内环境是细胞与外界进行物质交换的媒介
问题探讨
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项 目 测定值 单位 参考范围
丙氨酸氨基转移酶 ALT 17 IU/L 0~45
肌酐 CRE 1.9 mg/dl 0.5~1.5
尿素氮 BUN 14.6 mg/dl 6~23
血清葡萄糖 GLU↑ 223 mg/dl 60~110
甘油三脂 TG↑ 217 mg/dl 50~200
总胆固醇 TCH 179 mg/dl 150~220
1. 血浆生化指标指的是血浆中各种化学成分的含量,其中包括机体多种代谢产物的含量。健康机体的生化指标一般都处于正常范围内。当机体某项生理功能出现障碍时,势必影响其代谢产物的含量,因此血浆的生化指标可以反映机体的健康状况,并可以作为诊断疾病的依据。例如,正常情况下,转氨酶主要分布在各种组织的细胞内,以心脏和肝脏的活性最高,在血浆中的活性很低。当某种原因使细胞膜通透性增高时,或因组织坏死细胞破裂后,可有大量转氨酶进入血浆,引起血浆中转氨酶活性升高。
问题探讨小结
问题探讨——血液生化六项检查化验单
1.为什么血浆的生化指标能反映机体的健康状况?
丙氨酸氨基转移酶(简称转氨酶)——肝功能受损情况;
肌酐与尿素氮——肾功能;
血清葡萄糖——血液中血糖浓度;
甘油三脂和总胆固醇——血液中血脂水平
问题探讨——血液生化六项检查化验单
2.每种成分的参考值(即正常值)都有一个变化范围,这说明了什么?
(1)内环境中各种化学成分的含量不是恒定不变的,而是在一定范围内波动——内环境的稳定是一种动态的相对稳定 ;
(2)不同个体存在一定差异。
问题探讨——血液生化六项检查化验单
3.从化验单上可以看出哪几种成分超出正常范围? 这可能会对人体造成什么不利影响?
(1)肌酐含量超标。肌酐是有毒的代谢废物,积累过多会影响健康。——肾功能有障碍。
(2)葡萄糖含量超标。——血糖含量过高可并发糖尿病、心血管症等。
(3)甘油三脂超标。——可引起高脂血症,易并发冠心病、动脉粥样硬化等。
问题探讨——血液生化六项检查化验单
结论:
内环境的稳定是一种动态的相对稳定
内环境的相对稳定是机体进行正常生命活动的必要条件
一、内环境的动态变化
某家庭体温日变化调查
1.同一个人在一日内的体温变化有何特点?
2.不同的人(年龄、性别不同)体温变化有何异同?
3.人体温的日变化与当地气温的日变化有何差异?
成员 上午6h 上午10h 中午12h 下午2h 傍晚6h 晚上9h
母亲 37.0℃ 37.0℃ 37.3℃ 37.4℃ 37.2 ℃ 37.1℃
父亲 36.8℃ 36.8℃ 37.1℃ 37.3 ℃ 37.1℃ 36.9 ℃
自己 37.1 ℃ 37.1 ℃ 37.4 ℃ 37.5 ℃ 37.3 ℃ 37.1 ℃
体温的日变化规律
1.正常人体温有个范围,变化一般不超过1℃。个人体温随昼夜变化也不同(2-6点最低,12-20点最高)。
2.体温随年龄及性别差异,一般年轻者较高、女性较高。
3.气温变化对人体温有一定影响。
——健康人体温始终接近37 ℃,处于动态平衡
根据体温升高的程度,可以将发热分为以下四种:低热(37.3~38℃ )、中等热(38~39 ℃)、高热(39~40 ℃)和超高热(41 ℃以上)。
体温低于28℃,会丧失意识;
低于22℃,可致死;
体温高于41℃时,神志紊乱;
高于43℃时, 可致死。
健康人内环境的每一项成分和理化性质都处于动态平衡中。
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做稳态。
包括水、无机盐、各种营养物质、代谢产物、
pH值、渗透压、温度等多个方面的相对稳定。
内环境的稳态
血浆的含水量在90-92%
血浆的pH值在7.35-7.45之间
人的正常体温在37℃左右
人的血浆渗透压在37 ℃时,为770kPa左右
正常人的血糖浓度在0.8-1.2g/L
稳态的特点:
(1)稳态不是恒定不变,而是相对恒定的一种动态变化;这种动态变化保持在一定范围内。
(2)不同的个体存在差异。
二、对稳态调节机制的认识
内环境稳态是怎样实现的呢?下面以内环境中的营养物质、代谢废物、O2、CO2等化学成分为例来分析。
神经—体液—免疫调节网络的提出
最初,法国生理学家 贝尔纳 推测:内环境的恒定主要依赖于神经系统的调节。
后来,美国生理学家 坎农 提出:内环境是在神经调节和体液调节的共同作用下实现的。
之后,人们发现,免疫系统能发现并清除异物、外来病原微生物等引起内环境波动的因素—它也起重要的调节作用。
目前普遍认为:神经-体液-免疫调节网络是内环境稳态的主要调节机制
内环境稳态会不会出现失调的情形呢?
