770kPa左右左右(1 1)概念:)概念:正常机体通过正常机体通过调节调节作用,使各个作用,使各个器官、系统协器官、系统协调活动调活动,共同维持内环境的,共同维持内环境的相对稳定相对稳定状态叫做状态叫做稳态稳态。1、稳态、稳态(2 2)特点:)特点:稳态不是恒定不变,而是稳态不是恒定不变,而是相对恒定相对恒定的一种的一种动态动态变变化;这种动态变化保持在化;这种动态变化保持在一定范围内一定范
14、围内。二、对稳态调节机制的认识二、对稳态调节机制的认识 人体各器官、系统协人体各器官、系统协调一致地正常运行是调一致地正常运行是维持维持内环境稳态的基础。内环境稳态的基础。内环境的稳态与内环境的稳态与消化、消化、呼吸、循环、泌尿系统呼吸、循环、泌尿系统直接直接相关。相关。肾功能衰竭时,肾功能衰竭时,可出现尿毒症,严重可出现尿毒症,严重时会导致死亡。时会导致死亡。二、对稳态调节机制的认识二、对稳态调节机制的认识u18571857年,年,贝尔纳提出贝尔纳提出内环境的概念。内环境的概念。提出:内环境保持稳定主要依赖提出:内环境保持稳定主要依赖神经系统的调节神经系统的调节。u19261926年,年,坎
15、农坎农提出提出稳态稳态的概念。的概念。稳态稳态不是恒定不变,不是恒定不变,而是一种动态平衡。而是一种动态平衡。提出:内环境稳态是提出:内环境稳态是在神经调节和体液调节在神经调节和体液调节的共同作用下,通过机体的共同作用下,通过机体各种器官、系统分工合作、协调统一而实现的。各种器官、系统分工合作、协调统一而实现的。u目前普遍认为:目前普遍认为:神经神经-体液体液-免疫调节网络免疫调节网络是机体维持稳态的主要调节机制。是机体维持稳态的主要调节机制。内环境的稳态会不会出现失调的情形呢?内环境的稳态会不会出现失调的情形呢?二、对稳态调节机制的认识二、对稳态调节机制的认识免疫系统能够发现并清除异物、病免
16、疫系统能够发现并清除异物、病原微生物等引起内环境波动的因素原微生物等引起内环境波动的因素 你有过发高热的经历吗?谈谈高热最严重你有过发高热的经历吗?谈谈高热最严重时的感受。体温过高时为什么要采取物理时的感受。体温过高时为什么要采取物理降温或药物降温的措施降温或药物降温的措施?严重腹泻后,如果只喝水,不补充盐,内严重腹泻后,如果只喝水,不补充盐,内环境的渗透压可能会出现什么变化?环境的渗透压可能会出现什么变化?援藏的技术人员到青藏高原后常会出现头援藏的技术人员到青藏高原后常会出现头痛、乏力、心跳加快甚至血压升高等症痛、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状,为什么?
17、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?稳态失调实例稳态失调实例1 1、你有过发高热的经历吗?谈谈高热最严重时的感受。体温过高时为什、你有过发高热的经历吗?谈谈高热最严重时的感受。体温过高时为什么要采取物理降温或药物降温的措施么要采取物理降温或药物降温的措施?正常的体温是体内细胞进行各种生化反应最适宜的温度,发高烧正常的体温是体内细胞进行各种生化反应最适宜的温度,发高烧时,各种酶的活性发生变化,代谢紊乱,机体功能异常。时,各种酶的活性发生变化,代谢紊乱,机体功能异常。发热时的发热时的症状大部分集中在症状大部分集中在中枢神经系统中枢神经系统,病人感觉不适、头疼、头晕、嗜睡,病
18、人感觉不适、头疼、头晕、嗜睡等,同时常有食欲不振、厌食、恶心的表现。等,同时常有食欲不振、厌食、恶心的表现。发热时机体处于一种发热时机体处于一种明显的明显的分解代谢过旺分解代谢过旺的状态,持续高热必定引起器官的功能负荷加重,的状态,持续高热必定引起器官的功能负荷加重,有可能诱发器官功能不全或引起组织损伤。对于有可能诱发器官功能不全或引起组织损伤。对于6 6个月至个月至4 4岁的幼儿岁的幼儿来来说,持续高热容易发生惊厥,相当数量的患儿由此出现脑损伤,如智力说,持续高热容易发生惊厥,相当数量的患儿由此出现脑损伤,如智力落后、甚至癫痫,因此应注意及时采用物理方法或服用药物来退烧降落后、甚至癫痫,因此
