第2节+内环境稳态的重要性

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第一章 人体的内环境与稳态,第2节 内环境稳态的重要性,一、目标,1.说明内环境稳态及其生理意义；,简述稳态的调节机制。,2.关注内环境稳态与健康的关系。,3.,尝试解释生物体维持,pH,稳定的机制。,二、重点和难点,内环境稳态及其生理意义。,内环境是细胞与外界进行物质交换的媒介,外界环境中的物质,体 内 细 胞,食 物,消化系统,O2,呼吸系统,皮肤、泌尿系统,尿素等,CO2,内,环境,循 环 系 统,血液循环,淋巴循环,组 织 液,血浆,淋巴,内环境是细胞与外界进行物质交换的媒介,7,4,内环境是细胞与外界进行物质交换的媒介,内环境的动态变化,人的体温是指人身体内部的温度。由于身体内部的温度不容易测量，所以临床上常以口腔、腋窝和直肠的温度来代表体温。正常人的口腔温度为36.737（平均为37.2），腋窝温度为36.037.4（平均为36.8），直肠温度为36.937.9（平均为37.5）。其中直肠温度最接近人体内部的温度，但测量不方便，因此大多采用腋下和口腔测量。,口腔温度,腋窝温度,直肠温度,37.2,36.7,37.4,体温,指的是,身体内部的温度,，即,内环境的温度,，而上述的三种方法测出的都是体表温度，用于代替体温。,1,同一个人的体温昼夜有差别，不超过一度,。2,不同年龄的人体温有差异,，年轻者体温高于 年老者。3,体温会有个体差异,。4,体温会因活动量的改变而改变,。因此被试者应处于平静状态中进行测量。,1.体温恒定是不是体温维持一个数值？,2.体温恒定的意义是什么？,3.恒定的体温是怎样影响新陈代谢的呢？,答：,1体温相对恒定是指,体温在一个范围内变动,。2体温恒定是,生命活动进行的必要条件,。3恒温动物能,摆脱环境的限制,，无论天气如何，只要体温恒定就能进行代谢活动。,相对恒定的体温,可以保证酶在最适温度下发挥催化作用。,1体温是哪来的？产热的主要器官是什么？2主要细胞器是什么？3能源物质是什么？4主要能源物质是什么？5散热的结构有哪些？,答：,1.体温是,机体代谢活动的结果，也是生命活动必需的条件,。产热的主要器官是,骨骼肌和肝脏,。,安静状态下以肝脏产热为主,，,运动时以骨骼肌产热为主,。,2.产热的主要细胞器是,线粒体,。3.能源物质是,糖类，脂肪和蛋白质,。4.主要能源物质是,糖类,。5.散热主要由,皮肤经传导、对流、辐射和蒸发,完成。,在炎热和寒冷的环境中怎样维持体温的相对恒定呢？,寒冷环境中,增加产热,，减少散热,；,炎热环境,中,减少产热,，增加散热,。,炎热环境中可以减少产热，但不产热是不可能的，因为有机物氧化分解合成,ATP,的同时必然伴随着热量的释放。,故,炎热环境中,以,增加散热为主,。,皮肤对炎热的反应示意图（图）,当人处于炎热环境中时，皮肤里的,温觉感受器,接受刺激后，将兴奋传入,下丘脑的体温调节中枢,，通过中枢的调节，,使皮肤血管舒张，增加皮肤的血流量，也使汗液的分泌增多等，从而使散热量增加,。人体就是这样在不同的环境中保持体温相对恒定的。,皮肤对寒冷的反应示意图（图）,当人处于寒冷环境中时，寒冷刺激了皮肤里的,冷觉感受器,，冷觉感受器产生兴奋并将兴奋传人,下丘脑的体温调节中枢,，通过中枢的分析、综合，再使有关神经兴奋，进而引起,皮肤血管收缩，减少皮肤的血流量，从而使皮肤的散热量减少,。与此同时，,皮肤的立毛肌收缩，产生“鸡皮疙瘩”,；骨骼肌也产生不自主战粟，使产热量增加。在上述过程中，有关神经的兴奋还可促进,肾上腺的分泌活动，使肾上腺素的分泌增加，导致体内代谢活动增强，产热量增加。,分析在寒冷和炎热的环境中怎样调节产热与散热以保持体温的相对恒定呢？调节机制是什么？是神经调节还是体液调节？神经调节的调节中枢在哪里？,1,增加产热,的生理活动有：,骨骼肌,会不自主地颤抖，,皮肤立毛肌收缩,，增加产热；有关神经作用于,肾上腺促使肾上腺素的分泌增加,，导致机体的代谢活动增强，产热量增加。2,减少散热,的生理活动有：,几乎不出汗，以减少蒸发散热,；,皮肤血管收缩，减少皮肤的血流量，以减少对流散热和辐射散热,；,皮肤立毛肌收缩,，产生“鸡皮疙瘩”，缩小汗毛孔，减少热量散失。3神经和体液共同调节，神经调节是通过,反射弧,实现的，体温调节中枢在,下丘脑,。,散热产热、散热产热时，,人的体温将会怎样变化？,人体调节体温的能力是有限的，,当长时间置身于寒冷环境中，机体产生的热量不足以补偿散失的热量，会引起体温降低；,而在高温环境中过久，会因体内热量散不出去，导致体温升高。,内环境的动态变化,（一）问题探讨,1.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,。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，因此,血浆的生化指标可以反映机体的健康状况，并可以作为诊断疾病的依据。,例如，正常情况下，转氨酶主要分布在各种组织的细胞内，以心脏和肝脏的活性最高，在血浆中的活性很低。当某种原因使细胞膜通透性增高时，或因组织坏死细胞破裂后，可有大量转氨酶进入血浆，引起血浆中转氨酶活性升高。,2.这说明（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。,3.