第1節(jié)

內(nèi)環(huán)境的穩(wěn)態(tài)第二章

人體內(nèi)環(huán)境與穩(wěn)態(tài)課程導(dǎo)入無(wú)償獻(xiàn)血現(xiàn)在已經(jīng)成為社會(huì)共識(shí)。獻(xiàn)血前，為了保證獻(xiàn)血者的身體健康和受血者的安全，必須對(duì)獻(xiàn)出的血液按規(guī)定項(xiàng)目進(jìn)行檢查。血常規(guī)檢查也是醫(yī)生診斷病情的常用輔助手段，其檢查的基本內(nèi)容是血液成分。血液中到底有哪些成分？血漿（約占血液總體積的55%）白細(xì)胞-血小板紅細(xì)胞血細(xì)胞（約占血液總體積的45%）將新采集的豬血倒入試管中，并加入適量的檸檬酸鈉（一種常用的血液抗凝劑），輕輕搖勻并靜置于冷藏柜中。一段時(shí)間后，試管中的血液會(huì)出現(xiàn)如圖的分層現(xiàn)象。一、人體和動(dòng)物細(xì)胞生活在內(nèi)環(huán)境中1.體液：【判斷】淚液、尿液、汗液、唾液、胃液屬于細(xì)胞外液。??消化道與外界環(huán)境直接相連，不屬于體內(nèi)。×生物體內(nèi)含有大量以水為基礎(chǔ)的液體，統(tǒng)稱為體液。體液包括細(xì)胞內(nèi)液和細(xì)胞外液，體內(nèi)細(xì)胞生活在細(xì)胞外液中。體液細(xì)胞內(nèi)液細(xì)胞外液血漿淋巴(液)組織液（2/3）（1/3）（一）內(nèi)環(huán)境的組成2.各種細(xì)胞生活的直接環(huán)境：細(xì)胞生活的直接環(huán)境組織細(xì)胞血細(xì)胞淋巴細(xì)胞毛細(xì)血管壁細(xì)胞毛細(xì)淋巴管壁細(xì)胞組織液血漿淋巴血漿和組織液淋巴和組織液和血漿血漿血流方向組織細(xì)胞組織液淋巴（2）組織液是存在于組織細(xì)胞間隙中的液體各種組織細(xì)胞都會(huì)與組織液進(jìn)行物質(zhì)交換，組織液為細(xì)胞提供氧和養(yǎng)料，細(xì)胞產(chǎn)生的代謝產(chǎn)物也會(huì)排入組織液。（1）血液是由血細(xì)胞和血漿組成的一種結(jié)締組織。血漿是血細(xì)胞直接生活的內(nèi)環(huán)境，血細(xì)胞從血漿中獲得生命活動(dòng)所需的氧和養(yǎng)料，并將代謝產(chǎn)物排入血漿。在器官組織中，血液由動(dòng)脈流經(jīng)毛細(xì)血管時(shí)，血漿中的氧和養(yǎng)料會(huì)透過(guò)毛細(xì)血管壁進(jìn)入組織液。（3）淋巴是流動(dòng)在淋巴管中的液體。在血液循環(huán)過(guò)程中，組織液中的物質(zhì)，大部分通過(guò)毛細(xì)血管壁進(jìn)入血漿，少部分進(jìn)入毛細(xì)淋巴管成為淋巴。毛細(xì)血管內(nèi)的血漿隨血液循環(huán)經(jīng)各級(jí)靜脈至上、下腔靜脈流回心臟，毛細(xì)淋巴管內(nèi)的淋巴則通過(guò)淋巴循環(huán)由左右鎖骨下靜脈匯入血漿。3.血漿、組織液、淋巴(液)之間的聯(lián)系：組織細(xì)胞毛細(xì)淋巴管毛細(xì)血管組織液中的物質(zhì)返回血液循環(huán)系統(tǒng)組織液中的物質(zhì)進(jìn)入淋巴細(xì)胞血漿中的物質(zhì)進(jìn)入組織液4.內(nèi)環(huán)境：血漿、組織液和淋巴通過(guò)動(dòng)態(tài)的有機(jī)聯(lián)系，共同構(gòu)成機(jī)體內(nèi)細(xì)胞生活的直接環(huán)境。為了區(qū)別于個(gè)體生活的外界環(huán)境，人們把這個(gè)由細(xì)胞外液構(gòu)成的液體環(huán)境叫做內(nèi)環(huán)境。血漿組織液淋巴雙向滲透毛細(xì)血管淋巴循環(huán)毛細(xì)淋巴管細(xì)胞內(nèi)液內(nèi)環(huán)境=細(xì)胞外液外環(huán)境（二）內(nèi)環(huán)境的成分蛋白質(zhì)（7％~9％）無(wú)機(jī)鹽（約1％）血液運(yùn)輸?shù)钠渌麪I(yíng)養(yǎng)物質(zhì)(葡萄糖)、激素、各種代謝廢物等1.血漿的化學(xué)成分：血漿中約90％為水；其余10％分別是：無(wú)機(jī)鹽約1%蛋白質(zhì)約7%~9%血液運(yùn)輸?shù)钠渌镔|(zhì)少量水約90%2.淋巴與組織液的化學(xué)成分：

