1、第第2 2节节 内环境内环境的的稳态稳态第1章 人体的内环境与稳态复习回顾:人体内各种液体间的关系体液细胞内液细胞外液血 浆组织液淋巴液内环境外界环境内环境是细胞与外界环境进行物质交换的媒介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么不利影响?体造成什么不利影响?项目项目测定值测定值 单位单位参考范围参考范围丙氨酸氨基转移酶丙氨酸氨基转移酶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TG2
2、17mg/dl50200总胆固醇总胆固醇TCH179mg/dl150220问题探讨:某人在进行常规体检时,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。左图是某人的血液生化检查化验单的一部分。项目英文对照结果单位参考值丙氨酸氨基转移酶ALT11U/L960天冬氨酸氨基转移酶AST12U/L1545葡萄糖GLU10.96mmol/L3.96.1糖化血清白蛋白GA33.7%10.817.1肌酸激酶CK126.0U/L38 174肌酸激酶同工酶MBMMB1.9ng/ml0.66.3乳酸脱氢酶LDH173U/L140 271甘油三脂TG2.21mmol/L0 1.7总胆固醇TCHO
3、5.15mmol/L3.15.2讨论:1、为什么血液的生化指标能反映机体的健康状况?血液生化指标指的是血液中各种化学成分的含量,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即处于相对稳定的状态。当机体某项生理功能出现障碍,势必影响其代谢产物的含量,进而引起血液生化指标的变化,因此血液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。讨论: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?(1)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。(2)不同个体存在一定差异。讨论:3、从化验单上可以看出什么成
4、分超出正常范围?这可能会对人体造成什么不利影响?(1)天冬氨酸氨基转移酶(即谷草转复酶)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)甘油三脂超标,可引起高血脂症,易并发冠心病、动脉粥样硬化等。探究探究 实践实践模拟生物体维持pH的稳定1.实验原理:2.实验方法:对比实验法3.目的要求:通过比较自来水、缓冲液、肝匀浆在加入酸或碱后PH的变化,推测生物体是如何维持PH稳定的在溶液中加入酸或碱,缓冲对(如HPO42-/H2PO4-)能使溶
5、液PH的变化减弱,与自来水相比,生物组织匀浆更类似于缓冲液提出问题机体pH能否维持在一定范围内?作出假设机体能维持pH的相对稳定设计实验实验材料:缓冲液(在加入酸或碱时,能维持pH的相对稳定)、自来水、肝匀浆、鸡蛋清、黄瓜匀浆、西红柿汁、0.1mol/L HCl、0.1mol/L NaOH1、该实验的自变量是什么?2、该实验的因变量是什么?3、该实验设计须遵循哪些原则?4、该实验的预期结果是怎样的?提出问题作出假设设计实验进行实验4.实验步骤:材料0.1mol/L的HCL0.1mol/L的NaOH加入不同数量液滴的PH加入不同数量液滴的PH0510 15 20 25 300510 15 20
6、25 30自来水 缓冲液 肝匀浆 (1)绘制表格自变量因变量空白对照已知具有减缓pH变化的能力的溶液,标准对照变量分析自变量不同的溶液以及所滴加的酸或碱的滴数因变量溶液pH的变化无关变量不同溶液的体积、所加酸或碱的浓度一次加一滴0.1moL的HC1,然后轻轻摇动。加入5滴后再测pH。重复这一步骤直到加入了30滴为止。将pH测定结果记入表中。将25mL自来水倒入50mL烧杯中。用pH计或pH试纸测试起始的pH,并作记录。以酸或碱的滴数为横坐标,以pH为纵坐标,将记录数据作图,画出自来水pH变化的曲线。比较并得出结论自来水、缓冲液、生物材料依次进行试验注意:HCL、NaOH有腐蚀性。应避免它与皮肤
7、和眼晴接触,也不要入口。若有酸溅到皮肤上,要立即用水冲洗15min,并尽快告诉老师。提出问题作出假设设计实验进行实验分析结果得出结论5、实验结果(1)对自来水的处理滴加HCl后,自来水pH逐渐减小;滴加NaOH后,自来水pH逐渐增大(2)对缓冲液的处理(3)对生物材料的处理无论是滴加HCl还是NaOH,缓冲液和生物材料的pH均保持相对稳定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酸碱缓冲物质,能够维持pH的相对稳定6、实验结论讨论1、就加入HCl或NaOH后pH的变化来说,肝匀浆更像自来水还是更像缓冲液?2.缓冲液的pH变化为什么与自来水的不同?3.方法步骤9中所用到的生物材
