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1、第第1 1章章 人体的内环境与稳人体的内环境与稳态态 第第2 2节节 内环境的稳态内环境的稳态l 什么是内环境的稳态？它有什么重要意义？什么是内环境的稳态？它有什么重要意义？l 稳态调节的机制是什么？稳态调节的机制是什么？l 在日常生活中，如何更好地维持内环境的稳态？在日常生活中，如何更好地维持内环境的稳态？本节聚焦本节聚焦 在进行常规体检时，通常要做在进行常规体检时，通常要做血液生化检查血液生化检查，以了解肝功能、肾功能、血糖、血，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。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。讨论：讨论：1.1.为什
2、么血液的生化指标能反映机体的健康状况？为什么血液的生化指标能反映机体的健康状况？2.2.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？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？3.3.从化验单上可以看出什么成分超出正常范围？这可能会对人体造成什么从化验单上可以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？不利影响？指血液中各种化学成分的含量指血液中各种化学成分的含量 随着随着外界环境因素外界环境因素的变化和的变化和体内细胞代谢体内细胞代谢活动活动的进行，内环境的各种化学成分和理化性的进行，内环境的各种化学成分和理化性质在不断变化。质在不断变化。内环境会因
3、此而剧烈变动吗？内环境会因此而剧烈变动吗？一、一、内环境的动态变化内环境的动态变化 细胞代谢会产生许多酸性物质细胞代谢会产生许多酸性物质,如碳酸等；人和如碳酸等；人和动物吃的食物代谢后也会产生一些酸性或碱性物质。动物吃的食物代谢后也会产生一些酸性或碱性物质。这些酸性或碱性物质进入内环境，常使这些酸性或碱性物质进入内环境，常使pHpH发生偏移。发生偏移。但一般情况下，机体能使但一般情况下，机体能使pHpH稳定在一定稳定在一定范围内，这是为什么呢？范围内，这是为什么呢？模拟生物体维持模拟生物体维持pH的稳定的稳定 实验原理：实验原理：在在溶溶液液中中加加入入酸酸或或碱碱，缓缓冲冲对对（如如：HPO
4、HPO4 42-2-/H/H2 2POPO4 4-）能使溶液能使溶液pHpH的变化减弱。的变化减弱。实验目的：实验目的：通过比较自来水、缓冲液和肝匀浆在加入酸或碱后通过比较自来水、缓冲液和肝匀浆在加入酸或碱后pHpH的变化，推测生物体维持的变化，推测生物体维持pHpH稳定的机制。稳定的机制。材料用具材料用具方法步骤方法步骤 模拟生物体维持pH的稳定1 1、绘制如图所示的实验记录表格。、绘制如图所示的实验记录表格。材料材料加入加入.1mol/L HCl.1mol/L HCl加入加入.1mol/L NaOH.1mol/L NaOH加入不同数量液滴后的加入不同数量液滴后的pHpH加入不同数量液滴后的
5、加入不同数量液滴后的pHpH0 01010151520202525303010101515202025253030自来水自来水缓冲液缓冲液肝匀浆肝匀浆自变量自变量因变量因变量空白对照空白对照2、量取、量取25 mL肝匀浆肝匀浆（上清液）倒入烧杯中（上清液）倒入烧杯中3 3、用、用pHpH计测定初始计测定初始pHpH并记录并记录 模拟生物体维持pH的稳定 4、一次加一滴、一次加一滴0.1mol/L的的HCl，然后轻轻摇动。，然后轻轻摇动。加入加入5滴后再测滴后再测pH。重复这一步聚直至滴加。重复这一步聚直至滴加30滴为滴为止（相当于测止（相当于测6次）。将次）。将pH测定测定结果记入表中。结果记
6、入表中。模拟生物体维持pH的稳定5、充分清洗烧杯并向其中倒入、充分清洗烧杯并向其中倒入25 mL肝匀浆。测试并记录起始肝匀浆。测试并记录起始pH。再如步骤再如步骤4，一滴一滴地加入一滴一滴地加入0.1 mol/L的的NaOH，测定并记录，测定并记录pH，直到加入直到加入30滴为止滴为止。7 7、根据所得数据，以酸或碱的滴数为横坐标，以溶液根据所得数据，以酸或碱的滴数为横坐标，以溶液pHpH为为纵坐标，绘制不同实验材料在各种条件下的纵坐标，绘制不同实验材料在各种条件下的pHpH变化曲线。变化曲线。6、肝匀浆测定后，充分清洗烧杯、肝匀浆测定后，充分清洗烧杯，用同样的方法测定用同样的方法测定自来水自
7、来水和和缓冲缓冲液液，记录结果。，记录结果。材料材料(25mL)(25mL)0.1mol/L0.1mol/L的的HClHCl滴数滴数0.1mol/L0.1mol/L的的NaOHNaOH滴数滴数0 05 5101015152020252530300 05 510101515202025253030自来水自来水6.86.8 6.56.5 6.36.3 6.06.0 5.05.0 4.14.1 3.83.8 7.07.0 8.88.8 9.49.4 9.89.810.010.010.510.511.011.0缓冲液缓冲液7.07.0 7.07.0 6.86.8 6.66.6 6.56.5 6.46.
