第2章 第4节 体温稳定的调节(课件PPT)-【新课程学案】2024-2025学年高中生物选择性必修1 稳态与调节(苏教版2019)
2024-10-17
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教辅
资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 生物学 |
| 教材版本 | 高中生物学苏教版选择性必修1 稳态与调节 |
| 年级 | 高二 |
| 章节 | 第四节 体温稳定的调节 |
| 类型 | 课件 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-新授课 |
| 学年 | 2024-2025 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | PPTX |
| 文件大小 | 8.76 MB |
| 发布时间 | 2024-10-17 |
| 更新时间 | 2024-10-17 |
| 作者 | 山东一帆融媒教育科技有限公司 |
| 品牌系列 | 新课程学案·高中同步导学 |
| 审核时间 | 2024-10-17 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/48017234.html |
| 价格 | 6.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
第四节
体温稳定的调节
学习目标
1.说出人体热量的来源及产热和散热的主要器官。
2.阐明体温稳定的调节过程。
3.说明行为性体温调节和自主性体温调节的特点。
CONTENTS
目录
1
2
3
4
知识点(一) 产热和散热的平衡
知识点(二) 体温稳定的调节及行为性、
自主性体温调节
课堂小结与随堂训练
专题(三) 生命活动调节的不同途径及类型判断
5
课时跟踪检测
NO.1
知识点(一) 产热和散热的平衡
教材知识梳理
1.体温的含义及稳定机理
(1)概念:生理学把人的体温确定为_____的平均温度。人体的平均体温一般稳定在_______左右,__________最接近人的体核体温。
体核
37 ℃
直肠温度
(2)稳定机理:在体温调节机制的控制下,____________两个生理过程达到__________,如图:
产热和散热
动态平衡
代谢性
反射性
辐射
蒸发
2.人体的产热
糖类、脂肪和蛋白质
禁食
热能
所有器官
最低能量需求
内脏、肌肉和脑
肝
3.人体的散热
(1)主要散热部位:______。
(2)散热途径
①外界温度低于体表温度:主要通过_____、_____和_____等方式散热。
②外界温度等于或高于体表温度:主要通过汗液_____散热。
③其他散热途径:呼气、排尿、排便等。
皮肤
辐射
传导
对流
蒸发
(3)人体调节散热的方式
人体是通过调节皮肤的________来控制皮肤散热量的
炎热环境中 皮肤血管______,血流量_____,散热量_____
寒冷环境中 皮肤血管收缩,血流量______,散热量______;通过热量的__________系统,减少热量散失
血流量
舒张
增多
增加
减少
减少
逆流交换
层级训练评价
(一)澄清概念
1.判断下列叙述的正误
(1)人体在剧烈运动下产热大量增多,说明人体热量的主要来源是肌肉收缩。 ( )
(2)人的体温是恒定不变的。 ( )
(3)冬泳时通过反射活动引起皮肤毛细血管收缩。 ( )
×
×
√
(4)剧烈运动过程中,汗液的大量分泌是为了保持体温和渗透压的相对稳定。 ( )
(5)寒冷环境中产热过程增加的原因是散热过程较快。 ( )
(6)炎热环境中散热过程大于产热过程,寒冷环境中产热过程大于散热过程。 ( )
×
√
×
(二)落实知能
2.下列器官属于主要散热器官的是( )
A.甲状腺 B.垂体
C.皮肤 D.大脑
解析:人体散热的途径是毛细血管舒张和汗腺分泌增加,散热的主要器官是皮肤,C正确。
√
3.下列不利于人体散热的是 ( )
A.骨骼肌不自主战栗 B.皮肤血管舒张
C.汗腺分泌汗液增加 D.用酒精擦拭皮肤
解析:在寒冷环境下,人体骨骼肌会不自主战栗,增加产热,不利于人体散热,A符合题意;
在炎热环境下,人体皮肤血管舒张,汗腺分泌汗液增加,促进人体散热,B、C不符合题意;
酒精挥发时会带走人体的热量,故用酒精擦拭皮肤有利于人体散热,D不符合题意。
√
4.当内外环境变化使体温波动时,皮肤及机体内部的温度感受器将信息传入体温调节中枢,通过产热和散热反应,维持体温的相对稳定。回答下列问题:
(1)炎热环境下,皮肤中的________________兴奋,该兴奋传至下丘脑的体温调节中枢,进而增加散热;写出皮肤增加散热的两种方式:________________________________。
(2)机体产热和散热达到平衡时的温度即体温调定点,正常生理状态下人体体温调定点为 37 ℃。病原体感染后,机体体温升高并稳定在 38.5 ℃时,与正常状态相比,体温调定点__________(填“上移”“下移”或“不变”),机体产热量____________。
解析:(1)在炎热环境下,皮肤中的热感受器受到刺激后,将兴奋传递至下丘脑的体温调节中枢,进而增加散热;皮肤增加散热的方式:汗液分泌增加、皮肤血管舒张。
(2)分析题意可知,正常生理状态下人体体温调定点为37 ℃,病原体感染后,机体体温升高并稳定在38.5 ℃时,与正常状态相比,体温调定点上移,但机体产热量和散热量仍然相等,因此,产热量和散热量均增加。
答案:(1)热感受器 汗液分泌增加、皮肤血管舒张 (2)上移 增加
NO.2
知识点(二) 体温稳定的调节及行为性、自主性体温调节
教材知识梳理
1.体温稳定的调节