请同学们完成(思考与讨论)
内环境稳态失调后会出现什么现象呢?
血糖浓度过低可能出现低血糖症;血糖浓度过高可能出现糖尿病。
内环境稳态失调的病例有:尿毒症、糖尿病、高山缺氧反应、发高烧、严重腹泻、酸碱中毒等。
肾脏是形成尿液的器官,当发生肾功能衰竭时,就会出现尿毒症,最终会引起死亡。
当血液中钙的含量过低时,会影响骨发育,出现佝偻病等;血钙过高则会引起肌无力等症状。
思考与讨论提示
1.正常的体温是体内细胞进行各种生化反应最适宜的温度。在发高烧的状态下,由于内环境发生一系列变化,导致体内的各种反应出现紊乱,于是机体功能发生异常。发热时的主要症状大部分集中在中枢神经系统,病人感觉不适、头疼、头晕、嗜睡等,同时常有食欲不振、厌食、恶心的
表
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现。发热时机体处于一种明显的分解代谢过旺的状态,持续高热必定引起器官的功能负荷加重,有可能诱发器官功能不全或引起组织损伤。孕妇发热可能导致胎儿发育障碍,是一个重要的致畸因子。对于6个月至4岁的幼儿来说,持续高热容易发生惊厥,相当数量的患儿由此造成脑损伤,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。
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2. 内环境渗透压会变小。当内环境渗透压变小时,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。
3. 因为高原空气稀薄,大气压和氧分压低,易造成体内缺氧。这说明外界环境的变化势必影响内环境的稳态。若外界环境变化不甚剧烈,并且机体代偿机制良好,内环境的波动较小,仍能维持稳态;若外界环境变化剧烈,机体代偿机制不好,内环境稳态将受到破坏,就会影响身体健康。
(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
直接相关的系统:消化系统、呼吸系统、
循环系统和泌尿系统
起调节作用的系统:神经系统、内分泌系
统、免疫系统
(2)神经-体液-免疫调节网络是内环境稳态的主要调节机制
(3)内环境稳态的调节是反馈调节
(4)人体维持稳态的调节能力是有一定限度的
小结
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。
空调对人的影响主要在于:空调风使人体表面水分蒸发量加大,毛孔收缩,不能正常排汗,也会引起内分泌的紊乱;空调房间里,气流方向经常变换,气流速度增加,空气热量不断变动等因素干扰了人体的嗅觉,削弱了人体对空气中病菌、过敏原和异味的反应;房间内湿度太低,会对眼、鼻等处的黏膜产生不利作用,导致黏膜病;室内空气与外界几乎隔绝,干燥而又温度适宜,空气中有害细菌含量快速上升。
三.内环境稳态的重要意义
内环境稳态是机体进行正常生命活动的必要条件
(1)渗透压是维持组织细胞结构与功能的重要因素
(2)适宜的体温和pH是酶正常发挥催化作用的基本条件
(3)正常的血糖水平和血含氧量是供给机体所需能量的重要保障
(4)内环境中过多的代谢产物如尿素、CO2等会使机体中毒。
(5)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。内环境稳态失调时,必将引起细胞代谢紊乱。
总之 :内环境是机体进行生命活动的必要条件
实验
细胞代谢会产生许多酸性物质,如碳酸等,人和动物吃的食物消化吸收后经代谢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pH发生偏移。但一般情况下,机体能通过 使pH稳定在一定范围内。
