内容正文:
第3节 体液调节与神经调节的关系
第三章 体液调节
本节聚焦
体液调节和神经调节的特点、区别?
体温和水盐平衡是如何保持的?
体液调节和神经调节是如何协调的?
1
死亡过山车
讨论
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。
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,会使心跳加快。
1.既然知道过山车是安全的,为什么心跳还会加速呢?
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?
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。
心跳加快、加强;肾上腺素分泌增加→神经调节
肾上腺素通过体液运输到达心脏,使心跳加快→激素调节
坐过山车时人体反应,有些与神经系统调节有关,有些与激素调节有关
神经调节
体液调节
对复杂环境的刺激及时作出各种反应
维持机体内各机能间的协调统一
人和高等动物
一、神经调节和体液调节的比较
1.体液调节
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
(1)概念:
体液中有没有其他非激素物质也参与调节生命活动呢?
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
排除较
多CO2
维持体内
CO2含量的相对稳定
相关感受器
刺
激
脑干
*因此临床给患者输入O2时,常采用含5%左右CO2的混合气体,达到刺激呼吸中枢目的
(主要指细胞外液)
一、神经调节和体液调节的比较
1.体液调节
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。
体液因子
(体液中起调节作用的化学物质)
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
激素调节是体液调节的主要内容
激素调节≠体液调节
(1)概念:
(2)
(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;一般情况下,神经调节占主导地位。
(主要指细胞外液)
一、神经调节和体液调节的比较
2.特点比较
比较项目 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
较缓慢
较广泛
比较长
反射弧
迅速
准确、比较局限
短暂
①体液调节为什么比神经调节作用速度慢呢?
激素等化学物质通过体液运输,因此反应速度较缓慢
信号主要以局部电流形式到达效应器,因此反应迅速
体液调节:
神经调节:
②体液调节为什么比神经调节作用范围广泛呢?
有相应受体细胞都可受到有关激素调控,作用范围较广泛
由反射弧决定,针对效应器,作用范围准确、比较局限。
③体液调节为什么比神经调节作用时间长呢?
激素与靶细胞结合并产生作用后会被灭活,但血液中各种激素的活性可以保持一段时间,作用时间比较长。
神经递质作用后立即被分解;突触间隙的神经递质也会被分解或移走,作用时间较短暂。
【现学现用】
(2)肾上腺素随体液运输作用于人体,表现为呼吸频率加快,心跳加速等,这一过程属于体液调节
神经——体液调节
(4)恐惧因素消除后,心率一般不会立马恢复至安静水平,原因是体液调节反应较缓慢
启动后,体液调节作用时间长
(5)神经系统以神经冲动的形式作用于内分泌腺
神经递质
(6)与激素调节相比,高等动物神经调节的特点是( )
①调节速度快 ②调节速度慢 ③作用的范围广泛
④作用的部位准确 ⑤作用的时间短 ⑥作用的时间比较长
A.①③⑤ B.②④⑥ C.①③⑥ D.①④⑤
(1)人在紧张恐惧时,肾上腺素会短时间内分泌增加,这一过程属于神经调节
(3)寒冷刺激使血液中肾上腺素含量升高,促进机体产热,这一过程属于体液调节
二、神经调节和体液调节的协调
体液调节和神经调节的结构基础和作用方式都不一样,但二者并不是各行其道,互不相干的。它们是如何相互联系并彼此协调的呢?
实例1:体温的调节
实例2:水和无机盐平衡的调节
【P58-59】
【P59-62】
1.机体热量主要来源?安静状态下,人体主要通过哪些器官供热?运动时?
2.散热主要器官?该器官主要通过什么方式散热?
3.温度感受器包括?体温调节中枢位于?体温感觉中枢位于?
4.人处在寒冷环境中时,散热会加快,为保持体温恒定,机体可通过哪些生理途径减少热量散失?同时通过哪些途径主动增加产热?
