内容正文:
第1章 人体的内环境与稳态
第2节
2023年6月23日(26-35℃) 上午内蒙古包头
马拉松鸣枪计3万名跑友开跑。由于气
温较高虽身着短裤短袖但不少选手出现
严重脱水,全身无力倒在路边,救护人
员对其紧急救助。
20
21
年
马拉松运动员为什么要服用排酸片呢?
——关于饮食习惯的调查——
吃饭口味重的 吃饭口味清淡的
重 清
容易引发高血压等疾病 破坏机体的内环境平衡
学习目标:
1.内环境稳态?重要意义?
2.稳态调节的机制是什么?
3.日常生活中,如何更好地
维持内环境的稳态?
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。
北京市医疗机构临床检验结果报告单
肝功能
血糖
心肌功能
肝功能
血脂
高血糖
高血脂
化验单上可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葡萄糖、糖化血清蛋白含量超标,可能是糖尿病;
②甘油三脂超标,可能是高脂血症,易并发冠心病、动脉粥样硬化等。
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。
1.为什么血液的生化指标能够反映出人体的机体的健康状况?
血液生化指标指血液中各种化学成分具体含量,包括多种代谢产物
含量。健康机体一般处于正常范围,当某一项生理功能产生了障碍
之时,检测值超出了正常的范围。
2.为什么每种成分的参考值都有一个变化范围?
(1)内环境中各种化学成分含量不是恒定不变的,而是在一定范
围内波动,内环境稳定是一种动态相对稳定。
(2)不同个体存在一定差异。
随外界环境变化和体内细胞代谢活动进行,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。
细胞代谢产
生酸性、碱
性物质,如
碳酸等;
人和动物吃的
食物代谢后也
会产生一些酸
性或碱性物质。
pH
pH发生变化的原因
一、内环境的动态变化
这些物质进入内环境中,会使机体的pH发
生怎样变化?生物机体将如何维持pH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。
模拟生物体维持pH的稳定
在溶液中加入酸或碱,缓冲对(如HPO4
2-/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。
实验原理
实验目的
对比实验法
自变量 因变量
酸或碱溶液
生物材料 缓冲液
酸或碱溶液
自来水
酸或碱溶液
模拟生物体维持pH的稳定
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、物质的量浓度为0.1mol/L的NaOH、pH为7的磷酸盐
缓冲液、肝匀浆(尝试用不同的生物材料:如动物血浆、用2—5倍水稀释的鸡蛋
清或马铃薯匀浆)
材料用具
pH计
方法步骤
材料
加入0.1mol/L HCl 加入0.1 mol/L 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
(1)测酸对自来水pH的影响
①将25mL自来水倒入50mL烧杯中。
③加入酸并
测pH变化
a.一次加1滴0.1mol/L的HCl轻轻摇动。
b.每加5滴测一次pH,重复这一步,直到加入30滴为止。
c.将pH测定结果记入表中。
①充分冲洗烧杯并向其中加入25mL自来水,测定并记录起始的pH。
②如步骤(1)中③,逐滴加入0.1mol/L的NaOH溶液,测定并记录pH。
(2)测碱对自来水pH的影响
②用pH计或pH试纸测试起始的pH,并记录。
1. 画记录表
2.测自来水pH的变化
6.8 6.5 6.3 6.0 5.0 4.1 3.8 7.0 8.8 9.4 10.0 10.5 11.0 9.8
模拟生物体维持pH的稳定
模拟生物体维持pH的稳定
3.测酸、碱对缓冲液pH的变化
