第2节 内环境稳态的重要性
【从容说课】
本节教学内容包括两部分：“内环境稳态及其重要性”和实验“生物体维持pH稳定的机制”。课时安排为2学时。这两学时如何安排？可以有两种方式：其一，按照教材安排的顺序先授课后实验，实验安排在后可以验证课堂上学习过的人体维持内环境pH稳定的知识，并解释pH维持稳定的机制；其二，先实验后授课，实验安排在前可以让学生先观察到生物体维持pH稳定的现象，增加更多的感性认识，以利于学习后续的稳态、稳态失调等抽象概念。这里考虑到学生最好的学习知识的顺序以及教材第1节和第2节内容的衔接，采用第二种方式：先试验后授课。
第2学时授课，讲解“内环境稳态及其重要性”。《内环境稳态及其重要性》包括内环境的动态变化、对稳态调节机制的认识、内环境稳态的重要意义等内容。
新课的导入，学生公布自己“体温日变化规律”的调查结果，从体温的“日变化”发现同一个人的体温在一日内的波动范围不大，从个体的平均体温差异发现健康人的体温始终接近37 ℃。导入内环境的稳态及其重要性。
本节内容也是比较抽象，因此，教学活动的组织力求联系学生的生活经验。问题探讨、调查、思考与讨论等栏目安排的内容都与生活实际联系紧密。
【三维目标】
⊙知识与技能：
1、说明内环境稳态的概念。
2、简述稳态的调节机制。
3、了解稳态的生理意义。
⊙过程与方法：
1、进行实验，了解生物体具有维持内环境稳定的机制。
2、尝试解释生物体维持pH稳定的机制。
⊙情感态度与价值观：
1、 关注维持内环境稳态与健康的关系。
2、 养成自我保健的意识和习惯。
3、 运用这方面的知识关爱家人和亲友。
4、 建立敢于质疑尊重事实，严谨、仔细的科学精神和科学态度。
【教学重点】
内环境稳态及其生理意义。
【教学难点】
内环境稳态及其生理意义。
【教具准备】
1、多媒体CAI—1：动态显示内文态与消化、呼吸、循环、排泄系统的功能联系。
2、多媒体CAI—2：阅读资料：《缺钙会引起哪些疾病？》
【学时安排】
2学时。
【教学过程】
第2学时
授课：内环境稳态的重要性
【课前准备】
教师打开调试好多媒体设备，准备好CAI—1、CAI—2。
第2节 内环境稳态的重要性
【新课导入】
师：同学们好！
在上一节课接近尾声的时候，老师布置了一个作业：按照课本上的要求完成“体温日变化规律”的调查。现在大家以前后4位同学为一个小组，汇总交流各自的体温调查的结果，并根据调查结果回答下面的问题：
多媒体显示问题：
1、 不同家庭成员的体温完全一致吗？这说明了什么？
2、 和其他同学交流调查结果，比较班级中同一性别同学的体温数据，可以得到什么结论？
3、 将人体体温的日变化情况与当地气温的日变化情况进行对比，结果如何？
4、 同一个人在一日内的体温变化有什么特点？
生1：不同家庭成员的体温不完全一致。这说明人的体温有个体差异。
生2：同一性别的同学的平均体温有个体差异，但是相差幅度较小。
生3：人体体温的变化不受当地气温的变化所影响，或者说在正常情况下影响非常小。
生4：同一个人的体温白天比晚上高，但是变化幅度不大。
师：（总结）不同年龄、不同性别、不同个体的人的体温具有差异，同一个人一天中的体温也是有差异的，但是这一差异往往不超过1 ℃。健康人的体温始终接近37 ℃，处于动态平衡中。
像体温的变化情况一样，健康人内环境的每一种成分和理化性质都处于动态平衡之中，这种动态平衡称之为稳态，内环境的稳定是机体进行正常生命活动的必要条件。这节课我们一起来学习“第2节 内环境稳态的重要性”。
多媒体显示：
一、内环境的动态变化
师：体温是内环境理化性质的一个方面，调查结果证明体温处于动态平衡中。上一节课我们通过实验了解了生物材料在加酸或加碱后pH变化范围较小，这就证明了生物内环境的pH也处于动态平衡中。
那么，内环境的渗透压又如何呢？我们知道内环境中的渗透压与内环境中的化学成分有着密不可分的关系。我们先了解内环境中的各种化学成分是如何变化的。
【合作探究】
多媒体显示：课本“问题探讨”中的血液生化六项检查化验单。
