内容正文:
第三节体液调节与神经调节的关系
第三章体液调节
问题探讨
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?
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?
心脏活动受自主神经支配,不受意识支配。
神经调节:交感神经兴奋,使心跳加快、呼吸加快。
激素调节: 肾上腺→肾上腺素 交感神经→
体液运输
心脏、呼吸肌→心跳、呼吸加快
挑战憋气1分钟 说一说:憋气后呼吸、心跳有什么
变化?原因是什么?
屏住呼吸,血液
中的CO2含量升高
刺激
呼吸运动加强
排出多余CO2
脑干呼吸中枢
原因:
结论:血液中的CO2可以调节呼吸运动。
应用:动脉血中一定水平的CO2与
维持呼吸和呼吸中枢(脑干)兴奋性
有关。临床上给患者输入氧气时,往
往采用含有5%左右的CO2混合气体,
以达到刺激呼吸中枢的目的。
一、体液调节与神经调节的比较
1、体液调节概念:
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。
激素调节是体液
调节的主要内容
如组胺、某些气体分子(NO、CO等)以及一些
代谢产物(如CO2 ),也能作为体液因子对细胞、
组织和器官的功能起调节作用。
注意:体液调节≠激素调节,体液调节的研究对象不仅包括激素,还有
其他体液因子。在激素调节中,传送化学物质的体液是细胞外液,
主要是血浆。
所有生物都有神经调节和体液调节吗?
一、体液调节与神经调节的比较
变形虫 草履虫 水母海星
一些低等动物只有体液调节,没有神经调节!
单细胞动物和一些
多细胞低等动物
2、神经—体液调节范围:
(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,它们相辅相成,各具优势。
(1)单细胞动物和一些低等多细胞动物只有体液调节;
资料一:某人右手不小心碰到仙人掌上,右手 缩回,随后 恢复到
正常状态。
资料二:吃完饭 ,血糖浓度上升, ,随着胰岛素的
作用,血糖浓度回落到正常水平。
一、体液调节与神经调节的比较
3.体液调节与神经调节的特点比较:
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
信号分子依靠体液运输
兴奋传导速度快
有相应受体都可
受调控
由效应器决定
二者有什么区别?
一、体液调节与神经调节的比较
问题:(2023·云南昆明一中高二期末)下列不属于体液调节的是
A.生长激素调节人体的生长发育
B.下丘脑调节胰岛B细胞的活动
C.二氧化碳使人体呼吸中枢兴奋
D.甲状腺激素促进新陈代谢
√
下丘脑调节胰岛B细胞的活动属于神经调节,B符合题意。
二、体液调节与神经调节的协调
体液调节和神经调节的结构基础和作用方式都不一样,它们是如
何相互联系并彼此协调的呢?
实例一:体温的调节
无论是酷暑还是严寒,无论是静
止还是运动,人的体温总能保持
相对恒定,这种恒定是人体产热
和散热过程保持动态平衡的结果。
1.体温:指人身体内部的温度
二、体液调节与神经调节的协调
产热>散热,体温升高;
产热<散热,体温降低。
外界温度低时,机体产热多,散热也多
外界温度高时,机体产热少,散热也少
思考:当我们生病发高烧时,我们身体的产热量一定大于散热量吗?