充分冲洗烧杯,用缓冲液代替自来水,重复2中步骤,记录结果。
4.测酸、碱对肝匀浆pH的变化
充分冲洗烧杯,用肝匀浆代替自来水,重复2中步骤,记录结果。
方法步骤
材料
加入0.1mol/L HCl 加入0.1 mol/L 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
6.8 6.5 6.3 6.0 5.0 4.1 3.8 7.0 8.8 9.4 10.0 10.5 11.0 9.8
7.0 7.0 6.8 6.6 6.5 6.4 6.3 7.0 7.2 7.3 7.8 8.0 8.2 7.5
6.4 6.2 6.1 6.0 6.0 5.9 5.9 6.3 6.4 6.5 6.7 6.8 7.0 6.7
5.绘制曲线
根据所得数据,以酸或碱的滴数为横坐标,以pH为纵坐标,画出各实验中pH变化的曲线。
模拟生物体维持pH的稳定
清水组 缓冲液组 肝匀浆组
材料
加入0.1mol/L HCl 加入0.1 mol/L 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
6.8 6.5 6.3 6.0 5.0 4.1 3.8 7.0 8.8 9.4 10.0 10.5 11.0 9.8
7.0 7.0 6.8 6.6 6.5 6.4 6.3 7.0 7.2 7.3 7.8 8.0 8.2 7.5
6.4 6.2 6.1 6.0 6.0 5.9 5.9 6.3 6.4 6.5 6.7 6.8 7.0 6.7
方法步骤 三次测量,取平均值
标准对照 空白对照
模拟生物体维持pH的稳定
6.尝试用不同生物材料代替肝匀浆完成实验
实验对象:动物血浆、用2-5倍水稀释鸡蛋清、马铃薯匀浆、黄瓜匀浆
白醋、柠檬汁、苏打、小苏打
因变量:
居家自主实验方案
探究酸性和碱性物质进入体内,生物体pH变化
注意:①酸、碱具腐蚀性,勿直接接触皮肤,注意安全;
②实验器材与饮食用具分开,生熟分开,使用后及时消杀
自变量: — 酸性、碱性物质
— 生物体pH的变化 天然酸碱指示剂(花青素)
以富含花青素的紫甘蓝汁作为酸碱指示剂
(在酸性条件下呈粉色,在碱性条件下呈绿色)
模拟生物体维持pH的稳定
实验结论
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
根据模拟实验的结果,尝试构建机体维持pH稳定机制的模式图
缓冲对:
(主要)HCO3
- /
H2CO3
(次要) HPO4
2-/H2PO4
-
泌尿系统
呼吸系统
消化
系统
血液循
环系统
模拟生物体维持pH的稳定
实验结论
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
根据模拟实验的结果,尝试构建机体维持pH稳定机制的模式图
HCO3
-/H2CO3 缓冲对: HPO4
2-/H2PO4
-
缓冲对:
溶液中酸性物质增加时:
溶液中碱性物质增加时:
HPO4
2- + H+ → H2PO4
-
H2PO4
-
+ OH
- →HPO4
2- + H2O
乳酸+ NaHCO3→乳酸钠 + H2CO3
OH- + H2CO3→HCO3
- + H2O
CO2 + H2O
溶液中酸性物质增加时:
溶液中碱性物质增加时:
内环境其他化学成分和理化性质也维持一定范围?
36.5 36.8 36.7 36.9 36.8 36.7 36.8 36.7
成员
上午
6h
上午
9h
中午
12h
下午
3h
傍晚
6h
晚上
9h
母亲
37.0
℃
37.2
℃
37.3
℃
37.4
℃
37.2
℃
37.1
℃
父亲
36.8
℃
37.0
℃
37.1
℃
37.3
℃
37.1
℃
36.9
℃
自己
37.1
℃
37.3
℃
37.4
℃
37.5
℃
37.3
℃
37.1
℃
. .
. . . .
.
. .
. .
.
. .
. . .