組織液和淋巴液的成分和各成分的含量與血漿相近，但又不完全相同，最主要的差別在于血漿中含有較多的

，而組織液和淋巴液中蛋白質(zhì)含量很少。細(xì)胞外液是一種類似于海水的鹽溶液，這在一定程度上反映了生命起源于海洋。蛋白質(zhì)（血漿蛋白）【判斷】下列哪些物質(zhì)不屬于人體內(nèi)環(huán)境？嘗試歸類：氧氣、水、無(wú)機(jī)鹽、葡萄糖、纖維素、麥芽糖、維生素、甘油、脂肪酸、激素、抗體、二氧化碳、尿素、氨基酸、核苷酸、血紅蛋白、血漿蛋白、載體蛋白、唾液淀粉酶、胃蛋白酶、呼吸氧化酶【總結(jié)】不屬于內(nèi)環(huán)境的成分歸納：①細(xì)胞內(nèi)和細(xì)胞膜上特有的物質(zhì)，如血紅蛋白、呼吸酶等胞內(nèi)蛋白和載體蛋白等膜蛋白；②屬于外界環(huán)境的液體成分，如消化液中的特有成分等；③不能被人體吸收的物質(zhì)，如纖維素、麥芽糖等。二、穩(wěn)態(tài)的維持依賴于負(fù)反饋調(diào)節(jié)1.反饋調(diào)節(jié)：在一個(gè)系統(tǒng)中，系統(tǒng)本身的工作效果，反過(guò)來(lái)又作為信息調(diào)節(jié)該系統(tǒng)的工作，這種調(diào)節(jié)方式叫做反饋調(diào)節(jié)。2.反饋調(diào)節(jié)包括正反饋調(diào)節(jié)和負(fù)反饋調(diào)節(jié)。（一）穩(wěn)態(tài)3.人體通過(guò)神經(jīng)系統(tǒng)和內(nèi)分泌系統(tǒng)等的調(diào)節(jié)作用，協(xié)調(diào)各器官、系統(tǒng)的活動(dòng)，使內(nèi)環(huán)境的溫度、滲透壓、pH及各種化學(xué)成分保持相對(duì)穩(wěn)定的狀態(tài)，稱為穩(wěn)態(tài)。（二）內(nèi)環(huán)境的理化性質(zhì)1.理化性質(zhì)包括：滲透壓、酸堿度和溫度等。（1）滲透壓的概念：

簡(jiǎn)單地說(shuō)，是指溶液中溶質(zhì)微粒對(duì)水的吸引力。（2）滲透壓的大?。?/p>

取決于溶液中溶質(zhì)微粒的數(shù)目：溶質(zhì)微粒越多，即溶液濃度越高，對(duì)水的吸引力越大，溶液滲透壓越高；反過(guò)來(lái)，溶質(zhì)微粒越少，即溶液濃度越低，對(duì)水的吸引力越小，溶液滲透壓越低。（3）影響滲透壓大小的因素:

