内容正文:
科学思维(四) 巧用下丘脑网控内分泌
[素养必备]
下丘脑的功能
1.作为感受器
如下丘脑的渗透压感受器可感受机体渗透压升降,维持水分代谢平衡。
2.传导
如下丘脑可将渗透压感受器产生的兴奋传至大脑皮层,使人产生渴感。
3.作为效应器具有分泌功能
(1)水盐平衡过程中,可分泌抗利尿激素,促进肾小管和集合管对水分的重吸收。
(2)体温调节过程中,可分泌促甲状腺激素释放激素。
4.作为神经中枢
下丘脑中有体温调节中枢、水盐平衡调节中枢和血糖调节中枢等。
从图中可以看出,下丘脑是内分泌系统的总枢纽,同时也受大脑皮层的调控。下丘脑的部分细胞既能传导神经冲动,又有分泌激素的功能。
[素养训练]
1.下面关于下丘脑功能的叙述,正确的是( )
①大量出汗后,下丘脑分泌的抗利尿激素增加 ②寒冷刺激使下丘脑分泌促甲状腺激素,促进甲状腺的活动来调节体温 ③下丘脑是体温调节的高级中枢,在下丘脑产生冷觉和热觉 ④血糖低时,下丘脑通过有关神经的作用,可促进肾上腺髓质和胰岛A细胞的分泌活动 ⑤内环境渗透压的增高,使下丘脑某部位产生的神经冲动传至大脑皮层产生渴觉
A.①②③ B.②③④
C.②④⑤ D.①④⑤
解析:D [大量出汗后,细胞外液渗透压升高,刺激下丘脑渗透压感受器兴奋,下丘脑合成分泌的抗利尿激素增多,①正确;促甲状腺激素是由垂体分泌,下丘脑分泌的是促甲状腺激素释放激素,②错误;体温感觉中枢位于大脑皮层,体温调节中枢位于下丘脑,③错误;血糖低时,下丘脑通过有关神经的作用,可促进肾上腺髓质和胰岛A细胞的分泌活动,④正确;内环境渗透压的增高,使下丘脑某部位产生的神经冲动传至大脑皮层产生渴觉,⑤正确。]
2.人体内环境的稳态是机体进行正常生命活动的必要条件,维持人体内环境稳态的机制是相当复杂的。图1表示人体血糖浓度发生变化和人体受寒冷刺激后的部分调节过程示意图(A、B、C、D表示激素),图2表示神经系统对内分泌功能的调节方式(有甲、乙、丙三种方式)。结合图1、图2所示,分析回答下列问题:
(1)人体在寒冷环境下,图1中激素 ________ (填字母序号)的分泌量明显增加,细胞器 ________ 的活动增强以增加产热量,同时机体还可以通过皮肤血管收缩减少皮肤的血流量等变化以减少散热。人体体温调节的中枢及产生寒冷感觉的场所分别是 ________ 、 ________ 。
(2)图1中垂体可分泌 ____________ (填名称)作用于甲状腺,促进甲状腺分泌B ____________ (填名称),此调节方式属于图2中的 ________ 模式。
(3)抗利尿激素的合成和分泌是通过图2中 ________ 模式调节,当人体内 ________________ 升高时,其分泌量增加。
(4)人在空腹或饥饿时,血糖下降,一方面可以直接刺激 ________ ,引起胰高血糖素分泌增加,作用在图1的 ________ 部位;另一方面也可以通过图2中的 ________ 模式调节分泌量,在图2丙途径中兴奋在A处只能单向传递的原因是 ________________________________ 。
解析:(1)人体在寒冷环境中,甲状腺激素(B)和肾上腺素(C)的分泌量增加,细胞有氧呼吸强度增强以增加产热量,故线粒体活动增强。人的体温调节中枢位于下丘脑,冷觉感觉中枢位于大脑皮层。(2)题图1中垂体可分泌促甲状腺激素作用于甲状腺,促进甲状腺分泌B即甲状腺激素,该调节方式属于题图2中的甲模式。(3)抗利尿激素的合成与分泌是经由题图2中乙模式进行的,当人体内细胞外液渗透压升高时,其分泌量将增加,以促进肾小管、集合管对水分的重吸收。(4)人体内血糖浓度下降一方面可直接刺激胰岛A细胞,使其分泌胰高血糖素,另一方面,低浓度血糖可通过下丘脑有关神经刺激胰岛A细胞,使其分泌胰高血糖素(如题图2中的丙模式),胰高血糖素作用的靶器官为肝脏。题图2中A处为突触,兴奋在该处单向传递的原因是神经递质只能由突触前膜释放,然后作用于突触后膜。
答案:(1)B、C(缺一不可) 线粒体 下丘脑 大脑皮层
(2)促甲状腺激素 甲状腺激素 甲
(3)乙 细胞外液渗透压
(4)胰岛A细胞 肝脏 丙 神经递质只能由突触前膜释放,然后作用于突触后膜
3.肾上腺皮质激素由肾上腺皮质分泌。受寒冷刺激后,人体通过如图所示途径使肾上腺皮质激素分泌增多。请回答下列问题:
(1)图中肾上腺皮质激素的分泌受下丘脑和垂体的 ________ 调节;过程①的调节机制称为 ________ 。
(2)当人体的温度感受器受到寒冷刺激时,产生的兴奋以 ____________ 的形式沿着传入神经传导,并在 ________ 处完成信号转换后传递给下一个神经元。
(3)图中激素B