3.3.1体液调节与神经调节的比较和体温调节课件-2024-2025学年高二上学期生物人教版选择性必修1

第1课时 第3章　体液调节 人教版高中生物 选择性必修1 体液调节与神经调节的比较和体温调节 第3章　第3节　体液调节与神经调节的关系 学习目标 1.举例说明体液调节除激素外，其他体液成分参与的稳态调节。 2.概括比较神经调节和体液调节的特点，分析各自在稳态维持上的优势。 3.以体温调节为例，概括神经调节和体液调节的相互协调关系(重、难点)。 情境1：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。 1.坐过山车时，不少人感到心怦怦直跳，且不受控制，请解释原因？ 当受到极速行驶的刺激时，交感神经兴奋，交感神经是自主神经，不受意识支配，直接使心跳加速；同时肾上腺分泌肾上腺素增加，也使心跳加快。 讨论： 问题探讨 情境1：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。 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？ 讨论： 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；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。 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； 问题探讨 体液调节与神经调节的比较 一 体温调节 二 目录 坐过山车时，肾上腺素 和CO2含量升高，使呼吸急促，请构建调节过程示意图。 血液中CO2含量升高 呼吸 中枢 呼吸加深加快 肺通气量增大，加快清除CO2 维持体内 CO2含量的 相对稳定 感受器 刺激 通过上述实例分析，归纳出体液调节的概念？ 活动一 活动二 *因此临床上给患者输入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； 体液调节与神经调节的比较 一 (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)体液调节的物质 激素（主要）： 如甲状腺激素等 非激素： 如组织胺、某些气体分子(NO、CO)以及 一些代谢产物(CO2)等 体液调节 1 体液调节与神经调节的比较 一 (3)范围： ①单细胞动物和一些多细胞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。 衣藻 草履虫 水母 海葵 体液调节 1 体液调节与神经调节的比较 一 比较项目 作用途径 信息分子 反应速度 作用范围 作用时间 体液调节 神经调节 激素、CO2等 神经递质 体液运输 反射弧 较缓慢 较广泛 准确、比较局限 比较长 短暂 迅速 结合坐过山车实例，比较神经调节与体液调节的区别及原因？ 1.为什么神经调节迅速而体液调节较缓慢？ 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分解或被转移走，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。 活动三 体液调节与神经调节的比较 2 体液调节与神经调节的比较 一 特别提醒 ①神经调节反应速度迅速的原因：主要以电信号的形式进行传导，信号直达效应器。体液调节反应速度较缓慢的原因：激素分泌出来需要通过体液运输。 ②神经调节作用范围准确、较局限的原因：由效应器决定，且神经元分布固定；体液调节作用范围较广泛的原因：有相应受体的细胞都可受调控。 ③神经调节作用时间短暂的原因：神经递质作用后立即被分解或回收进细胞；体液调节作用时间比较长的原因：激素经靶细胞接受并起作用后被灭活，但是由于激素随血液运到全身，血液中的激素活性可保持一段时间。 跟踪训练 1.下列有关神经调节和体液调节的说法，正确的是 A.神经调节完全依赖电信号，而激素属于化学物质，故神经调节的速度更快 B.神经调节的结果是使效应器作出反应，而激素调节的结果是使靶细胞 的生理活动发生改变，神经调节作用范围较局限 C.在人与高等动物生命活动调节过程中，体液调节起主导作用 D.给病人输氧时混入5%左右的CO2以维持呼吸中枢的兴奋属于神经调节 √ 神经调节过程中，信号传递形式有电信号和化学信号，A错误； 在人与高等动物生命活动调节过程中，神经调节起主导作用，C错误； 给病人输氧时混入5%左右的CO2以维持呼吸中枢兴奋，属于体液调节，D错误。 