3.3 体液调节与神经调节的关系—体温的调节-【省心备课】2024-2025学年高二生物同步教学精优课件（人教版2019选择性必修1）

第3节 体液调节与神经调节的关系 —体温的调节 贺老师 第3章 体液调节 1 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、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。 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？ 神经调节：交感神经兴奋→心跳加快 激素调节：交感神经→肾上腺→肾上腺素→血液→心脏→心跳加快 由此可见，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。 当支配心脏的交感神经兴奋性加强时，心跳加快、加强，属于神经调节；交感神经也支配肾上腺的分泌活动，使肾上腺分泌肾上腺素增加，肾上腺素通过血液运输到达心脏，也使心跳加快，这属于激素调节。 2 坐过山车时人体的反应，有些与神经系统的调节有关，有些与激素的调节有关。 神经调节 激素调节 对复杂环境的刺激及时作出反应 人和高等动物 维持机体内各机能间的协调统一 思考：体液中有没有其他非激素物质也参与调节活动呢？ 问题探讨 人体那么多化学物质，只有激素参与调节吗 3 结论：血液中的 可以调节呼吸运动。 【资料1】临床上给患者输氧时，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。原理是什么？ CO2不是激素，而是代谢产物，这属于什么调节？？ 【小游戏】挑战憋气1分钟。 憋气后呼吸、心跳有什么变化？ 原因是什么？ 血液中CO2含量升高 呼吸中枢 呼吸加深加快 肺通气量增大，加快清除CO2 维持体内 CO2含量的 相对稳定 化 学 感受器 刺激 CO2 （脑干） 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。但CO2不是激素，而是代谢产物 4 体液调节 (1)概念： 激素等化学物质，通过 的方式对生命活动进行调节。 (2)体液调节的物质 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)以及一些代谢产物(CO2)等 (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。 体液调节≠激素调节 激素调节是体液调节的主要内容 体液传送 单细胞动物（变形虫和草履虫）和一些低等多细胞动物有体液调节吗？有神经调节吗？ 所有生物都有神经调节和体液调节吗？请举例。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。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。 5 体液调节与神经调节的比较 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。 神经调节 体液（激素）调节 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 电信号传导速度快 化学物质分布全身，有相应受体即可受调控 由传出神经、效应器决定 神经递质作用后立即被分解或移走。 激素作用后也会失活，但其活性可在体液中保持一段时间。 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 体液调节与神经调节的协调——体温的调节 体温： 思考:为什么要维持恒定的体温？ 人的体温维持在 37℃左右。 温度会影响酶的活性，体温恒定是人和动物新陈代谢正常进行的基本条件； 体温过高或过低都会影响新陈代谢的正常进行，严重时导致死亡。 指人身体内部的温度 保持体内细胞的活性和酶的活性 7 体液调节与神经调节的协调——体温的调节 寒冷 炎热 37℃ 正常体温 产热 散热 动态平衡 产热 ＝ 散热 1 体温恒定的实质（原因） 1、在寒冷和炎热环境中，人的体温会随环境的变化而变化吗？ 2、在寒冷和炎热环境中，人为什么能维持体温恒定？ 人是恒温动物。正常人的体温维持在37℃左右，不会随环境的改变而改变。 外界温度低时，机体散热 ， ； 外界温度高时，机体散热 ， 。 多 少 产热也多 产热也少 8 体液调节与神经调节的协调——体温的调节 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 若产热＞散热，则体温______； 若产热＜散热，则体温______. 升高 降低 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），无论在寒冷还是炎热环境下，如果体温保持不变，则产热量＝散热量。 9 产热 主要来源 代谢产热 安静 运动 主要通过肝、脑等器官的活动提供热量 骨骼肌成为主要的产热器官 2 人体产热和散热的机制 （1）人体产热的机制 【资料2】细胞内，1mol葡萄糖彻底氧化分解可以释放出2870kJ的能量，可使977.28kJ左右的能量储存在ATP中，其余的能量则以热能的形式散失掉了。 热能（大部分） ATP（少部分） 主要通过有机物的氧化分解来完成 婴幼儿的哭闹行为，会使代谢增强，产热增加，体温偏高。 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？ ； 除皮肤可散热外，呼气、排尿、排便等过程亦可； 10 2 人体产热和散热的机制 （2）人体散热的机制 散热 主要器官 皮肤 方式 辐射 传导 对流 蒸发 如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 传导 蒸发 辐射 对流 除皮肤可散热外，呼气、 、排便等过程亦可散热。 排尿 当气温≥体温时，蒸发是唯一的散热途径。 与外界的温差越大，辐射的热量越多 【对流】通过气体来交换热量。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】物质由液体变为气体时需要带走大量热量。 