发高烧时,人体的产热量不一定大于散热量,除非病人的体温在持续
升高( ),如果体温保持不变,则产热量等于散热量。
2.维持体温稳态的机制:
体温调节方式
(本节主要讨论内容)
行为性调节——重要补充
生理性调节——基本方式
实例一:体温的调节
二、体液调节与神经调节的协调 实例一:体温的调节
3.人体体温保持相对恒定(37℃左右)的原因:
产
热≈
散
热
骨骼肌收缩
产热
辐射
传导
对流
蒸发
以红外线等形式将热量传到
外界。
机体热量直接传递给同它接
触的物体
通过气体交换热量
汗液蒸发。
主要来源: 代谢产热
安静时: 肝、脑等
代谢产热
运动时:
主要散热器官:皮肤
(有机物的氧化分解)
动态平衡
体温
37℃左右
产
热
散
热
二、体液调节与神经调节的协调 实例一:体温的调节
4.皮肤是人体最主要的散热器官
隔热,减少
热量散失
皮
肤
血
管
皮肤血管收缩,
血流量减少,散
热减少
皮肤血管舒张,
血流量增多,散
热增加
皮肤中分布有温度感受器(冷觉感
受器和温觉感受器)
皮下脂肪
主要分布在皮肤、
黏膜及内脏器官中
二、体液调节与神经调节的协调
辐射 传导 对流 蒸发
呼气、排尿、排便等等过程亦可散热
当气温≥体温时,蒸发是唯一的散热途径。
思考:人刚进入寒冷环境中时,散热会加快。机体是如何感知温度变
化的,又是如何保持体温恒定呢?请结合课本P58构建寒冷环境中体温调
节过程模型。
实例一:体温的调节
二、体液调节与神经调节的协调
5.体温调节过程——寒冷环境
神经调节
(主要)
甲状腺分泌甲状腺激素
寒
冷
局部
体温
低于
正常
体温
皮肤
冷觉
感受
器
体温
调节
中枢
(下丘脑)
皮肤血管收缩、血流量
减少
汗腺分泌量减少
骨骼肌战栗
肾上腺髓质分泌肾上腺素
传入
神经
传出
神经
减少
散热
大脑皮层 产生冷觉 增添衣物
细胞代谢
活动增强
垂体
TRH
TSH
增加
产热
体
温
正
常
生理性调节——基本方式
行为性调节——
重要补充
体液调节(次要)
寒冷环境中的体温调节,哪些步骤是神经调节,哪些步骤是
体液调节呢?他们之间有什么关系呢?
增加产热,
减少散热
实例一:体温的调节
二、体液调节与神经调节的协调 实例一:体温的调节
神经-体液调节
概念:通过神经影响激素的分泌,再由激素对机体功能实施
调节的方式。
问:在寒冷环境中,机体维持37℃是什么调节方式?
问:在寒冷环境中比在炎热环境中更能集中注意力,这是为什么?
主要因为肾上腺素和甲状腺激素的分泌量增加,提高了神经
的兴奋性。
二、体液调节与神经调节的协调 实例一:体温的调节
5.体温调节过程——炎热环境
思考:炎热环境中,人体又是如何维持体温稳定呢?
增加散热,减少产热 请大家结合教材P59相关文字及
图解,小组合作构建出人在炎热环
境下的体温调节的模型。
思考:带婴幼儿看病时,为什么要等他们停止哭闹几分钟后,再给
他们量体温呢?
婴幼儿的哭闹行为,会使代谢增强,产热增加,体温偏高。
二、体液调节与神经调节的协调 实例一:体温的调节
炎
热
局部
体温
高于
正常
体温
皮肤
温觉
感受
器
体温
调节
中枢
(下丘脑)
皮肤血管舒张
血流量增多
汗腺分泌量增多
传入
神经
传出
神经
大脑
皮层
产生
热觉
减少衣
物、使
用空调
增加
散热
体
温
正
常
行为性调节
生理性调节
思考:炎热环境中,人体有体液调节吗?
5.体温调节过程——炎热环境
炎热环境中,相应激素分泌减少,并非无激素调节。
二、体液调节与神经调节的协调 寒冷
皮肤冷觉感受器
传入神经 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
甲状腺
激素
甲状腺
垂体 传 出 神 经
减少散热增加产热 增加散热
肾
上
腺
素
释
放
骨
骼
肌
战
栗
立
毛
肌
收
缩
皮
肤
血
管
收
缩
汗
腺
分
泌
减
少
皮
肤
血
管
舒
张
汗
液
分
泌
增
多
TRH
TSH 肾上腺等腺
体的分泌
实例一:体温的调节
二、体液调节与神经调节的协调 实例一:体温的调节
(1)体温调节中枢:___________
(2)体温感觉中枢:___________
(3)体温调节的方式:____________
(4)温度感受器:________________________
(5)温度感受器分布:______________________
(6)效应器:____________________________________
下丘脑
大脑皮层
感受温度的传入神经末梢
皮肤、黏膜、内脏器官
汗腺、骨骼肌、肾上腺、血管、立毛肌
6.相关神经结构
神经-体液调节
二、体液调节与神经调节的协调 实例一:体温的调节
内分泌 正常体温37 °C
当局部体温高
于正常体温时
下丘脑体温
调节中枢兴奋
通过神经——体液发送信息
皮肤血管舒张、血流量增多,
汗腺分泌增多,散热增加
体温下降
• 血液循环
二、体液调节与神经调节的协调 实例一:体温的调节
正常体温37 °C
下丘脑体温
调节中枢兴奋
内分泌
通过神经——体液发送信息
血液循环
当局部体温低
于正常体温时
体温回升
皮肤血管收缩,血流
量减少,汗腺分泌
减少,散热减少;肌
肉和肝等产热增多
二、体液调节与神经调节的协调 实例一:体温的调节
7.体温调节的能力
思考:有一项实验研究环境温度对人皮肤
温度和身体温度的影响。实验时,受试者处于
一个相对湿度保持在65%的房间内,可以进食
和自由活动,但不可以改变所穿的衣服。实验
结果如图所示,结合图示回答下列问题。
(1)当室内温度从18 ℃上升到38 ℃时,皮肤会
发生哪些生理变化?