5.处在炎热环境中,散热比较慢,人体又是如何维持体温恒定的呢?
二、神经调节和体液调节的协调
实例1:体温的调节
二、神经调节和体液调节的协调
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。
实例1:体温的调节
二、神经调节和体液调节的协调
体温一般是指人体内部的温度。
(由于人体内部温度不易测量,所以临床上通常用腋窝处测得的温度代表体温。此外,也可用口腔、鼓膜、直肠等部位测得的温度来代表体温)
正常情况下,人的体温维持在 37℃左右,为什么?
实例1:体温的调节
二、神经调节和体液调节的协调
1.体温恒定的原因
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
当我们生病发高烧时,身体产热量一定大于散热量吗?
产热量
散热量
不一定,除非病人体温在持续升高(产热>散热),如果体温保持不变,则产热量等于散热量。
实例1:体温的调节
写出以下三段散热量和产热量的关系(>、<、≈)
AB______________ BC_______________ CD_______________
散热量<产热量
散热量≈产热量
散热量>产热量
习题
如图表示某发烧病人体温测量记录图,BC段持续高烧:
二、神经调节和体液调节的协调
1.体温恒定的原因
产热量
散热量
2.体温调节的方式
行为性调节
生理性调节
——重要补充
——基本方式
(本节主要讨论内容)
实例1:体温的调节
二、神经调节和体液调节的协调
3.维持体温恒定的机制
——生理性调节
人体热量
产热
散热
代谢产热
皮肤
主要产热器官是骨骼肌
蒸发(汗液的蒸发)
主要通过肝、脑等器官的活动提供热量
对流(通过气体来交换热量)
传导(机体热量直接传给同它接触的物质)
辐射(如以红外线等形式将热量传到外界)
主要来源
安静时
运动时
主要器官
主要方式
次要途径
呼吸、排尿和排便
实例1:体温的调节
生活小技巧
带婴幼儿看病时,为什么要等他们停止哭闹几分钟之后,再给他们量体温?
婴幼儿哭闹时、情绪激动、挣扎等活动,会使新陈代谢增强,导致机体产热增加。
如果此时测量体温会偏高,因此需等他们停止哭闹几分钟后,再量体温。
二、神经调节和体液调节的协调
实例1:体温的调节
4.与体温调节有关的结构
①温度感受器
(皮肤、黏膜和内脏中)
冷觉感受器
热觉感受器
外周温度感受器
中枢温度感受器
(中枢神经系统中)
冷敏 神经元
热敏神经元
②体温调节中枢:
下丘脑
③体温感觉中枢:
大脑皮层
为什么皮肤是主要的散热器官呢?
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
汗腺
分泌汗液
蒸发散热
为什么皮肤是主要的散热器官呢?
【辐射】
热量穿过空气或真空的运动叫辐射。温度较高的物体表面发射红外线,由温度较低的物体接受。在室温为25℃的舒适环境下,哺乳动物的皮肤温度约为32℃,这种温差足够大,足以使大部分热量以辐射的形式散失。如果周围温度接近体温时,则辐射作用丧失。
【传导】
热量从一物体直接传递到另一物体叫传导,但空气是不良热导体,人在空气中活动,传导不是主要的散热方法
【对流】
热量随空气流动而传播叫对流。皮肤周围空气由于辐射结构温度升高,体积膨胀上升,周围冷空气补充过来,带走热量。
【蒸发】
物质有液体变为气体时需要带走大量热量。
体内水分从皮肤和黏膜表面不断渗出而被汽化的过程
汗腺主动分泌汗液的活动。
不感蒸发:
(出汗)
可感蒸发:
蒸发散热
二、神经调节和体液调节的协调
实例1:体温的调节
①寒冷条件
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
5.调节过程
二、神经调节和体液调节的协调
实例1:体温的调节
①寒冷条件
5.调节过程
甲状腺激素
促甲状腺激素
促甲状腺激素释放激素
垂 体
甲状腺
反馈
反馈
下丘脑-体温调节中枢
皮肤冷觉感受器
骨骼肌战栗
皮肤血管收缩
立毛肌收缩
汗腺分泌减少
肾上腺素分泌增加
传出神经
传入神经
增加产热
减少散热
大脑皮层
产生冷觉
加衣物
行为性调节
生理性调节
说明:与室温相比,适应寒冷环境时产热散热均增加。
二、神经调节和体液调节的协调
实例1:体温的调节
②炎热条件
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、神经调节和体液调节的协调
