《稳态与调节思维导图单元标题》
一、稳态的生理意义与维持机制
1.1 内环境稳态的概念与意义
- 概念解析: 定义、组成成分的相对稳定、动态平衡。
- 重要性体现: 细胞正常代谢的基础、生命活动的保障。
- 稳态失衡的后果: 疾病、甚至死亡。
- 影响稳态的因素: 环境因素(温度、渗透压等)、自身因素(代谢产物积累、免疫反应等)。
1.2 内环境的组成
- 体液组成: 细胞内液、细胞外液(血浆、组织液、淋巴)。
- 血浆的主要成分: 水、无机盐、蛋白质、葡萄糖、激素、代谢废物等。
- 组织液的形成与回流: 毛细血管壁、细胞间的物质交换。
- 淋巴的形成与循环: 毛细淋巴管、淋巴结的作用、淋巴循环的意义。
- 不同体液成分差异: 强调血浆蛋白质的重要性、无机盐浓度的意义。
1.3 内环境稳态的调节机制
- 神经调节: 快速、精确的调节方式,反射弧的结构与功能。
- 体液调节: 缓慢、范围广的调节方式,激素的合成、分泌与作用。
- 免疫调节: 清除异物、维持自身稳定的调节方式,免疫系统的组成与功能。
- 神经-体液-免疫调节网络: 三种调节方式的相互联系、相互影响。
- 反馈调节: 正反馈与负反馈的区分与应用,负反馈在稳态维持中的重要性(如体温调节、血糖调节)。
二、神经调节
2.1 神经系统的结构与功能
- 神经元的结构: 细胞体、树突、轴突、神经末梢。
- 神经纤维的类型: 有髓神经纤维、无髓神经纤维。
- 神经系统的组成: 中枢神经系统(脑、脊髓)、周围神经系统(脑神经、脊神经)。
- 脑的结构与功能: 大脑(感觉、运动、思维等)、小脑(平衡、协调运动)、脑干(呼吸、循环等)。
- 脊髓的结构与功能: 反射弧的中心、上下传导。
2.2 神经冲动的产生与传导
- 静息电位: 形成原因、膜内外离子分布特点。
- 动作电位: 形成原因、膜电位变化特点。
- 神经冲动的传导:
- 在同一神经纤维上的传导: 电流传导、局部电流的形成。
- 神经元之间的传递: 突触的结构(突触前膜、突触间隙、突触后膜)、神经递质的释放、作用与去向。
- 突触传递的特点: 单向传递、延迟。
- 影响神经冲动传导的因素: 温度、药物等。
2.3 反射弧与反射活动
- 反射弧的组成: 感受器、传入神经、神经中枢、传出神经、效应器。
- 反射的分类: 条件反射、非条件反射。
- 反射弧的完整性: 任何环节受损都可能导致反射活动无法进行。
- 神经中枢的分布: 不同反射的神经中枢位置不同。
- 条件反射的建立: 非条件反射的基础、大脑皮层参与。
三、体液调节
3.1 激素调节的特点
- 激素的概念: 内分泌腺或内分泌细胞分泌的具有调节作用的化学物质。
- 激素调节的特点: 微量、高效、通过体液运输、作用于靶器官、靶细胞。
- 激素的作用方式: 与受体结合、调节细胞代谢。
- 激素的作用范围: 广、作用时间长。
3.2 常见的激素及其作用
- 胰岛素: 降低血糖、促进糖原合成、加速葡萄糖氧化分解、促进葡萄糖转化为非糖物质。
- 胰高血糖素: 升高血糖、促进糖原分解、促进非糖物质转化为葡萄糖。
- 肾上腺素: 升高血糖、促进心跳加快、呼吸加速。
- 甲状腺激素: 促进代谢、促进生长发育、提高神经系统兴奋性。
- 生长激素: 促进生长。
- 性激素: 促进生殖器官的发育、维持第二性征。
3.3 血糖平衡的调节
- 血糖的来源: 食物消化吸收、肝糖原分解、非糖物质转化。
- 血糖的去路: 氧化分解、合成糖原、转化为非糖物质。
- 血糖的正常范围: 80-120mg/dL。
- 血糖调节的激素: 胰岛素、胰高血糖素、肾上腺素。
- 血糖调节的神经调节: 神经系统对血糖浓度的感知与调节。
- 糖尿病的类型: I型糖尿病、II型糖尿病。
- 糖尿病的病因: 胰岛素分泌不足或靶细胞对胰岛素不敏感。
