今天给大家说说内环境的理化性质和稳态问题。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。
内环境的理化性质
1.渗透压
①概念:所谓溶液渗透压,简单地说,是指溶液中溶质微粒对水的吸引力。
②渗透压的大小取决于单位体积溶液中溶质微粒的数目:溶质微粒越多,即溶液浓度越高,对水的吸引力越大,溶液渗透压越高;反过来,溶质微粒越少,即溶液浓度越低,溶液渗透压越低。,具体如下表:
溶质微粒数目 | 对水的吸引力 | 渗透压高低 |
越多 | 越大 | 越高 |
越少 | 越小 | 越低 |
③血浆渗透压的大小主要与无机盐、蛋白质的含量有关。细胞外液渗透压的90%以上来源于Na+和Cl-。
【组织水肿及其成因分析】 组织间隙中积聚的组织液过多将导致组织水肿,其引发原因如下:
2.酸碱度
①正常人的血浆近中性,pH为7.35~7.45。
②维持酸碱平衡的因素:存在缓冲对,如H2CO3/NaHCO3、NaH2PO4/Na2HPO4等。
③实例:血浆pH调节的过程:
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。
内环境稳态的实质、调节及意义
内环境变化的原因 | 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。 | |
稳态概念 | 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稳态。 | |
稳态内涵 | 稳态并不是指内环境的各种化学成分和理化性质维持在一个固定不变的值,而是在一定范围内维持相对稳定的状态 | |
稳态调节 | 基础 | 人体各器官、系统协调一致地正常运行是维持内环境稳态的基础 ①直接相关的系统:消化系统、呼吸系统、循环系统和泌尿系统 ②起调节作用的系统:神经系统、内分泌系统、免疫系统 |
调节机制 | 神经—体液—免疫调节网络是机体维持稳态的主要调节机制。其中血糖平衡调节、体温调节及水和无机盐的平衡调节依赖于神经和体液调节,侵入人体的病原微生物必须依赖免疫系统发现并清除 | |
能力大小 | 人体维持稳态的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 | |
意义 | 是机体进行正常生命活动的必要条件。如:①血糖正常:保证机体正常的能量供应; ②温度、pH相对稳定:酶活性正常,细胞正常代谢;③渗透压相对稳定:维持细胞正常的形态和功能 |
内环境稳态及其调节方式的发现过程
科学家:贝尔纳→坎农→其他科学家
内环境稳态: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。
近几十年来,生物科学飞速发展,使人们能更详细地揭示稳态的机制。现在认为,机体的调节系统主要有三个,即神经系统、内分泌系统和免疫系统,三者具有共同的“语言”——信息分子。这三大调节系统互相联系,形成完整的调节网络,共同维持机体的稳态。
随着科学的发展,稳态概念也在不断发展。人们发现,许多生命活动都有类似于内环境稳态的特性。例如,在分子水平上,存在基因表达的稳态;在器官水平上,存在心脏活动(血压、心率)的稳态等;在宏观水平上,种群数量的消长存在稳态现象,最大的生态系统——生物圈也存在稳态。可见在生命系统的各个层次上,都普遍存在着稳态现象。稳态已经成为生物科学的一大基本概念。
机体内各个器官、系统,为什么能保持协调一致呢?
最初,法国生理学家贝尔纳曾推测,内环境的恒定主要依赖于神经系统的调节。后来,美国生理学家坎农提出了稳态维持机制的经典解释: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。
免疫系统曾一直被认为是机体的防御系统。随着分子生物学的发展,人们发现,免疫系统也起着重要的调节作用:它能发现并清除异物、外来病原微生物等引起内环境波动的因素。
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。
内环境理化性质的改变引起的常见疾病分析
病症名称 | 内环境理化性质变化 | 引起疾病的症状 |
尿毒症 | 尿素等代谢废物在体内积累 | 自身中毒和综合病症 |
糖尿病 | 血液中葡萄糖含量过高 | 多食、多饮、多尿、口渴、 饥饿感强烈,身体消瘦 |
高原反应 | 体内缺氧,血氧过低 | 头痛、乏力、心跳加快 |
感冒发烧 | 体温过高,影响酶的活性 | 食欲不振、四肢无力 |
严重腹泻 | 丢失大量的水和无机盐 | 疲倦、周身不适、恶心 |
小题精炼
1.关于人体细胞外液理化性质的判断
(1)溶液渗透压的大小取决于单位体积溶液中溶质微粒的数目(√)
(2)组织液中的蛋白质浓度低于血浆中的蛋白质浓度(√)
(3)机体内环境pH的相对稳定主要靠H2PO4-/HPO42-维持(×)
(4)人体剧烈运动时无氧呼吸所产生的乳酸使血浆pH明显降低(×)
(5)血浆中的有些物质经毛细血管动脉端进入组织液,若淋巴管阻塞会引起下肢水肿(√)