毛细血管舒张,汗腺分泌增多。
(2)当室内温度为40 ℃时,生物体内的产热和散热量有什么关系?说
明理由。 相等,当室内温度为40 ℃时,身体的温度维持在37 ℃,
因此产热和散热相等。
二、体液调节与神经调节的协调 实例一:体温的调节
思考:有一项实验研究环境温度对人皮肤
温度和身体温度的影响。实验时,受试者处于
一个相对湿度保持在65%的房间内,可以进食
和自由活动,但不可以改变所穿的衣服。实验
结果如图所示,结合图示回答下列问题。
7.体温调节的能力
(3)研究发现如果人处于高温且湿度高于95%时
就发生中暑,为什么?
高温条件下散热途径主要依赖汗液蒸发,湿度高于95%时汗液难以
蒸发,因此导致散热困难,从而使体温升高而中暑。
这说明什么呢?
二、体液调节与神经调节的协调
7.体温调节的能力
调
节
能
力
有
限
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
影响物质代谢的正常进行,
使细胞、组织和器官发生
功能紊乱,破坏内环境稳
态,严重时危及生命。
甘肃省白银市的马拉松百公里越
野赛,由于极端天气导于致21人
失温遇难
实例一:体温的调节
二、体液调节与神经调节的协调
【P59旁栏思考题】体温升高,对人体只有害而无益吗?
体温低于35℃统称为失温症
轻度失温症:体温35℃ ~32℃
中度失温症:体温32℃ ~28℃
重度失温症:体温28℃ 以下
低体温对机体极为不利,可诱发或加重疾病;
体温升高:
①病理条件下的体温升高,叫发热。
②由于机体进行剧烈活动,在一定时间内体热产生量超过其散发
量,致使体温暂时升高或超过正常最高水平。(无大碍)
(有益也有害)
发热的影响:一定限度的发热是人体抵抗疾病的生理性防御反
应(白细胞增多、肝细胞功能加强、物质代谢速度加快,病人的抵抗力有所提
高),所以发热可以代表人体有良好的反应能力,这属于有利的一面。
小结
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
二、体液调节与神经调节的协调 实例二:水和无机盐平衡的调节
思考:“水中毒”原理。
“水中毒”是指机体水的摄入量超过了排水量,以致于水分在体
内滞留,打破机体内水电解质平衡造成的。
世卫组织声明:“每天饮
用超过4L水可能会‘水中毒’,
导致大脑功能受损甚至死亡”。
而马拉松运动后大量饮用淡水
也会导致“水中毒”。
二、体液调节与神经调节的协调 实例二:水和无机盐平衡的调节
一般情况,人体摄入和排出的水和无机盐是保持平衡的。目的是维
持细胞外液渗透压的相对平衡。我们的机体是如何做到的呢?同时我们
机体内水的来源途径和去路有哪些呢?
二、体液调节与神经调节的协调 实例二:水和无机盐平衡的调节
1.水的来源和去向
阅读课本P59,梳理人体内水的来源和去路。
正常机体:水的摄入量 = 排出量,使机体保持
(主要)
中的水
产生的水
饮水
食物
代谢
1200 mL
1000 mL
300 mL
2500 mL 2500 mL
排出(主要)
通过呼气排出
排汗
排便
肾脏
皮肤
大肠
1500 mL
500 mL
400 mL
100 mL
肺摄
入
量
≈
排
出
量
来源 去路
你能就水的来源和去路图解,分析我们为何冬天尿液比夏天多呢?
尿液的多少与水的产生和排出都有关系。冬天相比于夏天,汗液分泌减
少,同时由于环境温度低,机体因代谢生成的水增加,会导致尿液量增加。
二、体液调节与神经调节的协调 实例二:水和无机盐平衡的调节
小组合作探究尿液是如何形成的呢?并画出尿液形成过程简图?
