1.2_内环境稳态的重要性

(共55张PPT)
成员 上午6h 上午10h 中午12h 下午2h 傍晚6h 晚上9h
母亲
父亲
自己
注：人体各部位的体温可能不同，应选择相同部位（如腋窝）进行测量，并精确到小数点后一位。
调查：体温的日变化规律
成员 上午
6h 上午10h 中午12h 下午
2h 傍晚
6h 晚上
9h
母亲 37.0 37.0 37.3 37.4 37.2 37.1
父亲 36.8 36.8 37.1 37.3 37.1 36.9
自己 37.1 37.1 37.4 37.5 37.3 37.1
体温的日变化规律调查结果
36.8
37.0
37.2
37.4
6
10
12
2
6
9
时间
温度
成员 上午
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2h 傍晚
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9h
母亲 37.0 37.0 37.3 37.4 37.2 37.1
父亲 36.8 36.8 37.1 37.3 37.1 36.9
自己 37.1 37.1 37.4 37.5 37.3 37.1
体温的日变化规律调查结果
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母亲 37.0 37.0 37.3 37.4 37.2 37.1
父亲 36.8 36.8 37.1 37.3 37.1 36.9
自己 37.1 37.1 37.4 37.5 37.3 37.1
体温的日变化规律调查结果
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时间
温度
母亲
成员 上午
6h 上午10h 中午12h 下午
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母亲 37.0 37.0 37.3 37.4 37.2 37.1
父亲 36.8 36.8 37.1 37.3 37.1 36.9
自己 37.1 37.1 37.4 37.5 37.3 37.1
体温的日变化规律调查结果
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母亲
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成员 上午
6h 上午10h 中午12h 下午
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母亲 37.0 37.0 37.3 37.4 37.2 37.1
父亲 36.8 36.8 37.1 37.3 37.1 36.9
自己 37.1 37.1 37.4 37.5 37.3 37.1
体温的日变化规律调查结果
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母亲
父亲
成员 上午
6h 上午10h 中午12h 下午
2h 傍晚
6h 晚上
9h
母亲 37.0 37.0 37.3 37.4 37.2 37.1
父亲 36.8 36.8 37.1 37.3 37.1 36.9
自己 37.1 37.1 37.4 37.5 37.3 37.1
体温的日变化规律调查结果
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讨论1. 同一个人在一日内的体温变化有何特点？
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时间
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讨论1. 同一个人在一日内的体温变化有何特点？
正常人的体温并不是一个固定值，而是一个温度范围，一般不超过1℃。而且，同一个人的体温随昼夜变化也不同。
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讨论2. 不同的人（年龄、性别不同）体温变化有何异同？
不同年龄的人的体温有差异，一般年轻者高于年老者。
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讨论2. 不同的人（年龄、性别不同）体温变化有何异同？
不同年龄的人的体温有差异，一般年轻者高于年老者。
不同性别的人的体温也有差异，一般女子高于男子。
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37.2
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时间
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自己
母亲
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讨论2. 不同的人（年龄、性别不同）体温变化有何异同？
讨论3. 人体温的日变化与当地气温的日变化有何差异？
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37.2
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温度
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父亲
讨论3. 人体温的日变化与当地气温的日变化有何差异？
结论：周围的气温波动范围较大，但健康人体温始终接近37 ℃，处于动态平衡中
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37.2
