内环境稳态的重要性优秀课件.ppt

内环境稳态的重要性第1页，本讲稿共33页第第2 2节节 内环境稳态的重要性内环境稳态的重要性第2页，本讲稿共33页一、目标一、目标1.说明内环境稳态及其生理意义；说明内环境稳态及其生理意义；简述稳态的调节机制。简述稳态的调节机制。2.关注内环境稳态与健康的关系。关注内环境稳态与健康的关系。3.尝试解释生物体维持尝试解释生物体维持pH稳定的机制。稳定的机制。二、重点和难点二、重点和难点内环境稳态及其生理意义。内环境稳态及其生理意义。第3页，本讲稿共33页内环境是细胞与外界进行物质交内环境是细胞与外界进行物质交换的媒介换的媒介外外界界环环境境中中的的物物质质体体内内细细胞胞食 物消化系统O2呼吸系统呼吸系统皮肤、泌尿系统皮肤、泌尿系统尿素等尿素等CO2内环境内环境循循环环系系统统血液循环血液循环淋巴循环淋巴循环组组织织液液血浆血浆淋巴淋巴第4页，本讲稿共33页内环境是细胞与外界进行物质交换的媒介内环境是细胞与外界进行物质交换的媒介74第5页，本讲稿共33页内环境是细胞与外界进行物质交换的媒介内环境是细胞与外界进行物质交换的媒介第6页，本讲稿共33页内环境的动态变化内环境的动态变化第7页，本讲稿共33页人的体温是指人身体内部的温度。由于身体内部的温度不容易测量，人的体温是指人身体内部的温度。由于身体内部的温度不容易测量，所以临床上常以口腔、腋窝和直肠的温度来代表体温。正常人的口所以临床上常以口腔、腋窝和直肠的温度来代表体温。正常人的口腔温度为腔温度为36.737（平均为（平均为37.2），腋窝温度为），腋窝温度为36.037.4（平均为（平均为36.8），直肠温度为），直肠温度为36.937.9（平均为（平均为37.5）。）。其中直肠温度最接近人体内部的温度，但测量不方便，因此大多采其中直肠温度最接近人体内部的温度，但测量不方便，因此大多采用腋下和口腔测量。用腋下和口腔测量。第8页，本讲稿共33页口腔温度口腔温度腋窝温度腋窝温度直肠温度直肠温度37.236.737.4体温体温指的是指的是身体内部的温度身体内部的温度，即，即内环境的温度内环境的温度，而上述的三，而上述的三种方法测出的都是体表温度，用于代替体温。种方法测出的都是体表温度，用于代替体温。1同一个人的体温昼夜有差别，不超过一度同一个人的体温昼夜有差别，不超过一度。2不同年龄的人体温有差异不同年龄的人体温有差异，年轻者体温高于，年轻者体温高于 年年老者。老者。3体温会有个体差异体温会有个体差异。4体温会因活动量的改变而改变体温会因活动量的改变而改变。因此被试者应。因此被试者应处于平静状态中进行测量。处于平静状态中进行测量。第9页，本讲稿共33页1.体温恒定是不是体温维持一个数值？体温恒定是不是体温维持一个数值？2.体温恒定的意义是什么？体温恒定的意义是什么？3.恒定的体温是怎样影响新陈代谢的呢？恒定的体温是怎样影响新陈代谢的呢？答：答：1体温相对恒定是指体温相对恒定是指体温在一个范围内变动体温在一个范围内变动。2体温体温恒定是恒定是生命活动进行的必要条件生命活动进行的必要条件。3恒温动物能恒温动物能摆脱环境的限制摆脱环境的限制，无论天气如何，只要体，无论天气如何，只要体温恒定就能进行代谢活动。温恒定就能进行代谢活动。相对恒定的体温相对恒定的体温可以保证酶在最适温度下发挥催化作可以保证酶在最适温度下发挥催化作用。用。第10页，本讲稿共33页1体温是哪来的？产热的主要器官是什么？体温是哪来的？产热的主要器官是什么？2主要细胞器是什么？主要细胞器是什么？3能源物质是什么？能源物质是什么？4主要能源物质是什么？主要能源物质是什么？5散热的结构有哪些？散热的结构有哪些？答：答：1.体温是体温是机体代谢活动的结果，也是生命活动必需的条件机体代谢活动的结果，也是生命活动必需的条件。产热的主要器官是产热的主要器官是骨骼肌和肝脏骨骼肌和肝脏。安静状态下以肝脏产热为主安静状态下以肝脏产热为主，运动时以骨骼肌产热为主运动时以骨骼肌产热为主。