二、体液调节与神经调节的协调
肾小球
肾小囊
肾小管
入球小动脉
出球小
动脉
尿液
原
尿
人体泌尿系统结构模式图
肾
输尿管
膀胱
肾小管和集合管的
重吸收作用(全部的
葡萄糖、大部分水和部
分无机盐会被重吸收)
尿液
(排出体外)
肾小球的滤过作用
(水、无机盐、部分葡萄
糖、全部尿素滤出,无血
细胞和大分子蛋白质)
原尿
血液
150 L
1.5 L
第三节体液调节与神经调节的关系
第三章体液调节
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问题探讨
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?
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?
心脏活动受自主神经支配,不受意识支配。
神经调节:交感神经兴奋,使心跳加快、呼吸加快。
激素调节: 肾上腺→肾上腺素
交感神经→
体液运输
心脏、呼吸肌→心跳、呼吸加快
思考:除了激素调节的参与,还有其他非激素的调节参与吗?
挑战憋气1分钟
说一说:憋气后呼吸、心跳有什么变化?原因是什么?
屏住呼吸,血液
中的CO2含量升高
刺激
呼吸运动加强
排出多余CO2
脑干呼吸中枢
原因:
结论:血液中的CO2可以调节呼吸运动。
应用:动脉血中一定水平的CO2与维持呼吸和呼吸中枢(脑干)兴奋性有关。临床上给患者输入氧气时,往往采用含有5%左右的CO2混合气体,以达到刺激呼吸中枢的目的。
一、体液调节与神经调节的比较
1、体液调节概念:
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。
激素调节是体液调节的主要内容
如组胺、某些气体分子(NO、CO等)以及一些代谢产物(如CO2 ),也能作为体液因子对细胞、组织和器官的功能起调节作用。
注意:体液调节≠激素调节,体液调节的研究对象不仅包括激素,还有其他体液因子。在激素调节中,传送化学物质的体液是细胞外液,主要是血浆。
所有生物都有神经调节和体液调节吗?
一、体液调节与神经调节的比较
变形虫
草履虫
水母
海星
一些低等动物只有体液调节,没有神经调节!
单细胞动物和一些多细胞低等动物
2、神经—体液调节范围:
(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,它们相辅相成,各具优势。
(1)单细胞动物和一些低等多细胞动物只有体液调节;
资料一:某人右手不小心碰到仙人掌上,右手立刻缩回,随后很快恢复到正常状态。
资料二:吃完饭半个小时,血糖浓度上升,过一段时间后,随着胰岛素的作用,血糖浓度回落到正常水平。
体液(激素)调节
一、体液调节与神经调节的比较
3.体液调节与神经调节的特点比较:
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
为什么?
信号分子依靠体液运输
兴奋传导速度快
有相应受体都可受调控
由效应器决定
神经递质作用后立即被分解或移走。
激素作用后也会被灭活,但其活性可在体液中保持一段时间。
神经调节
二者有什么区别?
一、体液调节与神经调节的比较
问题:(2023·云南昆明一中高二期末)下列不属于体液调节的是
A.生长激素调节人体的生长发育
B.下丘脑调节胰岛B细胞的活动
C.二氧化碳使人体呼吸中枢兴奋
D.甲状腺激素促进新陈代谢
√
下丘脑调节胰岛B细胞的活动属于神经调节,B符合题意。
二、体液调节与神经调节的协调
体液调节和神经调节的结构基础和作用方式都不一样,它们是如何相互联系并彼此协调的呢?
实例一:体温的调节
无论是酷暑还是严寒,无论是静止还是运动,人的体温总能保持相对恒定,这种恒定是人体产热和散热过程保持动态平衡的结果。
1.体温:指人身体内部的温度
二、体液调节与神经调节的协调
产热>散热,体温升高;
产热<散热,体温降低。
外界温度低时,机体产热多,散热也多
外界温度高时,机体产热少,散热也少
思考:当我们生病发高烧时,我们身体的产热量一定大于散热量吗?