8、料与肝匀浆的实验结果类似吗?缓冲液磷酸缓冲液中含有NaH2PO4/Na2HPO4,所以溶液pH变化不明显肝匀浆中可能含有缓冲对类似4.请根据模拟实脸的结果,尝试对机体维持pH稳定的机制进行解释机体内含有缓冲物质:HCO3-/H2CO3、HPO42-/H2PO4-等,它们能够对pH变化起缓冲作用例题1.某同学分别以清水、缓冲液和血浆为实验材料进行探究血浆是否具有维持pH稳定的功能的实验,实验结果如图所示。下列相关叙述不正确的是A.本实验中起对照作用的是清水组和缓冲液组B.图示实验结果说明血浆中缓冲物质的缓冲能力是有限的C.图示实验结果表明缓冲液维持pH稳定的能力比血浆弱D.图示三条曲线所示结果均
9、是科学合理的D D一、内环境的动态变化1、pH的动态变化(1)缓冲对的组成内环境pH能维持在一定范围内,是因为含有很多缓冲对:HCO3-/H2CO3、HPO42-/H2PO4-等NaHCO3/H2CO3Na2HPO4/NaH2PO4由一种弱酸与该种弱酸的碱性盐组成(2)机体维持pH稳定的机制剧烈运动产生大量乳酸时:以NaHCO3/H2CO3为例乳酸NaHCO3H2OCO2由呼吸系统、肾脏、皮肤排出体外由呼吸系统排出体外 Na2CO3H2CO3碱性物质进入血液时:由肾脏排出体外由肾脏排出体外人体内环境缓冲pH变化的调节过程需要多个器官、系统的协调乳酸钠H2CO32NaHCO32、体温的动态变化体
10、温体温时间时间36.837.037.237.46 912151821 自己自己父亲父亲 母亲母亲不同人的体温会因年龄、性别等的不同存在微小的差异。同一个人的体温在一日内也有变化,但变化幅度一般不超过1。健康人的体温始终接近37。一般青年人的体温高于老年人,女性高于男性健康人的内环境的血糖、血脂等成分,渗透压等理化性质都在一定范围内不断变化3、稳态 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包括:各种营养物质、代谢产物、pH值、渗透压、温度等多个方面的相对稳定(1)概念(2)内容 稳态概念的发展分子水平上的稳态基因表达、激素分泌、酶活性细胞水平上的稳态细胞分裂和
11、分化器官水平上的稳态群体水平上的稳态心脏活动、消化腺分泌消化液种群数量的变化、生态系统的结构和功能(3)体现(4)实质:内环境的各种化学成分和理化性质保持相对稳定状态不是恒定不变的,而是相对恒定的一种动态变化动态变化保持在一定范围内(5)影响内环境稳态的因素内因体内代谢活动的进行外因外界环境的变化循环系统细胞消化系统未被吸收的物质有机废物、水和无机盐泌尿系统呼吸系统肺泡表面潮湿且伸缩性很大,有利于气体交换肾小球是血管球,参与形成原尿食物、水和无机盐CO2 O2 小肠绒毛增大了吸收营养物质的表面积内环境稳态与消化、呼吸、循环、泌尿系统的功能联系示意图从图中可以看出,有哪些器官、系统参与协调内环境
12、的稳态?参与的器官:肺、肾、胃、小肠、大肠、心脏等参与的系统:消化、呼吸、循环、泌尿系统等例题2、正常情况下,人体具有维持内环境相对稳定的能力。下列相关叙述错误的是()A.偶尔吃咸的食物不会长时间影响血浆渗透压的稳定B.在高温或寒冷条件下,正常人的体温总是接近37C.血浆的pH是由血浆中的氢离子维持的,与其他物质无关D.喝水多则尿多,出汗多则尿少,以维持体液中水含量的稳定C C例题3:(多选)当肝脏细胞的细胞膜通透性增高或因组织坏死导致细胞破裂后,会有大量转氨酶进入血浆,血浆中转氨酶的含量可作为判断肝脏功能的一项指标。下列关于内环境的叙述,正确的是()A转氨酶进入血浆会使血浆渗透压升高而导致组
13、织水肿B血浆中含有一些具有缓冲作用的物质,可维持血浆pH的相对稳定C细胞代谢以及外界因素影响都会导致内环境的理化特性发生改变D不管是炎热的夏天,还是寒冷的冬天,正常人体的体温均保持在相对稳定的范围BCDBCD二对稳态调节机制的认识外 界 环 境 中 的 物 质循 环 系 统血浆淋巴液组织液细胞内液营养物质消化系统CO2、O2、H2O 呼吸系统水、无机盐、尿素、尿酸皮肤、泌尿、排泄系统1、内环境稳态调节的基础:各个器官、系统协调一致地正常运行2、内环境稳态调节机制的观点(1)1857年法国的贝尔纳:主要依赖神经系统的调节(2)1926年美国的坎农:提出稳态的概念神经体液调节(3)目前普遍认为:神
14、经体液免疫调节网络思考讨论分析内环境稳态失调的实例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。发高烧时,各种酶的活性发生变化,代谢紊乱,机体功能发生异常。发热时的症状主要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。孕妇发热可能导致胎儿发育障碍,是一个重要的致畸因子。对于6个月至4岁的幼儿来说,持续高热容易发生惊厥,相当数量的患儿由