8、4 6.36.3 7.07.0 7.27.2 7.37.3 7.57.57.87.88.08.08.28.2肝匀浆肝匀浆6.46.4 6.26.2 6.16.1 6.06.0 6.06.0 5.95.9 5.95.9 6.36.3 6.46.4 6.56.5 6.76.76.76.76.86.87.07.0实验结果及分析实验结果及分析自来水自来水缓冲液缓冲液肝匀浆肝匀浆 缓冲液缓冲液2.2.缓冲液的缓冲液的pHpH变化为什么与自来水的不同？变化为什么与自来水的不同？磷磷酸酸盐盐缓缓冲冲液液中中含含有有NaHNaH2 2POPO4 4/Na/Na2 2HPOHPO4 4，所以溶液所以溶液pH变化
9、不明显。变化不明显。推断：肝匀浆中可能含有缓冲对推断：肝匀浆中可能含有缓冲对讨论：讨论：1.1.就就加加入入HClHCl或或NaOHNaOH溶溶液液后后pHpH的的变变化化来来说说，肝肝匀匀浆浆更更像像自自来来水水还是更像缓冲液？还是更像缓冲液？3.3.请请根根据据模模拟拟实实验验的的结结果果尝尝试试对对机机体体维维持持pHpH稳稳定定的的机机制制进进行行解解释释？人体内环境中也有很多人体内环境中也有很多 ，其中最重要是，其中最重要是 ，其，其次还有次还有 等。当一定量的酸性或碱性物质进入后，等。当一定量的酸性或碱性物质进入后，内环境的内环境的pHpH仍能维持在一定范围内。仍能维持在一定范围内
10、。HCOHCO3 3-/H/H2 2COCO3 3HPOHPO4 42-2-/H/H2 2POPO4 4-缓冲对缓冲对内环境的其他化学内环境的其他化学成分和理化性质也成分和理化性质也维持在一定范围吗维持在一定范围吗？成员成员6：009：0012：0015：0018：0021：00睡前睡前平均温度平均温度母亲母亲36.436.737.137.437.036.836.7父亲父亲36.236.636.937.236.936.636.6自己自己36.536.637.237.337.136.936.8体温的日变化规律体温的日变化规律36.8736.7136.91不同人的体温，因年龄、性别年龄、性别不同存
11、在微小差异同一个人的体温在一日内也有有变化，但不超过1尽管环境气温波动范围大，但健康人体温始终接近始终接近37 除了PH和体温，健康人内环境的每一种成分如血血糖糖、血血脂脂，以以及及渗渗透透压压等理化性质都是在不断变化的，但都处于一定的范围内。内环境的动态平衡是通过机体的调节作用调节作用实现的。若某种成分含量高于或低于参考值参考值，则预示着机体可能处于不健康的状态。正常机体正常机体通过调节作用通过调节作用，使各个，使各个器官、系统协调活器官、系统协调活动动，共同维持内环境的，共同维持内环境的相对稳定状态相对稳定状态叫做叫做 。稳态稳态 实质：实质：内环境各项内环境各项理化性理化性质质和和化学成
12、分化学成分的的相对稳定相对稳定理化性质理化性质血浆的血浆的pH：7.35-7.45 体温：体温：37左右左右渗透压：渗透压：770kPa左右左右化学成分：化学成分：水、无机盐、各种营养物质、代谢产物处水、无机盐、各种营养物质、代谢产物处于于不断变化之中不断变化之中，但，但含量保持相对稳定含量保持相对稳定。稳态是如何实现的呢？稳态是如何实现的呢？消化消化系统系统呼吸呼吸系统系统泌尿泌尿系统系统循环循环系统系统细胞细胞1.1.维持稳态的基础：维持稳态的基础：如果某器官出现功能障碍，如果某器官出现功能障碍，就会稳态失调。就会稳态失调。CO2和和O2食物、水和无机盐食物、水和无机盐 小肠绒毛增大了吸收
