内容正文:
第八单元 稳态与调节
第36讲 神经调节与体液调节的关系
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第八单元 稳态与调节
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第八单元 稳态与调节
目
录
核心考点突破
01
高考真题演练
02
知能达标训练
03
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第八单元 稳态与调节
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核心考点突破
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体液
组胺
激素
体液(血浆、组织液、淋巴液等)
靶器官
靶细胞
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反射弧
较缓慢
短暂
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中枢神经系统
发育和功能
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神经—体液
肾上腺素
甲状腺激素
下丘脑和垂体
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饮水
肾
皮肤
肾
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知能达标训练
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第八单元 稳态与调节
[课标要求] 1.举例说出神经调节与体液调节相互协调共同维持机体的稳态。2.举例说明其他体液成分参与稳态的调节,如二氧化碳对呼吸运动的调节。
考点一 体液调节及其与神经调节的比较
1.体液调节
(1)概念:激素等化学物质,通过_____传送的方式对生命活动进行调节,称为体液调节。
(2)体液因子:参与体液调节的化学物质有激素、_____、某些气体分子(NO、CO等)以及一些代谢产物(CO2)等,主要是_____。
(3)传递方式:主要由______________________________________进行运输,然后作用于________、________。
(4)实例——CO2调节呼吸运动示意图
eq \x(\a\al(细胞代谢加快,,产生较多的CO2))→eq \x(\a\al(血液中的CO2,含量升高))
eq \o(――→,\s\up17(刺激))
eq \x(感受器)→eq \x(\a\al(呼吸,中枢))→eq \x(\a\al(呼吸运,动加强))→eq \x(\a\al(排出较,多CO2))→eq \x(\a\al(维持体内CO2,含量的稳定))
2.神经调节与体液调节的区别与联系
(1)区别
比较项目
神经调节
体液调节
作用途径
________
体液运输
反应速度
迅速
________
作用范围
准确、比较局限
较广泛
作用时间
_____
比较长
(2)联系
①不少内分泌腺直接或间接地受_______________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。
②内分泌腺所分泌的激素可以影响神经系统的_____________,两者常常同时调节生命活动。
1.除激素外,CO2也是体液调节因子之一。( )
2.与神经调节相比,体液调节迅速而准确。( )
3.体液调节作用范围比较广泛,因为激素可作用于各种组织细胞。( )
4.神经系统可直接调节,也可通过内分泌活动间接调节内脏活动。( )
1.(选择性必修1 P57“相关信息”)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,目的是________________。
