水和电解质的平衡及其调节
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第二节水和电解质的平衡及其调节一、人体中水和电解质的含量1、细胞外液中的电解质健康人每升血浆中的电解质阴、阳离子总浓度为280-310mmol/L;细胞外液中存在的主要阳离子是Na+,其含量占阳离子总数的90%以上;主要阴离子是Cl-,HCO3-;这些离子对于维持细胞外液渗透压和稳定和电中性起着重要作用;而其中的HCO3-则对于维持细胞外液的pH稳定起重要作用;2、细胞的电解质细胞内液的阳离子主要是K+和Mg2+等;阳离子以HPO42-、H2PO4-和蛋白质为主,其他阴离子含量都很少;这些离子对于维持细胞内液渗透压和稳定和电中性起着重要作用;其中的HPO42-、H2PO4-和蛋白质在维持细胞内液pH稳定上起着作用;在正常情况下,细胞内、外液总的渗透压相等,且其阳离子所带的正电荷总数与阴离子所带负电荷总数也是一致的,因而体液呈电中性的;二、不同部位体液间水和电解质的交换由于毛细血管管壁上有细小的空隙,因此血浆与组织液间的水和无机离子主要是通过被动运输的形式进行交换的;正常生理条件下,血将和组织液中无机离子的浓度相等或相近,因而这些离子之间交换的量也是相等或相近的;但是,由于血浆中蛋白质不能通过毛细血管管壁的空隙进入组织液,因此血浆中的蛋白质浓度是远远高于组织液的;毛细淋巴管管壁对物质的通透性很高,组织液中的水和电解质很容易进入毛细淋巴管而成为淋巴液;三、水和电解质的平衡及调节当人体水的排出量小于摄入量时,会引起细胞液和细胞外流容量扩大和渗透压降低,大量水分潴留体内,肾脏排水功能障碍等疾病会引起水潴留;水潴留会引起细胞外液电解质被稀释,渗透压下降,水分向渗透压较高的细胞内液转移,引起细胞水肿;脑细胞水肿以及由水肿造成的电解质浓度下降,会想起嗜睡、烦躁、失语、定向功能失常、昏迷等症状;水的摄入需求主要由渴觉中枢控制,水的排出主要取决于血浆中的抗利尿激素的浓度;渴觉中枢和分泌抗利尿激素的细胞都位于下丘脑;当机体失水时,血浆的渗透压升高,血量减少,刺激下丘脑,促使抗利尿激素分泌增加,尿量减少;同时,渴觉中枢兴奋,引起口渴,主动饮水,增加机体含水量;肾脏的作用:重吸收:在肾小管中,全部的葡萄糖、氨基酸,大部分的Na+、K+、Cl- HCO3-等离子及绝大部分水,通过其管壁进入组织液并进而进入血浆中;练习1、下列不符合人体体温调节及调节实际情况的是A.处于炎热环境中时,机体只通过神经调节保持体温相对恒定B.正常体温因年龄性别的不同而在狭小范围内变动C.人的体温来源于体内物质代谢过程中所释放出来的热量D.当人觉得寒冷时,由垂体分泌的激素促进肾上腺分泌肾上腺素2、在下列关于机体水和电解质的调节叙述中,正确的是A.血浆渗透压降低时,引起口渴B.机体失水时,抗利尿激素分泌减少C.血浆渗透压降低时,抗利尿激素增加D.机体失水时,血浆渗透压升高3、属于电解质,且溶于水时会影响水的电离平衡的是A.氯气B.二氧化碳C.碘化钾D.醋酸钠4、为维持人体内电解质平衡,人在大量出汗后应及时补充的离子是A.Na+ B.Ca2+ C.Mg2+ D.Fe3+ 5、调节人体水分和无机盐平衡最重要的器官是A.汗腺B.肾C.大肠D.肺6、下列关于水盐平衡调节的叙述中,错误的是A.当人失水过多后,会在大脑皮层中的相关区域产生渴觉B.当给一内环境渗透压正常的人静脉注射抗利尿激素后,尿液明显减少C.渗透压感受器和水盐平衡调节中枢都在下丘脑中D.水盐平衡是神经-体液-免疫调节共同作用的结果7、下列关于水盐平衡调节的叙述中,正确的是A.