3.3 体液调节与神经调节的关系（课件）-2024-2025学年高二生物上学期同步教学精品课件（2019人教版选择性必修1）

选必一 稳态与调节 第三章 第3节 体液调节与神经调节的关系 体液调节和神经调节的特点有什么区别？ 体温是如何保持相对稳定的？ 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？ 本节聚焦 问题探讨 P57 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，发现能使人心跳和呼吸加快的肾上腺素含量会升高。 讨论： 既然知道过山车是安全的，为什么心跳还会加速呢？ 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。 问题探讨 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？ 支配心脏 交感神经兴奋 心跳加快、加强 神经调节 肾上腺 分泌 肾上腺素 令 心跳 加快 激素调节 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。 P57 比较体液调节和神经调节 p57 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方式。 体液因子： 激素、组胺、某些气体分子（NO、CO）以及一些代谢产物（CO2）等产于体液调节的化学物质，主要是激素 范围： ①某些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 在人和高等动物体内，神经调节是最主要的调节方式 比较体液调节和神经调节 p57 实例：CO2调节呼吸作用 脑干化学 感受器 脑干呼吸中枢 脑干 颈动脉和主动脉化学感受器 肋间肌和膈肌 活动： 屏住呼吸一段时间后，呼吸运动会发生怎样的变化？你能解释这个现象吗？ 屏住呼吸，血液 中的CO2含量升高 刺激 脑干呼吸中枢 呼吸运动加强 排出多余CO2 应用： 临床上给患者输O2 时，往往采用含有5%左右的CO2的混合气体，以达到刺激呼吸中枢的目的 CO2 pH 比较项目 调节类型 神经调节 体液调节 地位 占主导作用 影响神经调节 作用途径 信号分子 反应速度 作用对象 效应器 靶细胞的受体（糖蛋白） 作用范围 作用时间 反射弧 体液运输 神经递质 激素、CO2等化学物质 迅速 较缓慢 准确、比较局限 较广泛 短暂 比较长 体液调节和神经调节的区别 问题1：体液调节为什么反应缓慢、作用范围广泛呢？ 体液运输 信号分子依靠体液 靶细胞及受体 反应较缓慢 作用范围广泛 问题2：神经调节为什么反应迅速、作用范围准确却局限呢？ 反射弧 兴奋传导速度快 神经元分布固定 反应迅速 作用范围准确但局限 思考：体液调节和神经调节，在调节生命活动时是各行其道、互不相干吗？ 体液调节和神经调节的区别 体液调节和神经调节的联系 ①部分内分泌腺可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作是神经调节的一个环节。例如，胰岛A细胞受下丘脑某区域（交感神经）支配分泌胰高血糖素。 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。例如，人在幼年时缺乏甲状腺激素会影响脑的发育;成年时，甲状腺激素分泌不足会使神经系统的兴奋性降低。 神经调节与体液调节相互协调，共同维持内环境的稳态 判断常考语句，澄清易混易错 （1）体液调节就是激素调节 （ 　　） （2）在紧张恐惧时，人体肾上腺素会在短时间内分泌增加，这一过程属于神经调节 （　 　） （3）肾上腺素随体液运输作用于人体，人表现为呼吸频率加快，心跳加速等，这一过程属于体液调节 （　 　） （4）当恐惧因素消除后，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 （　 　） （5）体液调节作用范围较广泛、作用时间较短 （　 　） （6）某些低等动物只有体液调节，没有神经调节 （　 　） 启动后，体液调节作用时间长 （实例1：体温的调节） （由于人体内部的温度不易测量，所以临床上通常用腋窝处测得的温度代表体温。此外，也可以用口腔、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？ 体温一般是指人体内部的温度。 1.人体体温的调节： （1）体温： 体温的调节 还记得血糖平衡的原理吗？ 动态 平衡 体温37℃左右 产热 散热 动态平衡 (2)体温恒定的原因： 人体产热和散热过程保持动态平衡的结果。 体温的调节 体温的调节 人体热量 产热 散热 代谢产热 皮肤 主要来源 主要器官 主要产热器官是骨骼肌 主要通过肝、脑等器官的活动提供热量 运动 辐射 传导 对流 蒸发 安静 以红外线等形式将热量传到外界 机体热量直接传给同它接触的物体 通过气体来交换热量 如汗液的蒸发 产热量 散热量 1.人体体温维持恒定的原因: 产热和散热过程保持动态平衡。 2.若产热多于散热，则体温______；若产热少于散热，则体温______. 升高 降低 3.外界温度低，机体产热多，散热也多；外界温度高时，机体产热少，散热也少。 只有恒温动物才会有体温调节机制，变温动物体温随环境变化而变化 如图表示某发烧病人体温测量记录图,BC段持续高烧: 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 2.体温调节方式 生理性调节 行为性调节 ——重要补充 ——基本方式 (本节主要讨论内容) 【检测】 体温的调节 人和高等动物皮肤中分布有感受温度变化的温度感受器，包括冷觉感受器和热觉感受器。 