实例1:体温的调节
②炎热条件
皮肤热觉感受器
皮肤血管舒张
血流量增多
汗腺分泌增多
传入神经
增加散热
自主神经系统的调节
肾上腺等腺体的分泌
大脑皮层
产生热觉
减少衣物使用空调等
生理性调节
行为性调节
说明:作为应激激素,肾上腺素在寒冷和炎热环境中的分泌均会增加。
炎热环境中,相应激素分泌减少,并非无激素调节。
下丘脑-体温调节中枢
2
3
4
5
6
体温调节中枢
体温感觉中枢
体温调节的方式
温度感受器
温度感受器分布
效应器
下丘脑
大脑皮层
神经-体液
调节
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
二、神经调节和体液调节的协调
实例1:体温的调节
1
由此可见,体温调节是由__________和_________共同实现的;
这类通过神经影响_________________,再由激素对 _______________________的方式,称为神经-体液调节;
神经调节
体液调节
激素的分泌
机体功能实施调节
二、神经调节和体液调节的协调
实例1:体温的调节
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
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
协同作用
小结:
体温调节中的反射:
均为非条件反射
小结
高温调节主要神经调节,寒冷既有神经又有体液调节。
长津湖:一场血战打成三个冰雕连
实例1:体温的调节
二、神经调节和体液调节的协调
6.调节特点
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;
中暑
说明体温调节特点是什么呢?
人体调节体温的能力是有一定限度的。
注意:甲亢患者的体温偏高(如一直维持在39℃),仍维持产热与散热的动态平衡
长时间处于高温环境,产热多而散热困难,引起体温升高。
实例1:体温的调节
二、神经调节和体液调节的协调
7.体温调节异常实例
失温
(冻疮:皮肤血管持久性收缩引起)
长时间处于寒冷环境,产热量不足以补偿散热量,体温降低,热量集中在核心区,维持生命。一般来说,如果人体核心温度低于35度,就是医学上的失温,也就是低体温。
核心温度
中暑
实例1:体温的调节
二、神经调节和体液调节的协调
7.体温调节异常实例
失温
急救措施
搭建庇护所或帐篷,进睡袋。用热水外包毛巾暖脖子两侧和腋下还有两腿中间,两腿中间热水袋或者暖宝宝多包几层。
绝不允许给二级或者介于二三级之间的人喝热水,更不许搓病人四肢,会导致四肢残余冷血迅速回流,心脏骤停。
只有一级失温的人能喝热水,因为热水会迅速升高内脏温度,增加组织液体积,这样血液会迅速回到四肢导致严重低血压。
习题
媒体报告一大学生在1 000米的体质检测后倒地猝死,再次引发人们对青少年体质的讨论。检测体质好坏的一个重要标准是内环境成分是否维持正常水平。在日常生活中,很多因素会引起内环境发生变化,下列相关叙述中正确的是( )
A.剧烈运动后,内环境的pH会显著降低
B.食物中长期缺少蛋白质会导致血浆渗透压升高,进而引起组织水肿
C.中暑是由产热和散热不平衡造成体温升高引起的,与神经和体液调节有关
D.长期不吃早餐,虽然通过胰岛素调节使血糖保持平衡,但还是会对身体造成伤害
1.产热>散热,体温升高;产热<散热,体温降低;产热=散热,体温不变;
2.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。
体温始终保持平衡(37℃)
3.运动状态下,机体产热多,散热也多;安静状态下,机体产热少,散热也少。
体温始终保持平衡(37℃)
4.只有恒温动物才有体温调节机制,变温动物的体温随外界环境温度的改变而改变。
5.热觉或冷觉的产生不是在下丘脑中,而是在大脑皮层的躯体感觉中枢。
6.人体体温的调节也是神经—体液调节;
人体调节温度的能力是有一定限度的,一旦超过调节能力,体温不再维持稳定,
会严重影响人体健康。
7.保证了酶的活性,维持了内环境稳定,是细胞代谢等生命活动高效正常进行的必
要条件,大大提高了人适应环境变化的能力
8.体温感受器的适宜刺激为“温度的变化”而不是“冷”“热”本身。
要点提醒
体温升高或降低,对人体只有害而无益吗?
