4.5 人体内废物的排出 课件-2024-2025学年人教版七年级生物下册

第四单元 人体生理与健康（一） 第五章 人体内废物的排出 大气污染 复习旧知 1.心脏是一个主要由_________构成的______的器官。心脏的四个腔分别有血管与它相连通，与左心室相连的是_______，与右心室相连的是______，与左心房相连的是______，与右心房相连的是________和_________。 2.血液由左心室进入________，再经过全身的_________、毛细血管、_________，最后汇集到__________和_________，流回________，这一循环路径称为体循环。血液由含___丰富、颜色_____的动脉血变成含氧_____、颜色_____的静脉血。 3.血液从右心室进入________，经过肺部的___________，再由_______流回_______，这一循环途径称为肺循环。血液由含氧____、颜色_____的静脉血变成含氧_____、颜色_____的动脉血。 肌肉组织 中空 主动脉 肺动脉 肺静脉 上腔静脉 下腔静脉 各级动脉 主动脉 各级静脉 上腔静脉 下腔静脉 右心房 肺动脉 毛细血管网 肺静脉 左心房 氧 较少 较少 鲜红 暗红 暗红 丰富 鲜红 大气污染 你知道人工肾吗？对肾衰竭患者，人工肾可以模拟肾的功能，滤过人的血液，进行血液透析。血液透析技术最早可追溯至1914年，科学家用纤维素过滤器与玻璃管相连制成一种装置，这个装置可以滤过兔血中的一些物质。 1924年，科学家利用改进的装置尝试治疗患者，但并未治愈。直到1943年，科学家又设计出转鼓式人工肾，这种人工肾使用醋酸纤维材料，并显著增大了透析膜的面积。应用这种装置、他们成功地挽救了一名肾衰竭惠者的生命。从此血液透析技术开始广泛应用，透析机也不断升级换代。 读了这个故事，你对科学技术的发展有哪些体会呢？ 大气污染 水对人体非常重要，而排尿时会排出很多水。那么，人体为什么还要排尿呢？你做过尿常规检查吗？这项检查主要反映人体什么系统的健康状况？ 人体内产生的尿素和无机盐等废物，必须溶解在水中才能排出体外，所以，人体在缺水的情况下，也要排出尿液。尿常规检查的指标很多，可以反映人体泌尿系统的健康状况。 学习目标 1.人体产生的废物有哪些排出体外的途径？ 2.泌尿系统由哪些结构组成？ 3.尿是如何形成和排出的？ 排泄 细胞 生命活动 代谢废物 (尿素、多余的水、无机盐等) 排出 体外 人体将尿素、二氧化碳，以及多余的水和无机盐等排出体外的过程叫做排泄。 人体产生的尿素等废物，以及多余的水和无机盐，主要是通过泌尿系统排出的。 观察·思考 组成泌尿系统的器官 观察泌尿系统模型、挂图，猪或羊的肾。 讨论 ①泌尿系统是由哪些器官组成的？ 肾动脉 肾静脉 肾 输尿管 膀胱 尿道 生成尿液 输送尿液至膀胱 储存尿液 排出尿液 泌尿系统由肾、输尿管、膀胱和尿道组成。 讨论 观察·思考 组成泌尿系统的器官 ②观察猪（羊）的肾的形状、颜色。对照肾的图片，观察肾各部分结构有什么特点。 观察猪（羊）的肾可知，肾呈豌豆状，颜色呈红色。结合图示，可知肾是由肾小球、肾小囊、肾小管等部分组成。肾小球为血管球；肾小囊呈漏斗状，套在肾小球的外面；肾小管细长而曲折，周围围绕着大量的毛细血管。 讨论 ③注意观察肾动脉和肾静脉及其位置，根据你所学过的知识，推测血液是怎样进出肾的。 