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各组织器官对内环境稳态的作用讲解

各组织器官系统对内环境稳态的作用

内环境稳态的概述

生理学家把正常机体在神经系统和体液以及免疫系统的调控下,使得各个器官、系统的协调活动,共同维持内环境的相对稳定状态,叫做稳态。

在正常生理情况下,内环境的各种物理、化学性质是保持相对稳定的,称为内环境的稳态。这种内环境的稳态不是固定不变的静止状态,而是处于动态平衡状态。表现为内环境的理化性质只在很小的范围发生变动,例如体温维持在37℃左右,血浆pH维持在7.4左右,血浆渗透压为770千帕左右,血糖:80~120毫克%,水:百分之九十到百分之九十二。

内环境的稳态是细胞维持正常生理功能的必要条件,也是机体维持正常生命活动的必要条件,内环境稳态失衡可导致疾病。内环境稳态的维持有赖于各器官,尤其是内脏器官功能状态的稳定、机体各种调节机制的正常以及血液的纽带作用。各器官,系统协调一致地正常进行。如果某种器官的功能出现障碍,就会引起稳态失调。

影响内环境稳态的因素有外界环境因素的变化,和体内细胞不断

进行的代谢活动内环境理化性质和化学成分的动态变化的范围。

稳态的调节:

(1)代偿性调节反应:内环境的任何变化,都会引起机体自动调节组织和器官的活动,并产生一些反应,来减小这种变化.(2)“神经——体液——免疫”为稳态的调节机制,与稳态调节直接相关的系统有循环、呼吸、消化、泌尿、神经等。(一)循环系统

(1)血液循坏心脏和血管组成机体的循环系统,血液在其中按一定方向流动,周而复始,称为血液循环。

血液循环的主要功能是完成体内的物质运输,运输代谢原料和代谢产物,使机体新陈代谢能不断进行;体内各内分泌腺分泌的激素,或其它体液因素,通过血液的运输,作用于相应的靶细胞,实现机体的体液调节;机体内环境理化特性相对稳定的维持和血液防卫功能的实现,也都有赖于血液的不断循环流动。

人类的血液由血浆和血细胞组成。血浆包括91% ~ 92%的水和血浆蛋白。血浆蛋白能形成胶体渗透压,调节血管内外的水份分布使其保持相对动态稳定,从而维持内环境稳态。血浆蛋白一般不能透过毛细血管壁,所以血浆胶体渗透压虽小,但对于血管内外的水平衡有重要作用。由于血浆和组织液的晶体物质中绝大部分不易透过细胞膜,所以细胞外液的晶体渗透压的相对稳定,对于保持细胞内外的水平衡极为重要。

正常人的血浆的pH值约为7.35-7.45。血浆pH值主要决定于血

浆中主要的缓冲对,即NaHCO3/H2CO3的比值。通常NaHCO3/H2CO3比值为20。血浆中NaHCO3/H2CO3外,尚有其他缓冲对。在血浆中有蛋白质钠盐/蛋白质、Na2HPO4/NaH2PO4,在红细胞内尚有血红蛋白钾盐/血红蛋白、氧合血红蛋白钾盐/氧合血红蛋白、Na2HPO4/NaH2PO4、KH2PO4、KHCO3/H2CO3等缓冲对,都是很有效的缓冲对系统。一般酸性或碱性物质进入血液时,由于有这些缓冲系统的作用,对血浆pH值的影响已减至很小,特别是在肺和肾不断的排出体内过多的酸或碱的情况下,通常血浆pH值的波动范围极小。

血细胞包括红细胞,白细胞和血小板。其中,红细胞的生理功能主要是运输O2和CO2,红细胞内有多种缓冲对,他们能有效的缓冲体内过多的酸碱物质,维持血浆pH值的相对稳定,从而保持内环境稳态。

白细胞的功能是参与机体的防御与免疫反应,防止病原微生物的入侵。白细胞总数中,有一半以上存在于血管外的细胞间隙内,有30%以上贮存在骨髓内,其余的才是在血管中流动的。这些白细胞凭藉血液的运输,从它们生成的器官,即骨髓和淋巴组织,到达发挥作用的部位。