提示 刺激呼吸中枢
2.(选择性必修1 P62“拓展应用”)人在恐惧、剧痛、失血等紧急情况下,肾上腺素分泌增多的意义是什么?
提示 人在恐惧、剧痛、失血等紧急情况下,神经系统会支配肾上腺分泌肾上腺素,肾上腺素通过体液运输作用于相应的靶器官、靶细胞,这些应激反应有助于机体对紧急情况的适应。
考向一 神经调节和体液调节的关系
1.(2024·烟台质检)在人和高等动物体内,神经调节和体液调节都是机体调节生命活动的重要方式。下列相关叙述错误的是( )
A.甲状腺激素缺乏一定会影响脑的发育
B.与神经调节相比,体液调节的作用时间比较长
C.下丘脑可通过促甲状腺激素释放激素调控垂体的分泌活动
D.在恐惧时,机体受到神经和体液的共同调节而心率加速
解析 幼年时甲状腺激素缺乏,会影响脑的发育,成年时甲状腺激素缺乏会使神经系统的兴奋性降低,A错误;与神经调节相比,体液调节通过体液运输起作用,作用时间比较长,B正确;下丘脑可通过分泌促甲状腺激素释放激素作用于垂体,调控垂体的分泌活动,C正确;在恐惧时,交感神经支配肾上腺髓质分泌肾上腺素,肾上腺素的分泌增多时,机体呼吸频率加快、心率加速,D正确。
答案 A
2.(2024·华南师大附中质检)人在遇到危险等紧急情况下会出现心率加速、呼吸频率加快、警觉性提高、反应灵敏的现象,这与肾上腺髓质在内脏神经的直接支配下分泌的肾上腺素的作用有关。下列叙述错误的是( )
A.体液调节有时可以看作神经调节的一个环节
B.内分泌腺分泌的激素可能会影响神经系统的功能
C.在紧急情况下,肾上腺髓质分泌肾上腺素的过程属于神经—体液调节
D.紧急因素消除后,心率不会马上恢复正常水平,说明体液调节持续时间较长
解析 不少内分泌腺本身直接或间接地受中枢神经系统的调节,因此体液调节有时可以看作是神经调节的一个环节,A正确;内分泌腺分泌的激素可能会影响神经系统的功能,如甲状腺激素可影响神经系统的发育和功能,B正确;紧急情况下,在相关神经的支配下肾上腺髓质分泌肾上腺素的过程属于神经调节,C错误;紧急因素消除后,心率不会马上恢复正常水平,说明体液调节持续时间长,D正确。
答案 C
考向二 生命活动的调节方式
3.(2024·惠州调研)图中①②③表示人体细胞间信息传递的三种方式。下列描述正确的是( )
A.方式①②的信息传递缓慢,方式③传递迅速
B.方式③的信息传递不需要通过体液
C.体温调节只涉及①一种传递方式
D.方式①②③的信息传递,均存在反馈调节
解析 据图可知:方式①和②都经过血液循环,因此传输速度缓慢,而方式③只经过神经纤维,通过电信号进行传递,因此传递迅速,A正确;方式③的信息传递,要经过突触,突触包括突触前膜、突触间隙和突触后膜,突触间隙的液体是组织液,组织液属于体液(细胞外液),B错误;体温调节涉及神经调节和体液调节,其中①和②属于体液调节,③属于神经调节,C错误;方式①②属于激素调节,传递的途径是体液,信息传递都经过血液循环,调节的方式是反馈调节,③的信息传递不经过血液循环,一般不存在反馈调节,D错误。
答案 A
4.(2024·武汉模拟)下图是人体的生命活动调节示意图,下列叙述中不能准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A→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.若上图实线表示体温调节过程,则体温调节过程属于神经和神经—体液调节
解析 水盐平衡调节属于神经—体液调节过程,下丘脑是水盐平衡调节中枢,通过抗利尿激素作用于靶器官,可表示为A→B→C→D→E,A符合题意;血糖平衡调节的过程可以通过A→C→D→E来实现,属于体液调节,即血糖上升或下降的刺激直接作用于胰岛,刺激胰岛分泌相应的激素来作用于靶细胞或靶器官实现对血糖的调节,B不符合题意;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,该过程需要经过完整的反射弧,C不符合题意;若题图实线即A→B→E和A→B→C→D→E表示体温调节过程,则体温调节过程属于神经和神经—体液调节,D不符合题意。