37.4
6
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时间
温度
自己
母亲
父亲
一、稳态的概念：
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。
包括温度、 pH值、渗透压、水、无机盐、各种营养物质、代谢产物等多个方面的相对稳定。
像体温变化情况一样，健康人的内环境的每种成分和理化性质都处于动态平衡中，这种动态平衡称为稳态。
举例：除温度外，还有酸碱度、渗透压、也是处于动态平衡中，请举例说明。
如：输液必须输生理盐水、多饮多尿、吃太咸就喝多水等。
除了体温、渗透压、酸碱度外，内环境中的化学成分也是处在动态平衡中。
如：血液生化六项检查化验单
讨论1.每种成分的参考值（正常值）都有一个变化范围，这说明什么？
2.从化验单上看，每种成分的指标是否都正常？
项　目 测定值 单位 参考范围
丙氨酸氨基转移酶 ALT 17 IU/L 0~45
肌酐 CRE 1.9 mg/dl 0.5~1.5
尿素氮 BUN 14.6 mg/dl 6~23
血清葡萄糖 GLU 223 mg/dl 60~110
甘油三脂 TG 217 mg/dl 50~200
总胆固醇 TCH 179 mg/dl 150~220
资料1：某人血液生化六项检查化验单
资料2：丙氨酸氨基转移酶存在于肝细胞中，只要肝脏发生炎症、坏死、中毒等损害，转氨酶就会由肝细胞释放到血液中，所以肝脏本身的疾患可引起不同程度的转氨酶升高。　　
资料3：肌酐与尿素氮是衡量肾功能的一项指标，当肾功能发生障碍时，代谢废物不能排出体外，以致大量含氮废物和其他毒性物质在体内积累，内环境稳态被破坏。　　
资料4：血清葡萄糖是血液中血糖浓度的一项指标，对于诊断以及指导治疗糖尿病具有重要意义。　
资料5：甘油三脂和总胆固醇是衡量血液中血脂水平的一项指标。高血脂症与冠心病有密切的关系，尤其是胆固醇与甘油三脂皆增高的，患冠心病的危险性更大。
讨论1：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2：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？
项　目 测定值 单位 参考范围
丙氨酸氨基转移酶 ALT 17 IU/L 0~45
肌酐 CRE 1.9 mg/dl 0.5~1.5
尿素氮 BUN 14.6 mg/dl 6~23
血清葡萄糖 GLU 223 mg/dl 60~110
甘油三脂 TG 217 mg/dl 50~200
总胆固醇 TCH 179 mg/dl 150~220
（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。
强调：
①稳态不是恒定不变的，而是相对恒定的一种动态变化；
②这种动态变化保持在—定范围内。
如正常情况下，
人的体温变化范围是36.5~37.5℃;
血液的pH变化范围是7.35~7.45；
血浆渗透压一般为770kPa(37℃时)；
血糖正常水平为0.8~1.2g/L。
③ 不同的个体存在差异
内环境稳态是怎样实现的呢？
二、稳态的调节机制：
资料1：最初，法国生理学家贝尔纳推测：内环境的恒定主要依赖于神经系统的调节。
资料2：1889年德国医学家发现胰腺和糖尿病之间存在关联。1921年夏天，班亭分离出胰岛素，并确定胰岛素具有降低实验动物的血糖的作用。美国生理学家坎农提出：内环境是在神经调节和体液调节的共同作用下实现的。
资料3：之后，人们发现，免疫系统能发现并清除异物、外来病原微生物等引起内环境波动的因素。免疫系统对内环境稳态也起重要的调节作用。
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
实验：生物体维持pH稳定的机制
人体在新陈代谢中，会产生许多酸性物质如乳酸，人的食物中往往含有一些碱性物质，如碳酸钠。这些酸性的碱性物质进入血液，就会使血液的pH发生变化，实际上正常人血液中的pH变化范围很小，这是为什么？
加入0.1mol/LHCl
加入不同数量液滴后的pH
0 5 10 15 20 25 30
自来水 5.5 5.1 4.5 4.1 3.5 3.0 2.0
缓冲液 7.0 7.0 7.0 7.0 7.0 7.0 7.0
血浆 7.0 7.0 6.8 6.6 6.6 6.5 6.5
加入0.1mol/LNaOH
加入不同数量液滴后的pH
0 5 10 15 20 25 30
自来水 5.6 6.6 7.5 8.5 9.0 10 11
缓冲液 7.0 7.0 7.0 7.0 7.0 7.0 7.0
血浆 7.0 7.1 7.3 7.5 7.5 7.6 7.8
讨论：1、就加入HCl或NaOH后的pH的变化来说，生物材料是更像自来水还是更像缓冲液？
2、分析缓冲液的pH变化情况为什么与自来水不同？
缓冲液加入酸碱后pH值变化不明显，磷酸缓冲液中含有NaH2PO4/Na2HPO4，其中NaH2PO4呈酸性，加入少量的NaOH时可以中和OH-，Na2HPO4呈碱性，加入少量HCL可以中和H+。
讨论3：尝试对生物材料维持pH稳定的机制进行解释。
解释：血液中有很多对酸碱度起缓冲作用的物质——弱酸和相应的强碱盐组成。
H2CO3 和 HCO3-
H2PO3- 和 HPO32-
乳酸+NaHCO3 乳酸钠+H2CO3
H2CO3/NaHCO3
NaH2PO4/Na2HPO4
H2O+CO2
缓冲物质
弱酸/相应强碱盐
剧烈运动时：
由肺将CO2排出
乳酸+NaHCO3 乳酸钠+H2CO3
H2CO3/NaHCO3
NaH2PO4/Na2HPO4
H2O+CO2
Na2CO3+H2CO3 NaHCO3
由肾脏排出
缓冲物质
弱酸/相应强碱盐
剧烈运动时：
由肺将CO2排出
碳酸钠进入血液：
稳态失调：
