普通生物學(xué)-10內(nèi)環(huán)境的控制課件

1、Chapter 10 內(nèi)環(huán)境的控制穩(wěn)態(tài)（Homeostasis）：機(jī)體自動(dòng)調(diào)節(jié)組織和器官的活動(dòng)，以減少內(nèi)環(huán)境（Internal environment）的變化，這種代償性的調(diào)節(jié)所形成的穩(wěn)定狀態(tài)稱(chēng)為穩(wěn)態(tài)1857年，法國(guó)生理學(xué)家貝爾納提出穩(wěn)態(tài)的概念穩(wěn)態(tài)體溫調(diào)節(jié)（Thermoregulation）滲透調(diào)節(jié)（Osmoregulation）變溫動(dòng)物：又稱(chēng)冷血?jiǎng)游?，體溫隨著周?chē)鷾囟鹊淖兓兓?，從而減低新陳代謝，以減低用于抗寒所損失的能量。主要為爬行類(lèi)，兩棲類(lèi)，魚(yú)類(lèi)，如蛇、蜥蜴恒溫動(dòng)物：能夠調(diào)節(jié)自身體溫的動(dòng)物，如鳥(niǎo)類(lèi)、哺乳類(lèi)異溫動(dòng)物：極少的幾種鳥(niǎo)類(lèi)和低等的哺乳動(dòng)物變溫動(dòng)物與恒溫動(dòng)物Question:請(qǐng)問(wèn)變

2、溫動(dòng)物和異溫動(dòng)物有什么區(qū)別？冬眠的動(dòng)物一定就是變溫動(dòng)物或異溫動(dòng)物嗎？變溫動(dòng)物恒溫動(dòng)物異溫動(dòng)物人的體溫是指人身體內(nèi)部的溫度人體溫度體表溫度（皮膚、皮下組織）體核溫度（內(nèi)臟）正常體溫值： 直腸溫度 36.937.9 口腔溫度 36.737.7 腋下溫度 36.037.4 人體的體溫體核溫度和體殼溫度體內(nèi)：體核溫度體表：體殼溫度體溫的正常變動(dòng)晝夜波動(dòng) 清晨26時(shí)最低 午后16時(shí)最高 性別 成年女性男性，約0.3 女性還會(huì)出現(xiàn)月周期波動(dòng) 年齡 兒童青少年壯年人老年人 情緒和體力活動(dòng) 因代謝增強(qiáng)、產(chǎn)熱量增加、導(dǎo)致體溫升高 此外，進(jìn)食、環(huán)境溫度以及麻醉藥物等均能影響體溫人體的產(chǎn)熱機(jī)制主要產(chǎn)熱器官： 安靜狀

3、態(tài)下 腦、內(nèi)臟（肝） 運(yùn)動(dòng)和勞動(dòng)時(shí) 肌肉機(jī)體產(chǎn)熱形式：戰(zhàn)栗產(chǎn)熱、非戰(zhàn)栗產(chǎn)熱（代謝產(chǎn)熱）產(chǎn)熱活動(dòng)的調(diào)節(jié)（在寒冷環(huán)境中）：體液調(diào)節(jié)：甲狀腺激素、兒茶酚胺分泌增加神經(jīng)調(diào)節(jié)：交感神經(jīng)-腎上腺髓質(zhì)系統(tǒng)（兒茶酚胺）、下丘腦-腺垂體系統(tǒng)（甲狀腺）人體的供熱機(jī)制戰(zhàn)栗產(chǎn)熱：骨骼肌的收縮會(huì)產(chǎn)生大量的熱人在寒冷的環(huán)境下有一種非常特殊的反應(yīng)，即寒顫。寒顫是骨骼肌接受由神經(jīng)下達(dá)的沖動(dòng)發(fā)生的一種不自主的顫動(dòng)，可使產(chǎn)熱增加到基礎(chǔ)水平的2-5倍在因冷而不舒服的情況下，骨骼肌的隨意運(yùn)動(dòng)一般也增加，表現(xiàn)在踏腳、搓手等人體的供熱機(jī)制非戰(zhàn)栗產(chǎn)熱：也叫無(wú)寒顫產(chǎn)熱，包括兩個(gè)重要部分，即基礎(chǔ)代謝率和食物的特殊動(dòng)力作用一個(gè)休息的饑餓個(gè)體，依

