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本讲教育信息

. 教学内容:

    1 人体的内环境与稳态

 

. 教学重点:

内环境的组成和理化性质

内环境的稳态及其生理意义

 

. 教学难点:

内环境的理化性质

内环境是细胞与外界环境进行物质交换的媒介

 

. 具体内容:

第一章  人体内环境与稳态

(一)体内细胞生活在细胞外液中

1. 体液的概念和组成

在生物体内含有的大量以水为基础的液体,称为体液。体液中除含有大量的水以外,还含有许多离子和化合物。它包括细胞外液和细胞内液。细胞外液是细胞生活的直接液体环境,是体液的一部分。两者关系如下图:

2. 内环境及其各组分之间的关系

内环境的概念:由细胞外液构成的液体环境叫做内环境,包括血浆、组织液和淋巴。

各组分之间的关系

内环境的“内”与“外”是相对的,从细胞角度看就是细胞外液;对人体的外界环境而言,细胞外液就是内环境。

人的呼吸道、消化道、泪腺、尿道等由通道与外界相连,储存的液体也直接与外界接触,所以这些液体一般不称为体液,而称为外界溶液。

a. 各组分之间的形成关系:

 

血浆

组织液

淋巴

它们都属于细胞外液,共同构成人体内环境,基本化学组成相同。

存在的部位

血管内

组织细胞之间

淋巴管中

生活于其中的细胞种类

各种血细胞

体内各组织细胞

淋巴细胞等

所含的化学成分

含有较多的蛋白质

蛋白质很少

组织液、血浆和淋巴之间的关系

血浆和组织液之间的物质交换是双向的,毛细血管壁有一定的通透性,正常情况下除血细胞和大部分血浆蛋白外,其他物质都可以通过毛细血管壁;

淋巴与组织液之间的物质交换是单向的,毛细淋巴管的功能是回收组织液,组织液中的一些物质一旦进入毛细淋巴管就成为淋巴,经过淋巴循环汇入血浆;

淋巴和血浆之间的物质交换也是单向的,淋巴液在左右锁骨下静脉处流入血浆。

b. 各组分之问的成分关系

组织液、淋巴、血浆成分相似,实质都是一种盐溶液,类似于海水,在一定程度上反映了生命起源于海洋。

    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。

    三者共同构成体内细胞生活的环境。

c. 淋巴循环的意义

形成:组织液渗进毛细淋巴管形成淋巴

特点:单向循环

d. 造成组织水肿的可能原因有:

花粉等导致过敏反应时,组织细胞释放组织胺,使毛细血管壁通透性增加,血浆蛋白减少,组织间隙蛋白质增多,组织间隙水滞留。

严重营养不良引起血浆蛋白减少,渗透压下降。血浆渗透压受血浆白蛋白含量影响较大,任何使血浆白蛋白减少的因素都会引起血浆渗透压下降,组织液回流力量减弱,组织内液体增加。

在某些病理条件下,淋巴管道堵塞,淋巴回流受阻,引起淋巴性水肿。

肾脏病变引起细胞内外液体交换失衡。急性肾小球肾炎(肾小球滤过膜通透性降低)、慢性肾小球肾炎(大量肾单位破坏,肾小球滤过面积减少)等均导致肾小球滤过率下降,引起水滞留。

e. 不同人体细胞所处的内环境不同

细胞名称

所处内环境

组织细胞

组织液

毛细胞血管壁细胞

血浆、组织液

毛细淋巴管壁细胞

淋巴、组织液

血细胞

血浆

淋巴细胞和吞噬细胞

淋巴、血浆

 

(二)细胞外液的理化性质

1. 渗透压

1)定义:溶液中溶质微粒对水的吸引力。

2)渗透压的大小取决于溶液中溶质微粒的数目,具体如下表:

3)血浆渗透压的大小主要与无机盐和蛋白质的含量有关。细胞外液渗透压的90%以上来源于Na+Cl

人体血浆渗透压约为770kpa

2. 酸碱度

1)正常人血浆近中性,pH7.357.45

2)维持因素:存在缓冲对如H2CO3/NaHCO3NaH2PO4/Na2HPO4等。

在人体血浆中有缓冲物质的存在,最常见的缓冲对:H2CO3/NaHCO3

H++NaHCO3Na++H2CO3       H2O+CO2

OH+H2CO3

过多的CO2会刺激控制呼吸活动的神经中枢,促使呼吸运动的加强,增加通气量,将CO2排出体外;过多的也会由肾脏随尿液排出体外,从而使内环境的pH在较窄的范围(7.35~7.45)内进行波动

例:

3. 温度

人体细胞外液的温度一般维持在37℃左右。人体内酶的最适温度也是37℃左右。温度过高或过低都会影响酶的活性,从而影响人体的新陈代谢。

 

