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本节聚焦
第2节　
　内环境的稳态
第1章　
人体的内环境和稳态
什么是内环境稳态？
内环境稳态的重要意义是什么？
稳态调节的机制是什么？
在进行常规体检时，通常要做血液生化检查 ，以了解肝功能、肾功能、血糖、血脂等是否正常。右图是某人的血液生化检验结果报告一部分。
血液生化检验结果报告单
讨论：
1.为什么血液的生化指标能反映机体的健康状况？
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？
【问题探讨】
讨论：1.为什么血液的生化指标能反映机体的健康状况？
血液生化指标指的是血液中各种化学成分的含量，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，即处于相对稳定的状态。当机体某项生理功能出现障碍，势必影响其代谢产物的含量，进而引起血液生化指标的变化，因此血液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。
讨论：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？
（1）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；（2）不同个体存在一定差异。
【问题探讨】
　　讨论
　　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不利影响？
　　（1）天冬氨酸氨基转移酶（即谷草转氨酶）略微低于正常值，这通常没有临床意义，建议定期复查。若该值偏高，说明肝功能受损。
　　在进行常规体检时，通常要做血液生化检查，以了解肝功能、肾功能、血糖、血脂等是否正常。右图是某人的血液生化检验结果报告单的一部分。
【问题探讨】
血液生化检验结果报告单
　　讨论
　　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不利影响？
　　（2）葡萄糖含量超标，且糖化血清白蛋白严重超标，可能是糖尿病。糖尿病患者长期高血糖，会导致眼、肾、心脏、血管、神经等慢性损害。
　　在进行常规体检时，通常要做血液生化检查，以了解肝功能、肾功能、血糖、血脂等是否正常。右图是某人的血液生化检验结果报告单的一部分。
【问题探讨】
血液生化检验结果报告单
　　讨论
　　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不利影响？
　　（3）甘油三酯超标，可引起高血脂症，易并发冠心病、动脉粥样硬化等。
　　在进行常规体检时，通常要做血液生化检查，以了解肝功能、肾功能、血糖、血脂等是否正常。右图是某人的血液生化检验结果报告单的一部分。
【问题探讨】
血液生化检验结果报告单
内环境会因此而剧烈变动吗？
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不断发生变化。
1
内环境的动态变化
一. 内环境的动态变化
一. 内环境的动态变化
呼吸系统
泌尿系统
内环境pH的稳态
来源
去路
细胞
1.内环境的pH
人体内环境中存在很多缓冲对，其中最重要的是H2CO3 / NaHCO3，其次还有NaH2PO4 / Na2HPO4等。当一定的酸性或碱性物质进入后，内环境的pH仍能维持在一定范围内。
内环境的其他化学成分和理化性质也维持在一定范围吗？
探究·实践
正常情况下，不同人的体温，会因年龄、性别等的不同而存在微小差异；
同一个人的体温在一日内也有变动，但变化幅度一般不超过1℃。
尽管气温波动范围较大，但健康人的体温始终接近37 ℃。
结论：健康人的体温始终接近37℃，处于动态平衡中。
一. 内环境的动态变化
2.内环境的温度
一. 内环境的动态变化
结论：渗透压处于动态平衡中
3.内环境的渗透压
资料： 医生在给病人输液时，常用的生理盐水是0.9%的NaCl溶液。人体血浆的渗透压和0.9%的NaCl是一样的，所以我们将0.9%的NaCl称为生理盐水。
在进行常规体检时，通常要做血液生化检查 ，以了解肝功能、肾功能、血糖、血脂等是否正常。右图是某人的血液生化检验结果报告一部分。健康机体的生化指标一般都处于正常范围内，即处于相对稳定的状态。
血液生化检验结果报告单
4.化学成分处于动态平衡