发高烧时,人体的产热量不一定大于散热量,除非病人的体温在持续升高(产热>散热),如果体温保持不变,则产热量等于散热量。
2.维持体温稳态的机制:
体温调节方式
(本节主要讨论内容)
行为性调节——重要补充
生理性调节——基本方式
实例一:体温的调节
二、体液调节与神经调节的协调
实例一:体温的调节
3.人体体温保持相对恒定(37℃左右)的原因:
产
热
≈
散
热
骨骼肌收缩产热
辐射
传导
对流
蒸发
以红外线等形式将热量传到外界。
机体热量直接传递给同它接触的物体
通过气体交换热量
汗液蒸发。
主要来源:
代谢产热
安静时:
肝、脑等代谢产热
运动时:
主要散热器官:皮肤
(有机物的氧化分解)
动态平衡
体温
37℃左右
产热
散热
二、体液调节与神经调节的协调
实例一:体温的调节
4.皮肤是人体最主要的散热器官
隔热,减少热量散失
皮肤血管
皮肤血管收缩,血流量减少,散热减少
皮肤血管舒张,血流量增多,散热增加
皮肤中分布有温度感受器(冷觉感受器和温觉感受器)
皮下脂肪
主要分布在皮肤、黏膜及内脏器官中
二、体液调节与神经调节的协调
辐射
传导
对流
蒸发
呼气、排尿、排便等等过程亦可散热
当气温≥体温时,蒸发是唯一的散热途径。
思考:人刚进入寒冷环境中时,散热会加快。机体是如何感知温度变化的,又是如何保持体温恒定呢?请结合课本P58构建寒冷环境中体温调节过程模型。
实例一:体温的调节
二、体液调节与神经调节的协调
5.体温调节过程——寒冷环境
神经调节
(主要)
甲状腺分泌甲状腺激素
寒
冷
局部
体温
低于
正常
体温
皮肤冷觉
感受器
体温
调节
中枢
(下丘脑)
皮肤血管收缩、血流量减少
汗腺分泌量减少
骨骼肌战栗
肾上腺髓质分泌肾上腺素
传入
神经
传出
神经
减少散热
大脑皮层
产生冷觉
增添衣物
细胞代谢活动增强
垂体
TRH
TSH
增加产热
体温正常
生理性调节——基本方式
行为性调节——重要补充
体液调节(次要)
寒冷环境中的体温调节,哪些步骤是神经调节,哪些步骤是体液调节呢?他们之间有什么关系呢?
增加产热,减少散热
实例一:体温的调节
二、体液调节与神经调节的协调
实例一:体温的调节
神经-体液调节
概念:通过神经影响激素的分泌,再由激素对机体功能实施调节的方式。
问:在寒冷环境中,机体维持37℃是什么调节方式?
问:在寒冷环境中比在炎热环境中更能集中注意力,这是为什么?
主要因为肾上腺素和甲状腺激素的分泌量增加,提高了神经的兴奋性。
二、体液调节与神经调节的协调
实例一:体温的调节
5.体温调节过程——炎热环境
思考:炎热环境中,人体又是如何维持体温稳定呢?
增加散热,减少产热
请大家结合教材P59相关文字及图解,小组合作构建出人在炎热环境下的体温调节的模型。
思考:带婴幼儿看病时,为什么要等他们停止哭闹几分钟后,再给他们量体温呢?
婴幼儿的哭闹行为,会使代谢增强,产热增加,体温偏高。
二、体液调节与神经调节的协调
实例一:体温的调节
炎热
局部
体温
高于
正常
体温
皮肤温觉
感受器
体温
调节
中枢
(下丘脑)
皮肤血管舒张
血流量增多
汗腺分泌量增多
传入
神经
传出
神经
大脑皮层
产生热觉
减少衣物、使用空调
增加散热
体温正常
行为性调节
生理性调节
思考:炎热环境中,人体有体液调节吗?
5.体温调节过程——炎热环境
炎热环境中,相应激素分泌减少,并非无激素调节。
二、体液调节与神经调节的协调
寒冷
皮肤冷觉感受器
传入神经
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
甲状腺激素
甲状腺
垂体
传 出 神 经
减少散热
增加产热
增加散热
肾上腺素释放
骨骼肌战栗
立毛肌收缩
皮肤血管收缩
汗腺分泌减少
皮肤血管舒张
汗液分泌增多
TRH
TSH
肾上腺等腺体的分泌
实例一:体温的调节
二、体液调节与神经调节的协调
实例一:体温的调节
(1)体温调节中枢:___________
(2)体温感觉中枢:___________
(3)体温调节的方式:____________
(4)温度感受器:________________________
(5)温度感受器分布:______________________
(6)效应器:____________________________________
下丘脑
大脑皮层
感受温度的传入神经末梢
皮肤、黏膜、内脏器官
汗腺、骨骼肌、肾上腺、血管、立毛肌
6.相关神经结构
神经-体液调节
二、体液调节与神经调节的协调
实例一:体温的调节
内分泌
正常体温37 °C
当局部体温高于正常体温时
下丘脑体温
调节中枢兴奋
通过神经——体液发送信息
皮肤血管舒张、血流量增多,汗腺分泌增多,散热增加
体温下降
血液循环
二、体液调节与神经调节的协调
实例一:体温的调节
正常体温37 °C
下丘脑体温
调节中枢兴奋
内分泌
通过神经——体液发送信息
血液循环
当局部体温低于正常体温时
体温回升
皮肤血管收缩,血流量减少,汗腺分泌减少,散热减少;肌肉和肝等产热增多
二、体液调节与神经调节的协调
实例一:体温的调节
7.体温调节的能力
思考:有一项实验研究环境温度对人皮肤温度和身体温度的影响。实验时,受试者处于一个相对湿度保持在65%的房间内,可以进食和自由活动,但不可以改变所穿的衣服。实验结果如图所示,结合图示回答下列问题。
(1)当室内温度从18 ℃上升到38 ℃时,皮肤会发生哪些生理变化?