人体内水和无机盐的平衡是神经调节和激素调节共同作用的结果B.K+在维持细胞外液渗透压上起决定性的作用C.渴觉中枢兴奋时,抗利尿激素减少D.人在饮水不足时,通过减少排尿量就可以维持内环境的稳定8、关于人体水盐平衡调节的错误分析是A.饮水不足、体内失水过多或吃的食物过咸都会引起细胞外液渗透压降低B.下丘脑渗透压感受器能够感受内环境中渗透压的变化C.细胞外液渗透压上升的信息通过神经系统的传递在大脑皮层中产生渴觉D.垂体释放的抗利尿激素能够促进肾小管和集合管重吸收水9、下列对人体内水盐平衡调节的叙述中,正确的是A.只依靠神经调节B.只依靠激素调节C.在神经调节和激素调节的共同作用下,主要通过肾脏来完成D.在神经调节和激素调节的共同作用下,主要依靠循环系统来完成10、关于人体内水和无机盐平衡调节的叙述中,正确的是A.血浆渗透压降低时,引起口渴B.机体失水时,抗利尿激素分泌减少C.抗利尿激素使肾小管上皮细胞对水重吸收能力增强D.抗利尿激素使细胞吸水能力减弱1、内环境的自稳态是人体进行正常生命活动的必要条件1从图1可知,既能传导兴奋又能分泌激素的结构是2如果人突然进入寒冷环境中,产生冷觉的结构是.同时,为了促进产热,不仅增加肾上腺素的分泌,还能通过调节的方式促进分泌相应的激素③,激素③名称是,当其含量过高时,激素①、②含量的变化趋势是,这是一种调节机制.3图1中的某种激素X名称是,其作用的靶器官是4组织液中的药物、毒物进入肾小管的部位是图1所示结构1-5中的填数字序号.5重感冒发热者通常会在服药后因大量出汗退热而使尿量减少,医生常建议患者主动多饮水,以维持水和电解质的平衡,其作用原理是2、回答有关水和电解质的平衡及其调节的问题.正常情况下,人体内血浆、组织液和细胞内液中都有电解质,并在人体中保持平衡.1细胞外液中存在的主要阳离子是;静息状态下,该离子与K+共同维持神经细胞质膜的2构建人体内K+离子的动态平衡模型,在如图1图形框中用箭头表示.不考虑血细胞、血管壁细胞等特殊细胞肾在维持水和电解质平衡中起着重要作用.肾的结构和功能单位是肾单位,每个肾单位包括肾小囊、肾小球和肾小管.图2为肾单位的结构示意图.3用编号和箭头表示肾单位内液体的流动方向:1844年,德国生理学家C.Ludwig对尿液的形成做出假设,认为肾小球的作用可能是滤过,滤出液应与血浆一样,只是没有蛋白质.1920年,A.N.Richards用蛙等动物做实验获得成功,他用玻璃微管插入蛙的肾脏,取出液体分析,结果与C.Ludwig的预期一致,从而证明了滤过假说是正确的.4你认为,该实验成功的关键是玻璃微管应插到5比较⑥中液体和②中液体的K+浓度,K+浓度高的是,原因是6若某一健康人剧烈运动失水,①中含水量下降,则⑥中液体的量;参与调节此时水分平衡的神经调节机制是1-5DDDAB 6-10 DAACC1、1 下丘脑, 神经分泌2 大脑皮层的躯体感觉中枢、甲状腺激素下降反馈3抗利尿激素肾脏43、45使血浆渗透压下降,同时减少了对下丘脑渗透压感受器的刺激,使抗利尿激素分泌和释放量减少.2、1Na+ 膜电位23③→②→④4肾小囊5⑥大量的水被重吸收,尿液被浓缩6减少下丘脑渴觉中枢兴奋,引起口渴,主动饮水。
第二节水和电解质的平衡及调节1、细胞外液中的电解质:主要阳离子是_______,其含量占阳离子90%以上;主要的阴离子是_________、________,其中的________对维持细胞外液的PH 稳定起重要作用。
2、细胞内液中的电解质:阳离子主要是________,其含量占阳离子90%以上,还有少量的_________和_________等;阴离子以_________、________和________为主,其中_______、_______、_______对维持细胞内液的PH稳定起重要作用。
