内容正文:
第3章 体液调节
第3节 体液调节与神经调节的关系
必会知识一 体液调节与神经调节的比较
1.体液调节的概念
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。除激素外,其他一些化学物质,如 组胺 、某些气体分子( NO、CO 等)以及一些 代谢产物 (如CO2)也能起调节作用。
2.体液调节和神经调节的特点比较
比较项目
神经调节
体液调节
作用途径
反射弧
体液运输
反应速度
迅速
较缓慢
作用范围
准确、比较局限
较广泛
作用时间
短暂
比较长
[例1]水杨酸是一种有机酸类药物,过量服用会刺激呼吸中枢,使肺通气过度,呼吸加深加快,导致血浆CO2浓度降低,出现“呼吸性碱中毒”现象。下列叙述不正确的是( )
A.水杨酸刚进入体内时,内环境中的可参与血浆pH的调节
B.患者呼出CO2的过程中存在神经调节,不存在体液调节
C.出现“呼吸性碱中毒”表明稳态的调节是有一定限度的
D.临床上,可输入含5%CO2的混合气体来缓解“呼吸性碱中毒”症
【答案】B
【分析】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,称为体液调节。激素调节是体液调节的主要内容。除激素外,其他一些化学物质,如组胺、某些气体分子(NO、CO等)以及一些代谢产物(如CO2),也能作为体液因子对细胞、组织和器官的功能起调节作用。CO2是调节呼吸运动的重要体液因子。体液中CO2浓度变化会刺激相关感受器,从而通过神经系统对呼吸运动进行调节。
【详解】A、内环境中的缓冲物质如HCO3− (碱性物质)能在一定程度上缓解由水杨酸引起的血浆pH的变化,维持pH的相对稳定,A正确;
B、患者呼出CO2的过程中存在神经调节,也存在体液调节,二氧化碳可作为信号分子参与体液调节,B错误;
C、出现“呼吸性碱中毒”表明稳态的调节是有一定限度的,超过限度之后会造成稳态失调,C正确;
D、 CO2为酸性气体,临床上,可吸入含5%的CO2的混合气体降低血浆的pH,来缓解“呼吸性碱中毒”症状,D正确。
故选B。
[例2]人和高等动物维持机体的协调等均离不开体液调节与神经调节的参与。下列叙述错误的是( )
A.体液调节比神经调节作用时间长
B.体液调节的作用范围比神经调节小
C.大多数动物存在神经调节,激素可能会影响神经系统的发育
D.神经调节的信号有电信号和化学信号,而激素调节仅有化学信号
【答案】B
【分析】神经调节与体液调节的关系(1)内分泌腺受中枢神经系统的调节,体液调节可以看做神经调节的一个环节。(2)激素也可以影响神经系统的发育和功能,两者常常同时调节生命活动。
【详解】AB、体液调节作用时间长、作用范围广;神经调节作用时间短、作用范围窄,A正确,B错误;
C、激素也可以影响神经系统的发育和功能,如甲状腺激素,C正确;
D、神经调节的信号有电信号和化学信号(神经递质);而激素调节仅有化学信号,如甲状腺激素,D正确。
故选B。
必会知识二 体温调节
1.人体体温相对恒定的原因: 产热与散热 过程保持动态平衡。
(
代谢产热
) (
辐射
)2.热量的来源和去路
(
骨骼肌
) (
传导
) (
对流
) (
肝、脑等
)
3.调节
①寒冷环境
减少散热:皮肤血管 收缩 ,皮肤的血流量 减少 ,汗腺的分泌量 减少 。
增加产热:骨骼肌战栗, 促进 甲状腺激素、肾上腺素等的释放。
②炎热环境
主要是增加散热:皮肤的血管 舒张 ,皮肤血流量 增多 ,也使汗液的分泌 增多 等。
[例1]冬泳是一项特殊条件下的体育运动,具有独特的健身功效。冬泳爱好者受到冷水刺激后,机体的部分体温调节过程如图。下列关于其体温调节过程分析错误的是( )
A.体温调节中枢位于下丘脑,它既属于神经系统也属于内分泌系统
B.图中X可表示汗腺分泌减少,①过程导致机体的产热量大于散热量
C.在该调节过程中肾上腺素和甲状腺激素起协同作用
D.甲状腺激素的分泌调节既存在分级调节,也存在反馈调节
【答案】B
