第10章內環(huán)境的控制

1、LOGO第第10章章 內環(huán)境的控制內環(huán)境的控制Company LogoContents10.1 體溫調節(jié)110.2 滲透調節(jié)和排泄210.3 肝在穩(wěn)態(tài)中的作用Company Logo10.1 體溫調節(jié)thermoregulationv10.1.1 按照調節(jié)體溫能力的不同動物可分按照調節(jié)體溫能力的不同動物可分為為3類類 變溫(poikiothermic)動物 異溫(heterothermic)動物 恒溫(homeothermic)動物Company Logo變溫動物：變溫動物：又又稱冷血動物。稱冷血動物。在一個小的溫在一個小的溫度范圍內體溫度范圍內體溫隨環(huán)境溫度的隨環(huán)境溫度的改變而改變。改變而改

2、變。主要通過動物主要通過動物的行為來調節(jié)的行為來調節(jié)體溫體溫行為性行為性體溫調節(jié)體溫調節(jié)恒溫動物：恒溫動物：又稱又稱溫血動物。能在溫血動物。能在更大的氣溫變化更大的氣溫變化范圍內保持比較范圍內保持比較恒定的體溫恒定的體溫(35-42)。主要通過。主要通過調節(jié)體內生理過調節(jié)體內生理過程來維持比較恒程來維持比較恒定的體溫定的體溫生理生理性體溫調節(jié)性體溫調節(jié)異溫動物：異溫動物：體體溫調節(jié)機制介溫調節(jié)機制介于變溫動物與于變溫動物與恒溫動物之間恒溫動物之間。包括很少幾。包括很少幾種鳥類和一些種鳥類和一些低等的哺乳動低等的哺乳動物。如刺猬物。如刺猬變溫動物、異溫動物、恒溫動物Company LCompan

3、y LCompany LCompany LCompany Logo體溫的行為調節(jié) Company Logo10.1.2 恒溫動物通過調節(jié)產熱與散熱來維持穩(wěn)定的體溫1. 人體的體溫u人是恒溫動物。但并非全身各部分的體溫都相同。體殼溫度(shell temperature): 身體表層的溫度。體核溫度(core temperature): 身體內部的溫度。u人體的體溫有周期性的變化。在一晝夜中，凌晨的體溫最低，下午5-7時最高，以后下降。人體的體殼溫度可隨環(huán)境溫度和衣著情況的不同而有所變化，大約為32。在臨床上常測直腸、口腔和腋窩在臨床上常測直腸、口腔和腋窩3處的溫度來表示體核溫度處的溫度來表示體

4、核溫度。Company LCompany Logo2. 人體的供熱機制u安靜:基礎代謝率。主要由內臟、肌肉和腦等組織的代謝過程提供熱量。u人體增加產熱量有幾個途徑：增加肌肉活動，骨骼肌收縮時產生大量的熱。如戰(zhàn)栗u在哺乳動物中，所有的組織都產生熱。除肌肉組織外，在低溫時，在激素的刺激下肝也產生大量的熱。脂肪的代謝。Company Logo傳導傳導輻射輻射對流對流3. 人體的散熱機制蒸發(fā)蒸發(fā)調節(jié)生理過程調節(jié)生理過程精神性出汗，嚇出一身冷汗精神性出汗，嚇出一身冷汗Company Logo傳導: 空氣是不良導熱體，人在空氣中活動，傳導不是主要的散熱方法輻射：一種重要的散熱方式，溫度較高的物體表面發(fā)射紅

5、外線，由溫度較低的物體接收。對流：緊貼身體的空氣由于輻射的結果溫度升高，體積膨脹而上升，冷空氣補充帶走熱量。 蒸發(fā)：非常有效的散熱方式。當氣溫和周圍物體溫度接近體溫時，輻射和對流都失去作用。人體37g水/小時，1/3呼吸表面排出，2/3從皮膚蒸發(fā)。Company Logo物理散熱過程都發(fā)生在體表。皮膚：主要的散熱器官，主要是血管運動和汗腺活動。在一般情況下，皮下、皮膚中血管運動導致皮膚血流量的改變，皮膚血流量決定皮溫，這是調節(jié)體溫的主要機制。皮膚血管運動主要是外部溫度變化作用于皮膚溫度感受器所引起的反射活動。冷（熱）刺激 皮膚 血管收縮（舒張） 保溫（散熱）出汗是有效的增加散熱的機制。一般情況

