1.2内环境稳态的重要性.ppt

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 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 单位 家庭成员一日体温变化调查表 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 问题探讨 1 血浆生化指标指的是血浆中各种化学成分的含量 其中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 1 血浆生化指标指的是血浆中各种化学成分的含量 其中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 当机体某项生理功能出现障碍时势必影响其代谢产物的含量 因此血浆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 2 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 3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 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 内环境具有自我保持稳定的特性 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 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 O2 CO2 O2 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 内环境稳态机制的发现内环境的恒定主要依赖于神经系统的调节 贝尔纳 内环境是在神经调节和体液调节的共同作用下实现的 坎农 免疫系统也起重要的调节作用神经 体液 免疫调节网络是机体维持稳态的主要调节机制 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 稳态失调 生病 调节能力有限 外环境变化剧烈 18 1 各器官 系统协调一致地正常运行是维持稳态的基础 2 与稳态维持直接相关的系统 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 3 神经 体液 免疫调节是稳态的主要调节机制 4 人体对稳态的调节能力有一定限度 小结 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 空调病的产因1 空调风使人体表面水分蒸发量加大 毛孔收缩 不能正常排汗 会引起内分泌的紊乱 2 空调房间里 气流方向经常变换 气流速度增加 空气热量不断变动等因素干扰了人体的嗅觉 削弱了人体对空气中病菌 过敏原和异味的反应 3 房间内湿度太低 会对眼 鼻等处的黏膜产生不利作用 导致黏膜病 4 室内空气与外界几乎隔绝又温度适宜 空气中有害细菌含量快速上升 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 26 水肿 组织液在组织间隙积聚引起局部或全身肿胀的病症 水肿产生的常见原因 1 淋巴回流障碍 3 毛细血管通透性增大 2 血浆渗透压下降 机械损伤 过敏反应 血浆蛋白减少 27 三 内环境稳态的重要意义 是机体进行正常生命活动的必要条件 1 正常渗透压 维持细胞形态与功能 2 适宜体温和pH 适宜酶发挥作用 3 正常血糖含量和含氧量 机体的能量保障 4 细胞代谢包括众多反应 完成这些反应需要各种物质和条件 内环境稳态失调必将引起代谢紊乱 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 四 实验生物体维持pH稳定的机制 1 缓冲物质概念 血液中含有许多对对酸碱度起缓冲作用的物质 也叫缓冲对 组成 每一对缓冲物质都是由一种弱酸和相应的一种强碱盐组成的 作用 使血液的酸碱度不会发生很大变化 从而维持在相对稳定的状态 如 H2CO3 NaHCO3 NaH2PO4 Na2HPO4等 PH值的调节 酸过多 乳酸 NaHCO3 乳酸钠 H2CO3 碳酸氢盐 肾脏排尿 呼吸排出 CO2 H2O 碱过多 Na2CO3 H2CO3 2NaHCO3 肾脏排尿 如 磷酸缓冲液中含有NaH2PO4 Na2HPO4NaH2PO4溶液呈酸性Na2HPO4溶液呈碱性 细胞 消化系统 碳酸钠 组织液 乳酸 血浆中缓冲物质 H2CO3 NaHCO3 乳酸 C02 H2O 碳酸钠 泌尿系统排出 Na2HPO4 NaH2PO4 食物中的碱性物质如碳酸钠 NaHCO3 H2CO3 乳酸钠 呼吸系统排出 PH值的调节 3 血浆pH的调节机制生物材料中含有缓冲对 NaH2PO4 Na2HPO4 H2CO3 NaHCO3 主 等 它们能够对酸碱度的变化起缓冲作用 此外 机体还可以通过对生理活动进行调节来维持pH稳定 血浆 H2CO3 NaHCO3 乳酸 CO2H2O 进入肝脏参与代谢 碳酸钠 碳酸氢钠 由肾脏排处 正是由于血液中含有这些对酸碱起缓冲作用的物质 才使血液的酸碱度不会发生很大的变化 从而维持在相对稳定的状态 内环境的理化性质会不会经常发生剧烈变化呢 呼吸 排出 呼吸中枢调节 NaH2PO4 Na2HPO4 本实验采用对比实验的方法 对自来水的处理 对缓冲液的处理 对生物材料的处理 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