3.4 水盐平衡的调节
- 水盐平衡的重要性: 维持细胞内外渗透压的稳定。
- 水的来源: 饮水、食物、代谢水。
- 水的去路: 尿液、汗液、呼吸、粪便。
- 盐的来源: 食物。
- 盐的去路: 尿液、汗液。
- 水盐调节的激素: 抗利尿激素(ADH)。
- ADH的作用: 促进肾小管和集合管对水的重吸收。
- 水平衡的神经调节: 下丘脑的渗透压感受器。
- 失水与脱水的区别: 渗透压变化的不同。
3.5 体温调节
- 体温的概念: 身体的温度。
- 体温的正常范围: 36.3-37.2℃。
- 体温的来源: 细胞代谢产热。
- 体温的散失: 辐射、传导、对流、蒸发。
- 体温调节中枢: 下丘脑。
- 体温调节的方式: 神经调节、体液调节。
- 寒冷环境下的调节: 骨骼肌战栗、立毛肌收缩、甲状腺激素分泌增加、肾上腺素分泌增加。
- 炎热环境下的调节: 皮肤血管舒张、汗腺分泌增加。
四、免疫调节
4.1 免疫系统的组成
- 免疫器官: 骨髓、胸腺、脾脏、淋巴结、扁桃体等。
- 免疫细胞: 淋巴细胞(T细胞、B细胞)、吞噬细胞等。
- 免疫活性物质: 抗体、淋巴因子、溶菌酶等。
4.2 免疫的类型
- 非特异性免疫(先天性免疫):
- 组成: 第一道防线(皮肤、黏膜)、第二道防线(吞噬细胞、溶菌酶、炎症反应)。
- 特点: 人人生来就有、不针对特定抗原。
- 特异性免疫(获得性免疫):
- 组成: 淋巴细胞(T细胞、B细胞)、抗体、淋巴因子。
- 特点: 针对特定抗原、具有记忆功能。
- 细胞免疫: T细胞起主要作用。
- 体液免疫: B细胞起主要作用、抗体参与。
4.3 免疫的过程
- 抗原的概念: 能引起机体产生特异性免疫反应的物质。
- 抗体的概念: 由浆细胞产生的能与相应抗原特异性结合的蛋白质。
- 细胞免疫的过程: 抗原刺激T细胞、T细胞增殖分化为效应T细胞和记忆T细胞、效应T细胞与靶细胞结合、使靶细胞裂解死亡。
- 体液免疫的过程: 抗原刺激B细胞、B细胞增殖分化为浆细胞和记忆B细胞、浆细胞产生抗体、抗体与抗原结合形成沉淀或细胞集团、被吞噬细胞吞噬消化。
4.4 免疫失调与免疫疾病
- 过敏反应: 机体对抗原产生过强的免疫反应。
- 自身免疫病: 机体将自身的成分当作抗原进行攻击。
- 免疫缺陷病: 免疫系统功能缺陷。
- 艾滋病(AIDS): HIV病毒攻击T细胞,导致免疫功能下降。
4.5 器官移植与免疫排斥反应
- 器官移植: 将一个人的器官移植到另一个人身上。
- 免疫排斥反应: 机体将移植器官当作异物进行攻击。
- 免疫抑制剂: 用于抑制免疫排斥反应的药物。
五、对稳态调节的综合应用
5.1 运动与稳态
- 运动对呼吸系统的影响: 呼吸频率加快、呼吸深度加深。
- 运动对循环系统的影响: 心率加快、血压升高。
- 运动对血糖的影响: 运动初期血糖升高、运动后期血糖降低。
- 运动对体温的影响: 体温升高。
- 运动与酸碱平衡: 乳酸堆积导致酸碱失衡。
5.2 环境变化与稳态
- 高原反应: 低氧环境引起的生理反应。
- 晕动病: 内耳平衡感受器受到过度刺激引起的生理反应。
- 高温环境下的适应: 增加散热、减少产热。
- 低温环境下的适应: 减少散热、增加产热。
5.3 疾病与稳态
- 发热: 体温调节中枢异常。
- 高血压: 血压升高。
- 糖尿病: 血糖升高。
- 尿毒症: 肾功能衰竭导致代谢废物积累。
5.4 药物与稳态
- 降压药: 降低血压。
- 降糖药: 降低血糖。
- 抗生素: 杀灭细菌。
- 免疫抑制剂: 抑制免疫反应。
5.5 稳态在生物工程中的应用
- 细胞培养: 提供细胞生长所需的稳定环境。
- 发酵工程: 维持发酵过程中的稳定条件。
- 生物反应器: 控制反应器内的温度、pH值、溶解氧等参数。