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第2節 內環境的穩態
第一章 人體的內環境與穩態
體質偏酸會生病，糾正酸性、酸堿平衡就能治愈疾病，恢復健康。
健康人體的血液是呈弱堿性的，pH值大概是在7.35~7.45之間，人體的酸性化是“百病之源”。
“酸堿體質理論”中的以下觀點你認同嗎？
攝入堿性食物能夠改變內環境的pH嗎？
問題探討
（一）模擬生物體維持PH的穩定
實驗原理：本實驗采用對比實驗的方法，通過向自來水、緩沖液、生物材料（肝勻漿）中加入酸或堿溶液引起PH變化，定性說明在一定范圍內生物體內液體環境與緩沖液相似，從而說明生物體PH相對穩定的機制。
實驗用具：
一、內環境的動態變化
材料 0.1 mol/L HCI 0.1 mol/L NaOH 加入不同數量液滴后的pH 加入不同數量液滴后的pH 0 5 10 15 20 25 30 0 5 10 15 20 25 30
自來水 7.0 5.4 3.5 3.1 2.8 2.7 2.6 7.0 10.0 10.8 11.0 11.1 11.2 11.3
緩沖液 7.0 6.9 6.7 6.6 6.5 6.4 6.3 7.0 7.2 7.7 9.1 10.0 10.4 10.6
肝勻漿 5.8 5.7 5.6 5.4 5.3 5.2 5.1 5.8 5.9 6.0 6.1 6.3 6.4 6.6
馬鈴薯勻漿 6.8 6.4 6.0 5.6 5.3 5.1 5.0 6.8 7.9 8.2 8.4 8.6 8.8 8.9
記錄結果
空白對照
標準對照
實驗組
自變量：溶液的種類，滴加酸或堿的數量
因變量：溶液的PH
無關變量：不同溶液的體積、所加酸或堿的濃度
模擬生物體維持PH的穩定
實驗結論：
在一定范圍內，無論滴加鹽酸溶液還是NaOH溶液，生物材料的pH均保持相對穩定。
生物材料的性質類似于緩沖液而不同于自來水，說明生物材料內含有緩沖物質，能夠維持pH的相對穩定。
內環境pH維持在一定范圍內， 因為其中含有很多緩沖對，如HCO3-/H2CO3 、HPO42-/H2PO4-
乳酸鈉
+NaHCO3
+H2CO3
H2O+CO2
蔬菜水果中的OH 進入血液
OH
+H2CO3
HCO3 +H2O
機體劇烈運動
乳酸
由泌尿系統
腎臟排出
由呼吸系統排出CO2
模擬生物體維持PH的穩定
內環境的其他化學成分和理化性質也維持在一定范圍內
成員 6：00 9：00 12：00 15：00 18：00 21：00 睡前
母親 36.4 36.7 37.1 37.4 37.0 36.8 36.7
父親 36.2 36.6 36.9 37.2 36.9 36.6 36.6
自己 36.5 36.6 37.2 37.3 37.1 36.9 36.8
正常情況下，不同人的體溫因年齡、性別等的不同而存在微小差異；
同一人的體溫一日內有變化，變化幅度一般不超過1℃。
盡管環境氣溫波動較大，但健康人的腋窩溫度始終變化不大。
內環境的其他化學成分和理化性質也維持在一定范圍內
（二）穩態
概念：正常機體通過調節作用，使各個器官、系統協調活動，共同維持內環境的相對穩定狀態。
內環境
變化
外界環境的變化
體內細胞代謝活動的進行
動態平衡
調節作用
血漿pH：7.35-7.45、體溫：約37 ℃、滲透壓：770 kPa
穩態是如何實現的呢？
實質：內環境的化學成分和理化性質處于動態平衡之中。
二、對穩態調節機制的認識
食物、水和無機鹽
co2
o2
泌尿系統
消化系統
細胞
循環系統
呼吸系統
有機廢物、水和無機鹽
未被吸收的物質
肺泡表面潮濕且伸縮性很大，有利于氣體的交換
腎小球是血管球，參與形成原尿
小腸絨毛增大了吸收營養物質的表面積
1.人體各器官、系統協調一致地正常運行，是維持內環境穩態的基礎。
2.直接相關的系統：消化系統、呼吸系統、循環系統、泌尿系統。