13、小肠绒毛增大了吸收营养物质的表面积营养物质的表面积 未被吸收未被吸收的物质的物质有机废物、有机废物、水和无机盐水和无机盐肾小球是血管球、肾小球是血管球、参与形成原尿参与形成原尿肺泡表面潮湿且肺泡表面潮湿且伸缩性很大，有伸缩性很大，有利于气体的交换利于气体的交换人体各个器官、系统协人体各个器官、系统协调一致地正常运行。调一致地正常运行。例如：例如：肾功能衰竭肾功能衰竭时时,水和无机盐代谢水和无机盐代谢功能紊乱，会出现功能紊乱，会出现全身水肿，尿素氮全身水肿，尿素氮升高，呕吐等一系升高，呕吐等一系列症状，即列症状，即尿毒症尿毒症，严重时会导致死亡。严重时会导致死亡。二、对稳态调节机制的认识二、对稳
14、态调节机制的认识机体内各个器官、系统为什么能够保持协调一致呢？机体内各个器官、系统为什么能够保持协调一致呢？2.2.维持维持稳态稳态的调节机制的调节机制118 85757年法国贝尔纳年法国贝尔纳 内环境稳态主要依赖内环境稳态主要依赖 19261926年美国坎农年美国坎农内环境稳态是在内环境稳态是在 调节的共同作调节的共同作用下实现的用下实现的发现免疫系统发现免疫系统免疫系统能够发现并清除免疫系统能够发现并清除 等引起内环境波动的因素等引起内环境波动的因素目前普遍认为：目前普遍认为：神经神经-体液体液-免疫免疫调节网络是机体维持稳态的调节网络是机体维持稳态的主要调节机制。主要调节机制。探究历程探
15、究历程 神经调节神经调节神经和体液神经和体液异物、病原微生物异物、病原微生物内环境的稳态会不会出现失调的情景呢内环境的稳态会不会出现失调的情景呢？人体人体维持维持内环境稳态的内环境稳态的调节能力是有一定限度的调节能力是有一定限度的。当当外界环境的变化外界环境的变化过于激烈，或人体过于激烈，或人体自身的调节功自身的调节功能能出现障碍时，内环境的稳态就会遭到破坏，危及出现障碍时，内环境的稳态就会遭到破坏，危及机体健康。机体健康。分析内环境稳态失调的实例分析内环境稳态失调的实例1.1.你有过发高热的经历吗你有过发高热的经历吗?谈谈高热最严重时的感受。谈谈高热最严重时的感受。体温过高时为什么要采取物理
16、降温或药物降温的措施体温过高时为什么要采取物理降温或药物降温的措施?思考思考 讨论讨论讨论讨论 发高烧时，各种发高烧时，各种酶的活性发生变化，代谢紊乱酶的活性发生变化，代谢紊乱，机体功能异常。机体功能异常。发热时的症状大部分集中在中枢神经发热时的症状大部分集中在中枢神经系统系统，病人感觉不适、头疼、头晕、嗜睡等，同时常，病人感觉不适、头疼、头晕、嗜睡等，同时常伴有食欲不振、厌食、恶心的表现。对于伴有食欲不振、厌食、恶心的表现。对于6 6个月至个月至4 4岁岁的幼儿来说，持续高热容易发生惊厥，相当数量的患的幼儿来说，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