稳态：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作稳态（homeostasis）。
稳态体现：
稳态不是恒定不变的，而是相对恒定的一种动态变化。
这种动态变化保持在一定的范围内。
稳态的实质是内环境的化学成分和理化性质处于动态平衡之中。
一. 内环境的动态变化
影响内环境稳态的因素
动态平衡
内环境改变
外界环境的改变
体内细胞进行的代谢活动
调节作用
稳态是如何实现的呢？
一. 内环境的动态变化
2
对稳态调节机制的认识
二. 对稳态调节机制的认识
1.维持内环境稳态的基础
人体各器官、系统协调一致地正常运行。
直接相关的系统
消化系统
呼吸系统
循环系统
泌尿系统
稳态的调节机制是什么？
　　2．内环境稳态的调节机制
　　（1）法国生理学家贝尔纳（1857年）
　　主要依赖＿＿＿＿＿的调节。
　　（2）美国生理学家坎农（1926年）
　　内环境稳态是在＿＿＿＿＿和＿＿＿＿＿的共同作用下，通过机体各种器官、系统分工合作、协调统一而实现的。
　　（3）目前普遍认为
　　 ＿＿＿＿＿＿＿＿调节网络是机体维持稳态的主要调节机制。
神经系统
贝尔纳
坎农
神经调节
体液调节
神经—体液—免疫
内环境的稳态会不会出现失调的情形呢？
二. 对稳态调节机制的认识
内环境稳态失调 实例一
肾脏是形成尿液的器官，当发生肾功能衰竭时，会造成细胞代谢产生的代谢废物在内环境中积累，导致“水、电解质、酸碱代谢紊乱”以及“蛋白质、糖类、脂肪和维生素的代谢紊乱”并最终引发一系列临床综合征，就是人们常说的尿毒症，最终会引起死亡。
尿毒症
代谢废物积累——成分失调
高原反应是指由平原进入高原或由高原进入更高海拔地区后，机体发生的一系列高原性缺氧应激反应。主要表现为头痛、头晕、恶心呕吐、心慌气短、胸闷等。
高原反应
O2缺乏——成分失调
内环境稳态失调 实例二
胰岛素能促进细胞吸收和利用葡萄糖，从而降低血糖，在血糖平衡的调节过程中发挥重要作用。部分糖尿病患者由于胰岛B细胞受损，胰岛素分泌不足，导致血糖浓度过高，超过了肾脏（肾小管）的重吸收能力，就会有部分葡萄糖随尿液排出排出。糖尿病患者会有三多一少现象——吃得多、喝得多、尿的多、体重减少。
糖尿病
血糖失调——成分失调
内环境稳态失调 实例三
大量出汗或严重腹泻后，如果只喝水，不补充盐，内环境渗透压会降低。这样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。
严重腹泻
水分、无机盐丢失——成分失调
内环境稳态失调 实例四
2021年5月22日，甘肃白银市景泰县黄河石林大景区山地马拉松赛遭遇极端天气，21人死亡多人受伤。一群热爱运动、热爱生命的人却被意外无情地剥夺了生命，造成事故的主要原因——就是失温。
失温
体温失调——理化性质失调
内环境稳态失调 实例五
失温是指人体热量流失大于热量补给，从而造成人体核心区温度降低，并产生一系列寒颤、迷茫、心肺功能衰竭等症状，甚至最终造成死亡的病症。一般来说，如果人体的核心温度低于35度，就是医学上的失温，也就是低体温。
发高烧时，各种酶的活性发生变化，代谢紊乱，机体功能发生异常。发热时的症状主要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。
发烧
体温失调——理化性质失调
内环境稳态失调 实例六
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。
理化性质失调
酸中毒、碱中毒
——pH失调
组织水肿
——渗透压失调
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
外环境变化过于剧烈
(外因)
自身调节能力出现障碍
(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
3
内环境稳态的重要意义
(4)代谢废物排出
(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
(3)渗透压相对稳定
维持细胞的正常形态和功能
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
三.内环境稳态的重要意义
可见，在生态系统的各个层次上，都普遍存在着稳态。
不同层次的生命系统都存在着类似内环境稳态的特性
分子
细胞
器官
群体
如胰岛素、胰高血糖素
ATP、ADP
如细胞分裂、分化
如血压、心率
如种群数量变化、
生态系统的结构和功能
四、稳态概念的发展
.