(1)调节方式:_____________调节。
(2)寒冷环境中的调节
神经—体液
下丘脑
减少
减弱
产热
(3)炎热环境中的调节
下丘脑
舒张
增加
增强
增加
2.发热
产热过多、散热过少
感染性
一定限度内
生理性
防御反应
抵抗
力增强
3.人体体温相对稳定的生理意义
(1)维持体温的相对稳定是人体生命活动正常进行的__________。
(2)当体温过低时,酶的活性_____,代谢速率变慢,生命活动受到影响;
(3)当体温过高时,酶的活性也会降低,甚至丧失,生命活动出现异常。
必要条件
降低
4.行为性体温调节和自主性体温调节
体温调节中枢
调节
产热和散热
自身调节
体温调节
自主性体温调节
共同维持
行为性
[微提醒]
有关体温调节中的几个易错点
(1)温度感受器感受的刺激是温度的变化,而非绝对温度。
(2)寒冷环境中比炎热环境中散热更快、更多。寒冷环境中机体代谢旺盛,产热也增加,以维持体温的稳定。
(3)在发高烧时,人体的产热不一定大于散热,除非病人的体温在持续升高,如果体温保持不变,则产热就等于散热。
(4)体温调节中枢位于“下丘脑”;体温感觉中枢位于“大脑皮层”;温度感受器是感受温度变化的“感觉神经末梢”,它不只分布在皮肤,还广泛分布在黏膜及内脏器官中。
核心要点点拨
图解体温调节的过程
说明:①调节方式:神经—体液调节。
②温度感受器:热感受器和冷感受器,分布于皮肤、黏膜和内脏等。
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。
经典案例探究
[典例] 调定点学说认为,人体内存在体温调定点,即体温于稳定状态时下丘脑体温调节中枢预设的一个温度值,正常条件下人体体温调定点为37 ℃。正常人体感染病毒会导致体温调定点上升,引起发热,发热过程分为体温上升期、高温持续期和体温下降期,如图为体温上升期机体体温调节过程示意图。
(1)体温上升期,人体产热量______ (填“大于”“小于”或“等于”)散热量;高温持续期,人体产热量______ (填“大于”“小于”或“等于”)散热量;体温下降期,人体产热量______ (填“大于”“小于”或“等于”)散热量。
(2)体温调定点上调至38.5 ℃时,正常体温相当于______ (填“寒冷”或“炎热”)刺激,此时人体会在__________产生相应感觉。
大于
等于
小于
寒冷
大脑皮层
(3)研究人员对运动员运动前后的体温变化进行研究,结果如下图所示。下列说法正确的是__________。(填编号)
A.运动前体温的维持不需要下丘脑参与
B.运动中机体产热量增加,散热量减少
C.运动终止时感受器继续向中枢传递体温高的信息
D.运动后汗腺的分泌活动先减弱后增强
√
[解析] 下丘脑中有体温调节中枢,因此任何时期的体温调节均与下丘脑有关,A错误;
运动中机体体温升高,产热量增加,但散热量并未减少,B错误;
运动结束时,体温较高,感受器继续向中枢传递体温高的信息,继而恢复运动前体温,因此运动后汗腺的分泌活动先增强后减弱,C正确,D错误。
[方法规律]
巧用数字“三二一”归纳理解体温调节
层级训练评价
(一)澄清概念
1.判断下列叙述的正误
(1)在寒冷环境中,肾上腺和甲状腺分泌的激素都会增加进而促进细胞代谢。 ( )
(2)高等动物都具有自主性体温调节功能。 ( )
(3)体温感觉中枢在下丘脑,调节机体产热和散热的动态平衡。 ( )
√
×
×
(4)某人发高烧时,体温维持在38.5 ℃,说明其机体产热量大于散热量。 ( )
(5)体温受神经和体液的双重调节。 ( )
(6)恒温动物和变温动物都具有一定的行为性体温调节能力。 ( )
(7)人类区别于变温动物的主要特征是具备行为性体温调节功能。( )
×
√
√
×
(二)落实知能
2.下列关于人体体温的说法不正确的是( )
A.体温的调节也是人体稳态调节的一部分
B.体温因年龄、性别等不同而存在微小的差异
C.体温过高时可采用物理降温或药物降温
D.在寒冷环境中人体能通过调节增加代谢产热而升高体温
√
解析:温度是内环境的理化性质之一,体温的调节也是人体稳态调节的一部分,A正确;
正常情况下,不同人的体温,会因年龄、性别等的不同而存在着微小的差异,B正确;
体温过高时可采用物理降温或药物降温,C正确;
在寒冷环境中人体能通过调节增加代谢产热而维持体温的相对稳定,D错误。
3.(2024·连云港检测)马拉松是全球最受欢迎的健身运动之一。下列相关叙述错误的是( )
A.运动员在跑步过程中,机体产热量等于散热量,体温保持相对稳定
B.在比赛过程中,人体主要是从分解有机物产生乳酸的过程中获得能量
C.极端恶劣天气下,马拉松运动员失温现象是由于热量迅速流失导致的
D.运动员大量出汗会引起机体分泌的抗利尿激素和醛固酮增多,可防止出现水与电解质的失衡
√
解析:体温相对稳定的原理是机体产热量等于散热量,运动员在跑步过程中,体温保持相对稳定,推测此时机体产热量等于散热量,A正确;
在比赛过程中,人体主要是通过有氧呼吸分解有机物获得能量,B错误;
失温一般指人体热量流失大于热量补给,极端恶劣天气下,马拉松运动员失温现象是由于热量迅速流失导致的,C正确;
运动员大量出汗,部分无机盐随汗液流失,细胞外液的渗透压升高,刺激下丘脑渗透压感受器,通过下丘脑的调节,使抗利尿激素和醛固酮分泌增加,促进肾小管和集合管对水分及钠离子的重吸收,防止出现水与电解质的失衡,D正确。
4.下图表示寒冷环境中的体温调节过程。下列相关叙述正确的是( )
A.感受外界环境温度变化的感受器和体温调节中枢都位于下丘脑
B.甲的含义是汗腺的分泌量减少,皮肤血管舒张
C.如果乙表示激素的作用,则主要是甲状腺激素和肾上腺素
D.如果丙表示相关骨骼肌的活动,则通过战栗增加无氧呼吸的强度
√
解析:感受外界环境温度变化的感受器存在于皮肤等,A错误;
甲过程要减少散热,因此甲可表示汗腺分泌减少和毛细血管收缩,B错误;