11 3 体温调节相关结构 （1）体温调节中枢： 下丘脑 （2）主要的散热器官： 皮肤 血管收缩，减少热量散失血管舒张，促进热量散失 皮下脂肪层隔热，减少热量散失 汗腺产生汗液汗液蒸发散热 温度 感受器 热觉感受器 冷觉感受器 寒冷 正常体温 炎热 注意：体温感受器的适宜刺激为“温度的变化”而不是“冷”“热”本身。 体温调节是通过产热和散热来实现的，要维持体温恒定，机体是如何感知温度变化呢？ (指感受温度变化的“感觉神经末梢”，主要分布在皮肤、内脏、黏膜中)。 12 体液调节与神经调节的比较 当人处于 环境中 皮肤的血流量 ， 减小 汗腺分泌 ； 减少 皮肤立毛肌 ， 收缩 减少散热 当人处于 环境中 皮肤的血流量 ， 增大 汗腺分泌 ； 增加 皮肤立毛肌 ， 舒张 增加散热 寒冷 炎热 皮肤立毛肌 收缩（产生鸡皮疙瘩） 13 4 体温调节的过程——寒冷环境中 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 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 行为性调节是重要补充 1、寒冷环境中的体温调节，哪些过程属于神经调节，哪些过程属于体液调节呢？它们之间有什么关系呢？ 生理性调节——基本方式 主要因为甲状腺激素分泌较多,能提高神经系统的兴奋性。 2、人在寒冷环境中比在炎热环境中更容易集中精力,为什么？ 刺激 (下丘脑) 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。 甲状腺、肾上腺髓质:神经垂体属于反射孤巾的什么结构? 归纳下丘脑在其中的作用。 行为性调节属于神经调节的哪一种方式吗? 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。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？ 14 4 体温调节的过程——炎热环境中 炎热 局部 体温 高于 正常 体温 皮肤热觉 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 大脑皮层 产生热觉 减少衣物、使用空调 增加散热 体温正常 传出 神经 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？ 炎热环境中，相应激素分泌减少，并非无激素调节。 在炎热环境中，你的身体会如何应对？该过程是如何发生的？ 体温调节是由 调节和 调节共同实现的。 体温调节方式： 神经 体液 刺激 注：生理性调节中，炎热时没有_________这一途径。 减少产热 炎热环境中，人体又是如何维持体温稳定呢？注：生理性调节中，炎热时没有减少产热这一途径（行为性调节可以有） 15 当局部体温低于正常体温时 正常体温37OC 下丘脑体温调节中枢兴奋 通过神经—体液发送信息 肌肉和肝等产热增多 皮肤血管收缩， 血流量减少，汗腺分泌减少，散热减少 体温回升 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 4 体温调节的过程 16 寒冷环境 高温环境 停留过久 停留过久 机体产热量＜散热量 体温降低 机体产热量＞散热量 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。 5 体温调节的特点 机体产生的热量不足以补偿散失的热量 17 【思考】体温升高或降低，对人体只有害而无益吗？ p59 体温升高： ①病理条件下的体温升高，叫发热。 低体温对机体极为不利，可诱发或加重疾病； （有益也有害） ②由于机体进行剧烈活动，在一定时间内机体产热量＞散热量，致使体温暂时升高或超过正常最高水平。（无大碍） 正常人体感染病毒或细菌等病原体会引起发热。一定限度的发热是有好处的，此时，白细胞增多，肝功能增强，物质代谢速率加快...这有利于提高机体的免疫功能。 但如果是温度过高，则应引起高度重视，否则细胞代谢紊乱，甚至导致神经系统功能障碍。 18 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。 思考：将小鼠和青蛙从25℃的室温下移至4℃的环境中， 两者的耗氧量、酶活性和皮肤血流量发生的变化分别是: 小鼠: 耗氧量 ，酶活性 , 血流量 ; 青蛙: 耗氧量 ，酶活性 ，血流量 。 增加 不变 减少 减少 降低 减少 19 A．曲线1表示散热量，曲线2表示产热量 B．该稳态调节过程的神经中枢在大脑皮层 C．A点以前热觉感受器兴奋，肾上腺素分泌增加 D．BC段皮肤毛细血管收缩，汗液分泌减少 1．如图表示机体由T1(35 ℃)环境进入T2(－5 ℃)环境的过程中产热量和散热量的变化。下列叙述正确的是(　　) D 散热量 产热量 下丘脑 冷 20 任务：分析产热量和散热量的变化 尝试绘出人体散热量随环境温度变化的曲线，并分析比较25℃与10℃条件下人体产热量的大小关系。 如图所示 人体25℃时的产热量(a)、散热量(b)和10℃时的产热量(c)、散热量(d)的大小关系是：人体25℃时产热量(a)＝25℃时散热量(b)<10℃时产热量(c)＝10℃时散热量(d)。 21 1.体温调节中枢： 2.冷觉和热觉的形成部位： 3.体温调节的方式： 4.感受器种类： 5.温度感受器分布： 下丘脑 大脑皮层 热觉感受器、冷觉感受器 皮肤、黏膜、内脏器官 血管、汗腺、骨骼肌、 肾上腺、甲状腺等 神经-体液调节 总结体温的调节 肾上腺素、甲状腺激素 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 大脑皮层 产生热(冷)觉 增减衣物 使用空调 上行传导 行为性调控 7.直接参与产热的激素： 6.效应器： 生理性调节 22 皮肤冷觉感受器 传入 神经 下丘脑体温调节中枢 血管收缩，血流量减少 汗腺分泌量减少 传出 神经 细胞代谢活动增强 大脑皮层 产生冷觉 增添衣物 骨骼肌战栗 垂体 TRH TSH 甲状腺分泌甲状腺激素 肾上腺髓质分泌肾上腺素 神经调节 体液调节 影响 下丘脑 寒冷环境中的体温调节，哪些过程属于神经调节，哪些过程属于体液调节呢？他们之间有什么关系呢？ 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。 二、体液调节与神经调节的协调 实例一：体温的调节 23 $