第一章
人体生命活动的调节及营养和免疫
正如上面的照片所展现的,抗洪战士通过大量排汗来散热,进而调节体温;同时,他又需要不断补充含盐的水,并且通过自身的调节减少排尿量,以维持体内水和无机盐的平衡;高强度的体力劳动迅速消耗体内的糖类等有机物,需要及时补充食物,以满足身体对营养的需要;洪水中含有不少有毒物质和病原体,一方面要注意饮食卫生,一方面要靠自身的免疫功能来抵抗疾病的侵袭。由此可见,人体生命活动的调节及营养和免疫,对于维持人体的健康有着非常重要的意义。
第一节 人体的稳态
稳态是人体进行正常生命活动的必要条件。稳态是通过人体自身的调节来实现的,其中水和无机盐的平衡和调节、血糖的调节、体温的调节等,都是内环境稳态的重要方面。
一 水和无机盐的平衡和调节
水的平衡
人体内水的来源是饮水、食物中所含的水和代谢中产生的水。其中,饮水和食物中所含的水是人体所需水的主要来源(表1-1)。
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摄入量 /m L |
排出量 /mL |
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来自饮水
1300 来自食物
900 来自物质代谢
300 |
由肾排出
1500 由皮肤排出
500 由肺排出
400 由大肠排出
100 |
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共 计
2500 |
共
计
2500 |
肾脏排尿主要是排出体内多余的水分吗?
人体内水的排出有四条途径(表1-1)。其中,皮肤的排出量是指在没有明显出汗的情况下,由皮肤表层蒸发的水汽。肺的排出量是指随呼气而出的水汽。大肠的排出量是指饮食中的水以及消化液在消化道被吸收后所余下的水。肾脏排尿是人体排出水的最主要途径。机体能够通过调节排尿量,使水的排出量与摄入量相适应,以保持机体的水平衡。
无机盐的平衡
人每天都要通过饮食摄取一定量的无机盐,同时也要排出一定量的无机盐。一般情况下,人体摄入和排出的无机盐是保持平衡的。人体内的无机盐有多种,而且大多以离子状态存在,如Na+、K+、Ca2+、Cl-、HCO-3等。下面以Na+和K+为例来说明。
大量出汗后为什么要喝盐水?
钠
Na+的主要来源是食盐。正常成年人每天要通过饮食摄入6~10gNa+,而且几乎全部由小肠吸收。Na+的主要排出途径是经肾脏随尿排出,排出量几乎等于摄入量。另外,还有极少数的Na+随汗液和粪便排出(如图)。
钾 人每天从食物中摄取2~4gK+,其中绝大部分被消化道吸收,未被吸收的部分则随粪便排出。K+的主要排出途径是经肾脏随尿排出,其排出特点是多吃多排,少吃少排,不吃也排。所以长期不能进食的病人,应注意适当补充钾盐。
在人体内,血液与组织液中的K+,组织液与细胞内液中的K+,都在不断进行交换,这种交换保持着动态平衡,因此,血液、组织液和细胞内液中的K+的含量能够维持在相对稳定的状态(如图)。在临床上常把血钾(指血清中的K+)含量作为诊断某些疾病的指标。
有人说:“一个人一天内不吃饭、不喝水,但只要没有大、小便,就可以维持体内水和无机盐的平衡”,这种说法对吗?为什么?
水和无机盐平衡的调节
正常成年人每天滤过肾小球的水、Na+和K+等有99%以上被肾小管和集合管重吸
收。
肾小管和集合管对水的重吸收,是随着体内水的出入情况而变化的。当人饮水不足、体内失水过多或吃的食物过咸时,都会引起细胞外液渗透压升高,使下丘脑中的渗透压感受器受到刺激。这时,下丘脑中的渗透压感受器一方面产生兴奋并传至大脑皮层,通过产生渴觉来直接调节水的摄入量;一方面使由下丘脑神经细胞分泌、并由垂体后叶释放的抗利尿激素增加,从而促进了肾小管和集合管对水分的重吸收,减少了尿的排出,保留了体内的水分,使细胞外液的渗透压趋向于恢复正常(如图)。相反,当人因饮水过多或是盐丢失
过多而使细胞外液的渗透压下降时,就会减少对下丘脑中的渗透压感受器的刺激,也就减少了抗利尿激素的分泌和释放,肾脏排出的水分就会增加,从而使细胞外液的渗透压恢复正常。当血钾含量升高或血钠含量降低时,可以直接刺激肾上腺皮质,使醛固酮(一种盐皮质激素)的分泌量增加,从而促进肾小管和集合管对Na+的重吸收和K+的分泌,维持血钾和血钠含量的平衡。相反,当血钾含量降低或血钠含量升高时,则使醛固酮的分泌量减少,其结果也是维持血钾和血钠含量的平衡。由此可见,人体内水和无机盐的平衡,是在神经调节和激素调节共同作用下,主要通过肾脏来完成的。
水和无机盐平衡的意义
当人在高温条件下工作、剧烈运动或是患某些疾病(如剧烈呕吐、严重腹泻)时,都会丢失大量的水和无机盐(主要是钠盐)。这时如果不及时补充水和食盐,就会导致机体的细胞外液渗透压下降并出现血压下降、心率加快、四肢发冷等症状,严重的甚至昏迷等。这时只要及时补充生理盐水,就可以缓解上述症状。因此,对于在高温条件下工作的人、重体力劳动者或是某些病人来说,应当特别注意补充足够的水和食盐。
有的人口味过于清淡,炒菜时放盐极少。想一想,长期这样下去,对他的健康会有什么影响?
人在大量出汗、剧烈呕吐或腹泻时,除了丢失水和Na+外,还会丢失K+。K+不仅在维持细胞内液的渗透压上起到决定作用,而且还具有维持心肌舒张、保持心肌正常兴奋性的重要作用。当血钾含量过低时,会使心肌的自动节律异常,导致心律失常。蔬菜和水果中含有丰富的K+,只要保持合理膳食,就能满足机体的需要。
另外,人体每昼夜有35~50g的代谢废物必须要随尿液排出体外,而溶解这些代谢废物的最低尿量应在500mL以上。如果排出的尿量过少,代谢废物不能及时随尿液排出体外,就会引起中毒而损害健康。因此,人每天都要保证饮水,尤其是在大量出汗等情况下,更应当多喝水。综上所述,水和无机盐的平衡,对于维持人体内环境的稳态起着非常重要的作用,是人体各种生命活动正常进行的必要条件。
一、判断题
1.人体所需水的主要来源是饮水。 ( )
2.Na+和K+的主要排出途径都是经肾脏随尿排出。 ( )
3.在喝水少的情况下,通过少排尿同样可以保持体内水的平衡。 ( )
二、简答题
1.当你吃的食物比较咸时,你的身体是怎样维持水和无机盐的平衡的?
2.某同学上学时,为减少上厕所的次数而很少喝水,你认为这种做法好吗?为什么?
3.一般情况下,冬天人的尿较多,夏天人的尿较少。为什么会出现这种情况呢?