3.3 神经调节和体液调节的关系-【爱上生物课】2024-2025学年高二生物上学期优质课件（人教版2019选择性必修1）

1 第3节 体液调节与 神经调节的关系 1 第3章 体液调节 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。 讨论： 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？ 过山车 一个方面，在重力加速度的影响下，全身的血液要进行重新分配；另一方面，虽然知道坐过山车是安全的，但不免还是有点担心，在这种状态下，内分泌系统分泌出肾上腺素等多种激素，使心跳和呼吸加快，血压上升。 紧握双拳、发出叫喊等与神经调节有关；心跳和呼吸加快等与激素调节有关 SZ-LWH SZ-LWH 情 境 导 入 SZ-LWH SZ-LWH 3 的体液调节与神经调节比较 (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)主要内容: 激素调节。 (3)其他化学物质: 组胺、某些气体分子(NO、CO等)以及一些代谢产物(如CO2)。 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 *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； 相关感受器 刺 激 1 体液调节 SZ-LWH SZ-LWH 一、体液调节与神经调节的比较 SZ-LWH SZ-LWH 3 (4)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。 SZ-LWH SZ-LWH 一、体液调节与神经调节的比较 SZ-LWH SZ-LWH 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 2 体液调节与神经调节的比较 SZ-LWH SZ-LWH 一、体液调节与神经调节的比较 SZ-LWH SZ-LWH 6 02 的体液调节与神经调节比较 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？ 6 体温一般是指人体内部的温度。 正常情况下，人的体温维持在 37℃左右。为什么？ SZ-LWH SZ-LWH 二、体温的调节 SZ-LWH SZ-LWH 一 小学数学题 请问如何保持水池中的液面高度不变？ 注水 排水 相同时间：注水量=排水量 来源 去路 建立稳态与平衡观 若为体温 若为血糖 1 体温恒定的实质（原因） 主要来源： 安静状态： 运动状态： 产热 散热 主要散热器官： 散热方式： 代谢产热 肝、脑等 骨骼肌 皮肤 传导 对流 辐射 蒸发 SZ-LWH SZ-LWH 二、体温的调节 SZ-LWH SZ-LWH 1 体温恒定的实质（原因） 主要来源： 安静状态： 运动状态： 产热 ＝ 散热 主要散热器官： 散热方式： 代谢产热 肝、脑等 骨骼肌 皮肤 传导 对流 辐射 蒸发 辐射 （如以红外线等形式将热量传到外界） 10 蒸发 （汗液的蒸发） 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） SZ-LWH SZ-LWH 二、体温的调节 SZ-LWH SZ-LWH 寒冷刺激 冷觉感受器 热觉感受器 温度 感受器 冷觉感受器 热觉感受器 增加产热，减少散热 寒冷环境 SZ-LWH SZ-LWH 二、体温的调节 SZ-LWH SZ-LWH 甲状腺激素 TSH TRH 寒冷刺激 垂 体 甲状腺 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 增添衣物 寒 冷 减少散热 （行为性调节） （生理性调节） SZ-LWH SZ-LWH 二、体温的调节 SZ-LWH SZ-LWH 甲状腺激素 TSH TRH 寒冷刺激 垂 体 甲状腺 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 增添衣物 减少散热 （行为性调节） （生理性调节） 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？ SZ-LWH SZ-LWH 二、体温的调节 SZ-LWH SZ-LWH 甲状腺激素 TSH TRH 寒冷刺激 垂 体 甲状腺 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 增添衣物 减少散热 （行为性调节） （生理性调节） 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。 神经-体液调节 SZ-LWH SZ-LWH 二、体温的调节 SZ-LWH SZ-LWH 增加散热，减少产热 炎热刺激 冷觉感受器 热觉感受器 炎热环境 SZ-LWH SZ-LWH 二、体温的调节 SZ-LWH SZ-LWH 炎热刺激 下丘脑-体温调节中枢 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 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 删减衣物 炎 热 增加散热 增加散热 （行为性调节） （生理性调节） SZ-LWH SZ-LWH 二、体温的调节 SZ-LWH SZ-LWH 人体调节体温的能力是有限的。体温过低或过高都会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，严重时会危及生命。 SZ-LWH SZ-LWH 二、体温的调节 SZ-LWH SZ-LWH 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 人体调节体温的能力是有一定限度的。 