体温
时间 36.8
37.0
37.2
37.4
6 9 12 15 18 21
自己
母亲
父亲
说明不同人的体
温,会因年龄、
性别不同存在微
小差异
说明同一个人的
体温在一天不同
时间也有变化幅
度一般不超过1℃
结论:尽管环境气温波动较大,但健康人腋窝温度始终变化不大。
健康人的体温始终接近____ ℃,且处于_________中。 37.0 动态平衡
不仅体温如此,健康人的内环境的每一种成分(血糖、血脂等)
和理化性质(渗透压等)都是不断变化的,但都处于一定范围内
(动态平衡)。若某种成分含量高于过低于参考值,则预示机体
可能处于不健康状态。
一、内环境的动态变化
人体血浆渗透压约770KPa。食物过咸使血浆渗透压升高,组织细胞渗透失水,,导致口干舌燥。
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作 内环境稳
态
内环境这种动态平衡是通过机体的调节作用实现的
无论春夏秋冬,风云变幻,
它却总是轻波微澜。
一、内环境的动态变化
前提 手段
目的
二、对稳态调节机制的认识
稳态维持:在多器官、系统协调配合下实现“来源”与“去路”平衡
产热 散热
二、对稳态调节机制的认识
1.各个器官、系统协调一致地正常运行是维持内环境稳态的基础。
2.如果某种器官出现功能障碍,就会稳态失调。
二、对稳态调节机制的认识 尿毒症
肾功能衰竭时,造成细胞代谢产生代谢废物在内环境中积累,“水、
电解质、酸碱代谢紊乱”以及“蛋白质、糖类、脂肪和维生素代谢
紊乱”可出现全身水肿、尿素氮升高、呕吐等一系列症状,严重会
引起死亡。治疗尿毒症方法有血液透析法、腹膜透析法和肾移植法。
内环境保持稳
定主要依赖神
经系统的调节
内环境稳态是在
神经-体液调节的
共同作用下实现的
神经-体液-免疫调节网络
是机体维持稳态的主要调
节机制
19世纪 20世纪 当代
贝尔纳 坎农 普遍认为
Why?
二、对稳态调节机制的认识 内环境的稳态会不会出现失调的情形呢?
清除内环境中异物、
病原微生物等
二、对稳态调节机制的认识 失温
失温是指人体热量流失大于热量补给,从而造成
人体核心区温度降低,并产生一系列寒颤、迷茫、
心肺功能衰竭等症状,甚至最终造成死亡的病症。
一般来说,如果人体的核心温度低于35度,就是
医学上的失温,也就是低体温。
二、对稳态调节机制的认识
高温(34℃以上)或强辐射(特别是湿度大、无风)环境下,体温
调节失衡和水盐代谢紊乱会产生以心血管和中枢神经系统功能障碍
为主要表现的急性综合病征,即中暑(热射病)
中暑
炎炎夏季在高温环
境中从事体力劳动
的人,最容易发生
中暑。严重中暑会
使体温超过40℃,
病死率比较高。
发高热
病人感觉头晕、厌食、四肢无力等。
同学们有过经历高热最严重时的感受是什么?体温过
高时为什么要采取物理降温或药物降温的措施?
对于6个月至4岁幼儿来说,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,
因此应该注意及时采用物理方法或服用药物来退烧降温。
发高烧时,各种酶的活性发生变化。
代谢紊乱
引起机体功能异常。
严重可诱发器官功能不全或组织损伤。
二、对稳态调节机制的认识
援藏技术人员到青藏高原出现头痛、乏力、心跳加快甚至血压升高等症状
高原反应
高原空气稀薄,大气压和氧分压低,使体内缺
氧。说明外界环境变化会影响内环境稳态。
二、对稳态调节机制的认识
空调病
• 夏天时,空调房间与室外的温差较大,如果经常进
出空调房间,就会出现咳嗽、头痛、流鼻涕等感冒
症状。
• 如果在温度较低的空调房间呆的时间过长,就会引
起关节酸痛或颈僵背硬、腰沉臀重、肢痛足麻、头
晕脑胀等。
• 由于空气不好,如果呆得太久,容易使人头晕目眩。
• 这些症状就是空调综合征,俗称空调病。
• 空调病的主要表现为:感冒、过敏、风湿痛、黏膜
干燥、紧张、烦躁、注意力难以集中、头痛,等等。
二、对稳态调节机制的认识
严重腹泻 二、对稳态调节机制的认识
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?
