普通生物学-10内环境的控制

Chapter10内环境的控制稳态（Hhomeostasis）：机体自动调节组织和器官的活动，以减少内环境（Internalenvironment）的变化，这种代偿性的调节所形成的稳定状态称为稳态1857年，法国生理学家贝尔纳提出稳态的概念体温调节渗透调节稳态变温动物：又称冷血动物，体温随着周围温度的变化而变化,从而减低新陈代谢,以减低用于抗寒所损失的能量。主要为爬行类,两栖类,鱼类，如蛇、蜥蜴恒温动物：能够调节自身体温的动物，如鸟类、哺乳类异温动物：极少的几种鸟类和低等的哺乳动物变温动物与恒温动物变温动物恒温动物异温动物人的体温是指人身体内部的温度人体温度体表温度（皮肤、皮下组织）体核温度（内脏）体温正常值：

直肠温度36.9～37.9℃

口腔温度36.7～37.7℃

腋下温度36.0～37.4℃人体的体温体核温度和体壳温度体温的正常变动昼夜波动

清晨2～6时最低昼夜

午后1～6时最高节律

性别

成年女性＞男性，约0.3℃

月周期波动

年龄儿童＞青少年＞壮年人＞老年人

情绪和体力活动因代谢增强、产热量增加、导致体温升高

此外，进食、环境温度以及麻醉药物等均能影响体温人体的产热机制主要产热器官：

安静状态下──脑、内脏（肝）运动和劳动时

──肌肉机体的产热形式：战栗产热非战栗产热（代谢产热）产热活动的调节：（在寒冷环境中）体液调节：甲状腺激素、儿茶酚胺分泌增加神经调节：交感神经-肾上腺髓质系统（儿茶酚胺）下丘脑-腺垂体系统（甲状腺）人体的供热机制战栗产热：骨骼肌的收缩会产生大量的热，人在寒冷的环境下有一种非常特殊的反应，即寒颤。寒颤是骨骼肌接受由神经下达的冲动时，发生的一种不自主的颤动，可使产热增加到基础水平的2-5倍，为体温调节提供了一个快速而多变的产热源在因冷而不舒服的情况下，骨骼肌的随意运动一般也增加，表现在踏脚、搓手等人体的供热机制非战栗产热：也叫无寒颤产热，包括两个重要部分，即基础代谢率和食物的特殊动力作用一个休息着的饥饿个体，还是有稳定而持久的产热。用餐后，产热量即增加。基础代谢和食物的特殊动力作用不受骨骼肌产热过程影响人体的供热机制

进食后一段时间内（从进食后1h开始持续到7-8h），机体处于安静状态，产热量比进食前有所增加，食物这种使机体产生额外的热量作用，称为食物的特殊动力效应

食物的特殊动力效应产热过程均受内分泌和神经因素的影响甲状腺素和肾上腺髓质激素都有增加产热的作用，能直接促进细胞的代谢，称为激素的热效应交感神经有提高代谢率的作用，可增加机体的产热量。交感神经强烈兴奋时，可使代谢率增加40-50%新生儿体内黄脂肪的细胞在刺激交感神经或注射去甲肾上腺素的情况下，贮存的自由脂肪酸会在细胞内氧化产热。冬眠动物在冬眠前就开始贮存黄脂肪体，由冬眠转入觉醒时起到提供能源的作用产热的影响因素人体的散热机制人体的主要散热部位是皮肤（皮肤的散热机制是血管运动和汗腺活动）散热方式：a.辐射散热：体热以热射线形式向外界环境散发的散热方式。常温和安静状态下的最主要的散热方式b.传导散热：机体的热量直接传给同它接触的较冷物体的散热方式c.对流散热：通过气体或液体的流动来交换热量的散热方式d.蒸发散热：通过体表水分的蒸发而散失体热的散热方式。当环境温度≥皮肤温度时，蒸发是唯一有效的散热形式人体的散热机制对流辐射传导蒸发