17、儿由此出现脑损伤，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。注意及时采用物理方法或服用药物来退烧降温。2.2.严重腹泻后，如果只喝水，不补充盐，内环境的渗透严重腹泻后，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压可能会出现什么变化?内环境渗透压会降低。当内环境渗透压内环境渗透压会降低。当内环境渗透压降低时，内环境中的水将较多地通过渗透作降低时，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。严重时人体会出导致细胞代谢和功能紊乱。严重时人体会出现疲倦、全身不适、恶心、食欲减退
18、、皮下现疲倦、全身不适、恶心、食欲减退、皮下组织肿胀等症状。组织肿胀等症状。3.3.援藏的技术人员到青藏高原后常会出现头痛、乏力、援藏的技术人员到青藏高原后常会出现头痛、乏力、心跳加快甚至血压升高等症状，为什么心跳加快甚至血压升高等症状，为什么?这说明外界环境这说明外界环境与内环境稳态之间有什么关系与内环境稳态之间有什么关系?高原空气稀薄，大气压和氧分压低，易造成体高原空气稀薄，大气压和氧分压低，易造成体内缺氧。内缺氧。这说明这说明外界环境的变化会影响内环境的稳态外界环境的变化会影响内环境的稳态。人体内环境稳态失调引起的疾病人体内环境稳态失调引起的疾病尿毒症尿毒症乳酸中毒乳酸中毒抽搐抽搐血钙过
19、低血钙过低代谢废物积累代谢废物积累02缺乏缺乏pH失调失调酸中毒、碱中毒酸中毒、碱中毒体温失调体温失调发热发热、中暑、中暑组织组织水水肿肿血浆中蛋白血浆中蛋白质含量降低质含量降低血糖平衡失调血糖平衡失调低血糖、糖尿病低血糖、糖尿病内内环环境境三、内环境稳态的重要意义三、内环境稳态的重要意义内环境的理化性质稳定内环境的理化性质稳定体温、体温、PHPH相对稳定相对稳定保证细胞代谢的正常进行保证细胞代谢的正常进行渗透压相对稳定渗透压相对稳定维持细胞正常形态和功能维持细胞正常形态和功能内环境的化学成分稳定内环境的化学成分稳定血糖含量和含氧量相对稳定血糖含量和含氧量相对稳定保证机体能量的供应保证机体能量
20、的供应代谢废物的及时排出代谢废物的及时排出防止机体中毒防止机体中毒内环境稳态是机体进行正常生命活动的必要条件内环境稳态是机体进行正常生命活动的必要条件四、稳态概念的发展四、稳态概念的发展分子水平：分子水平：基因表达的稳态、激素分泌的稳态、酶活性的稳态基因表达的稳态、激素分泌的稳态、酶活性的稳态等。等。细胞水平：细胞水平：细胞的分裂和分化的稳态等。细胞的分裂和分化的稳态等。器官水平：器官水平：心脏活动的稳态（血压、心率）、消化腺分泌心脏活动的稳态（血压、心率）、消化腺分泌消化液的稳态等。消化液的稳态等。群体水平：群体水平：种群数量的变化存在稳态、生态系统的结构和功能种群数量的变化存在稳态、生态系统的结构和功能也存在稳态等。也存在稳态等。在生命系统的各个层次上，都普遍存在着在生命系统的各个层次上，都普遍存在着类似内环境稳类似内环境稳态的特性态的特性。外界环境外界环境细胞细胞物质交换物质交换物质交换物质交换内环境内环境器官系统器官系统协调运行协调运行稳态稳态基础基础神经神经-体液体液-免疫调节网络免疫调节网络调节机制调节机制正常生命活动正常生命活动的必要条件的必要条件参与共建参与共建稳态的稳态的实质实质是内环境的各项是内环境的各项理化性质和理化性质和化学化学成分成分保保持相对稳定。持相对稳定。课堂小结课堂小结作作 业业完成课时评价作业（二）完成课时评价作业（二）