《内环境及其稳态》PPT课件

内环境及其稳态内环境及其稳态InternalEnvironmentandItsHomeostasis体液（bodyfluid)：60%（体重）细胞内液（intracellularfluid）40%;细胞外液（extracellularfluid）20%.内环境(Internalenvironment)：相对稳定（渗透压、酸碱度、温度、电解质、营养物质）稳态（homeostasis):内环境理化性质维持相对恒定的状态。稳态从广义上讲，包括了使有机体大多数稳定状态得以保持的那些协调的生理过程。稳态概念已广泛应用于其他学科和人类社会。内环境及稳态概念的提出1857年，法国生理学家C.Bernard提出内环境及其相对稳定的概念；1929年，美国生理学家W.B.Cannon提出稳态的概念；19世纪中叶，控制论创始人、著名数学家N.wiener与生理学家A.S.Rosenbluth指出：“负反馈是稳态得以保持的基本要素”。内环境稳态的特点*稳定是相对的*变化是经常的，随细胞代谢、外界环境因素而变化内环境稳态的维持A.各器官、组织的功能均参与稳态的维持a.呼吸活动维持Po2和Pco2分压的稳定b.胃肠消化与吸收，补充消耗的营养物质c.肾脏排泄功能，清除代谢产物，维持水盐、酸碱平衡d.血液循环，运输、缓冲作用各器官、组织的代谢不断扰乱稳态，但它们又都参与维持稳态。而稳态的维持又给它们提供了一个良好的生境。B.神经、体液及免疫系统调节稳态a.神经调节（nervousregulation）神经活动的基本形式是反射（reflex）。反射的结构基础是反射弧（reflexarc）。a1.血液中的化学成分（Po2、Pco2、H+）变化引起化学感受性发射a2.血浆量变化引起的容量感受性反射b.体液调节（humoralregulation）b1.ADH对水平衡的调节b2.甲状旁腺素（parathyroidhormone，PTH）与降钙素（calcitionin，CT）调节Ca、Pb3.醛固酮（aldosterone）调节Na、Kb4.胰高血糖素（glucagon）和胰岛素（insulin）调节血糖水平c.自身调节（autoregulation）：入球动脉对肾小球血流量的调节d.神经-内分泌-免疫调节（Neuro-endocrine-immunomodulation）d1神经与内分泌的关系神经细胞具有内分泌功能（下丘脑）神经支配内分泌腺（肾上腺髓质、胃肠G细胞）激素调节神经：糖皮质激素、PG.影响交感神经末梢对血管的作用d2神经、内分泌对免疫的调节●神经递质对免疫的调节：NE(-);Ach.Enk.(+);B-EP(+/-)●神经-内分泌影响免疫：ACTH及甾醇类（-）；TSH.TRH.T3.T4.GH增强免疫。●神经细胞在特定状态下可产生免疫因子：内毒素→神经细胞→产生IL-1d3免疫系统调节神经内分泌●IL-1促进下丘脑产生CRH:血中糖皮质激素升高，下丘脑体温中枢升高体温；神经发育、修复；胰岛素分泌增加。●免疫细胞具有内分泌细胞样作用：ACTH.B-EP.Enk.TSH.●干扰素（INF）本身具有ACTH.B-EP.TSH.MSH.样作用d4神经、内分泌、免疫调节形成回路病毒感染，产生毒素→免疫细胞→免疫因子（IL-1;INF）→糖皮质激素→引起免疫抑制，不能过度反应；同时调节其他器官与神经内分泌，维持稳态。因此，免疫系统不只是防御系统，还是感受和调节系统。感受神经、内分泌无法感受的刺激，并对全身做出调节性反应。稳态维持主要通过负反馈（feedback）性调节实现水盐平衡的调节（regulationofbalanceofwaterandsalt）A.水平衡的调节水占人体体重的60%，细胞外液：20%（血浆5%，细胞间隙液15%）a.