观察·思考 组成泌尿系统的器官 肾动脉的颜色为红色，肾静脉的颜色为蓝色，肾的颜色为红色。根据学过的知识，推测血液经肾动脉流入肾，经肾静脉流出肾。 一、泌尿系统的组成 肾动脉 肾静脉 肾 输尿管 膀胱 尿道 生成尿液 输送尿液至膀胱 储存尿液 排出尿液 泌尿系统由肾、输尿管、膀胱和尿道组成。肾生成尿液，输尿管输送尿液至膀胱，膀胱是储存尿液的器官，尿液经尿道排出体外。 二、尿的形成的排出 1.肾单位 入球小动脉 肾小球 出球小动脉 肾小囊 毛细血管 肾小管 静脉 肾小球 肾小囊 肾小管 肾单位 肾是形成尿液的器官。每个肾包括超过100万个结构和功能基本单位，即肾单位。 血管球，由入球小动脉分出的许多毛细血管相互缠绕而成 套在肾小球外面，下接肾小管 细长曲折，周围缠绕大量毛细血管 下表为某健康人肾动脉中的血浆、肾小囊中的液体和尿液主要成分的含量。请分析这些数据。 分析·讨论 血浆、肾小囊中的液体和尿液成分的比较 比较项目 水（克·100毫升-1） 蛋白质（克·100毫升-1） 葡萄糖（克·100毫升-1） 无机盐（克·100毫升-1） 尿素（克·100毫升-1） 肾动脉中的血浆 90 8 0.1 0.72 0.03 肾小囊中的液体 98 0.03 0.1 0.72 0.03 尿液 96 0 0 1.1 1.8 讨论 ①尿液和血浆的成分有什么不同？你认为排尿主要排出哪些物质？ 与血浆相比，尿液中没有蛋白质和葡萄糖；每100毫升尿液中无机盐和尿素的含量明显增加，水量略有增加。排尿主要排出无机盐和尿素，此外，还排出多余的水。 ②血浆和肾小囊中液体成分的变化，说明肾小球和肾小囊壁的作用有什么特点？ 同血浆相比，肾小囊中的液体含有很少的蛋白质，但水量略有增加；葡萄糖、无机盐和尿素的含量基本相同。这说明肾小球和肾小囊壁可以透过水、葡萄糖、无机盐和尿素等小分子物质，而很少透过蛋白质这样的大分子物质。。 分析·讨论 血浆、肾小囊中的液体和尿液成分的比较 讨论 ③在肾小囊中出现葡萄糖而在尿液中并没有，这说明肾小管有什么作用？ 这说明肾小管可以重新吸收肾小囊液体中的全部葡萄糖。 分析·讨论 血浆、肾小囊中的液体和尿液成分的比较 二、尿液的形成和排出 2.尿的形成过程 ⑴肾小球和肾小囊内壁的滤过作用 血细胞 大分子蛋白质 水 无机盐 葡萄糖 当血液流经肾小球时，除血细胞和大分子蛋白质外，血浆中的一部分水、无机盐、葡萄糖、尿素等物质，都可以经过肾小球滤过到肾小囊中，肾小囊中的液体称为原尿。人体每天形成的原尿大约有180升。 尿素 血浆（未滤过，含血细胞、大分子蛋白质、水、无机盐、葡萄糖、尿素等） 血浆（已滤过，含血细胞、大分子蛋白质等） 原尿（含水、无机盐、葡萄糖、尿素等） 二、尿液的形成和排出 2.尿的形成过程 ⑵肾小管的重吸收作用 当原尿流经肾小管时，全部葡萄糖、大部分水和部分无机盐等被肾小管重新吸收。这些重新吸收的物质进入包绕在肾小管外面的毛细血管中，送回血液里，而剩下的水和无机盐、尿素等就形成了尿液。人体每天排出尿液1.5升，比原尿少了许多。 小结 血浆 水 无机盐 葡萄糖 尿素 大分子蛋白质(不透) 原尿 葡萄糖 水 无机盐 尿素 血液 尿液 经过肾小球和肾小囊内壁滤过到肾小囊中形成 全部 大部分 部分 剩下部分 剩下部分 全部 形成 肾小球和肾小囊内壁的滤过作用 肾小管的重吸收作用 小资料 如果尿液中溶解的某些物质在肾内形成沉淀，就有可能形成结石。 患者甲尿液中检测到红细胞、蛋白质、葡萄糖，推测其肾脏哪里可能出现病变？ 