寒冷条件下,乙过程要增加产热,因此乙可表示甲状腺激素和肾上腺素分泌增加,从而使产热增加,C正确;
骨骼肌战栗时增加有氧呼吸的强度,而不是无氧呼吸,D错误。
(三)迁移应用
5.“春捂秋冻,不生杂病”是我国古人总结下来的一句养生谚语。其中蕴含的生物学道理与人体体温调节密切相关,如果体温太高或太低,都会使人体生理功能受到损害。请回答下列相关问题:
(1)“春捂”时人体散热________(填“大于”“小于”或“等于”)产热,______(填“会”或“不会”)使人体体温升高,而且还能帮助人们抵御初春时乍暖还寒气温变化大的节气特点。
(2)春秋季感冒多发,感冒引起的体温升高、持续发热均会使体液减少,出现口渴等缺水症状,此时我们就会有主动饮水的行为,为减轻缺水症状,会有多种信息分子参与人体水平衡的调节,如抗利尿激素和______________等。对于健康的机体而言,轻微的缺水状态下内环境中抗利尿激素浓度仍保持相对稳定,这是因为当人体饮水不足时,血液中抗利尿激素的浓度会________,其中抗利尿激素是由______________分泌的,并由____________释放,作用于______________,使得水分的重吸收增加,但由于负反馈调节的存在,血液中抗利尿激素的浓度依然能保持相对稳定。
(3)“秋冻”的感觉是在________________形成的。在寒冷的环境中,人体会通过神经调节和体液调节来维持体温的相对稳定,该过程中体内________________的分泌量增加,代谢增强,产热增加。
(4)“秋冻”也要因人而异。患有心脑血管疾病的老年人,是不适宜“秋冻”的。这是因为深秋季节气温变化大,这种变化多端的天气会使人的皮肤、皮下组织血管________,周围血管阻力增大,导致血压______。严重时还会导致冠心病患者发生心绞痛、心肌梗塞等症状,甚至还会使血管脆裂发生中风,引起偏瘫,甚至危及生命。
解析:(1)人体体温调节中枢位于下丘脑,人体体温相对稳定的原因是机体产热与散热相等。由于机体自身调节,“春捂”时人体散热等于产热,不会使人体体温升高。
(2)春秋季感冒多发,感冒引起的体温升高、持续发热均会使体液减少,出现口渴等缺水症状,此时就会有主动饮水的行为,为减轻缺水症状,神经递质和抗利尿激素等多种信息分子参与人体水平衡的调节。
当人体饮水不足时,细胞外液渗透压升高,下丘脑合成分泌、垂体释放的抗利尿激素会增加,作用于肾小管和集合管,促进其对水分的重吸收,但由于负反馈调节的存在,血液中抗利尿激素的浓度依然能保持相对稳定。
(3)所有的感觉都是在大脑皮层产生的。在寒冷的环境中,人体能通过神经调节和体液调节,使肾上腺素和甲状腺激素分泌增多,促进细胞代谢加强,增加产热量。
(4)寒冷时,通过神经调节使皮肤毛细血管收缩,减少散热,此时周围血管阻力增大,可能导致血压升高。
答案:(1)等于 不会 (2)神经递质 升高 下丘脑(神经分泌细胞) 垂体 肾小管和集合管 (3)大脑皮层 甲状腺激素和肾上腺素 (4)收缩 升高
专题(三) 生命活动调节的不同
途径及类型判断
NO.3
神经调节 模型
特点 完全依赖反射弧完成,仅涉及“神经递质”这种信号分子
实例 膝跳反射、缩手反射等
体液调节 模型
特点 涉及“激素”或其他化学物质
实例 人进食后血糖升高,引起胰岛B细胞分泌胰岛素,使血糖降低
神
经
—
液
调
节 特点 既有神经系统调节,又有相关激素或其他化学物质的参与,涉及“神经递质”与“激素”两类信号分子
模型Ⅰ
实例 血糖降低,下丘脑通过有关神经使胰岛A细胞分泌胰高血糖素,使血糖升高
模型Ⅱ
实例 日照长短变化刺激鸟类的神经系统,下丘脑分泌促性腺激素释放激素作用于垂体,垂体分泌促性腺激素作用于性腺,性腺分泌的性激素增加,促使鸟类产卵
续表
[典例] 下面表示人体生命活动调节机制的模式图,有关叙述正确的是( )
A.若该图表示反射弧,兴奋都是以局部电流的形式传导的
B.若该图表示突触的结构,则图中的b代表突触后膜
C.若该图表示甲状腺激素分泌的分级调节,则d代表促甲状腺激素
D.若该图表示人体内水盐平衡的调节,则a表示下丘脑,下丘脑渗透压感受器感受渗透压的变化,分泌d(抗利尿激素),并由b(垂体后叶)释放,通过e(体液)运输后,作用于靶器官c(肾小管和集合管)。
√
[解析] 若该图表示反射弧,兴奋在神经纤维上以局部电流(电信号)的形式传导,在神经元间以电信号→化学信号→电信号的形式传递,A错误;
若该图表示突触的结构,则图中的b代表突触间隙,B错误;
若该图表示甲状腺激素分泌的分级调节,则d代表促甲状腺激素释放激素,C错误。
[思维建模]
人体生命活动调节模式图分析
(1)若该图为反射弧的结构模式图,则a、b、c、d、e分别表示感受器、传入神经、神经中枢、传出神经、效应器。
(2)若该图表示甲状腺激素分泌的分级调节,则a、b、c、d、e分别表示下丘脑、促甲状腺激素释放激素、垂体、促甲状腺激素、甲状腺。
(3)若该图表示人体内水盐平衡的调节,则a表示下丘脑,下丘脑渗透压感受器感受渗透压的变化,分泌b(抗利尿激素),并由c(垂体后叶)释放,通过d(体液)运输后,作用于靶器官e(肾小管和集合管)。
(4)若该图表示血糖的神经调节途径,则a表示下丘脑,b、c、d、e分别表示有关神经、胰岛、胰岛素(或胰高血糖素)、靶器官或靶细胞。
(5)若该图表示细胞中遗传信息传递的过程,则a、c、e分别代表DNA、RNA、多肽链(蛋白质),b、d分别代表转录和翻译。
微专题提能练
1.褪黑素是由哺乳动物和人的松果体产生的激素,它能缩短入睡时间、延长睡眠时间,从而起到调整睡眠的作用。褪黑素的分泌调节过程如下图所示,下列说法正确的是( )
A.褪黑素分泌的调节方式为神经—体液调节
B.该过程体现了激素的分级调节
C.在黑暗环境中有助于缩短入睡时间,延长睡眠时间
D.下丘脑上有神经递质、TSH、褪黑素的特异性受体