师：丙氨酸氨基转移酶是衡量肝功能受损情况的一项指标，转氨酶存在于肝细胞的线粒体中，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。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。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。甘油三脂和总胆固醇是衡量血液中血脂水平的一项指标，血脂是血液中各种脂质的总称，其中最重要的是胆固醇和甘油三脂。无论胆固醇含量增高，还是甘油三脂的含量增高，或是两者都增高，都统称为高脂血症。高脂血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。
多媒体显示问题：
1、 为什么血浆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？
3、 从化验单上可以看出哪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？
生：血浆的生化指标能反映机体的健康状况，因为血浆是机体内环境的重要组成部分之一，对机体的正常生命活动起着至关重要的作用，血浆中各种化合物的含量如果发生异常变化就会导致机体出现相应的病症。
师：说得不错。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。
生：每种成分的正常值都有一个变化范围，这说明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。
生：还能说明不同个体存在一定差异。
师：说的很好。由此我们可以得出结论，正常集体的内环境中的化学成分是稳定的，而这种稳定是一种动态的相对稳定。既然内环境中的各项化学成分都是稳定的，那么它们综合起来就能说明内环境的渗透压也是稳定的。下面来看看问题3。
生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。
生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。
生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。
【教师精讲】
师：我们做过的“生物体维持pH稳定的机制”实验能够说明内环境的pH是相对稳定的，大家作的“体温日变化规律”的调查说明了内环境的温度是相对稳定的，通过刚才对血液生化六项检查化验单的讨论，又说明了内环境的渗透压是相对稳定的。论证至此，我们可以下结论了：健康人的内环境的每一种成分和理化性质都处于动态平衡中。这种动态平衡是通过机体的调节作用实现的。生物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。这里注意两点：一是稳态不是恒定不变，而是相对恒定的一种动态变化；二是这种动态变化保持在一定范围内。
那么，稳态是怎样实现的呢？
【方法引导】
多媒体显示：
二、对稳态调节机制的认识
师：下面以内环境中的营养物质、代谢废物，02、C02和水等化学成分为例来分析。我们先来看一段动画演示，看完以后分别请3位同学说一说内环境中营养物质和代谢废物、02和C02、水的来源与去路。
演示多媒体CAI—1
生1：营养物质通过消化系统进入内环境，后为组织细胞所用；代谢废物由细胞排放到内环境中，最后经过泌尿系统、排泄系统、皮肤等排出内环境。
生2：02通过呼吸系统进入内环境，后为组织细胞用来进行呼吸作用产生C02；C02由细胞排放到内环境中，最后经过呼吸系统排出内环境
生3：水主要通过消化系统进入内环境，除了为组织细胞所用，也通过泌尿系统、呼吸系统、皮肤等排出内环境。
师：（总结）
多媒体显示：
机体内各个机体内各个器官、系统，为什么能保持协调一致？
师：同学们把教材翻到11页。我们来了解人类对机体维持稳态机制的认识是怎样逐步完善的。
