内容正文:
专题三 稳态与调节
微专题(八) 人体的内环境与稳态
高考考点:1.人体的内环境与稳态。2.血糖平衡调节、体温调节及水盐平衡调节的过程。
考点1 内环境及其稳态的调节
1.体液组成成分的判定
2.内环境及其稳态调节的要点
(1)内环境各成分的判断。
(2)组织水肿的原因。
(1)组织细胞直接与内环境进行物质交换,然后经内环境间接地与外界环境进行物质交换。
(2)组织液、淋巴液的成分和含量与血浆相近,但又不完全相同,最主要的差别在于血浆中含有较多蛋白质。
(3)与物质交换相关的器官有皮肤,系统有呼吸、循环、消化、泌尿四大系统。
(4)参与调节的系统有神经、内分泌、免疫三大系统。
1.(2024·河北卷,T7)某同学足球比赛时汗流浃背,赛后适量饮水并充分休息。下列相关叙述错误的是( )
A.足球比赛中支气管扩张,消化液分泌增加
B.运动所致体温升高的恢复与皮肤血流量、汗液分泌量增多相关
C.大量出汗后适量饮用淡盐水,有助于维持血浆渗透压的相对稳定
D.适量运动有助于减少和更好地应对情绪波动
解析 足球比赛中,交感神经活动占据优势,心跳加快,支气管扩张,但胃肠的蠕动和消化腺的分泌活动减弱,消化液分泌减少,A项错误;皮肤血流量增加和汗液分泌量增多都可以增加散热,运动所致体温升高的恢复与散热增多相关,B项正确;大量出汗后,机体丢失水分的同时还丢失了大量无机盐,因此,大量出汗后适量饮用淡盐水,有助于维持血浆渗透压的相对稳定,C项正确;积极建立和维系良好的人际关系、适量运动和调节压力都可以帮助我们减少和更好地应对情绪波动,D项正确。
答案 A
2.(2022·湖北卷,T19)人体中血红蛋白构型主要有T型和R型,其中R型与氧的亲和力约是T型的500倍,内、外因素的改变会导致血红蛋白—氧亲和力发生变化,如血液pH升高、温度下降等因素可促使血红蛋白从T型向R型转变。正常情况下,不同氧分压时血红蛋白氧饱和度变化曲线如图实线所示(血红蛋白氧饱和度与血红蛋白—氧亲和力呈正相关)。下列叙述正确的是( )
A.体温升高时,血红蛋白由R型向T型转变,实线向虚线2方向偏移
B.在肾脏毛细血管处,血红蛋白由R型向T型转变,实线向虚线1方向偏移
C.在肺部毛细血管处,血红蛋白由T型向R型转变,实线向虚线2方向偏移
D.剧烈运动时,骨骼肌毛细血管处血红蛋白由T型向R型转变,有利于肌肉细胞代谢
解析 由题意可知,R型血红蛋白与氧的亲和力更高,血红蛋白氧饱和度与血红蛋白—氧亲和力呈正相关,温度下降可促使血红蛋白从T型向R型转变,故体温升高时,血红蛋白由R型向T型转变,实线向虚线2方向偏移,A项正确;在肾脏毛细血管处血浆要为肾脏细胞提供氧气,血红蛋白由R型向T型转变,实线向虚线2方向偏移,B项错误;在肺部毛细血管处需要增加血红蛋白与氧气的亲和力,血红蛋白由T型向R型转变,实线向虚线1方向偏移,C项错误;剧烈运动时,骨骼肌细胞氧分压偏低,血红蛋白饱和度偏低,血红蛋白由R型向T型转变,这样便于释放氧气用于肌肉细胞进行细胞呼吸,D项错误。
答案 A
考题纵深进阶
判断正误与填充。
(1)细胞外液渗透压主要来源于Na+和Cl-。(2021·河北卷,T17) (√)
(2)淋巴管内的液体和汗腺导管内的液体都属于内环境。(经典高考题) (×)
(3)血浆蛋白进入组织液会引起组织肿胀。(经典高考题) (√)