解析:视网膜为感受器,视网膜感受暗信号后,作用于下丘脑,通过传出神经,支配松果体分泌褪黑素,该调节方式为神经调节,A错误;
√
分级调节是一种分层控制的方式,如下丘脑能够控制垂体,再由垂体控制相关腺体,本题中下丘脑直接控制松果体,不能体现激素的分级调节,B错误;
黑暗环境可以增加褪黑素的分泌量,有助于缩短入睡时间,延长睡眠时间,C正确;
下丘脑上有神经递质、褪黑素的特异性受体,但没有TSH(促甲状腺激素)的特异性受体,D错误。
2.如图①~④表示甲刺激所引起的调节过程,乙表示参与调节的重要结构,下列有关叙述不正确的是( )
A.图中乙表示下丘脑,②过程中的促甲状腺激素释放激素的运输主要通过血液循环实现
B.若甲刺激为血糖浓度升高,则“甲刺激→乙→胰岛”过程属于神经调节
C.若甲刺激为寒冷条件,则“甲刺激→乙→垂体→甲状腺”过程中存在分级调节
D.若甲刺激为食物过咸,则在乙处产生渴觉,且垂体释放抗利尿激素增多
√
解析:乙为下丘脑,若甲刺激为食物过咸,在大脑皮层产生渴觉,且垂体释放抗利尿激素增多,D错误。
3.动脉血压是指动脉血管内的血液对单位面积血管壁的侧压力。下图是血压降低时人体的主要调节过程,据图可知下列相关叙述不正确的是( )
A.高血压患者的饮食不宜过咸
B.血压调节的方式是神经—体液调节
C.血压调控过程中存在分级调节,这种调节方式使血压调节更加有条不紊
D.血压低的人常常出现体表温度偏低,这种现象可能与小动脉血管收缩有关
√
解析:饮食过咸会导致血浆渗透压升高,导致血液量增多,增大血液对单位面积血管壁的侧压力,使高血压现象更为严重,因此高血压患者的饮食不宜过咸,A正确;
据图可知,血压调节的方式是神经—体液调节,B正确;
分级调节是一种分级控制方式,题图中血压调控过程中没有体现出分级调节,C错误;
血压低的人,小动脉血管内的血液对单位面积血管壁的侧压力较低,小动脉血管收缩较弱,血流量较少,通过皮肤散热减少,在一定程度上可以导致体表温度偏低,D正确。
4.[多选]下图为人体的生命活动调节示意图,下列有关叙述,能正确地描述其调节过程的是( )
A.水盐平衡调节的过程可通过A→B→C→D→E来实现,属于神经调节
B.血糖平衡调节的过程可以通过C→D→E来实现,属于体液调节
C.当人的手被针扎时,其调节过程可能通过A→B→E来实现,属于神经调节
D.若该图表示体温调节过程,则体温调节属于神经—体液调节
√
√
√
解析:水盐平衡调节属于神经—体液调节过程,调节的过程可通过A→B→C→D→E来实现,下丘脑是水盐平衡的调节中枢,通过抗利尿激素作用于靶器官,A错误;
血糖调节首先是血糖浓度变化刺激胰岛细胞分泌相应激素,激素作用于靶器官,发挥作用,也就是C→D→E来实现,属于体液调节,B正确;
人手被针扎时,皮肤感受器把信息传递给大脑皮层,大脑皮层再把信息综合处理,形成新的信息作用到皮肤肌肉,把手缩回,属于神经调节,通过A→B→E实现,C正确;
体温调节是首先外界温度变化被温度感受器感受到,通过传入神经传到下丘脑体温调节中枢,然后通过传出神经作用到下丘脑分泌部位,释放促甲状腺激素释放激素,促甲状腺激素释放激素作用于垂体释放促甲状腺激素,促甲状腺激素作用于甲状腺释放甲状腺激素,属于神经—体液调节,通过A→B→C→D→E来实现,D正确。
5.(2023·全国乙卷)人体心脏和肾上腺所受神经支配的方式如图所示。回答下列问题。
(1)神经元未兴奋时,神经元细胞膜两侧可测得静息电位。静息电位产生和维持的主要原因是_______________________________。
(2)当动脉血压降低时,压力感受器将信息由传入神经传到神经中枢,通过通路A和通路B使心跳加快。在上述反射活动中,效应器有________________________________。通路A中,神经末梢释放的可作用于效应器并使其兴奋的神经递质是____________。
(3)经过通路B调节心血管活动的调节方式有_________________。
解析:(1)在未受到刺激时,神经纤维处于静息状态。此时,神经细胞膜主要对K+有通透性,造成K+外流,使膜外阳离子浓度高于膜内,这是大多数神经细胞产生和维持静息电位的主要原因。
(2)效应器是指传出神经末梢和它所支配的肌肉或腺体等。据图分析,当动脉血压降低时,压力感受器将信息由传入神经传到神经中枢,通过通路A和通路B使心跳加快,通路A中的效应器是传出神经末梢和它所支配的心脏,而通路B中的效应器为传出神经末梢和它所支配的肾上腺。通路A中,神经末梢释放的可作用于效应器并使其兴奋的神经递质是去甲肾上腺素。
(3)在通路B中,神经中枢通过相关神经支配肾上腺分泌肾上腺素,肾上腺素通过血液运输作用于心脏,从而使心跳加快,在该过程中既有神经调节,又有体液(激素)调节。
答案:(1)静息时,神经细胞膜主要对K+有通透性,造成K+外流,使膜外阳离子浓度高于膜内 (2)传出神经末梢和它所支配的心脏和肾上腺 去甲肾上腺素 (3)神经调节、体液(激素)调节
课堂小结与随堂训练
一、知识体系构建
二、关键语句必背
1.人体热量主要由糖类、脂肪和蛋白质等有机物在细胞代谢时产生。基础状态下主要的产热器官是内脏、肌肉和脑等。
2.人体主要散热部位是皮肤,通过辐射、传导和对流等方式将热量发散到外界。
3.人类或其他恒温动物区别于变温动物的主要特征是具备自主性体温调节功能。
4.体温的相对稳定取决于产热和散热的动态平衡。
5.体温调节中枢在下丘脑,在寒冷时除了调节皮肤、汗腺等减少散热,还能调节骨骼肌不自主战栗、促进甲状腺激素、肾上腺素等的分泌增加产热。在炎热环境中,人体皮肤血管舒张,汗腺分泌增强,散热增加。
三、素养好题训练
1.老年人对温度变化的敏感性降低,机体不能及时将环境温度变化信号传至体温调节中枢,导致不能快速进行体温调节,容易出现“低体温症”。下列相关说法正确的是( )