【分析】在甲状腺激素的分级调节中,下丘脑可以分泌促甲状腺激素释放激素作用于垂体,促进垂体分泌促甲状腺激素,该激素可作用于甲状腺,促进甲状腺激素的分泌;但是当甲状腺激素分泌过多时就会反过来抑制下丘脑和垂体的分泌。这属于激素的反馈调节。
【详解】A、下丘脑可以分泌激素,同时含有多个中枢(包括体温调节中枢),因此它既属于神经系统也属于内分泌系统,A正确;
B、图中X可表示汗腺分泌减少,减少散热,通过该过程维持体温稳定,机体产热量和散热量相等,B错误;
C、在该调节过程中肾上腺素和甲状腺激素都可以促进物质氧化分解,增加产热,起协同作用,C正确;
D、甲状腺激素的分泌受到下丘脑和垂体的分级调节,同时甲状腺激素会一直下丘脑和垂体的分泌活动,所以存在反馈调节,D正确。
故选B。
[例2]关于人在寒冷环境中所发生的变化,下列相关叙述错误的是( )
A.兴奋通过神经传入大脑皮层形成冷觉
B.兴奋传递到下丘脑的体温调节中枢
C.皮肤毛细血管收缩,立毛肌舒张
D.肾上腺素分泌增加
【答案】C
【分析】1、体温调节中枢:位于下丘脑,能感受体温变化并对体温进行调节。
2、神经调节过程:寒冷刺激引起的兴奋通过传入神经传至下丘脑体温调节中枢,再经传出神经作用于效应器,如皮肤血管、立毛肌等,同时兴奋也会传至大脑皮层形成冷觉。
3、体液调节过程:寒冷时,下丘脑分泌促甲状腺激素释放激素,作用于垂体,促使垂体分泌促甲状腺激素,进而促进甲状腺分泌甲状腺激素;同时,肾上腺髓质分泌肾上腺素,这两种激素都能促进代谢,增加产热。
【详解】 A 、当人处于寒冷环境中,皮肤冷觉感受器受到刺激,产生的兴奋通过传入神经传入大脑皮层的感觉中枢,形成冷觉,A正确;
B 、寒冷刺激下,感受器产生的兴奋会传递到下丘脑的体温调节中枢,下丘脑会综合分析并发出相应的调节指令,B正确;
C 、在寒冷环境中,为了减少散热,皮肤毛细血管收缩,以减少皮肤血流量,同时立毛肌收缩,C错误;
D 、寒冷时,肾上腺素分泌增加,它能促进细胞代谢,使机体产热增加,以维持体温相对稳定,D正确。
故选C。
必会知识三 水和无机盐平衡的调节
1.人体水和无机盐平衡的原因: 摄入量和排出量 相适应。
2.人体内水和无机盐的来源和去路
(
肾
)(1)水
(
代谢中
)
(2)无机盐(钠离子为例)
食盐人体内的Na+ 经肾随尿 排出。
3.水和无机盐平衡的调节
(1)水平衡调节
失衡原因
细胞外液
渗透压变化
调节途径
饮水不足
或吃的食
物过咸
升高
① 大脑皮层 产生渴觉,直接调节水的摄入量
②下丘脑分泌、垂体释放的 抗利尿激素 增加,从而促进 肾小管和集合管 对水分的重吸收,减少了尿量的排出
饮水过多
或盐分丢
失过多
下降
减少 抗利尿激素 的分泌和释放,肾排出的水分增加
(2)盐平衡调节过程
a.血钠含量的平衡
当机体大量丢失水分使细胞外液量减少及血钠含量降低时,肾上腺皮质增加分泌 醛固酮 ,促进 肾小管和集合管对Na+的重吸收 ,维持血钠含量的平衡。当血钠含量降低时,则 醛固酮 的分泌量减少,其结果也是维持血钠含量的平衡。
b.K+在维持 细胞内液 的渗透压上起决定作用,还具有维持 心肌舒张 、保持心肌正常兴奋等重要作用。
(3)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。
[例1]某建筑工人在夏季高温下长时间作业,大量出汗后出现头晕、肌肉痉挛等症状。此过程中,该工人体内最可能发生的变化是( )
A.血浆渗透压升高,抗利尿激素分泌减少
B.血钠浓度降低,醛固酮分泌增加
C.细胞外液量减少,肾小管重吸收水减弱
D.下丘脑渗透压感受器抑制,渴觉减弱
【答案】B
【分析】当人吃了过咸的食物时,细胞外液渗透压升高,刺激下丘脑渗透感,使之产生兴奋传至大脑皮层,产生渴觉,主动饮水,饮水量增加,细胞外液透压下降恢复正常;同时也可使下丘脑细胞合成、分泌,垂体释放的抗利尿激素增加,促进肾小管和集合管对水分的重吸收,尿量减少。
【详解】A、血浆渗透压升高时,抗利尿激素分泌增多,A错误;
