内容正文:
人体内环境与稳态
第二章
第三节 水盐平衡的调节
[目标导学] 1.概述水平衡的调节过程。2.概述盐平衡的调节过程。3.明确水盐平衡调节的相关性。
内容索引
NEIRONGSUOYIN
学习任务二 盐平衡的调节和水盐平衡调节的相关性
学习任务一 人体水平衡的调节
课时作业 素养达标
备选题库 教师独具
人体水平衡的调节
学习任务一
1.人体摄入水和排出水的途径
(1)成人每日水的摄入量和排出量及其途径
梳理 归纳教材知识
(2)人体体液总量的相对稳定
①一般情况下,正常人每天水的摄入量和排出量是 的。
②维持体液总量相对稳定的调节机制: 系统和 系统。
平衡
神经
内分泌
2.水平衡的调节
(1)水的摄入量主要依赖神经调节:细胞外液渗透压升高→下丘脑渗透压感受器兴奋→大脑皮层相应中枢→产生 → →细胞外液渗透压下降。
渴觉
主动饮水
(2)水的排出量受神经和体液共同调节
①抗利尿激素
a.分泌细胞: 。
b.贮存部位:神经垂体的神经末梢处。
c.生理作用:促进 对水重新吸收。
下丘脑神经细胞
肾小管和集合管
d.影响抗利尿激素分泌的因素
ⅰ.最主要的是 的变化。
ⅱ.循环系统的循环血量:循环血量减少→静脉回心血量减少→抗利尿激素释放 ,引起尿量减少;反之抗利尿激素的释放则 ,引起尿量增多。
细胞外液渗透压
增多
减少
②饮水不足时的水平衡调节过程
饮水不足→细胞外液渗透压升高→ 兴奋→下丘脑神经分泌细胞产生神经冲动的频率增加→神经冲动沿着神经分泌细胞的轴突传导→ 增加释放抗利尿激素进入血液→促进肾小管和集合管对水的重新吸收→排尿量 ,细胞外液中水分 ,细胞外液渗透压降低,逐渐接近正常水平。
下丘脑渗透压感受器
垂体内的神经末梢
减少
增加
③摄入水分过多时的水平衡调节过程
摄入水分过多→细胞外液渗透压下降→下丘脑神经分泌细胞产生的神经冲动 →垂体内的神经末梢释放的抗利尿激素相应 →细胞外液渗透压维持相对稳定。
(3)饮水不足引起的细胞外液渗透压平衡的调节是 的过程。
减少
减少
反馈调节
[正误辨析]
(1)下丘脑具有渗透压感受器的功能,同时能够间接调节血糖的含量。
( )
(2)抗利尿激素的分泌细胞是垂体细胞,靶细胞是肾小管、集合管细胞。( )
(3)水盐平衡的调节过程中存在反馈调节机制。( )
(4)神经垂体能分泌蛋白质和多肽类激素。( )
√
×
√
×
1.细胞外液渗透压感受器、水平衡调节中枢、渴觉中枢分别位于什么部位?
提示:渗透压感受器、水平衡调节中枢位于下丘脑;渴觉中枢位于大脑皮层。
探究 要点合作突破
2.写出水平衡调节过程中的神经调节途径和神经—体液调节途径的具体流程图。
提示:神经调节途径:细胞外液渗透压升高→下丘脑渗透压感受器→大脑皮层→产生渴觉→主动饮水、补充水分;神经—体液调节途径:细胞外液渗透压升高→下丘脑渗透压感受器→垂体释放抗利尿激素→肾小管和集合管重新吸收水→尿量减少。
3.血浆渗透压、抗利尿激素含量和尿量之间的关系是怎样的?