(三)内环境是细胞与外界环境进行物质交换的媒介

1. 内环境与外界环境的物质交换

消化系统:外界营养物质通过消化道进入血液循环。

       呼吸系统:氧气通过呼吸道进入血液循环;二氧化碳通过血液循环进入呼吸道。

       泌尿系统:代谢废物主要通过血液循环由肾脏经尿道排出体外。

1)细胞通过内环境不断从外界环境中获取所需要的物质,同时又不断排出代谢产生的废物,从而维持正常的生命活动,因此内环境是体内细胞与外界环境进行物质交换的媒介。

    2)直接参与和内环境进行物质交换的系统有四个:消化系统、呼吸系统、循环系统和泌尿系统。不同的组织细胞生活的内环境不同。

2. 内环境是联系细胞与外界环境的桥梁。

由上图示和分析可知内环境与外界环境的物质交换过程,需要体内各个器官系统的参与,同时细胞和内环境之间也是相互影响、相互作用的。细胞不仅依赖于内环境,也参与内环境的形成和维持。

 

(四)内环境稳态

1. 概念

健康人的内环境的每一种成分和理化性质都处于动态平衡中。这种动态平衡是通过机体的调节作用来实现的。生理学家把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。

2. 原理

正常机体在神经系统和体液的调节下通过各个器官、系统的协调活动、共同维持内环境的相对稳定,使内环境的理化性质不会发生剧烈的变化。

3. 机制

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。

4. 意义:

细胞只有通过内环境,才能与外界环境进行物质交换,内环境稳态是机体进行正常生命活动的必要条件。

 

【典型例题】

1] 关于稳态的实现,下列途述不正确的是(   

A. 血液中的缓冲物质可以调节血浆pH

B. 肾脏不时地排出内环境中多余的尿素、无机盐等

C. 细胞不断地进行有氧呼吸

D. 肝脏储存的肝糖元在血糖浓度下降时不断地释放入血液中

解析:选项A血液中的缓冲物质可与进入血液中的酸性和碱性物质起作用,使血液的pH维持在7.35~7.45之间;选项B肾脏及时地排出内环境中多余成分,有利于维持内环境的稳定;选项D通过肝糖元分解成葡萄糖释放入血液中,维持血糖的稳定;而C答案去会使内环境CO2含量增加。

答案:C

 

[2] 人体中内环境稳态所包含的内容不包括(        

A. 线粒体基质中pH的相对稳定

    B. 血浆中各种化学成分的相对稳定

    C. 组织液的温度的相对稳定

D. 血浆渗透压的相对稳定   

解析:内环境稳态包括血浆、组织液和淋巴中的温度、渗透压和pH的相对稳定,而A为线粒体基质中的pH的相对稳定,不属于内环境中的稳态。

    答案:A

 

[3] 下图示为人体皮下的组织,ABC表示细胞外液。下面诸多因素中,可能引起病人组织水肿的是(       

周围的管壁破损 

长期蛋白质营养不足 

淋巴管阻塞

花粉等过敏源引起毛细血管的通透性增加 

肾炎导致血浆蛋白丢失

A. 只有①②③                 B. 只有②③④

C. 只有①③⑤                 D. ①②③④⑤

解析:正常人组织间液体的量相对恒定。依赖于细胞内外液体交换和血管内外液体交换的平衡。水肿的本质是组织间液体过多,即以上5种平衡失调。

答案:D

 

[4] 血液、组织液、淋巴三者关系示意图如图所示,指出图中哪个箭头表示是错误的(   

A. ①血浆             B. ②组织液         C. ③水                D. ④红细胞

解析:红细胞不能穿过毛细血管壁进入组织液。

答案:D

 

[5] 从事养殖业的人员都知道这样一个常识:大多数海产鱼类不能在淡水中生存,因为在淡水中(   

A. 氧浓度较低                    B. 不能维持体内水分平衡

C. 缺少食用的动、植物            D. 二氧化碳浓度较高

解析:海水的浓度高,海产鱼类长期适应环境,细胞内无机盐浓度与海水浓度是相当的,如在淡水中生活,细胞就会吸水,不能维持体内水分平衡。

答案:B

 

[6] 下列属于人体或哺乳动物“内环境”的是(   

A. 心房腔内的血浆     

B. 膀胱腔内的尿液

C. 小肠腔内的消化液             

D. 肺泡腔内的气体

解析:膀胱腔内的尿液有膀胱壁阻隔,小肠腔内的消化液有小肠壁阻隔,肺泡腔内的气体有肺泡壁和肺部毛细血管的阻隔,事实上都可以理解为它们与外界环境相通。所以,都不属于人体或哺乳动物“内环境”。

答案:A

 

【模拟试题】(答题时间:60分钟)