水的来源与去路a1水的来源：正常成人每天需水40ml/kg，60kg体重的人每天需水2500ml。饮水：1200ml食物含水：1000ml内生水：300ml共计：2500ml体液水转移都是被动的，其条件是:①水的通透性②静水压差与渗透压a2水的去路：肾脏排出1500ml皮肤蒸发500ml肺呼出400ml粪便排出100mlB.水平衡的调节水平衡是指摄入量与排出量相平衡。水平衡紊乱是由体液容量和渗透浓度（渗透压）改变表现出来。渗透浓度与容量改变时，机体通过改变对水的吸收量与排水量来调节。ADH在水平衡中起重要调节作用，主要调节肾远曲/集合小管对水的重吸收。引起ADH分泌的渗透压感受器的血浆渗透浓度阈值是285mmol/L。引起渴感觉的阈值为295mmol/L。血浆渗透压变化±1%可改变ADH分泌；变化2~3%引起渴感觉。容量感受器与渗透压感受器对刺激的敏感性与作用的强度不同。渗透压感受器对刺激敏感,容量感受器引起的作用强急性脱水血容量减少容量、压力感受器兴奋性↓渴觉中枢渴觉摄入水量↑血浆渗透压↑渗透压感受器(+)ADH合成、释放血浆ADH浓度↑肾远曲/集合管主吸收水↑排出量↓血容量、渗透压恢复血浆晶体渗透压↑循环血量↓渗透压感受器（＋）容量感受器（－）下丘脑视上核、视旁核神经元↓神经垂体↓ADH↑↓肾小管重吸收水↑↓尿量↓B.盐平衡调节肾脏在盐平衡调节中起着重要作用。a.Na+：每天从食物中获得8~15gNacl，由肠胃吸收。少量从汗液排出。肾脏是最主要的排泄途径。肾脏调控Na+排出量以实现与摄入量相平衡。a1GFR的自身调节与管球平衡。a2集合管重吸收Na+主要由醛固酮调节。a3高Na+→血浆渗透压↑→ADH分泌→水重吸收↑→肾血流量↑、血浆胶体渗透压↓→GFR↑→Na+排除增多循环血量↑→反射性抑制肾交感神经活动滤过Na+量↑→致密斑→AngII生成减少Na+重吸收↓b.K+：每天从食物中摄入K＋100mmol。排出：除汗液、粪便外，90％～95％由肾排出。b1肾近球小管、髓袢升支粗段对K＋重吸收较恒定（87%），因此，远曲小管和集合管调节K＋平衡就起关键作用。b2远曲小管和集合管既能重吸收K＋又能分泌K＋。低钾饮食时，增加重吸收，高钾饮食时，分泌能力可提高。(Aldosterone)Ca2+:正常成人共含钙25mol，其中99％存在于骨；每日由食物摄入钙约0.5～1.0g，肠吸收钙受VitD3调节。钙的排出有两条途径：①粪便，肠粘膜能分泌钙；②尿。c1每天肾小球滤过钙总量为250mmol，99％被肾小管重吸收，1％随尿排出。c2平衡调节：PTH/CTc2.1胃肠吸收调节活性VitD3与肠上皮细胞胞浆受体结合形成VitD3复合物。①改变刷状缘膜脂质结构，增加钙通透，肠腔钙入细胞内。②通过基因转录，合成Calbindin，促进钙吸收。VitD3一是由食物摄入，二是皮肤表皮细胞合成。皮肤胆固醇/乙酰辅酶A→7脱氢胆固醇→VitD3Ca结合前体Pr.→Ca结合Pr.c2.2甲状旁腺素调节尿钙排泄量，促进肾小管对钙的重吸收，血钙又影响着PTH的分泌。骨钙…※酸碱平衡的调节血浆PH为7.35-7.45血液中的缓冲对有：NaHCO3/H2CO3;Na2HPO4/NaH2PO4;Pr.Na+/Pr;红细胞内有：HbK+/Hb;KHbO2/HbO2;K2HPO4/KH2PO4;KHCO3/H2CO3;缓冲对为第一有效的缓冲系统。酸碱平衡通过肺、肾进行调节。挥发性酸（CO2）通过呼吸运动改变而调节。固定酸首先由缓冲体系缓冲，酸根生成盐由肾排出。肾脏在重吸收HCO3－时，促进H+分泌。肾小管在分泌NH3时，也带动了H＋的分泌和排出。体内酸碱平衡失调，若原发于[HCO3-]变化引起，称为代谢性酸中毒或碱中毒；若原发于PCO2和[H2CO3]变化者，成为呼吸性酸中毒或碱中毒。※血糖平衡的调节血糖除供本身利用以外（红细胞降解供能），主要供其他组织利用。