毛细血管舒张,汗腺分泌增多。
(2)当室内温度为40 ℃时,生物体内的产热和散热量有什么关系?说明理由。
相等,当室内温度为40 ℃时,身体的温度维持在37 ℃,因此产热和散热相等。
二、体液调节与神经调节的协调
实例一:体温的调节
思考:有一项实验研究环境温度对人皮肤温度和身体温度的影响。实验时,受试者处于一个相对湿度保持在65%的房间内,可以进食和自由活动,但不可以改变所穿的衣服。实验结果如图所示,结合图示回答下列问题。
7.体温调节的能力
(3)研究发现如果人处于高温且湿度高于95%时就发生中暑,为什么?
高温条件下散热途径主要依赖汗液蒸发,湿度高于95%时汗液难以蒸发,因此导致散热困难,从而使体温升高而中暑。
这说明什么呢?
人体调节体温的能力是有限的
二、体液调节与神经调节的协调
7.体温调节的能力
调节能力有限
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
影响物质代谢的正常进行,
使细胞、组织和器官发生功能紊乱,破坏内环境稳态,严重时危及生命。
甘肃省白银市的马拉松百公里越野赛,由于极端天气导于致21人失温遇难
如果体内的热散发不出去,只会越捂越热,有可能发生惊厥;其次大量出汗容易发生脱水。正确的方法是,敞开胸口,用温水或是75%酒精搽拭手心,脚心及胸口,帮助散热。
实例一:体温的调节
二、体液调节与神经调节的协调
【P59旁栏思考题】体温升高,对人体只有害而无益吗?
体温低于35℃统称为失温症
轻度失温症:体温35℃ ~32℃
中度失温症:体温32℃ ~28℃
重度失温症:体温28℃ 以下
低体温对机体极为不利,可诱发或加重疾病;
体温升高:
①病理条件下的体温升高,叫发热。
②由于机体进行剧烈活动,在一定时间内体热产生量超过其散发量,致使体温暂时升高或超过正常最高水平。(无大碍)
(有益也有害)
发热的影响:一定限度的发热是人体抵抗疾病的生理性防御反应(白细胞增多、肝细胞功能加强、物质代谢速度加快,病人的抵抗力有所提高),所以发热可以代表人体有良好的反应能力,这属于有利的一面。
小结
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
二、体液调节与神经调节的协调
实例二:水和无机盐平衡的调节
思考:“水中毒”原理。
“水中毒”是指机体水的摄入量超过了排水量,以致于水分在体内滞留,打破机体内水电解质平衡造成的。
世卫组织声明:“每天饮用超过4L水可能会‘水中毒’,导致大脑功能受损甚至死亡”。而马拉松运动后大量饮用淡水也会导致“水中毒”。
二、体液调节与神经调节的协调
实例二:水和无机盐平衡的调节
一般情况,人体摄入和排出的水和无机盐是保持平衡的。目的是维持细胞外液渗透压的相对平衡。我们的机体是如何做到的呢?同时我们机体内水的来源途径和去路有哪些呢?
二、体液调节与神经调节的协调
实例二:水和无机盐平衡的调节
1.水的来源和去向
阅读课本P59,梳理人体内水的来源和去路。
正常机体:水的摄入量 = 排出量,使机体保持水平衡
(主要)
中的水
产生的水
饮水
食物
代谢
1200 mL
1000 mL
300 mL
2500 mL
2500 mL
排出(主要)
通过呼气排出
排汗
排便
肾脏
皮肤
大肠
1500 mL
500 mL
400 mL
100 mL
肺
摄
入
量
≈
排
出
量
来源
去路
思考:你能就水的来源和去路图解,分析我们为何冬天尿液比夏天多呢?