提示:血浆渗透压升高,抗利尿激素分泌增多,二者成正相关;抗利尿激素促进肾小管和集合管对水的重新吸收,使尿量减少,二者成负相关。
[核心知识]
1.人体失水
(1)失水原因:出汗、发高烧、严重呕吐、腹泻、大出血等。
(2)失水结果
①细胞外液渗透压升高,失水的比例大于失盐的比例,结果是口渴、尿少。
②细胞外液渗透压降低,失盐的比例大于失水的比例,结果是尿多。
③细胞外液渗透压无变化,失盐失水的比例差不多,结果是尿常量。
(3)失水时,渗透压究竟如何变化,应该以口渴和尿量为判断标准。
2.人体水平衡的调节过程
注:“+”表示促进,“-”表示抑制
(1)调节方式:神经—体液调节。
(2)调节中枢:下丘脑。
(3)渗透压感受器:下丘脑。
(4)渴觉中枢:大脑皮层。
(5)抗利尿激素
①产生和分泌:下丘脑神经细胞。
②释放:神经垂体。
③靶器官:肾小管和集合管。
④影响其释放的因素:细胞外液渗透压变化;循环血量。
(6)水的摄入量主要依赖于神经调节,水的排出量受神经和体液共同调节。
1.有些医护人员需要长时间穿防护服工作,他们汗流浃背,饮水受限,尿量减少。下列关于尿液生成及排放的调节,叙述正确的是( )
A.抗利尿激素可以促进肾小管和集合管对NaCl的重吸收
B.医护人员饮水受限,细胞外液渗透压降低,刺激下丘脑渗透压感受器产生兴奋
C.医护人员工作时高度紧张,排尿反射受到大脑皮层的抑制,排尿减少
D.医护人员工作时汗流浃背,抗利尿激素的分泌减少,水的重吸收增加
强化 题点对应训练
C
抗利尿激素可以促进肾小管和集合管对水的重吸收,A错误;医护人员饮水受限,细胞外液渗透压升高,刺激下丘脑渗透压感受器产生兴奋,B错误;排尿反射中枢位于脊髓,属于低级中枢,受控于大脑皮层的高级中枢,当医护人员工作时高度紧张,排尿反射受到大脑皮层的抑制,使排尿减少,C正确;医护人员工作时汗流浃背,使细胞外液的渗透压增高,抗利尿激素的分泌增多,水的重吸收增加,排尿减少,D错误。
2.如图为人体细胞外液渗透压升高时的部分调节过程示意图,其中甲、乙、丙表示结构。下列相关叙述错误的是( )
A.饮水不足、体内失水过多等因素可引起细胞外液渗透压升高
B.抗利尿激素作用于结构丙,可增加尿液的生成量
C.抗利尿激素在结构甲细胞中合成,由结构乙释放,并随血液流向全身
D.细胞外液渗透压升高后,饮水量增加有利于维持细胞外液渗透压的相对稳定
B
饮水不足、体内失水过多、食物过咸等因素会导致细胞外液渗透压升高,A正确;抗利尿激素作用于结构丙(肾小管和集合管),促进肾小管和集合管对水分的重吸收,可减少尿液的生成量,B错误;抗利尿激素由结构甲下丘脑神经细胞分泌后暂时储存于结构乙中的神经垂体,由神经垂体释放后随血液流向全身,作用于肾小管和集合管,C正确;细胞外液渗透压升高后,饮水量增加有助于维持细胞外液渗透压的相对稳定,D正确。
盐平衡的调节和水盐平衡调节的相关性
学习任务二
1.盐平衡的调节
(1)参与盐平衡调节的系统: 系统和 系统。
(2)激素调节
①醛固酮
a.激素类型: 激素,属于类固醇类激素。
b.分泌细胞: 细胞。
梳理 归纳教材知识
神经
内分泌
盐皮质
肾上腺皮质
c.生理作用:血液中K+浓度升高或Na+浓度下降→肾上腺皮质分泌
→肾脏增加K+的排出和Na+的吸收→血液中Na+、K+浓度维持相对稳定。反之,当血液中K+浓度降低或Na+浓度升高时,肾上腺皮质分泌的 将减少。
d.作用机理:醛固酮进入远曲小管和集合管上皮细胞→与胞浆内受体结合,形成激素—受体复合物→透过核膜与细胞核中DNA特异性结合位点相互作用→活化相应的基因→转录合成醛固酮诱导蛋白→使远曲小管和集合管管腔细胞质膜对Na+的通透性 →增强对Na+和水的
以及对K+的排出。
②血液中Na+、K+平衡的调节是 调节。
醛固酮
醛固酮
增大
重新吸收
负反馈
2.水盐平衡调节的相关性
(1)人体的内环境和外环境之间、内环境和组织细胞之间的水和盐通过
维持相对平衡。
(2)维持水盐的相对平衡:通过 等多种途径从外界环境摄入水和盐,又通过多种途径排出多余的水和盐。
物质交换
摄食、饮水
(3)人体水盐平衡是神经调节和体液调节共同作用的结果,水盐平衡关系到内环境(主要是 )的稳态。
①水盐平衡的调节具有复杂的相关性。
②对日常生活的指导意义
a.因运动强度大,而排汗较多时,应及时饮入 。
b.平时的饮食不宜过咸。
渗透压
淡盐水
[正误辨析]
(1)血钠升高时,肾上腺髓质分泌的醛固酮减少。( )
(2)K+对于维持细胞外液的渗透压起主要作用。( )
(3)醛固酮通过主动运输的方式进入远曲小管和集合管上皮细胞。
( )
(4)水盐平衡是神经调节和体液调节共同作用的结果。( )
×
×
×
√
根据以下资料,回答问题。
资料一 人体失水包括等渗性失水、低渗性失水(失Na+多于失水)、高渗性失水(失水多于失Na+)等类型。
资料二 实验证明,当某人一次饮入1 L清水(虚线表示)和一次饮入1 L质量分数为0.9%的NaCl溶液(实线表示)后,泌尿率显著不同。这一现象称为水利尿现象(如图)。
探究 要点合作突破
(1)对于资料一中的低渗性失水和高渗性失水应分别怎样治疗?