大量出汗或严重腹泻后,如果只喝水,不补充盐,内环境渗透压会变小。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。
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
人体维持稳态的调节能力是有一定限度的
外界环
境变化
激烈
内
环
境
功能
障碍
二、对稳态调节机制的认识
注意:
①内环境达到稳态时,人未必不得病(如遗传病患者、植物人等)
②内环境稳态遭破坏时,代谢速率未必下降(如有可能导致代谢速率上升)
第1章 人体的内环境与稳态
第2节
2023年6月23日(26-35℃) 上午内蒙古包头马拉松鸣枪计3万名跑友开跑。由于气温较高虽身着短裤短袖但不少选手出现严重脱水,全身无力倒在路边,救护人员对其紧急救助。
2021年
马拉松运动员为什么要服用排酸片呢?
——关于饮食习惯的调查——
吃饭口味重的
吃饭口味清淡的
重
清
容易引发高血压等疾病
破坏机体的内环境平衡
学习目标:
1.内环境稳态?重要意义?
2.稳态调节的机制是什么?
3.日常生活中,如何更好地
维持内环境的稳态?
4
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。
北京市医疗机构临床检验结果报告单
肝功能
血糖
心肌功能
肝功能
血脂
高血糖
高血脂
化验单上可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葡萄糖、糖化血清蛋白含量超标,可能是糖尿病;
②甘油三脂超标,可能是高脂血症,易并发冠心病、动脉粥样硬化等。
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。
1.为什么血液的生化指标能够反映出人体的机体的健康状况?
血液生化指标指血液中各种化学成分具体含量,包括多种代谢产物含量。健康机体一般处于正常范围,当某一项生理功能产生了障碍之时,检测值超出了正常的范围。
2.为什么每种成分的参考值都有一个变化范围?
(1)内环境中各种化学成分含量不是恒定不变的,而是在一定范围内波动,内环境稳定是一种动态相对稳定。
(2)不同个体存在一定差异。
随外界环境变化和体内细胞代谢活动进行,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。
细胞代谢产生酸性、碱性物质,如碳酸等;
人和动物吃的食物代谢后也会产生一些酸性或碱性物质。
pH
pH发生变化的原因
一、内环境的动态变化
这些物质进入内环境中,会使机体的pH发生怎样变化?生物机体将如何维持pH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。
模拟生物体维持pH的稳定
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。
实验原理
实验目的
对比实验法
自变量
因变量
酸或碱溶液
生物材料
缓冲液
酸或碱溶液
自来水
酸或碱溶液
模拟生物体维持pH的稳定
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、物质的量浓度为0.1mol/L的NaOH、pH为7的磷酸盐缓冲液、肝匀浆(尝试用不同的生物材料:如动物血浆、用2—5倍水稀释的鸡蛋清或马铃薯匀浆)
材料用具
pH计
方法步骤
材料 加入0.1mol/L HCl 加入0.1 mol/L 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
(1)测酸对自来水pH的影响
①将25mL自来水倒入50mL烧杯中。
③加入酸并测pH变化
a.一次加1滴0.1mol/L的HCl轻轻摇动。
b.每加5滴测一次pH,重复这一步,直到加入30滴为止。
c.将pH测定结果记入表中。
①充分冲洗烧杯并向其中加入25mL自来水,测定并记录起始的pH。
②如步骤(1)中③,逐滴加入0.1mol/L的NaOH溶液,测定并记录pH。
(2)测碱对自来水pH的影响