生：（自行阅读）
师：科学家贝尔纳和坎农对这一机制分别是怎样解释的？
生：贝尔纳推测：内环境的稳定主要依赖于神经系统的调节。坎农解释：内环境稳态是在神经调节和体液调节的共同作用下，通过机体的各种器官、系统分工合作、协调统一而实现的。
【教师精讲】
师：坎农的解释对贝尔纳的推测做出了补充，但是他的解释还不够全面。随着分子生物学的发展，人们发现，免疫系统也起着重要的调节作用：它能发现并清除异物、外来病原微生物等引起内环境波动的原因。因此目前普遍认为，神经—体液—免疫调节网络是机体维持稳态的主要调节机制。
稳态的概念源于对内环境的研究，后来逐渐发展成为适用于整个生物科学的基本概念。这从一个侧面反映出生物科学从分析走向综合、由分支走向统一的发展趋势。
【知识拓展】
内环境稳态遭会不会出现失调的情形呢？
多媒体显示问题：
1、 你有过发高烧的经历吗？谈谈高烧最严重时的感受。体温过高时为什么要采取物理降温或药物降温的措施？
2、 大量出汗或严重腹泻后，如果只喝水，不补充盐，内环境的渗透压会出现什么变化？这会带来怎样的后果？
3、 有人到青藏高原后会出现头痛、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？
生1：有过发高烧的经历。发烧会头疼发晕，全身无力……体温过高时要采取物理降温或药物降温的措施是因为体温高过一定范围或体温过高持续时间过长都会给机体造成不可逆转的损伤。
师：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。
生2：大量出汗或严重腹泻后，如果只喝水，不补充盐，内环境的渗透压会变小。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。
生3：有人到青藏高原后会出现不适症状是因为高原空气稀薄，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。
师：（总结）机体对稳态进行调节的能力是有限的，当外界环境变化过于剧烈，或人体自身的调节功能出现障碍，内环境稳态就会遭到破坏。内环境稳态被破坏后机体就会出现相应的病症。
演示多媒体CAI—2：《缺钙会引起哪些疾病？》
师：当然，内环境稳态被破坏除了个别化学成分的改变外，原因也是多种多样的。我们知道，夏天使用空调可以帮助你摆脱酷热的煎熬，但是长时间使用容易引起“空调病”。请同学们从内环境稳态失调的角度，分析“空调病”的原因。
生：室内室外温差大，室内空气干燥，空调的温度打得太低，室内空气不流通等。
师：（学生分析的时候给予适当引导、补充和纠正）据分析，空调对人的影响主要在于：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；空调房间里，气流方向经常变换，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；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；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。
师：大家再来列举几个稳态失调的病例，说明症状和危害。
生：尿毒症、糖尿病、严重腹泻造成的脱水等等。
师：也就是说，机体的内环境必须处于稳态，当稳态不再，就会对机体造成危害。
多媒体显示：
三、内环境稳态的重要意义
师：同学们试着从细胞代谢需要的物质和条件角度入手，分析分析为什么内环境稳态失调后，会对机体造成危害。
生：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，只有各种所需物质和条件保持在正常范围内，才能为反应提供充足的反应物。从另一个角度讲，细胞代谢的进行离不开酶，酶的活性又受温度、pH等因素的影响，只有它们都在适宜的范围内，酶才能正常地发挥催化作用。
