内环境稳态的重要性_2

外界环境不断变化，而细胞生活的内环境却维持相对的稳定，这对于生物体的生存有什么重要的意义呢？第二节内环境稳态的重要性一、内环境的动态变化成员上午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℃体温的日变化规律调查结果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？正常人的体温并不是一个固定值，而是一个温度范围，一般不超过1℃。而且，同一个人的体温随昼夜变化也不同。不同年龄的人的体温有差异，一般年轻者高于年老者。不同性别的人的体温也有差异，一般女子高于男子。结论：健康人的体温始终接近37℃，处于动态平衡中。体温是内环境理化性质的一个方面，调查结果证明体温处于动态平衡中。那么有哪些事实可以证明内环境的pH和渗透压也处于动态平衡中呢？如：输液必须输生理盐水、多饮多尿、吃太咸就多喝水等。除了体温、渗透压、酸碱度外，内环境中的化学成分又是如何变化的呢？项目测定值单位参考范围丙氨酸氨基转移酶ALT17IU/L0～45肌酐CRE↑1.9mg/dl0.5～1.5尿素氮BUN14.6mg/dl6～23血清葡萄糖GLU↑223mg/dl60～110甘油三脂TG↑217mg/dl50～200总胆固醇TCH179mg/dl150～220问题探讨血液生化六项检查化验单1.每种成分的参考值（正常值）都有一个变化范围，这说明什么？（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。2.从化验单上看，每种成分的指标是否都正常？（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。这表明肾脏的排泄功能有障碍。（2）葡萄糖含量超标，血糖含量过高可并发酮症酸中毒、糖尿病的心血管合并症等。（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。结论：内环境中的每一种成分，理化性质（如体温、渗透压、酸碱度）等都处于动态变化中。稳态的定义：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。(P8)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。稳态概念的提出和发展贝尔纳（1857年）：①细胞外液是细胞生活的直接环境，其整体构成机体的内环境。②内环境具有自我保持稳定的特性。③内环境稳定是机体各种生理活动的共同目标。关于稳态坎农（1926）：内环境并不是处于静止的、固定不变的状态，而是动态的稳定。内环境的任何微小变化会触发机体调节机制的活动，从而消除或减少这些变化。他将这种由代偿性调节反应所形成的稳定状态称为稳态（homeostasis)，并指出稳定的相对性。稳态的现代概念：稳态不局限于内环境的范畴，而是适用于生命科学的一大基本概念。分子水平上有基因表达的稳态调节、酶活性的稳态调节，器官水平上如血压、心率的稳态，宏观水平上如种群数量的稳态、生态系统的稳态等。内环境稳态是怎样实现的呢？议一议二、稳态的调节机制维持稳态的基础：人体各器官、系统协调一致地正常运行。代谢终产物代谢终产物CO2体体外外食物营养物质尿液消化系统呼吸系统泌尿系统循环系统淋巴组织液血浆空气气体营养物质O2CO2O2细胞O2营养物质皮肤汗液CO2代谢终产物机体内各器官、系统为什么能协调一致呢？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。二、稳态的调节机制调节机制：神经体液免疫调节网络二、稳态的调节机制稳态失调生病调节能力有限外环境变化剧烈空调病就是由内环境稳态失调所引起的。空调病就是由内环境稳态失调所引起的。如果经常进出空调房间，就会出现咳嗽、头痛、流鼻涕等感冒症状。如果在温度较低的空调房间呆的时间过长，就会引起关节酸痛或颈僵背硬、腰沉臀重、肢痛足麻、头晕脑胀等。如果呆得太久，由于空气不好，容易使人头晕目眩。这些症状就是空调综合征，俗称空调病。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。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。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。