寒冷环境体温调节 炎热环境体温调节 冷觉感受器 热觉感受器 寒冷环境体温调节 增加产热，减少散热 寒冷刺激 冷觉感受器 热觉感受器 温度 感受器 (3)调节过程： 体温的调节 寒冷刺激 冷觉感受器 传入神经 下丘脑体温调节中枢 传出神经 减少散热 TRH 垂体 甲状腺 TSH 分泌甲状腺激素， 增加产热 增加产热 神经调节 体液调节 为主 大脑皮层 产生冷觉 多穿衣服 行为性调节 生理性调节 体温的调节 炎热刺激 下丘脑-体温调节中枢 皮肤热觉感受器 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 生理性调节 行为性调节 体温的调节 寒冷 散热加快 局部体温低于正常体温 冷觉感受器 下丘脑体温调节中枢 调节 皮肤血管收缩 汗腺分泌减少 骨骼肌战栗 甲状腺激素、肾上腺素分泌增多 散热减少 产热增加 产热=散热 炎热 散热减慢 局部体温高于正常体温 热觉感受器 下丘脑体温调节中枢 调节 皮肤血管舒张 汗腺分泌增加 肌肉和肝脏等产热减少 散热增加 产热=散热 产热减少 (立毛肌收缩） 炎热环境和寒冷环境的体温调节均由神经调节和体液调节共同完成 体温调节和神经调节的协调 体温调节和神经调节的协调 （1）调节方式：反馈调节和神经-体液调节 （2）温度感受器：热觉感受器和冷觉感受器，分布于皮肤、黏膜 （3）体温调节中枢：位于下丘脑 （4）体温感觉中枢：位于大脑皮层 神经-体液调节：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。 参与体温调节的激素有甲状腺激素和肾上腺素，他们之间为协同作用。 体温感受器的适宜刺激为“温度的变化”而非绝对温度。 人体调节体温的能力是有限的。 易错提醒 1、寒冷的环境中，机体通过各种途径减少散热，其产热量低于炎热环境 2、下丘脑是体温感觉中枢，调节机体产热和散热的动态平衡 3、某人发烧时，体温维持38.5℃，说明其产热量大于散热量 寒冷刺激 冷觉感受器 传入神经 下 丘 脑 体 温 调 节 中 枢 传出神经 TRH 垂体 甲状腺 TSH 分泌甲状腺激素， 增加产热 神经调节（为主) 体液调节 大脑皮层 产生冷觉 （行为性调节） （生理性调节） 炎热刺激 热觉感受器 传入神经 传出神经 增加散热 皮肤血管舒张，血流量增加，增加散热 汗腺分泌增加，增加散热 立毛肌舒张，增加散热 增加产热，减少散热 多穿衣服 （或行为性调节，减衣物） 小结 材料1：人体每天都要通过饮食摄取一定量的水和无机盐，同时也要排出一定量的水和无机盐。一般情况，人体摄入和排出的水和无机盐是保持平衡的。 实例2：渗透压调节之水的平衡调节 摄入的水量/mL 排出的水量/mL 来自饮水 1200 由肾排出（尿液） 1500 来自食物 1000 由皮肤排出（汗液） 500 来自代谢 300 由肺排出（呼吸） 400 由大肠排出（粪便） 100 共计 2500 共计 2500 水盐平衡的调节 水盐平衡的调节 ①水的来源（摄入量）和去向（排出量） 人体水平衡 摄入的水量 排出的水量 ≈ 饮水 食物中的水 代谢产生的水 肾 皮肤 肺 排尿（最主要途径） 排汗 呼吸 大肠 粪便 水盐平衡的调节 ②Na+的来源和排出 人体Na+平衡 摄入的Na+ 排出的Na+ ≈ 主要是食盐 肾 皮肤 排尿（最主要途径） 排汗 大肠 粪便 (1)渗透压调节包括水平衡和盐平衡的调节,主要是通过肾完成的。 (2)相关激素：抗利尿激素。 水盐平衡的调节 饮水不足、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 重吸收水分 尿量 细胞外液渗透压 下降 细胞外液渗透压 下降 减少 (-) (+) 刺激 (-) 释放 神经调节 注意： A.产生渴觉不算反射，到主动饮水才算反射 B.调节方式：神经-体液调节 C.存在负反馈调节 体液调节 水盐平衡的调节 水平衡调节中枢：_____________ 渴觉中枢：_____________ 渗透压感受器分布：________ 相关激素：________________ 产生、分泌部位： ； 释放部位： ； 靶器官： ； 作用： 。 作用结果：_____________________________ 下丘脑 大脑皮层 下丘脑 抗利尿激素 减少了尿量的排出，保留了体内的水分 神经分泌细胞 下丘脑 垂体后叶 抗利尿激素 毛细血管 下丘脑 垂体 肾小管、集合管 促进肾小管、集合管重吸收水分 抗 利 尿 激 素 某同学上学时，为减少上厕所的次数而很少喝水，你认为这种做法好吗？为什么？ 水盐平衡的调节 一般情况下，冬天人的尿较多，夏天人的尿较少。为什么会出现这种情况呢？ 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，故导致尿液量增加。 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。从水盐平衡调节示意图可以看出，当人意识到渴了，说明机体细胞外液渗透压已经升高，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。 水盐平衡的调节 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 水盐平衡的调节 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。 血钠平衡的调节 血钠升高 血钠降低 肾上腺皮质 醛固酮 肾小管、集合管重吸收Na+ (-) (+) (-) (+) 分泌 (-) (+) 注意：“+”表示促进，“-”表示抑制 水和无机盐平衡的意义 (1)水盐平衡异常的实例 ①当人剧烈运动、在高温条件下工作或患某些疾病时，会丢失大量的水和无机盐(主要是钠盐)，如果不及时补充，机体细胞外液渗透压就会下降进而出现面压下降、心率加快、四肢发冷等症状，严重时甚至昏迷 ②排尿过少，代谢废物不能及时随尿液排出体外，会引起中毒。 (2)水盐平衡的意义 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。 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。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。 血钠平衡的调节 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。长期食盐摄入不足，会导致细胞外液渗透压降低，影响细胞内外渗透压的平衡。 K+在维持细胞内液的渗透压上起决定性作用，还能维持心肌舒张，保持心肌正常兴奋等。 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。 血钠平衡的调节 水和无机盐的平衡，对于__________________起着非常重要的作用， 是人体各种生命活动___________的____________； 维持人体的稳态 正常进行 必要条件 水和无机盐平衡调节的意义p61 下丘脑在生命活动调节中的作用 下丘脑的部分细胞称为神经分泌细胞 既能传导神经冲动，又有分泌激素的功能，下丘脑集多种功能于一身 ①调节：血糖调节、体温调节、水盐平衡调节、内分泌调节 ②感受：渗透压感受器，可以感受内环境中渗透压的变化 ③分泌：分泌抗利尿激素等。 ④传导：将渗透压感受器产生的兴奋传导至大脑皮层，产生渴觉 生命活动的机理和途径 （1）神经调节---仅涉及“神经递质”这种信号分子 途径：完全依赖反射弧 举例：膝跳反射、缩手反射等。 刺激 神经 组织器官 （2）体液调节---涉及“激素”或其他化学物质 途径：化学物质通过体液运输调节靶细胞的活动 举例：高浓度血糖直接引起胰岛B细胞分泌胰岛素进行激素调节的过程等。 刺激 内分泌腺 组织器官 体液 （2）神经-体液调节---涉及“神经递质”和“激素”两类信号 途径：下丘脑-有关神经-内分泌腺-分泌激素-靶细胞 举例：寒冷环境中，下丘脑-肾上腺-肾上腺素-增加产热 刺激 内分泌腺 组织器官 神经 体液 体液调节与神经调节的联系p62 （1）不少内分泌腺________(例如下丘脑和垂体等)或________(例如甲状腺、肾上腺等)地受___________________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_______； 例如，肾上腺髓质受________神经支配，当其兴奋时，肾上腺髓质分泌____________等激素；它作用于靶细胞，使靶细胞产生相应的反应。 直接 间接 中枢神经系统 环节 交感 肾上腺素 体液调节与神经调节的联系p62 （2）内分泌腺分泌的激素也可以影响神经系统的______和______ 例如，如人在幼年时缺乏甲状腺激素，会影响________； 成年时，甲状腺分泌不足，会使神经系统的___________，表现为______、_________、___________等症状： 发育 功能 脑的发育 兴奋性降低 头晕 反应迟钝 记忆力减退 下丘脑 胰岛 B A 胰 岛 素 胰 高 血 糖 素 肾上腺髓质 肾 上 腺 素 调节血糖 TRH 垂体 甲状腺 甲状腺激素 骨骼肌 加快代谢 增加产热 皮肤血管 汗腺分泌 散热 调节体温 合成和分泌 垂体释放 抗 利 尿 激 素 肾小管和集合管重吸收水 调节水平衡 大脑皮层 产生渴觉 传出神经 传出神经 TSH 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 × ×  练习与应用 3.上有人说“春捂秋冻”有益健康； 也有人讲“知冷知热”不会生病。哪一种说法更有道理呢？ 均有一定道理。“春捂秋冻”有益健康的谚语，大意是春季适当缓减衣物，秋天适当缓增衣物，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。 练习与应用 4.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。请分析在这个例子中， 神经调节和体液调节的联系， 并解释这些应激反应的意义。 人体在恐惧、剧痛、失血等内外刺激下，支配内脏的交感神经活动占据优势，交感神经一方面使心跳加快，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。 练习与应用 5.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。 洄游鱼类从海水环境中移动到淡水中时面临的最重要的问题就是环境中的盐浓度发生剧烈变化，这会导致鱼的内、外环境的渗透压发生变化。河游鱼类通过各种系统的配合，调节水和盐的摄入或排出，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，它们会减少或停止饮水，减少离子的吸收和排出；通过分泌激素使肾小球滤过率增大，并减少肾小管对水的吸收，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，并利用离子主动转运系统，从低渗环境中吸收Na+和Cl-，从而维持体内较高的渗透压。 练习与应用 Lavf57.62.100 Lavf57.62.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 $$