答案 A
生命活动调节方式的比较
调节方式
调节机制
举例
神经调节
刺激引起的反射活动,通过反射弧完成
各种反射活动
体液调节
体液中激素和其他化学物质对生命活动起调节作用
激素、CO2、H+等的调节
神经—
体液调节
寒冷环境中甲状腺激素分泌增加,产热增加
体液—
神经调节
CO2对呼吸运动的调节
考点二 体温调节
1.体温调节的热量来源、热量平衡、意义和相关结构
2.体温调节的过程
(1)体温调节方式为_____________调节。
(2)寒冷条件下参与产热的激素有__________和_____________,前者的分泌是由下丘脑的传出神经调节的,后者的分泌是由_______________分级调节的,两种激素之间表现为协同作用。
1.炎热环境下,皮肤血管收缩,汗腺分泌增多,从而增加散热。( )
提示 炎热环境下,皮肤血管舒张。
2.在寒冷环境中,由于产热量大于散热量,所以体温相对稳定。( )
3.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。( )
1.(选择性必修1 P58“旁栏思考”)带婴幼儿看病时,要等他们停止哭闹几分钟之后,再给他们量体温的原因是婴幼儿在哭闹时,情绪激动、挣扎等活动,会使______________。如果此时测量体温,体温会________。
提示 血液循环加速、新陈代谢增强,从而导致机体产热增加 偏高
2.(选择性必修1 P59“图3-9”)剧烈运动后,不能立即冲冷水澡。从体温调节的角度分析其原因。
提示 低温刺激人体后,皮肤血管收缩,导致体内热量不能及时散发,同时机体产热还要增加,可能会破坏机体的内环境稳态。
考向一 体温调节过程分析
1.(2025·八省联考内蒙古卷)蒙古羊对北方寒冷环境有很强的适应性,下列有关其冬季体温调节叙述错误的是( )
A.冷觉感受器兴奋,下丘脑—垂体—甲状腺轴被激活
B.运动神经元兴奋使骨骼肌战栗性产热增多
C.交感神经兴奋使皮肤血管收缩,散热减少
D.甲状腺激素分泌增加,代谢旺盛,利于贮存脂肪
解析 冷觉感受器兴奋,下丘脑—垂体—甲状腺轴被激活,分泌甲状腺激素,促进产热增加,A正确;运动神经元兴奋使骨骼肌不自主战栗,从而增加产热,B正确;交感神经兴奋使皮肤血管收缩,血流量减少,散热减少,C正确;甲状腺激素分泌增加,代谢旺盛,葡萄糖用于氧化分解,转化为脂肪的糖类减少,不利于脂肪的贮存,D错误。
答案 D
辨析体温调节的四个易错点
(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,产热增加,以维持体温的恒定。
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速率的“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。
考向二 体温调节与身体健康
2.(2024·广州模拟)大多数发生病毒感染的人都会有炎症反应,造成体温升高,出现发热症状,某感染者从发热到降温的体温变化如图所示,下列叙述错误的是( )
A.寒战和出汗分别能导致ab段和cd段体温变化
B.发热能通过血管舒张促进免疫细胞向炎症部位运输
C.ab段发生时感染者副交感神经兴奋,产热增加,散热减少
D.体温调节过程以神经调节为主导,体液调节是其中一个环节
解析 寒战能增加产热,所以寒战能导致ab段体温变化;出汗使散热增加,所以出汗能导致cd段体温变化,A正确;发热后体温升高,机体为增加散热使血管舒张,血流量增大,从而促进免疫细胞向炎症部位运输,B正确;感染病毒后患者出现炎症反应从而使甲状腺激素、肾上腺素分泌增加,产热增多,肾上腺素由肾上腺髓质合成分泌,而肾上腺髓质受交感神经支配,C错误;不少内分泌腺本身直接或间接地受中枢神经系统的调节,在这种情况下,体液调节可以看作神经调节的一个环节。因此在体温调节过程中,体液调节可以看作是神经调节的一个环节,D正确。