体温升高可分为两种情况:
第一种情况是病理条件下的体温升高,叫发热;
第二种情况是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。
发热对机体的影响是多方面的:
一定限度的发热是人体抵抗疾病的生理性防御反应。这时,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。在很多急性病中,发热可以代表人体有良好的反应能力,这属于体温升高有利的一面。但同时,体温过高或长时间发热,会使病人的生理功能紊乱,如引起神经系统的功能障碍,使病人出现烦躁、幻觉甚至抽搐等,这就是体温升高有害的一面了。
剧烈运动引起的体温升高,经过短时间休息后便可恢复至正常体温水平,不存在有害或有益的问题。
低体温对机体极为不利,可诱发或加重疾病;但另一方面,利用低温对机体影响的某些特性,降低体温又成为一种医疗手段, 尤其对重要器官的保护有重要意义。(细胞代谢减慢、耗氧量下降、降低心率和心输出量,减少代谢和CO2生成)
P59【旁栏思考题】
体温调节:
协同作用
下丘脑
大脑皮层
均为非条件反射
小结:
调节方式:
体温调节中枢:
冷觉和热觉的形成部位:
体温调节中的反射:
甲状腺激素和肾上腺素表现为
神经-体液调节
小结
实例2:水和无机盐平衡的调节
二、神经调节和体液调节的协调
“水中毒”视频
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”。
机体水摄入量超过排水量,以致水分在体内滞留,打破机体内水电解质平衡。
机体是如何做到的?
机体内水和无机盐的来源途径和去路有哪些?
实例2:水和无机盐平衡的调节
二、神经调节和体液调节的协调
人体每天都要从饮食中获取水和各种无机盐,同时又要通过多种途径排出一定的水和无机盐。一般情况,人体摄入和排出的水和无机盐是保持平衡的。
二、神经调节和体液调节的协调
实例2:水和无机盐平衡的调节
2.Na+的来源和去向?
1.人体内水来源及排出途径有哪些?
3.渗透压调节包括?主要通过哪些器官完成?
4.当人饮水不足或吃的食物过咸时,细胞外液渗透压会升高,
机体如何调节以维持水盐平衡?
5.当人饮水过多或盐分丢失过多时,引起细胞外液渗透压下降,
机体如何调节以维持水盐平衡?
6.血钠含量升高或降低,体内如何调节维持其平衡?
(主要途径)
二、神经调节和体液调节的协调
实例2:水和无机盐平衡的调节
1200mL
300mL
1000mL
来 源
由肾排出(尿液)
食物中的水
饮水
代谢产水
1500mL
500mL
400mL
由皮肤排出(汗液)
由肺排出(呼吸)
去 路
100mL
由大肠排出(粪便)
人体中的水
正常机体:水的摄入量 = 排出量,使机体保持水平衡
1.水的来源和去向
思考:一般情况下,冬天人的尿较多,夏天较少。你能解释这种情况吗?