师：（总结）由此可见，内环境稳态是机体进行正常生命活动的必要条件。
师：每一个人的健康都与内环境的稳态有关。学习有关内环境稳态的知识，有助于养成自我保健的意识和习惯，还可以运用这方面的知识关爱家人和亲友。
【例题剖析】
例1 高的动物和人的内环境必须保持相对稳定。下列各项生理活动中，与内环境的稳态没有直接关系的是
A、 通过汗和尿排泄废物 B、将食物残渣形成粪便排出体外
C、血液运输氧和废物 D、血液中二氧化碳增加会使呼吸加快
解析：内环境稳态的一个重要因素是将新陈代谢过程中产生的各种废物及时排出体外，但是这些物质都是由血浆等运输到相应的部位后排出体外的，而血浆就是内环境的组成之一。食物残渣没有进入内环境，不会对稳态产生直接影响。
答案：B
例2 从事高温作业的人，应该多喝一些淡盐水，原因是
A、维持水分代谢平衡 B、降温，维持体温恒定
C、维持体液代谢平衡 D、消毒、杀灭细菌等病原体
解析：高温作业的人有大量的汗液排出，这样会使机体的无机盐代谢受到影响，失去平衡，因此要从体外补充一定量的无机盐，来保证维持体内盐类代谢平衡。如果光喝水是不行的因为只喝水不仅不能维持体内电解质的平衡，而且会进一步引起因电解质的减少而产生的肌肉抽搐、昏迷等症状。
答案：C
【板书设计】
第2节 内环境稳态的重要性
一、内环境的动态变化
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
二、对稳态调节机制的认识
神经—体液—免疫调节网络是机体维持稳态的主要调节机制。
三、内环境稳态的重要意义
内环境稳态是机体进行正常生命活动的必要条件
【习题详解】
基础题
1、 答案：D。解析：本题考察稳态维持条件的完整性和稳态的概念的外延。内环境的稳态包括内环境中的物质组成、含量、各项理化性质——pH、温度、渗透压等，虽然受到摄食、代谢等内外因素的影响而处于不断变化中，但机体可以在神经系统和体液的调节下，通过各个器官、系统的协调活动来共同维持其相对稳定的状态，使其变化保持在适宜的范围内。P9
2、 答案：C。解析：本题考察内环境稳态的意义。当内环境的稳态遭到破坏时，导致细胞不能正常得到代谢所需反应物，代谢废物不能及时排出，酶的活性受到影响。P9
3、 答案：D。解析：本题考察稳态调节机制的发展过程。现代观点认为：神经—体液—免疫调节网络是机体维持稳态的主要调节机制。P8
4、 答案：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。P9
拓展题
答案：
解析：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。P8~9
【备课资料】
1、缺钙会引起哪些疾病
日常生活中，如果钙摄入不足，人体就会出现生理性钙透支，造成血钙水平下降，由于缺钙，导致骨质疏松、骨质增生、儿童佝偻病、手足抽搐症以及高血压、肾结石、结肠癌、老年痴呆等疾病的发生。
高血压 美国南加利福尼亚大学医学院的预防医学副教授杰姆斯?德威尔对国家统计中心为期13年的调查结果进行计算，发现每天用钙量为1300毫克的人比每天用钙量为300毫克的人患高血压的比例低12％。
冠心病 许多研究表明，钙还能降低血中胆固醇的浓度，从而起到保护心脏的作用。专家认为，长时期严重缺钙会引发冠心病。
尿路结石 美国哈佛大学的医学专家经过多年研究后提出，减少肾结石危险的方法是增加钙摄入量，补充足量的钙可扭转负钙平衡，肾脏回吸收功能正常，尿钙排出减少，结石的可能性也减少。
结（直）肠癌 高脂饮食会过度刺激胆汁的分泌，过量的脂肪酸和胆汁酸是引起结（直）肠细胞癌变的触发剂。有研究证明，如果补充足量的碳酸钙，钙离子与脂肪酸和胆汁酸结合，形成不溶性脂肪酸钙和胆汁酸钙随粪便排出，从而消除癌变的触发因子，就能阻抑肠细胞癌变。
手足搐搦症 这种疾病是因婴幼儿体内缺少维生素D而使肠道对钙、磷的吸收发生障碍。除了补钙外，还要增加户外活动，多晒太阳和补充适量维生素D，以预防手足搐搦症的发生。
