3.3.1神经调节与体液调节关系课件 -2024-2025学年高二上学期生物人教版（2019）选择性必修1

生 物 学 （2019人教版） 第3章 体液调节 第3节 体液调节与神经调节 的关系 第1课时 神经调节与体液调节及体温调节 选择性必修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。 讨论： 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？ 此过程中心跳和呼吸加快、肾上腺素含量明显升高等反应均属于机体的应激反应，是神经和激素共同调节的结果。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；与此同时，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。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。 问题探讨 神经调节与体液调节的比较 01 (1)概念: (2)体液调节的物质: 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(主要): 甲状腺激素、肾上腺激素等 非激素: 如组织胺、某些气体分子(NO、CO)以及一些代谢产物(CO2)等。 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。 注意:在体液调节过程中,传送化学物质的体液是细胞外液,包括血浆、组 织液和淋巴液等,在激素调节过程中,传送激素的体液主要是血浆。 体液调节 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。 ☞结论：体液中CO2浓度的变化会刺激相关的感受器，从而通过神经系统调节呼吸运动，即代谢产物也可以调节生命活动。 体液调节——CO2 临床上给患者输入O2时，往往采用含有5%左右的CO2的混合气体，为什么？ CO2作为体液因子，可刺激呼吸中枢，维持呼吸中枢的兴奋。 体液调节与神经调节的比较 单细胞动物和多细胞低等动物 ——只有体液调节 人和高等动物 ——既有神经调节，也有体液调节 变形虫 草履虫 水母 海星 比较项目 神经调节 体液调节 图例 信号分子 作用途径 反应速度 作用对象 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 效应器 靶细胞的受体(糖蛋白) (信号直达效应器) (激素通过体液运输) (由效应器决定) (有相应受体细胞都可受调控) (神经递质作用后立即被分解或被回收) (激素被靶细胞接受起作用后被灭活;但血液中各激素活性可以保持一段时间) 体液调节与神经调节的比较 体温的调节 02 思考：人体各部位的温度都一样吗？ 体核体温（核心部位） 体壳体温（表层部位） 事实: 1.在各种环境温度下,人体各部位的温度并不完全一样。在研究体温时,通常将人体分为核心部位和表层部位。 2.人体表层部位温度不是固定不变的，会随环境温度的变化而发生变化。例如,环境温度为23℃时,人的皮肤温度分别为:足部约27℃,手部约30℃,躯干部约32℃，额部约33℃。环境温度为35 ℃时,皮肤温度的部位差异将缩小。而在寒冷环境中,皮肤温度的部位差异将变大。 3.研究表明,体核各部位之间的温度差异很小,即体核体温是相对稳定的。例如,肝部约为38 ℃,脑部约为38℃,直肠部约为37.5 ℃。 1.体温的概念：指人身体内部的温度,健康人的体温始终接近37℃左右。 人通过生理性调节(如排汗、血管的舒缩)和行为性调节(如使用空调、增减衣物)来维持体温相对稳定。其中，生理性调节是基本的调节方式，而行为性调节是重要的补充。这里主要讨论生理性调节的过程。 体温的调节 测量的体表温度的部位有口腔、腋下及直肠（肛门） 最接近体温的是肛门温度。 2.体温相对恒定的原因 寒冷 酷热 37℃ 正常体温 产热 散热 动态平衡 产热 ＝ 散热 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 产热量 散热量 > 体温 产热量 散热量 体温 < 体温正常 持续高烧38.5℃ 体温从36℃上升到38℃ 体温从38℃下降为36℃ →产热等于散热 →产热等于散热 →产热大于散热 →产热小于散热 体温的调节 3.人体产热和散热的机制 人体热量 产热 散热 主要来源 主要器官 皮肤 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 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 次要 途径 呼气、排尿、排便 (氧化分解) 代谢产热 体温的调节 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。 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 传导 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 物质有液体变为气体时需要带走大量热量。 蒸发 每蒸发1g水可带走2.44J热量 分为不感蒸发和可感蒸发 不感蒸发主要通过皮肤和呼吸道，每日可产生600-800mL的不显汗； 有些动物，例如狗，主要通过热喘呼吸由呼吸道来增强蒸发散热； 外界温度超过30℃时开始出现显汗，主要通过神经支配汗腺分泌汗液来完成，高温条件下身体的显汗一昼夜可达到12000ml； 4.皮肤的体温调节示意图 血管舒张,促进热量散失; 血管收缩,减少热量散失 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 (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) 温度感受器 热觉感受器 冷觉感受器 寒冷 正常体温 炎热 体温的调节 5.体温调节过程 促甲状腺激素 促甲状腺激素释放激素 寒冷刺激 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 增添衣物 甲状腺激素分泌增加 A.寒冷条件 散热量减少 立毛肌收缩 皮肤血管收缩 汗腺分泌减少 体温的调节 5.体温调节过程 B.炎热条件 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 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 减少衣物使用空调风扇等 散热量增加 立毛肌舒张 皮肤血管舒张 汗腺分泌增加 炎热环境中，相应激素分泌减少，并非无激素调节。 血流量增多 体温的调节 5.