内容正文:
激素调节身体多种机能(二)
马拉松长跑是赛程超过40km、历时2h以上的极限运动,运动员每小时至少要消耗300g糖类(每分钟消耗5g糖类)。
血糖(血液中的葡萄糖)可以补充肌肉因运动而消耗的糖类。正常人的血糖含量是0.8~1.2g/L(80~120mg/dL),全身的血量大约为5L(血糖有4~6g)。
如果仅靠血液中的葡萄糖,运动员能够跑多长时间?
1分钟左右
这种补充需要通过激素进行调节
这种补充是通过神级系统进行调节的吗
?
肝糖原
肌糖原
脂肪等
运动员比赛过程中如何保证血糖稳定和能量供应?
激素调节内环境稳态的实例
——血糖平衡的调节
正常人血糖含量80~120mg/dL
1.人体血糖的来源和去向
【情景1】饭后正常人血糖量的变化情况如图所示。
问题1:横坐标为1h时,正常人的血糖量升高的原因是什么?
刚从消化道中摄取了葡萄糖,被吸收入血。
问题2:横坐标为1.5h时,正常人的血糖量恢复正常水平的原因是什么?
CO2+H2O+能量
氧化分解
肝糖原、肌糖原
合成
氨基酸、脂肪等非糖物质
转化
血糖去向
5
1.人体血糖的来源和去向
【情景1】正常人和糖尿病患者血糖量的变化情况如图所示。
问题3:横坐标为2h后时,正常人的血糖量维持正常水平的原因是什么?
肝糖原
分解
非糖物质
转化
6
淀粉类食物
消化、吸收
肝糖原
分解
非糖物质
转化
血糖
80~120mg/dL
CO2+H2O+能量
氧化分解
肝糖原、肌糖原
合成
氨基酸、脂肪等非糖物质
转化
1.人体中血糖的来源和去向
注意:血糖的主要来源是消化吸收食物中的糖类;
血糖的主要去向是氧化分解
指细胞呼吸
研究发现,机体是通过一些特定的激素来调节血糖的代谢速率的,其中最主要的是胰岛分泌的胰高血糖素和胰岛素。
2.血糖平衡的调节
胰 腺
分泌消化酶
腺泡组织
胰岛组织
胰岛A细胞
胰岛B细胞
分泌胰高血糖素
分泌胰岛素
多肽类
蛋白质类
胰岛素的发现
结扎狗的胰管→胰腺萎缩只剩胰岛→胰腺提取液
摘除另一只健康狗的胰腺→糖尿病的狗
↓
血糖恢复正常
随后,抑制胰蛋白酶的活性,可直接从正常胰腺中分离胰岛素。
在班廷之前,多数实验都集中于制备胰腺提取物,然后注射给由胰腺受损诱发糖尿病的狗或糖尿病患者,胰腺中有蛋白酶,胰岛素的化学本质是蛋白质,因此通过这个方法制备的提取物中胰岛素被破坏。班廷利用结扎动物胰管的方法,使产生胰蛋白酶的胰腺细胞萎缩而产生胰岛素的细胞不受影响,并将胰腺提取物注射应用,取得成功。
下列关于哺乳动物胰脏的叙述,错误的是( )
A.能分泌胰岛素和胰高血糖素
B.既有内分泌作用也有外分泌作用
C.胰腺细胞分泌的酶直接进入血液中
D.胰岛细胞分泌的激素可以进入血液循环
C
【情景2】结合血糖的来源和去向模型,分析以下情景资料,探讨胰岛素和胰高血糖素分别具有什么功能?
【资料1】对禁食24h的小鼠(25g左右)腹腔注射2单位胰岛素后,小鼠出现低血糖并发展为休克。若在上述小鼠出现低血糖症状时,立即腹腔注射1mL50%葡萄糖溶液,可以观察记录到症状缓解、消失;
【资料2】严重的低血糖会造成机体损伤及暂时或持久的神经系统损害,偶尔可引起脑水肿和死亡;对血糖低于4mmol/L的患者,可以给予一杯口服葡萄糖进行治疗,也可以皮下注射胰高血糖素1mg进行治疗。
胰岛 B细胞
分泌
胰岛素
功能
促进组织细胞加速摄取、利用和储存葡萄糖;
抑制非糖物质转化成葡萄糖。
胰岛A细胞
胰高血糖素
功能
主要作用于肝,促进肝糖原分解成葡萄糖进入血液,促进非糖物质转变成糖;使血糖浓度回升至正常水平。
分泌
15
【活动】构建血糖调节的模型
结合胰岛素和胰高血糖素的功能,以血糖的来源和去路模型为基础,继续构建血糖调节模型。
血糖浓度 ,
内分泌细胞
+
××激素
分泌
××激
素功能
血糖浓度 ,
+
+
16
血糖降低
血糖升高
+
胰岛素分泌
胰岛B细胞
组织细胞加速摄取、利用和储存葡萄糖
胰岛A细胞
胰高血糖素分泌
促进肝糖原分解、 非糖物质转化成葡萄糖
+
+
+
+
+
反馈调节
17
【讨论】血糖调节的信号是什么?
18
血糖降低
血糖升高
胰岛素分泌
胰岛B细胞
促进组织细胞加速摄取、利用和储存葡萄糖
胰岛A细胞
胰高血糖素分泌
+
下丘脑某一区域
下丘脑另一区域
肾上腺髓质
肾上腺素分泌
血糖平衡的调节
胰岛B细胞
血糖降低
胰岛A细胞
促进
抑制
促进
血糖升高
胰岛素
胰高血糖素
糖皮质激