答案 C
3.失温指的是人体散热量大于产热量,从而造成人体核心区温度降低。轻中度失温患者会出现颤抖、皮肤血流量不足、智商降低、口齿不清、记忆障碍和视觉障碍等症状。下列相关说法错误的是( )
A.失温患者出现颤抖现象是因为骨骼肌战栗可增加产热
B.皮肤血流量不足与皮肤血管收缩、血流量减少有关
C.智商降低和记忆障碍的发生与大脑皮层的受损有关
D.失温影响了大脑皮层言语区的V区导致出现视觉障碍
解析 失温患者出现颤抖现象是因为骨骼肌战栗可增加产热,从而升高体温,A正确;失温患者皮肤毛细血管收缩以减少散热,会导致血流量减少,B正确;智商和记忆与大脑皮层有关,智商降低和记忆障碍的发生与大脑皮层的受损有关,C正确;失温影响了视觉中枢导致视觉障碍,而不是影响了大脑皮层言语区的V区,D错误。
答案 D
考点三 水和无机盐平衡的调节
1.水和无机盐的来源和排出
(1)水eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\co1(来源:_____、食物中所含有的水和代谢中, 产生的水,去路:_____ 最主要、_____、肺、大肠排出))
eq \a\vs4\al(2无机盐,以Na+为例)
eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\co1(主要来源:食盐,吸收:几乎全部由小肠吸收,主要去路:经_____随尿排出))
2.水盐平衡调节机制、相关结构和参与激素
3.调节过程
(1)水和无机盐平衡的调节示意图
(2)血钠的平衡
1.细胞外液渗透压下降可促进抗利尿激素的释放。( )
提示 渗透压下降抑制抗利尿激素的释放。
2.血浆渗透压升高,抗利尿激素分泌增加,尿量生成减少。( )
3.Na+浓度对于维持细胞外液渗透压有重要作用,K+浓度对于维持细胞内液渗透压有重要作用。( )
4.大量丢失水分或血钠降低时,醛固酮分泌量增加。( )
5.肾小管在抗利尿激素的作用下通过主动运输吸收水。( )
1.(选择性必修1 P60“正文”)若人体内水和无机盐都减少,但细胞外液渗透压不变,机体能进行水盐平衡的调节吗?试说明理由。
提示 不能。机体是靠感受细胞外液渗透压的变化进行调节的,而不是直接感受水盐含量的变化。
2.(选择性必修1 P60“旁栏思考”)一般情况下,冬天人的尿较多,夏天人的尿较少。请分析原因。
提示 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。
3.(选择性必修1 P61“旁栏思考”)有人说,不要等渴了再喝水。你觉得这句话_____(填“有道理”或“无道理”),原因是: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__________________________,机体已经在调动心脏、肾等器官以及____________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。
提示 有道理 细胞外液渗透压已经升高 泌尿系统、循环系统
考向一 水盐平衡调节分析
1.(2025·八省联考内蒙古卷)某人近期体重异常下降,空腹体检结果显示血糖明显高于参考值,尿中出现葡萄糖。下列关于该患者的叙述正确的是( )
A.集合管内液体的渗透压升高,促进水的重吸收
B.机体缺水,抗利尿激素释放增多,促进水的重吸收
C.感到口渴后,大量饮水,血浆渗透压上升
D.体重下降的原因是尿量增加,体液渗透压上升
解析 该患者尿中出现葡萄糖,会有大量水分随之排出,说明集合管对水的重吸收减弱,A错误;水分随血糖排出,尿液中渗透压高,肾小管和集合管对水的重吸收减弱,表现为多尿,血浆渗透压升高,抗利尿激素分泌增多,B正确;感到口渴后,大量饮水,血浆渗透压下降,C错误;体重下降的原因是血糖被排出无法利用,机体消耗脂肪,D错误。
答案 B