2.产热的主要细胞器是产热的主要细胞器是线粒体线粒体。3.能源物质是能源物质是糖类，脂肪和蛋白质糖类，脂肪和蛋白质。4.主要能源物质是主要能源物质是糖类糖类。5.散热主要由散热主要由皮肤经传导、对流、辐射和蒸发皮肤经传导、对流、辐射和蒸发完成。完成。第11页，本讲稿共33页在炎热和寒冷的环境中怎样维持体温的相在炎热和寒冷的环境中怎样维持体温的相对恒定呢？对恒定呢？寒冷环境中寒冷环境中增加产热增加产热，减少散热，减少散热；炎热环境炎热环境中中减少产热减少产热，增加散热，增加散热。炎热环境中可以减少产热，但不产热是炎热环境中可以减少产热，但不产热是不可能的，因为有机物氧化分解合成不可能的，因为有机物氧化分解合成ATP的同时必然伴随着热量的释放。的同时必然伴随着热量的释放。故故炎热环境中炎热环境中以以增加散热为主增加散热为主。第12页，本讲稿共33页皮肤对炎热的反应示意图（图）皮肤对炎热的反应示意图（图）当人处于炎热环境中时，皮肤里的当人处于炎热环境中时，皮肤里的温觉感受器温觉感受器接受刺激后，接受刺激后，将兴奋传入将兴奋传入下丘脑的体温调节中枢下丘脑的体温调节中枢，通过中枢的调节，通过中枢的调节，使皮肤使皮肤血管舒张，增加皮肤的血流量，也使汗液的分泌增多等，从而使散血管舒张，增加皮肤的血流量，也使汗液的分泌增多等，从而使散热量增加热量增加。人体就是这样在不同的环境中保持体温相对恒定的。人体就是这样在不同的环境中保持体温相对恒定的。第13页，本讲稿共33页皮肤对寒冷的反应示意图（图）皮肤对寒冷的反应示意图（图）当人处于寒冷环境中时，寒冷刺激了皮肤里的当人处于寒冷环境中时，寒冷刺激了皮肤里的冷觉感受器冷觉感受器，冷觉感受器产生兴奋并将兴奋传人冷觉感受器产生兴奋并将兴奋传人下丘脑的体温调节中枢下丘脑的体温调节中枢，通过，通过中枢的分析、综合，再使有关神经兴奋，进而引起中枢的分析、综合，再使有关神经兴奋，进而引起皮肤血管皮肤血管收缩，减少皮肤的血流量，从而使皮肤的散热量减少收缩，减少皮肤的血流量，从而使皮肤的散热量减少。与此同。与此同时，时，皮肤的立毛肌收缩，产生皮肤的立毛肌收缩，产生“鸡皮疙瘩鸡皮疙瘩”；骨骼肌也产生不；骨骼肌也产生不自主战粟，使产热量增加。在上述过程中，有关神经的兴奋还自主战粟，使产热量增加。在上述过程中，有关神经的兴奋还可促进可促进肾上腺的分泌活动，使肾上腺素的分泌增加，导致体内代谢肾上腺的分泌活动，使肾上腺素的分泌增加，导致体内代谢活动增强，产热量增加。活动增强，产热量增加。第14页，本讲稿共33页分析在寒冷和炎热的环境中怎样调节产热与散热以分析在寒冷和炎热的环境中怎样调节产热与散热以保持体温的相对恒定呢？调节机制是什么？是神经保持体温的相对恒定呢？调节机制是什么？是神经调节还是体液调节？神经调节的调节中枢在哪里？调节还是体液调节？神经调节的调节中枢在哪里？1增加产热增加产热的生理活动有：的生理活动有：骨骼肌骨骼肌会不自主地颤抖，会不自主地颤抖，皮肤立皮肤立毛肌收缩毛肌收缩，增加产热；有关神经作用于，增加产热；有关神经作用于肾上腺促使肾上腺素的肾上腺促使肾上腺素的分泌增加分泌增加，导致机体的代谢活动增强，产热量增加。，导致机体的代谢活动增强，产热量增加。2减少散热减少散热的生理活动有：的生理活动有：几乎不出汗，以减少蒸发散热几乎不出汗，以减少蒸发散热；皮肤血管收缩，减少皮肤的血流量，以减少对流散热和辐射皮肤血管收缩，减少皮肤的血流量，以减少对流散热和辐射散热散热；皮肤立毛肌收缩皮肤立毛肌收缩，产生，产生“鸡皮疙瘩鸡皮疙瘩”，缩小汗毛孔，减少热，缩小汗毛孔，减少热量散失。量散失。3神经和体液共同调节，神经调节是通过神经和体液共同调节，神经调节是通过反射弧反射弧实现的，体温调实现的，体温调节中枢在节中枢在下丘脑下丘脑。第15页，本讲稿共33页散热散热产热、散热产热、散热产热时，产热时，人的体温将会怎样变化？人的体温将会怎样变化？