骨质疏松 人体长期缺钙而引起负钙平衡的另一个严重后果——骨质疏松。很多研究表明，增加钙的摄入量对骨质损耗有着重要减缓作用，在减少由骨质疏松引起的骨折率方面也有着重要作用，特别在食用钙的同时服用维生素D，效果尤其明显。很多专家认为，补钙应在青春期就开始，这时候骨质正在形成，效果会更好。
2、乳酸的产生与排除
乳酸在激烈运动过程中的堆积，确实会形成肌肉pH值的下降，造成肌肉酵素活性的降低，进而形成肌肉活动的疲劳现象(急性肌肉酸痛)，但是，运动后1至3天的迟发性肌肉酸痛 (简称DOMS)现象，根本就与乳酸的形成没有显著关联。
开始运动的初期，由于能量需求的时间效率提高，肌肉不得不透过糖解作用产生乳酸的方式来迅速产生能量，此时血乳酸的浓度即会显著的上升；如果，运动的强度不高，几分钟后，肌纤维中粒腺体的氧化作用即会活化，此时，糖解作用的要求降低，血乳酸即不会再上升，甚至会有下降的情形出现。通常，非最大运动时的乳酸产生和移除速率，可以达到安静休息时的3至5倍。而且，在不同运动强度下，血乳酸浓度也常能维持不同浓度的稳定状态。
对于一般社会大众而言，如果长期没有进行适当强度的运动，不仅不会产生大量的乳酸，对于乳酸的排除能力也会降低，当人体在特殊的状况下 (例如被狗追) ，需要进行比较激烈的运动时，乳酸排除能力不足的缺点即会显现，体力不济的危机(被狗咬)即会浮现。
对于运动选手而言，通过激烈运动下乳酸大量产生的现象，达成提升乳酸排除能力的效果，正是中长距离跑步选手的重要课题。例如多次1000公尺跑步的间歇训练、70%速度跑300公尺后全速跑100公尺、60%速度跑 350公尺后全速跑50公尺等训练方式，都可以达成提升乳酸排除能力的效果。
运动后的休息方式，也会显著影响乳酸的排除效率。由于，运动时产生的乳酸，在运动结束后，大约有75％会成为有氧能量代谢的来源，只有25％左右会由肝脏与肾脏再储存。因此，运动后若以慢跑或其它轻松的运动方式 (强度为最大摄氧量的35％至65％左右) ，进行整理运动，不但可以加速血乳酸送到肝脏储存与氧化的反应，而且还能够增加心脏与工作肌利用乳酸做为燃料的量，确实提升运动后血乳酸的排除效率。
3、血液透析
血液透析是一种能代替部分肾功能，清除血液中有害物质，纠正体内电解质与维持酸碱平衡的体外血液透析装置。
①透析原理 血液透析俗称“人工肾”，即将血液与透析液分置于一人工合成的半透膜两侧，利用各自不同的浓度和渗透压互相进行扩散和渗透的治疗方法。血液透析可将患者体内多余水及代谢废物排出体外，并从透析液中吸收机体缺乏的电解质及碱基，以达到纠正水电解质及酸碱平衡的目的。
②透析过程 透析开始时，将患者的血液经血管通路导入动脉管道、去泡器，到达秀析器。血液和透析液借助于透析器内的半透膜进行逆流交换，交换后的透析液进入废液槽被弃去，而被“净化”的血液经过去泡器、静脉管道从静脉血管通路重新输入患者体内，以达到“清洗”的目的。
③适应症 急性肾功能衰竭、慢性肾功能衰竭、急性药物毒物中毒。
④血管通路的建立 一般建立动一静脉内瘘及动一静脉外瘘。使用时间 术后3至5日即可使用，急症可马上使用。 在术后3至6周后使用，否则易形成血肿，缩短使用寿命。
⑤肝素的使用 血液秀析过程中，肝素为临床常用抗凝剂，可防止血液在透析器等体外管道中凝集。肝素静脉注射后5分钟可产生全身抗凝作用，4～6小时排尽。
《内环境稳态的重要性》 练习
1．下列说法不正确的是（ ）
A．内环境的各种化学成分和理化性质在不断发生变化
B．尽管外界环境的气温波动范围较大，但健康人的体温始终接近37oC
C．内环境稳态是人体进行生命活动的必要条件
D．人体维持内环境稳态的能力是无限的
2．下列有关稳态的叙述中，正确的是 A．稳态主要是机体通过各个器官、系统的协调活动来维持的 B．稳态是机体在神经系统的调节下，通过各个器官、系统的协调活动来共同维持的 C．在正常情况下，内环境的各项理化性质是保持不变的 D．在正常情况下，内环境的各项理化性质是经常处于变动之中的，但都保持在适宜的范围内