1. 在维持内环境稳态上不起作用的是(   

A. 肝脏根据体内需要增加或减少释放入血液中的葡萄糖量

B. 肺根据需要按一定速率呼出CO2和吸入O2  

C. 肾把代谢终产物不断排出体外

D. 红骨髓源源不断地造出新的血细胞
2.
正常情况下,当人体局部组织活动增加时,代谢产物增加,此时该组织中的(   

A. 组织液增多,淋巴增加                       B. 组织液减少,淋巴增加

C. 组织液增加,淋巴减少                       D. 组织液减少,淋巴减少

3. 下列物质中,不属于人体内环境组成成分的是(   

A. 钙离子   B. 呼吸酶    C. 葡萄糖   D. 血浆蛋白

4. 人体组织液中的O2要进入组织细胞中参与氧化分解有机物,这些氧化分子需要通过几层由磷脂分子组成的膜(   

A. 2                      B. 2                      C. 3                      D. 6

5. 下列物质不属于内环境的组成成分的是   

A. 血红蛋白      B. 葡萄糖         C. CO2O2        D. 氨基酸

6. 人体出现组织水肿的原因可能是   

血浆中蛋白质含量过少         血液中尿素含量过高

血糖含量过高                       淋巴循环受阻

A. ①②       B. ③④       C. ①④       D. ②③

7. 人体发生花粉等过敏反应时,由于毛细血管壁的通透性增加,血浆蛋白渗出,会造成局部   

A. 血浆量增加     B. 组织液减少     C. 组织液增加 D. 淋巴减少

8. 关于人体内环境中pH调节叙述不正确的是   

A. 人体血液的pH通常在77.53之间

B. 血液中乳酸过多时,就与NaHCO3发生反应,生成乳酸钠和H2CO3

C. 血液中Na2 CO3过多时,就与H2CO3结合形成NaHCO3

D. 血液中CO2过多会刺激神经中枢,促进呼吸活动将CO2排出

9. 下列各项中,能看作是进入内环境的是   

A. 精子进入输卵管与卵受精            B. 牛奶喝进胃中

C. 注射胰岛素                               D. 血液中的氧进入组织细胞中

10. 在健康人体的血浆中,约为20倍,如果/<15时,将发生酸中毒。此实例说明无机盐有重要的生理功能,其中不正确的是   

A. 调节细胞的渗透压                   B. 调节细胞的PH

C. 参与细胞的遗传                    D. 维护细胞的正常形态

11. 下列甲、乙两图分别表示肺换气和组织换气,PO2PCO2分别代表O2CO2的分压,后面括号中的数值单位是千帕(kPa),请据图回答:

1)组织换气和肺换气是通过                来实现的。

2)根据气体分压值的变化,可判定甲图中血流方向是由             ;乙图中血流方向是由     

3)甲图肺泡中O2的分压值,可判断为          千帕。

4O2进入血液后,大部分进入红细胞,与          结合成            

5CO2进入血液后,大部分以                   的形式运输。

12. 根据下面人体体液分布及物质交换示意图回答问题:

1)水由消化道进入A,即过程b是以______          方式进行的。b过程不包括对大部分______            的吸收。

2)人体细胞赖以生存的内环境包括图中的______          (只写字母)。其中A中的水以______          方式进入消化道。

3A中的代谢废物的排出途径除图中表示的外还应有______          AB的交换是通过______          结构进行的。

4)过程ef的渗透方向的不同处在于:前者______         

5)过程ed依次表示______          作用。

6EA相比,E中不含的成分是______                               

13. 在正常情况下,高等动物和人体的内环境是能够保持相对稳定的,这种稳定是细胞进行正常生命活动所必须的。请回答下列问题:

1)血浆中的pH值之所以能够保持相对稳定是因为其中含有      。肺气肿患者由于呼吸不畅,血液中的pH值将略有       。这是因为                   

2)如果给某病人静脉滴注质量浓度为9%的NaCl溶液200mL,预计此病人的内环境的渗透压将      尿量将           。 

3)血液中的各种化学成分也能保持相对稳定,如果给一个健康男子静脉推注10%的葡萄糖溶液100 mL,请在下列坐标中绘出你预测的血糖含量变化的大致情况。   

4)对于人体来说,体温恒定也是内环境稳态的一项重要内容,这对于细胞的生命活动来说同样是必不可少的,这是因为                    

 

 


【试题答案】

15 DABDA      610 CCACC

11.1)自由扩散;(2ABDC;(3)大于13.33;(4)血红蛋白  氧合血红蛋白。

5)碳酸盐。

12.1)渗透(或自由扩散)  脂肪成分  2ABD  消化液(3)皮肤  毛细血管壁 4e可逆  后者f单向   5)扩散作用和重吸收作用    6)大分子蛋白质

13.1)缓冲物质(缓冲对)  降低  氧气不足,进行无氧呼吸产生乳酸,同时CO2排出不畅  2)升高  减少 

3 

4)各种酶的催化需要适宜的温度