正常情况下,细胞内、外液渗透压________,呈电________性。
3、无论是细胞内液和细胞外液,这些电解质离子的存在对于维持_________、_________、和_________的稳定具有重要意义。
4、不同部位体液间水和电解质的交换:血浆与组织液间的水和无机离子主要通过____________形式进行交换。
而血浆中的_____________远高于组织液。
组织液与细胞内液之间通过细胞膜进行物质交换,阳离子和阴离子主要通过_____________的方式进出细胞,由于膜上___________的作用,细胞内外主要的阳离子分别为_______、_______。
5、水和电解质的平衡:正常人每天进出水量为_________毫升,体内水分来自_________、_________和_________,排出途径为_________、_________蒸发、_________蒸发和___________。
水的摄入和排出保持_________6、人体在两种情况下会发生脱水,一是_________或_________,使细胞外液渗透压_______,细胞中的水向细胞外转移,二是因___________、腹泻丢失水和电解质后只补充水,或大汗后只补充水而不补充___________,造成细胞外液渗透压__________,细胞外液中的水向细胞内移动,从而使细胞外液________,血浆中的水分也随之减少。
水和电解质平衡水和电解质在身体内的平衡调节水和电解质平衡人体是由70%的水分组成的,而电解质则是人体内的重要化学物质。
水和电解质的平衡对于人体的正常功能至关重要。
本文将探讨水和电解质在身体内的平衡调节。
一、水平衡的调节水平衡涉及到人体内水分的吸收、排出和储存。
人体通过多种方式来调节水平衡,包括口渴感觉、肾脏功能和激素的调节。
1. 口渴感觉:当人体失水时,体内的渗透物质浓度会增高,导致口渴感觉的产生。
口渴感觉是机体的一种保护性反应,提示人们摄入水分。
2. 肾脏功能:肾脏是主要调节水平衡的器官之一。
当体内水分过多时,肾脏会增加尿液排出量,以维持水分平衡;相反,当体内水分不足时,肾脏会减少尿液排出,以保留水分。
肾脏通过调节尿液的浓缩和稀释来维持水分平衡。
3. 激素调节:激素也在水平衡的调节中起着重要作用。
抗利尿激素ADH(抗利尿激素)会促进肾脏重吸收水分,从而减少尿液的排放。
饮水后,ADH分泌减少,尿液排出量增加。
血浆渗透物质的变化也会影响饮水和尿液排出。
二、电解质平衡的调节电解质是指能够在溶液中离解成带电离子的溶质,如钠离子(Na+)、钾离子(K+)、氯离子(Cl-)等。
电解质的平衡对于神经、肌肉等系统的正常功能至关重要。
1. 钠离子平衡:钠离子是体内最重要的阳离子,参与多种生理过程,包括细胞膜电位的维持、神经传导和体液渗透压的调节。
肾脏是钠离子平衡的主要调节器官,通过尿液排泄、重吸收来维持钠离子的平衡。
饮食中的钠摄入也对钠平衡起着重要作用。
2. 钾离子平衡:钾离子在维持细胞内外电位差、神经肌肉传导、酶活性等方面起着重要作用。
肾脏是钾离子的主要排泄机构,通过调节尿液排泄量和血钾浓度来维持钾离子的平衡。
饮食中的钾摄入也对钾平衡起着重要作用。
3. 酸碱平衡:酸碱平衡是指维持体液内酸碱物质浓度稳定的一种生理调节。
酸碱平衡的主要调节器官是肾脏和肺。
肾脏通过调节氢离子的排泄和重吸收来维持酸碱平衡。
肺通过调节呼吸深度和频率来调节二氧化碳的排出。
水与电解质平衡的调节正文:水和电解质是人体正常生理功能的基础,对于维持机体内环境的稳定性至关重要。