4、然有穩(wěn)定而持久的產(chǎn)熱用餐后，產(chǎn)熱量增加基礎(chǔ)代謝和食物的特殊動(dòng)力作用不受骨骼肌產(chǎn)熱過(guò)程影響人體的供熱機(jī)制Question:骨骼肌產(chǎn)熱會(huì)對(duì)基礎(chǔ)代謝率或食物的特殊動(dòng)力作用有影響嗎？ 進(jìn)食后一段時(shí)間內(nèi)（從進(jìn)食后1h開(kāi)始持續(xù)到7-8h），機(jī)體處于安靜狀態(tài)，產(chǎn)熱量比進(jìn)食前有所增加，食物這種使機(jī)體產(chǎn)生額外的熱量作用，稱(chēng)為食物的特殊動(dòng)力效應(yīng) 食物的特殊動(dòng)力效應(yīng)Question:下列哪種營(yíng)養(yǎng)素的食物特殊動(dòng)力效應(yīng)最強(qiáng)？A 糖 B 蛋白質(zhì) C 脂類(lèi)食物特殊動(dòng)力效應(yīng)與進(jìn)食的總熱量無(wú)關(guān)，與食物的種類(lèi)有關(guān)。本質(zhì)推測(cè)是和食物在消化、吸收和代謝過(guò)程中的耗能有關(guān)Question:為什么承擔(dān)儲(chǔ)能作用脂類(lèi)，食物特殊動(dòng)力效應(yīng)對(duì)基礎(chǔ)代

5、謝率的貢獻(xiàn)度最低？產(chǎn)熱過(guò)程均受內(nèi)分泌和神經(jīng)因素的影響甲狀腺素和腎上腺髓質(zhì)激素都有增加產(chǎn)熱的作用，能直接促進(jìn)細(xì)胞的代謝，稱(chēng)為激素的熱效應(yīng)交感神經(jīng)有提高代謝率的作用，可增加機(jī)體的產(chǎn)熱量。交感神經(jīng)強(qiáng)烈興奮時(shí)，可使代謝率增加40-50%新生兒體內(nèi)黃脂肪的細(xì)胞在刺激交感神經(jīng)或注射去甲腎上腺素的情況下，貯存的自由脂肪酸會(huì)在細(xì)胞內(nèi)氧化產(chǎn)熱。冬眠動(dòng)物在冬眠前就開(kāi)始貯存黃脂肪體，由冬眠轉(zhuǎn)入覺(jué)醒時(shí)起到提供能源的作用產(chǎn)熱的影響因素人體的散熱機(jī)制人體的主要散熱部位是皮膚（皮膚的散熱機(jī)制是血管運(yùn)動(dòng)和汗腺活動(dòng)）散熱方式：a.輻射散熱：體熱以熱射線形式向外界環(huán)境散發(fā)的散熱方式。常溫和安靜狀態(tài)下的最主要的散熱方式b.傳導(dǎo)散熱

6、：機(jī)體的熱量直接傳給同它接觸的較冷物體的散熱方式c.對(duì)流散熱：通過(guò)氣體或液體的流動(dòng)來(lái)交換熱量的散熱方式d.蒸發(fā)散熱：通過(guò)體表水分的蒸發(fā)而散失體熱的散熱方式。當(dāng)環(huán)境溫度皮膚溫度時(shí)，蒸發(fā)是唯一有效的散熱形式人體的散熱機(jī)制對(duì)流輻射傳導(dǎo)蒸發(fā)蒸發(fā)散熱分為不感蒸發(fā)（不顯汗蒸發(fā)）和發(fā)汗兩種不感蒸發(fā)：汽化蒸發(fā)，與汗腺活動(dòng)無(wú)關(guān) 人體不感蒸發(fā)量1000ml 皮膚（不顯汗）：600-800ml 粘膜（呼吸道）：200-400ml發(fā)汗：汗腺主動(dòng)分泌汗液的過(guò)程蒸發(fā)體溫調(diào)節(jié)中樞體溫調(diào)節(jié)中心汗腺下丘腦效應(yīng)器官體表骨骼肌皮膚動(dòng)脈人體最重要的體溫調(diào)節(jié)中樞位于下丘腦皮膚溫度內(nèi)臟溫度大腦溫度體溫的調(diào)節(jié)汗腺分泌汗液，蒸發(fā)帶走熱量皮膚