主要與無(wú)機(jī)鹽和蛋白質(zhì)的含量有關(guān)；血漿滲透壓約為770kPa，90%以上來(lái)源Na+和Cl-2.滲透壓3.酸堿度血液酸堿度的調(diào)節(jié)，在緩沖物質(zhì)的調(diào)節(jié)下始終維持在7.35－7.45之間;血液中含有許多對(duì)對(duì)酸堿度起緩沖作用的物質(zhì)——緩沖物質(zhì)，每一對(duì)緩沖物質(zhì)都是由一種弱酸和相應(yīng)的一種強(qiáng)堿鹽組成的，如H2CO3/NaHCO3,NaH2PO4/Na2HPO4（血漿pH7.35－7.45）a.當(dāng)酸性物質(zhì)增多時(shí)，如乳酸(HL)過(guò)多時(shí):

HL+NaHCO3→NaL+H2CO3H2CO3→H2O+CO2

b.當(dāng)堿性物質(zhì)增多時(shí)，如Na2CO3過(guò)多時(shí):Na2CO3+H2CO3→2NaHCO3

4.溫度人體細(xì)胞外液的溫度一般維持在37℃左右。注意：

內(nèi)環(huán)境的理化性質(zhì)主要為滲透壓、酸堿度和溫度。內(nèi)環(huán)境的理化性質(zhì)不是恒定不變的，只是一個(gè)想對(duì)穩(wěn)定的狀態(tài)。[某人血液生化六項(xiàng)檢查化驗(yàn)單]項(xiàng)目測(cè)定值

單位參考范圍丙氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶17IU/L0-45肌酐1.9mg/dl0.5-1.5尿素氮14.6mg/dl6.0-23.0血清葡萄糖223mg/dl60-110甘油三酯217mg/dl50-200總膽固醇179mg/dl150-220(1)為什么血漿的生化指標(biāo)能反映機(jī)體的健康狀況？血漿生化指標(biāo)指的是血漿中各種化學(xué)成分的含量，其中包括機(jī)體多種代謝產(chǎn)物的含量。健康機(jī)體的生化指標(biāo)一般都處于正常范圍內(nèi)。當(dāng)機(jī)體某項(xiàng)生理功能出現(xiàn)障礙時(shí)，勢(shì)必影響其代謝產(chǎn)物的含量，因此血漿的生化指標(biāo)可以反映機(jī)體的健康狀況，并可以作為診斷疾病的依據(jù)。[某人血液生化六項(xiàng)檢查化驗(yàn)單]項(xiàng)目測(cè)定值

單位參考范圍丙氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶17IU/L0-45肌酐1.9mg/dl0.5-1.5尿素氮14.6mg/dl6.0-23.0血清葡萄糖223mg/dl60-110甘油三酯217mg/dl50-200總膽固醇179mg/dl150-220(2)每種成分的參考值（即正常值）都有一個(gè)變化范圍，這說(shuō)明什么？?jī)?nèi)環(huán)境中各種化學(xué)成分的含量不是恒定不變的，而是在一定范圍內(nèi)波動(dòng)，內(nèi)環(huán)境的穩(wěn)定是一種動(dòng)態(tài)的相對(duì)穩(wěn)定；不同個(gè)體存在一定差異。[某人血液生化六項(xiàng)檢查化驗(yàn)單]項(xiàng)目測(cè)定值

