(共20张PPT)
第1章人体的内环境与稳态
第2节内环境的稳态
问题探讨
在进行常规体检时,通常要做血液生化检查
解肝功能、肾功能、血糖、血脂等是否正常
右图是某人的血液生化检查化验单的一部分。 血液生化检测化验单(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。例如,在正常情况下,转氨酶主要分 布在各种组织的细胞内,以心脏和肝中的活性最高,在血液中的活性很低。 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 转氨酶进入血液,引起血液中转氨酶活性升高。
北 京 市 医 行 机 构 临 床 检 验 结 果 报 告 单 种 ;8 时间:2018 - 11 - 227:28:2 操作者 审核者: · 代表之章三道 高 十 三 日 间重 。 为 展 于 ▲ 不 在
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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
这说明: (1)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; (2)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
(1) 天冬氨酸氨基转移酶(即谷草转氨酶)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。
内环境的各种化学成分和理化性质不断发生变化。
O 呼吸系统 CO
2
代谢 泌尿系统 废物 皮肤
一、内环境的动态变化
细胞内液
循环系统
外界环境
组织液
营养
物 质
淋巴液
消化系统
血浆
材料 0.1mol/L的HC1 0.1mol/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
生物材料
探究·实践·模拟生物体维持pH的稳定
不同实验材料pH变化记录表
滴加盐酸或NaOH溶液的滴数滴加盐酸或NaOH溶液的滴数 滴加盐酸或NaOH溶液的滴数
肝匀浆的性质类似于缓冲液而不同于自来水,说明肝匀浆
内含有缓冲物质,能维持pH的相对稳定。
探究·实践·模拟生物体维持pH的稳定
实验结果与结论
自来水组 缓冲液组 肝匀浆组
51015202530
pH变化
7
0
探究·实践·模拟生物体维持pH的稳定
1、就加入HC1或NaOH后pH的变化来说,肝匀浆更像自来水还是更像缓冲
液 肝匀浆加入HC1或NaOH后pH的变化更像缓冲液。
2、缓冲液的pH变化为什么与自来水的不同
缓冲液加入少量酸或碱后,pH 变化不明显,原因是磷酸缓冲液中含有 NaH PO /Na HPO ,其中NaH PO 呈酸性,当加入少量NaOH时,可以中和OH- ;Na HPO 呈碱性,当加入少量HC1 时,可以中和H+。水溶液则不同,加入 酸或碱后,pH变化明显。
3、方法步骤9中所用到的生物材料与肝匀浆的实验结果类似吗
类似。
探究·实践·模拟生物体维持pH的稳定
4、请根据模拟实验的结果,尝试对机体维持pH稳定的机制进行解释。
机体内环境中含有缓冲对HCO -/H CO 、HPO 2-/H PO -等,它们能 够对酸和碱起缓冲作用。除此以外,机体还可以通过对生理活动进行 调节来维持pH稳定。例如,当剧烈运动时,肌肉中会产生大量的乳酸 和H CO 。乳酸进入血液后,可与血液中的NaHCO 发生作用,生成乳酸 钠和H CO 。H CO 是一种弱酸,可以分解成CO 和H 0。血液中的CO 增多 会刺激呼吸中枢,使呼吸运动增强,增加通气量,从而将CO 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H C 0 发生作用,形成碳酸氢盐,过多的碳酸氢盐可以由肾排出,这样由 于血液中缓冲物质及机体的调节作用,血液的酸碱度不会发生很大的 变化。
内环境的其他化学成分和理化性质也维持在一定的范围内吗
以人体的体温为例:
①正常情况下,不同人的体温,会因年龄、性别等的不同而存在微小
差异;②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℃;③尽管气温波动范围较大,但健康人的体温始终接近37℃。
不仅体温如 此,健康人内环境的每一种成分如血糖、血脂,以及
渗透压等理化性质都是不断变化的,但都处于一定的范围内。化学成 分和理化性质(即正常值)都有一个变化范围,这说明什么
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 态叫做稳态。
化学成分: 水、无机盐、各食物、水和无机盐 CO O 种营养物质、代谢产物
理化性质:血浆的PH(7.35~
7.45);体温(37℃左右);
渗透压(770kPa左右)
特点:动态平衡
循环系统
二、对稳态调节机制的认识
1、人体各器官系统协调一致的运行,是维持内环境稳态的基础。
小肠绒毛增大了吸收 营养物质的表面积
未被吸收的物质有机废物、水和无机盐肾小球是血管球,
肺泡表面潮湿且伸缩性很 大,有利于气体的交换
参与形成原尿
泌尿系统
消化系统
呼吸系统
尿毒症与内环境稳定失调有何关系 你知道如何治疗尿毒症吗
尿毒症是机体内环境稳态失调引发的病症。当某种原因导致肾功能衰竭时,