3．下列各项中不属于影响稳态的因素是 A．温度 B．酶 C．pH值 D．渗透压
4．稳态的生理意义是 （ ）
A．使体温维持相对恒定 B．使体液的PH保持相对稳定
C．使内环境的渗透压处于相对平衡 D．是机体进行正常生命活动的必要条件
5．内环境的稳态是指（ ）
A、由于血浆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、免疫的调节下，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、正常机体在神经系统、体液、免疫的调节下，通过各器官、系统的协调活动，共同维持内环境的相对稳定状态
6．关于人体内环境中pH调节叙述不正确的是 （ ）
A．人体血液的pH通常在7～7.53之间
B．血液中乳酸过多时，就与NaHCO3发生反应，生成乳酸钠和H2CO3
C．血液中Na2 CO3过多时，就与H2CO3结合形成NaHCO3
D．血液中CO2过多会刺激神经中枢，促进呼吸活动将CO2排出
7．从事高温作业的人，应多喝一些淡盐水，是为了 （ ）
A．维持水分的代谢平衡 B．降温、维持体温恒定
C．维持内环境成分的相对稳定 D．提高体内的免疫力
8．下列不是由于人体内环境成分发生明显变化而引起的病症是（ ）
A．浮肿 B．手足抽搐
C．贫血 D．尿毒症
9．长期营养不良，血浆蛋白质降低，会引起组织水肿，其原因是（ ）
A．血浆渗入组织的速度降低
B．组织液回渗的速率降低
C．淋巴生成速率降低
D．淋巴循环受阻
10．肾小管与其周围毛细血管之间的水分交换是通过渗透作用完成的。如果流经肾小管的原尿中，葡萄糖浓度明显增高，并且不能完全被肾小管吸收，那么，最终排出的尿液量将会（ ）
A．增加 B．减少 C．不变 D．不能确定
11．某人患急性肠胃炎引起腹泻，医生给予补充生理盐水，其首要目的是（ ）
A．提供能量
B．供给营养
C．维持内环境水分稳定
D．维持内环境无机盐稳定
12．人工肾能部分替代真正的肾脏起作用。患者的血液在中空纤维中向一侧流动，一种称为透析液的水溶液在中空纤维外向相反方向流动(如下图)。血液中的小分子废物通过血液透析膜(中空纤维壁)进人到透析液中。血液从患者臂部或腿部的血管通路流人人工肾，经过人工肾得到净化后，又流回静脉。
A．为了防止蛋白质类等有用的物质随着废物离开血液，透析液中的蛋白质类等有用的物质应与血液中的基本相同
B．为了防止某些盐类等有用的物质随着废物离开血液，透析液中的酸碱度和渗透压应与血液中的基本相同
C．患者的血液要流经人工肾许多次之后，才能除去大部分的小分子废物
D．由于血液与透析液中的物质存在浓度差，患者的血液流经人工肾之后，大部分的小分子废物被除去
13．血液的pH保持在7.35～7.45是非常重要的，血液中存在三种缓冲体系，并以此来维持这个pH变化范围。这些体系中最重要的是碳酸氢根离子碳酸缓冲体系。这个体系可以用下面的方程式来表示：
根据给出的这个方程式，不正常的呼吸方式可以导致血液中酸—碱的不平衡，导致呼吸酸中毒（pH过低）和呼吸碱中毒（pH过高）。
14．用插管插入到青蛙心的心室中，制备带神经的博动的离体青蛙心（见右图）。插管内的液体是任氏液（能够维护青蛙心跳动的生理溶液），心脏内的血液已被任氏液代替，插管内的任氏液液面随青蛙心的收缩与舒张而上下移动。已知刺激支配蛙心甲的神经，会引起心跳减慢减弱。试利用下述材料和用具，设计一个简单的实验，证明神经受刺激后心室内存在引起青蛙心脏博动变化的某种物质。
实验材料和用具：2支吸管、2个带有与甲相同装置的离体青蛙心（乙和丙）、任氏液。
实验步骤、现象和结论：
当人体饮水不足、食物过咸时，人体的尿量会减少，产生这一现象的原因是在这种情况下，人体中会产生一种叫抗利尿激素的物质, 抗利尿激素能使肾小管的通透性增加，从而促进水分的吸收，使尿量减少。抗利尿激素对小白鼠和人具有相同的生理作用。为了验证“抗利尿激素具有减少尿液量的生理作用”，请以小白鼠为实验对象设计实验步骤，预测和解释实验应出现的结果，并写出实验结论。