單位參考范圍丙氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶17IU/L0-45肌酐1.9mg/dl0.5-1.5尿素氮14.6mg/dl6.0-23.0血清葡萄糖223mg/dl60-110甘油三酯217mg/dl50-200總膽固醇179mg/dl150-220(3)從化驗(yàn)單上可以看出哪幾種成分超出正常范圍？這可能會(huì)對(duì)人體造成什么不利影響？①肌酐含量超標(biāo)，肌酐是有毒的代謝廢物，積累過(guò)多會(huì)影響健康。這表明腎臟的排泄功能有障礙;②葡萄糖含量超標(biāo)，血糖含量過(guò)高可并發(fā)酮癥酸中毒、糖尿病的心血管合并癥等;③甘油三脂超標(biāo)，可引起高脂血癥，易并發(fā)冠心病、動(dòng)脈粥樣硬化等。[某人血液生化六項(xiàng)檢查化驗(yàn)單]項(xiàng)目測(cè)定值

單位參考范圍丙氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶17IU/L0-45肌酐1.9mg/dl0.5-1.5尿素氮14.6mg/dl6.0-23.0血清葡萄糖223mg/dl60-110甘油三酯217mg/dl50-200總膽固醇179mg/dl150-220結(jié)論：正常情況下，內(nèi)環(huán)境成分處于動(dòng)態(tài)變化之中。（三）比較清水、緩沖液和體液對(duì)pH變化的調(diào)節(jié)作用1.實(shí)驗(yàn)?zāi)康耐ㄟ^(guò)比較清水、緩沖液和生物材料的勻漿（模擬體液）在調(diào)節(jié)pH變化中的作用，理解體液是如何調(diào)節(jié)內(nèi)環(huán)境pH變化的。2.實(shí)驗(yàn)原理（1）將某種酸或堿加入清水中，其pH會(huì)發(fā)生相應(yīng)的變化。而將該種酸或堿加入緩沖液中，其pH變化會(huì)低于清水中的變化，這是因?yàn)榍逅疀](méi)有緩沖液所具備的緩沖功能。（2）用生物材料的勻漿模擬生物體的體液。加入酸或堿后，將生物材料的勻漿pH變化與清水、緩沖液的pH變化進(jìn)行對(duì)比，可以推測(cè)生物體是如何維持內(nèi)環(huán)境pH平衡的。3.實(shí)驗(yàn)器材和試劑生物材料（豬肝勻漿、馬鈴薯勻漿、黃瓜勻漿和用清水稀釋5倍的雞蛋清）；50mL的燒杯、50mL的量筒、防護(hù)手套、pH計(jì)或廣譜pH試紙、彩色鉛筆、鑷子；清水、物質(zhì)的量濃度為0.1mol·L-1的HCl溶液（盛于滴瓶中）、物質(zhì)的量濃度為O.1mol·L-1的NaOH溶液（盛于滴瓶中）、pH為7的磷酸緩沖液（Na2HPO4/NaH2PO4或K2HPO4/KH2PO4)4.實(shí)驗(yàn)步驟（1）實(shí)驗(yàn)記錄表材料種類加入HCl溶液后的pH加入NaOH溶液后的pH0滴5滴10滴15滴20滴25滴0滴5滴10滴15滴20滴25滴清水緩沖液生物材料1生物材料2生物材料3生物材料4（2）在50mL的燒杯中加入25mL清水，并用pH計(jì)或pH試紙測(cè)試清水的起始pH，向燒杯中先加一滴物質(zhì)的量濃度為0.1mol·L-1的HCl溶液，并輕輕搖動(dòng)繼續(xù)加入4滴后，再測(cè)定溶液的pH。重復(fù)這一步驟直到加入25滴為止，將pH的測(cè)定結(jié)果依次記入表中。（3）充分沖洗燒杯，并向其中倒入25mL清水。重復(fù)上述步驟2，只是將滴加HCl溶液改為逐滴加入物質(zhì)的量濃度為0.1mol·L-1的NaOH溶液，測(cè)定并在表中記錄溶液的pH。（4）充分沖洗燒杯，用緩沖液代替清水，分別重復(fù)步驟2和步驟3，在表中記錄結(jié)果。（5）充分沖洗燒杯，依次選四種生物材料代替清水，分別重復(fù)步驟（2）和步驟（3），在表中記錄結(jié)果。（6）根據(jù)所得數(shù)據(jù)，以酸或堿加入的滴數(shù)為橫軸，以pH為縱軸，畫(huà)出清水pH變化的曲線。其中，實(shí)線表示加入HCl溶液后pH的變化，虛線表示加入NaOH溶液后的變化。再用其他顏色的線條分別表示生物材料、緩沖液pH的變化情況，同樣也以相應(yīng)顏色的實(shí)線和虛線分別表示加入HCl溶液、NaOH溶液后的變化。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，加入HCl溶液或NaOH溶液后，不同實(shí)驗(yàn)材料的pH變化的大小是不同的；而生物材料勻漿（模擬體液）和緩沖液類似，它們的pH變化都小于清水的pH變。化緩沖液的pH變化小于清水的pH變化，是因?yàn)榫彌_液具有一定的酸堿調(diào)節(jié)能力，即緩沖能力。而生物材料勻漿像緩沖液一樣，其pH變化也小于清水的pH變化。推測(cè)體液對(duì)維持pH穩(wěn)定具有類似緩沖液的功能。5.結(jié)果與分析滴加液體的量pH變化清水清水緩沖液/生物材料內(nèi)環(huán)境的其他化學(xué)成分和理化性質(zhì)也維持在一定的范圍內(nèi)嗎？①正常情況下，不同人的體溫，會(huì)因年齡、性別等的不同存在微小的差異；②同一個(gè)人的體溫隨晝夜變化也不同，但變化一般不超過(guò)1℃。③盡管氣溫波動(dòng)范圍較大,但健康人的體溫始終接近37℃。