提示:低渗性失水在治疗时应以补Na+为主,补水为辅;而高渗性失水在治疗时应以补水为主,补Na+为辅。
(2)大量出汗或严重腹泻后,如果只喝水,不补充盐,会造成什么后果?
提示:内环境的渗透压会下降,内环境中的水过多地通过渗透作用进入细胞内,细胞吸水肿胀,进一步导致细胞代谢和功能紊乱。
(3)上述两个资料说明了水平衡调节和盐平衡调节之间有什么关系?
提示:说明水盐平衡的调节并不是孤立进行的,而是具有复杂的相关性。
[核心知识]
1.Na+和K+的比较
比较项目 Na+ K+
来源 食盐(主要) 食物(蔬菜等)
数量 6~10 g/d 2~4 g/d
吸收 小肠(几乎全部) 消化道
代谢 主要存在于细胞外液 主要存在于细胞内液
排出 肾脏(主要)、汗液、粪便 肾脏(主要)、粪便
特点 多吃多排、少吃少排、不吃不排(尿钠) 多吃多排、少吃少排、不吃也排
(尿钾)
2.盐平衡的调节过程
3.Na+、K+浓度与渗透压
(1)Na+的浓度对于细胞外液渗透压的维持具有重要作用,机体对水和无机盐的调节,是基于保持细胞外液Na+浓度,即保持细胞外液渗透压不变。水平衡和盐平衡的调节过程密切相关,通常称为渗透压的调节,主要是通过肾完成的。
(2)K+在维持细胞内液的渗透压上起决定性作用,而且还具有维持心肌舒张、保持心肌正常兴奋等重要作用。
4.水盐平衡调节的相关性
(1)水和无机盐的平衡都是在神经系统和激素共同调节下通过肾脏来完成的。
(2)水和无机盐的多少,取决于两者的相对含量,它们共同决定细胞内、外液渗透压,若水多盐少,则渗透压降低,反之则升高。
(3)醛固酮在促进对Na+吸收的同时也促进了对水的吸收。
5.脱水
(1)概念:指人体大量丧失水分和盐(Na+),引起细胞外液严重减少的现象。
(2)分类
失水
类型 高渗性失水(缺水性脱水) 等渗性失水(混合性脱水) 低渗性失水(缺盐性脱水)
原因 高温、大量出汗或发高烧等使失水多于失盐 呕吐、腹泻等,失盐和失水程度差不多 严重呕吐、腹泻、大出血或大面积烧伤等使失盐多于失水
结果 细胞外液渗透压升高 细胞外液渗透压相对稳定 细胞外液渗透压下降
补救
措施 补水为主,补Na+等为辅 补充生理盐水 补Na+等为主,补水为辅
6.排水与排盐(Na+)的关系
(1)排水不一定伴随排盐,如肺呼吸排水。
(2)排盐一定伴随排水,盐溶于水中被排出。
(3)保水不一定保盐,保盐一定保水。保盐能使细胞外液渗透压升高,从而加强肾小管和集合管对水的重新吸收,达到保水的目的。
1.肾上腺皮质分泌的醛固酮经体液运输进入肾小管、集合管细胞质,与其受体结合后形成激素—受体复合物,再进入核内诱导钠离子通道等蛋白基因的表达,下列相关叙述正确的是( )
A.引起醛固酮分泌增加的适宜刺激有大量丢失水分等
B.醛固酮是由肾上腺皮质分泌的一种蛋白类激素
C.醛固酮分泌异常增加可引起血压升高
D.醛固酮能促进肾小球、集合管等对钠离子的重吸收
强化 题点对应训练
C
由题意可知,醛固酮的作用是调节细胞对钠离子的吸收,说明引起醛固酮分泌的原因是渗透压过低,不是大量丢失水分,A错误;醛固酮是由肾上腺皮质分泌的一种类固醇类激素,B错误;醛固酮与其受体形成激素—受体复合物,可诱导钠离子通道等蛋白基因的表达,分泌异常会引发疾病,比如分泌过多会引起高血压,C正确;醛固酮的作用是促进肾小管和集合管对钠离子的主动重吸收,肾小球主要起到滤过的作用,D错误。
2.(多选)人严重腹泻时会丢失大量的水和无机盐(主要是钠盐),如图表示丢失大量水和无机盐的部分调节过程。下列相关叙述正确的是( )
A.醛固酮促进肾小管、集合管重吸收Na+有利于维持Na+含量的相对稳定
B.Na+含量降低后,细胞外液渗透压降低,垂体释放的抗利尿激素增多
C.严重腹泻时如不及时补充水和无机盐,会出现血压下降等症状
D.水和无机盐的平衡是通过调节尿量和尿的成分实现的
ACD
Na+含量降低时,肾上腺分泌的醛固酮增加,促进肾小管、集合管对Na+的重吸收,A正确;细胞外液的渗透压与无机盐和蛋白质的含量有关,Na+含量降低后,细胞外液渗透压降低,垂体释放的抗利尿激素减少,B错误;严重腹泻时体内丢失大量的水和无机盐(主要是钠盐),这时如果不及时补充水分和无机盐,就会导致机体的细胞外液渗透压下降,并出现血压下降、心率加快、
四肢发冷等症状,C正确;水和无机盐的平衡是在神经和激素的调节下,通过调节尿量和尿的成分共同完成的,D正确。
备选题库 教师独具
1.遇海难而漂浮在海面上的人,因缺乏淡水,此人( )
A.血浆渗透压升高,抗利尿激素分泌增加
B.血浆渗透压升高,抗利尿激素分泌减少
C.血浆渗透压降低,抗利尿激素分泌增加
D.血浆渗透压降低,抗利尿激素分泌减少