A.热感受器和冷感受器只分布于皮肤中
B.老年人机体对温度变化的反应较慢可能与神经细胞的衰老有关
C.冷感受器受到刺激后,体温调节中枢通过相关神经使血管舒张
D.由于对环境温度变化反应迟钝,老年人对高温、低温环境的适应能力更强
√
解析:皮肤、黏膜和内脏中都分布有热感受器和冷感受器,A错误;
老年人的机体对温度变化的反应变慢,可能是因为神经细胞衰老,传导(递)兴奋的速度降低,B正确;
冷感受器受到刺激后产生兴奋,将兴奋传至体温调节中枢,通过神经中枢的分析、综合,再使相关神经兴奋,进而引起皮肤血管收缩,C错误;
老年人的机体不能及时根据环境温度的变化调节体温,与年轻人相比,对高温、低温环境的适应能力更弱,D错误。
2.一般来说轻微的失温症可能会使人发抖,甚至会意识模糊;中度失温症时发抖的现象反而会消失,但是会导致精神错乱变得严重;重度失温症时会发生反常脱衣现象,这种现象可能是因为快要冻死的人的体温中枢神经麻痹,导致这些人出现了热感,所以会不自觉地脱衣服。下列叙述错误的是( )
A.人体产热量小于散热量导致失温症的发生
B.与常温环境相比,正常人在0 ℃寒冷环境中产热量更大
C.重度失温者下丘脑的体温调节和感觉功能均异常
D.人体生理调节能力的有限性告诫我们要敬畏自然
√
解析:机体体温保持相对稳定的原因是机体的产热量等于散热量,失温症是因为机体散热量明显大于产热量所致体温降低的现象,A正确;
与常温环境相比,正常人在0 ℃寒冷环境中散热量更大,此时由于体温调节的作用,机体的产热量增大以维持与散热量的平衡,以维持体温的相对稳定,即人体在寒冷环境中产热量更大,B正确;
重度失温症时会发生反常脱衣现象,据此可推测,下丘脑的体温调节功能异常,但感觉的形成在大脑皮层,C错误;
失温症的发生说明人体生理调节能力是有限的,同时告诫我们要敬畏自然,要尊重自然发生和发展的规律,避免生态平衡在人为作用下被打破,D正确。
3.如图表示冷空气过境前后心脑血管疾病患者(病例组)与健康人(对照组)体内三种物质含量的变化。这三种物质均可以加速心脏跳动、增强心脏收缩、促进小动脉和静脉收缩使人体应对寒冷环境。下列说法正确的是( )
A.三种物质均可以作为神经递质释放到内环境中
B.病例组的多巴胺对气温降低的反应最不敏感
C.健康人的肾上腺素完全不参与应对寒冷环境
D.极寒天气会有利于心脑血管疾病患者的生存
√
解析:这三种物质均可作为神经递质,释放到内环境(组织液)中,作用于突触后膜,A正确;
根据图中信息,病例组的多巴胺含量在冷空气过境前后变化最大,对气温变化的反应最敏感,B错误;
根据对照组可知,健康人的肾上腺素含量在过境前后差别不大,但在过境中含量有升高,而且肾上腺素也能促进细胞代谢产热,故健康人的肾上腺素也会参与应对寒冷环境,C错误;
这几种物质可以加速心脏跳动、增强心脏收缩、促进小动脉和静脉收缩,因此极寒天气会导致心脑血管疾病患者血压升高、病情加重,不有利于心脑血管疾病患者的生存,D错误。
4.“体温调定点学说”认为,体温调节有类似恒温器的调节机制,恒温动物有一确定的调定点数值(如人类的体温为37 ℃),如果体温偏离这个数值,则通过反馈机制将信息送回调节中枢,对产热或散热活动加以调节,以维持体温的恒定。下列有关体温调节的叙述,正确的是( )
A.人体的体温调节中枢位于大脑皮层
B.寒冷环境中,机体冷感受器的兴奋性增强
C.人体的体温调节通过神经调节完成,不需要体液调节参与
D.人体发热使体温维持在39 ℃时,产热量大于散热量
√
解析:体温调节的神经中枢位于下丘脑,A错误;
寒冷环境中,机体冷感受器的兴奋性增强,B正确;
人体的体温主要通过神经调节完成,同时需要体液调节参与,C错误;
人体发热使体温维持在39 ℃时,产热量约等于散热量,D错误。
5.下图表示某人一段时间的体温变化曲线,导致AB段和BC段体温变化的原因最有可能的是( )
A.发热和寒颤
B.剧烈运动和出汗增加
C.剧烈运动和皮肤毛细血管收缩
D.提高环境温度和寒颤
√
解析:寒冷刺激下打寒颤能增加产热,但一般不会导致体温高于正常值,A错误;
剧烈运动时,产热量增加,导致体温上升,此时,机体出汗增加,散热可以导致体温降低,B正确;
剧烈运动时,产热量增加,导致体温上升,而此时机体调节的结果应该是增加散热,机体表现为毛细血管舒张,散热增加,随后机体体温正常,C错误;
若为提高环境温度条件下,则可能引起体温上升,但不会导致机体寒颤,D错误。
6.研究人员以大白鼠为实验材料,研究动物在寒冷条件下生命活动的调节过程如图所示,回答下列问题:
注:甲、乙、丙代表不同的激素。
(1)长爪沙鼠的温度感受器受寒冷刺激产生兴奋时,该部位细胞质膜内侧的电位变化是____________。当相应的神经冲动传至下丘脑后,通过__________________调节,从而使皮肤毛细血管____________,肌肉和肝脏等产热______(填“增多”“减少”或“不变”)。
(2)乙的名称是________________,丙对垂体和下丘脑的活动起______________作用,该调节方式称为______________调节。
(3)为研究影响促甲状腺激素(TSH)分泌的因素,研究者从刚宰杀的大白鼠体内分离出新鲜的下丘脑和垂体,然后将这些结构单独或一起培养于含有或不含有甲状腺激素的培养基中,培养后测定培养基内TSH 的浓度,结果如下:
①实验中 A 瓶作为空白对照,目的是________________________。
②据图分析实验结果:D 瓶与A、C 瓶比较说明____________。
解析:(1)长爪沙鼠的温度感受器受寒冷刺激产生兴奋时,意味着感受器部位膜电位表现为外负内正的动作电位,此时膜内侧的电位变化表现为由负变为正;