7、中的血管擴(kuò)張帶走熱量下丘腦激活降溫機(jī)制下丘腦激活升溫機(jī)制骨骼肌快速收縮戰(zhàn)栗產(chǎn)生熱量穩(wěn)態(tài)體溫高于正常體溫低于正常體溫下降體溫上升降溫機(jī)制關(guān)閉升溫機(jī)制關(guān)閉皮膚中的血管收縮減少熱量流失由于致熱原的作用使體溫調(diào)定點(diǎn)上移而引起的調(diào)節(jié)性體溫升高（超過(guò)0.5），稱(chēng)為發(fā)熱一定程度的發(fā)熱是機(jī)體對(duì)疾病的生理性防御反應(yīng)體溫超過(guò)41 ，體溫調(diào)節(jié)中樞會(huì)失去調(diào)節(jié)體溫的能力，破壞大量細(xì)胞當(dāng)體溫升高到43 ，患者將有生命危險(xiǎn)。應(yīng)采取酒精擦拭身體，冰水冷卻身體等措施急救阿司匹林藥物可以降低細(xì)菌毒素引起的體溫偏高，但不會(huì)降低正常體溫病理反應(yīng)發(fā)熱體內(nèi)水和鹽類(lèi)含量的調(diào)節(jié)，也就是體液滲透壓的調(diào)節(jié)，稱(chēng)為滲透調(diào)節(jié)（Osmoregulati

8、on）人體將分解代謝的終末產(chǎn)物排出體外的過(guò)程叫做排泄（Excretion）人體必須有相應(yīng)的機(jī)制來(lái)保證體內(nèi)水分和鹽類(lèi)的穩(wěn)定，這種穩(wěn)定是保持體內(nèi)環(huán)境穩(wěn)定的重要因素滲透調(diào)節(jié)與排泄 Major Parts of the Machinefood, water intakeoxygen intakeelimination of carbon dioxide消化系統(tǒng)Digestive System呼吸系統(tǒng)Respiratory System循環(huán)系統(tǒng)Circulatory System泌尿系統(tǒng)Urinary Systemelimination of excess watersalts, wastesrapid

9、 transportto and from allliving cellseliminationof foodresiduesnutrients,water,saltscarbondioxidewatersolutesoxygenBased on: Starr, C., Biology: Concepts and Applications, Brooks/Cole泌尿系統(tǒng)（Urinary system ）：包括腎（Kidney），輸尿管（Ureter），膀胱（Bladder）和尿道（Urethra）主要功能：生成和排除尿液，排泄體內(nèi)代謝產(chǎn)生的廢物（如尿素等含氮物質(zhì)）腎臟還參與調(diào)節(jié)機(jī)體的水和電解

10、質(zhì)平衡，并分泌幾種生物活性物質(zhì)，故泌尿系統(tǒng)對(duì)維持內(nèi)環(huán)境的相對(duì)穩(wěn)定有重要意義泌尿系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能腎臟輸尿管膀胱尿道泌尿系統(tǒng)腎是人體最重要的滲透調(diào)節(jié)和排泄器官位于腹后壁，脊柱兩側(cè)，左右各一，形似蠶豆新鮮時(shí)呈紅褐色，質(zhì)柔軟，表面光滑成年人重約134-148g，左高右低，右腎大小約78*36mm，左腎大小約80*41mm腎臟腎動(dòng)脈腎靜脈腎盂輸尿管皮質(zhì)髓質(zhì)腎盞腎臟腎單位（Nephron）：是腎臟的結(jié)構(gòu)和功能的基本單位由一個(gè)腎小體和一個(gè)與其連接的上皮性腎小管構(gòu)成每個(gè)腎約有100-200萬(wàn)個(gè)腎單位腎單位腎小體：由腎小球和腎小囊（鮑曼氏囊）組成腎小球：為球形的毛細(xì)血管網(wǎng)，周?chē)荒I小囊包裹，由入球小動(dòng)脈入腎小囊

