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第二节内环境的稳态
第一章人体的内环境和稳态
本节聚焦
1.什么是内环境的稳态？意义？
2.稳态调节的机制是什么？
3.如何维持内环境的稳态？
问题探讨
右图是某人的血液生化检查化验单的一部分。
血液生化检验结果报告单
问：图表中的上下箭头什么含义？以及每种成分的参考值（即正常值）都有一个变化范围，这说明什么？
内环境成分的含量不是恒定不变的，而是在一定范围内波动，内环境稳态表现为一种动态平衡；不同个体存在一定差异。
问题探讨
随着外界环境的变化和体内细胞代谢活动的进行，
内环境（如血浆）的各种化学成分和理化性质在不断发生变化。
生物体是如何维持pH的相对稳定的？？？
一、内环境的动态变化
模拟生物体维持pH的稳定
一、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pH的变化，推测生物体是如何维持pH稳定的。
自变量
因变量
二、实验原理
在溶液中加入酸或碱，缓冲对（如：HPO42-/H2PO4-）能使溶液pH的变化减弱；与自来水相比，生物组织匀浆更类似于缓冲液。
任务：阅读课本P7、P8，结合给出的实验，思考实验目的及原理，实验材料及相关变量，初步了解实验过程。
一、内环境的动态变化
三、实验步骤
①绘制实验记录表格。
②分别测自来水、缓冲液、肝匀浆加入酸或碱后pH的变化。
空白对照
标准对照
实验组
一、内环境的动态变化
模拟生物体维持pH的稳定
一、内环境的动态变化
③分析实验数据并绘制PH变化曲线
自来水
缓冲液
肝匀浆
一、内环境的动态变化
④得出结论
生物材料的性质类似于缓冲液而不同于自来水，说明生物材料内含有缓冲物质，能够维持pH的相对稳定
讨论：
1.就加入HCl或NaOH后pH的变化来说，肝匀浆更像自来水还是更像缓冲液？
2.缓冲液的pH变化为什么与自来水的不同？
缓冲液
缓冲液的pH变化不明显，因为缓冲液中有NaH2PO4/Na2HPO4，可以中和OH-和H+。
一、内环境的动态变化
HCO3-/H2CO3 缓冲对：
HPO42-/H2PO4- 缓冲对：
溶液中酸性物质增加时：
溶液中碱性物质增加时：
HPO42- + H+ → H2PO4-
H2PO4- + OH- →HPO42- + H2O
乳酸+ NaHCO3→乳酸钠 + H2CO3
OH- + H2CO3→HCO3- + H2O
CO2 + H2O
溶液中酸性物质增加时：
溶液中碱性物质增加时：
讨论：
4.请根据模拟实验的结果，尝试对机体维持pH稳定的机制进行解释。
3.方法步骤9中所用到的生物材料与肝匀浆的实验结果类似吗？
类似
一、内环境的动态变化
内环境的其他化学成分和理化性质也维持在一定范围吗？
血浆pH：
体温：
渗透压：
7.35~7.45
接近37 ℃
770 kPa
①正常情况下，不同人的体温，会因年龄、性别等的不同存在微小的差异
②同一个人的体温在一日内也有变化，但变化幅度一般不超过____℃;
尽管气温波动范围较大，但健康人的体温始终接近_____℃。
1
37
一、内环境的动态变化
机体保持稳态的前提和手段是什么？
稳态的目的是？
稳态定义：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叫做稳态。
前提
手段
目的
实质：
内环境的各种化学成分和理化性质都处于动态平衡。
影响因素：①外因：外界环境因素的变化
②内因：体内细胞不断进行的代谢活动
健康人体内环境的每一种成分如血糖、血脂，以及渗透压等理化性质都是不断变化的，但都处于一定的范围内。
二、对稳态调节机制的认识
问题：维持内环境稳态的基础是什么？需要哪些系统的参与？
人体各器官、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
二、对稳态调节机制的认识
机体内各个器官、系统为什么能保持协调一致呢？
内环境
保持稳定！
主要
神经调节
内环境
动态平衡！
神经调节
+
体液调节
后来发现