人体调节体温的能力是有限的，人体调节体温的能力是有限的，当长时间置身于寒冷环境中，机体产生的当长时间置身于寒冷环境中，机体产生的热量不足以补偿散失的热量，会引起体温热量不足以补偿散失的热量，会引起体温降低；降低；而在高温环境中过久，会因体内热量散不而在高温环境中过久，会因体内热量散不出去，导致体温升高。出去，导致体温升高。第16页，本讲稿共33页内环境的动态变化内环境的动态变化第17页，本讲稿共33页（一）问题探讨（一）问题探讨1.血浆生化指标指的是血浆生化指标指的是血浆中各种化学成分的含量，其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中包括机体多种代谢产物的含量。健康机体的生化指标。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，因此障碍时，势必影响其代谢产物的含量，因此血浆的生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。依据。例如，正常情况下，转氨酶主要分布在各种组织例如，正常情况下，转氨酶主要分布在各种组织的细胞内，以心脏和肝脏的活性最高，在血浆中的活性的细胞内，以心脏和肝脏的活性最高，在血浆中的活性很低。当某种原因使细胞膜通透性增高时，或因组织坏很低。当某种原因使细胞膜通透性增高时，或因组织坏死细胞破裂后，可有大量转氨酶进入血浆，引起血浆中死细胞破裂后，可有大量转氨酶进入血浆，引起血浆中转氨酶活性升高。转氨酶活性升高。第18页，本讲稿共33页2.这说明（这说明（1）内环境中各种化学成分的含量）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，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；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。）不同个体存在一定差异。3.（1）肌酐含量超标，肌酐是有毒的代谢废物，）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积累过多会影响健康。这表明肾脏的排泄功能有障碍。有障碍。（2）葡萄糖含量超标，血糖含量过高可并发酮）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。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）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。发冠心病、动脉粥样硬化等。第19页，本讲稿共33页内环境的动态变化内环境的动态变化健康人内环境的每一项成分和理化性质都处于动态平衡中。健康人内环境的每一项成分和理化性质都处于动态平衡中。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。包括包括水、无机盐、各种营养物质、代谢产物、水、无机盐、各种营养物质、代谢产物、pH值、渗透压、温度值、渗透压、温度等多个方面的相对稳定。等多个方面的相对稳定。第20页，本讲稿共33页稳态是怎样实现的？稳态是怎样实现的？第21页，本讲稿共33页稳态是怎样实现的？稳态是怎样实现的？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。神经体液免疫调节网络 是机体维持稳态的主要调节机制。稳态破坏稳态破坏生病状态生病状态第22页，本讲稿共33页（二）思考与讨论（二）思考与讨论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。正常的体温是体内细胞进行各种生化反应最适宜的温度。