機體內各個器官、系統，為什么能夠保持協調一致呢？如何做到高度有序？
[法]貝爾納（1857年）首次提出內環境的概念
內環境保持穩定主要是依賴神經系統的調節。
目前普遍認為
神經-體液-免疫調節網絡是機體維持穩態的主要調節機制。
[美]坎農（1926年）首次提出穩態的概念
內環境穩態是在神經調節和體液調節的共同作用下，通過機體各種器官、系統分工合作、協調統一而實現的。
對穩態調節機制的探究歷程
分析內環境穩態失調的實例
1．你有過發高熱的經歷嗎？談談高熱最嚴重時的感受。體溫過高時為什么要采取物理降溫或藥物降溫的措施？
2．嚴重腹瀉后，如果只喝水，不補充鹽，內環境的滲透壓可能會出現什么變化？
3.援藏的技術人員到青藏高原后常會出現頭痛、乏力、心跳加快甚至血壓升高等癥狀，為什么 這說明外界環境與內環境穩態之間有什么關系
穩態失調例子
病癥名稱 內環境理化性質變化 疾病引起的癥狀
尿毒癥 尿素等代謝廢物在體內積累 自身中毒和綜合病癥
糖尿病 血液中葡萄糖含量過高 多食、多飲、多尿、口渴、饑餓感強烈，身體消瘦
高原反應 體內缺氧，血氧過低 頭痛、乏力、心跳加快
感冒發燒 體溫過高，影響酶的活性 食欲不振、四肢無力
嚴重腹瀉 丟失大量的水和無機鹽 疲倦、周身不適、惡心
穩態失調
生病
調節能力有限
外環境變化劇烈
內環境穩態的實質是相對穩定狀態，即內環境的各種成分、理化性質在允許的范圍內波動，是一種動態的平衡狀態。
內環境穩態≠絕對的穩定
三、內環境穩態的重要意義
內環境穩態是機體進行正常生命活動的必要條件。
（1）正常的血糖濃度和血液中的含氧量，能為細胞代謝提供充足的反應物。
（2）適宜的溫度和pH等能保證酶正常地發揮催化作用。
（3）滲透壓是維持組織細胞結構與功能的重要因素
（4）內環境中過多的代謝產物如尿素，二氧化碳等會使機體中毒
穩態概念的發展
不同層次的生命系統都存在著類似內環境穩態的特性。
（1）分子水平：基因表達的穩態、激素分泌的穩態、酶活性的穩態等。例如在正常生長和分裂的細胞中，原癌基因和抑癌基因的表達存在著穩態；正常人體內調節血糖的胰島素和胰高血糖素等激素是處于動態平衡的。
（2）細胞水平：細胞的分裂和分化的穩態等。
（3）器官水平：心臟活動如血壓、心率的穩態、消化腺分泌消化液的穩態等。
（4）群體水平：種群數量的變化存在穩態、生態系統的結構和功能也存在穩態等。
四、穩態概念的發展
1.下列有關內環境穩態的敘述，不正確的是（ ）
A.組織水腫屬于內環境穩態失調
B.正常機體通過調節作用，使各個器官、系統協調活動，共同維持內環境的相對穩定狀態
C.在正常情況下，內環境的各種理化性質是保持不變的
D.在正常情況下，內環境的各種成分經常處于變動之中，但都保持在適宜的范圍內
練習鞏固
C
2.下列對人體中內環境穩態所包含內容的敘述，不正確的是（ ）
A.線粒體基質中pH相對穩定
B.血漿中各種化學成分相對穩定
C.組織液的溫度相對穩定
D.血漿滲透壓相對穩定
A
練習鞏固
3.高原反應是人快速到達一定海拔高度后，身體為適應因高海拔造成的氣壓低，含氧量少等變化，而產生的自然生理反應。由于氧分壓降低，機體對低氧環境耐受性降低，從面造成缺氧，會由此引發頭痛、乏力、心跳加快甚至血壓升高等一系列癥狀。以下說法錯誤的是（ ）
A.外界環境可以影響內環境穩態
B.內環境可以自我調節以減少外界對人體的影響
C.自我調節的能力是有限的
D.只要內環境處于穩態，機體就可以正常進行生命活動
D
練習鞏固
4.內環境穩態是機體進行正常生命活動的必要條件，這是因為
①內環境穩態可以為細胞代謝提供充足的物質　②內環境穩態可以為細胞代謝所需的酶提供適宜的溫度　③內環境穩態可以為細胞代謝所需的酶提供適宜的pH　④內環境穩態可以使細胞維持正常的形態（ ）
A.①②③④ B.①②③
C.②③④ D.①②④
A

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