化學(xué)成分和理化性質(zhì)（即正常值）都有一個(gè)變化范圍。三、細(xì)胞與環(huán)境間的物質(zhì)交換1.單細(xì)胞生物直接與環(huán)境進(jìn)行物質(zhì)交換草履蟲(chóng)模式圖纖毛（運(yùn)動(dòng)）細(xì)胞質(zhì)膜（吸入氧，排出部分代謝廢物）收集管和伸縮泡（排出部分代謝廢物和多余的水）食物泡（消化食物）口溝（攝取食物）胞肛（排出食物殘?jiān)?.人和多細(xì)胞動(dòng)物與環(huán)境進(jìn)行物質(zhì)交換（1）細(xì)胞與內(nèi)環(huán)境之間是相互影響、相互作用的。（2）人體參與物質(zhì)交換的系統(tǒng)有：呼吸系統(tǒng)、消化系統(tǒng)、泌尿系統(tǒng)和循環(huán)系統(tǒng)等。（3）人體的呼吸系統(tǒng)由呼吸道和肺組成，肺是人體與外界環(huán)境之間進(jìn)行氣體交換的重要場(chǎng)所。其生理功能主要是進(jìn)行氣體交換。呼吸系統(tǒng)是如何參與人體內(nèi)外環(huán)境氣體交換的？鼻咽喉呼吸系統(tǒng)及肺泡結(jié)構(gòu)模式圖毛細(xì)血管支氣管毛細(xì)血管（4）人體的消化系統(tǒng)由消化道和消化腺組成。其生理功能主要是消化食物和吸收各種營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，并將未消化和吸收的食物殘?jiān)?jīng)肛門(mén)排出體外。小腸皺襞小腸絨毛微絨毛小腸絨毛上皮細(xì)胞口腔咽唾液腺食道肝胰大腸胃小腸肛門(mén)小腸結(jié)構(gòu)及消化系統(tǒng)模式圖（5）人體的泌尿系統(tǒng)由腎、輸尿管、膀胱及尿道組成。其生理功能主要是將代謝過(guò)程產(chǎn)生的尿素等廢物隨尿液排出體外，維持體液滲透壓平衡和內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)。腎輸尿管膀胱尿道入球小動(dòng)脈出球小動(dòng)脈腎小囊腎小球腎小管腎單位結(jié)構(gòu)及泌尿系