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第2节 内环境的稳态
第1章 人体的内环境与稳态
2、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？
北京市医疗机构临床检验结果报告单
血糖
血脂
可能是糖尿病
易引发动脉粥样硬化等
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。下图是某人的血液生化检查化验单的一部分。
问题探讨
1、每种成分的参考值都是一个变化范围，这说明什么？
3、为什么血液的生化指标能反映机体的健康状况？
①动态平衡； ②个体差异
肝功能
可能是熬夜
一、内环境的动态变化
据报道，美国某法庭判决“酸碱体质理论”的提出者赔偿一名癌症患者1.05亿美元。该理论的主要意思是：
①人的体质有酸性与碱性之分，酸性体质是“万病之源”；
②人若要想健康，应多摄入碱性食物。
有的癌症患者受此理论影响，不去医院进行正规治疗，而寄希望于注射碱性物质以达到治愈目的。
人体内环境的正常pH在7.35~7.45（弱碱状态）
食物代谢后会产生酸性和碱性物质，细胞代谢也会产生酸性物质，摄入酸性或碱性食物能够大幅度改变内环境的pH吗？
1
探究·实践：模拟生物体维持pH的稳定
一、内环境的动态变化
1.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。
NaHCO3/H2CO3
Na2HPO4/NaH2PO4
弱酸
弱酸
弱碱
弱碱
①由一种弱酸与该种弱酸的碱性盐组成。
②既能抗酸，又能抗碱，有缓冲作用。
缓冲对
2.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
酸或碱溶液
生物材料（如肝匀浆）
缓冲液
酸或碱溶液
自来水
酸或碱溶液
材料 (25mL) 加入０.1mol/L HCl 加入０.1mol/L 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
空白对照
已知具有减缓pH变化的能力的溶液，标准对照
实验组
3.实验步骤
4.实验结果
三次测量，取平均值
重复原则：避免偶然性，减小误差
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
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
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
6.5
6.5
6.2
6.0
5.5
5.8
5.1
6.5
6.8
7.0
7.5
7.8
8.3
8.5
如何更直观地体现pH的变化？
自变量：
因变量：
——酸性、碱性物质添加的滴数（ 轴）
——生物体pH的变化（ 轴）
4.实验结果
标准对照
空白对照
实验组
5.实验结论
4.实验结果
生物组织匀浆类似于_______，加入少量酸或碱后pH不会发生___________。
缓冲液
大幅度变动
6.思考与讨论
请根据模拟实验的结果，尝试构建机体维持PH稳定机制的模式图。
乳酸钠
+NaHCO3
+H2CO3
H2O+CO2
蔬菜水果中的OH 进入血液
OH
+H2CO3
HCO3 +H2O
机体剧烈运动
乳酸
由泌尿系统
肾脏排出
由呼吸系统排出CO2
内环境pH的稳态主要靠缓冲对调节
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能维持在一定范围吗？
结论：尽管气温波动范围较大，健康人的体温始终接近37.0℃，处于动态平衡中。
1、不同人的体温，会因年龄、性别不同存在微小差异；
2
体温的日变化规律
2、同一个人的体温，在一天不同时间也有变化，但变化幅度一般不超过1℃。
酸碱度
体温
血糖
血脂
渗透压
都是不断变化的，但都处于一定的范围内
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做稳态。
(1)概念:
(2)实质:
内环境的化学成分和理化性质处于动态平衡之中。
化学成分；如：水、无机盐、血糖、血脂
理化性质；如：温度、酸碱度、渗透压
维持相对稳定
(3)特点:
①稳态不是恒定不变，而是相对恒定的一种动态变化；
②这种动态变化保持在一定范围内。
(4)影响因素:
外因:
内因:
外界环境的变化
体内细胞代谢活动的进行
一、内环境的动态变化
肾是形成尿液的器官，当发生肾功能衰竭时，病人的水和无机盐等的代谢会紊乱，可出现全身水肿，尿素氮升高、呕吐等一系列症状，即尿毒症，严重时会导致死亡。
你知道尿毒症吗？
内环境稳态有没有可能被打破呢？如何维持内环境稳态？
二、对稳态调节机制的认识
1、维持内环境稳态的基础是什么？
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
直接相关的器官：
小肠、肺、肾脏、皮肤等
食物、水和无机盐
co2
o2
泌尿系统
消化系统
细胞
循环系统
呼吸系统
有机废物、水和无机盐
未被吸收的物质
肺泡表面潮湿且伸缩性很大，有利于气体的交换
肾小球是血管球,参与形成原尿
小肠绒毛增大了吸收营养物质的表面积
内环境稳态与消化、呼吸、循环、泌尿系统的功能联系
1
维持内环境稳态的基础
2
稳态调节机制的探究历程
1857年，贝尔纳推测：内环境保持稳定主要依赖神经系统的调节。
二、对稳态调节机制的认识
1926年，坎农提出稳态的概念。稳态不是恒定不变，而是一种动态平衡。提出：内环境稳态是在神经调节和体液调节的共同作用下，通过机体各种器官、系统分工合作、协调统一而实现的。
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。
　　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？
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出现脑损伤，如智力落后、甚至癫痫，因此应该注意及时采用物理方法或服用药物来退烧降温。
发高烧时，各种酶的活性发生变化。
代谢紊乱
引起机体功能异常。
严重可诱发器官功能不全或组织损伤。
3
分析内环境稳态失调的实例
　　2. 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？
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。
3
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。
稳态失调的原因
外环境变化过于剧烈
(外因)
调节功能出现障碍
(内因)
内环境的稳态遭到破坏
细胞代谢紊乱甚至导致疾病发生
人体维持稳态的调节能力是有一定限度的。
3
分析内环境稳态失调的实例
通过以上学习，同学们能总结出内环境稳态失调的内因和外因吗？
细胞代谢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。
② 体温、pH等理化性质相对稳定
③ 渗透压相对稳定
④ 代谢废物排出
保证酶活性、细胞代谢正常
维持细胞的正常形态和功能
如尿素、CO2等排出可防止机体中毒
① 血糖和氧含量正常
保证机体能量供应
内环境稳态是机体进行正常生命活动的必要条件。
细胞代谢正常
理化性质稳定
化学成分稳定
内环境稳态
三、内环境稳态的意义
5、稳态概念在不同层次上如何理解？
心脏活动的稳态（血压、心率）、消化腺分泌消化液的稳态等
细胞的分裂和分化的稳态等
分子水平：
基因表达的稳态(如原癌基因和抑癌基因)、激素分泌的稳态（如胰岛素和胰高血糖素）、酶活性的稳态等
细胞水平：
器官水平：
群体水平：
种群数量的变化存在稳态
可见，在生态系统的各个层次上，都普遍存在着稳态。稳态已成为生命科学的一大基本概念.
个体水平：
内环境的稳态
生态系统：
生态系统的结构和功能存在稳态等
四、稳态概念的发展
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。
( )
×
√
×
×
练习与运用
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
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？
“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。
思考 :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？
北京市医疗机构临床检验结果报告单
肝功能
血糖
心肌功能
肝功能
血脂
高血糖
高血脂
①葡萄糖、糖化血清蛋白含量超标，可能是糖尿病；
②甘油三脂超标，可能是高脂血症，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。下图是某人的血液生化检查化验单的一部分。
问题探讨
作业
1、课本p8
2、大本p6-12

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