普通生物学-10内环境的控制课件.ppt

1、Chapter 10 内环境的控制内环境的控制p稳态（稳态（HomeostasisHomeostasis）：）：机体自动调节组织和机体自动调节组织和器官的活动，以减少器官的活动，以减少内环境（内环境（Internal Internal environmentenvironment）的变化，这种代偿性的调节所的变化，这种代偿性的调节所形成的稳定状态称为稳态形成的稳定状态称为稳态p18571857年，法国生理学家贝尔纳提出稳态的概年，法国生理学家贝尔纳提出稳态的概念念稳态体温调节（体温调节（ThermoregulationThermoregulation）渗透调节（渗透调节（Osmoregulat

2、ionOsmoregulation）p变温动物：变温动物：又称冷血动物，体温随着周围温度又称冷血动物，体温随着周围温度的变化而变化，从而减低新陈代谢，以减低用的变化而变化，从而减低新陈代谢，以减低用于抗寒所损失的能量。主要为于抗寒所损失的能量。主要为爬行类爬行类，两栖类两栖类，鱼类鱼类，如，如蛇蛇、蜥蜴蜥蜴p恒温动物：恒温动物：能够调节自身体温的动物，如能够调节自身体温的动物，如鸟类鸟类、哺乳类哺乳类p异温动物：异温动物：极少的极少的几种鸟类几种鸟类和和低等的哺乳动物低等的哺乳动物变温动物与恒温动物Question:Question:请问变温动物和异温动物有什么区请问变温动物和异温动物有什么区

3、别？冬眠的动物一定就是变温动物或异温动别？冬眠的动物一定就是变温动物或异温动物吗？物吗？变温动物变温动物恒温动物恒温动物异温动物异温动物人的体温是指人身体人的体温是指人身体内部内部的温度的温度人体温度人体温度体表温度体表温度（皮肤、皮下组织）（皮肤、皮下组织）体核温度体核温度（内脏）（内脏）正常体温值正常体温值：直肠直肠温度温度 36.936.937.937.9 口腔口腔温度温度 36.736.737.737.7 腋下腋下温度温度 36.036.037.4 37.4 人体的体温体核温度和体壳温度体内：体核温度体内：体核温度体表：体壳温度体表：体壳温度体温的正常变动昼夜波动昼夜波动 清晨清晨2

4、26 6时时最低最低 午后午后1 16 6时时最高最高 性别性别 成年女性男性成年女性男性，约，约0.3 0.3 女性还会出现月周期波动女性还会出现月周期波动 年龄年龄 儿童青少年壮年人老年人儿童青少年壮年人老年人 情绪和体力活动情绪和体力活动 因代谢增强、产热量增因代谢增强、产热量增加、导致体温升高加、导致体温升高 此外，此外，进食、环境温度以及麻醉药物进食、环境温度以及麻醉药物等均等均能影响体温能影响体温人体的产热机制人体的产热机制主要产热器官：主要产热器官：安静状态下安静状态下 脑、内脏（肝）脑、内脏（肝）运动和劳动时运动和劳动时 肌肉肌肉机体产热形式：机体产热形式：战栗产热、非战栗产热

5、（代谢产热）战栗产热、非战栗产热（代谢产热）产热活动的调节产热活动的调节（在寒冷环境中）：在寒冷环境中）：p体液调节：体液调节：甲状腺激素、儿茶酚胺分泌增加甲状腺激素、儿茶酚胺分泌增加p神经调节：神经调节：交感神经交感神经-肾上腺髓质系统（儿茶肾上腺髓质系统（儿茶酚胺）、下丘脑酚胺）、下丘脑-腺垂体系统腺垂体系统（甲状腺）甲状腺）人体的供热机制p战栗产热：战栗产热：骨骼肌的收缩会产生大量的热骨骼肌的收缩会产生大量的热p人在寒冷的环境下有一种非常特殊的反应，即人在寒冷的环境下有一种非常特殊的反应，即寒颤寒颤。寒颤是骨骼肌接受由神经下达的冲动发。寒颤是骨骼肌接受由神经下达的冲动发生的一种不自主的颤

