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第二节 内环境的稳态
第一章 人体的内环境与稳态
从太空中返回的三位宇航员的内环境是否还处于稳定状态？判断的依据是什么？
内环境的稳态
学习目标
1.说明内环境稳态及其生理意义
2.尝试解释生物体维持pH稳定的机制
3.简述稳态的调节机制
一、探究实践——模拟生物体维持pH的稳定
（1）实验目的
通过比较自来水、缓冲液和生物材料在加入酸或碱后pH的变化，推测生物体是如何维持pH稳定的
（2）实验原理
采用对比实验的方法，在自来水中加入酸或碱，pH变化较大，在缓冲液和生物材料中加入酸或碱pH变化不明显，定性分析生物材料类似于缓冲液而不同于自来水，从而说明生物体pH相对稳定的机制。
内环境的动态变化
（3）操作步骤
测酸对自来水pH的影响
将25mL自来水倒入50mL烧杯中，测试并记录起始pH
一次加一滴0.1mol/L的HCl，轻轻摇动。每加5滴测一次pH，直到加入30滴为止
测碱对自来水pH的影响
充分冲洗烧杯并向其中加入25mL自来水，测试并记录起始pH
一次加一滴0.1mol/L的NaOH，轻轻摇动。每加5滴测一次pH，直到加入30滴为止
内环境的动态变化
充分冲洗烧杯，用缓冲液代替自来水，重复(3)过程，记录结果
充分冲洗烧杯，用肝匀浆代替自来水，重复(3)过程，记录结果
尝试用不同生物材料如马铃薯匀浆完成实验
内环境的动态变化
内环境的动态变化
（4）实验结果
绘制实验记录表格
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
②分析实验数据
根据表格中记录的数据，以酸或碱的滴数为横坐标，以pH为纵坐标，画出各实验中pH变化的曲线
内环境的动态变化
滴加HCl后，自来水的pH逐渐减小；滴加NaOH后，自来水的pH逐渐增大
无论滴加HCl还是NaOH，缓冲液和生物材料的pH均保持相对稳定
（5）实验结论
在一定范围内，生物材料的性质类似于缓冲液而不同于自来水，这说明生物材料内含有缓冲物质，能够维持pH的相对稳定
肝匀浆
磷酸缓冲液
自来水
内环境的动态变化
注意事项
1.至少选两种生物材料进行实验，最好是一种植物材料和一种动物 材料
2.HCI和NaOH均有腐蚀性，要避免其与皮肤和眼睛接触，也不要入口
3.加入酸和碱时，要一滴一滴加入，并严格控制滴数，这是实验的关键
4.在更换实验材料时，要充分冲洗烧杯，否则会影响实验结果
内环境的动态变化
2.人体体温的动态变化
（1）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
一般儿童＞成年人＞老年人，女性＞男性
（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1℃
（3）尽管气温波动范围较大，但健康人的体温始终接近37℃
内环境的稳态
概念：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。
实质：内环境的化学成分和理化性质都处于一种动态平衡中。
理化性质：
渗透压
酸碱度
温度
770kPa左右
（37℃时）
7.35~7.45
37℃左右
渗透压失调
pH失调
体温失调
细胞形态、功能异常
酸中毒、碱中毒
温度偏高或偏低会影响酶的活性，使细胞代谢紊乱。
正常范围
正常范围
正常范围
化学成分：水、无机盐、血糖、氧气等处于不断变化中，但含量相对稳定。
内环境的动态变化
人体各器官、系统协调一致地正常运行。
消化系统、呼吸系统、循环系统和泌尿系统
维持内环境稳态的基础：
直接相关的系统：
食物、水和无机盐
CO2
O2
未吸收的物质
有机废物、水和无机盐
呼吸系统
消化系统
泌尿系统
循环系统
机体内各个器官、系统，为什么能够保持协调一致呢？
对稳态调节机制的认识
法国生理学家贝尔纳：
(3)
(2)
(1)
目前普遍认为：
主要依赖神经系统的调节
美国生理学家坎农：
提出稳态的概念、动态平衡。内环境在神经调节和体液调节的共同作用下，通过各器官、系统分工合作、协调统一而实现
神经—体液—免疫调节网络是机体维持稳态的主要调节机制。
对稳态调节机制的认识
内环境理化性质变化 症状名称
pH失调
体温失调
渗透压失调等
尿素等代谢废物在体内积累
体内缺氧,血氧过低
血糖平衡失调
血钙过低、过高
丢失大量的水和无机盐
室内外温差较大导致机体适应不良
酸中毒、碱中毒
发热、中暑、失温
水中毒、组织水肿
尿毒症
高原反应
低血糖、糖尿病
抽搐、肌无力
严重腹泻
空调病
对稳态调节机制的认识
人体维持稳态的调节能力有一定限度
外环境变化过于剧烈
(外因)
调节能力出现障碍
(内因)
对稳态调节机制的认识
尿毒症：肾是形成尿液的器官，当肾功能衰竭时，病人的水和无机盐等的代谢会紊乱，不能将体内代谢产生的废物和过多的水分排出体外。从而引起全身水肿，尿素氮升高、呕吐等症状，即尿毒症，严重时会导致死亡。
人体维持稳态的调节能力有一定限度
对稳态调节机制的认识
失温：人体热量流失大于热量补给，造成人体温度降低，并产生寒颤、心肺功能衰竭等症状，甚至最终造成死亡的病症。
人体维持稳态的调节能力有一定限度
对稳态调节机制的认识
热射病：高温相关急症中最严重的情况，即重症中暑，是由于暴露在高温高湿环境中身体调节功能失衡，产热大于散热，导致人体温度迅速升高，超过40℃，伴有皮肤灼热、意识障碍（例如惊厥、昏迷）及多器官功能障碍的严重致命性疾病，一旦发生，死亡率极高。
人体维持稳态的调节能力有一定限度
对稳态调节机制的认识
对稳态调节机制的认识
高原反应：高原空气稀薄，大气压和氧分压低，易造成体内缺氧，进而出现头痛、乏力、心跳加快甚至血压升高等症状
人体维持稳态的调节能力有一定限度
可防止机体中毒
维持细胞的正常形态和功能
保证酶活性、细胞代谢正常
保证机体能量供应
血糖和氧含量
正常
体温、pH理化
性质相对稳定
渗透压相对稳定
代谢废物排出
稳态意义
内环境稳态是机体进行正常生命活动的必要条件
内环境稳态的重要意义
在生命系统的各个层次上，普遍存在稳态
1.个体水平上——内环境的稳态
2.分子水平——基因表达的稳态、激素分泌的稳态、酶活性的稳态
3.细胞水平——细胞分裂和分化的稳态
4.器官水平——心脏活动的稳态，消化腺分泌消化液的稳态
5.群落水平——种群数量的变化存在稳态
6.生态系统——结构和功能的稳态
稳态概念的发展
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
细胞膜
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
课堂小结

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