应及时采用物理方法或服用药物来退烧降温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。结论1.机体对稳态进行调节的能力是有限的。当外界环境变化过于剧烈，或人体自身的调节功能出现障碍，内环境稳态就会遭到破坏。2.内环境稳态是机体进行正常生命活动的必要条件。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。稳态的生理意义思考：1、人的体温升高时为什么会患病？(酶促反应受阻，代谢紊乱。）2、当血液中钙的含量过低或过高时，会有什么现象？（血钙过低影响骨发育，儿童：佝偻病成人：软骨病老人：骨质疏松症血钙过高：引起肌无力等症状。）3、体内的尿素和无机盐过多时将会导致什么后果？（引起尿毒症等疾病。）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。为生物体新陈代谢过程中众多生化反应提供适宜的条件，如温度、pH值等；为细胞提供氧气、养料、调节激素等。如何预防内环境稳态失调保持机体健康1.保护生存环境，防治环境污染。2.加强自我保健。3.加强体育锻炼，增强体质，提高机体适应环境的能力。1、人体剧烈运动后，血浆的pH值会略微下降，这是因为（）A、血浆中水分少了B、血浆中乳酸多了C、血浆中酒精多了D、血浆中K+减少了B巩固练习2、在人体血液中不可能出现的物质是A、纤维素B、尿素C、激素D、维生素A3、毛细淋巴管的管壁细胞生活的内环境有（多选）A、组织液B、淋巴C、细胞内液D、血浆AB课后练习答案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。3.画概念图自我检测的答案和提示二、知识迁移（1）水是良好的溶剂，为各种生化反应提供溶液环境；水是体内物质运输的载体；水在体温调节方面有作用；水是某些生化反应的反应物；水是细胞结构的重要组成成分等。（2）说明健康的人体具有维持体内水平衡的能力。三、技能应用（1）否。（2）血液中的糖分既可来源于食物中的糖类物质，也可来源于其他物质在体内的转化。自我检测的答案和提示四、思维拓展航天器和航天服中的生命保障系统，主要由氧源（气瓶）和供气调压组件、水升华器和水冷却循环装置、空气净化组件、通风组件、通信设备、应急供氧分系统、控制组件和电源、报警分系统、遥测分系统等组成。它能够为航天员提供呼吸用氧，并控制服装内的压力和温度，清除航天服内C02、臭味、湿气和微量污染等。这套生命保障系统与压力服（给宇航员提供正常大气压）一起，在人体周围创造适宜人生存和工作的微型气候环境，有利于宇航员维持机体内环境的稳态。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，机体能使pH稳定在一定范围内，这是为什么呢？实验生物体维持pH稳定的机制方法步骤:1、以4人为一组。在记录本中，画一个如下表所示的记录表。2、将25ml自来水倒入５０ml烧杯中。３、用pH计或pH试纸测试起始的pH，并作记录。生物体维持pH稳定的机制加入０．１mol/LHCl加入０．１mol/LNaoＨ加入不同数量液滴后的pH加入不同数量液滴后的pH０５１０１５２０２５３００５１０１５２０２５３０自来水缓冲液生物材料１生物材料２不同实验材料pH变化记录表４、一次加入一滴０.１mol/LHCl，然后轻轻摇动。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。5、充分冲洗烧杯并向其中倒入25ml自来水．测定并记录起始的pH。再如步骤４，一滴一滴地加入０．１mol/LNaoＨ，测定并记录pH。注意：氢氧化钠和盐酸均有腐蚀性。应避免它与皮肤和眼睛接触，也不要入口。若有碱或酸洒落或溅出，要立即用水冲洗１５min，并告诉老师。６、充分冲洗烧杯，用缓冲液代替自来水，重复步骤２至步骤５，记录结果。７、充分冲洗烧杯，选两种生物材料分别代替自来水，重复步骤２至步骤５，记录结果。８、根据所得数据，以酸或碱的滴数为横轴，以pH为纵轴，画出自来水pH变化的曲线。以实线表示加入酸后的变化，虚线表示加入碱后的变化。再用其它颜色的线条分别表示生物材料、缓冲液pH的变化情况，也同样以实线和虚线分别表示加入酸和碱的变化。讨论:1、就加入HCl或NaOH后的pH的变化来说，生物材料是更像自来水还是更像缓冲液？更像缓冲液２、尝试对生物材料维持pH稳定的机制进行解释。生物材料中含有缓冲物质，在加入酸或碱时，能使pH的变化减弱．