则形成的尿液不足,代谢产物不能排出体外,致使大量含氮废物及其他毒性物质 在体内堆积,水电解质代谢及酸碱平衡紊乱,机体内环境的稳态遭到破坏,由 此 所引起的自身中毒和产生的综合征状称为尿毒症。治疗尿毒症的方法主要有血液 透析、腹膜透析和肾移植。血液透析是将患者的血液经血管通路引入透析机,在 透析机中透过透析膜与透析液之间进行物质交换,以排出血液中的代谢废物。每 周需治疗2~3次,每次4~5 h。 腹膜透析是在腹腔中置一导管,将腹透析液灌入腹 腔,靠腹膜的半透膜性质,使血液与腹透析液间进行物质交换,以排出体内毒素。 透析液每日置换4~6次,替代肾维持生命。肾移植是尿毒症的根治疗法,如果成功, 病人的生活质量将明显改善,能像正常人一样生活,但移植后必须长期服用免疫 抑制剂,以降低病人出现的排斥反应。由于肾源不足,供体短缺已成为限制肾移 植的重要因素。
2、机体内各个器官、系统为什么能保持协调机制
1857年,法国著名生理学家贝尔纳提出: 内环境保持稳 定主要是依赖神经系统的调节。
1926年,美国著名生理学家坎农提出: 内环境的稳态是 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。稳态不是恒定不变, 而是一种动态的平衡。
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。
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,机体功能异常。发热时的症状 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。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出现脑损伤,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、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
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。
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。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,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。
外环境变化
过于剧烈
(外因)
3、人体维持稳态的调节能力是有一定限度的
细胞代谢紊乱甚至导致疾病发生
调节能力有限
(内因)
内环境的稳态遭到破坏
三、内环境稳态的重要意义
1、细胞代谢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。
(1)正常的血糖浓度和血液中的含氧量,能为细胞代谢提 供充足的反应物。
(2)适宜的温度和pH 等能保证酶正常地发挥催化作用。
2、重要意义:
内环境稳态是机体进行正常生命活动的必要条件。
四、稳态概念的发展
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:①在正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。如果这个稳态受到破坏,正常细胞就可能会变成癌细胞。
②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。如果它们的分泌紊乱,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也 存在稳态等。
稳态已成为生命科学的一大基本概念
课堂练习
1、下列关于稳态的叙述,错误的是( A )
A.稳态主要是机体通过消化、呼吸、循环系统共同维持的 B.正常情况下内环境的各项理化指标都在一定范围内波动 C.稳态的主要调节机制是神经—体液一免疫调节
D.体内多对缓冲物质对维持体液pH相对稳定具有重要作用 2、下图表示内环境稳态的部分调节机制。下列表述错误的是(
A.内环境稳态的调节机制有神经调节、体液调 节和免疫调节等
B.血浆渗透压的大小主要取决于血浆中无机盐 和蛋白质的含量
C. 内环境由血液、组织液和淋巴组成
D.细胞不仅仅依赖于内环境,还参与内环境的形成和维持
内环境
免疫系统 内分泌系统
神经系统
3、取甲、乙两个试管,向甲试管内加入血浆,乙试管内加入等量的蒸
馏水,用pH试纸检测;然后,向甲、乙试管内各滴入等量的几滴盐酸或 NaOH溶液,摇匀后,再用pH试纸检测。下列关于此实验的过程和结果的 分析,不正确的是( D )
A. “等量”是对照实验中对无关变量的要求,在这种条件下,实验结
果才可靠
B. “摇匀”使酸性或碱性物质与试管中的血浆或蒸馏水充分混合,确
保pH试纸检测结果的准确性
C.结果是甲试管中血浆pH变化不明显,乙试管中蒸馏水的pH变化明显
D.血浆中有缓冲物质,加入酸或碱后,pH恒定不变
拓展应用
“人造子宫”看起来像一个大塑胶袋,确切地说是用特殊材质制成 的一种生物袋。它要代替母羊子宫孕育羊羔,这个生物袋内必须装“羊水 ”,能够为早产羊羔生活提供适宜的液体环境。该“羊水”模拟自然子宫 羊水的成分种类和含量,除水和电解质外,包含多种可以促进羊羔生长的 营养物质和生长因子,如蛋白质、糖类、脂肪等,也包括抗生素、尿素等 。此外,这种“羊水”还必须具备适宜的温度和酸碱度。“人造子宫”接 有专门管道,需要每天注入定量电解质溶液,以确保“羊水”得到更新, 保持相对稳定。
另外,“人造子宫”外部配置了机器胎盘,与早产羊羔的脐带连通
。早产羊羔靠机器胎盘来获得养料,排出代谢废物,以保持羊羔内环境的 稳定;含有养料和O 的新鲜血液源源不断输送到羊羔体内,羊羔的心脏也 将较多含有CO 和其他代谢废物的血液挤压到机器胎盘中,后者将血液更 新之后再回输到羊羔体内。