(4)向实验狗的颈动脉内灌注高渗盐水后,则其血浆渗透压迅速升高,尿量减少。(经典高考题) (√)
(5)(经典高考题)在人体中,内环境的作用主要为①细胞生存的直接环境;②细胞通过内环境与外界环境进行物质交换。
维度 内环境组成及稳态调节(考查生命观念)
1.在远足活动中,小明脚掌上磨出了水疱,一段时间后又自行消失。下列相关叙述正确的是( )
A.水疱是淋巴液中的水大量渗到组织液后形成的
B.水疱中蛋白质含量和氧浓度高于血浆和淋巴液
C.水疱中液体的pH和渗透压均大于血浆和淋巴液
D.水疱消失主要是因为液体逐渐渗入毛细血管
解析 水疱中的液体主要是组织液,主要由血浆中的水大量渗出到组织液而形成,A项错误;水疱中的液体主要是组织液,含量最高的成分是水,蛋白质含量比血浆低,B项错误;水疱中液体的主要成分是组织液,血浆与组织液双向联系,组织液部分回流到淋巴液中,组织液的pH和渗透压均与血浆和淋巴液相差不大,C项错误;水疱中的液体主要是组织液,组织液大部分物质能够被重新吸收回血浆,也有少部分会流向淋巴液。因此,水疱消失主要是因为其中的液体逐渐渗入毛细血管,D项正确。
答案 D
“整体分析法”串联内环境稳态及调节机制
2.(2024·日照模拟)液体疗法是指通过补充(或限制)某些液体以维持机体体液平衡的治疗方法。临床上,常用5%葡萄糖溶液(血浆等渗溶液)、10%葡萄糖溶液、5%NaHCO3溶液等进行输液治疗。下列叙述错误的是( )
A.注射5%葡萄糖溶液会导致细胞外液渗透压升高
B.治疗低血糖时,10%葡萄糖溶液主要为机体提供能量
C.治疗酸中毒时,5%NaHCO3溶液能够维持机体的酸碱平衡
D.液体疗法能维持机体正常的体液含量和理化性质的相对稳定
解析 质量分数为5%的葡萄糖溶液与血浆渗透压相等,故注射一定量5%葡萄糖溶液后,血浆渗透压基本不变,A项错误。
答案 A
考点2 血糖平衡调节、体温调节和水盐平衡调节
1.体温调节
(1)体温调节方式是神经—体液调节。
(2)体温调节感受的刺激是温度的变化,冷觉与热觉形成的部位是大脑皮层,而体温调节的中枢是下丘脑。
(3)持续发烧但体温稳定时,并非产热大于散热,仍然是产热等于散热。
2.有关水盐平衡调节的核心点
(1)感受器——下丘脑渗透压感受器;调节中枢——下丘脑;渴觉中枢——大脑皮层。
(2)抗利尿激素的分泌部位:下丘脑;释放部位:垂体;作用:促进肾小管和集合管对水分的重吸收。
(3)醛固酮的调节作用。
细胞外液量减少、血钠含量降低肾上腺(皮质)醛固酮分泌增加
肾小管、集合管对Na+的重吸收维持血钠含量的稳定
3.掌握血糖调节的过程
(1)影响胰岛素分泌的信号分子有葡萄糖、神经递质和胰高血糖素;影响胰高血糖素分泌的信号分子有葡萄糖、神经递质和胰岛素。
(2)胰岛素、肾上腺素、胰高血糖素的分泌均没有分级调节,直接受下丘脑控制。
1.(2022·浙江6月选考,T14)大雪纷飞的冬天,室外人员的体温仍能保持相对稳定,其体温调节过程如图所示。
下列叙述错误的是( )
A.寒冷刺激下,骨骼肌不由自主地舒张以增加产热
B.寒冷刺激下,皮肤血管反射性地收缩以减少散热
C.寒冷环境中,甲状腺激素分泌增加以促进物质分解产热
D.寒冷环境中,体温受神经与体液的共同调节
解析 寒冷刺激下,机体通过增加产热和减少散热的方法维持体温的相对稳定,增加产热的措施包括骨骼肌不自主收缩(战栗)和甲状腺激素分泌增加等,减少散热的措施包括皮肤毛细血管收缩等;体温调节方式是神经—体液调节,故选A。
