内容正文:
第1章 人体的内环境与稳态
1.1细胞生活的环境
1、 体内细胞生活在细胞外液中
1.草履虫生活在水中,直接与外界环境进行物质和能量的交换。组成人体的绝大多数细胞没有直接与外界环境接触,不能直接与外界进行物质交换。(需通过内环境与外界环境进行物质交换)
2.体液指人体内大量以水为基础的液体,包括细胞内液(占比2/3)和细胞外液(占比1/3)。
细胞内液指细胞内的液体:包括细胞质基质、线粒体基质、核液等。
注意:细胞内液≠细胞液,细胞液指植物细胞液泡中的液体。
3.细胞外液包括血浆、组织液、淋巴液等(还有脑脊液、房水、关节液等)
⑴血液的组成(血液≠血浆)
⑵脑脊液指围绕脑和脊髓的无色透明液体,供应脑细胞一定的营养,运输脑细胞的代谢废物,对脑和脊髓起保护作用。
4.含量由多到少比较:细胞内液>组织液>血浆>淋巴液。
5.外分泌液不属于细胞外液,也不属于体液。
6.内环境:由细胞外液构成的液体环境为内环境。(内环境=细胞外液=血浆+组织液+淋巴液等)
注意:内环境是多细胞生物体内细胞在生活的直接环境,单细胞生物没有内环境。
7.★如图所示是人体某局部组织的模式图,箭头表示液体的流动方向,①~④表示体液,字母表示结构。
(1) A、B、C代表的含义分别为毛细血管壁、毛细淋巴管壁(有盲端:区分毛细血管和毛细淋巴管)、组织细胞,
①②③④中代表血浆的为①,代表组织液的为②,代表淋巴液的为④,代表细胞内液的为③。
(2)以下细胞生活的内环境:
①血细胞(红细胞、白细胞): 血浆;
②绝大多数组织细胞(肝细胞、肌细胞、口腔上皮细胞): 组织液;
③毛细血管壁细胞: 血浆和组织液;
④毛细淋巴管壁细胞: 淋巴液和组织液;
⑤淋巴细胞和吞噬细胞: 淋巴液和血浆。
⑶.血浆、组织液、淋巴液之间的关系
①组织液(又叫组织间隙液)主要是由血浆渗出毛细血管动脉端(富含O2和养料)形成的,其大部分能透过毛细血管静脉端(含有大量细胞代谢产物)重新进入血浆,少部分经毛细淋巴管进入淋巴液,淋巴液最终汇入血浆。组织液为细胞提供营养物质,细胞的代谢产物透过细胞膜进入组织液。
组织液的来源:血浆渗出、细胞内液;
去向:血浆、淋巴液、细胞内液。
②血浆的来源:组织液渗入,淋巴液回流(在左右锁骨下静脉汇入血浆),血细胞细胞内液、消化道吸收,
去向:组织液
③淋巴液来源:组织液、消化道吸收(2/3甘油和脂肪酸)、
去向:血浆
④血浆、组织液和淋巴液通过动态的有机联系,共同构成人体细胞生活的内环境。全身细胞外液是一个有机整体。
⑤★巧用单、双向箭头判断内环境中物质交换示意图
单向箭头:
淋巴液的形成:组织液→淋巴液
淋巴液的流向:淋巴液→组织液
双向箭头:
组织液血浆
组织液细胞内液
结论:丁是淋巴液,乙是组织液,丙是血浆,甲是细胞内液。
⑷比较组织液、血浆、细胞内液中O2浓度大小关系:血浆>组织液>细胞内液。
⑸CO2不从组织液进入细胞内液的原因CO2跨膜运输为自由扩散,组织液中CO2浓度低于细胞内液。
⑹.若图中为肌肉组织,则氧气浓度最低的体液是③。
若图中为肺部组织,则M处氧气含量低于N处。
若图中为小肠组织,则M处葡萄糖含量低于N处。
若图中为肝脏组织,饭后则M处葡萄糖含量高于N处,饥饿时则M处葡萄糖含量低于N处。
若图中为胰腺组织,饭后则M处胰岛素含量低于N处,饥饿时则M处胰高血糖素含量低于N处。
8.水疱的成分为组织液,其最终被毛细血管和毛细淋巴管所吸收。
血疱包括组织液、血浆和血细胞。
9. 组织水肿:
⑴概念:指组织间隙中积累的组织液过多引起的全身或身体一部分肿胀的症状。
⑵实质:血浆渗透压低于正常值或组织液渗透压高于正常值,从而导致水分滞留在组织液中。
⑶原因分析:
注意:
①营养不良和肾小球肾炎导致的水中一般是全身水肿。
②局部组织代谢旺盛、局部损伤和毛细淋巴管阻塞导致的水肿通常发生在局部。
③过敏反应引起的水肿可能是局部,也可能是全身的。
10.我国前几年发现多例头部浮肿的“大头娃娃”,他们的主食是蛋白质含量极低的劣质奶粉,其头部浮肿的主要原因是营养不良,血浆中蛋白质含量减少,血浆渗透压低于组织液渗透压,造成组织水肿。