一、实验原理
缓冲物质
实验:生物体维持pH稳定的机制
实验原理分析:
本实验采用对比实验的方法,通过向自来水、缓冲液、生物材料中加入酸或碱溶液引起的pH不同变化,定性说明人体内液体环境与缓冲液相似而不同于自来水,从而说明生物体pH相对稳定的机制。
二、实验材料
生物材料(肝匀浆、马铃薯匀浆、用水5:1稀释的鸡蛋清、黄瓜匀浆),PH=7的磷酸缓冲液,0.1mol/L HCl(盛于滴瓶中)、0.1mol/L NaOH(盛于滴瓶中)、4副防护手套、50ml烧杯1个、50ml量筒1个,彩色铅笔、PH计或万能PH试纸、镊子、自来水。
1.将25ml自来水倒入50ml烧杯中
2.用PH计成pH试纸测试 ,并作记录
3.一次加一滴0.1mol/L HCl,然后 ,加入5滴后再测pH,重复这一步骤直到加入了30滴为止。将pH测定结果记入表中。
4. ,并向其中倒入25ml自来水。测定并记录起始pH,再如步骤3,一滴一滴地加入0.1mol/L的NaOH,测定并记录PH。
5.充分冲洗烧杯,用 代替自来水,重复步骤1至步骤4,记录结果
6.充分冲洗烧杯, 分别代替自来水,重复步骤1至4记录结果。
7.分析数据,并绘图
三、方法步骤
起始的pH
轻轻摇动
充分的冲洗上述的烧杯
缓冲液
选用两种生物材料
四、实验结果
自来水中加入酸碱物质后,pH逐渐偏小或偏大,而缓冲液和生物材料中加入酸碱后pH几乎不变或变化不大。
讨论( P10 )
1. 更像缓冲液。
2.缓冲液加入少量酸碱后,pH变化不明显。原因是磷酸缓冲液中含有NaH2PO4/Na2HPO4,
其中NaH2PO4溶液呈酸性,当加入少量NaOH时,可以中和OH-;Na2HPO4溶液呈碱性,当加入少量HCl时,可以中和H+。
水溶液则不同,因而加入酸碱后,pH变化明显。
生物材料中含有缓冲物质
(一种弱酸和相应的一种强碱盐组成)
正常人血液中的PH通常为7.35—7.45间,变化范围很小!
细胞
消化系统
碳酸钠
组织液
乳酸
血浆中
缓冲物质
H2CO3
NaHCO3
乳酸
C02
H2O
碳酸钠
泌尿系统
排出
Na2HPO4
NaH2PO4
食物中的碱性物质如碳酸钠
NaHCO3
H2CO3
乳酸钠
+
呼吸系统
排出
C02
人体的内环境与稳态
体液
细胞外液=内环境
细胞内液
血浆
组织液 淋巴
稳态
内容:pH、温度、血糖、渗透压
调节机制:神经-体液-免役调节网络;器官、系统的正常功能。
1.血浆中的水来自( )
A 组织液 B 血浆、消化道
C 淋巴、组织液 D 消化道、组织液、淋巴
D
2.下列有关人体细胞外液的叙述中,不正确的是( )
A 人体内的细胞外液构成人体的内环境
B 人体内的细胞外液主要包括血浆、组织液、淋巴
C 人体内的所有液体统称细胞外液
D 人体内细胞通过细胞外液与环境交换物质
C
3.下列各项中,能看作是进入内环境的是
A 精子进入输卵管与卵受精 B 牛奶喝进胃中
C 注射胰岛素 D 血液中的氧进入组织细胞中
C
练一练
5.下列物质中,不属于人体内环境成分的是( )
A 钙离子 B 呼吸酶
C 葡萄糖 D 血浆蛋白
B
4.下列液体属于体液的一组是 ①胆汁 ②唾液 ③血浆 ④淋巴 ⑤原尿 ⑥组织液 ⑦细胞质基质 ⑧核酸
A ③⑤⑥⑦⑧ B ①②③④⑥
C ②③④⑥⑦ D ③④⑥⑦⑧
D
拓展(一):不属于内环境成分的是:
1.细胞内液成分:如呼吸酶、血红蛋白等
2.体外成分:如消化道液成分【唾液、胃液、消化道酶(唾液淀粉酶、胃蛋白酶等)】、尿液、泪液等
7.下列物质中,可在图中D处找到的有( )
A.血红蛋白、钙离子、脂肪、葡萄糖
B.氨基酸、麦芽糖、二氧化碳、钠离子
C.纤维蛋白原、氧、尿素、蛋白质
D.呼吸作用酶、脂肪酸、尿酸、胆固醇
C
6.氧气从肺腔进入肝脏组织细胞至少要
穿过几层膜?