②用pH计或pH试纸测试起始的pH,并记录。
1. 画记录表
2.测自来水pH的变化
6.8
6.5
6.3
6.0
5.0
4.1
3.8
7.0
8.8
9.4
10.0
10.5
11.0
9.8
模拟生物体维持pH的稳定
模拟生物体维持pH的稳定
3.测酸、碱对缓冲液pH的变化
充分冲洗烧杯,用缓冲液代替自来水,重复2中步骤,记录结果。
4.测酸、碱对肝匀浆pH的变化
充分冲洗烧杯,用肝匀浆代替自来水,重复2中步骤,记录结果。
方法步骤
材料 加入0.1mol/L HCl 加入0.1 mol/L 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
6.8
6.5
6.3
6.0
5.0
4.1
3.8
7.0
8.8
9.4
10.0
10.5
11.0
9.8
7.0
7.0
6.8
6.6
6.5
6.4
6.3
7.0
7.2
7.3
7.8
8.0
8.2
7.5
6.4
6.2
6.1
6.0
6.0
5.9
5.9
6.3
6.4
6.5
6.7
6.8
7.0
6.7
5.绘制曲线
根据所得数据,以酸或碱的滴数为横坐标,以pH为纵坐标,画出各实验中pH变化的曲线。
模拟生物体维持pH的稳定
清水组
缓冲液组
肝匀浆组
材料 加入0.1mol/L HCl 加入0.1 mol/L 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
6.8
6.5
6.3
6.0
5.0
4.1
3.8
7.0
8.8
9.4
10.0
10.5
11.0
9.8
7.0
7.0
6.8
6.6
6.5
6.4
6.3
7.0
7.2
7.3
7.8
8.0
8.2
7.5
6.4
6.2
6.1
6.0
6.0
5.9
5.9
6.3
6.4
6.5
6.7
6.8
7.0
6.7
方法步骤
三次测量,取平均值
标准对照
空白对照
模拟生物体维持pH的稳定
6.尝试用不同生物材料代替肝匀浆完成实验
实验对象:动物血浆、用2-5倍水稀释鸡蛋清、马铃薯匀浆、黄瓜匀浆
白醋、柠檬汁、苏打、小苏打
因变量:
居家自主实验方案
探究酸性和碱性物质进入体内,生物体pH变化
注意:①酸、碱具腐蚀性,勿直接接触皮肤,注意安全;
②实验器材与饮食用具分开,生熟分开,使用后及时消杀
自变量:
— 酸性、碱性物质
— 生物体pH的变化
天然酸碱指示剂(花青素)
以富含花青素的紫甘蓝汁作为酸碱指示剂
(在酸性条件下呈粉色,在碱性条件下呈绿色)
模拟生物体维持pH的稳定
实验结论
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
根据模拟实验的结果,尝试构建机体维持pH稳定机制的模式图
缓冲对:
(主要)HCO3- / H2CO3
(次要) HPO42-/H2PO4-
泌尿系统
呼吸系统
消化系统
血液循环系统
模拟生物体维持pH的稳定
实验结论
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
根据模拟实验的结果,尝试构建机体维持pH稳定机制的模式图
HCO3-/H2CO3 缓冲对:
HPO42-/H2PO4- 缓冲对:
溶液中酸性物质增加时:
溶液中碱性物质增加时:
HPO42- + H+ → H2PO4-
H2PO4- + OH- →HPO42- + H2O
乳酸+ NaHCO3→乳酸钠 + H2CO3
OH- + H2CO3→HCO3- + H2O
CO2 + H2O
溶液中酸性物质增加时:
溶液中碱性物质增加时:
内环境其他化学成分和理化性质也维持一定范围?
36.5
36.8
36.7
36.9
36.8
36.7
36.8
36.7
成员 上午
6h 上午
9h 中午12h 下午
3h 傍晚
6h 晚上
9h
母亲 37.0℃ 37.2℃ 37.3℃ 37.4℃ 37.2℃ 37.1℃
父亲 36.8℃ 37.0℃ 37.1℃ 37.3℃ 37.1℃ 36.9℃
自己 37.1℃ 37.3℃ 37.4℃ 37.5℃ 37.3℃ 37.1℃