2.(2023·全国甲卷)某研究小组以某种哺乳动物(动物甲)为对象研究水盐平衡调节,发现动物达到一定程度时,尿量明显减少并出现主动饮水行为;而大量饮用清水后,尿量增加。回答下列问题。
(1)哺乳动物水盐平衡的调节中枢位于________。动物甲失水后水盐平衡调节的方式有____________________。
(2)动物甲大量失水后,其单位体积细胞外液中溶质微粒的数目会________,信息被机体内的某种感受器感受后,动物甲便会产生一种感觉即______,进而主动饮水。
(3)请从水盐平衡调节的角度分析,动物甲大量饮水后尿量增加的原因是___________________________________________________________________。
解析 (1)在水盐平衡调节方面,下丘脑存在渗透压感受器,能根据细胞外液渗透压的变化调节机体的渴感——饮水行为(神经调节)和抗利尿激素的合成与分泌(体液调节),进而维持细胞外液渗透压的相对恒定,维持水盐平衡。(2)动物大量失水后,细胞中溶质微粒数量不变,水减少,单位体积内溶质微粒数会增加,渗透压上升,产生渴感。(3)动物大量饮水,导致细胞外液被稀释,渗透压下降,作用于下丘脑渗透压感受器,兴奋传至下丘脑,下丘脑水盐平衡调节中枢兴奋,经传出神经,导致下丘脑分泌、垂体释放的抗利尿激素相对量减少,肾小管和集合管重吸收水分减少,尿量增加。
答案 (1)下丘脑 神经调节和体液调节
(2)增多 渴感
(3)大量饮水导致细胞外液渗透压降低,通过下丘脑渗透压感受器,使垂体释放的抗利尿激素减少,从而使肾小管和集合管对水的重吸收减少
考向二 水盐平衡与身体健康
3.尿崩症是一种因抗利尿激素缺乏或肾脏对其不敏感而导致的具有口渴、大量排尿等症状的疾病。如图为抗利尿激素调节水重吸收的过程,下列相关叙述正确的是( )
注:H2O可通过水通道蛋白进行运输
A.图示下丘脑细胞分泌神经递质作用于垂体使其释放抗利尿激素
B.图示H2O进出细胞均不耗能,因此H2O跨膜运输与浓度差无关
C.图示下丘脑、垂体病变或P减少均可能导致尿崩症,口渴与水分过多滞留于B侧有关
D.与正常人相比,尿崩症患者的蛋白激酶活性弱,水通道蛋白在B侧分布多
解析 抗利尿激素由下丘脑合成,垂体释放,A错误;图示H2O进出细胞均不耗能,为协助扩散,但H2O跨膜运输与浓度差有关,B错误;尿崩症是一种因抗利尿激素缺乏或肾脏对其不敏感而导致的具有口渴、大量排尿等症状的疾病,因此,图示下丘脑、垂体病变或P减少均可能导致尿崩症,口渴与水分过多滞留于B侧,随尿液排出体外有关,C正确;与正常人相比,尿崩症患者蛋白激酶活性弱,水通道蛋白在B侧分布少,D错误。
答案 C
血浆渗透压、抗利尿激素含量和尿量的关系
1.(2023·全国乙卷)激素调节是哺乳动物维持正常生命活动的重要调节方式。下列叙述错误的是( )
A.甲状腺分泌甲状腺激素受垂体和下丘脑的调节
B.细胞外液渗透压下降可促进抗利尿激素的释放
C.胸腺可分泌胸腺激素,也是T细胞成熟的场所
D.促甲状腺激素可经血液运输到靶细胞发挥作用
解析 甲状腺激素分泌的调节是通过下丘脑—垂体—甲状腺轴进行的,A正确;当细胞外液渗透压下降时,下丘脑渗透压感受器受到的刺激减弱,抗利尿激素的分泌减少,肾小管和集合管对水的重吸收减弱,尿量增加,细胞外液渗透压恢复正常,B错误;胸腺可分泌胸腺激素等,也是T细胞成熟的场所,C正确;激素弥散到体液中,随血液流到全身,运输到靶细胞发挥作用,D正确。
答案 B
2.(2022·湖北卷)北京冬奥会期间,越野滑雪运动员身着薄比赛服在零下10 ℃左右的环境中展开激烈角逐,关于比赛中运动员的生理现象,下列叙述正确的是( )
A.血糖分解加快,储存的ATP增加,产热大于散热
B.血液中肾上腺素含量升高,甲状腺激素含量下降,血糖分解加快
C.心跳加快,呼吸频率增加,温度感受器对低温不敏感而不觉得寒冷
D.在运动初期骨骼肌细胞主要通过肌糖原分解供能,一定时间后主要通过肝糖原分解供能