当相应的神经冲动传至下丘脑后,下丘脑中的体温调节中枢通过使交感神经紧张性增强,引起皮肤毛细血管收缩,血流量减少,血流速度加快,从而减少散热,该变化是通过神经调节实现的,同时下丘脑的神经分泌细胞能合成并分泌促甲状腺激素释放激素,促进垂体分泌促甲状腺激素,进而促进甲状腺分泌甲状腺激素,该激素能促进肌肉和肝脏的代谢活动,进而使产热增多,即最终通过神经—体液调节维持了产热和散热的平衡,维持体温的相对恒定。
(2)乙表示垂体分泌的促甲状腺激素,丙表示甲状腺激素,高浓度的甲状腺激素对垂体和下丘脑活动起抑制作用, 此调节方式为负反馈调节。
(3)A 瓶只有培养基,起空白对照作用,目的是确定培养基中没有TSH,排除培养基对实验结果的影响。D 瓶与A、C瓶的实验结果比较说明甲状腺激素能够抑制垂体分泌TSH。
答案:(1)由负变为正 神经—体液 收缩 增多 (2)促甲状腺激素 抑制 (负)反馈 (3)①确定培养基中没有TSH,排除培养基对实验结果的影响 ②甲状腺激素能抑制垂体分泌TSH
课时跟踪检测
NO.5
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A级——基础综合练
1.在炎热的夏季和寒冷的冬季,健康人体的产热量和散热量的变化是( )
A.夏季的产热量大于散热量
B.夏季的产热量小于散热量
C.冬季的产热量小于散热量
D.不论冬季还是夏季,产热量都等于散热量
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解析:无论在炎热的夏季还是寒冷的冬季,正常人体体温都维持在37 ℃左右,即夏季和冬季的产热量都等于散热量,D正确。
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2.寒冷环境中,很多人会表现出面色苍白、全身颤抖,下列分析正确的是( )
A.面色苍白与皮肤血管舒张有关
B.全身颤抖与神经调节无关
C.甲状腺激素分泌减少以减少散热
D.肾上腺素分泌增加以增加产热
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解析:皮肤毛细血管收缩减少血流量,减少热量的散失,因此面色苍白与皮肤血管收缩有关,A错误;
全身颤抖是由于交感神经兴奋,使得骨骼肌收缩,有利于加快产热,B错误;
寒冷环境中,甲状腺激素和肾上腺素分泌增加,促进细胞代谢,进而增加产热,C错误,D正确。
3.下列关于体温调节的叙述错误的是( )
A.体温调节中枢位于下丘脑
B.人体的体温是一个恒定值
C.人体热量来源以骨骼肌和肝脏产热为主
D.体温调节是神经调节和体液调节共同作用的
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解析:人体体温调节中枢位于下丘脑,A正确;
人体的体温不是一个恒定值,在一定范围内波动,维持相对稳定,B错误;
人体热量来源以骨骼肌(运动状态下)和肝脏(安静状态)产热为主,C正确;
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体温调节过程中既有下丘脑参与的神经调节,也有甲状腺激素等参与的激素调节,故体温调节是神经调节和体液调节共同作用的,D正确。
4.温度感受器接受人体内外环境温度变化的刺激,通过体温调节中枢的活动,能使内分泌腺、骨骼肌、皮肤毛细血管和汗腺等组织器官活动发生改变,使产热和散热保持平衡。下列说法正确的是( )
A.感受冷刺激和热刺激的是同一种温度感受器
B.支配皮肤血管和骨骼肌的传出神经类型不同
C.甲状腺激素和肾上腺素分泌的调节均受大脑皮层的体温调节中枢调控
D.寒冷条件下,蒸发散热减少,辐射、对流和传导散热也减少
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解析:感受冷刺激的是冷感受器,感受热刺激的是热感受器,A错误;
支配皮肤血管的传出神经会引起皮肤毛细血管收缩(感受冷刺激的结果)或舒张(感受热刺激的结果),支配骨骼肌的传出神经会引起骨骼肌不自主战栗,二者有差异,B正确;
人体体温调节中枢位于下丘脑,C错误;
寒冷条件下,由于人体体温调节导致汗液分泌量减少,因而通过蒸发散热减少,而辐射、对流和传导散热与温差有关,在寒冷条件下,人体与外界的温差变大,此时人体通过辐射、对流和传导方式散失的热量增多,D错误。
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5.热射病是高温相关急症中最严重的情况,即重症中暑,是由于长时间处于高温、高湿环境中导致身体调节功能失衡而引起。下列有关说法正确的是( )
A.高温、高湿环境,机体毛细血管收缩,散热减少
B.炎热环境,机体体温调节方式只有神经调节
C.寒冷环境,机体体温调节方式为神经—体液调节
D.寒冷环境,下丘脑体温调节中枢兴奋,产生冷觉
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解析:高温、高湿环境,在神经调节下,机体毛细血管舒张、汗液分泌增多,散热增多,A错误;
炎热环境,机体体温调节方式既有神经调节,也有体液调节,此时肾上腺素分泌增多,应对高热的应激,B错误;
寒冷环境,在神经调节下,机体毛细血管收缩、汗腺分泌减少,在体液调节下,甲状腺激素分泌增多,C正确;
寒冷环境,下丘脑体温调节中枢兴奋,同时将兴奋传到大脑皮层,产生冷觉,D错误。
6.如图表示一段时间内,人体皮肤血流量变化曲线,下列相关叙述不正确的是( )
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A.若①为25 ℃条件,则②可能为0 ℃环境
B.在时间②内,人体可通过骨骼肌不自主战栗来增加产热
C.在时间②内,体内酶的活性比时间①③低
D.在时间②内,皮肤血管收缩是非条件反射