（一）实验材料和用具：
正常实验小白鼠，生理盐水，用生理盐水配制的适宜浓度的抗利尿激素溶液，收集器具等。
（二）实验步骤：
（实验提示：采用腹腔注射给药，给药剂量不作实验设计要求；给药3小时内，用收集尿液的器具收集尿液。）
（1）实验前2天，给20只实验小白鼠断水。
（三）实验结果的预测和结论：
16．有一句俗话说“有事别慌，尿屎拉光”意思是说不要过长时间憋着尿和大便。请你以“尿屎在人体内停留时间过长，不利于身体健康”为课题，组成研究性学习小组开展研究性学习。目的：通过研究能解释这句俗话所蕴含的科学道理。
形式：（1）可以上网查资料；也可以查找有关书籍资料
（2）可以去医学院校等有关机构进行采访。
（3）可以请有关部门的老师、学者或专家做专题科普讲座。
成果：办专刊展示个人或小组整理的资料，供大家交流使用。
参考答案
1．D 2．D 3．B 4．D 5．D 6．A 7．C 8．C 9．B 10．A 11．C 12．A（提示：人工肾利用生物膜的选择透过性，大分子不能通过。通过血液与透析液之间的渗透交换使患者血液实现更新。）
13．因为太快、太深的过度呼吸运动使得肺泡内CO2浓度大大降低，从而加快了肺部血液中的CO2过多地扩散进入肺泡，排出体外，使上述平衡向左移动，血液中的H+浓度减少，pH增大，从而导致呼吸碱中毒。相反，太浅的过度呼吸，使得肺泡内CO2浓度增大，上述平衡将向右移动，血液中的H+浓度增大，pH减少，从而导致呼吸酸中毒。
14．实验设计时要注意一定要使神经兴奋后再取液，并要有对照组。答案：实验步骤：
（1）吸取任氏液或刺激神经前的蛙心甲内的任氏液，加入到离体蛙心乙中，蛙心博动没有变化
（2）吸取刺激神经后的蛙心甲内任氏液，加入到蛙心丙中，引起离体蛙心丙的博动减弱减慢。
结论：由此证明，神经受刺激后，心室腔内确实存在引起心脏膊动变化的某种物质。
15．（二）（1）取健康、发育良好、体重相当的、实验前2天断水处理的小鼠20只，随机平分为2组，标记为A组、B组。
（2）给A组鼠腹腔注射抗利尿激素的生理盐水溶液。B组鼠腹腔注射等量生理盐水。施药后喂等量且适量的水。
（3）A、B组鼠在相同且适宜的条件下饲养。用收集尿液的器具收集尿液。
（4）收集3小时内两组小白鼠的尿液。比较A、B组鼠尿量。
（三）实验结论：A组鼠（实验鼠）尿液量明显较少。是抗利尿激素具有减少尿液量的生理作用所引起的。
16．略
课件33张PPT。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内环境是细胞与外界进行物质交换的媒介74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36.7～37 ℃（平均为37.2 ℃），腋窝温度为36.0～37.4 ℃（平均为36.8 ℃），直肠温度为36.9～37.9 ℃（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。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NaH2PO4/Na2HPO4，其中NaH2PO4溶液呈酸性，当加入少量NaOH时，可以中和OH-；Na2HPO4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NaH2PO4/Na2HPO4、H2CO3/NaHCO3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C02和水。血液中的C02增多会刺激呼吸中枢，使呼吸运动增强，增加通气量，从而将C02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。? 2．C。? 3．D。
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。