19、应注意及时采用物理方法或服用药物来退烧降温。温。思考思考讨论讨论?二、对稳态调节机制的认识二、对稳态调节机制的认识2 2、严重腹泻后,如果只喝水,不补充盐,内环境的渗透压可能会出现什么变化?、严重腹泻后,如果只喝水,不补充盐,内环境的渗透压可能会出现什么变化?3 3、援藏的技术人员到青藏高原后常会出现头痛、乏力、心跳加快甚至血压升高等、援藏的技术人员到青藏高原后常会出现头痛、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态之间有什么关系?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?内环境渗透压会内环境渗透压会降低降低。当内环境渗透压降低时,内环境中的水将较多地通
20、当内环境渗透压降低时,内环境中的水将较多地通过渗透作用进入细胞内,造成细胞过渗透作用进入细胞内,造成细胞吸水肿胀吸水肿胀,进一步导致,进一步导致细胞代谢和功能紊乱细胞代谢和功能紊乱。严重时人体会出现疲倦、全身不适、恶心、食欲减退、皮下组织肿胀等症状。严重时人体会出现疲倦、全身不适、恶心、食欲减退、皮下组织肿胀等症状。高原空气稀薄,大气压和氧分压低,易造成体内缺氧。高原空气稀薄,大气压和氧分压低,易造成体内缺氧。这说明这说明外界环境的变化会影响内环境的稳态。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,并且若外界环境变化不剧烈,并且机体代偿机制良好,内环境的波动较小,仍能维持稳态机体代
21、偿机制良好,内环境的波动较小,仍能维持稳态;若外界环境变化剧烈,机若外界环境变化剧烈,机体代偿机制不好,内环境稳态将受到破坏,就会影响身体健康。体代偿机制不好,内环境稳态将受到破坏,就会影响身体健康。思考思考讨论讨论?二、对稳态调节机制的认识二、对稳态调节机制的认识以上实例说明:以上实例说明:人体维持稳态的人体维持稳态的调节能力是有调节能力是有一定限度的一定限度的。外环境变化过于外环境变化过于剧烈剧烈(外因)(外因)调节能力有限调节能力有限(内因)(内因)内环境的稳内环境的稳态遭到破坏态遭到破坏细胞细胞代谢紊乱代谢紊乱甚至导致疾病甚至导致疾病发生发生二、对稳态调节机制的认识二、对稳态调节机制的
22、认识二、对稳态调节机制的认识二、对稳态调节机制的认识三、内环境稳态的重要三、内环境稳态的重要意义意义食物过咸会直接使血浆渗透压升高,使得组织细胞通过渗透作用失水,水分进入组织液中,进而流入血管,导致口干舌燥。(1)渗透压是维持组织细胞结构与功能的重要因素三、内环境稳态的重要意义 人体内正常情况下,pH应保持在7.357.45,过酸过碱均可以依赖于缓冲对NaHCO3/H2CO3 Na2HPO4/NaH2PO4进行调节,但过多的酸碱性物质则对身体有毒害作用。(2)适宜的体温和pH是酶正常发挥催化作用的基本条件三、内环境稳态的重要意义l 血浆蛋白异常:血浆蛋白过少导致血浆渗透压下降,组织液渗透压吸水
23、引发组织水肿。l 血糖异常:人体低血糖会出现四肢发冷甚至昏迷的现象,需及时补充糖分;血糖过高会导致糖尿病,糖尿病患者会有三多一少现象吃得多、喝得多、尿的多、体重减少。(3)正常的血糖水平和血含氧量是供给机体所需能量的重要保障三、内环境稳态的重要意义l 血钙含量异常:机体缺乏血钙会导致抽搐,而血钙含量过多会导致肌无力。l 尿素等代谢产物异常:代谢产物加重了肾脏的负担,严重时会导致尿毒症、肾衰竭。(4)内环境中过多的代谢产物如尿素、CO2等会使机体中毒。三、内环境稳态的重要意义尿毒症乳酸中毒抽搐血钙过低化谢废物积累02缺乏pH失调酸中毒、碱中毒体温失调发热、中暑组织水肿血浆中蛋白质含量降低血糖平衡
24、失调低血糖、糖尿病内环境三、内环境稳态的重要意义内环境稳态是机体进行正常生命活动的必要条件四、稳态概念的四、稳态概念的发展发展四稳态概念的发展四稳态概念的发展n 在生命系统的各个层次上,普遍存在稳态 个体(生理)水平上内环境的稳态内环境的稳态 分子水平基因表达的稳态、激素分泌的稳态、酶活性基因表达的稳态、激素分泌的稳态、酶活性的稳态的稳态 细胞水平细胞分裂和分化的稳态细胞分裂和分化的稳态 器官水平心脏活动的稳态,消化腺分泌消化液的稳态心脏活动的稳态,消化腺分泌消化液的稳态 群体水平种群数量的变化存在稳态种群数量的变化存在稳态 生态系统结构和功能的稳态(稳定性)结构和功能的稳态(稳定性)人造子宫