15、此造成脑损伤,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温。思考讨论分析内环境稳态失调的实例2、大量出汗或严重腹泻后,如果只喝水,不补充盐,内环境的渗透压会出现什么变化?这会带来怎样的后果?内环境渗透压会降低。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、全身不适、恶心、食欲减退、皮下组织肿胀等症状。思考讨论分析内环境稳态失调的实例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?高原空气稀薄,大气压和氧分
16、压低,易造成体内缺氧。这说明外界环境的变化势必影响内环境的稳态。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;若外界环境变化剧烈,并且机体代偿机制不好,内环境的稳态将受到破坏,就会影响身体健康。肾功能衰竭时,尿素等代谢废物在体内积累导致的。尿毒症:u炎炎夏季,人体长期处于高温环境,容易发生_。中暑血液中血糖浓度过高,可能出现糖尿病;血糖浓度过低,可能出现低血糖。外界环境变化过于剧烈(外因)调节功能出现障碍(内因)内环境的稳态遭到破坏细胞代谢紊乱甚至导致疾病发生3、人体维持稳态的调节能力是有一定限度的(1)内环境中理化性质失调pH失调渗透压失调体温失调酸中毒、碱中毒
17、酸碱度偏高或偏低会影响酶的活性,使细胞代谢紊乱细胞形态、功能异常温度偏高或偏低会影响酶的活性,使细胞代谢紊乱(2)因内环境中化学成分的含量引起的稳态失调疾病血钙过高 血钙过低 血糖过高 血糖过低 血浆中尿素浓度过高 O2缺乏 血浆中蛋白含量过少 肌无力肌肉抽搐高血糖、糖尿病 低血糖尿毒症 乳酸中毒组织水肿例题4.由于某器官功能出现障碍,引起内环境稳态失调,会出现的疾病是A.血友病 B.白化病C.镰刀型细胞贫血症 D.尿毒症D D例题5:在抗震救灾中,发现有些在废墟下由于肌肉受到挤压,局部组织坏死但仍保持清醒的幸存者,当移开重物被救出后,这些幸存者却因其肌肉释放的大量肌红素、钾离子等物质迅速进入
18、血浆而出现心肾功能衰竭的情况。下列与之有关的叙述,错误的是()A肌肉释放的大量肌红素、钾离子等物质破坏了内环境的稳态B内环境稳态遭到破坏后,影响了机体正常的生命活动C以上事实说明,机体维持内环境稳态的能力是有限的D这些幸存者心肾功能衰竭是血浆渗透压过低导致的D D例题6、生活在低海拔地区的健康人到高海拔地区旅游时,容易出现血浆中乳酸浓度升高、肺水肿、脑水肿等症状,补救措施是针对性输液、吸氧和强心治疗。下列有关叙述正确的是()A.血浆中乳酸主要与缓冲物质中的Na2CO3反应B.出现肺水肿的原因可能是组织液的渗透压升高导致组织液含量增多C.高浓度葡萄糖溶液可减轻脑水肿的原因是葡萄糖提供的能量增加D
19、.人体具有维持稳态的调节机制,因此人体稳态不会随外界环境的变化而变化B B例题7.与肌肉注射相比,静脉点滴因能将大剂量药物迅速送到全身细胞而疗效显著。下图a、b、c表示内环境的成分,下列分析错误的是A若b为血浆,则c为淋巴液 B肌肉注射药物一段时间后,药物在a、b、c中都可出现C治疗水肿时可采用肌肉注射补充人血浆蛋白 D静脉点滴生理盐水不会改变血浆渗透压C C1、内环境需要稳态的原因细胞代谢需要各种物质和条件氧化分解葡萄糖为细胞代谢提供能量,需要血糖浓度和血液中含氧量保持在正常范围内酶正常地发挥催化作用,需要温度和pH等在适宜范围内三内环境稳态的重要意义是机体进行正常生命活动的必要条件内环境稳
20、态成分稳定理化性质稳定物质和能量温度适宜pH适宜条件(酶活性强)细胞代谢供应保证2、重要意义例题8:“酸碱体质理论”有两种错误观点:其一,人的体质有酸性与碱性之分,酸性体质是“万病之源”,纠正偏酸的体质就能维持健康;其二,人若要想健康,应多摄入碱性类食物。下列关于人体酸碱平衡的叙述错误的是A人体各细胞所在的内环境 pH 大致相同,不会因食物的酸碱性而发生剧烈变化B正常人血浆 pH 的维持与其所含有的H2CO3/NaHCO3、NaH2PO4/Na2HPO4等物质有关C丙酮酸在组织液中转化成乳酸会导致人体血浆的 pH 暂时降低D内环境 pH 稳态是机体进行正常生命活动的必要条件之一C C例题9.下列有关人体内环境及稳态的叙述,错误的是A.机体有3种以上的系统参与维持内环境稳态B.保持内环境稳态是人体进行正常物质交换的必要条件C.组织液中的蛋白质进入血浆会引起组织水肿D.生成与回流的组织液中氧气的含量一般不相同C C给自己标价越高,自己的价值实现就越大