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
体温
时间
36.8
37.0
37.2
37.4
6
9
12
15
18
21
自己
母亲
父亲
说明不同人的体温,会因年龄、性别不同存在微小差异
说明同一个人的体温在一天不同时间也有变化幅度一般不超过1℃
结论:尽管环境气温波动较大,但健康人腋窝温度始终变化不大。
健康人的体温始终接近____ ℃,且处于_________中。
37.0
动态平衡
不仅体温如此,健康人的内环境的每一种成分(血糖、血脂等)和理化性质(渗透压等)都是不断变化的,但都处于一定范围内(动态平衡)。若某种成分含量高于过低于参考值,则预示机体可能处于不健康状态。
一、内环境的动态变化
人体血浆渗透压约770KPa。食物过咸使血浆渗透压升高,组织细胞渗透失水,,导致口干舌燥。
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作
内环境稳态
内环境这种动态平衡是通过机体的调节作用实现的
无论春夏秋冬,风云变幻,
它却总是轻波微澜。
一、内环境的动态变化
前提
手段
目的
二、对稳态调节机制的认识
稳态维持:在多器官、系统协调配合下实现“来源”与“去路”平衡
产热
散热
二、对稳态调节机制的认识
1.各个器官、系统协调一致地正常运行是维持内环境稳态的基础。
2.如果某种器官出现功能障碍,就会稳态失调。
二、对稳态调节机制的认识
尿毒症
肾功能衰竭时,造成细胞代谢产生代谢废物在内环境中积累,“水、电解质、酸碱代谢紊乱”以及“蛋白质、糖类、脂肪和维生素代谢紊乱”可出现全身水肿、尿素氮升高、呕吐等一系列症状,严重会引起死亡。治疗尿毒症方法有血液透析法、腹膜透析法和肾移植法。
内环境保持稳定主要依赖神经系统的调节
内环境稳态是在
神经-体液调节的共同作用下实现的
神经-体液-免疫调节网络是机体维持稳态的主要调节机制
19世纪
20世纪
当代
贝尔纳
坎农
普遍认为
Why?
二、对稳态调节机制的认识
内环境的稳态会不会出现失调的情形呢?
清除内环境中异物、病原微生物等
二、对稳态调节机制的认识
失温
失温是指人体热量流失大于热量补给,从而造成人体核心区温度降低,并产生一系列寒颤、迷茫、心肺功能衰竭等症状,甚至最终造成死亡的病症。一般来说,如果人体的核心温度低于35度,就是医学上的失温,也就是低体温。
二、对稳态调节机制的认识
高温(34℃以上)或强辐射(特别是湿度大、无风)环境下,体温调节失衡和水盐代谢紊乱会产生以心血管和中枢神经系统功能障碍为主要表现的急性综合病征,即中暑(热射病)
中暑
炎炎夏季在高温环境中从事体力劳动的人,最容易发生中暑。严重中暑会使体温超过40℃,病死率比较高。
发高热
病人感觉头晕、厌食、四肢无力等。
同学们有过经历高热最严重时的感受是什么?体温过高时为什么要采取物理降温或药物降温的措施?
对于6个月至4岁幼儿来说,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,因此应该注意及时采用物理方法或服用药物来退烧降温。
发高烧时,各种酶的活性发生变化。
代谢紊乱
引起机体功能异常。
严重可诱发器官功能不全或组织损伤。
二、对稳态调节机制的认识
援藏技术人员到青藏高原出现头痛、乏力、心跳加快甚至血压升高等症状
高原反应
高原空气稀薄,大气压和氧分压低,使体内缺氧。说明外界环境变化会影响内环境稳态。
二、对稳态调节机制的认识
空调病
夏天时,空调房间与室外的温差较大,如果经常进出空调房间,就会出现咳嗽、头痛、流鼻涕等感冒症状。
如果在温度较低的空调房间呆的时间过长,就会引起关节酸痛或颈僵背硬、腰沉臀重、肢痛足麻、头晕脑胀等。
由于空气不好,如果呆得太久,容易使人头晕目眩。
这些症状就是空调综合征,俗称空调病。
空调病的主要表现为:感冒、过敏、风湿痛、黏膜干燥、紧张、烦躁、注意力难以集中、头痛,等等。
二、对稳态调节机制的认识
严重腹泻
二、对稳态调节机制的认识
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?