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A
人体缺乏淡水会导致血浆渗透压升高,同时血液中的抗利尿激素增加,以增强肾小管和集合管对水的重新吸收,并减少尿量,维持体内的水平衡,A正确。
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4
2.如图表示水平衡调节机理,请据图判断a、b、c依次为( )
A.抗利尿激素、渴觉中枢、肾小管和集合管
B.渴觉中枢、肾小管和集合管、抗利尿激素
C.抗利尿激素、肾小管和集合管、渴觉中枢
D.渴觉中枢、抗利尿激素、肾小管和集合管
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C
血浆渗透压升高后,下丘脑渗透压感受器受到刺激,由下丘脑合成和分泌、垂体释放的抗利尿激素增多,促进肾小管和集合管对水的重新吸收,使尿量减少;同时大脑皮层(渴觉中枢)产生渴觉。所以图中a、b、c依次是抗利尿激素、肾小管和集合管、渴觉中枢,C正确。
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3.下列关于醛固酮的叙述,错误的是( )
A.当血钠含量降低时,可以直接刺激肾上腺皮质分泌醛固酮
B.醛固酮的靶器官是肾小管和集合管
C.醛固酮可以促进肾小管和集合管对Na+重新吸收
D.水和无机盐的平衡是在抗利尿激素和醛固酮的共同作用下实现的
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D
当血钠含量降低时,可以直接刺激肾上腺皮质分泌醛固酮,促进肾小管和集合管对Na+重新吸收,维持血钠含量的平衡,A、B、C正确;水和无机盐的平衡是神经调节和体液调节共同作用的结果,D错误。
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4.如图为人体内水盐平衡调节机理示意图,请回答下列问题。
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(1)从图示可看出,水盐平衡调节过程受 (填“神经”“体液”“神经—体液”)调节维持内环境的稳态。
(2)饮水不足或吃的食物过咸时,血浆渗透压将 ,导致物质A
的分泌量 。在该神经调节过程中,感受器、神经中枢和效应器均位于 。与此同时,兴奋传导到
,产生渴觉,主动饮水。
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神经—体液
升高
抗利尿激素
增多
下丘脑
大脑皮层
(3)若某人一天要喝十几千克的水,不喝不行,经医生检查发现他的垂体功能有问题。结合所学知识和图示分析,你认为此人多饮多尿的原因是_______________________________________________________________________________________________________________________________________。
(4)当人体内血钠降低或血钾升高时,肾上腺皮质会分泌 发挥作用以维持血钠和血钾的平衡。
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4
下丘脑神经细胞分泌抗利尿激素后,垂体不能将其释放,肾小管、集合管重吸收水分减少,尿量增多,这时通过神经调节使人产生渴觉,从而导致饮水增多
醛固酮
课时作业 素养达标
[基础巩固练]
1.细胞外液渗透压感受器、水盐平衡调节中枢、产生渴感的部位分别位于( )
A.下丘脑、下丘脑、大脑皮层
B.下丘脑、下丘脑、下丘脑
C.下丘脑、大脑皮层、大脑皮层
D.大脑皮层、下丘脑、下丘脑
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A
当人饮水不足、体内失水过多或吃的食物过咸时,都会引起细胞外液渗透压升高,使下丘脑中的渗透压感受器受到刺激。一方面产生兴奋传至大脑皮层,通过产生渴觉使机体主动饮水来直接调节水的平衡;另一方面由垂体释放的抗利尿激素增加,促进了肾小管和集合管对水分的重吸收,减少了尿液的排出,保留了体内的水分,使细胞外液的渗透压趋向于恢复正常。据此可知,细胞外液渗透压感受器、水盐平衡调节中枢、产生渴感的部位分别位于下丘脑、下丘脑、大脑皮层,A正确。
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2.抗利尿激素(九肽激素)的产生或作用异常,会使肾脏对水分的重吸收产生障碍。下列有关抗利尿激素的叙述正确的是( )