冬天相比于夏天,汗液分泌减少,同时由于环境温度低,机体代谢生成水增加,导致尿液量增加。
二、神经调节和体液调节的协调
实例2:水和无机盐平衡的调节
2.无机盐平衡的来源和去路——以Na+为例
人体内无机盐有多种,大多以离子形式存在,如Na+、K+、Ca2+、Cl-、HCO3―等。
Na+的浓度对于细胞外液渗透压的维持具有重要作用。
(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+
水平衡和盐平衡调节过程密切相关,通常称为渗透压调节,主要通过肾完成。
正常机体:Na+的摄入量 = 排出量,使机体保持盐平衡
(主要途径)
机体对水和无机盐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。
二、神经调节和体液调节的协调
实例2:水和无机盐平衡的调节
尿液的形成过程
二、神经调节和体液调节的协调
实例2:水和无机盐平衡的调节
尿液的形成过程
肾脏
输尿管
膀胱
肾小球
肾小囊
肾小管
入球小动脉
出球小动脉
①
②
尿液
原尿
尿液
①肾小球过滤
②肾小管的重吸收
二、神经调节和体液调节的协调
实例2:水和无机盐平衡的调节
尿液的形成过程
肾小球
肾小囊
肾小管
入球小动脉
出球小动脉
①
②
尿液
原尿
①肾小球过滤
②肾小管的重吸收
血 液
肾小球的滤过作用
原 尿
肾小管、集合管
重吸收作用
99%的水、
全部葡萄糖
部分无机盐
尿液
(150升/天)
(1.5升/天)
部分水、无机盐(肌酐等)、尿素、尿酸等代谢废物
水、无机盐、葡萄糖、氨基酸、蛋白质、尿素等(不含血细胞)
水、无机盐、葡萄糖、氨基酸、蛋白质、尿素等
二、神经调节和体液调节的协调
实例2:水和无机盐平衡的调节
3.水平衡调节过程:
调节过程中的相关结构和物质
相关结构
(1)水平衡调节中枢:_____________
(2)渴觉中枢:_____________
(3)渗透压感受器分布:________
下丘脑
大脑皮层
下丘脑
抗利尿激素
神经分泌细胞
下丘脑
垂体后叶
抗利尿激素
毛细血管
(1)产生、分泌部位:_____________
(2)释放部位:_____________
(3)靶器官:______ __
(4)作用:_________________________________
下丘脑
垂体
肾小管、集合管
促进肾小管、集合管对水分的重吸收
(5)该激素的作用结果:__________
尿量减少
下丘脑与垂体的关系
促激素
促激素释放激素
抗利尿激素
腺垂体具有分泌功能,
分泌促激素和生长激素等;
脑垂体不具有分泌功能
抗利尿激素由下丘脑合成,储存在神经垂体(脑)垂体中,由神经垂体释放入血液。
细
胞
外
液
渗
透
压
细
胞
外
液
渗
透
压
二、神经调节和体液调节的协调
实例2:水和无机盐平衡的调节
3.水平衡调节过程:
注意:产生渴觉不是反射,到主动饮水才是反射
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
下丘脑渗透压感受器
刺激
大脑皮层
产生渴觉
主动饮水
补充水分
下
降
(-)
垂体
释放
抗利尿激素
肾小管、集合管重吸收水
尿量减少
(+)
(-)
(-)
下
降
调节方式
神经—体液调节
(1)人体缺水时
饮水过多、盐分丢失过多时
细胞外液渗透压
刺激
下降
下丘脑渗透压感受器
垂体
释放
抗利尿激素
减少
肾小管、集合管重吸收水
减少
尿量
增加
减少
细
胞
外
液
渗
透
压
上升
(-)
【总结】水平衡是在神经调节和体液调节共同作用下,主要通过调节肾脏排尿量完成的。
二、神经调节和体液调节的协调
实例2:水和无机盐平衡的调节
3.水平衡调节过程:
(2)人体水分过多时
饮水不足、体内失水过多、食物过咸
细胞外液渗透压升高
尿量减少
下丘脑
刺激
垂体
抗利尿激素
释放
肾小管、集合管重吸收水
(+)
细胞外液渗透压下降
产生渴觉
主动补水
大脑皮层
细胞外液渗透压下降
(-)
(-)
体液调节
神经调节
下丘脑
影响
用虚线框标注哪些步骤是神经调节,哪些步骤是体液调节呢?二者关系?