答案 A
2.(2022·湖北卷,T8改编)工作在一线的医护人员有时会长时间穿防护服,他们汗流浃背,饮水受限,尿量减少。下列关于尿液生成及排放的调节,叙述正确的是( )
A.抗利尿激素可以促进肾小管和集合管对NaCl的重吸收
B.医护人员紧张工作后大量饮用清水有利于快速恢复水—盐平衡
C.医护人员工作时高度紧张,排尿反射受到大脑皮层的抑制,排尿减少
D.医护人员工作时汗流浃背,抗利尿激素的分泌减少,水的重吸收增加
解析 抗利尿激素可以促进肾小管和集合管对水的重吸收,A项错误;医护人员因长时间穿防护服工作,汗流浃背、饮水受限的过程中丢失了水分和无机盐,故医护人员紧张工作后应适量饮用淡盐水,有利于快速恢复水—盐平衡,B项错误;排尿反射中枢位于脊髓,属于低级中枢,受控于高级中枢大脑皮层,故医护人员工作时高度紧张,排尿反射受到大脑皮层的抑制,排尿减少,C项正确;医护人员工作时汗流浃背,使细胞外液的渗透压升高,抗利尿激素的分泌增多,水的重吸收增加,排尿减少,D项错误。
答案 C
3.(2021·江苏卷,T21)正常人体在黎明觉醒前后肝脏生糖和胰岛素敏感性都达到高峰,伴随胰岛素水平的波动,维持机体全天血糖动态平衡,约50%的2型糖尿病患者发生“黎明现象”(黎明时处于高血糖水平,其余时间血糖平稳),是糖尿病治疗的难点。请回答下列问题:
(1)人体在黎明觉醒前后主要通过_______分解为葡萄糖,进而为生命活动提供能源。
(2)如图所示,觉醒后人体摄食使血糖浓度上升,葡萄糖经GLUT2以_______方式进入细胞,氧化生成ATP,ATP/ADP比值的上升使ATP敏感钾通道关闭,细胞内K+浓度增加,细胞膜内侧膜电位的变化为_______,引起钙通道打开,Ca2+内流,促进胰岛素以_______方式释放。
(3)胰岛素通过促进_______________、促进糖原合成与抑制糖原分解、抑制非糖物质转化等发挥降血糖作用,胰岛细胞分泌的__________能升高血糖,共同参与维持血糖动态平衡。
(4)2型糖尿病患者的靶细胞对胰岛素作用不敏感,原因可能有_______(填序号)。
①胰岛素拮抗激素增多 ②胰岛素分泌障碍 ③胰岛素受体表达下降 ④胰岛B细胞损伤 ⑤存在胰岛细胞自身抗体
(5)人体昼夜节律源于下丘脑视交叉上核SCN区,通过神经和体液调节来调控外周节律。研究发现SCN区REV-ERB基因节律性表达下降,机体在觉醒时糖代谢异常,表明“黎明现象”与生物钟紊乱相关。由此推测,2型糖尿病患者的胰岛素不敏感状态具有__________的特点,而______________________________可能成为糖尿病治疗研究新方向。
解析 (1)人体血糖的来源有:食物中糖类的消化吸收,肝糖原的分解和非糖物质转化为葡萄糖。人体在黎明觉醒前后主要通过肝糖原分解为葡萄糖,进而为生命活动提供能源。(2)分析题图可知,葡萄糖进入细胞是从高浓度到低浓度,需要载体(GLUT2),不需要能量,属于协助扩散;葡萄糖进入细胞,氧化生成ATP,ATP/ADP比值的上升使钾通道关闭,此时细胞膜内侧膜电位由负电位变为正电位。引起钙通道打开,Ca2+内流,促进胰岛素以胞吐的方式释放。(3)胰岛素是人体唯一的降血糖激素,能促进细胞摄取、利用(氧化分解)葡萄糖,促进糖原合成,抑制肝糖原分解和非糖物质转化为葡萄糖,从而使血糖浓度降低。