内环境的稳态会不会出现失调的情形呢？你知道有哪些吗？
人体维持内环境稳态的调节能力是有一定限度的，内环境稳态失调的病例有：尿毒症、糖尿病、高山缺氧反应、发高烧、严重腹泻、酸碱中毒等。
1、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。
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。
2、空调病 ：
空调病主要表现：感冒、过敏、风湿痛、黏膜干燥、紧张、烦躁、注意力难集中、头痛等。
空调对人的影响主要在于：
① 空调风使人体表面水分蒸发量加大，毛孔收缩不能正常排汗，也会引起内分泌的紊乱；
②空调房间里，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、过敏原和异味的反应；
③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；
④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。
3、血糖失调
血糖浓度过低可能出现低血糖症；血糖浓度过高可能出现糖尿病。
4、血钙失调
当血液中钙的含量过低时，会影响骨发育；血钙过高则会引起肌无力等症状。
5、尿毒症
肾脏是形成尿液的器官，当发生肾功能衰竭时，就会出现尿毒症，最终会引起死亡。
三、内环境稳态的重要意义
1、 内环境稳态是机体进行正常生命活动的必要条件
(1) 渗透压是维持组织细胞结构与功能的重要因素
(2) 适宜的体温和pH是酶正常发挥催化作用的基本条件
(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
2、细胞的代谢过程是由细胞内众多复杂的化学反应组成的，完成这些反应需要各种物质和条件。内环境稳态失调时，必将引起细胞代谢紊乱。
在当代，稳态不仅指内环境的各项生理指标保持稳态，还包括种群、群落、生态系统等方面保持稳态。
专家指出：如果人的体液偏酸性，细胞功能就会变弱，人体的新陈代谢就会减慢，废物不易排出，加重肾脏、肝脏的负担。据统计:85%的痛风、癌症、高血压等患者都是酸性体质。
酸性体质和碱性体质的人相比，更易疲劳、记忆力减退，注意力不集中，常常感到腰酸腿疼，如果不注意改善，就会逐步发展为疾病。当pH值低于7就会发生重大疾病。
　酸性食物
碱性食物
海带、蔬菜
豆制品
酸奶、水果
讨论：如何预防内环境稳态失调、保持机体健康？
外界环境和机体自身调节能力两个方面去思考
1.保护我们的生存环境，防治环境污染。
2.加强自我保健，为机体保持健康创造有利条件。
3.加强体育锻炼，增强体质，提高机体适应外界环境的能力
神六的航天服
价值高达几十万—上千万美元
思维拓展：宇航员为什么要穿上特制的航天服？
　　上世纪60年代末到70年代初，为赶超美国人设计的两座舱飞船，前苏联设计师将原有的两座舱“联盟”号飞船改为3座舱。航天员杜博罗沃里斯基和他的两位战友要“挤进”这个窄小的飞船，放弃了占用很大空间的航天服。 　 1971年6月30日，杜博罗沃里斯基、沃尔果夫和巴查耶夫在“礼炮”号轨道空间站完成了3个多星期的工作后，进入“联盟－11”运载飞船返回地球。飞船即将进入大气层时，座舱中与外界连接的通风安全阀忽然松开了。　
在人类太空飞行的过程中，由于不穿航天服，曾经发生过的悲剧。
气压阀松动后，飞船上的通气小窗快速地一开一合，舱内的空气迅速地向太空中散去，舱内气压在20秒钟内从900毫米汞柱降到了500毫米汞柱，1分钟后降至170毫米汞柱！ 飞船出现漏气4秒钟后，杜博罗沃里斯基每分钟的吸气次数达到了48次，而正常人应为16次，此时杜博罗沃里斯基几乎进入了濒死状态，半分钟后，死亡降临。尸检时发现，3位宇航员的濒死症状几乎完全相同，他们都有脑溢血、肺部充血、耳鼓膜破损的迹象。如果他们当时穿上宇航服，这个悲剧是完全可以避免的。
航天服的生命保障系统中有哪些是为了维持内环境的稳态而设计的
航天服的作用？为宇航员提供一个类似于地球的环境
太空环境是一个高真空、失重、高寒、高辐射的环境
　 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C02、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。
课堂练习
1.内环境的稳态是指：
A. 由于血液中缓冲物质的调节作用，使内环境维持在相对稳定的状态
B. 内环境的温度、渗透压、各种化学物质的含量维持在一个相对稳定的状态
C. 正常机体在神经系统、激素的作用下，通过各组织器官的协调活动，共同维持内环境的相对稳定状态
D. 正常机体通过调节作用，使各器官、系统协调活动，功能维持内环境的相对稳定状态
D
2.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：
A 加盖棉被，增加排汗量
B 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
D 适当撤减衣被
A
3.下列关于内环境稳态的叙述错误的是
A 内环境的理化性质是相对稳定的
B 内环境稳态是由体内各种调节机 制所维持的
C 内环境的理化性质是恒定不变的
D 内环境稳态不能维持，机体的生 命活动就会受到威胁
C
4. 下列有关稳态生理意义的叙述，错误的是
A 稳态有利于酶促反应的正常运行
B 稳态是机体进行正常生命活动的必要条件
C 当稳态遭到破坏时，可导致疾病发生
D 当血液的成分稳定时，人一定不会发生疾病
D
稳态失衡时会导致细胞代谢紊乱而发生疾病，但疾病不一定都是因稳态失衡造成的，如遗传病、传染病等。
5、有关人体内环境稳态的叙述，错误的是
A.有三种以上的生理系统参与维持内环境的稳态
B.人体内环境稳态的失调与外界环境无关
C.人体内环境的稳态调节能力有限
D.稳态有利于参与其调节的器官保持机能稳定。
B