6、，環(huán)境溫度為29時人開始出汗，35 以上成唯一的機制。Company Logo4、體溫調節(jié)中樞：下丘腦u調定點學說：恒溫動物下丘腦存在調定點機制，有一確定的調定點的數值，若體溫偏離這個數值，則通過反饋系統(tǒng)將信息送回下丘腦體溫調節(jié)中樞。此中樞整合來自外周和體核的溫度感受器的信息，將這些信息與調定點比較，相應的調節(jié)散熱機制或產熱機制，維持體溫的恒定。Company Logov 部位：下丘腦v 作用機制： 調定點學說調定點學說v 調節(jié)過程： 通過交感神經調節(jié)皮膚血管和汗腺 通過運動神經改變骨骼肌運動 通過分泌激素調節(jié)代謝率正常人溫度調定點一般為37.10C正常時調定點的變動范圍很窄，可因生理活動或病

7、理反應發(fā)生一定的改變調定點確定后，調節(jié)中樞發(fā)出信號，使產熱和散熱過程在此溫度上達到平衡Company Logou調定點學說可以解釋一些現(xiàn)象，如發(fā)熱提高了調定點數值 調定點數值（刺激） 下丘腦 交感神經系統(tǒng) 戰(zhàn)栗、豎毛、皮膚血管收縮、 提高產熱率、降低散熱率 體核溫度 ，超過正常的水平； 若致熱因素不消除，體溫會維持在高于正常的新水平上。10.1.3 發(fā)熱是一種病理反應Company Logo 產 熱3738393635 散 熱體溫()Company Logo發(fā)熱對人體的影響有兩方面：u發(fā)熱時白細胞增多，抗體生成加快，肝的解毒功能增強，能使機體的抵抗力提高。一定程度的發(fā)熱是機體對疾病的生理性防御

8、反應。u長期過高的發(fā)熱會使機體內各種調節(jié)功能紊亂，給患者帶來不利影響。瘧疾，打擺子瘧疾，打擺子Company Logo10.2 滲透調節(jié)和排泄v10.2.1 滲透調節(jié)的必要性滲透調節(jié)的必要性 因為體內的水分和鹽類的含量不斷發(fā)生變化，人體必須有相應的機制來保證體內水分和鹽類的穩(wěn)定。 體內水和鹽類含量的調節(jié)，即體液滲透壓的調節(jié)，又叫滲透調節(jié)。Company Logov含氮廢物的排出：在代謝過程中，氨基酸分解產生氨基。機體必須利用氨基重新合成氨基酸，或者排出體外以免體內含氮廢物濃度過高而中毒。 氨基以氨、尿素、尿酸3種形式排出體外。在進化過程中不同的動物排泄不同的廢物。 大多數硬骨魚類: 氨，很少或

9、不排泄尿素 陸生動物：尿酸或尿素 鳥類和爬行類：尿酸或尿素由產生氨向產生尿酸轉變實際上是一種動物適應于干燥的陸生環(huán)境的化學變態(tài)。以什么形式排出含氮廢物與動物的生活習性有關。如鴨，50%，尿酸；30%，氨。10.2.2 排泄系統(tǒng)在穩(wěn)態(tài)中的作用排泄系統(tǒng)在穩(wěn)態(tài)中的作用Company Logov排泄排泄(excretion): 人體將分解代謝的終末產物排人體將分解代謝的終末產物排出體外的過程。出體外的過程。v細胞代謝過程所產生的廢物穿過細胞膜進入組細胞代謝過程所產生的廢物穿過細胞膜進入組織液，進入血漿，經血液循環(huán)運送到相關的器織液，進入血漿，經血液循環(huán)運送到相關的器官排出體外。官排出體外。v人體參與排

10、泄的器官有人體參與排泄的器官有: 呼吸器官：呼吸器官：肺排出二氧化碳和少量的水肺排出二氧化碳和少量的水消化器官：消化器官：肝分泌膽色素經腸排出，大腸黏膜排出無機鹽肝分泌膽色素經腸排出，大腸黏膜排出無機鹽皮膚：皮膚：通過汗腺排出水、鹽和尿素等通過汗腺排出水、鹽和尿素等腎：腎：最重要的排泄器官。最重要的排泄器官。10.2.2 排泄系統(tǒng)在穩(wěn)態(tài)中的作用排泄系統(tǒng)在穩(wěn)態(tài)中的作用Company Logop腎的功能：腎的功能： 清除體內代謝終末產物，如尿素、尿酸等。清除體內代謝終末產物，如尿素、尿酸等。 清除體內異物和它們的代謝產物清除體內異物和它們的代謝產物 維持體內適當的水含量維持體內適當的水含量 維持體