47
实例2:水和无机盐平衡的调节
3.水平衡调节过程:
二、神经调节和体液调节的协调
下丘脑的功能
【补充说明】该过程中,下丘脑体现的功能有几个?
①作为感受器(感受刺激、产生兴奋)
②传导兴奋:
③分泌功能: (作为效应器)
④调节功能: (神经中枢)
渗透压感受器;
传导兴奋至大脑皮层使之产生渴觉;
合成并分泌抗利尿激素;
水盐平衡的调节中枢;
体温、血糖调节中枢
在水盐平衡调节中下丘脑既是感受器(渗透压感受器)和神经中枢,又是效应器(分泌抗利尿激素)
感受、传导、分泌、调节四大功能
小明酣畅淋漓地打完一场篮球赛后,非常想喝水,你推荐他喝哪种呢?
实例2:水和无机盐平衡的调节
4.无机盐平衡调节过程:
二、神经调节和体液调节的协调
相关激素
醛
固
酮
信号传导途径
原尿
Na+
Na+
Na+通道
钠钾泵
醛固酮
醛固酮受体
(1)产生、分泌部位:_____________
(2)化学本质:_____________
(3)靶器官: ______________
(4)作用: 。
肾上腺皮质
固醇
肾小管、集合管
促进肾小管、集合管对Na+的重吸收
实例2:水和无机盐平衡的调节
4.无机盐平衡调节过程:
二、神经调节和体液调节的协调
什么情况下人体血钠含量会降低?
长期清淡饮食放盐极少、剧烈运动、高温条件下工作、剧烈呕吐、严重腹泻、水中毒等
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
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。
【总结】盐平衡是在神经调节和体液调节共同作用下,主要通过调节肾脏排尿的成分完成的。
实例2:水和无机盐平衡的调节
5.水盐平衡调节过程:
二、神经调节和体液调节的协调
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
刺激
尿量减少
(+)
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
细胞外液量减少血钠降低
细胞外液渗透压下降
醛固酮
肾上腺皮质
重吸收水
重吸收钠
实例2:水和无机盐平衡的调节
6.水盐平衡调节的意义:
二、神经调节和体液调节的协调
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。
剧烈运动、高温工作、患病(剧烈呕吐、严重腹泻)
严重失水和无机盐(主要是钠盐)
细胞外液渗透压下降
出现血压下降、心率加快、四肢发冷等
及时补充生理盐水缓解症状
及时补充生理盐水
人体每昼夜有35~50g的代谢废物必须随尿液排出,而溶解这些代谢废物的最低尿量应在500mL以上。如果排出的尿量过少,代谢废物不能及时随尿液排出体外,就会引起中毒而损害健康。因此人每天都要保证一定量的饮水。
保证一定量的饮水
实例2:水和无机盐平衡的调节
6.水盐平衡调节的意义:
二、神经调节和体液调节的协调
有道理
当人意识到渴了,说明机体细胞渗透压已经升高,机体已经在调动心脏、肾等器官以及泌尿系统、循环系统等调节渗透压,会引起一系列问题,如血液粘稠度增高、血压升高、酸中毒等。长期如此,会对机体健康造成影响。
有人说,不要等渴了再喝水,你觉得这句话有道理吗?为什么?
【P61旁栏思考题】
成年人每天水的摄入量是多少,是不是越多越好?
