普通生物學-10內環(huán)境的控制

Chapter10內環(huán)境的控制穩(wěn)態(tài)（Hhomeostasis）：機體自動調節(jié)組織和器官的活動，以減少內環(huán)境（Internalenvironment）的變化，這種代償性的調節(jié)所形成的穩(wěn)定狀態(tài)稱為穩(wěn)態(tài)1857年，法國生理學家貝爾納提出穩(wěn)態(tài)的概念體溫調節(jié)滲透調節(jié)穩(wěn)態(tài)變溫動物：又稱冷血動物，體溫隨著周圍溫度的變化而變化,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,兩棲類,魚類，如蛇、蜥蜴恒溫動物：能夠調節(jié)自身體溫的動物，如鳥類、哺乳類異溫動物：極少的幾種鳥類和低等的哺乳動物變溫動物與恒溫動物變溫動物恒溫動物異溫動物人的體溫是指人身體內部的溫度人體溫度體表溫度（皮膚、皮下組織）體核溫度（內臟）體溫正常值：

直腸溫度36.9～37.9℃

口腔溫度36.7～37.7℃

腋下溫度36.0～37.4℃人體的體溫體核溫度和體殼溫度體溫的正常變動晝夜波動

清晨2～6時最低晝夜

午后1～6時最高節(jié)律

性別

成年女性＞男性，約0.3℃

月周期波動

年齡兒童＞青少年＞壯年人＞老年人

情緒和體力活動因代謝增強、產熱量增加、導致體溫升高

此外，進食、環(huán)境溫度以及麻醉藥物等均能影響體溫人體的產熱機制主要產熱器官：

安靜狀態(tài)下──腦、內臟（肝）運動和勞動時

──肌肉機體的產熱形式：戰(zhàn)栗產熱非戰(zhàn)栗產熱（代謝產熱）產熱活動的調節(jié)：（在寒冷環(huán)境中）體液調節(jié)：甲狀腺激素、兒茶酚胺分泌增加神經調節(jié)：交感神經-腎上腺髓質系統(tǒng)（兒茶酚胺）下丘腦-腺垂體系統(tǒng)（甲狀腺）人體的供熱機制戰(zhàn)栗產熱：骨骼肌的收縮會產生大量的熱，人在寒冷的環(huán)境下有一種非常特殊的反應，即寒顫。寒顫是骨骼肌接受由神經下達的沖動時，發(fā)生的一種不自主的顫動，可使產熱增加到基礎水平的2-5倍，為體溫調節(jié)提供了一個快速而多變的產熱源在因冷而不舒服的情況下，骨骼肌的隨意運動一般也增加，表現在踏腳、搓手等人體的供熱機制非戰(zhàn)栗產熱：也叫無寒顫產熱，包括兩個重要部分，即基礎代謝率和食物的特殊動力作用一個休息著的饑餓個體，還是有穩(wěn)定而持久的產熱。用餐后，產熱量即增加。基礎代謝和食物的特殊動力作用不受骨骼肌產熱過程影響人體的供熱機制

進食后一段時間內（從進食后1h開始持續(xù)到7-8h），機體處于安靜狀態(tài)，產熱量比進食前有所增加，食物這種使機體產生額外的熱量作用，稱為食物的特殊動力效應

食物的特殊動力效應產熱過程均受內分泌和神經因素的影響甲狀腺素和腎上腺髓質激素都有增加產熱的作用，能直接促進細胞的代謝，稱為激素的熱效應交感神經有提高代謝率的作用，可增加機體的產熱量。交感神經強烈興奮時，可使代謝率增加40-50%新生兒體內黃脂肪的細胞在刺激交感神經或注射去甲腎上腺素的情況下，貯存的自由脂肪酸會在細胞內氧化產熱。冬眠動物在冬眠前就開始貯存黃脂肪體，由冬眠轉入覺醒時起到提供能源的作用產熱的影響因素人體的散熱機制人體的主要散熱部位是皮膚（皮膚的散熱機制是血管運動和汗腺活動）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.傳導散熱：機體的熱量直接傳給同它接觸的較冷物體的散熱方式c.對流散熱：通過氣體或液體的流動來交換熱量的散熱方式d.蒸發(fā)散熱：通過體表水分的蒸發(fā)而散失體熱的散熱方式。當環(huán)境溫度≥皮膚溫度時，蒸發(fā)是唯一有效的散熱形式人體的散熱機制對流輻射傳導蒸發(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)，與汗腺活動無關人體不感蒸發(fā)量≈1000ml／ｄ