A.抗利尿激素由垂体分泌后经体液运输,作用于肾小管和集合管
B.抗利尿激素是多肽,加入双缩脲试剂后,出现蓝色沉淀
C.长时间没有饮水,会导致血浆中抗利尿激素的含量上升
D.抗利尿激素分泌减少与胰岛素分泌减少导致的尿量变化是相反的
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C
抗利尿激素是由下丘脑分泌,再由垂体释放的,A错误;抗利尿激素是多肽,加入双缩脲试剂后,出现紫色反应,B错误;长时间没有饮水,会导致血浆中渗透压上升,抗利尿激素的分泌量上升,C正确;抗利尿激素分泌减少会导致尿量增加,胰岛素分泌减少也会导致尿量增加,变化是相同的,D错误。
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3.下列是关于抗利尿激素调节的曲线图,其中相关叙述正确的是( )
A.图甲表示食物过咸时,抗利尿激素分泌与细胞外液渗透压变化的关系
B.图乙表示饮水过多时,抗利尿激素分泌与细胞外液渗透压变化的关系
C.图丙表示细胞外液渗透压升高时,抗利尿激素分泌变化
D.图丁a点时注射的不可能是抗利尿激素
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C
抗利尿激素的分泌与细胞外液渗透压成正相关,食物过咸时,细胞外液渗透压升高,抗利尿激素分泌增加;饮水过多时,细胞外液渗透压降低,抗利尿激素分泌减少,A、B错误,C正确。注射抗利尿激素时,尿量减少,尿液中尿素、K+、Na+浓度升高,D错误。
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4.正钠平衡指Na+的吸收大于排出,负钠平衡指Na+的吸收小于排出。正常情况下,人体通过神经调节和激素调节,正钠平衡和负钠平衡可最终达到钠平衡。醛固酮是由肾上腺皮质分泌的一种激素,能促进肾小管对Na+的重吸收。下列说法错误的是( )
A.人体内组织液渗透压主要由无机盐维持
B.正钠平衡时,垂体分泌的抗利尿激素增加
C.负钠平衡时,肾上腺皮质分泌的醛固酮增加
D.醛固酮和抗利尿激素均能促进肾小管重吸收水
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B
人体内组织液渗透压主要取决于无机盐,其中Na+、Cl-是影响渗透压的主要因素,A正确;抗利尿激素是由下丘脑分泌、垂体释放的,B错误;负钠平衡时,肾上腺皮质分泌的醛固酮增加,促进肾小管对Na+的重吸收,C正确;醛固酮通过促进肾小管对Na+的重吸收进而促进对水的重吸收,抗利尿激素能促进肾小管和集合管对水的重吸收,D正确。
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5.下列有关人体水盐平衡调节的相关叙述,错误的是( )
A.人体剧烈运动导致大量出汗,此时下丘脑合成并释放抗利尿激素直接至内环境
B.人体摄取食物过咸,渴觉中枢和水盐平衡调节中枢均产生兴奋
C.抗利尿激素通过血液运输后作用于肾小管和集合管细胞
D.冬季天气寒冷,人在外界环境时抗利尿激素分泌减少,尿量增加
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A
人体剧烈运动导致大量出汗,下丘脑中的渗透压感受器受到刺激产生兴奋,并合成抗利尿激素,再由垂体释放,A错误;人体摄取食物过咸,细胞外液渗透压升高,渴觉中枢和水盐平衡调节中枢均产生兴奋,B正确;抗利尿激素通过血液运输到达全身,只作用于肾小管和集合管细胞,C正确;冬季天气寒冷,人体基本不排汗,抗利尿激素分泌减少,尿量增加,D正确。
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6.下列有关动物水盐平衡调节的叙述,错误的是( )
A.细胞外液渗透压的改变可影响垂体释放抗利尿激素
B.肾小管通过协助扩散重吸收水的过程受抗利尿激素的调节
C.血液中Na+浓度下降或K+浓度升高,均会促进醛固酮的分泌
D.灌注高渗盐水后,机体通过同时增加水盐的排出恢复内环境稳态
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D
细胞外液渗透压升高时,抗利尿激素的释放量增加,细胞外液渗透压降低时,抗利尿激素的释放量减少,因此细胞外液渗透压的改变可影响垂体释放抗利尿激素的量,A正确;肾小管通过协助扩散吸收水的过程受抗利尿激素的调节,B正确;血液中Na+浓度下降或K+浓度升高,肾上腺皮质增加分泌醛固酮,调节肾小管和集合管对Na+的重吸收,C正确;灌注高渗盐水后,饮水量增加、排尿量减少有利于维持细胞外液渗透压相对恒定,D错误。