失温 SZ-LWH SZ-LWH 生活的联系 SZ-LWH SZ-LWH 实例1：体温的调节 （主动） 寒 冷 皮肤冷觉 感受器 皮肤血管 收缩 汗腺分泌 量减少 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 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 肾上腺等腺体的分泌 TRH 甲状腺 甲状腺激素分泌增多 垂体 TSH 协同作用 下丘脑 大脑皮层 非条件反射、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 归纳总结 SZ-LWH SZ-LWH 一 小学数学题 请问如何保持水池中的液面高度不变？ 注水 排水 相同时间：注水量=排水量 来源 去路 建立稳态与平衡观 若为体温 若为水 一 小学数学题 请问如何保持水池中的液面高度不变？ 注水 排水 相同时间：注水量=排水量 来源 去路 建立稳态与平衡观 若为无机盐 （主要） 中的水 产生的水 饮水 食物 代谢 1200 mL 1000 mL 300 mL 排出(主要) 通过呼气排出 排汗 排便 肾脏 1500 mL 500 mL 400 mL 100 mL 摄 入 量 ≈ 排 出 量 来源 去路 1 水平衡的调节 SZ-LWH SZ-LWH 三、水和无机盐平衡的调节 SZ-LWH SZ-LWH 尿液的形成过程 三 水和无机盐的平衡 肾单位 肾小体 肾小管 肾小球 肾小囊 （过滤血浆） （重吸收） 汉水丑生侯伟作品 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、部分无机盐等被重吸收 终 尿 （1.5升/天） （150升/天） （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 1 水平衡的调节 当摄入水分过多或不足时，机体怎么调节使其达到动态平衡呢？ SZ-LWH SZ-LWH 三、水和无机盐平衡的调节 SZ-LWH SZ-LWH 26 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 刺激 下丘脑 垂体 释放 抗利尿激素 肾小管、集合管 重吸收水 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 下 降 细 胞 外 液 渗 透 压 下 降 （+） (-) (-) 神经—体液调节 产生、分泌部位：下丘脑的神经分泌细胞 释放部位：垂体后叶 靶器官：肾脏（肾小管、集合管） 作用：促进肾小管、集合管重吸收水分。 抗利尿激素 下丘脑 大脑皮层 水调节中枢： 渴觉的形成部位： 调节方式： 1 水平衡的调节 SZ-LWH SZ-LWH 三、水和无机盐平衡的调节 SZ-LWH SZ-LWH 摄 入 量 ≈ 排 出 量 来源 去路 （主要） 食盐 几乎全部由小肠吸收 排尿(主要) 肾脏 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。 2 无机盐的平衡（以Na+为例） SZ-LWH SZ-LWH 三、水和无机盐平衡的调节 SZ-LWH SZ-LWH 产生、分泌部位：肾上腺皮质 靶器官：肾脏（肾小管、集合管） 作用：促进肾小管、集合管对Na+的吸收。 醛固酮 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。对维持稳态起重要作用，是人体各种生命活动正常进行的必要条件。 2 无机盐的平衡（以Na+为例） SZ-LWH SZ-LWH 三、水和无机盐平衡的调节 SZ-LWH SZ-LWH 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？ 在高温条件下剧烈运动时，都会丢失大量的水和无机盐（主要是钠盐）。细胞外液渗透压就会下降，会出现血压下降、心率加快、四肢发冷等症状，严重的甚至昏迷。 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”。 人体每昼夜有35～50g的代谢废物必须随500毫升以上尿液排出体外。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。 SZ-LWH SZ-LWH 生活的联系 SZ-LWH SZ-LWH 34 1、有人说，不要等渴了再喝水，你觉得这句话有道理吗？ 有道理，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；渗透压升高会引起一系列问题，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。 2、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。 SZ-LWH SZ-LWH 生活的联系 SZ-LWH SZ-LWH 3、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。 4、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？ 这种说法是相对而言的。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。 SZ-LWH SZ-LWH 生活的联系 SZ-LWH SZ-LWH 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。 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。 SZ-LWH SZ-LWH 生活的联系 SZ-LWH SZ-LWH 37 神经系统 内分泌系统 直接或间接地调节 在这种情况下，体液调节可以看作是神经调节的一个环节。 1 关系 资料1： SZ-LWH SZ-LWH 四. 体液调节与神经调节的协调 SZ-LWH SZ-LWH 37 38 神经系统 内分泌系统 直接或间接地调节 影响发育和功能 资料2：人在幼年时缺乏甲状腺激素，会影响脑的发育;成年时，甲状腺分泌不足，会使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。 1 关系 SZ-LWH SZ-LWH 四. 体液调节与神经调节的协调 SZ-LWH SZ-LWH 38 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 2 意义 SZ-LWH SZ-LWH 四. 