成年人每天水的摄入量为2000-2500ml
(饮水量1000-1200ml,食物含水量700-1000ml)
【P61旁栏思考题】
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”。
水中毒
“水中毒”是指机体水的摄入量超过了排水量,以致于水分在体内潴留,打破了水平衡,引起血浆渗透压下降和循环血量增多。过多的水会稀释人体内的钠离子浓度,所以在医学上又称为稀释性低血钠。
很多年轻人每天可乐、果味饮料不离手,用饮料代水,不但起不到给身体补水的作用,还会降低食欲,影响消化和吸收。
饮料代水
正确做法:
如果一定要喝饮料,也要根据自身体质,适当改善。便秘的人可喝点蜂蜜水或果蔬汁;胃寒的人可喝点红茶、姜糖水。
【P61旁栏思考题】
现学现用
1.医生建议:老年人早晨起床后饮一杯水,可降低血液黏稠度,预防脑溢血的发生。而遇到海难的人即使周围有大量的海水也不能直接饮用,否则会危及生命。下列相关叙述正确的是( )
A.早晨饮水后,血浆渗透压下降,下丘脑释放的抗利尿激素减少
B.遇到海难的人血浆渗透压升高,肾小管和集合管的重吸收作用减弱
C.当细胞外液渗透压变化时,位于垂体的渗透压感受器可产生兴奋
D.一个人水的摄入量和排出量保持平衡时即达到机体的水平衡状态
D
下丘脑分泌、垂体释放
抗利尿激素增加,促进肾小管和集合管对水分的重吸收
下丘脑
【P61旁栏思考题】
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?
不对
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。
水和无机盐的平衡是机体通过各个器官、系统的协调配合完成的,不仅仅是摄入和排出的平衡,不能靠禁食禁水和减少排便来保持。
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。
长期食盐摄入不足,会导致细胞外液渗透压降低,进而影响细胞内外渗透压平衡,甚至还会出现血压下降、心率加快、四肢发冷等症状,严重还会昏迷。
【P62旁栏思考题】
实例2:水和无机盐平衡的调节
二、神经调节和体液调节的协调
K+在维持细胞内液的渗透压上起决定性作用,还具有维持心肌舒张、保持心肌正常兴奋等重要作用。
人体除丢失水分和Na+外,还会丢失K+。
蔬菜和水果中富含K+,只要保持合理膳食,就能满足机体的需要。
三、神经调节和体液调节的联系
神经调节
体液调节
直接或间接调节
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
资料1:肾上腺髓质受交感神经支配,当交感神经兴奋时,肾上腺髓质分泌肾上腺素等激素,它们作用于靶细胞,使靶细胞产生相应的反应。
资料2:甲状腺激素分泌的调节,通过下丘脑—垂体—甲状腺轴来进行的。
思考:资料1和2体现了体液调节和神经调节有什么关系?
人在恐惧、剧痛、失血等紧急情况下,肾上腺素的分泌增多,表现出警觉性提高、反应灵敏、物质代谢加快、呼吸频率提高、心率加快等应激反应。
这种情况下,体液调节可以看作是神经调节的一个环节
三、神经调节和体液调节的联系
内分泌腺所分泌的激素也可以影响神经系统的发育和功能。
神经调节
体液调节
影响发育和功能
幼年时缺乏甲状腺激素
影响
脑的发育
成年时甲状腺激素分泌不足
神经系统的兴奋性降低
头晕、反应迟钝、记忆力减退等症状
三、神经调节和体液调节的联系
总之,人和高等动物体各项生命活动常常同时受神经和体液调节。
两者之间的配合有什么意义?