体温调节过程 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 产热=散热 大脑皮层 产生冷觉/热觉 这类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，称为神经-体液调节。 体温的调节 6.人体调节体温的能力是有限的 调节能力有限 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 冻疮:皮肤血管持久性收缩，引起局部缺血缺氧血管麻痹扩张，静脉淤堵。 失温 中暑 ＞ 散热量____产热量 ＜ 体温的调节 散热量____产热量 7.体温调节意义 下丘脑体温 调节中枢兴奋 当局部体温高于正常体温时 当局部体温低于正常体温时 体温下降 体温回升 下丘脑体温 调节中枢兴奋 通过神经—体液发送信息 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 皮肤血管收缩、血流量减少，汗腺分泌减少；肌肉和肝等产热增多 体温恒定是人和动物新陈代谢正常进行的基本条件； 保持体内细胞的活性和酶的活性。 体温的调节 （1）体温调节中枢：___________ （2）体温感觉中枢：___________ （3）体温调节的方式：___________________ （4）温度感受器：___________________________________________________________ （5）温度感受器分布：______________________________ （6）效应器：_________________________________________________________ （7）下丘脑在体温调节中的作用：___________________________________________ （8）参与体温调节的激素：______________________________________________ 下丘脑 大脑皮层 感受温度的传入神经末梢(冷觉感受器和热觉感受器） 皮肤、黏膜、内脏器官 传出神经末梢及支配的汗腺（骨骼肌、肾上腺、血管、立毛肌等） 神经-体液调节 体温调节相关知识点 体温调节中枢、分泌激素 甲状腺激素、肾上腺素等 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？ 哭闹时，情绪激动、挣扎等会使血液循环加速、新陈代谢增强，导致机体产热增加。若此时测量体温，体温会偏高。 【微思考】 3.分析环境温度变化时，散热量和产热量的变化，以及二者的关系。 (1)在下图中用实线绘出人体散热量随环境温度变化的曲线，用虚线绘出人体产热量随环境温度变化的曲线。 合作探究 (2)根据以上曲线图分析不同环境温度中散热量、产热量的关系。 25 ℃时的产热量＝25 ℃时的散热量<10 ℃时的产热量＝10 ℃时的散热量。 (1)一些低等动物只有体液调节，没有神经调节。( ) (2)体液调节就是激素调节。( ) (3)紧张恐惧时，肾上腺髓质分泌肾上腺素激增，属于体液调节。( ) (4)体液调节作用范围较广泛、作用时间较短。( ) (1)体温调节中枢和体温感觉中枢位于下丘脑。( ) (2)在0 ℃的环境中，散热量大于产热量，体温降低。( ) (3)在炎热的环境中，只有神经调节，没有体液调节。( ) (4)人体调节体温的能力是有限的，长时间处于低温环境中，产热和散热会失去平衡。( ) √ × × × 【辨正误】 × × × √ 【 学以致用 】 B 1.下列不属于体液调节的是(　　) A.生长激素调节人体的生长发育 B.下丘脑调节胰岛B细胞的活动 C.二氧化碳使人体呼吸中枢兴奋 D.甲状腺激素促进新陈代谢 2.下列关于神经调节和体液调节的特点的叙述，错误的是(　　) A.神经调节的作用途径是反射弧 B.神经调节反应速度迅速 C.体液调节作用范围准确、比较局限 D.体液调节作用时间比较长 C AD 3.(多选)下图是人体皮肤通过汗腺和毛细血管在不同环境温度下的变化来维持体温的方式。下列有关叙述正确的是(　　 ) A.气温高达38 ℃时，皮肤主要依靠 蒸发进行散热 B.人体的体温调节中枢和体温感觉中 枢均位于大脑皮层 C.炎热环境中，通过躯体运动神经的调节，皮肤血管舒张 D.甲和丙表示在寒冷环境中，此时人体维持体温消耗的能量多于乙和丁 【 学以致用 】 4.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(　　) C A.曲线甲表示散热量，曲线乙表示产热量 B.该稳态调节过程的神经中枢在大脑皮层 C.C点的散热量大于A点的散热量 D.A点以前热觉感受器兴奋，甲状腺激素分泌增加 【 学以致用 】 C 1.下列有关神经调节和体液调节的叙述，正确的是(　　) A.体液因子CO2可使大脑皮层中的呼吸中枢兴奋 B.神经递质都能与突触后膜上受体结合使后膜兴奋 C.体液调节作用范围较广泛，但反应速度较慢 D.神经系统以神经冲动的形式作用于内分泌腺 随堂检测 C 2.下列关于人体神经调节和体液调节的叙述，错误的是(　　) A.神经调节和体液调节都存在分级调节的现象 B.分泌激素的器官可以是神经调节结构的一部分 C.神经调节中的信号都是电信号，通常作用迅速、持续时间短 D.下丘脑分泌的激素通过体液运输，并作用于靶细胞或靶器官 随堂检测 BC 3.(多选)冬泳运动被誉为“勇敢者的运动”。在严寒的冬季，冬泳运动员刚开始训练时，其各项生理变化与如图曲线变化趋势相符的是(　　 ) A.皮肤血管血流量的变化 B.身体耗氧量的变化 C.甲状腺激素的分泌量 D.汗液的分泌量 4.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 A 随堂检测 下丘脑 5.寒冷的冬季,小明同学从温暖的教室中走到教室外,请据此情景回答下列问题： (1)冷风刺激会引起小明同学身体的局部体温低于正常体温，此时位于________里的体温调节中枢兴奋，通过调节，使皮肤血管________，汗腺分泌________，散热减少；同时______________等器官产热增多，体温回升。此过程中支配内脏、血管和腺体的传出神经，它们的活动不受意识支配，称为______________。 收缩 减少 肌肉和肝脏 自主神经系统 随堂检测 (2)初到室外，小明同学会产生寒冷的感觉，请用箭头和文字表示他产生寒冷感觉的过程：_________________________________________________________。 (3)结合人体体温调节机制分析，人体出现发热症状后，通过增盖棉被进行捂汗来退烧的做法________(填“是”或“否”)科学？请说明原因：_____________ ___________________________________。 低温刺激→皮肤的冷觉感受器→传入神经→下丘脑体温调节中枢→大脑皮层→产生冷觉 否 增盖棉被会导致 机体散热量减少，体温进一步升高 随堂检测 $$