1、第2节 内环境的稳态第1章 人体的内环境与稳态 人的体质有酸性与碱性之分，健康人体的血液是呈弱碱性的，pH值大概是在7.357.45之间，人体的酸性化是“百病之源”。体质偏酸会生病，人若要想健康，应多摄入碱性食物。“酸碱体质理论”中的以下观点你认同吗？摄入碱性食物能够改变内环境的pH吗？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，这些物质进入内环境，会使机体的pH发生怎样的变化呢？1.探究：模拟生物体维持pH的稳定探究酸性和碱性物质进入体内，生物体的pH变化实验对象自变量因变量生物组织材料酸性、碱性物质生物体pH的变化动物血浆、肝匀浆、蛋清等HCl/NaOH（均为0.1 mol/
2、L）检测pH（pH计/pH试纸）1.1 实验设计1.探究：模拟生物体维持pH的稳定0.1mol/L的HCl0.1mol/L的NaOH加入不同数量滴数后的pH加入不同数量滴数后的pH051015202530051015202530肝匀浆自来水磷酸缓冲液空白对照已知具有减缓pH变化的能力的溶液，阳性对照1.2 材料用具量取肝匀浆（上清液）25 mL于烧杯中；用pH计测定初始pH并记录；滴加5滴0.1 mol/L的HCl，边滴加边轻轻摇动烧杯，加入5滴后测定pH并记录；重复、，直至滴加30滴HCl为止。清洗烧杯和pH计探头；滴加NaOH，重复、步骤；直至滴加30滴NaOH;肝匀浆测定后，清洗烧杯和p
3、H计探头；用同样的方法测定自来水和缓冲液。1.3 实验步骤三次测量，取平均值如何更直观地体现pH的变化？1.4 实验数据处理0.1mol/L的HCl0.1mol/L的NaOH加入不同数量滴数后的pH加入不同数量滴数后的pH051015202530051015202530肝匀浆7.087.036.946.866.756.676.407.087.217.307.447.537.617.68自来水7.635.244.934.584.384.254.207.638.329.169.549.7110.0710.26磷酸缓冲液7.327.116.956.786.636.446.007.327.848.07
4、8.238.428.518.571.4 实验数据处理以酸或碱的滴数为横坐标，以pH为纵坐标，绘制3种样液pH变化曲线02468101230252015105051015202530加入不同数量滴数后的pH加入不同数量滴数后的pH0.1mol/L的HCl0.1mol/L的NaOH3种样液pH变化曲线自来水磷酸缓冲液肝匀浆加入酸性或碱性物质后，内环境的pH在较小的范围内波动，内环境对外界pH的变化具有一定的缓冲能力。血浆pH：7.357.45体温：接近37 渗透压：770 kPa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作稳态（homeostasis）。2.内环
5、境的稳态36.336.836.93736.736.436.336.636.836.836.636.436.136.436.536.636.336.235.635.635.835.8363636.236.236.436.436.636.636.836.8373737.237.26:009:0012:0015:0018:0021:00我妈妈爸爸真实情况下，不同人的体温，会因年龄、性别等的不同而存在微小差异；同一个人的体温在一日内也有变动，但变化幅度一般不超过1。2.内环境的稳态不同层次的生命系统都存在着类似内环境稳态的特性。（1）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。例如：在正
6、常生长和分裂的细胞中，原癌基因和抑癌基因的表达存在着稳态。如果这个稳态被破坏，正常细胞就可能会变成癌细胞。正常人体内调节血糖的胰岛素和胰高血糖素等激素是处于动态平衡的。如果他们的分泌紊乱，人体血糖的稳态就会受到破坏。（2）细胞水平：细胞的分裂和分化的稳态等。（3）器官水平：心脏活动的稳态（血压、心率）、消化腺分泌消化液的稳态等。（4）群体水平：种群数量的变化存在稳态、生态系统的结构和功能存在稳态等。人体内环境中存在很多缓冲对，正常人血浆pH维持7.357.45 H2CO3 /NaHCO3；NaH2PO4/Na2HPO4等2.1内环境缓冲的原理呼吸系统泌尿系统内环境pH的稳态来源去路细胞HLNa
7、HCO3NaL+H2CO3H2OCO2OH-H2CO3HCO3-+H2O直接相关的系统：消化系统、呼吸系统、循环系统和泌尿系统各个器官、系统协调一致地正常运行是维持内环境稳态的基础外界环境细胞物质交换物质交换内环境各器官系统协调运行细胞膜稳态基础稳态的实质是内环境化学成分和理化性质维持相对稳定。法贝尔纳（1857年）首次提出内环境的概念内环境保持稳定主要是依赖神经系统的调节。目前普遍认为神经-体液-免疫调节网络是机体维持稳态的主要调节机制。美坎农（1926年）首次提出稳态的概念内环境稳态是在神经调节和体液调节的共同作用下，通过机体各种器官、系统分工合作、协调统一而实现的。2.2内环境稳态的调节
8、机制（1）天冬氨酸氨基转移酶略微低于正常值，这通常没有临床意义，建议定期复查。若该值偏高，说明肝功能受损。（2）葡萄糖含量超标，且糖化血清白蛋白严重超标，可能是糖尿病。糖尿病患者长期高血糖，会导致眼、肾、心脏、血管、神经等慢性损害。（3）甘油三酯超标，可引起高血脂症，易并发冠心病、动脉粥样硬化等。3.内环境稳态失调来源去路稳态失衡来源去路稳态病例1：发热发热时的主要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，同时常有食欲不振、厌食、恶心的表现。发热时机体处于一种明显的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，有可能诱发器官功能不全或引起组织损伤。病例2：腹泻腹
9、泻会使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。3.内环境稳态失调人体维持稳态的调节能力是有一定限度的。外环境变化过于剧烈(外因)调节能力出现障碍(内因)内环境稳态遭到破坏细胞代谢紊乱甚至导致疾病发生3.内环境稳态失调内环境变化外界环境的变化体内细胞代谢活动的进行动态平衡调节作用成分失调 失水过多会导致血浆渗透压升高；血浆蛋白含量低，会出现组织水肿；血浆中含氮废物过多会导致尿毒症；02缺乏会导致乳酸中毒；血浆中Ca2+浓度过低会导致抽搐；血糖平衡失调低血糖、糖尿病。拓展：稳态失调引起的不良反应理化性质改变 pH失调酸中毒、碱中毒；渗透压失调细胞形态、功能异常；体温失调失温、发热、中暑。（1）正常的血糖水平和血氧含量是供给机体所需能量的重要保障（2）适宜的体温和pH是酶发挥催化作用的基本条件（3）渗透压正常能够维持细胞正常的形态和功能内环境稳态是机体进行正常生命活动的必要条件。4.内环境稳态的重要意义外界环境细胞物质交换物质交换内环境各器官系统协调运行细胞膜稳态基础神经-体液-免疫调节网络调节机制正常生命活动的必要条件参与共建