皮膚（不顯汗）：600-800ml

粘膜（呼吸道）：200-400ml發(fā)汗：汗腺主動分泌汗液的過程蒸發(fā)人體最重要的體溫調節(jié)中樞位于下丘腦體溫調節(jié)中樞由于致熱原的作用使體溫調定點上移而引起的調節(jié)性體溫升高（超過0.5℃），稱為發(fā)熱一定程度的發(fā)熱是機體對疾病的生理性防御反應體溫超過41℃，體溫調節(jié)中樞會失去調節(jié)體溫的能力，破壞大量細胞當體溫升高到43℃，患者將有生命危險。應采取酒精擦拭身體，冰水冷卻身體等措施急救阿司匹林藥物可以降低細菌毒素引起的體溫偏高，但不會降低正常體溫病理反應——發(fā)熱體內水和鹽類含量的調節(jié)，也就是體液滲透壓的調節(jié)，稱為滲透調節(jié)（Osmoregulation）人體將分解代謝的終末產物排出體外的過程叫做排泄（Excretion）人體必須有相應的機制來保證體內水分和鹽類的穩(wěn)定，這種穩(wěn)定是保持體內環(huán)境穩(wěn)定的重要因素滲透調節(jié)與排泄MajorPartsoftheMachinefood,waterintakeoxygenintakeeliminationofcarbondioxide消化系統(tǒng)DigestiveSystem呼吸系統(tǒng)RespiratorySystem循環(huán)系統(tǒng)CirculatorySystem泌尿系統(tǒng)UrinarySystemeliminationofexcesswatersalts,wastesrapidtransporttoandfromalllivingcellseliminationoffoodresiduesnutrients,water,saltscarbondioxidewatersolutesoxygenBasedon:Starr,C.,Biology:ConceptsandApplications,Brooks/Cole泌尿系統(tǒng)（Urinarysystem）：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，排泄體內代謝產生的廢物（如尿素等含氮物質）腎臟還參與調節(jié)機體的水和電解質平衡，并分泌幾種生物活性物質，故泌尿系統(tǒng)對維持內環(huán)境的相對穩(wěn)定有重要意義泌尿系統(tǒng)的結構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節(jié)和排泄器官位于腹后壁，脊柱兩側，左右各一，形似蠶豆新鮮時呈紅褐色，質柔軟，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腎臟腎動脈腎靜脈腎盂輸尿管皮質髓質腎盞腎臟腎單位（Nephron）：是腎臟的結構和功能的基本單位由一個腎小體和一個與其連接的上皮性腎小管構成每個腎約有100-200萬個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：為球形的毛細血管網，周圍被腎小囊包裹，由入球小動脈從血管極入腎小囊分成3-5支分支，再分出許多毛細血管袢（約50個），盤繞曲折成毛細血管球，然后各分支再匯合成出球小動脈，從血管極離開腎小囊腎小囊：是腎小管盲端（膨大部）凹陷成的雙層球狀囊。壁層為單層扁平上皮，與腎小管相連，臟層緊貼在血管球毛細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段髓袢升支粗段遠曲小管腎小管入球微動脈出球微動脈腎小球鮑曼氏囊髓袢髓袢降支髓袢升支遠曲小管集合管近曲小管腎皮質腎髓質氨尿酸尿素血液流經腎小球時濾出到腎小囊的濾液，每天形成約150升血液流過腎小球時，除血液中的血細胞和大分子蛋白質外，血漿中的部分水分、無機鹽類、葡萄糖、尿素和尿酸等物質，都可以由腎小球濾過到腎小囊腔內，形成原尿原尿中除不含有大分子的蛋白質外，其他如葡萄糖、尿素、尿酸的濃度都與血漿基本一致原尿入球微動脈出球微動脈腎小球鮑曼氏囊腎小體Filtration超濾重吸收分泌尿液形成機制（水、無機鹽、葡萄糖、尿素）（水、無機鹽、尿素、氨）（水、無機鹽、尿素、血細胞、大分子蛋白質、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曲小管腎小管分泌形成尿（過濾掉血細胞、大分子蛋白質）（大部分水、67％N