A.8层 B.9层 C.10层 D.11层
D
8.毛细淋巴管阻塞,会引起 ( )
①组织发生水肿 ②组织发生脱水
③组织液中高分子物质数量增加
④组织液中高分子物质数量降低
A.①③ B.②④ C.①④ D.②③
A
7.长期营养不良,血浆蛋白降低,会引起组织水肿,其原因( )
A 血浆渗入组织的速度降低 B 组织液回渗速率降低
C 淋巴生成速率降低 D 淋巴循环受阻
B
9.右图是高等
动物体内细胞
与外界进行物
质交换图。
(1)图中虚线内物质总称为 ,其中A代表 ,B代表 ,C代表 。
(2)填写图中D、E系统的名称:D ;E .
(3)从图中可以看出,维持内环境渗透压的Na+和Cl-以及葡萄糖、氨基酸等物质进入内环境要经过 、
系统。
(4)体内细胞产生的代谢废物如尿素,从内环境排出体外要经过 、 系统。而CO2的排出则要经过 、 系统。
内环境
血浆
组织液
淋巴
消化系统
泌尿系统
消化系统
循环
循环系统
循环系统
泌尿
呼吸
10.根据下面人体体液分
布及物质交换示意图,
回答问题:(A、B、C、
D、E表示液体, a、b、
c、d、e、f表示生理过程)
(1)水由消化道进入A,即过程b是以 方式进行的
(2)人体细胞赖以生存的内环境包括图中 (只写字母)。
(3)过程e与f的渗透方向的不同处在于 。
(4)B和A在成分上的差别是 。
(5)过程e和d分别表示 作用。
(6)E和A相比,E中不含有的成分是 。
自由扩散
ABD
前者双向的,后者单向的
B中蛋白质含量较少
渗透作用、
肾小管的重吸收
大分子蛋白质、红细胞等
课后练习
答案
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:基础题
1.D.2.C. 3.D.
4.因为人体各种生命活动是以细胞代谢为基础的,细胞代谢本质上是细胞内各种生化反应的总和。内环境为这些生化反应的进行提供了必要的物质和条件。当内环境稳态保持正常时,细胞的代谢活动能正常进行;当内环境稳态失调时,细胞代谢活动就会受影响。
因此内环境稳态是人体进行正常生命活动的必要条件。
课后练习答案
拓展题
当动物进食高浓度的糖溶液后,大量的葡萄糖被吸收进入血液,导致血糖浓度暂时升高。血糖浓度的升高会刺激机体加速分泌胰岛素,同时抑制胰高血糖素的分泌。在胰岛素和胰高血糖素的共同调节下,血糖浓度逐渐恢复到正常水平。
具体调节机制可参考第2章有关血糖平衡调节的内容。
自我检测的答案和提示
一、概念检测
1.判断
(1)×;(2)√;
(3)×;(4)√。
2.选择
(1)D;(2)D;(3)D。