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解析:①→②的过程中,血流量减少,说明人体进入寒冷环境中,A正确;
在寒冷环境中,人体可通过骨骼肌不自主战栗来增加产热,B正确;
由于人是恒温动物,则在时间①②③中酶的活性基本不变,C错误;
寒冷环境中,皮肤血管收缩属于非条件反射,D正确。
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7.寒冷条件下,布氏田鼠褐色脂肪组织细胞有氧呼吸分解脂肪的调节过程如下图(此时,线粒体内膜上[H]与O2正常结合形成水,但ATP合成受阻)。下列相关叙述错误的是( )
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A.过程②存在分级调节,需要垂体的参与
B.过程④发挥作用的信号分子为神经递质
C.布氏田鼠主要通过过程①②③快速地适应低温环境
D.该过程ATP合成受阻有助于布氏田鼠维持体温稳定
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解析:过程②属于体液调节,其存在分级调节。下丘脑分泌促甲状腺激素释放激素作用于垂体,垂体分泌促甲状腺激素作用于甲状腺,甲状腺分泌甲状腺激素,A正确;
过程④属于神经调节,神经调节中发挥作用的信号分子为神经递质,B正确;
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神经调节比体液调节反应速度快,布氏田鼠主要通过过程①④(神经调节)快速地适应低温环境,C错误;
有氧呼吸第三阶段释放大量能量,场所是线粒体内膜,呼吸作用过程释放的能量一部分储存在ATP中,另一部分以热能的形式散失,如无法合成ATP,则可使能量更多地以热能形式散失,来维持体温稳定,D正确。
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8.健康人体进入不同温度的环境后,体温的
动态平衡调节过程如图所示。下列相关叙述错误的
是( )
A.ab段冷感受器兴奋,机体细胞呼吸加快
B.bc段肌肉的产热量减少,脑的产热量增多
C.若de段机体剧烈运动,则机体的产热量大于散热量
D.e点后,机体皮肤血流量增多,汗液的分泌量增多
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解析:据图可知,ab段体温降低,此时冷感受器兴奋,机体细胞呼吸加快,代谢增强,增加产热,A正确;
机体的热量主要来自骨骼肌和肝,在bc段骨骼肌战栗,则肌肉的产热量增加,B错误;
剧烈运动可增加产热量,若de段机体剧烈运动,则机体的产热量大于散热量,使机体体温升高,C正确;
e点后,机体皮肤血流量增多,汗液的分泌量增多,散热量大于产热量,体温下降,D正确。
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9.正常人体即使在寒冬酷暑也可以维持体温的相对恒定。机体通过热感受器和冷感受器感受温度的变化,如下图所示。请回答下列问题:
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(1)当皮肤温度突然低至32 ℃时,皮肤的冷感受器被激活,向中枢传递信息,此时机体会不由自主地战栗,这是机体通过___________增加产热;同时___________激素和肾上腺素分泌增加,提高________________增加产热量,以维持体温的相对稳定。
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(2)工人在高温环境下作业时,其散热反射的主要途径为:热感受器→传入神经→__________________→传出神经→____________。(要求写出具体的名称)
(3)据图分析,当人体处于冷感受器最敏感的温度环境中,并没有感到寒冷是因为__________________________________________。
(4)心脑血管疾病夏季低发而冬季高发,其原因是_____________
________________________________________________。
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解析:(1)当皮肤温度突然低至32 ℃时,皮肤冷感受器被激活,向中枢传递信息,此时机体会不由自主地战栗,这是通过骨骼肌收缩增加产热,同时还可以通过增加甲状腺激素和肾上腺素的分泌量促进物质代谢、增加产热,以维持体温的相对稳定。
(2)工人在高温环境下作业时,会通过神经调节增加散热,此时增加汗液分泌,通过蒸发散热几乎成了唯一的散热途径,具体散热反射的过程为:热感受器→传入神经→下丘脑(体温调节中枢)→传出神经→汗腺,通过该过程汗液分泌量增多,进而可使散热增加。
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(3)图中显示,冷感受器最敏感温度在30 ℃,人处于该环境中因机体散热慢,皮肤温度高,不向中枢传递兴奋,所以此时并没有感到寒冷。
(4)见答案。
答案:(1)骨骼肌收缩 甲状腺 细胞代谢速率 (2)下丘脑 汗腺 (3)人处于冷感受器最敏感的温度环境中因机体散热慢,皮肤温度高,不向中枢传递兴奋 (4)冬季气温低,为减少散热维持体温,人体血管收缩,血压升高,心脏负荷增大,心脑血管疾病易发生,而夏季则相反(答案合理即可)
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B级——应用创新练
10.[多选](2024·淮安高二期末)调定点是人的下丘脑体温调节中枢预设的一个温度值,正常生理状态下为37 ℃左右。当体温偏离调定点时,机体能通过调节使体温回到调定点水平。如图表示某人受病毒感染引起发热时体温变化与调定点变化的过程。有关叙述正确的是( )