肾小球可能出现病变 肾小管可能出现病变 二、尿液的形成和排出 3.尿的排出 ⑴尿的排出过程 肾脏 输尿管 膀胱 尿道 体外 ⑵排尿的意义 ①排出废物。 ②调节体内水和无机盐的平衡。 ③维持组织细胞的正常生理功能。 三、其他排泄途径 导管 分泌部 真皮 表皮 皮下组织 呼吸排出二氧化碳、水 皮肤排汗 人体细胞在生命活动中不断产生各种废物，其中二氧化碳由呼吸系统排出体外；产生的尿素等废物主要由泌尿系统排出体外，还有一部分尿素由皮肤通过汗腺排出体外。汗液的主要成分是水，还有少量的尿素和无机盐等物质。 科学·技术·社会 血液透析和肾移植 肾是人体非常重要的器官，当肾因功能衰竭而无法正常工作时，体内的废物就不能排出，人就会因中毒而死亡。肾衰竭患者可以进行血液透析。患者通常每周进行2~3次血液透析，以便及时排出体内的废物。 比血液透析更好的办法是肾移植，即将健康者的肾移植到丧失肾功能的患者体内。人体有两个肾，通常一个肾正常运转就可以维持人体的正常代谢。当患者的两个肾都丧失功能时，肾移植就是最佳的治疗方案。 1954年，医学家默里（J.Murray）成功地完成了世界上第一例肾移植手术，这也是第一例成功的器官移植手术。肾移植前必须做好相应的配型工作，要找到合适的肾源，并成功移植到患者的体内，才能挽救患者的生命。 现在，除肾移植外，心脏、肝等器官的移植也取得了一定的进展。许多患者通过他人捐献的器官获得了新生。 肾移植及其他器官移植所需要的器官往往来源不足。为了救治更多的患者，不少人立下遗嘱，自愿在去世后捐献有用的器官。捐献器官是一种无私的奉献，也是用行动传递爱心和希望。 课堂总结 人体内废物的排出 泌尿系统的组成 其他排泄途径 肾小球和肾小囊内壁的滤过作用（形成原尿，血细胞和大分子蛋白不能透过） 肾脏 输尿管 排出过程： 肾小管的重吸收作用（形成尿液，葡萄糖全部吸收） 排出意义： 膀胱 尿道 形成尿液 储存尿液 排出尿液 输送尿液 形成 排出 肾脏→输尿管→膀胱→尿道 排出废物；调节体内水和无机盐的平衡；维持组织细胞的正常生理功能 皮肤 排出水、无机盐、尿素等废物（以汗液的形式） 呼吸系统 排出水、二氧化碳等废物（以呼气的形式） 尿液的形成和排出 巩固练习 1.尿液的形成是连续的，排出是间歇的，这是因为人体有暂时贮存尿液的（　　） A.肾脏 B.肾小管 C.膀胱 D.肾小球 2.如图为人体的泌尿系统示意图，相关叙述错误的是（　　） A.甲是人体主要的排泄器官 B.乙能重吸收尿液中的水分 C.丙可以暂时储存尿液 D.尿液通过丁排出体外 3.痛风患者体内尿酸积累过多，不能及时通过泌尿系统排出体外，从而导致关节疼痛。下列结构中，与尿酸排出无关的是（　　）A.肾脏 B.输尿管 C.肺 D.膀胱 B C D 巩固练习 4.肾脏是形成尿液的器官，每个肾脏包括大约100万个肾单位。下列据图所示的分析，错误的是（　　） A.①内流动脉血 B.②中液体是原尿 C.③重吸收全部葡萄糖 D.④中液体是尿液 5.某同学用胶管和漏斗制作了如图所示的肾单位结构模型，其中模拟肾小管的是（　　） A.① B.② C.③ D.④ D C 巩固练习 6.2024年我国科学家将基因编辑猪的肾脏移植到一位患有终期肾衰的病人体内，猪肾在人体内很快就正常工作。“正常工作”主要是指（　　） A.形成尿液 B.输送尿液 C.储存尿液 D.排出尿液 7.“淄博烧烤”火遍全国，喝啤酒撸烤串成为一种“新时尚”。但若经常喝啤酒撸烤串易导致尿酸过高，过多的尿酸会在肾小管处形成结晶，引起上皮细胞坏死。