水和电解质平衡的调节是通过一系列复杂的生理机制完成的,包括肾脏调节、神经内分泌系统和消化系统的调节等。
本文将重点介绍水和电解质平衡的调节以及相应的生理机制。
水是人体最基本的成分之一,占据了体重的60%~70%。
水分主要通过饮食和代谢产物进入人体,并通过尿液、排汗、呼吸等途径排出体外。
人体水分的摄入和排出需要保持平衡,以维持正常的生理功能。
肾脏是水分平衡的重要调节器官。
肾小球滤过液中的水分可以被肾小管重吸收,也可以排泄出去。
当血液中的水分过多时,肾小管会增加尿液的排出,以增加排水量;当血液中的水分过少时,肾小管会减少尿液的排出,以减少排水量。
此外,饮水量的调节也是通过神经内分泌系统完成的。
当人口渴时,大脑会释放抗利尿激素,促使肾小管减少尿液的排出,同时,神经系统会通过口渴感觉促使人饮水以补充身体所需的水分。
电解质是指能在水溶液中产生离子的化合物。
人体内的电解质包括钠离子、钾离子、氯离子、钙离子等。
这些离子在维持细胞膜稳定性、神经传导和肌肉收缩方面起到重要作用。
人体电解质的含量需要保持在一定范围内,以维持正常的生理功能。
当血液中的某种电解质过多或者过少时,机体会通过调节肾脏的排泄和重吸收来恢复电解质的平衡。
肾小球滤过液中的电解质可以被肾小管重吸收,也可以排泄出去。
当血液中某种电解质含量过高时,肾小管会增加该电解质的排出,以减少其浓度;当血液中某种电解质含量过低时,肾小管会减少该电解质的排出,以增加其浓度。
此外,消化系统也对水和电解质平衡有一定的调节作用。
胃酸的产生和胃液的分泌可以调节电解质的吸收和排泄。
肠道对于水分和电解质的吸收也有重要作用。
水分和电解质在肠道被吸收后,经过门静脉进入肝脏,在肝脏中进一步调节和分布,然后通过静脉系统进入全身循环。
总结起来,水与电解质平衡的调节是通过肾脏、神经内分泌系统和消化系统这些相互作用的器官完成的。
《水和电解质的平衡及其调节》教学设计一、教学目标1、知识目标(1)理解水和电解质平衡的概念,包括体内水的含量、分布和来源与去路。
(2)掌握电解质的种类、含量和作用,以及它们在体内的平衡调节机制。
(3)了解水平衡和电解质平衡的关系。
2、能力目标(1)通过分析图表和数据,培养学生获取信息、分析问题和解决问题的能力。
(2)通过小组讨论和案例分析,培养学生的合作学习能力和思维能力。
3、情感目标(1)使学生认识到水和电解质平衡对维持人体健康的重要性,增强自我保健意识。
(2)培养学生关注生命科学的发展,激发学生对生物学的兴趣。
二、教学重难点1、教学重点(1)水和电解质平衡的概念和调节机制。
(2)水平衡和电解质平衡的关系。
2、教学难点(1)抗利尿激素和醛固酮对水和电解质平衡的调节作用。
(2)内环境渗透压的变化对水和电解质平衡的影响。
三、教学方法1、讲授法讲解水和电解质平衡的基本概念、调节机制等重要知识。
2、直观教学法通过图片、图表、动画等直观教具,帮助学生理解抽象的生理过程。
3、小组讨论法组织学生进行小组讨论,分析案例,培养学生的合作学习能力和思维能力。
4、问题驱动法以问题引导学生思考,激发学生的学习兴趣和主动性。
四、教学过程1、导入新课(1)通过展示人体缺水或电解质失衡导致的疾病图片,如脱水、水肿、低钾血症等,引发学生对水和电解质平衡重要性的关注,从而导入新课。
(2)提问:“同学们,你们知道人体为什么需要保持水和电解质的平衡吗?如果失衡会有什么后果?”2、讲授新课(1)水的平衡①介绍体内水的含量和分布:成人身体中水分约占体重的 60% 70%,其中细胞内液约占 40%,细胞外液约占 20%(包括血浆、组织液和淋巴等)。