（1）肌酐含量超标，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。,（2）葡萄糖含量超标，血糖含量过高可并发酮症酸中毒、糖尿病的心血管合并症等。,（3）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。,内环境的动态变化,健康人内环境的每一项成分和理化性质都处于动态平衡中。,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。,包括,水、无机盐、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。,稳态是怎样实现的？,稳态是怎样实现的？,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。,神经,体液,免疫调节网络,是机体维持稳态的主要调节机制。,稳态破坏生病状态,（二）思考与讨论,1.,正常的体温是体内细胞进行各种生化反应最适宜的温度。在发高烧的状态下，由于内环境发生一系列变化，导致体内的各种反应出现紊乱，于是机体功能发生异常。,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。,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。,2.,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.因为,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势必影响内环境的稳态。若外界环境变化不甚剧烈，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，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。,稳态的意义,是,机体进行正常生命活动的必要条件,，为机体细胞提供,适宜的理化环境,，,保证细胞的各种酶促反应和生理功能才能正常进行,，,同时内环境也可,为细胞提供营养物质，并接受来自细胞的代谢尾产物,。,稳态破坏生病状态,（三）实验,1.生物材料加入,HCl,或,NaOH,后,pH,的变化更像缓冲液。,2.缓冲液加入少量酸碱后，,pH,变化不明显。原因是,磷酸缓冲液中含有,NaH,2,PO,4,/Na2HPO,4,，,其中,NaH,2,PO,4,溶液呈酸性，当加入少量,NaOH,时，可以中和,OH,-,；,Na,2,HPO,4,溶液呈碱性，当加入少量,HCl,时，可以中和,H,+,。,水溶液则不同，因而加入酸碱后，,pH,变化明显。,3.,生物材料中含有缓冲对,NaH,2,PO,4,/Na,2,HPO,4,、H,2,CO,3,/NaHCO,3,等，它们能够对酸碱度的变化起缓冲作用。,此外，,机体还可以通过对生理活动进行调节来维持,pH,稳定。,例如，当机体剧烈运动时，肌肉中会产生大量的乳酸和碳酸。乳酸进入血液后，可与血液中的碳酸氢钠发生作用，生成乳酸钠和碳酸。碳酸是一种弱酸，可以分解成,C0,2,和水。血液中的,C0,2,增多会刺激呼吸中枢，使呼吸运动增强，增加通气量，从而将,C0,2,排出体外，所以对血液的,pH,影响不大。当乳酸钠进入血液后，与血液中的碳酸发生作用，形成碳酸氢盐，过多的碳酸氢盐可以由肾脏排出。这样由于血液中缓冲物质的调节作用，以及机体的调节作用，可以使血液的酸碱度维持相对稳定。,基础题,1,D。2C。3D。,4,因为,人体各种生命活动是以细胞代谢为基础的,，,细胞代谢本质上是细胞内各种生化反应的总和,。,内环境为这些生化反应的进行提供了必要的物质和条件,。当内环境稳态保持正常时，细胞的代谢活动能正常进行；当内环境稳态失调时，细胞代谢活动就会受影响。,因此内环境稳态是人体进行正常生命活动的必要条件。,拓展题,当动物进食高浓度的糖溶液后，大量的葡萄糖被吸收进入血液，导致血糖浓度暂时升高。,血糖浓度的升高会刺激机体加速分泌胰岛素，同时抑制胰高血糖素的分泌。在胰岛素和胰高血糖素的共同调节下，血糖浓度逐渐恢复到正常水平,，具体调节机制可参考第2章有关血糖平衡调节的内容。,自我检测的答案和提示,一、概念检测,1.判断,（1）；（2）；,（3）；（4）。,2.选择,（1）,D；（2）D；（3）D。,二、知识迁移,（1）,水是良好的溶剂，为各种生化反应提供溶液环境；,水是体内物质运输的载体,；,水在体温调节方面有作用；,水是某些生化反应的反应物；,水是细胞结构的重要组成成分,等。,（2）说明健康的人体具有维持体内水平衡的能力。,三、技能应用,（1）否。,（2）血液中的糖分既可来源于食物中的糖类物质，也可来源于其他物质在体内的转化。,四、思维拓展,航天器和航天服中的生命保障系统，主要由,氧源（气瓶）,和,供气调压组件,、,水升华器,和,水冷却循环装置,、,空气净化组件,、,通风组件,、,通信设备,、,应急供氧分系统,、,控制组件和电源,、,报警分系统,、,遥测分系统,等组成。它能够为航天员提供呼吸用氧，并控制服装内的压力和温度，清除航天服内,C0,2,、,臭味、湿气和微量污染等。这套生命保障系统与压力服（给宇航员提供正常大气压）一起，在人体周围创造适宜人生存和工作的微型气候环境，有利于宇航员维持机体内环境的稳态。,