体液调节与神经调节的协调 SZ-LWH SZ-LWH 下丘脑在生命活动调节中的作用 ⑴. 调节中枢：血糖、体温、水平衡的调节中枢。 ⑵. 分泌：抗利尿激素、促…激素释放激素 ⑶. 感受：渗透压感受器 ⑷. 传导：兴奋传到大脑，产生渴觉 下丘脑是内分泌系统的总枢纽，同时也受大脑皮层的调控。下丘脑的部分细胞既能传导神经冲动，又有分泌激素的功能。 归纳总结 SZ-LWH SZ-LWH 40 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 二、拓展应用 1. 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？ 【提示】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。 2. 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。 【答案】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。 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。 【提示】洄游鱼类从海水环境中移动到淡水中时而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。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，它们减少或停止饮水，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。 复习与提高 一、选择题 1. 对于高热不退的病人，可以采用一些辅助措施来降低体温。下列措施不恰当的是 （ ） A. 适当撤减衣服 B. 加盖棉被，增加排汗量 C. 用酒精棉球擦拭四肢等部位 D. 在额头上敷用冷水浸泡过的毛巾 B 2. 下图表示某雄性哺乳动物雄激素（睾酮）产生的调节过程，a〜e表示有关生理活动过程。下列相关叙述，不正确的是 （ ） A. 睾酮由睾丸产生，与下丘脑和垂体无关 B. 图中各激素只作用于有相关受体的细胞 C. a、b、c过程体现了睾酮分泌的分级调节 D. d和e过程体现了激素分泌的负反馈调节 A 3. X和Y是两种激素。X刺激Y的分泌，Y能够抑制分泌X的细胞的分泌活性。如果Y的水平下降，那么接下来立即发生的是 （ ） A. X的分泌减少 B. X的分泌增多 C. Y的分泌停止 D. X的分泌停止 4. 大面积烧伤的病人由于严重脱水，血钾含量升高，细胞外液渗透压升高，此时血液中（ ） A. 抗利尿激素浓度增加，醛固酮浓度降低 B. 抗利尿激素浓度降低，醛固酮浓度增加 C. 抗利尿激素浓度增加，醛固酮浓度增加 D. 抗利尿激素浓度降低，醛固酮浓度降低 B C 二、非选择题 1. 当你突然遇到一只大狗或一条蛇时，会感到毛骨悚然，甚至打寒颤、出冷汗。在上述过程中，自主神经系统中起主要作用的是__________，它使你的呼吸变得_______，心脏跳动_______，支气管_______ 。同时，你消化系统的各项功能将______,肝细胞中_________ 转化为葡萄糖加剧。因为皮肤毛细血管______，所以你吓得脸色苍白；打寒颤使产热 _______，同时汗腺分泌_______，为散热做准备。这一幕的细节储存进了__________ 里的某个区域，成为经验的一部分。 交感神经 加快 加快 扩张 下降 肝糖原 收缩 增加 加强 大脑皮层 2. 下图中的曲线分别表示两个人饭后血糖变化的情况。请分析该图回答：哪一条曲线是糖尿病患者的？为什么？ 【答案】红色曲线为糖尿病患者的血糖浓度变化曲线。 曲线反映饭后血糖浓度迅速大幅上升，大大超出了正常范围，几小时后血糖浓度仍在高位。曲线表明人体血糖调节能力不足。 3. 垂体和下丘脑发生病变都可引起甲状腺功能异常。现有甲、乙两人都表现为甲状腺激素水平低下，通过给两人注射适量的TRH，分别测定每个人注射前30 min和注射后30 min的TSH浓度来鉴别病变的部位是垂体还是下丘脑。测定结果如右表。 （1 ） 由上述结果可以推测甲、乙发生病变的部位分别是哪里？为什么？ 【答案】甲发生病变部位可能是下丘脑，TRH是下丘脑分泌的，当注射适量的TRH后，垂体分泌的TSH水平恢复至接近正常，表明垂体是正常的。乙发生病变的部位可能是垂体，因为适量注射TRH后，垂体分泌的TSH水平并未明显恢复。 3. 垂体和下丘脑发生病变都可引起甲状腺功能异常。现有甲、乙两人都表现为甲状腺激素水平低下，通过给两人注射适量的TRH，分别测定每个人注射前30 min和注射后30 min的TSH浓度来鉴别病变的部位是垂体还是下丘脑。测定结果如右表。 （2） 给小鼠注射TSH，会使下丘脑的TRH分泌减少。基于对甲状腺激素分泌分级调节的 认识，对此现象的解释有两种观点：观点1认为TSH直接对下丘脑进行反馈调节；观点2认为TSH通过促进甲状腺分泌甲状腺激素，甲状腺激素对下丘脑进行反馈调节。请你设计一实验，证明哪个观点是正确的。 ① 选取生长发育正常的小鼠分为甲、乙两组，分别测定它们的基础TRH分泌量。② 甲组小鼠，摘除垂体，适量注射甲状腺素，测定TRH分泌量。乙组小鼠，摘除甲状腺，适量注射TSH，测定TRH分泌量。 ③结果分析，如果仅是甲组TRH分泌量明显减少，表明甲状腺激素对下丘脑分泌TRH具有负反馈调节作用。如果仅是乙组TRH分泌量明显减少，则表明垂体分泌的TSH对下丘脑分泌TRH具有负反馈作用。如果甲、乙组TRH分泌量均明显减少，则表明TSH和甲状腺激素对TRH的分泌均具有负反馈调节作用。 体液调节与神经调节的协调 52 02 的体液调节与神经调节比较 带婴幼儿看病时，为什么要等他们停止哭闹几分钟之后，再给他们量体温呢？ 婴幼儿在哭闹时，情绪激动、挣扎等活动，会使血液循环加速、新陈代谢增强，从而导致机体产热增加。如果此时测量体温，体温会偏高，因此需要等他们停止哭闹几分钟后，再给他们量体温。 实例1：体温的调节 体液调节 52 FormatFactory : www.pcfreetime.com Lavf58.28.100 $$