②讲解水的来源和去路:水的来源主要有饮水、食物中的水和代谢产生的水;去路主要有尿液、汗液、呼吸和粪便等。
③通过图表展示不同情况下人体水的摄入量和排出量的变化,引导学生分析水平衡的调节机制。
(2)电解质的平衡①介绍电解质的种类和含量:电解质包括钠、钾、氯、钙、镁等阳离子和碳酸氢根、磷酸氢根、硫酸根等阴离子。
第二节水和电解质的平衡及其调节
一、人体中水和电解质的含量
1、细胞外液中的电解质
健康人每升血浆中的电解质阴、阳离子总浓度为280-310mmol/L。
细胞外液中存在的主要阳离子是Na+,其含量占阳离子总数的90%以上;主要阴离子是Cl-,HCO3-。
这些离子对于维持细胞外液渗透压和稳定和电中性起着重要作用;而其中的HCO3-则对于维持细胞外液的pH稳定起重要作用。
2、细胞的电解质
细胞内液的阳离子主要是K+和Mg2+等;阳离子以HPO42-、H2PO4-和蛋白质为主,其他阴离子含量都很少。
这些离子对于维持细胞内液渗透压和稳定和电中性起着重要作用;其中的HPO42-、H2PO4-和蛋白质在维持细胞内液pH稳定上起着作用。
在正常情况下,细胞内、外液总的渗透压相等,且其阳离子所带的正电荷总数与阴离子所带负电荷总数也是一致的,因而体液呈电中性的。
二、不同部位体液间水和电解质的交换
由于毛细血管管壁上有细小的空隙,因此血浆与组织液间的水和无机离子主要是通过被动运输的形式进行交换的。
正常生理条件下,血将和组织液中无机离子的浓度相等或相近,因而这些离子之间交换的量也是相等或相近的。
但是,由于血浆中蛋白质不能通过毛细血管管壁的空隙进入组织液,因此血浆中的蛋白质浓度是远远高于组织液的。
毛细淋巴管管壁对物质的通透性很高,组织液中的水和电解质很容易进入毛细淋巴管而成为淋巴液。
三、水和电解质的平衡及调节
当人体水的排出量小于摄入量时,会引起细胞液和细胞外流容量扩大和渗透压降低,大量水分潴留体内,肾脏排水功能障碍等疾病会引起水潴留。
水潴留会引起细胞外液电解质被稀释,渗透压下降,水分向渗透压较高的细胞内液转移,引起细胞水肿。
脑细胞水肿以及由水肿造成的电解质浓度下降,会想起嗜睡、烦躁、失语、定向功能失常、昏迷等症状。
水的摄入需求主要由渴觉中枢控制,水的排出主要取决于血浆中的抗利尿激素的浓度。
渴觉中枢和分泌抗利尿激素的细胞都位于下丘脑。
当机体失水时,血浆的渗透压升高,血量减少,刺激下丘脑,促使抗利尿激素分泌增加,尿量减少;同时,渴觉中枢兴奋,引起口渴,主动饮水,增加机体含水量。
肾脏的作用:
重吸收:在肾小管中,全部的葡萄糖、氨基酸,大部分的Na+、K+、Cl- HCO3-等离子及绝大部分水,通过其管壁进入组织液并进而进入血浆中。
练习
1、下列不符合人体体温调节及调节实际情况的是()
A.处于炎热环境中时,机体只通过神经调节保持体温相对恒定
B.正常体温因年龄性别的不同而在狭小范围内变动
C.人的体温来源于体内物质代谢过程中所释放出来的热量
D.当人觉得寒冷时,由垂体分泌的激素促进肾上腺分泌肾上腺素
2、在下列关于机体水和电解质的调节叙述中,正确的是()
A.血浆渗透压降低时,引起口渴
B.机体失水时,抗利尿激素分泌减少
C.血浆渗透压降低时,抗利尿激素增加
D.机体失水时,血浆渗透压升高
3、属于电解质,且溶于水时会影响水的电离平衡的是()
A.氯气B.二氧化碳C.碘化钾D.醋酸钠
4、为维持人体内电解质平衡,人在大量出汗后应及时补充的离子是()
A.Na+ B.Ca2+ C.Mg2+ D.Fe3+
5、调节人体水分和无机盐平衡最重要的器官是()
A.汗腺B.肾C.大肠D.肺
6、下列关于水盐平衡调节的叙述中,错误的是()
A.当人失水过多后,会在大脑皮层中的相关区域产生渴觉