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7.醛固酮是一种类固醇类激素,受体位于细胞内。该激素和受体结合后启动相关基因的表达,进而促进肾小管和集合管对钠离子和水的重新吸收以及对钾离子的排出。下列叙述错误的是( )
A.血钠含量下降时,醛固酮分泌量增加
B.醛固酮在肾上腺髓质合成,只能以胞吐的方式运出细胞
C.血钾含量升高时,醛固酮分泌量增加
D.醛固酮发挥作用后导致尿的成分和尿量发生变化
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B
醛固酮在肾上腺皮质合成,且醛固酮是一种类固醇类激素,故以简单扩散的方式运出细胞,B错误。
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[素能培优练]
8.如图表示正常人分别快速饮用1 L清水、1 L生理盐水后排尿量和血浆渗透压的变化情况。下列相关叙述正确的是( )
A.曲线c表示饮用1 L生理盐水后排尿量的变化
B.饮用大量生理盐水后循环血量出现暂时性增加
C.曲线d表示饮用1 L生理盐水后血浆渗透压的变化
D.饮用大量清水后,抗利尿激素的合成和分泌增多
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B
生理盐水与人体体液是等渗溶液,饮用1 L生理盐水后,血浆渗透压没有明显变化,应为曲线b,由于人体要排出增多的钠盐,排尿量稍微增多,应为曲线d,A、C错误;饮用大量生理盐水后,进入血浆,导致循环血量出现暂时性增加,B正确;饮用大量清水后,抗利尿激素的合成和分泌减少,D错误。
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9.膀胱充盈时,牵张感受器兴奋,反射性引起逼尿肌收缩,尿道括约肌舒张,使尿液排出。当尿液流经尿道,刺激尿道中感受器兴奋,导致逼尿肌进一步收缩,直至尿液排空。如图为相关反射弧的部分示意图。下列说法正确的是( )
A.不宜排尿时,逼尿肌和尿道括约肌都处于舒张状态
B.抗利尿激素分泌增多可引起牵张感受器兴奋
C.牵张感受器产生的兴奋传入脊髓即可产生尿意
D.尿液排出时导致逼尿肌进一步收缩属于正反馈调节
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D
不宜排尿时,尿道括约肌处于收缩状态,A错误;抗利尿激素分泌增多,可使尿量减少,不会引起牵张感受器兴奋,B错误;产生尿意的部位是大脑皮层,C错误;尿液排出时导致逼尿肌进一步收缩,加速尿液的排出,属于正反馈调节,D正确。
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10.(多选)低钠血症分为脑性盐耗综合征和抗利尿激素不适当分泌综合征两大类。人体内的脑钠素可引起尿钠增加,而醛固酮可导致尿钠减少,两种激素分泌异常均可导致钠从肾丢失引起脑性盐耗综合征;抗利尿激素不适当分泌综合征是指渗透压调节中枢功能紊乱所引起的稀释性低钠血症。下列叙述正确的是( )
A.血钠的来源主要是食物,去向有排尿、排汗等
B.脑性盐耗综合征可能是脑钠素分泌增加或醛固酮分泌减少引起的
C.检测血液中脑钠素、醛固酮、抗利尿激素三种激素的含量可判断某低钠血症患者的病因
D.醛固酮、抗利尿激素在血钠调节上相互协同,其靶细胞都是肾小管、集合管管壁细胞
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ABC
血钠的来源主要是食物中的食盐,去向有排尿、排汗等,A正确;脑钠素可引起尿钠增加,而醛固酮可导致尿钠减少,脑性盐耗综合征可能是脑钠素分泌增加或醛固酮分泌减少引起的,B正确;理论上可以从全身各处的血管处抽取血液进行检测,通过血液中脑钠素、醛固酮、抗利尿激素三种激素的含量可判断某低钠血症患者的病因,C正确;醛固酮可导致尿钠减少,抗利尿激素不适当分泌综合征是指渗透压调节中枢功能紊乱所引起的稀释性低钠血症,说明二者相拮抗,D错误。
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11.(多选)当一个人大量出汗,导致血浆渗透压上升、血量减少、血压下降时,身体的调节机制会启动,实现内环境稳态。下列相关叙述正确的是( )
A.血液中醛固酮的浓度下降,减少肾小管、集合管对钠的重新吸收,降低血浆渗透压
B.交感神经活动占优势,血管收缩,心跳加快,血压回升
C.血液中抗利尿激素的浓度上升,肾小管、集合管对水的重新吸收增加,血量增加