意义:人体内环境稳态的维持需要各个器官和系统的参与
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
拓展:
激素分泌调节的类型
类型一:
下丘脑→垂体→靶腺体→激素甲
类型二:
下丘脑合成→垂体释放→激素乙
自主神经系统→内分泌腺→激素丙
类型三:
如胰岛素、胰高血糖素、肾上腺素;这三种激素参与的为神经-体液调节
直接感受内环境中某种理化因子的变化,并作出相应反应。
类型四:
如胰岛细胞能直接感受血糖浓度的变化
拓展:
生命活动调节类型的判断
(1)各种反射活动 ——
(2)激素等化学物质直接进行调节 ——
(3)危险时应激反应 ——
(4)CO2对呼吸的调节 ——
神经调节
eg:刺激→反射弧→反射完成。
体液调节
eg:激素、H+等直接对生命活动进行调节。
神经—体液调节
eg:视觉→神经活动→激素参与→行为。
eg:血液CO2→呼吸中枢→呼吸反射。
体液—神经调节
练习与应用
一、概念检测
1. 神经调节和体液调节对于机体稳态的维持具有重要作用。判断下列相关表述是否正确。
(1 ) 在寒冷的环境中,人体产热大于散热, 使体温得以稳定。 ( )
(2 ) 神经调节和体液调节是两个独立的调节系统。( )
(3) 人体中的体液调节以激素调节为主。( )
✕
✕
√
2. 人体在剧烈运动、大量出汗后,因口渴而大量饮水。关于此间发生的内环境变化及调节过程,下列推断正确的是 ( )
A. 饮水后血浆渗透压下降、渗透压感受器抑制、抗利尿激素增加
B. 出汗时体温增高、冷觉感受器抑制、促甲状腺激素释放激素减少
C. 口渴时血浆渗透压增高、抗利尿激素含量增加、皮层渴觉中枢兴奋
D. 出汗后体温下降、热觉感受器兴奋、促甲状腺激素释放激素增加
C
67
1、有人说“春捂秋冻”有益健康; 有人讲“知冷知热”不会生病。哪种说法有道理呢?
二、拓展应用
练习与应用
2.人在恐惧、剧痛、失血等紧急情况, 肾上腺素分泌增多, 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。这个例子中, 神经、体液调节的联系, 解释应激反应的意义?
3.洄游鱼类在从海水环境中移动到淡水中时(如俗称大麻哈鱼的鲑类产卵洄游)面临什么样的水盐平衡问题? 请查找资料, 看看它们是如何解决这一问题的。
"春捂秋冻"有益健康的谚语,大意是春季适当缓减衣物,秋天活当缓增衣物,有利于健康。我国北方,春季通常是由冷转暖的过渡期,一天之内室内外温度变化较大,适当缓减衣物,使机体逐步适应环境温度的变化,有利健康。秋季是从暖到冷的过渡阶段,适当缓增衣物,接受一定的防寒锻炼,提高机体的调节能力,利于提升防寒能力。"知冷知热"不会生病,大意是说,人应该注意环境的冷暖变化,及时增减衣物,可预防生病。人体调节体温的能力是有限的,从这个角度看,注意环境冷热变化,防寒避暑,有利于预防疾病。
人体在内外刺激下,支配内脏的交感神经活动占据优势,一方面使心跳加快,呼吸频率提高,另一方面促进相关内分腺活动,使肾上腺素等相关激素水平上升,激素调节相关内脏器官活动加强,物质代谢加快,警觉性等应激反应提高,适应能力增强。
在这一系列调节中,既有神经调节,又有体液调节,两种调节相互协调配合,大大提高机体应激反应能力。
最重要的问题就是环境中盐浓度发生剧烈变化,会导致鱼内、外环境渗透压发生变化。洄游鱼类通过各种系统的配合,调节水和盐的摄人或排出,实现水盐平衡。
例如,大麻哈鱼等溯河鱼类从海水进入淡水后,减少或停止饮水,减少离子吸收和排出;通过分泌激素使肾小球滤过率增大,并减少肾小球对水的重吸收,加强吸盐能力;肾上腺素等激素的分泌也明显增加,经鳃排出的Na+和Cl-减少,并利用离子主动运输系统,从低渗环境中吸收Na+和Cl-,从而维持体内较高的渗透压。
本节结束!
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