人体的稳态及其生理意义

人体的稳态及其生理意义

一、教学内容：

人体的稳态及其生理意义

二、良好开端

1、重点：

（1）内环境的组成

（2）内环境是细胞与外界环境进行物质交换的媒介。

2、难点：

（1）内环境的理化性质。

（2）内环境是细胞与外界环境进行物质交换的媒介。

（3）内环境稳态及其生理意义

三、成功之旅

【知识点1】细胞生活的环境

（一）内环境的组成及其理化特性

如图所示，草履虫是生活在水中的单细胞生物，其细胞直接与外界环境进行物质交换和能量转换。而人体的组织细胞一般不能直接与外界环境相接触，那么，人体的组织细胞是如何与外界环境进行物质交换和能量转换的呢？

《红楼梦》中有句话：“女人是水做的。”其实，不论男性还是女性，体内都含有大量以水为基础的液体，这些液体统称为体液（body fluid）。体液中除含有大量的水以外，还含有许多离子和化合物。

1、细胞外液的组成

一般成年人体重的60%左右是由体液组成的，体液包括细胞内液和细胞外液。存在于细胞内的称为细胞内液，存在于细胞外的称为细胞外液。细胞外液包括血浆、组织液和淋巴等。血细胞直接生活在血浆中，体内绝大多数细胞直接生活在组织液中，大量淋巴细胞直接生活在淋巴液中。由此可见，血浆、组织液和淋巴通过动态的有机联系，共同构成机体内细胞生活的直接环境。为了区别于个体生活的外界环境，人们把这个由细胞外液构成的液体环境叫做内环境。血浆、组织液和淋巴之间的物质交换如图所示

2、细胞外液的成分

研究表明，血浆中约90%为水；其余10%分别是：无机盐、蛋白质以及血液运送的物质，包括各种营养物质（如葡萄糖、氨基酸等）、各种代谢废物、气体、激素等。组织液、淋巴的成分和含量与血浆相近，但又不完全相同，最主要的差别在于血浆中含有较多的蛋白质，而组织液和淋巴中蛋白质含量很少。概括地说，细胞外液本质上是一种盐溶液，类似于海水。这在一定程度上反映了生命起源于海洋。

例1、下列属于人体内环境的组成成分的是（ ）

①血浆、组织液和淋巴 ②血红蛋白、O 2和葡萄糖

③葡萄糖、CO 2和胰岛素 ④激素、氨基酸和呼吸氧化酶

A. ①③

B. ③④

C. ①②

D. ②④

解析：本题重点考查对内环境的理解，内环境是由血浆、组织液和淋巴组成的，血红蛋白是红细胞中的蛋白质，呼吸氧化酶是细胞中催化呼吸作用的酶，它们都不是内环境的组成成分，而O 2、CO 2、胰岛素等激素、氨基酸和葡萄糖是内环境的组成成分。

答案：A

分析：血浆、组织液和淋巴之间的物质交换是怎样进行的呢？

3、细胞外液的理化特性

渗透压、酸碱度和温度是细胞外液理化性质的三个主要方面 ⎪⎪⎩

⎪⎪⎨⎧︒---+左右。维持在温度：人体的温度一般等离子有关。和，它的稳定与为接近中性，酸碱度：正常人的血浆和含量占有明显优势的是的含量有关。无机盐中与无机盐、蛋白质血浆渗透压的大小主要质微粒对水的吸引力渗透压：是指溶液中溶C 37HPO HCO 45.7~35.7pH Cl Na ,243 联系实际：生理盐水的浓度是多少？为什么医院里给病人输液时必须使用生理盐水？

答：哺乳动物的生理盐水是质量分数为0.9%的NaCl 溶液，这样的溶液所提供的渗透压与血浆等细胞外液的渗透压相同，所以是血浆的等渗溶液。如果输液时使用的NaCl 溶液的质量分数低于或高于0.9%，则会造成组织细胞吸水或失水。

4、内环境是细胞与外环境进行物质交换的媒介

结合初中学过的人体消化、呼吸、循环、排泄等知识，回答下列问题：

①维持渗透压的Na +和Cl -以及葡萄糖、氨基酸等物质是经过哪些途径进入内环境的？ ②体内细胞产生的代谢废物，如尿素和CO 2是怎样从内环境排到体外的？

①提示：Na +和Cl -等直接来自于食物，不需要经过消化就可以直接被吸收。葡萄糖、氨

基酸等物质主要来自于食物中的糖类和蛋白质。糖类和蛋白质是两类大分子物质，必须经过消化系统的消化，分解为葡萄糖和氨基酸才能被吸收。上述物质在小肠内经主动运输进入小肠绒毛内的毛细血管中，经血液循环运输到全身各处的毛细血管中，再通过物质交换过程进入组织液和淋巴。

②提示：体内细胞产生的代谢废物主要通过皮肤分泌汗液，泌尿系统形成、排出尿液和呼吸系统的呼气这三条途径排出，其中以泌尿系统和呼吸系统的排泄途径为主。例如，血浆中的尿素主要通过肾脏形成的尿液排出体外。血浆中的CO2通过肺动脉进入肺泡周围的毛细血管，由于血液中的CO2分压大于肺泡中CO2的分压，CO2就从血液中向肺泡扩散，再通过呼气运动将其排出体外。

例2、血浆中的水来自（）

A. 组织液

B. 组织液、消化道

C. 淋巴、组织液

D. 消化道、组织液、淋巴

解析:本题看似简单，实际上有“陷阱”，容易形成“思维定势”。主要考查血浆、组织液和淋巴三者之间的关系，同学们很容易选C项。但实际上C项答案是不全面的，因为血浆中的水还可以来自消化道的毛细血管——从消化道的食物和水分中吸收的。所以，最佳答案应该是D

答案：D

【知识点2】内环境稳态的重要性

1、内环境的动态变化：

思考：①为什么血浆的生化指标能反映集体的健康状况？

②每种成分的参考值（即正常值）都有一个变化范围，这说明了什么？

①提示：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。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，引起血浆中转氨酶活性升高。

②提示：这说明（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）不同个体存在一定的差异。

由此可知，随着外界环境因素的变化和体内细胞代谢的进行，内环境的各种化学成分和理化性质在不断发生变化。处于一个动态平衡之中，这种动态平衡就是稳态。

2、稳态的定义：

在神经系统和内分泌系统等的调节下，通过人体自身的调节，机体会对内环境的各种变化做出相应的调整，使得内环境的温度、渗透压、酸碱度及各种化学成分保持相对稳定的状态，称为稳态

那么稳态是如何实现的呢？

3、稳态调节的生理基础：

人体内环境的稳态有赖于反馈调节。

①概念：在一个系统中，系统本身工作的效果，反过来又作为信息调节该系统的工作，这种调节方式叫做反馈调节（feedback regulation）。反馈调节是生命系统中非常普遍的调节机制，它对于机体维持稳态具有重要意义。

②方式：反馈调节分两种——正反馈和负反馈。反馈信息与原输入信息起相同作用，使输出进一步增强的调节是正反馈；反馈信息与原输入信息起相反作用，使输出减弱的调节是负反馈。例如，当人体血压因某种因素偏离了正常的范围时，人体就会通过负反馈调控，使机体恢复到正常状态。

目前普遍认为，“神经——体液——免疫”调节网络是机体维持稳态的主要调节机制。

内环境的稳态会不会出现失调的情形呢？

人体维持稳态的调节能力是有一定限度的。当外界环境的变化过于剧烈，或人体自身的调节功能出现障碍时，内环境的稳态就会遭到破坏。如发高烧、大量出汗或严重腹泻、到高原地区的反应等等。