胰岛细胞分泌的胰高血糖素能促进肝糖原的分解和非糖物质转化为葡萄糖,使血糖浓度升高,二者共同参与维持血糖动态平衡。(4)胰岛素拮抗激素增多会影响靶细胞对胰岛素的敏感性,使血糖升高,①正确;2型糖尿病患者的胰岛素水平正常,不存在胰岛素分泌障碍,②错误;胰岛素受体表达下降,靶细胞上胰岛素受体减少,会导致靶细胞对胰岛素作用不敏感,③正确;胰岛B细胞损伤会导致胰岛素缺乏,而2型糖尿病患者的胰岛素水平正常,④错误;存在胰岛细胞自身抗体会导致胰岛素分泌不足,而2型糖尿病患者的胰岛素水平正常,⑤错误。(5)研究发现SCN区REV-ERB基因节律性表达下降,机体在觉醒时糖代谢异常,表明“黎明现象”与生物钟紊乱相关。由此推测,2型糖尿病患者的胰岛素不敏感状态具有昼夜节律性,在觉醒时,糖代谢异常,出现“黎明现象”。由此,调节REV-ERB基因节律性表达可能成为糖尿病治疗研究新方向。
答案 (1)肝糖原 (2)协助扩散 由负变正 胞吐
(3)葡萄糖摄取、氧化分解 胰高血糖素 (4)①③
(5)昼夜节律 调节REV-ERB基因节律性表达
考题纵深进阶
判断正误与填充。
(1)胰岛素是唯一降低血糖的激素,胰高血糖素不是唯一升高血糖的激素。(2020·江苏卷,T12) (√)
(2)紧张时交感神经兴奋使血糖水平升高。(2023·广东卷,T8) (√)
(3)小肠吸收钙减少可导致细胞外液渗透压明显下降。(2023·湖北卷,T3) (×)
(4)血浆渗透压升高,抗利尿激素分泌增加,尿量生成减少。(2023·湖北卷,T5) (√)
(5)(经典高考题)正常人在饥饿且无外源能源物质摄入的情况下,与其在进食后的情况相比,血液中胰高血糖素与胰岛素含量的比值高,其原因是在饥饿时,由于血糖浓度较低使胰高血糖素分泌增加,胰岛素分泌量减少;而进食后正好相反。
维度一 体温调节和水盐平衡调节(考查科学思维)
1.2024年8月5日,中国男子4×100米混合泳接力队以3分27秒46的成绩夺得巴黎奥运会金牌,实现了中国代表团在该项赛事上长达40年等待的终结。在比赛过程中运动员的体内会有一系列的生理变化。下列叙述正确的是( )
A.游泳过程中主要的产热器官是肝脏和脑
B.游泳过程中,运动员体内CO2浓度的变化可通过神经系统来调节呼吸频率
C.运动员剧烈运动时产生的大量乳酸会通过肾脏直接排出体外
D.下丘脑—垂体—靶腺轴兴奋,促进肾上腺素的分泌,提高细胞代谢
解析 在安静状态下,人体主要通过肝、脑等器官的活动提供热量,运动时,主要的产热器官是骨骼肌,因此游泳过程中主要的产热器官是骨骼肌,A项错误;在游泳过程中,随着运动员体内代谢的加快,会产生更多的二氧化碳,这些二氧化碳会刺激呼吸中枢,通过神经系统来调节呼吸频率,以加快呼吸,排出更多的二氧化碳并吸入更多的氧气,这是人体的一种自我调节机制,B项正确;运动员在剧烈运动过程中,肌肉细胞会通过无氧呼吸产生一定量的乳酸,释放到内环境中,血浆中的缓冲物质碳酸氢钠可与乳酸结合形成乳酸钠和碳酸,乳酸钠可通过肾脏排出体外,而碳酸分解形成的CO2可通过呼吸系统排出,从而使机体维持内环境中pH的稳态,乳酸不会通过肾脏直接排出体外,C项错误;下丘脑—垂体—靶腺轴属于分级调节,肾上腺素的分泌直接受下丘脑的神经调节调控,不受垂体分泌激素的调控,D项错误。
