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第2节 内环境的稳态
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。如图是某人的血液生化检查化验单的一部分。
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: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。
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。如图是某人的血液生化检查化验单的一部分。
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?
内环境成分的含量不是恒定不变的,而是在一定范围内波动,内环境稳态表现为一种动态平衡;不同个体存在一定差异。
3、从化验单上可以看出什么成分超出正常范围?这可能会对人体造成什么不利影响?
葡萄糖含量超标,糖化血清白蛋白严重超标,可能是糖尿病;
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。
随着外界环境的变化和体内细胞代谢活动的进行,内环境(如血浆)的各种化学成分和理化性质在不断发生变化。
内环境会因此而剧烈变换吗?
一、内环境的动态变化
1、模拟生物体维持pH的稳定
①原理②目的③实验步骤④实验结果⑤结论
2、稳态
在溶液中加入酸或碱,缓冲对(如HPO42-/H2PO4-)能使溶液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。
1、模拟生物体维持pH的稳定
原理
目的
通过比较自来水、缓冲液和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。
1、模拟生物体维持pH的稳定
实验步骤
(1).绘制实验记录表。
材料 加入0.1 mol/L的HCl 加入0.1 mol/L的NaOH 加入不同数量液滴后的pH 加入不同数量液滴后的pH 0 5 10 15 20 25 30 0 5 10 15 20 25 30
自来水
缓冲液
肝匀浆
(2).滴加试剂并测其pH。
在一定范围内,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缓冲物质,能够维持pH的相对稳定。
1、模拟生物体维持pH的稳定
结论
实验结果
人体内环境中也有很多缓冲对,其中最重要的是HC03-/H2C03,其次还有HPO42-/H2P04- 等。当一定量的酸性或碱性物质进入后,内环境的pH仍能维持在一定范围内。
1、模拟生物体维持pH的稳定
2、稳态
健康人内环境的每一种成分如血糖、血脂,以及渗透压、温度、酸碱度等理化性质都是不断变化的,但都处于一定的范围。
若某种成分含量高于或低于参考值,则预示机体可能处于不健康状态。
内环境中这种动态平衡是通过机体的调节作用实现的。
生理学家把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。
二、对稳态调节机制的认识
1、内环境稳态的基础
2、调节机制
3、思考讨论
4、内环境的稳态的失调
(1)内环境稳态的基础
人体各器官、系统协调一致地正常运行,是维持内环境稳态的基础。
如果某种器官的功能出现障碍,就会引起失调。
(2)调节机制
1857年,贝尔纳提出:内环境保持稳定主要依赖神经系统的调节。
1926年,坎农提出稳态的概念。稳态不是恒定不变,而是一种动态平衡。他提出: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。
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。
分析内环境稳态失调的实例
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。
持续高热会引起器官的功能负荷加重,可能诱发机体不可逆的损伤。对于6个月至4岁的幼儿来说,持续高热容易发生惊厥,出现脑损伤,如智力落后、甚至癫痫,因此应及时采用物理方法或服用药物来退烧降温。
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?
分析内环境稳态失调的实例
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。
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?
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,大气压和氧分压低,易造成体内缺氧。
这说明外界环境的变化会影响内环境的稳态。
4、内环境的稳态的失调
人体维持稳态的调节能力是有一定限度的。
调节功能出现障碍
(内因)
外环境变化过于剧烈
(外因)
内环境的稳态遭到破坏
三、内环境稳态的重要意义
1、意义
2、稳态概念的发展
1、意义
内环境稳态是机体进行正常生命活动的必要条件。
细胞代谢包括众多反应,完成这些反应需要各种物质和条件。
①正常血糖含量和含氧量 机体的能量保障
②适宜温度和pH 适宜酶发挥作用
③正常渗透压 维持细胞形态与功能
2、稳态概念的发展
不同层次的生命系统都存在着类似于内环境稳态的特性。
稳态已成生命科学的一大基本概念。
当堂检测
1.医院里给病人输液时常用到生理盐水,但是过多注射生理盐水会影响细胞的正常功能,下列相关叙述正确的是( )
A.生理盐水与血浆为等渗溶液,二者成分差别较大
B.生理盐水的pH与血浆的相差不大,过量补充不会影响血浆pH的稳定
C.过量补充生理盐水时,血浆中的其他成分的浓度不会发生改变
D.注射生理盐水会导致血浆渗透压发生改变
A
当堂检测
2、下列对几个物质交换实例的叙述,正确的是( )
A.皮肤细胞直接从空气中获得O2
B.心肌细胞直接从血液中获得养料
C.肺泡上皮细胞不能直接向外界环境排出CO2
D.绝大部分组织细胞不能直接与外界环境进行物质交换
D
当堂检测
3、当内环境的稳态遭到破坏时,必将引起( )
A.酶促反应速率减慢 B.血浆pH下降
C.细胞代谢紊乱 D.渗透压上升
C
当堂检测
4、下列关于人体内环境和稳态的说法,正确的是( )
A.如果组织液渗透压过大,会使组织细胞吸水涨破
B.内环境的化学成分相对稳定时,机体定会处于稳态
C.剧烈运动时大量失钠对细胞内液渗透压的影响大于细胞外液
D.人体各器官、系统协调一致地正常运行,是维持内环境稳态的基础
D
当堂检测
5、稳态失衡是机体病理变化之一。下列恢复机体稳态的方法错误的是( )
A.脑组织水肿患者可使用降低血浆渗透压的药物
B.急性腹泻患者可输入含特定无机盐的生理盐水
C.长期进食障碍患者可输入葡萄糖和生理盐水
D.炎症患者可输入0.9%NaCl溶液配制的水溶性药物
A
当堂检测
6、“醉氧”(也称低原反应)是指长期在高海拔地区工作的人,重返平原居住后会再次发生不适应,从而出现疲倦、无力、嗜睡、胸闷、头昏、腹泻等症状。下列叙述错误的是( )
A.O2是人体所需的,是内环境的组成成分,而CO2、尿素均不是
B.“醉氧”是外界环境的变化导致内环境的化学成分发生了变化
C.患者发生严重腹泻后,补充水分的同时要注意补充无机盐
D.“醉氧”说明内环境稳态是机体进行正常生命活动的必要条件
A