D.下丘脑的渴觉中枢兴奋,产生饮水行为,血量增加,血压回升
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BC
当大量丢失水分使细胞外液含量减少或血钠含量降低时,血液中醛固酮的浓度增加,促进肾小管、集合管对钠的重新吸收,A错误;人体大量出汗时,交感神经活动占优势,心跳加快,支气管扩张,血管收缩,血压回升,B正确;大量出汗,导致细胞外液渗透压升高,血液中抗利尿激素的浓度上升,肾小管、集合管对水的重新吸收增加,尿量减少,血量增加,C正确;渴觉中枢位于大脑皮层,D错误。
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12.肾内集合管细胞质膜上具有AQP2、AQP3、AQP4等多种水通道蛋白。抗利尿激素(ADH)会通过调控AQP2的数量来调节水的重吸收,有关过程如图所示,其中①~③表示体液成分,a、b表示囊泡的不同转运途径。请据图分析并回答下列问题。
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(1)图中体液①是 ,集合管细胞之间通过封闭小带紧密连接,有效防止了 。
(1)图中①~③中属于内环境的有②组织液和③血浆,图中体液①是细胞内液;据图可知,集合管细胞之间通过封闭小带紧密连接,有效防止了组织液(②)与(集合管内的)原尿的混合。
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细胞内液
组织液(②)与(集合管内的)原尿的混合
(2)若图中“某种刺激”引起尿量减少,则该刺激可能为_______________
,此时ADH的释放量将 ,并与集合管细胞质膜上的X特异性结合,引发细胞内一系列反应,据此推测X的化学本质是 。
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细胞外液渗
透压升高
增加
糖蛋白
(2)若图中“某种刺激”引起尿量减少,则该刺激可能为细胞外液渗透压升高,细胞外液渗透压升高,会刺激下丘脑的渗透压感受器,抗利尿激素(ADH)的释放量将增加;激素需要与受体结合才能起作用,由于X能与ADH结合,故推测X是受体,其化学本质是糖蛋白。
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(3)水分子通过细胞质膜的运输方式有 。集合管细胞中,AQP2与分泌蛋白都能通过囊泡进行转运,它们在囊泡的位置区别是 。若正常人一次性快速饮用1 000 mL纯净水,b过程将会 (填“增强”“减弱”或“基本不变”)。
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简单扩散和协助扩散
分泌蛋白被囊泡包裹,而水通道蛋白则位于囊泡膜上
增强
(3)分析题意可知,AQP是水通道蛋白,故水分子通过AQP快速通过细胞质膜的运输方式是协助扩散,除此以外,还可以通过简单扩散的方式进行运输;AQP2是水通道蛋白,与分泌蛋白的区别是分泌蛋白被囊泡包裹,而水通道蛋白则位于囊泡膜上;正常人一次性快速饮用1 000 mL纯净水,对水的重吸收减少,所以b将受体蛋白运回细胞,减少对水的重吸收,b过程将会增强,并导致细胞外液的渗透压降低。
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(4)若人体在正常饮水情况下尿量超过3 L/d,则可能患有尿崩症。下列有关引发人体尿崩原因的分析,合理的有 (填序号)。
①下丘脑的损伤导致垂体合成和分泌的抗利尿激素量不足
②自身产生的抗体与ADH受体特异性结合,导致集合管细胞对ADH不敏感
③控制合成AQP2的基因过量表达,导致集合管细胞质膜上的AQP2增多
④通过ADH的调控,导致集合管细胞质膜上AQP3和AQP4的数量过少
⑤含AQP2的囊泡上缺乏某些蛋白,导致AQP2无法定位到集合管细胞的特定位置
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②⑤
(4)抗利尿激素是由下丘脑分泌,垂体释放的,①错误;ADH可促进肾小管和集合管对水的重吸收,从而减少尿量,若自身产生的抗体与ADH受体特异性结合,导致集合管细胞对ADH不敏感,则会导致尿崩,②正确;据图可知,若集合管细胞质膜上的AQP2增多,从而使水渗透通透性相应增加,促进对水分的吸收,不会引起尿崩;③错误;据图可知,集合管细胞质膜上AQP3和AQP4可将集合管中的水协助扩散至组织液中,若集合管细胞质膜上AQP3和AQP4的数量过少,不会引起尿崩,④错误;据图可知,若含AQP2的囊泡上缺乏某些蛋白,导致AQP2无法定位到集合管细胞的特定位置,则会导致重新吸收作用减弱,可能引起尿崩,⑤正确。综上所述,②⑤正确。