尿液的多少与水的产生和排出都有关系。冬天相比于夏天,汗液分泌减少,同时由于环境温度低,机体因代谢生成的水增加,会导致尿液量增加。
二、体液调节与神经调节的协调
实例二:水和无机盐平衡的调节
小组合作探究尿液是如何形成的呢?并画出尿液形成过程简图?
二、体液调节与神经调节的协调
肾小球
肾小囊
肾小管
入球小动脉
出球小
动脉
尿液
原尿
人体泌尿系统结构模式图
肾
输尿管
膀胱
肾小管和集合管的重吸收作用(全部的葡萄糖、大部分水和部分无机盐会被重吸收)
尿液
(排出体外)
肾小球的滤过作用
(水、无机盐、部分葡萄糖、全部尿素滤出,无血细胞和大分子蛋白质)
原尿
血液
150 L
1.5 L
2.肾脏的尿液形成过程
二、体液调节与神经调节的协调
实例二:水和无机盐平衡的调节
水平衡调节中枢:_________
渴觉中枢:__________
渗透压感受器分布:_______
相关激素:_____________
下丘脑
大脑皮层
下丘脑
抗利尿激素
当食物过咸或失水过多时,机体是如何调节水平衡的呢?阅读课本P60,结合图3-11,建构水平衡调节模型。
构建模型前,先了解相关知识点:
产生、分泌部位:
释放部位:
靶器官:
作用:
下丘脑的神经分泌细胞
垂体后叶
肾脏(肾小管、集合管)
促进肾小管、集合管重吸收水分
二、体液调节与神经调节的协调
实例二:水和无机盐平衡的调节
3.水平衡调节过程
饮水不足、体内失水过多或吃的食物过咸
细胞外液渗透压
下丘脑渗透压感受器
垂体
释放
抗利尿激素
肾小管、集合管重吸收水
刺激
尿量减少
(+)
细
胞
外
液
渗
透
压
(-)
大脑皮层
产生渴觉
主动饮水
补充水分
细
胞
外
液
渗
透
压
(-)
升高
(-)
下
降
下
降
注意:产生渴觉不是反射,到主动饮水才是反射
水平衡调节的方式是什么?
神经—体液调节
二、体液调节与神经调节的协调
实例二:水和无机盐平衡的调节
如饮水过多时,机体是如何调节水平衡的呢?
3.水平衡调节过程
肾小管、集合管重吸收水
减少
细胞外液渗透压______
下丘脑
刺激
垂体
抗利尿激素
细胞外液渗透压
(-)
释放_______
下降
尿量_____
增加
饮水过多,盐分丢失过多时
上升
_______
抑制
神经调节
体液调节
下丘脑既是感受器(渗透压感受器)和神经中枢,又是效应器(分泌抗利尿激素)
二、体液调节与神经调节的协调
实例二:水和无机盐平衡的调节
饮水不足、体内失水过多或吃的食物过咸
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
(-)
(+)
刺激
(-)
神经调节
体液调节
④调节中枢:
渗透压感受器
传导兴奋至大脑皮层使之产生渴觉
抗利尿激素、TRH
体温调节中枢、血糖调节中枢、水盐平衡的调节中枢
①作为感受器(感受刺激):
②传导兴奋(至大脑皮层):
③作为效应器(分泌激素):
下丘脑的功能:
3.水平衡调节过程
二、体液调节与神经调节的协调
实例二:水和无机盐平衡的调节
思考1:有人说,不要等渴了再喝水。你觉得这句话有道理吗?
这句话是有道理的。当人意识到渴了,机体细胞外液渗透压已经升高,会引起一系列问题,如血液黏稠度增高、血压升高、酸中毒等,长期如此,会对机体健康造成影响。
思考2:有的人喜欢吃清淡的食物,炒菜时放盐极少,如果长期这样下去,对他的健康可能会有什么影响?
食盐的主要成分是NaCl,Na+是维持细胞外液渗透压的重要成分之一,是人体健康不可或缺的重要物质。
Na+的浓度对于细胞外液渗透压的维持具有重要作用,那么像Na+等无机盐是如何调节渗透压平衡的呢?