(2)淋巴循环

淋巴循环的作用:(1)回收组织液中的蛋白质(75 ~ 200g/日),(2)运输脂肪及其他营养物质(肠道吸收量80 ~ 90%);(3)调节血浆和组织液之间的液体平衡;(4)清除组织中的红细胞、细菌及其他微粒。淋巴结尚可产生淋巴细胞,参与免疫反应。

(二)呼吸系统

机体与外界环境之间的气体交换过程,称为呼吸。通过呼吸,机体从大气摄取新陈代谢所需要的O2,排出所产生的CO2,因此,呼吸是维持机体新陈代谢和其它功能活动所必需的基本生理过程之一。

从肺泡扩散入血液的O2必须通过血液循环运送到各组织,从组织散入血液的CO2的也必须由血液循环运送到肺泡。进入肺O2和CO2的都以两种形式存在于血液:物理溶解的和化学结合的。因为在肺或组织进行气体交换时,进入血液的O2、CO2都是先溶解,提高分压,再出现化学结合;O2、CO2从血液释放时,也是溶解的先逸出,分压下降,结合的再分离出现补充所失去的溶解的气体。溶解的和化学结合的两者之间处于动态平衡。

(三)消化系统

消化器官的主要生理功能是对食物进行消化和吸收,从而为机体新陈代谢提供了必不可少的物质和能量来源。消化管内的吸收是指食物的成分或其消化后的产物,通过上皮细胞进入血液和淋巴的过程。消化过程是吸收的重要前提。由于吸收为多细胞机体提供了营养,因而具有很大的生理意义。

小肠是吸收的主要部位,一般认为,糖类、蛋白质和脂肪的消化产物大部分是在十二指肠和空肠吸收的,回肠有其独特的功能,即主动吸收胆盐和维生素B12。对于大部分营养成分,当它到达回肠时,通常已吸收完毕,因此回肠主要是吸收功能的贮备。小肠内容物进入

大肠时已经不含多少可被吸收的物质了。大肠主要吸收水分和盐类,一般认为,结肠可吸收进入其内的80%的水和90%的Na+和CI-。盐类和水分以及能被吸收的其他物质,能维持内环境的理化性质,保持内环境稳态。

在小肠中被吸收的物质不仅是由口腔摄入的物质,由各种消化腺分泌入消化管内的水分、无机盐和糖,蛋白质和脂肪,维生素大部分将在小肠中被重吸收。物质被重吸收后,将进入血液,淋巴,组织液中发挥自己的作用维持内环境稳态。例如大量的水分如果不被重吸收,势必严重影响内环境的相对稳定而危及生命。

(四)泌尿系统

肾脏排泄物种类最多数量最大,肾脏在调节机体的水和渗透压平衡以及酸碱平衡中均起着重要的作用,是机体内最重要的排泄器官。另外,肾脏能分泌促红细胞生成素,肾素,1α-羟化酶和前列腺素等生物活性物质,具有内分泌作用,因此肾不但是排泄器官,还是维持和调节机体内环境稳态过程中甚为重要的脏器之一。

肾是维持机体内环境相对稳定的最重要的器官之一。通过尿的生成和排出,①排除机体的大部分代谢终产物以及进入体内的异物;②调节细胞外液量和渗透压;③保留体液中的重要电解质如钠、钾、碳酸氢盐以及氯离子等,排出氢离子,维持酸碱平衡。

肾交感神经的作用1.入球小动脉收缩,肾小球毛细血管血流减少,滤过减少。 2.增加近端小管和髓袢对NaCI和水的重吸收。

体液性调节1.抗利尿激素(血管升压素、垂体后叶素)生理作用提高远曲小管和集合管上皮细胞对水的通透性,促进水的重吸收,尿量减少。进而调节对水的吸收,维持内环境稳态。

(五)内分泌系统

内分泌系统是由内分泌腺和分解存在于某些组织器官中的内分

泌细胞组成的一个体内信息传递系统,它通过分泌各种高效的生物活性物质,经过血液运输或在组织液中扩散而作用于靶细胞(或靶组织,靶器官)发挥调节作用。所分泌的高效生物活性物质称作激素。它与神经系统密切联系,相互配合,共同调节机体的各种功能活动,维持内环境相对稳定。