25、看起来像一个大的塑胶袋,确切地说是用特殊材料制成的一种生物袋。它要代替母羊子宫孕育羊羔,这个生物袋内必须装“羊水”,能够为早产羊羔提供适宜的液体环境。该”羊水“模拟自然子宫羊水的成分种类和含量,除水合电解质外,包含多种可以促进羊羔生长的营养物质和生长因子,如蛋白质,糖类、脂肪等,也包括抗生素、尿素等。此外,这种”羊水“还必须具备适宜的温度和酸碱度。”人造子宫“接有专门管道,需要每天注入定量电解质溶液,以确保”羊水“得到更新,保持相对稳定。另外,“人造子宫”外部配置了机器胎盘,与早产羊羔脐带连通。早产羊羔靠机器胎盘来获得养料,排除代谢废物,以保持羊羔内环境的稳定:含有养料和O2的新鲜血液源源不断
26、输送到羊羔体内,羊羔心脏也将较多含有CO2和其他代谢废物的血液挤压到机器胎盘中,后者将血液更新之后再回输到羊羔内。人造子宫人体的内环境与稳态淋巴液组织液血浆组成内环境内环境稳态酸碱度例如温度例如渗透压例如细胞O2、养料CO2、代谢废物外环境O2、养料CO2、代谢废物【知识总结】1 1、下列关于稳态的叙述,错误的是、下列关于稳态的叙述,错误的是()A A稳态主要是机体通过消化、呼吸、循环系统共同维持的稳态主要是机体通过消化、呼吸、循环系统共同维持的B B正常情况下内环境的各项理化指标都在一定范围内波动正常情况下内环境的各项理化指标都在一定范围内波动C C稳态的主要调节机制是神经稳态的主要调节机制
27、是神经体液体液免疫调节免疫调节D D体内多对缓冲物质对维持体液体内多对缓冲物质对维持体液pHpH相对稳定具有重要作用相对稳定具有重要作用 答案:答案:A课堂巩固 答案:答案:C2 2、下图表示内环境稳态的部分调节机制。下列表述错误的是下图表示内环境稳态的部分调节机制。下列表述错误的是()A A内环境稳态的调节机制有神经调节、体液调节和免疫调节等内环境稳态的调节机制有神经调节、体液调节和免疫调节等B B血浆渗透压的大小主要取决于血浆中无机盐和蛋白质的含量血浆渗透压的大小主要取决于血浆中无机盐和蛋白质的含量C C内环境由血液、组织液和淋巴组成内环境由血液、组织液和淋巴组成D D细胞不仅仅依赖于内环
28、境,还参与内环境的形成和维持细胞不仅仅依赖于内环境,还参与内环境的形成和维持例例3.在血液生化六项检查的化验单上在血液生化六项检查的化验单上,每种成分的参考值每种成分的参考值都有一个变化范围,对此错误的理解是都有一个变化范围,对此错误的理解是()A.该变化范围主要考虑了化验结果的误差该变化范围主要考虑了化验结果的误差 B.内环境稳态是一种动态的、相对的稳定状态内环境稳态是一种动态的、相对的稳定状态 C.内环境稳态不是恒定的,可在一定范围内波动内环境稳态不是恒定的,可在一定范围内波动 D.年龄、性别等个体差异会导致内环境的成分存在年龄、性别等个体差异会导致内环境的成分存在差异差异答案:答案:A
29、A例例4.生物个体内的稳态是指在生物个体内的稳态是指在“神经神经体液体液免疫免疫”调节网络调节网络的调节作用下,通过各个器官、系统的协调活动,共同维持内的调节作用下,通过各个器官、系统的协调活动,共同维持内环境相对稳定的状态。下列说法正确的是(环境相对稳定的状态。下列说法正确的是()A.激素、血红蛋白和氨基酸都属于人体内环境的组成成分激素、血红蛋白和氨基酸都属于人体内环境的组成成分 B.肾上腺、甲状腺、唾液腺产生的分泌物,均直接排放到内肾上腺、甲状腺、唾液腺产生的分泌物,均直接排放到内 环境中环境中 C.外界环境的变化和体内细胞代谢活动均可影响内环境的稳外界环境的变化和体内细胞代谢活动均可影响
30、内环境的稳 态态 D.血糖浓度、尿液浓度、体内温度、细胞外液渗透压的相对血糖浓度、尿液浓度、体内温度、细胞外液渗透压的相对 稳定都属于内环境的稳态稳定都属于内环境的稳态答案:答案:C C例例5.当内环境的稳态遭到破坏时,必将引起(当内环境的稳态遭到破坏时,必将引起()A.酶促反应速率加快酶促反应速率加快 B.渗透压下降渗透压下降 C.细胞代谢紊乱细胞代谢紊乱 D.糖尿病糖尿病例例6.对于高烧不退的病人,可采用一些辅助治疗措施对于高烧不退的病人,可采用一些辅助治疗措施降低体温。下列措施中不正确的是降低体温。下列措施中不正确的是()A.加盖棉被,增加排汗量加盖棉被,增加排汗量 B.在额头上敷用冷水浸泡过的毛巾在额头上敷用冷水浸泡过的毛巾 C.用酒精棉球擦拭四肢等部位用酒精棉球擦拭四肢等部位 D.适当撤减衣被适当撤减衣被答案:答案:C答案:答案:A谢谢大家谢谢大家THANK YOU FOR WATCHING