11、液中鈉、鉀、鈣、氫等離子的濃度維持體液中鈉、鉀、鈣、氫等離子的濃度 維持體液一定的滲透濃度維持體液一定的滲透濃度p腎、輸尿管、膀胱和尿道腎、輸尿管、膀胱和尿道構成了人體的泌尿系構成了人體的泌尿系統(tǒng)。人體排出的尿是在腎中產生的。統(tǒng)。人體排出的尿是在腎中產生的。p每個腎由大約每個腎由大約100100萬個功能單位萬個功能單位腎單位腎單位組成。組成。腎單位包括腎單位包括腎小體和腎小管腎小體和腎小管。10.2.3 腎是人體最重要的排泄器官腎是人體最重要的排泄器官Company LogoDiagram腎小球：腎小球：由入球微動脈分支形成的由入球微動脈分支形成的 一團毛細血管網。一團毛細血管網。鮑曼氏囊：鮑

12、曼氏囊：是一個中空的雙層壁組是一個中空的雙層壁組 成的杯形囊，與近曲小管相通。成的杯形囊，與近曲小管相通。近曲小管近曲小管髓袢髓袢遠曲小管遠曲小管腎單位Company Logo腎單位的結構腎單位的結構 Company LogoDiagram腎小球、近曲和遠曲小管、血管、腎小球、近曲和遠曲小管、血管、支持組織和神經等支持組織和神經等集合管、髓袢、血管和支持組織等集合管、髓袢、血管和支持組織等腎Company LCompany Logov尿生成的過程包括超濾(ultrafiltration)、重吸收(reabsorption)和分泌(secretion)3個過程。v在腎小球中進行超濾，濾液經過腎小

13、管時被重吸收掉一些溶質和水分，再由腎小管分泌一些溶質，使濾液的成分和體積發(fā)生改變，最后生成尿。 10.2.4 尿是怎樣形成的尿是怎樣形成的Company Logov1.超濾 1924年，美生理學家A.N. Richards 對鮑曼氏囊中的囊內液進行微量分析，發(fā)現(xiàn)囊內液除了基本上無蛋白質外，尿素、氯化鈉、葡萄糖和磷酸根的濃度及導電率都與血漿相同去蛋白質的血漿。 囊內液(原尿)是血液的超濾液。10.2.4 尿是怎樣形成的尿是怎樣形成的Company Logo2.2.重吸收重吸收 在近曲小管濾液中，約在近曲小管濾液中，約67%67%的鈉離子被主動轉運出去，的鈉離子被主動轉運出去，相應數量的水和一些溶

14、質，如氯離子也被動的隨著轉運相應數量的水和一些溶質，如氯離子也被動的隨著轉運出去，葡萄糖、氨基酸、維生素等營養(yǎng)物質幾乎全部被出去，葡萄糖、氨基酸、維生素等營養(yǎng)物質幾乎全部被重吸收，濾液體積縮小。重吸收，濾液體積縮小。 在近曲小管末端，濾液縮減到原體積的在近曲小管末端，濾液縮減到原體積的1/41/4。Company Logo3.3.分泌分泌 腎單位的近曲小管、遠曲小管等部位又將血漿中的一腎單位的近曲小管、遠曲小管等部位又將血漿中的一些物質分泌到管腔中。包括鉀離子、氫離子、氨、有機些物質分泌到管腔中。包括鉀離子、氫離子、氨、有機酸和有機堿等，還有藥物、毒物和內源性的以及天然的酸和有機堿等，還有藥物

15、、毒物和內源性的以及天然的分子。分子。 腎單位能識別和轉運這些物質是由于肝修飾了這些分腎單位能識別和轉運這些物質是由于肝修飾了這些分子，使其能與腎單位壁上的轉運系統(tǒng)發(fā)生作用。子，使其能與腎單位壁上的轉運系統(tǒng)發(fā)生作用。Company Logo尿的生成過程尿的生成過程： 腎小球濾過腎小球濾過：產生原尿 腎小管重吸收腎小管重吸收：吸收99% 腎小管分泌腎小管分泌：形成終尿Company LCompany Logov經過超濾、重吸收和分泌所生成的尿液還必須根據體內水分的情況調節(jié)其滲透壓，以維持體內水量的穩(wěn)定。v小管液（tubular fluid）與終尿（urine）： 原尿生成后進入腎小管被稱為小管液