蒸发散热分为不感蒸发（不显汗蒸发）和发汗两种。不感蒸发：汽化蒸发，与汗腺活动无关人体不感蒸发量≈1000ml／ｄ

皮肤（不显汗）：600-800ml

粘膜（呼吸道）：200-400ml发汗：汗腺主动分泌汗液的过程蒸发人体最重要的体温调节中枢位于下丘脑体温调节中枢由于致热原的作用使体温调定点上移而引起的调节性体温升高（超过0.5℃），称为发热一定程度的发热是机体对疾病的生理性防御反应体温超过41℃，体温调节中枢会失去调节体温的能力，破坏大量细胞当体温升高到43℃，患者将有生命危险。应采取酒精擦拭身体，冰水冷却身体等措施急救阿司匹林药物可以降低细菌毒素引起的体温偏高，但不会降低正常体温病理反应——发热体内水和盐类含量的调节，也就是体液渗透压的调节，称为渗透调节（Osmoregulation）人体将分解代谢的终末产物排出体外的过程叫做排泄（Excretion）人体必须有相应的机制来保证体内水分和盐类的稳定，这种稳定是保持体内环境稳定的重要因素渗透调节与排泄MajorPartsoftheMachinefood,waterintakeoxygenintakeeliminationofcarbondioxide消化系统DigestiveSystem呼吸系统RespiratorySystem循环系统CirculatorySystem泌尿系统UrinarySystemeliminationofexcesswatersalts,wastesrapidtransporttoandfromalllivingcellseliminationoffoodresiduesnutrients,water,saltscarbondioxidewatersolutesoxygenBasedon:Starr,C.,Biology:ConceptsandApplications,Brooks/Cole泌尿系统（Urinarysystem）：包括肾（Kidney），输尿管(Ureter)，膀胱(Bladder)和尿道（Urethra）主要功能：生成和排除尿液，排泄体内代谢产生的废物（如尿素等含氮物质）肾脏还参与调节机体的水和电解质平衡，并分泌几种生物活性物质，故泌尿系统对维持内环境的相对稳定有重要意义泌尿系统的结构和功能肾脏输尿管膀胱尿道泌尿系统肾是人体最重要的渗透调节和排泄器官位于腹后壁，脊柱两侧，左右各一，形似蚕豆新鲜时呈红褐色，质柔软，表面光滑成年人重约134-148g，左高右低，右肾大小约78*36mm，左肾大小约80*41mm肾脏肾动脉肾静脉肾盂输尿管皮质髓质肾盏肾脏肾单位（Nephron）：是肾脏的结构和功能的基本单位由一个肾小体和一个与其连接的上皮性肾小管构成每个肾约有100-200万个肾单位肾单位肾小体：由肾小球和肾小囊（鲍曼氏囊）组成肾小球：为球形的毛细血管网，周围被肾小囊包裹，由入球小动脉从血管极入肾小囊分成3-5支分支，再分出许多毛细血管袢（约50个），盘绕曲折成毛细血管球，然后各分支再汇合成出球小动脉，从血管极离开肾小囊肾小囊：是肾小管盲端（膨大部）凹陷成的双层球状囊。壁层为单层扁平上皮，与肾小管相连，脏层紧贴在血管球毛细血管外面肾小体肾小管包括：近曲小管髓袢髓袢降支粗段髓袢细段髓袢升支粗段远曲小管肾小管入球微动脉出球微动脉肾小球鲍曼氏囊髓袢髓袢降支髓袢升支远曲小管集合管近曲小管肾皮质肾髓质氨尿酸尿素血液流经肾小球时滤出到肾小囊的滤液，每天形成约150升血液流过肾小球时，除血液中的血细胞和大分子蛋白质外，血浆中的部分水分、无机盐类、葡萄糖、尿素和尿酸等物质，都可以由肾小球滤过到肾小囊腔内，形成原尿原尿中除不含有大分子的蛋白质外，其他如葡萄糖、尿素、尿酸的浓度都与血浆基本一致原尿入球微动脉出球微动脉肾小球鲍曼氏囊肾小体Filtration超滤重吸收分泌尿液形成机制（水、无机盐、葡萄糖、尿素）（水、无机盐、尿素、氨）（水、无机盐、尿素、血细胞、大分子蛋白质、葡萄糖）血液肾小球的超滤在肾小囊腔形成原尿近曲小管重吸收远曲小管肾小管分泌形成尿（过滤掉血细胞、大分子蛋白质）（大部分水、67％N