3.3 体液调节和神经调节之间的关系课件-2023-2024学年高二上学期生物人教版选择性必修二

------高温环境下的水盐平衡调节 神经调节和体液调节的关系 高温环境下，运动员机体的生理活动会发生什么变化呢？ 高温环境下暴露和运动对大鼠生理机能的影响 实验分组 数量 施加处理 空白对照组（C） 高温环境暴露组(E) 实验材料： 鼠龄9周，体重230g左右，雄性大鼠 实验设计： 高温环境运动组（T） 实验指标： 若干只 实验结果： 数量相等 数量相等 常温饲养，无运动 高温暴露，60min 高温运动，60min 各项生理机能 实验目的： 探究高温环境对运动员的生理机能影响 实验数据1：高温环境下暴露和运动对大鼠体温的影响 组别 高温暴露组 高温运动组 暴露、运动前体温（℃） 36.48±0.57 37.01±1.42 暴露、运动后体温（℃） 37.03±1.02 37.93±0.68 表1 高温环境下，暴露和运动大鼠体温的变化 在高温环境下，机体维持体温的恒定有哪些途径呢？ 体温相对恒定 高温环境下体温调节模型 传入神经 皮肤热觉感受器 炎热 下丘脑的体温调节中枢（分析、综合） 传出神经 增加散热 皮肤血管舒张 汗液分泌增多 肾上腺等分泌 在高温环境下，体温的相对恒定，主要是由神经调节为主，同时也有体液调节。 实验数据2：高温环境下暴露和运动对大鼠体重的影响 推测：高温环境下大鼠体重为什么下降呢？ 组别 高温暴露组 高温运动组 暴露、运动前体重（g） 300.75±16.46 302.50±13.99 暴露、运动后体重（g） 292.00±14.88** 288.50±15.93 体重减少（g） 8.75±2.06 14.00±2.16 表2 高温环境下，暴露和运动大鼠体重的变化 图2 高温环境下，暴露和运动大鼠体重的变化 高温环境，机体能不能一直出汗呢？ 推测：高温环境下出汗，机体该如何保持水平衡呢？ 渗透压调节 实验数据3：高温环境下暴露和运动对大鼠血清中某物质的影响 推测：AVP的作用是什么呢？ 空白对照组 高温暴露组 高温运动组 AVP(pg/ml) 17.41±1.34 17.88±0.78 18.67±2.35*# 表4 高温环境下，暴露和运动大鼠血清中物质的变化 图4 高温环境下，暴露和运动大鼠血清中AVP变化 空白对照组 高温暴露组 高温运动组 排尿量 (ml) 4.65±0.25 3.05±1.09 1.02±0.87* 排尿次数（次） 4.60±0.69 4.21±1.48 2.60±1.35* 表3 高温环境下，暴露和运动大鼠排尿量和排尿次数的变化 【科学资料】 早在1895年，美国生理学家Oliver 首次发现垂体后叶的提取物中存在着强烈的抗利尿物质。 1953年，Schafer等人从提取物中成功分离出垂体后叶的激素，这也是人类从神经组织中分离和鉴定的第一个多肽类激素--AVP。但是当时科学界普遍认为，AVP是在垂体内合成，并释放至血液中作用于肾脏，通过与肾小管和集合管上皮细胞膜上的V2受体结合后，激活膜内的腺苷酸酸化酶，使上皮细胞中的CAMP生成增加，其又激活上皮细胞的蛋白激酶，增加了管腔膜上的水通道，从而增加了水的通透性。 随着分子技术的不断发展和进步，在1977年，Brown等人在大鼠的下丘脑的某个区域（室旁核）成功定位到了AVP基因的表达物—AVP mRNA和AVP，推翻了先前的理论。 促进对肾小管和集合管对水分的重吸收 抗利尿激素（+） 下丘脑 渗透压感受器 抗利尿激素 垂体 肾小管、集合管 尿量减少 利用提供的知识卡片和箭头，构建 高温环境下，水平衡调节模型 产生渴觉 高温环境下，失水过多 细胞外液渗透压 升高 大脑皮层 主动饮水 刺激 高温环境下，失水过多 细胞外液渗透压 升高 渗透压感受器 下丘脑 大脑皮层 垂体 产生渴觉 主动饮水 补充水分 抗利尿激素 肾小管、集合管 重吸收水 尿量 细胞外液渗透压 下降 细胞外液渗透压 下降 减少 (-) (+) (-) 高温环境下水平衡调节模型 推测:在高温环境下持续出汗，机体该会如何保持盐平衡呢？ 空白对照组 高温暴露组 高温运动组 Na+(mol/L) 138±2.58 140±1.49 142.76±0.71**## K+(mol/L) 6.01±0.47 5.59±0.36 5.44±0.53 实验数据3：高温环境下暴露和运动对大鼠血清中无机盐的影响 推测：ALD的作用是什么呢？ 表4 高温环境下，暴露和运动大鼠血清中无机盐的变化 空白对照组 高温暴露组 高温运动组 (ALD，pg/ml) 48.94±19.73 51.21±18.30 54.07±20.07 表5 高温环境下，暴露和