6、动，可使产热增加到基础生的一种不自主的颤动，可使产热增加到基础水平的水平的2-52-5倍倍p在因冷而不舒服的情况下，骨骼肌的随意运动在因冷而不舒服的情况下，骨骼肌的随意运动一般也增加，表现在踏脚、搓手等一般也增加，表现在踏脚、搓手等人体的供热机制p非战栗产热：非战栗产热：也叫无寒颤产热，包括两个重要也叫无寒颤产热，包括两个重要部分，即部分，即基础代谢率基础代谢率和和食物的特殊动力作用食物的特殊动力作用p一个休息的饥饿个体，依然有稳定而持久的产一个休息的饥饿个体，依然有稳定而持久的产热热p用餐后，产热量增加用餐后，产热量增加p基础代谢和食物的特殊动力作用基础代谢和食物的特殊动力作用不受不受骨骼肌

7、产骨骼肌产热过程影响热过程影响人体的供热机制Question:Question:骨骼肌产热会对基础代谢率或食物骨骼肌产热会对基础代谢率或食物的特殊动力作用有影响吗？的特殊动力作用有影响吗？进食后一段时间内（从进食后进食后一段时间内（从进食后1h1h开始持续到开始持续到7-7-8h8h），机体处于安静状态，产热量比进食前有所），机体处于安静状态，产热量比进食前有所增加，食物这种使机体产生额外的热量作用，称增加，食物这种使机体产生额外的热量作用，称为为食物的特殊动力效应食物的特殊动力效应 食物的特殊动力效应Question:Question:下列哪种营养素的食物特殊动力效下列哪种营养素的食物特殊动

8、力效应最强？应最强？A A 糖糖 B B 蛋白质蛋白质 C C 脂类脂类食物特殊动力效应与进食的总热量无关，与食物特殊动力效应与进食的总热量无关，与食物的种类有关。食物的种类有关。本质推测是和食物在消化、本质推测是和食物在消化、吸收和代谢过程中的耗能有关吸收和代谢过程中的耗能有关Question:Question:为什么承担储能作用脂类，食物特为什么承担储能作用脂类，食物特殊动力效应对基础代谢率的贡献度最低？殊动力效应对基础代谢率的贡献度最低？p产热过程均受产热过程均受内分泌内分泌和和神经因素神经因素的影响的影响p甲状腺素甲状腺素和和肾上腺髓质激素肾上腺髓质激素都有都有增加产热增加产热的作用，

9、能直的作用，能直接促进细胞的代谢，称为激素的热效应接促进细胞的代谢，称为激素的热效应p交感神经交感神经有有提高代谢率提高代谢率的作用，可的作用，可增加机体的产热量增加机体的产热量。交感神经强烈兴奋时，可使代谢率增加交感神经强烈兴奋时，可使代谢率增加40-50%40-50%p新生儿体内黄脂肪的细胞新生儿体内黄脂肪的细胞在刺激交感神经或注射去在刺激交感神经或注射去甲肾上腺素的情况下，贮存的自由脂肪酸会在细胞甲肾上腺素的情况下，贮存的自由脂肪酸会在细胞内氧化产热。内氧化产热。冬眠动物在冬眠前就开始贮存黄脂肪冬眠动物在冬眠前就开始贮存黄脂肪体体，由冬眠转入觉醒时起到提供能源的作用，由冬眠转入觉醒时起到

10、提供能源的作用产热的影响因素人体的散热机制人体的散热机制人体的主要散热部位是人体的主要散热部位是皮肤（皮肤的散热机制是血管运皮肤（皮肤的散热机制是血管运动和汗腺活动）动和汗腺活动）散热方式：散热方式：a.a.辐射辐射散热：体热以热射线形式向外界环境散发的散热：体热以热射线形式向外界环境散发的散热方式。散热方式。常温和安静状态下的最主要的散热方式常温和安静状态下的最主要的散热方式b.b.传导传导散热：机体的热量直接传给同它接触的较冷散热：机体的热量直接传给同它接触的较冷物体的散热方式物体的散热方式c.c.对流对流散热：通过气体或液体的流动来交换热量的散热：通过气体或液体的流动来交换热量的散热方式