答案 B
2.临床上,发热是指在致热原的作用下,机体体温调节中枢的“调定点”上移而引起的一种体温调节活动。机体在发热前后体温调节过程如图所示。下列有关说法正确的是
( )
A.接受冷热刺激的感受器位于下丘脑
B.阶段Ⅰ中体温低于“调定点”时,大脑皮层产生冷觉,皮肤血管收缩
C.当处于持续高温的阶段Ⅱ时,产热量一直等于散热量
D.由图可知发热是由于体温“调定点”上升,降温是由体温降低引起“调定点”降低
解析 接受冷热刺激的感受器一般位于皮肤等结构,下丘脑含体温调节中枢,A项错误;阶段Ⅰ中体温低于“调定点”时,冷觉感受器受到刺激并产生兴奋,大脑皮层产生冷觉,同时机体通过调节会增加产热,使皮肤血管收缩减少散热,B项正确;当处于持续高温的阶段Ⅱ时,体温在一定范围内波动,故产热量并非始终等于散热量,C项错误;由题图可知发热是由于体温“调定点”上升,而降温是由体温“调定点”降低引起的,D项错误。
答案 B
维度二 血糖平衡的调节(考查科学思维)
3.(2024·广州模拟)我国历次老年人糖尿病调查显示,≥50%的糖尿病患者调查前未予诊断,常见因糖尿病并发症或缺血性心脑血管病就诊时才确诊糖尿病。下列叙述错误的是( )
A.老年糖尿病患者知晓率、诊断率低,血糖控制水平低
B.老年糖尿病患者合并代谢异常比例高,心脑血管疾病、肺部感染、肾功能衰竭等是其主要病危原因
C.老年人胰岛功能下降,导致胰高血糖素分泌减少,不能将血糖降低到正常范围内
D.能量摄入过多、运动量过少和肥胖是2型糖尿病常见的危险因素
解析 由题意可知,≥50%的糖尿病患者调查前都未予诊断,说明老年糖尿病患者知晓率、诊断率低,A项正确;由“常见因糖尿病并发症或缺血性心脑血管病就诊时才确诊糖尿病”可知,老年糖尿病患者多因其他并发症而病危,B项正确;老年人胰岛功能下降,胰岛素分泌减少,不能将血糖降低到正常范围内,C项错误;能量摄入过多、运动量过少和肥胖是2型糖尿病常见的危险因素,D项正确。
答案 C
4.为了探究山药多糖是否具有降血糖作用,某研究人员以小鼠为实验材料进行了相关实验。按如表处理方式处理15天后,每组小鼠喂食等量馒头,不同时间测定的血糖浓度如表所示。下列分析正确的是( )
组别
小鼠状态
处理方式
血糖浓度/(mmol·L-1)
0分钟
60分钟
120分钟
A
健康
灌服生理盐水
6.43
8.67
7.14
B
糖尿病小鼠
灌服生理盐水
10.28
14.25
12.51
C
糖尿病小鼠
灌服山药多糖
7.31
10.38
8.14
D
糖尿病小鼠
灌服格列苯脲(降糖药物)
7.8
10.46
9.25
A.本实验的自变量是小鼠的健康状况和血糖检测的时间
B.本实验的实验组为C组和D组,对照组为A组和B组
C.依据上述结果可得出山药多糖降血糖的效果比格列苯脲更明显
D.山药多糖是通过促进胰岛素的分泌来降低血糖的
解析 本实验的自变量是小鼠的健康状况、血糖检测的时间和灌服的物质种类,A项错误;本实验的实验组为C组,对照组为A组、B组和D组,B项错误;C组与D组相比,C组降血糖效果更明显,因此山药多糖的降血糖效果优于格列苯脲,C项正确;从实验结果不能得出山药多糖能促进胰岛素分泌,D项错误。
答案 C
学科网(北京)股份有限公司
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