11、分成3-5支分支，再分出許多毛細(xì)血管袢（約50個(gè)），盤(pán)繞曲折成毛細(xì)血管球，然后各分支再匯合成出球小動(dòng)脈，離開(kāi)腎小囊腎小囊：是腎小管盲端（膨大部）凹陷成的雙層球狀囊，與腎小管相連，緊貼在血管球毛細(xì)血管外面腎小體腎小管包括：近曲小管髓袢髓袢降支粗段髓袢細(xì)段髓袢升支粗段遠(yuǎn)曲小管腎小管入球微動(dòng)脈出球微動(dòng)脈腎小球鮑曼氏囊髓袢髓袢降支髓袢升支遠(yuǎn)曲小管集合管近曲小管腎皮質(zhì)腎髓質(zhì)腎單位氨尿酸尿素蛋白質(zhì)氨基酸核酸含氮堿基氨基大多數(shù)水生動(dòng)物如多數(shù)魚(yú)類(lèi)鳥(niǎo)類(lèi)，大多數(shù)爬行動(dòng)物，昆蟲(chóng)，陸地蝸牛哺乳動(dòng)物，兩棲動(dòng)物，鯊魚(yú)及一些硬骨魚(yú)類(lèi)血液流經(jīng)腎小球時(shí)濾出到腎小囊的濾液，每天形成約150升血液流過(guò)腎小球時(shí)，除血液中的血細(xì)胞和大

12、分子蛋白質(zhì)外，血漿中的部分水分、無(wú)機(jī)鹽類(lèi)、葡萄糖、尿素等物質(zhì)，都可以由腎小球?yàn)V過(guò)到腎小囊腔內(nèi)，形成原尿原尿中除不含有大分子的蛋白質(zhì)外，其他如葡萄糖、尿素的濃度都與血漿基本一致原尿Question:原尿和血漿的區(qū)別？Question:正常情況下尿液一定不含蛋白質(zhì)嗎？入球微動(dòng)脈出球微動(dòng)脈腎小球鮑曼氏囊腎小體Filtration尿液形成機(jī)制超濾重吸收分泌Question:為什么稱(chēng)為超濾而不是過(guò)濾？腎小球近曲小管遠(yuǎn)曲小管（水、無(wú)機(jī)鹽、葡萄糖、尿素）（水、無(wú)機(jī)鹽、尿素、氨）（水、無(wú)機(jī)鹽、尿素、血細(xì)胞、大分子蛋白質(zhì)、葡萄糖）血液腎小球的超濾在腎小囊腔形成原尿近曲小管重吸收遠(yuǎn)曲小管腎小管分泌形成尿（過(guò)濾掉血細(xì)胞、大分子蛋白質(zhì)）（大部分水、67Na主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)出去，幾乎全部的葡萄糖、氨基酸、維生素，濾液體積縮減為原來(lái)的1/4）（K，H，氨，有機(jī)酸等）尿液形成機(jī)制尿液形成機(jī)制小結(jié)：尿液的形成過(guò)程水，尿素，尿酸，葡萄糖，氨基酸，鹽類(lèi)水，氨基酸，鹽、葡萄糖藥物，有機(jī)酸，H+等水，鹽，尿素，尿酸，氨，有機(jī)酸尿液滲透壓的調(diào)節(jié)腎小球近曲小管遠(yuǎn)曲小管髓袢降支水的重吸收髓袢升支鹽的協(xié)同轉(zhuǎn)運(yùn)醛固酮調(diào)節(jié)泵（鈉的重吸收，鉀的分泌）髓袢集合管抗利尿激素調(diào)