下列分析不正确的是（　） A.可在肾小囊腔的原尿中检测到尿酸 B.尿酸排出体外的途径为肾脏→膀胱→输尿管→尿道→体外 C.肾小管处上皮细胞坏死，会引起尿量改变 D.通过尿液排出的尿酸不会流入肾静脉 A B 巩固练习 8.微穿刺法是利用显微操纵仪，将微吸管插入肾小囊的腔中，抽取其中液体进行微量化学分析的方法，一般用来诊断与肾脏相关的疾病。相关叙述正确的是（　　） A.①②③④⑤组成了一个肾单位 B.①中流动脉血，②中流静脉血 C.④是肾小囊，从中抽出的囊内液是尿液 D.若囊内液发现蛋白质，说明③可能病变 9.以下是健康人正常尿液形成过程示意图。其中在①②部位发生了重要生理作用，“•”表示某种成分。能模拟尿素排出过程的是（　　） D D 巩固练习 10.某人近来感到身体不适，到医院检查。如下表是就医后尿液检查报告的部分结果，由此推测该病人发生病变的部位可能是（　　） A.肾小体 B.肾小球 C.肾小囊 D.肾小管 11.如图中甲、乙两条曲线表示肾单位形成尿液的过程中，肾小球中的血浆、肾小囊中的原尿、肾小管中的尿液中两种物质含量的变化情况，曲线乙代表的物质是（　　） A.血浆蛋白 B.葡萄糖 C.无机盐 D.尿素 B D 尿液检查报告（g/L） 检测项目 红细胞 蛋白质 葡萄糖 尿素 检测值 无 0 1.0 20.0 正常值 无 0 0.0 20.0 巩固练习 12.小明上学期间，为了减少上厕所的次数而很少喝水。对这种做法的评价，正确的是（　　） A.会导致膀胱形成的尿液减少 B.将导致二氧化碳不能正常排出体外 C.少喝水对尿量的多少没有影响 D.会影响尿素等废物的正常排出，对身体有害 13.人体的生命活动会产生许多代谢废物，下列生理活动属于排泄的是（　　） ①呼气②排便③排尿④排汗⑤脱发 A.①②③ B.③④⑤ C.①③④ D.①③⑤ 14.健康人排出尿素的器官或系统有（　）A.呼吸系统和消化系统B.皮肤和呼吸系统C.呼吸系统和泌尿系统D.皮肤和泌尿系统 D C D 课本练习 一、概念检测 1. D 二、拓展应用 ⑴运动这一天同完全休息这一天相比，失水量要多许多。因此，我们运动时应多喝一些水。 ⑵运动时汗液显著增多，汗液蒸发时能吸收人体较多的热量。汗液分泌增多，蒸发多，体内散失的热量就会多些。由于运动时水主要以汗液的形式排出体外，尿液就相应减少了。 ⑶运动时呼吸频率加快、呼吸加深，通过呼吸散失的水量也相应地就会增加，与此同时，由于运动时人的体温略有升高，此时呼出气体中的水量也会相应地增加。 $$你知道吗？人体每天都会产生许多废物，比如二氧化碳和尿素，这些废物必须及时通过各种途径排出体外，否则你就会中毒身亡。人体将二氧化碳、尿素以及多余的水和无机盐等排出体外的过程就叫做排泄。那翔算什么呢？翔是没有被消化和吸收的食物残渣，它没有进入血液，也没有参加人体细胞的代谢，因此想补是代谢最终产物，它们排出体外的过程就叫做排遗了。所以拉粑粑可不是排泄，你得记清楚了，泌尿系统会排泄尿素、水和无机盐这些代谢废物，它是主要的排泄途径，但我告诉你还有其他的排泄途径哦。炎热的夏天你会出好多汗，这是为什么呢？汗液的蒸发能带走一部分热量，与此同时，尿素、水分和无机盐也通过汗液排出。如果你尝一下汗液发现是咸的，就是因为它含有无机盐，所以出汗也是一种排泄途径。汗液是汗腺分泌的，咱们来看一下它的结构。汗腺分为分泌部和导管两部分，分泌部位于真皮或皮下组织内，而导管位于真皮和表皮里。