在发高烧的状态下，由于内环境发生一系列变化，导致体在发高烧的状态下，由于内环境发生一系列变化，导致体内的各种反应出现紊乱，于是机体功能发生异常。内的各种反应出现紊乱，于是机体功能发生异常。发热时发热时的主要症状大部分集中在中枢神经系统，病人感觉不的主要症状大部分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、适、头疼、头晕、嗜睡等，同时常有食欲不振、厌食、恶心的表现。恶心的表现。发热时机体处于一种明显的分解代谢过旺的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。发器官功能不全或引起组织损伤。孕妇发热可能导致胎儿孕妇发热可能导致胎儿发育障碍，是一个重要的致畸因子。对于发育障碍，是一个重要的致畸因子。对于6个月至个月至4岁岁的幼儿来说，持续高热容易发生惊厥，相当数量的患的幼儿来说，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，因此儿由此造成脑损伤，如智力落后，甚至癫痫，因此应注应注意及时采用物理方法或服用药物来退烧降温。意及时采用物理方法或服用药物来退烧降温。第23页，本讲稿共33页2.内环境渗透压会变小内环境渗透压会变小。当内环境渗透压变小时，内。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。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、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。食欲减退、皮下组织肿胀等症状。3.因为因为高原空气稀薄，大气压和氧分压低，易造成体高原空气稀薄，大气压和氧分压低，易造成体内缺氧内缺氧。这说明外界环境的变化势必影响内环境的稳。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。坏，就会影响身体健康。第24页，本讲稿共33页稳态的意义稳态的意义是机体进行正常生命活动的必要条件，为机体细胞提供适宜的理化环境，保证细胞的各种酶促反应和生理功能才能正常进行，同时内环境也可为细胞提供营养物质，并接受来自细胞的代谢尾产物。稳态破坏稳态破坏生病状态生病状态第25页，本讲稿共33页（三）实验（三）实验1.生物材料加入生物材料加入HCl或或NaOH后后pH的变化的变化更像缓冲液。更像缓冲液。2.缓冲液加入少量酸碱后，缓冲液加入少量酸碱后，pH变化不明显。变化不明显。原因是原因是磷酸缓冲液中含有磷酸缓冲液中含有NaH2PO4/Na2HPO4，其中其中NaH2PO4溶液呈溶液呈酸性，当加入少量酸性，当加入少量NaOH时，可以中和时，可以中和OH-；Na2HPO4溶液呈碱性，当加入少量溶液呈碱性，当加入少量HCl时，时，可以中和可以中和H+。水溶液则不同，因而加入酸碱水溶液则不同，因而加入酸碱后，后，pH变化明显。变化明显。第26页，本讲稿共33页3.生物材料中含有缓冲对生物材料中含有缓冲对NaH2PO4/Na2HPO4、H2CO3/NaHCO3等，它们能够对酸碱度的变化起缓冲作等，它们能够对酸碱度的变化起缓冲作用。用。此外，此外，机体还可以通过对生理活动进行调节来维机体还可以通过对生理活动进行调节来维持持pH稳定。稳定。例如，当机体剧烈运动时，肌肉中会产生例如，当机体剧烈运动时，肌肉中会产生大量的乳酸和碳酸。乳酸进入血液后，可与血液中的大量的乳酸和碳酸。乳酸进入血液后，可与血液中的碳酸氢钠发生作用，生成乳酸钠和碳酸。碳酸是一种碳酸氢钠发生作用，生成乳酸钠和碳酸。碳酸是一种弱酸，可以分解成弱酸，可以分解成C02和水。血液中的和水。血液中的C02增多会刺激增多会刺激呼吸中枢，使呼吸运动增强，增加通气量，从而将呼吸中枢，使呼吸运动增强，增加通气量，从而将C02排出体外，所以对血液的排出体外，所以对血液的pH影响不大。