16、，小管液經過腎小管和集合管的重吸收與分泌作用最后排出體外的液體稱為終尿 10.2.5 尿滲透壓的調節(jié)尿滲透壓的調節(jié)Company Logou逆流倍增(countercurrent m ultiplier)一個物理學概念,是指兩個并列的管道中流動著方向相反的液體。如果甲乙兩管間存在著濃度差或溫度差, 而且兩者具有通透性或導熱性,則液體在逆流過程中,其溶質或熱量可在兩管間進行交換,構成逆流交換系統(tǒng)。逆流交換系統(tǒng)升支中液體濃度或熱能不斷進入降支, 使降支中的液體濃度或溫度逐漸升高, 升支中的液體濃度或溫度逐漸降低, 導致兩管從頂端至底端之間形成明顯的濃度或溫度梯度,這一現(xiàn)象稱為逆流倍增。在物理和生物

17、系統(tǒng)中,當彼此相鄰的流體向著相反方向運動時,組成流體的組分(氧氣、熱等)就會在某一水平上達到平衡,構成這一過程的全部被稱為逆流倍增系統(tǒng)。u存在逆流倍增系統(tǒng)的兩個主要條件為: 一是彼此相鄰的流體位置靠近二是組成流體的組分反向流動。Company Logo髓袢降支和升支構成逆流倍增系統(tǒng)：在逆流倍增理論中,由于腎小管的髓袢自身U 形迂回,產生了一個逆流倍增系統(tǒng)。髓袢的降支和升支之間存在組織間液,離子和水的轉移要以組織間液為媒介。髓袢的升、降支對不同離子和水的通透性不同。在髓袢內的液體由降支向升支移動過程中,NaCl不斷從升支向小管外組織液中轉移,并逐步擴散進降支管內, 因而使降支管內液體在向腎乳頭方

18、向流動過程中,由于不斷接受擴散進來的NaCl,其滲透濃度不斷增高,這即是逆流倍增作用。由于升支粗段對水的通透很低, 水不易通透, 再加上NaCl的不斷向管外擴散,因此升支粗段小管液在向皮質方向流動時的滲透壓不斷降低,當最后流經遠曲小管和集合小管時已經形成低滲尿。遠曲小管和集合小管可在抗利尿激素的作用下提高管壁對水的通透性,加強對水的重吸收使尿濃縮,最后排出高滲透濃度的濃縮尿。Company Logo髓袢降支和升支構成逆流倍增系統(tǒng)：Company Logov髓質滲透梯度形成對終尿滲透壓的影響：終尿在集合管中流動時形成，因為集合管和髓袢并行，因此集合管中的尿也與髓質的滲透梯度保持一致。隨著進入內髓

19、部，集合管內液的滲透壓也不斷升高，排出的終尿是濃縮的還是稀釋的是在這個滲透梯度的基礎上再受抗利尿激素的影響。 Company Logov水分在集合管下行時被動吸收的速率決定于集合管壁上皮細胞的通透性。垂體后葉釋放的抗利尿激素(antidiuretic hormone, ADH)增強集合管的水通透性，調節(jié)抗利尿激素的釋放就控制尿排出的水量。v血液中的ADH水平越高，則集合管上皮細胞的水通透性越大，當尿流經集合管時會有更多的水被吸走。 v血液中抗利尿素的水平決定于血漿滲透壓。血漿滲透壓。血漿滲透壓低和血量增加抑制下丘腦釋放ADH水的吸收減少排出大量稀釋的尿10.2.6 水重吸收的控制水重吸收的控制抗利尿激素的作用抗利尿激素的作用Company Logo抗利尿激素的調節(jié)Company Logov尿道感染v腎衰竭：急性和慢性腎衰竭v治療方法：透析和腎移植10.2.8 泌尿系統(tǒng)的功能障礙及腎功能減退的救治泌尿系統(tǒng)的功能障礙及腎功能減退的救治Company Logo3 3、腎功能衰竭、腎功能衰竭尿毒癥尿毒癥Company LCompany Logo腹腹 膜膜 透透 析析 的的 概概 念念