分泌部产生汗液，经过导管排出皮肤表面汗腺分布的可广了，遍布于你全身的皮肤，但胳肢窝、掌心和足底最多，有的人有汗脚，就是因为足底的汗腺分泌旺，汗腺分泌旺盛。回想一下咱们之前学过的人体都有哪些排泄途径呢？一共有三种，一是通过泌尿系统将绝大部分的水、无机盐和尿素以尿液的形式排出体外，这也是主要排泄途径。其他的排泄途径包括通过皮肤将一部分的水、少量的无机盐和尿素以汗液的形式排出体外。可通过呼吸系统将二氧化碳和少量的水以气体的形式排出体外。这就是人体的三种排泄途。 这个视频咱们来说一下尿的形成和排出。肾小球和肾小囊内壁起过滤作用，将血液中的部分水、无机盐、葡萄糖和尿素等物质经过肾小球过滤到肾小囊中，形成原尿。咱们来接着说尿形成的第二步，肾小管的重吸收。当原尿流经肾小管时，全部的葡萄糖、大部分的水和部分的无机盐等会被肾小管重新吸收。这些重新吸收的物质会进入包绕在肾小管外面的毛细血管中，送回到肾静脉里。这时血液也有动脉血变成了静脉血，而剩下的水和无机盐、尿素等就形成了尿液。尿液比原尿少很多，就是因为肾小管的重吸收。说到这儿，咱们来对比一下血浆原尿和尿液的主要成分。你看与血浆相比，原料中的蛋白质大大减少，但是葡萄糖、无机盐和尿素几乎不变，这说明肾小球和肾小囊内壁的过滤作用，可以透过水、葡萄糖、无机盐和尿素等小分子，但很少透过像蛋白质这样的大分子。如果泌尿系统发生病变，肾小球的通透性增大，就能透过蛋白质，人就会排蛋白尿。蛋白尿通常泡沫丰富，就好像啤酒一样。但也有无症状的蛋白尿，只能通过尿检才能测出。而肾小球如果透过血细胞，人就会排出血尿，也就是红色的尿液。所以如果你的尿液发生了变化，一定要及时去医院检查。再回到之前的表格，尿液和原尿相比，没有了蛋白质和葡萄糖，而无机盐和尿素的含量明显增加，水量略有增加。这说明肾小管可以重新吸收葡萄糖和剩余的蛋白质。但是当肾小管的重新吸收能力降低，人就会排出糖尿，你就会得糖尿病了。看来泌尿系统对人体至关重要，稍有不慎就会影响你的健康。 肾移植其实不用切掉原来的，甚而是把一个新的肾直接埋入大腿根这个地方，所以现在大部分的换肾手术，准确来说其实应该叫做加肾手术。手术之后患者实际上拥有了三颗肾，那为啥坏的肾不切掉呢？这需要换肾的大部分不是肾完全坏了，而是肾的工作能力大幅下降了，比如肾衰竭了。所以这个肾最后专家就发现根本就没有必要切掉，切掉反而会带来很大的麻烦。因为我们的肾藏在身体腹腔的最深处，你要把它拿出来，需要在第十二肋骨的位置切掉肋骨，然后逐层找到这个事。所以把它拿出来并不好拿，同样换进去也不好换，而且最重要的是留着它还有一些用，所以根本就没必要切。然后刚才说了换的心肾要放在大腿根这个地方，那为啥要在这个地方呢？这就更讲究了。以前医生在探索把这个外来的肾究竟放在什么地方的时候，是很纠结的。所以历史上医生做了很多尝试，有的把肾放在腋窝，有的把甚至放在手臂上都非常奇怪，找不到满意的地方。然后过多年的尝试之后才发现肚脐下面大腿根附近这个地方最合适，这个地方叫卡窝卡动脉的卡。首先这个地方它的血管血供条件非常好，而且距离膀胱特别近，尿液从肾脏引流的，膀胱很方便，然后旁边还有肌肉保护，肾也不会乱动，而且没有放在很深的位置，手术之后医生用手就可以在皮肤上摸到这颗肾，方便医生后期检查。然后你更想不到的是，一般情况肾移植最好的甚是使用捐献者的左肾。而且这个捐献的左肾一般安装在患者右大腿根这个地方，并不是左肾就安装在左边。