葡萄糖时人体主要能源物质。血糖维持在4.5～5.5mmol/L。血糖之所以能维持恒定，主要是糖的来源和去路每时每刻保持平衡。消化道吸收Gs肝、肾、肌肉等组织合成糖原/或转化成脂肪。组织利用Gs时，肝分解糖原，非糖原物质转变成为Gs。血糖恒定是各组织在糖酵解、糖氧化、糖原合成、糖原分解、糖异生这种种代谢中协同的结果。血糖水平的调节a.胰岛素是体内唯一降低血糖的激素，它的分泌受血糖控制。a1促进肌肉脂肪细胞载体转运Gs入胞。a2PKA抑制，使糖原合成酶活性增高，加速肌、肝糖原合成。a3激活丙酮酸脱氢酶，加速乙酰辅酶A生成，促进糖代谢。a4抑制糖异生，促进糖氧化。食物刺激消化道→产生GIP→促进胰岛素分泌→防止一时性血糖升高b胰高血糖素：升高血糖，其分泌受血糖控制。c肾上腺素：升高血糖，迅速而有力。激活磷酸化酶，肝糖原分解。d皮质醇：促进肌肉Pr分解，运送到肝进行糖异生。抑制肝外组织摄取Gs，升高血糖。体温及其调节人体的能量主要来源于葡萄糖的分解代谢。能量转化成ATP，供机体完成各种活动。能量除一部分作为机械功以外，绝大部分转化为热。热是人体最低级的能量形式，其作用就是维持体温。正常体温是生命活动中化学变化所必需的条件。A正常体温机体代谢产生的热量通过体表散失。体表温度（shelltemperature）不稳定，易受环境温度影响。体表各部位之间温差也较大，四肢末梢低（27-30℃），躯干、头部高（32-34℃）。体核温度（coretemperature）机体深部温度，较稳定。生理学所说体温（bodytemperature）指机体深部平均温度，一般在37℃左右。<34℃,可引起意志丧失；<25℃，心脏停止跳动；>43℃，细胞实质损害；>45℃，危急生命。正常体温变化：昼夜；性别；年龄；情绪和体力活动；季节。一般都在0.3～0.5℃变化。B产热与散热a产热：a1非寒战性产热：内分泌、心血管、呼吸等代谢活动。安静时肝肾产热多；运动时产热达到安静时的10余倍，且肌肉产热占90％。a2寒战性产热：骨骼肌不随意收缩，伴有冷感。b散热：途径：皮肤、呼吸道、粪尿。b1辐射：皮肤向周围发出辐射热。b2传导：接触物体，通过物质分子运动传导。b3对流：经空气流动散热。b4蒸发（1g水，吸收580卡热）：不显汗（无感蒸发）500ml/d；发汗：①温热性发汗（28-30℃以上），汗腺分泌，由等渗→经导管吸收部分NaCl→排出汗为低渗；②精神性发汗，手、足心，前额。c体温调节：分为行为性体温调节核生理性体温调节。c1行为性体温调节（behavioralthermoregulation）c2生理性体温调节也称为自主性体温调节（autonomicthermore-gulation）：主要考反射活动完成，是一个典型的负反馈过程。感受器：①外周：皮肤、内脏；②中枢：下丘脑前部视前区，中脑网状结构，脊髓。前：散热中枢后：产热中枢中枢：下丘脑前部视前区调定点学说：(temperaturesetpoint)下丘脑由热敏、冷敏神经元，37℃是两种神经元反应放电曲线的交点。神经控制：受控系统由汗腺、血管、肌肉，及各器官代谢等组成。调定点（37℃)→偏差→控制系统（中枢）→受控系统↑↓反馈信号←温度感受装置←输出变量（体温）具体形式：温度高（>37℃）热敏神经元（＋）散热中枢（＋）产热中枢（－）发汗喘气皮肤血管舒张代谢下降温度低（>37℃）冷敏神经元（＋）散热中枢（－）产热中枢（＋）寒战汗腺分泌抑制皮肤血管收缩T3、T4、Ad→代谢↑B4体液学说：伴随热、冷刺激，脑脊液有单胺类物质变化。5-HT：体温升高；NE：体温下降。1.下丘脑中未发现5-HT、NE能神经元胞体；2.动物实验具有种属差异。因此，可能是其他部位单胺能神经元参与了下丘脑体温调节。平衡的调节来源(产生)—去路(消耗)↑调节