二、体液调节与神经调节的协调
实例二:水和无机盐平衡的调节
4.盐平衡的调节——(1)无机盐(以Na+为例)的来源和去向
正常机体:Na+的摄入量 = 排出量,使机体保持盐平衡
(主要)
食盐
几乎全部由小肠吸收
肾(尿液)
皮肤(汗液)
大肠(粪便)
人
体
内
的Na+
(主要途径)
(2)相关激素
——醛固酮
产生部位:_______________
靶器官:_________________
作用:_______________________________________
化学本质: 。
肾上腺皮质
肾小管和集合管
促进肾小管和集合管对Na+的重吸收
固醇类
保钠 保水 排钾
二、体液调节与神经调节的协调
实例二:水和无机盐平衡的调节
5.盐平衡调节过程
阅读课本60--61页,建构盐平衡的调节模型
血钠升高
肾上腺皮质
醛固酮
肾小管、集合管重吸收钠
(-)
(+)
(-)
(+)
分泌
(-)
(+)
大量丢失水分使细胞外液量减少以及血钠含量降低
维持血钠含量平衡
注意:
Na+影响细胞外液渗透压;
K+对维持细胞内液渗透压起决定作用,
K+在维持心肌舒张,保持心肌正常兴奋有重要作用。
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,通常称为渗透压调节,主要是通过肾完成的。
二、体液调节与神经调节的协调
实例二:水和无机盐平衡的调节
6.水盐平衡调节过程
下丘脑
饮水或失水异常、盐分摄入异常等
尿量变化和尿的成分
肾小管、集合管重吸收水、Na+,分泌K+
细胞外液渗透压异常
刺激
抗利尿激素
垂体释放
影响
神经调节
体液调节
肾上腺皮质
醛固酮
血钠异常
刺激
释放
影响
负反馈
细胞外液渗透压改变
血钠改变
神经-体液调节
下丘脑
大脑皮层
负反馈调节
小结
调节方式:
水盐调节中枢:
渴觉的形成部位:
水盐调节中的调节:
相关激素:
抗利尿激素
醛固酮
二、体液调节与神经调节的协调
实例二:水和无机盐平衡的调节
水和无机盐的平衡是在神经调节和激素调节的共同作用下,通过调节尿量和尿的成分实现的。
7.水盐平衡调节的意义
水和无机盐的平衡,对于维持人体的稳态起着非常重要的作用,是人体各种生命活动正常进行的必要条件。
每日适量饮水,规律排尿
低盐饮食
及时补水和无机盐
二、体液调节与神经调节的协调
实例二:水和无机盐平衡的调节
思考:有人说:“一个人一天内不吃饭、不喝水,但只要没有大、 小便,就可以维持体内水和无机盐的平衡。”这种说法对吗?为什么?
这种说法是不对的,不吃饭会使机体营养摄入不足,不喝水会导致机体细胞外液渗透压失衡。大便和小便是人体排出代谢废物的重要途径,如果这些废物不能及时排出体外,会引起中毒或其他病症,损害健康。
P61【旁栏思考题】
既然体液调节和神经调节共同作用对维持稳态起重要作用,那么请小组合作概括它们出体现在哪些方面。
二、体液调节与神经调节的协调
8.神经调节和体液调节的关系
资料1:人在恐惧、剧痛、失血等紧急情况下,肾上腺素的分泌增多,人表现出警觉性提高、反应灵敏、物质代谢加快、呼吸频率提高和心率加速等应激反应。
这说明什么?
肾上腺髓质
肾上腺素等激素
靶
细胞
分泌
兴奋
作用于
产生相应反应
交感神经
(1)不少内分泌腺直接或间接地受中枢神经系统的调节,在这种情况下,体液调节可以看做是神经调节的一个环节。
二、体液调节与神经调节的协调
资料2:幼年时缺少甲状腺激素会影响脑的发育,甲状腺激素分泌不足会造成神经系统的兴奋性降低,表现为头晕、反应迟钝、记忆力减退等症状。
8.神经调节和体液调节的关系
幼年时缺乏甲状腺激素
影响
脑的发育
神经调节
体液调节
影响发育和功能
(2)内分泌腺分泌的激素也可以影响神经系统的发育和功能。
二、体液调节与神经调节的协调
8.神经调节和体液调节的意义
中枢神经系统
内分泌腺
直接或间接调节
影响发育和功能
恢复稳定
感知变化
调节校正
人体内环境
各器官和系统的活动一致
各项生命活动正常
维持内环境稳态
适应环境的不断变化
小结
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