11、散热方式d.d.蒸发蒸发散热：通过散热：通过体表水分体表水分的蒸发而散失体热的散的蒸发而散失体热的散热方式。当热方式。当环境温度环境温度皮肤温度时，蒸发是唯一有皮肤温度时，蒸发是唯一有效的散热形式效的散热形式人体的散热机制对流对流辐射辐射传导传导蒸发蒸发蒸发散热蒸发散热分为分为不感蒸发（不显汗蒸发）不感蒸发（不显汗蒸发）和和发汗发汗两两种种 不感蒸发：不感蒸发：汽化蒸发，与汗腺活动无关汽化蒸发，与汗腺活动无关 人体不感蒸发量人体不感蒸发量1000ml1000ml 皮肤皮肤（不显汗）：（不显汗）：600-800ml600-800ml 粘膜粘膜（呼吸道）：（呼吸道）：200-400ml200-40

12、0ml 发汗：发汗：汗腺汗腺主动分泌汗液的过程主动分泌汗液的过程蒸发体温调体温调节中枢节中枢体温调体温调节中心节中心汗腺汗腺下丘脑下丘脑效应器官效应器官体表体表骨骼肌骨骼肌皮肤皮肤动脉动脉人体最重要的体温调人体最重要的体温调节中枢位于节中枢位于下丘脑下丘脑皮肤皮肤温度温度内脏内脏温度温度大脑大脑温度温度体温的调节汗腺分泌汗液，汗腺分泌汗液，蒸发带走热量蒸发带走热量皮肤中的血管扩张带走热量皮肤中的血管扩张带走热量下丘脑激活降温机制下丘脑激活降温机制下丘脑激活升温机制下丘脑激活升温机制骨骼肌快速收缩骨骼肌快速收缩战栗产生热量战栗产生热量稳态稳态体温高体温高于正常于正常体温低体温低于正常于正常体温体

13、温下降下降体温体温上升上升降温机制关闭降温机制关闭升温机制关闭升温机制关闭皮肤中的血管收缩减少热皮肤中的血管收缩减少热量流失量流失p由于致热原的作用使体温调定点上移而引起的调由于致热原的作用使体温调定点上移而引起的调节性体温升高（超过节性体温升高（超过0.50.5），称为），称为发热发热p一定程度的发热是机体对疾病的生理性防御反应一定程度的发热是机体对疾病的生理性防御反应p体温超过体温超过41 41，体温调节中枢会失去调节体温的，体温调节中枢会失去调节体温的能力，能力，破坏大量细胞破坏大量细胞p当当体温升高到体温升高到43 43，患者将，患者将有生命危险有生命危险。应采取。应采取酒精擦拭身体，

14、冰水冷却身体等措施急救酒精擦拭身体，冰水冷却身体等措施急救p阿司匹林药物可以降低细菌毒素引起的体温偏高，阿司匹林药物可以降低细菌毒素引起的体温偏高，但不会降低正常体温但不会降低正常体温病理反应发热p体内水和盐类含量的调节，也就是体液渗透体内水和盐类含量的调节，也就是体液渗透压的调节，称为压的调节，称为渗透调节（渗透调节（OsmoregulationOsmoregulation）p人体将分解代谢的终末产物排出体外的过程人体将分解代谢的终末产物排出体外的过程叫做叫做排泄（排泄（ExcretionExcretion）p人体必须有相应的机制来保证体内水分和盐人体必须有相应的机制来保证体内水分和盐类的稳

15、定，这种稳定是保持体内环境稳定的类的稳定，这种稳定是保持体内环境稳定的重要因素重要因素渗透调节与排泄 Major Parts of the Machinefood,water intakeoxygen intakeelimination of carbon dioxide消化系统消化系统Digestive System呼吸系统呼吸系统Respiratory System循环系统循环系统Circulatory System泌尿系统泌尿系统Urinary Systemelimination of excess watersalts,wastesrapid transportto and from

16、allliving cellseliminationof foodresiduesnutrients,water,saltscarbondioxidewatersolutesoxygenBased on:Starr,C.,Biology:Concepts and Applications,Brooks/Colep泌尿系统（泌尿系统（U Urinary system rinary system）：）：包括包括肾（肾（KidneyKidney），），输尿管（输尿管（UreterUreter），膀胱（膀胱（BladderBladder）和和尿道尿道（UrethraUrethra）p主要功能：主要功能