解析 运动期间需要大量能量,血糖分解加快,ATP和ADP的转化速率加快,但储存的ATP基本不变,A错误;在寒冷环境下剧烈运动时,需要消耗大量能量,甲状腺激素分泌增多,促进物质氧化分解,肾上腺素含量升高,肝糖原分解加快,B错误;运动员剧烈运动需要消耗大量能量,有氧呼吸增强,氧消耗量增加,心跳加快,机体产热增加,散热也增加,因此温度感受器对低温不敏感,进而不觉得寒冷,C正确;运动初期骨骼肌细胞主要通过ATP和磷酸肌酸供能,一定时间后主要通过有氧呼吸氧化分解葡萄糖供能,D错误。
答案 C
3.(2022·山东卷,改编)人体通过多种调节机制保持体温的相对稳定。下列说法错误的是( )
A.寒冷环境下,参与体温调节的传出神经中既有躯体运动神经,也有内脏运动神经
B.寒冷环境下,肾上腺皮质分泌的肾上腺素增加,使代谢活动增强,产热增加
C.炎热环境下,皮肤血管舒张,汗腺分泌增多,从而增加散热
D.炎热环境下,若呼吸运动频率和幅度增加过高且持续过久,可导致内环境pH上升
解析 寒冷环境下,冷觉感受器受到刺激并产生兴奋,兴奋传递到下丘脑的体温调节中枢,通过中枢的分析、综合,再使有关神经兴奋,进而引起皮肤血管收缩,血流量减少,散热减少,同时肌肉和肝等产热增多。因此,寒冷环境下,参与体温调节的传出神经中既有躯体运动神经,也有内脏运动神经,A正确。寒冷环境下,可引起骨骼肌战栗,促进甲状腺激素、肾上腺素等激素的释放,使肝及其他组织细胞的代谢活动增强,增加产热,其中肾上腺素是肾上腺髓质分泌的,B错误。炎热环境下,皮肤中的热觉感受器兴奋,兴奋传递至下丘脑的体温调节中枢,进而通过自主神经系统的调节和肾上腺等腺体的分泌,最终使皮肤血管舒张,血流量增多,也会使汗腺分泌增多,散热增加,C正确。在炎热环境下,若呼吸运动频率和幅度增加过高且持续过久,CO2排出增多,使内环境中CO2含量减少,可导致pH在一定范围内上升,D正确。
答案 B
4.(2023·辽宁卷)随着人类星际旅行计划的推进,如何降低乘员代谢率以减少飞船负载是关键问题之一,动物的冬眠为人类低代谢的研究提供了重要参考。图甲显示某储脂类哺乳动物的整个冬眠过程包含多个冬眠阵。每个冬眠阵由入眠、深冬眠、激醒和阵间觉醒四个阶段组成,其体温和代谢率变化如图乙。回答下列问题:
乙
(1)入眠阶段该动物体温逐渐________,呼吸频率会发生相应变化,调控呼吸频率的中枢位于________。进入深冬眠阶段后该动物维持________,以减少有机物的消耗。
(2)在激醒过程中,从中枢神经系统的________发出的交感神经兴奋,使机体产热增加,体温迅速回升。
(3)该动物在阵间觉醒阶段会排尿,排尿是在高级中枢调控下由低级中枢发出的传出神经兴奋使膀胱缩小完成的,这种调节方式属于________调节。该动物冬眠季节不进食、不饮水,主要通过分解体内的________产生水。
(4)低温不能诱发非冬眠动物冬眠,但利用某种物质可诱导出猕猴等动物的低代谢状态,其机制是激活了下丘脑的特定神经元。据此推测,研究人体低代谢调节机制的关键是要找到______________________和______________________,并保证“星际旅行休眠人”能够及时________。
解析 (1)分析题图可知,入眠阶段该动物体温逐渐下降,呼吸频率会发生相应变化,调控呼吸频率的中枢位于脑干。进入深冬眠阶段后该动物维持低代谢率,以减少有机物的消耗。(2)交感神经由脊髓发出。(3)排尿是在高级中枢调控下由低级中枢发出的传出神经兴奋使膀胱缩小完成的,这种调节方式属于分级调节。该动物冬眠季节不进食、不饮水,主要通过分解体内的脂肪产生水。(4)由题中信息可知,研究人体低代谢调节机制的关键是要找到可诱导人体进入低代谢状态的物质以及与新陈代谢降低相关的神经元,并保证“星际旅行休眠人”能够及时苏醒。
答案 (1)下降 脑干 低代谢率 (2)脊髓 (3)分级 脂肪 (4)与新陈代谢降低相关的神经元 可诱导人体进入低代谢状态的物质 苏醒
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