跟踪训练 2.下列关于神经调节和体液调节的特点的叙述，错误的是 A.神经调节的作用途径是反射弧 B.神经调节反应速度迅速 C.体液调节作用范围准确，比较局限 D.体液调节作用时间比较长 √ 神经调节作用范围准确、比较局限，体液调节作用范围比较广泛，C错误。 体液调节与神经调节的比较 一 体温调节 二 目录 产热 安静状态： 运动状态： ＝ 散热 散热方式： 肝、脑等 骨骼肌 传导 对流 辐射 蒸发 主要来源： 主要散热器官： 代谢产热 皮肤 体温恒定的实质（原因） 1 体温调节 二 辐射 传导 对流 蒸发 人体最主要的散热器官-皮肤 2 体温调节 二 探究寒冷环境和炎热环境下体温调节的过程 长津湖：一场血战打成三个冰雕连 情境2：在长津湖战争中，英勇的战士们在冰天雪地的环境下伏击敌军，不畏严寒、坚守阵地，部分战士被冻成“冰雕”，展现了我国志愿者惊人的意志力！请用文字和箭头构建他们在寒冷环境下体温调节过程的模型。 活动四 体温调节 二 寒冷环境中 皮肤冷觉感受器 传出神经 下丘脑体温调节中枢 血管收缩，血流量减少 汗腺分泌量减少 传入 神经 骨骼肌战栗 甲状腺分泌甲状腺激素 肾上腺髓质分泌肾上腺素 垂体 TRH TSH 减少散热 增加产热 大脑皮层 产生冷觉 增添衣物 体温调节过程—寒冷环境 3 体温调节 二 炎热环境中 皮肤热觉感受器 传出 神经 下丘脑体温调节中枢 血管舒张，血流量增加 汗腺分泌量增加 传入 神经 增加散热 大脑皮层 产生热觉 减少衣物 阅读P59第1、2自然段，结合P59图3-9，构建炎热环境下体温调节过程的模型。 体温调节是由 调节和 调节共同实现的。 神经 体液 体温调节过程—炎热环境 3 体温调节方式 4 体温调节 二 寒冷环境 高温环境 停留过久 停留过久 机体产生的热量不足以补偿散失的热量 体温降低 机体产生的热量 不能及时散出 体温升高 ①影响物质代谢的正常进行； ②使细胞、组织和器官发生功能紊乱； ③破坏内环境稳态； ④严重时危及生命； 5月22日甘肃省白银市举行的马拉松百公里越野赛中因冰雹等极端天气，21名参赛人员出现失温现象导致死亡。 中暑 由此，说明体温调节的特点是什么呢？ 人体调节体温的能力是有一定限度的。 体温调节特点 5 体温调节 二 体温调节中产热和散热的曲线分析 任务 1.如图为寒冷环境下产热量和散热量的变化曲线，请分析回答下列问题： (1)正常环境(A阶段)下，散热量和产热量相等，体温维持平衡。当机体刚刚进入寒冷环境时，由于________________________________________ ____________，B阶段散热量明显上升，体温平衡被打破。 体表与外界环境的温差骤然变大，(辐射)散热量迅速上升 体温调节 二 体温调节中产热和散热的曲线分析 任务 (2)随着B阶段体表温度的下降，皮肤冷觉感受器受到刺激，机体通过神经—体液调节发挥作用(C阶段)：①皮肤温度降低，____________________________ ______________，减少散热； ②_________________________，在短时间内释放大量热量，_____________________等分泌量增加，促进_____，增加产热。 (3)一段时间后，产热量和散热量在一个较高的水平达到新的平衡状态(D阶段)。 皮肤血管收缩，血流量降低，汗腺分泌量减少 机体出现战栗，骨骼肌收缩 甲状腺激素、肾上腺素 代谢 体温调节 二 在炎热环境下，曲线则呈现相反的走势。若在35 ℃以上的高温环境中，传导、对流和辐射散热几乎完全失效，(出汗)蒸发成为唯一的散热方式。有效散热手段的减少引起体表温度的升高，刺激机体进行“减少产热和增加散热”的调节，从而达到新的平衡状态。如果长时间处于超高温环境中，散热量始终低于产热量，体温持续上升，容易引起中暑等症状。 知识●拓展 体温调节中产热和散热的曲线分析 任务 2.尝试绘出人体散热量随环境温度变化的曲线，并分析比较25 ℃与10 ℃条件下人体产热量的大小关系。 如图所示: 人体25 ℃时的产热量(a)、散热量(b)和10 ℃时的产热量(c)、散热量(d)的大小关系是：人体25 ℃时产热量(a)＝25 ℃时散热量(b)<10 ℃时产热量(c)＝10 ℃时散热量(d)。 体温调节 二 体温调节中产热和散热的曲线分析 任务 3.发热是指在致热原(如病毒、细菌等)的作用下，由体温调定点上移而引起的调节性体温升高现象(超过0.5 ℃)。目前常用“调定点学说”解释发热的机制：正常状态下，人体调定点一般为37 ℃，当体温偏离调定点时，机体会通过相应的调节机制使其恢复至调定点附近。