17、：生成和排除尿液，排泄体内代谢产生的生成和排除尿液，排泄体内代谢产生的废物（如尿素等含氮物质）废物（如尿素等含氮物质）p肾脏还参与调节机体的水和电解质平衡，并分泌几肾脏还参与调节机体的水和电解质平衡，并分泌几种生物活性物质，故泌尿系统对维持内环境的相对种生物活性物质，故泌尿系统对维持内环境的相对稳定有重要意义稳定有重要意义泌尿系统的结构和功能肾脏肾脏输尿管输尿管膀胱膀胱尿道尿道泌尿系统泌尿系统p肾是人体最重要的渗透调节和排泄器官肾是人体最重要的渗透调节和排泄器官p位于腹后壁，脊柱两侧，左右各一，形位于腹后壁，脊柱两侧，左右各一，形似蚕豆似蚕豆p新鲜时呈红褐色，质柔软，表面光滑新鲜时呈红褐色，质

18、柔软，表面光滑p成年人重约成年人重约134-148g134-148g，左高右低，右肾，左高右低，右肾大小约大小约7878*36mm36mm，左肾大小约，左肾大小约8080*41mm41mm肾脏肾动脉肾动脉肾静脉肾静脉肾盂肾盂输尿管输尿管皮质皮质髓质髓质肾盏肾盏肾脏肾脏p肾单位（肾单位（NephronNephron）：）：是肾脏的结构和功能是肾脏的结构和功能的基本单位的基本单位p由一个由一个肾小体肾小体和一个和一个与其连接的上皮性与其连接的上皮性肾肾小管小管构成构成p每个肾约有每个肾约有100100-200200万万个肾单位个肾单位肾单位p肾小体：肾小体：由由肾小球肾小球和和肾小囊（鲍曼氏囊）肾

19、小囊（鲍曼氏囊）组成组成p肾小球：为肾小球：为球形的毛细血管网球形的毛细血管网，周围被肾小囊，周围被肾小囊包裹，由入球小动脉入肾小囊分成包裹，由入球小动脉入肾小囊分成3 3-5 5支分支，支分支，再分出许多毛细血管袢（约再分出许多毛细血管袢（约5050个），盘绕曲折成个），盘绕曲折成毛细血管球，然后各分支再汇合成出球小动脉，毛细血管球，然后各分支再汇合成出球小动脉，离开肾小囊离开肾小囊p肾小囊：是肾小管盲端（膨大部）凹陷成的肾小囊：是肾小管盲端（膨大部）凹陷成的双双层球状囊，层球状囊，与肾小管相连，紧贴在血管球毛细血与肾小管相连，紧贴在血管球毛细血管外面管外面肾小体肾小管肾小管包括：包括：p近

20、曲小管近曲小管p髓袢髓袢p髓袢降支粗段髓袢降支粗段p髓袢细段髓袢细段p髓袢升支粗段髓袢升支粗段p远曲小管远曲小管肾小管入球微入球微动脉动脉出球微动脉出球微动脉肾小球肾小球鲍曼氏囊鲍曼氏囊髓袢髓袢髓袢降支髓袢降支髓袢升支髓袢升支远曲小管远曲小管集合管集合管近曲小管近曲小管肾皮质肾皮质肾髓质肾髓质肾单位肾单位氨氨尿酸尿酸尿素尿素蛋白质蛋白质氨基酸氨基酸核酸核酸含氮含氮碱基碱基氨基氨基大多大多数水数水生动生动物如物如多数多数鱼类鱼类鸟类，鸟类，大多大多数爬数爬行动行动物，物，昆虫，昆虫，陆地陆地蜗牛蜗牛哺乳动物，两栖动物，哺乳动物，两栖动物，鲨鱼及一些硬骨鱼类鲨鱼及一些硬骨鱼类p血液流经肾小球时滤出