这个问题就有意思了，左肾之所以更好，是因为左肾的肾蒂血管比右肾长，所以接到身体里面血管吻合的时候操作更方便。那么左肾放在右大腿根，是因为右边的血管比较浅，更容易和新换进来的肾血管吻合，然后右大腿根这个地方里面空间也更大一点，把肾放进去相对不容易受到挤压。然后当肾移植手术完成之后，新的渗一旦开始工作，自己身体里面原来的两个肾流向血液就会慢慢减少，然后原装的肾就会逐渐萎缩。原来的肾能保留的就是一些肾上腺的分泌功能，还是很有用的。然后你可能不知道一个新的肾换上之后，目前来说大多数情况只能使用10到15年。然后这个新换的肾慢慢失去功能之后，就需要再次移植或者继续去靠透析维持。总之肾移植的历史其实一直在进化，包括最近国外又在病人身上测试使用猪的肾脏，当然也和以前不一样，这颗猪肾脏做了基因改造，大家感兴趣可以自行去搜索。 观察猪肾脏的外形和结构。实验材料，猪肾一对。肾脏俗称腰子，是形成尿液的器官，外形看形似菜豆，新鲜时红褐色，质地柔软，表面光滑。甚分上下两端、前后两面、内外两元，上端宽而薄，下端细而厚，外缘隆突，内侧凹陷，其中部的深窝叫肾门。在肾门处有肾动脉、肾静脉和输尿管、神经和淋巴组织的出入。身外边包有被膜，这是其中的纤维膜。将慎纵剖开，观察肾的内部结构，肉眼我们可以看到，肾可以分为边缘的肾皮质和肾部的肾髓质两部分。边缘的肾皮质和深部的肾髓质颜色明显不同，皮质部分约厚3厘米，褐色。在皮质的深部是肾髓质。髓质内一空腔是肾盂，肾盂连接输尿管。肾皮质内有无数红褐色或鲜红色的圆点，是肾小体。当血液流经此处时，可以形成原尿。髓质位于皮质的深处，血管较少，色泽较淡，致密而有条纹。条纹是肾小管，这些条纹像李，其中可以看到像小乳头一样的尖端突起为肾乳头。肾小管与集合管相连，开口于肾乳头内在肾乳头周围有呈漏斗形的薄膜包围。肾乳头为肾小盏，2到3个肾小盏的汇合处为肾大盏。最后2到3个肾大盏合并成漏斗型的，甚于肾盂，出肾门向下变细，与输尿管相连。 肾脏它成扁豆形，位于人体的背部肋骨的下方。肾脏是形成尿液的器官，每个肾脏大约包括100万个结构和功能单位，叫做肾单位。每个肾单位主要由肾小球、肾小囊和肾小管组成。这都是什么东东？你听我一一道来。肾小球是血管球，它是由入球小动脉分出的，许多毛细血管弯曲盘绕而成。血液从入球小动脉流入肾小球，再从出球小动脉流出。肾小球的外面套着肾小囊，它是由肾小管的盲端膨大凹陷形成的。肾小球和肾小囊组合在一起，就好像一个漏斗一样。肾小囊的囊壁分内外两层，内壁细胞紧贴着肾小球，外层细胞与肾小管连成一体。肾小管弯曲细长，周围缠绕着大量的毛细血管。 血液透析黑mode Alice is简称血透，通俗的叫法，也称之为人工肾，是血液净化技术的一种。血液透析利用半透膜原理，通过扩散对流，将体内各种有害以及多余的代谢废物和过多的电解质移出体外，达到净化血液，纠正水、电解质及酸碱平衡的目的。在透析过程中，血液和透析液在透析器内借半透膜接触和浓度梯度进行物质交换，使血液中的代谢废物和过多的电解质向透析液移动，而透析液中的钙离子、碱基等向血液中移动。血液透析所使用的半透膜厚度为10到20微米，膜上的孔径平均为3纳米，只允许分子量为1.5万道尔顿以下的小分子和部分中分子物质通过，而分子量大于3.5万道尔顿的大分子物质不能通过。因此，蛋白质之热源、病毒、细菌以及血细胞等都是不可透出的。在血液透析过程中，肝素为临床常用的抗凝剂，可防止血液在透析器等体外管道中凝聚。ACTGAPTT是最常用的肝素监测指标，血栓弹力服tag。在监测肝素抗凝方面也有文献报道。