激素分为含氮类激素和类固醇激素。含氮类激素分为1.肽类和蛋白质激素。主要有下丘脑调节肽、神经垂体激素、腺垂体激素、胰岛素、甲状旁腺激素、降钙素以及胃肠激素等。2.胺类激素包括肾上腺素、去甲肾上腺素和甲状腺激素。

类固醇激素是由肾上腺皮质和性腺分泌的激素,如皮质醇、醛固酮、雌激素、孕激素以及雄激素等。另外,胆固醇的衍生物枣1,25-二羟维生素D3也被作为激素看待。

激素的生理作用有1.调节新陈代谢,维持内环境稳态;2.促进细胞的增殖与分化,保证机体正常生长、发育; 3.影响神经系统的发育

和功能,与学习记忆行为有关;4.促进生殖器官发育成熟,调节生殖功能; 5.与神经系统密切配合,增强机体适应能力。

内分泌器官和内分泌腺通过分泌激素来调节内环境。如生长激素能调节代谢,调节免疫功能,甲状腺激素能促进生长发育,能量代谢,促进蛋白质,糖,脂肪等物质的代谢。肾上腺素能促进水盐代谢,对机体各功能都有影响。

(六)神经系统

神经系统是由脑、脊髓、脑神经、脊神经、和植物性神经,以及各种神经节组成。能协调体内各器官、各系统的活动,使之成为完整的一体,并与外界环境发生相互作用。

人体各器官、系统的功能都是直接或间接处于神经系统的调节控制之下,神经系统是整体内起主导作用的调节系统。人体是一个复杂的机体,各器官、系统的功能不是孤立的,它们之间互相联系、互相制约;同时,人体生活在经常变化的环境中,环境的变化随时影响着体内的各种功能。这就需要对体内各种功能不断作出迅速而完善的调节,使机体适应内外环境的变化。实现这一调节功能的系统主要就是神经系统。

神经可以通过两条途径来影响免疫功能,一条是通过神经释放递质来发挥作用,另一条是通过改变内分泌的活动转而影响免疫功能。骨髓、胸腺、淋巴结等免疫器官均有自主神经进入,虽然神经纤维主要是支配血管的,但末梢释放的递质(去甲肾上腺素、乙酰胆碱、肽类)可以通过弥散而作用于免疫细胞。

去甲肾上腺素能抑制免疫反应,免疫细胞上有相应有肾上腺素能受体。乙酰胆碱能增强免疫反应,免疫细胞上的胆碱能受体主要为M 型。脑啡肽能增强免疫反应,而β-内啡肽的作用比较多样,有时能促进免疫反应,有时则抑制免疫反应。

神经体液调节都很重要,相互补充,相辅相成,共同调节,维持内环境的稳态和机体生长、发育、繁殖、应激等生命活动。

内环境稳态的维持需要神经—体液—免疫调节网络的调节。内环境渗透压、pH和温度等保持在适宜范围之内,为组织细胞的正常代谢创造了条件,这种稳态遭到破坏后,酶就不能正常发挥催化作用,会引起细胞代谢紊乱。

(七)能量代谢

人体体温的相对恒定是机体产热量和散热量保持动态平衡的结果。机体外部环境温度的变化,影响内环境的温度,机体内部生命活动产能代谢也会影响内环境的温度,当外部环境温度降低位于皮肤的温觉感受器感受到这种变化,产生神经冲动传导到位于下丘脑的体温调节中枢,体温调节中枢在接受神经冲动后,产生相应的神经冲动,经由神经系统传递到各个相关的组织器官,引起皮肤的毛细血管收缩,减少血浆的散热量;引起竖毛肌的收缩,使皮肤起鸡皮疙瘩减少皮肤散热的面积;汗腺几乎不排汗,减少因为汗液蒸发散失的热量;引起骨骼肌的收缩,释放能量提高温度。神经冲动还可以传递到一些腺体,像肾上腺、甲状腺促使这些腺体分泌相应的激素——肾上腺皮质激素、甲状腺激素等,由激素进一步影响其他靶器官进行调节。从

而维持机体内环境温度的稳态。

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