(共24张PPT)
1.2 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,以了解肝功能、肾功能、血糖、血脂等是否正常。下图是某人的血液生化检查化验单的一部分。
问题探讨
1、为什么血液的生化指标能反映机体的健康状况?
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。
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。
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。
一、内环境的动态变化
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。
食物代谢后会产生酸性和碱性物质,这些物质进入内环境,会使机体的pH发生剧烈变化吗?生物体究竟是如何维持pH的稳定呢?
内环境的pH
?
探究·实践:模拟生物体维持pH的稳定
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。
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。
2.实验目的
1.实验原理
3.材料用具
防护手套、护目镜、50mL烧杯、50mL量筒、pH计或pH试纸、镊子、自来水、物质的量浓度为0.1mol/L的HCl(盛于滴瓶中)、物质的量浓度为0.1mol/L的NaOH(盛于滴瓶中)、pH为7的磷酸盐缓冲液、肝匀浆等。
肝匀浆:实验组;自来水和缓冲液:对照组
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
自来水
缓冲液
肝匀浆
4.实验步骤
2.将25mL自来水倒入50mL烧杯中。
3.用pH计或pH试纸测试起始的pH,并作记录
4.一次加一滴0.1mol/L 的HCl,然后轻轻摇动。加入5滴后再测pH。重复这一步骤直到加入30滴为止。将pH测定结果记入表中。
5.充分冲洗烧杯并向其中倒入25mL自来水。测定并记录起始的pH。再如步骤4一滴一滴地加入0.1 mol/L的NaOH,测定并记录pH。
6.充分冲洗烧杯,用缓冲液代替自来水,重复步骤2至步骤5,记录结果。
7.充分冲洗烧杯,用肝匀浆代替自来水,重复步骤2至步骤5,记录结果。
8.根据所得数据,以酸或碱的滴数为横坐标,以pH为纵坐标,分别画出自来水、肝匀浆、缓冲液的pH变化的曲线。
注意:HCl和NaOH均有腐蚀性。
实验结果:
材料 (25mL) 0.1mol/L的HCl滴数 0.1mol/L的NaOH滴数 0 5 10 15 20 25 30 0 5 10 15 20 25 30
自来水 6.8 6.5 6.3 6.0 5.0 4.1 3.8 7.0 8.8 9.4 9.8 10.0 10.5 11.0
缓冲液 7.0 7.0 6.8 6.6 6.5 6.4 6.3 7.0 7.2 7.3 7.5 7.8 8.0 8.2
肝匀浆 6.4 6.2 6.1 6.0 6.0 5.9 5.9 6.3 6.4 6.5 6.7 6.7 6.8 7.0
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。
实验结论:
人体内环境中也有很多缓冲对,其中最重要的是HCO3-/ H2CO3,其次还有HPO42-/ H2PO4-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。
小技巧:一个H的呈碱性,可以中和酸性(乳酸)物质;
两个H的呈酸性,可以中和碱性( Na2CO3 )物质。
内环境的缓冲原理
·当酸性物质如乳酸增加时:乳酸 + NaHCO3→ 乳酸钠 + H2CO3
肾脏排出
呼吸运动排出
·当碱性物质如Na2CO3增多时:Na2CO3 + H2CO3→2NaHCO3
肾脏排出
H2O+CO2
一、内环境的动态变化
调查体温的日变化规律
成员 6:00 9:00 12:00 15:00 18:00 21:00 睡前 平均温度
母亲 36.4 36.7 37.1 37.4 37.0 36.8 36.7
父亲 36.2 36.6 36.9 37.2 36.9 36.6 36.6
自己 36.5 36.6 37.2 37.3 37.1 36.9 36.8
36.87
36.71
36.91
正常情况下,不同人的体温因年龄、性别等的不同而存在微小差异;
同一人的体温一日内有变化,变化幅度一般不超过1℃,接近37 ℃
一、内环境的动态变化
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。若某者成分含量高于或低于参考值,则预示着机体可能处于不健康状态。内环境这种动态平衡是通过机体的调节作用实现的。
一、内环境的动态变化
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。
(1)概念:
(2)实质:
稳态
内环境的组成成分和理化性质的相对稳定的状态。
稳态是如何实现的呢?
小技巧:涉及内环境稳态,只要出现以下词语为错误:“恒定/不变/绝对” “剧烈/急剧/明显变化”
二.对稳态调节机制的认识
人体的各器官、系统协调一致地正常运行,是维持内环境稳态的基础
内环境稳态与消化、呼吸、循环、泌尿系统的功能联系示意图
机体内各器官、系统为什么能保持协调一致?
当某种器官功能出现障碍时,会引起稳态失调。比如,尿毒症
与内环境的稳态直接相关的系统
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。
稳态维持的调节机制:
内环境稳态主要依赖神经调节
内环境稳态是在神经和体
液调节的共同作用下实现的
免疫系统能够发现并清除异物、病
原微生物等引起内环境波动的因素。
①157年法国贝尔纳
②1926年美国坎农
③发现免疫系统
二、 对稳态调节机制的认识
稳态调节涉及的系统有:
神经系统、内分泌系统和免疫系统
稳态失调的实例
发热
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。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。
二、 对稳态调节机制的认识
严重腹泻
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。
稳态失调的实例
二、 对稳态调节机制的认识
高原反应
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。
稳态失调的实例
二、 对稳态调节机制的认识
这说明外界环境的变化会影响内环境的稳态。
炎炎夏季,在高温环境中从事体力劳动人,最容易发生中暑。
中暑,即高温引起机体体温调节功能紊乱所表现出的一系列症状,如高热、皮肤干燥、恶心、呕吐、食欲不振、心悸、头痛等。严重中暑会使体温超过40 ℃,病死率比较高。
热射病:患者体温可达40℃以上,并伴有意识障碍、多器官功能损伤等。要迅速降温,体温越高持续时间越长,死亡率越高。
中暑
稳态失调的实例
二、 对稳态调节机制的认识
内环境的稳态遭到破坏
代谢紊乱甚至导致疾病发生
调节能力有限
外环境变化过于剧烈
(外因)
(内因)
3.维持稳态的调节能力是有限的:
思考:稳态正常时,机体一定健康吗???
三、内环境稳态的重要意义
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
内环境稳态是机体进行正常生命活动的必要条件。
内环境稳态的重要意义
课堂检测
P12:练习与应用
P14:复习与提高
课后作业
成才之路:小册子练案2
大册子
感谢观看
202X/01/01