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13.如图1表示人体神经系统对排尿的控制的示意图,其中尿道内、外括约肌都是一种环形肌肉,逼尿肌分布于膀胱壁。请据图回答下列问题。
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(1)图1中尿道内、外括约肌、膀胱逼尿肌属于反射弧组成部分中的
。
(1)反射弧由感受器、传入神经、神经中枢、传出神经、效应器五部分构成,图1中尿道内括约肌、尿道外括约肌、膀胱逼尿肌等都属于效应器部分。
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效应器
(2)当膀胱充盈后,人会产生尿意,写出产生尿意的神经传导途径:
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(用文字、字母和箭头表示)。在整个神经冲动向右传导的过程中,c神经纤维膜外形成向 (填“左”或“右”)方向的局部电流。
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膀胱壁感受器→c→脊髓腰骶段(或初级排尿中枢)→a→大脑皮层
左
(2)当膀胱充盈后,产生刺激,由膀胱壁感受器→c→脊髓腰骶段(或初级排尿中枢)→a→大脑皮层,从而产生尿意;兴奋的传导方向和膜内侧的局部电流传导方向一致,和膜外侧的局部电流传导方向相反,所以在整个神经冲动传导的过程中,c神经纤维膜外形成向左方向的局部电流。
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(3)正常情况下,人的尿量和排尿时机依赖于神经—体液调节,但是由于各种原因排尿有时会出现异常现象,如受到惊吓后尿失禁,原因是
__________________________________________________________________________________________________。
(3)控制排尿的低级中枢在脊髓,受到惊吓后,大脑皮层对脊髓的反射活动失去控制,可能会出现尿失禁现象。
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大脑皮层对脊髓反射活动失去控制(或脊髓的反射活动不受大脑皮层的控制)
(4)当尿液进入尿道后,尿道感受器兴奋,兴奋传入初级排尿中枢,进一步加强排尿中枢的活动,这是一种 (填“正反馈”或“负反馈”)调节。
(4)根据题意分析,尿液进入尿道后,尿道感受器兴奋,兴奋传入初级排尿中枢,进一步加强排尿中枢的活动,属于正反馈调节。
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正反馈
(5)人的尿量超过3 L/d称尿崩,引起尿崩的常见疾病称尿崩症,临床表现为多尿、烦渴、多饮、低比重尿和低渗透压尿。依据病变部位尿崩症可分为中枢性尿崩症和肾性尿崩症,前者是由于 分泌抗利尿激素的量不足;肾性尿崩症的病因是肾脏相应细胞表面缺乏
,而使抗利尿激素不能发挥作用,检测患者体内抗利尿激素的含量与正常人相比 (填“偏低”“不变”或“偏高”)。
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下丘脑
相应受体(特异性受体)
偏高
(6)如图2表示的是正常人和两类尿崩症患者禁水后尿液渗透压的变化曲线,曲线Ⅱ可代表 的尿液渗透压变化曲线。
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中枢性尿崩症患者
(5)(6)尿崩症临床表现为多尿、烦渴、多饮、低比重尿和低渗透压尿,故曲线Ⅰ可代表正常人;中枢性尿崩症是由于下丘脑分泌抗利尿激素的量不足,故注射抗利尿激素,尿液渗透压可提高,故曲线Ⅱ可代表中枢性尿崩症患者;肾性尿崩症是肾脏相应细胞表面缺乏相应受体,抗利尿激素不能发挥作用,患者对抗利尿激素的敏感性降低,故检测患者体内抗利尿激素的含量与正常人相比偏高。
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细胞外液―→渗透压升高―→甲―→乙―→ ―→丙―→尿量
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