免疫系统
清除
内环境中
异物、病原微生物等
有利
内环境稳态
目前普遍认为，神经-体液-免疫调节网络是机体维持稳态的主要调节机制。
二、对稳态调节机制的认识
问题：稳态在任何时刻都能维持吗？会不会出现稳态失调呢？
任务：小组合作完成思考讨论3个实例的分析，并结合“与社会的联系”总结稳态失调的原因。 5min
分析内环境稳态失调的实例
1.你有过发高热的经历吗 谈谈高热最严重时的感受。体温过高时为什么要采取物理降温或药物降温的措施？
发高烧时，各种酶的活性发生变化，代谢紊乱，机体功能异常。
二、对稳态调节机制的认识
2.严重腹泻后，如果只喝水，不补充盐，内环境的渗透压会出现什么变化？
分析内环境稳态失调的实例
内环境渗透压会降低。
当内环境中的水较多地通过渗透作用进入细胞，造成细胞吸水肿胀，进一步导致细胞代谢紊乱和功能紊乱。严重时人体会出现疲倦、全身不适、恶心、食欲减退、皮下组织肿胀等症状。
二、对稳态调节机制的认识
分析内环境稳态失调的实例
3.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 这说明外界环境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，易造成体内缺氧。这说明外界环境的变化会影响内环境的稳态。
二、对稳态调节机制的认识
尿毒症
乳酸中毒
抽搐
血钙过低
化谢废物积累
02缺乏
pH失调
酸中毒、碱中毒
体温失调
发热、中暑
组织水肿
血浆中蛋白质含量降低
血糖平衡失调
低血糖、糖尿病
内环境
二、对稳态调节机制的认识
人体维持稳态的调节能力是有一定限度的。
稳态失调的原因：
外环境变化过于剧烈
(外因)
调节能力出现障碍
(内因)
内环境稳态遭到破坏
细胞代谢紊乱甚至导致疾病发生
三、内环境稳态的重要意义
(3)渗透压相对稳定
维持细胞的正常形态和功能
(1)血糖和氧含量正常
保证机体能量供应
(2)体温、pH等理化性质相对稳定
保证酶活性、细胞代谢正常
(4)代谢废物排出
可防止机体中毒
内环境稳态是机体进行正常生命活动的必要条件
四、稳态概念的发展
细胞的分裂和分化的稳态等
心脏活动的稳态(血压、心率)、消化腺分泌消化液的稳态等
基因表达的稳态、激素分泌的稳态、酶活性的稳态等
种群数量变化的稳态、生态系统的结构和功能的稳态
细胞水平
器官水平
分子水平
群体水平
练习与应用
一、概念检测
1。稳态是生命系统的特征，也是机体存活的条件，判断下列与人体稳态有关的表述是否正确。
（1）人吃进酸性或碱性的食物会使得血浆pH发生紊乱。
（2）有的人常吃咸鱼、咸菜，但他细胞外液的渗透压仍能保持相对稳定。
（3）在正常情况下，一个人的提问是恒定不变的。
（4）CO2是人体细胞呼吸产生的废物，不参与维持内环境的稳态。
2.在长跑比赛中，运动员的体内会发生复杂的生理变化，如机体大量产热、出汗等。下列相关叙述正确的是（ ）
A.大量产热会使体温急剧上升 B,大量出汗会使血浆的pH下降
C,大量出汗可使血浆渗透压降低 D,大量出汗有利于机体体温稳定
╳
√
╳
╳
D
练习与应用
三、拓展应用
2017年，科学家研制了一个充满电解质溶液的大塑料袋，并用它来抚育早产的羊羔。羊羔在此“人造子宫”中待了4周。足月后，研究者发现，它们与在母羊子宫中待到足月出生的小羊一样健康。请你推测或搜集相关资料，从内环境稳态的角度分析：“人造子宫”必须具备哪些条件？
【提示】“人造子宫”看起来像一个大塑胶袋，确切地说是用特殊材质制成的一种生物袋。它要代替母羊子宫孕育羊羔，这个生物袋内必须装“羊水”，能够为早产羊羔生活提供适宜的液体环境。该“羊水”模拟自然子宫羊水的成分种类和含量，除水和电解质外，包含多种可以促进羊羔生长的营养物质和生长因子，如蛋白质、糖类、脂肪等，也包括抗生素、尿素等。此外，这种“羊水”还必须具备适宜的温度和酸碱度。“人造子宫”接有专门管道，需要每天注入定量电解质溶液，以确保“羊水”得到更新，保持相对稳定。
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