21、到肾小囊的滤液，每天形血液流经肾小球时滤出到肾小囊的滤液，每天形成约成约150150升升p血液流过肾小球时，除血液中的血液流过肾小球时，除血液中的血细胞血细胞和和大分子大分子蛋白质蛋白质外，血浆中的外，血浆中的部分水分部分水分、无机盐类无机盐类、葡萄糖葡萄糖、尿素尿素等物质，都可以由肾小球滤过到肾小囊腔内，等物质，都可以由肾小球滤过到肾小囊腔内，形成原尿形成原尿p原尿中除不含有大分子的蛋白质外，其他如葡萄原尿中除不含有大分子的蛋白质外，其他如葡萄糖、尿素的浓度都与血浆基本一致糖、尿素的浓度都与血浆基本一致原尿Question:Question:原尿和血浆的区别？原尿和血浆的区别？Questio

22、n:Question:正常情况下尿液一定不含蛋白质吗？正常情况下尿液一定不含蛋白质吗？入球微动脉出球微动脉肾小球鲍曼氏囊肾小体Filtration尿液形成机制超滤超滤重吸收重吸收分泌分泌Question:Question:为什么称为超滤而不是过滤？为什么称为超滤而不是过滤？肾小球肾小球近曲小管近曲小管远曲小管远曲小管（水、无机盐、葡萄糖、尿素）（水、无机盐、葡萄糖、尿素）（水、无机盐、尿素、氨）（水、无机盐、尿素、氨）（水、无机盐、尿素、血细胞、大分子蛋白质、葡萄糖）（水、无机盐、尿素、血细胞、大分子蛋白质、葡萄糖）血液血液肾小球的肾小球的超滤超滤在肾小囊腔形成在肾小囊腔形成原尿原尿近曲小管近

23、曲小管重吸收重吸收远曲小管肾小管远曲小管肾小管分泌分泌形成形成尿尿（过滤掉血细胞、大分子蛋白质）（过滤掉血细胞、大分子蛋白质）（大部分水、（大部分水、6767NaNa主动转运出去，几乎全主动转运出去，几乎全部的葡萄糖、氨基酸、维生素，滤液体积缩减部的葡萄糖、氨基酸、维生素，滤液体积缩减为原来的为原来的1/41/4）（K K，H H，氨，有机酸等），氨，有机酸等）尿液形成机制尿液形成机制小结：尿液的形成过程小结：尿液的形成过程水，尿水，尿素，尿素，尿酸，葡酸，葡萄糖，萄糖，氨基酸，氨基酸，盐类盐类水，氨基酸，盐、葡萄糖水，氨基酸，盐、葡萄糖药物，药物，有机酸，有机酸，H H+等等水，盐，水，盐，

24、尿素，尿尿素，尿酸，氨，酸，氨，有机酸有机酸尿液渗透压的调节肾小球肾小球近曲小管近曲小管远曲小管远曲小管髓髓袢袢降降支支水水的的重重吸吸收收髓髓袢袢升升支支盐盐的的协协同同转转运运醛固酮调醛固酮调节泵（钠节泵（钠的重吸收，的重吸收，钾的分泌）钾的分泌）髓袢髓袢集合管集合管抗利抗利尿激尿激素调素调节水节水的重的重吸收吸收浓缩浓缩抗利尿激素（抗利尿激素（ADHADH），），又名又名血管加压素血管加压素，是由下，是由下丘脑分泌，由垂体释放丘脑分泌，由垂体释放抗利尿激素的作用p尿道感染尿道感染p肾衰竭，双侧肾衰竭需要进肾衰竭，双侧肾衰竭需要进行肾脏透析，肾移植是治疗行肾脏透析，肾移植是治疗严重肾衰竭的方法严重肾衰竭的方法p肾炎肾炎泌尿系统障碍19541954年，全球第一例器官移年，全球第一例器官移植是在同卵兄弟之间进行的植是在同卵兄弟之间进行的肾脏移植肾脏移植总结与思考p 稳态有什么意义？稳态有什么意义？p 人体产热的主要器官与产热机制是什么？人体产热的主要器官与产热机制是什么？p 人体散热机制是什么？人体散热机制是什么？p 泌尿系统的结构与功能是什么？泌尿系统的结构与功能是什么？p 掌握尿液的形成加工机制掌握尿液的形成加工机制Thank U