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A.维持人体体温的热量主要来源于细胞代谢产生的热能
B.体温上升期体温调定点升高,冷感受器产生兴奋传至大脑皮层产生冷觉
C.高温持续期机体维持产热和散热过程的相对平衡
D.在高温持续期可以通过加盖棉被的方式增加排汗进行散热降低体温
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解析:维持人体体温的热量来源于有机物氧化分解放能,也就是主要来源于细胞代谢产生的热能,A正确;
根据题图分析可知,在上升期,调定点上升,此时体温低于调定点,冷感受器产生兴奋传至大脑皮层产生冷觉,调节产热增加,散热减少,体温逐渐上升,B正确;
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根据题图分析可知,在高温持续期,人的体温维持在39 ℃左右,此时产热量等于散热量,机体维持产热和散热过程的相对平衡,C正确;
根据题图分析可知,在高温持续期,此时产热量等于散热量,加盖棉被减少热量散失,不会降低体温,D错误。
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11.温度和触觉的受体是人体细胞上的一种感受器,如热敏感的辣椒素受体TRPV1。TRPV1是细胞质膜上的一种通道蛋白,辣椒中的辣椒素或43 ℃以上高温均能引发感觉神经元兴奋,从而产生痛觉和灼热感。辣椒素受体TRPV1在传导疼痛、炎症等刺激的过程中起重要作用,研究者对此进行了系列研究。
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(1)吃辣椒时,辣椒素激活感觉神经末梢上的TRPV1后,细胞质膜上的Ca2+通道开启,Ca2+内流增强,__________(填“增强”或“减弱”)了对Na+内流的抑制作用,造成Na+大量内流,使感觉神经末梢产生兴奋,此时兴奋部位细胞质膜内侧的电位变化为________________。
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(2)吃辣椒时出现流汗、血液循环加速等类似高温的情况,原因是在下丘脑的________________中枢作用下_____________________,以此增加散热。此时可以通过喝冷饮或捏鼻子用嘴呼气降低舌面温度,从而____________________以缓解辣的感受。
(3)研究表明,季胺类衍生物QX-314单独使用时不能通过细胞质膜,将QX-314与辣椒素联合使用时,能使人产生持久的痛觉阻滞,这可能为临床镇痛提供更为理想的解决方案。据图甲分析,将QX-314与辣椒素联合使用能够镇痛的机理是__________________________________
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(4)为了进一步证明TRPV1在炎症导致痛觉敏感中的作用,研究人员在两种小鼠后肢注射角叉菜胶,构建炎症模型小鼠。对两组炎症模型小鼠高热刺激处理,两组小鼠出现缩爪行为的时间如图乙所示,说明TRPV1受体能提高炎症小鼠对高热刺激的痛觉敏感性,判断的依据是_____________________________________________________。
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解析:(1)由结果“造成Na+大量内流”可知,辣椒素激活感觉神经末梢上的TRPV1后,细胞质膜上的Ca2+通道开启,Ca2+内流增强,减弱了对Na+内流的抑制作用,而静息电位时细胞质膜内侧是负电位,动作电位时细胞质膜内是正电位,所以此时兴奋部位细胞质膜内侧的电位变化为由负变正。
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(2)吃辣椒时出现流汗、血液循环加速等类似高温的情况,原因是热感受器兴奋,该兴奋传递至下丘脑的体温调节中枢,通过调节,使皮肤的血管舒张,皮肤血流量增多,也使汗腺分泌增强等,从而增加散热。由于痛觉是因为TRPV1被激活,所以通过喝冷饮或捏鼻子用嘴呼气降低舌面温度,从而减少对TRPV1的激活以缓解辣的感受。
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(3)由题目中的信息可知,TRPV1是细胞质膜上的一种通道蛋白,辣椒中的辣椒素能引发感觉神经元兴奋,从而产生痛觉和灼热感,而图甲显示,QX-314与辣椒素联合使用时,辣椒素打开TRPV1,QX-314进入细胞后阻止膜外钠离子内流,使突触后膜不再产生兴奋。
(4)由图乙可知,TRPV1基因敲除小鼠缩爪时间明显比野生型小鼠长,敏感度更低,说明电位变化与痛觉产生与TRPV1有关,说明TRPV1能提高炎症小鼠对高热刺激的痛觉敏感性。
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答案:(1)减弱 由负变正 (2)体温调节 汗腺分泌增强,毛细血管舒张 减少对TRPV1的激活 (3)辣椒素打开TRPV1,QX-314进入细胞后阻止细胞质膜外钠离子内流,使突触后膜不再产生兴奋 (4)TRPV1基因敲除小鼠缩爪时间明显比野生型小鼠长,敏感度更低,说明电位变化与痛觉产生与TRPV1有关
本课结束
寒冷→→传入神经→→甲→→乙→→丙
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