B.当给一内环境渗透压正常的人静脉注射抗利尿激素后,尿液明显减少
C.渗透压感受器和水盐平衡调节中枢都在下丘脑中
D.水盐平衡是神经-体液-免疫调节共同作用的结果
7、下列关于水盐平衡调节的叙述中,正确的是()
A.人体内水和无机盐的平衡是神经调节和激素调节共同作用的结果
B.K+在维持细胞外液渗透压上起决定性的作用
C.渴觉中枢兴奋时,抗利尿激素减少
D.人在饮水不足时,通过减少排尿量就可以维持内环境的稳定
8、关于人体水盐平衡调节的错误分析是()
A.饮水不足、体内失水过多或吃的食物过咸都会引起细胞外液渗透压降低
B.下丘脑渗透压感受器能够感受内环境中渗透压的变化
C.细胞外液渗透压上升的信息通过神经系统的传递在大脑皮层中产生渴觉
D.垂体释放的抗利尿激素能够促进肾小管和集合管重吸收水
9、下列对人体内水盐平衡调节的叙述中,正确的是()
A.只依靠神经调节
B.只依靠激素调节
C.在神经调节和激素调节的共同作用下,主要通过肾脏来完成
D.在神经调节和激素调节的共同作用下,主要依靠循环系统来完成
10、关于人体内水和无机盐平衡调节的叙述中,正确的是()
A.血浆渗透压降低时,引起口渴
B.机体失水时,抗利尿激素分泌减少
C.抗利尿激素使肾小管上皮细胞对水重吸收能力增强
D.抗利尿激素使细胞吸水能力减弱
1、内环境的自稳态是人体进行正常生命活动的必要条件
(1)从图1可知,既能传导兴奋又能分泌激素的结构是
(2)如果人突然进入寒冷环境中,产生冷觉的结构是.同时,为了促进产热,不仅增加肾上腺素的分泌,还能通过调节的方式促进分泌相应的激素③,激素③名称是,当其含量过高时,激素①、②含量的变化趋势是,这是一种调节机制.
(3)图1中的某种激素X名称是,其作用的靶器官是
(4)组织液中的药物、毒物进入肾小管的部位是图1所示结构(1-5)中的(填数字序号).
(5)重感冒发热者通常会在服药后因大量出汗退热而使尿量减少,医生常建议患者主动多饮水,以维持水和电解质的平衡,其作用原理是
2、回答有关水和电解质的平衡及其调节的问题.
正常情况下,人体内血浆、组织液和细胞内液中都有电解质,并在人体中保持平衡.
(1)细胞外液中存在的主要阳离子是;静息状态下,该离子与K+共同维持神经细胞质膜的
(2)构建人体内K+离子的动态平衡模型,在如图1图形框中用箭头表示.(不考虑血细胞、血管壁细胞等特殊细胞)
肾在维持水和电解质平衡中起着重要作用.肾的结构和功能单位是肾单位,每个肾单位包括肾小囊、肾小球和肾小管.图2为肾单位的结构示意图.
(3)用编号和箭头表示肾单位内液体的流动方向:
1844年,德国生理学家C.Ludwig对尿液的形成做出假设,认为肾小球的作用可能是滤过,滤出液应与血浆一样,只是没有蛋白质.1920年,A.N.Richards用蛙等动物做实验获得成功,他用玻璃微管插入蛙的肾脏,取出液体分析,结果与C.Ludwig的预期一致,从而证明了滤过假说是正确的.
(4)你认为,该实验成功的关键是玻璃微管应插到
(5)比较⑥中液体和②中液体的K+浓度,K+浓度高的是,原因是
(6)若某一健康人剧烈运动失水,①中含水量下降,则⑥中液体的量;参与调节此时水分平衡的神经调节机制是
1-5DDDAB 6-10 DAACC
1、
(1)下丘脑,神经分泌
(2)(大脑皮层的)躯体感觉中枢、甲状腺激素下降反馈
(3)抗利尿激素肾脏
(4)3、4
(5)使血浆渗透压下降,同时减少了对下丘脑渗透压感受器的刺激,使抗利尿激素分泌和释放量减少.
2、(1)Na+ 膜电位
(2)(3)③→②→④
(4)肾小囊
(5)⑥大量的水被重吸收,尿液被浓缩
(6)减少下丘脑渴觉中枢兴奋,引起口渴,主动饮水。