11.新冠肺炎患者的肺泡上皮细胞及肺毛细血管壁细胞受损后,出现肺水肿的原因是新冠肺炎患者的肺泡上皮细胞及肺毛细血管壁细胞受损后,细胞内液和血浆蛋白外渗进入组织液,使组织液的渗诱压升高,组织液渗透吸水。
12.★拓展:体液各成分之间的关系
A B C
图A 图B 图C
当甲为一般组织细胞的细胞内液时,4种体液间的相互转化关系是图A。
当甲为红细胞的细胞内液时,4种体液间的相互转化关系是图B。
当甲为淋巴细胞的细胞内液时,4种体液间的相互转化关系是图C。
二、细胞外液的成分
1.★血浆和组织液、淋巴液在成分上的主要区别是血浆中含有较多的蛋白质,而组织液、淋巴含量较少。
2.蛋白质含量由多到少:细胞内液>血浆>组织液>淋巴液
3.血浆中含有较多蛋白质原因:毛细血管壁的单层细胞的细胞膜具有选择透过性,一般情况下大分子物质(如蛋白质)很难透过毛细血管壁进入组织液。
注意:血浆蛋白属于分泌蛋白,由组织细胞(肝细胞、浆细胞、胰岛B细胞等)合成后分泌到血浆中。
4.★判断是否属于内环境成分:
①看是不是细胞内特有的物质,如血红蛋白、胞内酶(呼吸相关酶、RNA聚合酶、解旋酶等)
②看是不是细胞膜上的成分,如载体蛋白、某些受体等
③看是不是与外界相通的管腔(呼吸道、消化道、尿道、生殖道)等中的成分,如消化液、尿液、泪液、汗液等(也不属于体液)
④看是不是不能被机体直接吸收的物质,如多糖(糖原、纤维素)、二糖(麦芽糖、蔗糖)等。
⑤血细胞、各组织细胞等均不属于内环境的成分。
5.★判断是否属于内环境发生的生理反应
⑴不属于内环境发生的生理反应的有:
①发生在细胞内,如细胞呼吸(有氧/无氧)的各个阶段(葡萄糖、丙酮酸氧化分解)。
②所有蛋白质的合成(细胞内的核糖体上)。
③发生在呼吸道、消化道、泌尿生殖道(蛋白质/淀粉消化分解、精卵结合) 。
⑵属于内环境发生的生理反应的有:
①乳酸与缓冲物质反应(血浆中有缓冲对)。
②抗体与抗原结合。
③激素、神经递质与受体结合(组织液)。
三、内环境的理化性质
1.内环境理化性质主要包括渗透压、酸碱度和温度三个方面。
2.渗透压是指溶液中溶质微粒对水的吸引力,大小取决于单位体积溶液中溶质数目的多少。
①0.3g/L的葡萄糖溶液的渗透压>0.3g/L的蔗糖溶液的渗透压
②0.3mol/L葡萄糖溶液的渗透压<0.3mol/L NaCl溶液的渗透压。
3.★血浆渗透压大小主要与无机盐、蛋白质的含量有关。
★细胞外液渗透压的90%以上来源于Na+、Cl-;
细胞内液渗透压主要与K+有关。
★血浆渗透压约为770kPa,大小与细胞内液渗透压大致相同。
4.★血浆中血浆蛋白占0.9%,无机盐不足0.1%,但血浆渗透压主要取决于无机盐原因是:蛋白质相对分子质量大,单位体积溶液中蛋白质微粒数目少,产生渗透压小。
5.人体血浆渗透压可分为由蛋白质等大分子物质形成的胶体渗透压和由无机盐等小分子物质形成的晶体渗透压。
①血浆胶体渗透压>组织液、淋巴液胶体渗透压。
②静脉注射生理盐水,血浆渗透压不改变,血浆量改变,排出相应的水和无机盐后恢复到正常水平。
③癌症患者腹部积水,为利尿排水应静脉注射血浆蛋白。
④细胞外液渗透压发生变化时,细胞内液的渗透压也发生变化的原因:细胞外液和细胞内液时刻在进行物质交换。
6. 血浆pH约为7.35-7.45,其稳定的维持与其含有HCO3-、H2CO3等物质有关。
缓冲对: H2CO3/NaHCO3(主要)、 NaH2PO4/Na2HPO4
(1)当酸性物质增加时:如乳酸增加过多时,乳酸+NaHCO3→乳酸钠+H2CO3 H2CO3→CO2+H2O(经呼吸系统、泌尿系统排出)
(2)当碱性物质增加时:如Na2CO3增加过多时,Na2CO3+H2CO3→2NaHCO3(经泌尿系统排出)
①人剧烈运动后,血浆pH略微下降,原因是:剧烈运动产生的乳酸会与NaHCO3反应。
②食用热干面后碳酸钠进入血液,会使血液pH略有升高,但碳酸钠可以与血液中的H2CO3发生反应,多余的从肾脏排出,使血液的pH维持相对稳定。
