内容正文:
第3节 体液调节与神经调节的关系
第3章 体液调节
在游乐园乘坐过山车,头朝下疾驰时,不少人感到心怦怦直跳,并狂呼乱叫。如果此时检测血液,发现能使心跳和呼吸加快的肾上腺素含量也会明显升高。
讨论1:既然知道过山车是安全的,为什么心跳还会加速呢?
心脏活动受自主神经支配,是不随意的,当受到极速行驶致使体位发生变化的刺激后,人体处于兴奋状态,此时,交感神经活动占优势,使心跳加快。
问题探究
讨论2:在这个例子中,人体所作出的反应,哪些与神经调节有关?哪些与激素调节有关?你能说出两者之间的关系吗?
当支配心脏的交感神经兴奋性加强时,心跳加快、加强,属于神经调节;与此同时,交感神经也支配肾上腺的分泌活动,使肾上腺分泌肾上腺素增加,肾上腺素通过血液运输到达心脏,也使心跳加快,这属于激素调节。
问题探究
由此可见,神经调节可以直接调节心脏活动,也可以通过调节激素的分泌,再通过激素调节心脏活动。
一、体液调节与神经调节的比较
1. 体液调节
(1)概念:激素等化学物质,通过体液传送的方式对生命活动进行调节。
(2)主要内容:激素调节。
(3)体液因子:对细胞、组织和器官的功能起调节作用的物质。
主要指细胞外液 (组织液、血浆和淋巴液等)
激素调节 ≠ 体液调节
体液因子
激素(主要):如甲状腺激素等
非激素:
如组胺、某些气体分子(NO、CO等)以及一些代谢产物(如CO2)等。
【相关信息P57】临床上给患者输入O2时,常常采用含有5%左右CO2的混合气体,以达到刺激呼吸中枢的目的。
细胞代谢加快,产生较多CO2
血液中的CO2含量升高
呼吸
中枢
维持体内CO2含量的相对稳定
相关感受器
排除较多CO2
刺激
呼吸
运动加强
思考:CO2是如何调节呼吸运动?
(4)CO2对呼吸系统的调节
脑干
1. 体液调节
CO2是调节呼吸运动的重要体液因子
资料:动脉血中一定水平的CO2与维持呼吸和呼吸中枢兴奋性有关。当吸入气中CO2含量增加到2%时,呼吸加深;增至4%时,呼吸频率也增快,肺通气量可增加1倍以上;超过7%时,肺通气量不能相应增加,动脉血CO2陡升,使呼吸中枢等活动受抑制而出现呼吸困难、头痛甚至昏迷。
细胞代谢加快,产生较多CO2
血液中的CO2含量升高
呼吸
中枢
呼吸运动加强
维持体内CO2含量的相对稳定
相关感受器
排除较多CO2
刺激
(5)范围:
①一些低等动物只有体液调节;
②在人和高等动物体内,体液调节和神经调节都是机体调节生命活动的重要方式。
1. 体液调节
比较范围 作用途径 反应速度 作用范围 作用时间
体液调节
神经调节
体液运输
反射弧
较缓慢
迅速
较广泛
准确、比较局限
比较长
短暂
2. 体液调节与神经调节的比较
思考1:为什么神经调节迅速而体液调节较缓慢?
思考2:为什么神经调节作用时间短暂,体液调节作用时间比较长?
神经调节信号直达效应器所以反应迅速,激素通过体液运输所以反应较缓慢。
神经递质作用后立即被降解或回收,所以作用时间短暂;虽然激素被靶细胞接受起作用后被灭活,但血液中各激素活性可以保持一段时间,所以作用时间较长。
分泌细胞
激素分子
靶细胞
体液调节和神经调节的结构基础和作用方式都不一样,
但二者并不是各行其道,互不相干的。那么,它们是如何相互联系并彼此协调的呢?
实例一:体温恒定的调节
实例二:人体水盐平衡的调节
二、体液调节和神经调节的协调
1. 人体产热和散热的机制
人体热量
产热
散热
主要来源
最主要器官
代谢产热
皮肤
安静
运动
主要通过肝、脑等器官的活动提供热量
骨骼肌成为主要的产热器官
方式
辐射
传导
对流
蒸发
如以红外线等形式将热量传到外界
机体热量直接传给同它接触的物体
通过气体来交换热量
如汗液的蒸发
*代谢产热主要通过有机物的氧化分解来完成;
除皮肤可散热外,呼气、排尿、排便等过程亦可;
实例1:体温的调节
产热量
散热量
若产热多于散热,则体温______;
若产热少于散热,则体温______。
升高
降低
2. 体温保持相对恒定的原因:人体的产热量和散热量保持动态平衡。
实例1:体温的调节
产热量=散热量
汗腺分泌量减少
血管收缩
骨骼肌战栗
使用空调
添加衣物
前往温暖的环境
生理性调节
行为性调节
取暖基本靠抖
3. 体温调节方式:人通过生理性调节和行为性调节来维持体温相对稳定。其中,生理性调节是基本的调节方式,而行为性调节是重要的补充。这里主要讨论生理性调节过程。
实例1:体温的调节
4. 温度感受器:人和高等动物皮肤中分布有感受温度变化的温度感受器,包括冷觉感受器和热觉感受器,分布于皮肤、黏膜和内脏。
实例1:体温的调节
甲状腺分泌甲状腺激素
5. 寒冷环境中的体温调节
寒
冷
局部
体温
低于
正常
体温
皮肤冷觉
感受器