当乳酸钠进影响不大。当乳酸钠进入血液后，与血液中的碳酸发生作用，形成碳酸氢盐，入血液后，与血液中的碳酸发生作用，形成碳酸氢盐，过多的碳酸氢盐可以由肾脏排出。这样由于血液中缓冲过多的碳酸氢盐可以由肾脏排出。这样由于血液中缓冲物质的调节作用，以及机体的调节作用，可以使血液的物质的调节作用，以及机体的调节作用，可以使血液的酸碱度维持相对稳定。酸碱度维持相对稳定。第27页，本讲稿共33页基础题基础题1D。2C。3D。4因为因为人体各种生命活动是以细胞代谢为人体各种生命活动是以细胞代谢为基础的基础的，细胞代谢本质上是细胞内各种生细胞代谢本质上是细胞内各种生化反应的总和化反应的总和。内环境为这些生化反应的内环境为这些生化反应的进行提供了必要的物质和条件进行提供了必要的物质和条件。当内环境。当内环境稳态保持正常时，细胞的代谢活动能正常稳态保持正常时，细胞的代谢活动能正常进行；当内环境稳态失调时，细胞代谢活进行；当内环境稳态失调时，细胞代谢活动就会受影响。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因此内环境稳态是人体进行正常生命活动的必要条件。必要条件。第28页，本讲稿共33页拓展题拓展题当动物进食高浓度的糖溶液后，大量的葡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，导致血糖浓度暂时萄糖被吸收进入血液，导致血糖浓度暂时升高。升高。血糖浓度的升高会刺激机体加速分泌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逐渐恢复到正常水平，具体调节机制可参考，具体调节机制可参考第第2章有关血糖平衡调节的内容。章有关血糖平衡调节的内容。第29页，本讲稿共33页自我检测的答案和提示自我检测的答案和提示一、概念检测一、概念检测1.判断判断（1）；（；（2）；（3）；（；（4）。2.选择选择（1）D；（；（2）D；（；（3）D。第30页，本讲稿共33页第31页，本讲稿共33页二、知识迁移二、知识迁移（1）水是良好的溶剂，为各种生化反应提供溶水是良好的溶剂，为各种生化反应提供溶液环境；液环境；水是体内物质运输的载体水是体内物质运输的载体；水在体温水在体温调节方面有作用；调节方面有作用；水是某些生化反应的反应物；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水是细胞结构的重要组成成分等。等。（2）说明健康的人体具有维持体内水平衡的能）说明健康的人体具有维持体内水平衡的能力。力。三、技能应用三、技能应用（1）否。）否。（2）血液中的糖分既可来源于食物中的糖类物）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。质，也可来源于其他物质在体内的转化。第32页，本讲稿共33页四、思维拓展四、思维拓展航天器和航天服中的生命保障系统，主要由航天器和航天服中的生命保障系统，主要由氧氧源（气瓶）源（气瓶）和和供气调压组件供气调压组件、水升华器水升华器和和水冷却水冷却循环装置循环装置、空气净化组件空气净化组件、通风组件通风组件、通信设通信设备备、应急供氧分系统应急供氧分系统、控制组件和电源控制组件和电源、报警分报警分系统系统、遥测分系统遥测分系统等组成。它能够为航天员提等组成。它能够为航天员提供呼吸用氧，并控制服装内的压力和温度，清供呼吸用氧，并控制服装内的压力和温度，清除航天服内除航天服内C02、臭味、湿气和微量污染等。这臭味、湿气和微量污染等。这套生命保障系统与压力服（给宇航员提供正常大套生命保障系统与压力服（给宇航员提供正常大气压）一起，在人体周围创造适宜人生存和工作气压）一起，在人体周围创造适宜人生存和工作的微型气候环境，有利于宇航员维持机体内环境的微型气候环境，有利于宇航员维持机体内环境的稳态。的稳态。第33页，本讲稿共33页