③肺气肿患者由于呼吸不畅,血液pH下降,原因为组织细胞供氧不足,细胞进行无氧呼吸产生乳酸,同时CO2不能排出。某病人因呼吸受阻而入院,病人呼吸受阻的过程中血浆pH值的变化是开始先有所降低然后维持相对稳定。
7.人体细胞外液的温度一般维持在370C左右。
①发烧:由于机体产热量>散热量,机体体温上升。
②发烧时,机体酶促反应受阻,代谢紊乱。(注意不是代谢加强、也不是减弱,都有可能)
③高烧不退的病人,不能通过加盖棉被出汗的方式。(高烧不退本身热量散不出去,加盖棉被加重,应采取物理降温,如温水擦拭)
8.人体吸收O2依次经过的系统为:呼吸系统、循环系统,
排出尿素依次经过的系统为:循环系统、泌尿系统;
吸收葡萄糖依次经过的系统为:消化系统、循环系统。
9.三种给药方式:
口服药物时,药物依次经过的内环境为:组织液→血浆→组织液。
肌肉注时药物时,药物依次经过的内环境为:组织液→血浆→组织液。
静脉注射药物时,药物依次经过的内环境为:血浆→组织液。
注意:★皮下注射胰岛素直至胰岛素发挥作用,胰岛素依次经过的内环境为:组织液→淋巴液→血浆→组织液。
10.人体吸收甘油(或脂肪酸)依次经过的内环境为:(组织液→)淋巴液→血浆→组织液。
人体吸收葡萄糖依次经过的内环境为:(组织液→)血浆→组织液。
四.细胞通过内环境与外界进行物质交换
1. ★内环境的作用:
①机体内细胞生活的直接环境。
②细胞与外界环境进行物质交换的媒介。
2.★人体细胞与外界环境的物质交换模型
人体内组织细胞与外界环境进行物质交换依赖四系统一器官:消化系统、呼吸系统、泌尿系统、循环系统、皮肤。
注意:躯体的绝大多数细胞没有直接与外界环境接触,不能直接与外界进行物质交换,需要通过内环境与外界环境进行物质交换。但有些细胞可与外界环境直接进行物质交换,例如小肠上皮细胞。
3.细胞与内环境之间的关系:细胞与内环境之间是相互影响、相互作用的。细胞不仅依赖于内环境,也参与了内环境的形成与维持。
4.★跨膜层数
⑴ 外界环境中的O2进入肝细胞并被利用的途径和穿过的生物膜层数
肺泡腔→肺泡壁2→组织液→毛细血管壁2→血浆→进红细胞1→出红细胞1→血浆→毛细血管壁2→组织液
→进肝细胞1→进线粒体2
穿膜层数=2+2+1+1+2+1+2=11
穿过磷脂双分子层数=11
穿过磷脂分子层数=11×2=22
(2)红细胞中的O₂进入组织细胞被利用,至少穿过6层磷脂双分子层,12层磷脂分子层。【出红细胞1+ 出毛细血管2+进组织细胞1+进线粒体2=6层,注意:1层膜=1层磷脂双分子层=2层磷脂分子层】
(3)CO₂从肌肉细胞产生到被排出体外这一过程至少穿9层膜。
人体CO2运输:
①70%以碳酸氢根形式(在组织处,组织细胞产生的CO2,进入红细胞,在碳酸酐酶催化下 CO2+H2O→ H2CO3,H2CO3解离成HCO3-和H+。在肺部的红细胞内 H2CO3→CO2+H2O,CO2释放出去);
②20%与血红蛋白结合;
③10%溶于血浆。
⑷肠道中的葡萄糖进入肝细胞被利用的途径和穿过的生物膜层数
小肠腔→小肠上皮细胞2→组织液→毛细血管壁2→血浆→毛细血管壁2→组织液→进肝细胞1
穿膜层数=2+2+2+1=7
穿过磷脂双分子层数=7
穿过磷脂分子层数=7×2=14
(5)饮酒者血浆中的酒精少量随肺部呼吸排出体外,该过程酒精至少穿过4层生物膜【出毛细血管2+进肺泡2=4】
此类题,看清楚起点和终点,看清楚问的是膜、细胞膜、磷脂双分子层、磷脂分子层。
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食物的消化和吸收
细
胞
内
液
血浆
淋巴 组织液
外
界
环
境
食物残渣
消化系统(胃、小肠)
代谢废物: CO2 水 无机盐 尿素等
O2 营养物质
重吸收
泌尿系统(肾)
呼吸系统 (肺)
循环系统
皮肤
水、无机盐、尿素等
水、无机盐、尿素等
CO2 H2O
O2
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