大量出汗或严重腹泻后,如果只喝水,不补充盐,内环境渗透压会变小。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。
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
人体维持稳态的调节能力是有一定限度的
外界环境变化
激烈
内环境
功能障碍
二、对稳态调节机制的认识
注意:
①内环境达到稳态时,人未必不得病(如遗传病患者、植物人等)
②内环境稳态遭破坏时,代谢速率未必下降(如有可能导致代谢速率上升)
内环境稳态失调引起的疾病
尿毒症
乳酸中毒
抽搐
血钙过低
化谢废物积累
02缺乏
pH失调
酸中毒、碱中毒
体温失调
发热、中暑
组织水肿
血浆中蛋白质含量降低
血糖平衡失调
低血糖、糖尿病
内环境
二、对稳态调节机制的认识
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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。例如,细胞代谢需要依靠氧化分解________来提供能量,只有________含量和血液中的________量保持在正常范围内,才能为这一反应提供充足的反应物。细胞代谢的进行离不开______,酶的活性又受温度、pH等因素的影响。只有温度、pH等都在适宜的范围内,酶才能正常地发挥________作用。由此可见,内环境稳态是机体进行__________________的必要条件。内环境稳态失调时,必将引起_________________。
葡萄糖
血糖
含氧
酶
催化
正常生命活动
细胞代谢紊乱
三、内环境稳态的重要意义
可防止机体中毒
维持细胞的正常形态和功能
保证酶活性正常
保证机体能量供应
血糖和氧
含量正常
体温、pH理化
性质相对稳定
渗透压相对稳定
代谢废物
正常排出
稳态意义
三、内环境稳态的重要意义
个体(生理)水平上——内环境的稳态
分子水平——基因表达的稳态、激素分泌 的稳态、酶活性的稳态
细胞水平——细胞分裂和分化的稳态
器官水平——心脏活动的稳态,消化腺分泌消 化液的稳态
群体水平——种群数量的变化存在稳态
生态系统——结构和功能的稳态(稳定性)
稳态概念的发展
在生命系统的各个层次上,普遍存在稳态
分子水平
细胞水平
器官水平
群体水平
内环境的稳态
实质
基础
机制
调节能力
稳态破坏的原因
意义
内环境的各种化学成分和理化性质保持相对稳定的状态。
人体各器官、系统协调一致地正常运行
神经-体液-免疫调节网络
有一定的限度
外界环境的变化过于剧烈;人体自身的调节功能出现障碍
机体进行正常生命活动的必要条件
课堂小结
一、概念检测
1. 稳态是生命系统的特征,也是机体存活的条件。判断下列与人体稳态有关的表述是否正确。
(1) 人吃进酸性或碱性的食物会使血浆pH发生紊乱。 ( )
(2) 有的人常吃咸鱼、咸菜,但他细胞外液的渗透压仍能保持相对稳定。 ( )
(3) 在正常情况下,一个人的体温是恒定不变的。 ( )
(4) CO2是人体细胞呼吸产生的废物,不参与维持内环境的稳态。 ( )
2. 在长跑比赛时,运动员的体内会发生复杂的生理变化,如机体大量产热、岀汗等。下列相关叙述正确的是 ( )
A. 大量产热会使体温急剧升高
B. 大量出汗会使血浆的pH下降
C. 大量出汗可使血浆渗透压降低
D. 大量出汗有利于机体体温的稳定
×
√
×
×
D
课堂小结
二、拓展应用
2017年,科学家研制了一个充满电解质溶液的大塑料袋,并用它来抚育早产的羊羔。羊羔在此“人造子宫”中待了4周。足月后,研究者发现,它们与在母羊子宫中待到足月出生的小羊一样健康。请你推测或搜集相关资料,从内环境稳态的角度分析:“人造子宫”必须具备哪些条件?
【提示】“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O2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CO2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。
2018年11月2日,美国圣地亚哥法庭判一个叫做“罗伯特欧阳”的人,赔偿一名癌症患者1.05亿美元。他就是大名鼎鼎的“酸碱体质理论”的创始人。并且当庭承认是骗局!
该理论的主要意思是:
①人体质有酸碱性之分,酸性体质是“万病之源”;
②人若要想健康,应多摄入碱性食物。
有的癌症患者受此理论影响,不去医院进行正规治疗,而寄希望于注射碱性物质以达到治愈目的。
摄入碱性食物能够改变内环境的pH吗?
“酸碱体质理论”中的观点你认同吗?
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