发热常分为三个阶段：体温上升期、高温持续期和体温下降期，如图为发热前两个阶段产热量和散热量的变化曲线，请分析回答下列问题。 体温调节中产热和散热的曲线分析 任务 (1)正常状态(A阶段)下，体温维持平衡。在致热原的作用下，位于_______的体温调节中枢会将体温调定点上移(例如，上升至39 ℃)，机体进入体温上升期。 (2)由于发热初期的体温低于39 ℃，所以，机体会感觉到全身发冷，此时体温调节中枢通过传出神经作用于________________________________等效应器(至少答出两点)，进而产生一系列减少散热和增加产热的调节行为(B阶段)。此时，产热量______(填“小于”“等于”或“大于”)散热量，体温逐渐上升。 下丘脑 血管、汗腺、骨骼肌、肾上腺髓质 大于 体温调节中产热和散热的曲线分析 任务 (3)当体温达到新的调定点时(C阶段)，“冷刺激”信号消失，机体不再增加产热，散热量也逐渐攀升，最终，达成新平衡。在高温持续期(D阶段)，产热量_____(填“小于”“等于”或“大于”)散热量，体温将维持在39 ℃，直至致热原被清除。 (4)随后，体温调定点恢复至37 ℃，机体进入体温下降期，该时期曲线的变化趋势与体温上升期相反。此时，产热量_____(填“小于”“等于”或“大于”)散热量，体温逐渐下降。 等于 小于 核心归纳 关于体温调节的四点理解 (1)人体通过调节产热与散热的动态平衡来维持体温的恒定。外界环境温度低时，机体产热多，散热也多；外界环境温度高时，产热少，散热也少。外界环境温度低时，散热量的动态变化可大致分为两个阶段——先升后降。前一阶段散热加快，是环境温度降低所导致的；后一阶段散热下降，是机体响应寒冷环境进行调控后的结果。在寒冷环境中，机体“减少散热”和“增加产热”都是相对于调节前而言。 (2)体温感受器的适宜刺激为“温度的变化”而不是“冷”“热”本身。 核心归纳 (3)在发高烧时，人体的产热不一定大于散热。体温上升期，人体产热量大于散热量；高温持续期，人体产热量等于散热量；体温下降期，人体产热量小于散热量。 (4)中暑和发热过程中体温上升的直接原因均为机体产热量大于散热量。不同的是，中暑属于体温失调，其诱因通常是高温环境下机体的散热障碍；而发热是由于体温调定点上升，机体响应信号而进行“主动”调节的结果，即发热并不是体温调节障碍，而是机体将体温调节到较高的水平。 关于体温调节的四点理解 跟踪训练 3.大雪纷飞的冬天，室外人员的体温仍能保持相对稳定，其体温调节过程如图所示。下列叙述错误的是 A.寒冷刺激下，骨骼肌不由自主地舒张以增加产热 B.寒冷刺激下，皮肤血管反射性地收缩以减少散热 C.寒冷环境中，甲状腺激素分泌增加以促进物质分解产热 D.寒冷环境中，体温受神经与体液的共同调节 √ 跟踪训练 寒冷刺激下，骨骼肌不由自主地收缩以增加产热，A错误； 寒冷刺激下，皮肤血管收缩，血流量减少，以减少散热，B正确； 寒冷环境中，通过分级调节使甲状腺激素分泌增加，以促进新陈代谢增加产热，C正确； 寒冷环境中既有下丘脑参与的神经调节，也有甲状腺激素等参与的体液调节，故体温受神经和体液的共同调节，D正确。 跟踪训练 4.(2023·武汉高二期末)健康人处于0 ℃、30 ℃的环境中产热量分别为a1、a2，散热量分别为b1、b2。下列有关体温调节的说法，错误的是 A.体温相对稳定有利于维持酶的活性 B.从0 ℃的环境进入30 ℃的环境中，皮肤血管会舒张，汗腺分泌增强 C.从0 ℃的环境进入30 ℃的环境中，甲状腺激素分泌减少 D.a1≈b1，a2≈b2，a1<a2 √ 跟踪训练 酶的活性受温度影响，因此体温相对稳定有利于维持酶的活性，A正确； 从0 ℃的环境进入30 ℃的环境中，机体皮肤血管会舒张，汗腺分泌增强，增加散热，以维持体温的恒定，B正确； 从0 ℃的环境进入30 ℃的环境中，机体通过减少甲状腺激素的分泌，使代谢减弱，减少产热，以维持体温的恒定，C正确； 体温恒定的机理是产热量＝散热量，因此a1≈b1，a2≈b2；0 ℃条件下的产热量和散热量都大于30 ℃，因此a1＞a2，b1＞b2，D错误。 寒 冷 皮肤冷觉 感受器 皮肤血管收缩 汗腺分泌减少 骨骼肌战栗 肾上腺素分泌增多 传入 神经 传出 神经 增加产热 （主动） 减少散热 炎热 皮肤热觉 感受器 下丘脑体温调 节中枢 皮肤血管舒张、皮肤血流量增多 汗液分泌增多 传入 神经 自主神经系统 增加散热 腺体的分泌 TRH 甲状腺 甲状腺激素分泌增多 垂体 TSH 课堂小结 FormatFactory : www.pcfreetime.com FormatFactory : www.pcfreetime.com $$