探究·实践
模拟生物体维持pH的稳定
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。
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。
探究·实践
材料用具
实验材料：生物组织材料——动物血浆、肝匀浆、蛋清等。
实验仪器：防护手套、护目镜、烧杯、量筒、pH计或pH试纸、镊子等。
实验试剂：物质的量浓度为0.1 mol/L的HCl溶液（盛于滴瓶中）、物质的量浓度为0.1 mol/L的NaOH溶液（盛于滴瓶中）、pH为7的磷酸盐缓冲液。
pH计
探究·实践
材料用具
实验材料：生物组织材料——动物血浆、肝匀浆、蛋清等
实验仪器：防护手套、护目镜、烧杯、量筒、pH计或pH试纸、镊子等。
实验试剂：物质的量浓度为0.1 mol/L的HCl溶液（盛于滴瓶中）、物质的量浓度为0.1 mol/L的NaOH溶液（盛于滴瓶中）、pH为7的磷酸盐缓冲液
pH计
探究·实践
2. 量取自来水25 mL于烧杯中。
3. 用pH计测定初始pH并记录。
4. 一次加一滴0.1 mol/L的HCl，然后轻轻摇动。加入5滴后再测pH。重复这一步骤，直至滴加30滴HCl为止。
5. 清洗pH计探头及烧杯并加入25 mL自来水。测定并记录起始的pH。再如步骤4，一次加一滴0.1 mol/L的NaOH，测定并记录pH。
6. 清洗烧杯和pH计探头，分别用肝匀浆、缓冲液代替自来水，重复步骤2至步骤5，记录结果。
探究·实践
实验方法
材料 0.1 mol/L的HCl 0.1 mol/L的NaOH
加入不同数量液滴后的pH 加入不同数量液滴后的pH
0 5 10 15 20 25 30 0 5 10 15 20 25 30
自来水
缓冲液
肝匀浆
注：缓冲液为pH=7的磷酸盐缓冲液。材料均加入25mL。
1. 在记录本中，画一个如下的表格。
探究·实践
结果与分析
材料 (25mL) 0.1mol/L的HCl滴数 0.1mol/L的NaOH滴数
0 5 10 15 20 25 30 0 5 10 15 20 25 30
自来水 6.8 6.5 6.3 6.0 5.0 4.1 3.8 7.0 8.8 9.4 9.8 10.0 10.5 11.0
缓冲液 7.0 7.0 6.8 6.6 6.5 6.4 6.3 7.0 7.2 7.3 7.5 7.8 8.0 8.2
肝匀浆 6.4 6.2 6.1 6.0 6.0 5.9 5.9 6.3 6.4 6.5 6.7 6.7 6.8 7.0
结论：在溶液中加入少量酸或碱，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。
探究·实践
4
课 堂 小 结
4. 课堂小结
外界环境
细胞
物质交换
物质交换
内环境
器官系统协调运行
稳态
基础
神经-体液-免疫调节网络
调节机制
正常生命活动的必要条件
参与共建
稳态的实质是内环境化学成分和理化性质维持相对稳定。
5
练习与应用
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，一个人的体温是恒定不变的。（ ）
（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。（ ）
1.1 概念检测




2.在长跑比赛时，运动员的体内会发生复杂的生理变化，如机体大量产热、岀汗等。下列相关叙述正确的是 （ ）
A. 大量产热会使体温急剧升高
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的稳定
D
1.1 概念检测
1.2 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？
1.2 拓展应用
“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。
另外，“人造子宫”外部配置了机器胎盘，与早产羊羔的脐带连通。早产羊羔靠机器胎盘来获得养料，排出代谢废物，以保持羊羔内环境的稳定：含有养料和O2的新鲜血液源源不断输送到羊羔体内，羊羔的心脏也将较多含有CO2和其他代谢废物的血液挤压到机器胎盘中，后者将血液更新之后再回输到羊羔体内。

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