B、汗液为低渗液体,大量出汗会导致钠离子丢失多于水分丢失,引起血钠浓度降低,血钠降低时,会刺激肾上腺皮质分泌醛固酮,促进肾小管对钠的重吸收,B正确;
C、细胞外液量减少,渗透压升高,肾小管和集合管对水的重吸收增强,C错误;
D、血浆渗透压升高会激活下丘脑渗透压感受器,引发渴觉中枢兴奋(渴觉增强),促进饮水行为,D错误。
故选B。
[例2]水利尿现象是指大量饮用清水后,尿量显著增加的现象。下图为某人一次饮入1L清水和一次饮入1L生理盐水后排尿速率的变化情况。下列叙述错误的是( )
A.下丘脑的渗透压感受器能感受细胞外液渗透压下降
B.下丘脑释放抗利尿激素减少导致排尿速率显著提高
C.水利尿现象可降低血容量从而维持血压稳定
D.水利尿有利于防止水分过多引起的低钠血症
【答案】B
【分析】体内失水过多或食物过咸时:细胞外液渗透压升高→下丘脑感受器受到刺激→垂体释放抗利尿激素多→肾小管、集合管重吸收增加→尿量减少,同时大脑皮层产生渴觉(饮水);体内水分过多时:细胞外液渗透压降低→下丘脑感受器受到刺激→垂体释放抗利尿激素少→肾小管、集合管重吸收减少→尿量增加。
【详解】A、下丘脑的渗透压感受器能感受细胞外液渗透压的变化。当大量饮用清水后,细胞外液渗透压下降,下丘脑的渗透压感受器能感知到这一变化,A正确;
B、抗利尿激素是由下丘脑合成和分泌,垂体释放的。当大量饮用清水后,细胞外液渗透压降低,刺激下丘脑渗透压感受器,使下丘脑合成、垂体释放的抗利尿激素减少,肾小管和集合管对水的重吸收作用减弱,导致排尿速率显著提高,而不是下丘脑直接释放抗利尿激素,B错误;
C、大量饮用清水后,发生水利尿现象,尿量增加,排出多余的水分,可降低血容量,进而维持血压稳定 ,C正确;
D、水利尿时,大量排尿可使体内多余的水分排出,防止水分过多稀释血液,从而避免引起低钠血症,D正确。
故选B。
难点知识一 体液调节和神经调节的分析比较
1.体液调节与神经调节的比较
(1)体液调节中的“体液”并非调节因子,而是传送调节因子的一些液体。这些液体主要是指构成内环境的三种液体:组织液、血浆和淋巴液。
(2)体液调节≠激素调节。体液调节的研究对象不仅包括激素,还包括参与机体生命活动调节的其他调节因子,而激素调节的研究对象只有激素。
(3)许多复杂的调节过程既有神经调节又有体液调节,一般来说神经调节占主导地位。
(4)神经调节与体液调节都是通过信息传递引起相应的组织、器官产生相应的反应,只是前者借助的是生物电、神经递质,后者主要是借助激素或CO2等化学物质。
(5)在激素调节中,激素对于某一生理活动的调节一般不是由一种激素完成的,而是由多种激素相互协调、相互作用共同完成的。
2.CO2参与体液调节的实例
命题角度1 体液调节和神经调节的分析比较
呼吸障碍时,机体内CO2不能及时排出,会导致血液中CO2分压升高、pH下降,患者出现心跳加快、血压下降、呼吸困难等症状,临床上称为呼吸性酸中毒。下列说法错误的是( )
A.正常生理条件下,骨骼肌中CO2运输方向是细胞内→组织液→血浆
B.出现呼吸性酸中毒时,患者交感神经活动占优势,导致心跳加快
C.血浆中的CO2刺激位于脑干的呼吸中枢,加快呼吸运动,排除CO2
D.呼吸性酸中毒的患者可以通过口服碳酸氢钠的方式治疗
【答案】D
【分析】正常人的血浆接近中性,pH为7.35~7.45。血浆的pH之所以能够保持稳定,与它含有的缓冲物质有关。内环境的稳态受外界环境的变化和细胞代谢活动的影响。
【详解】A、细胞呼吸产生二氧化碳,故CO2浓度最高的为细胞内液,故正常生理条件下,骨骼肌中CO2运输方向是细胞内→组织液→血浆,A正确;
B、交感神经兴奋会导致心跳加快等症状的出现,故出现呼吸性酸中毒时,患者交感神经活动占据优势,导致心跳加快,B正确;
C、CO2是调节呼吸运动的重要体液因子,血浆中的CO2刺激位于脑干的呼吸中枢,加快呼吸运动,排除CO2,C正确;
D、依题意,呼吸性酸中毒的原因是呼吸障碍,机体内CO2不能及时排出。若要治疗呼吸性酸中毒,改善通气,促进CO2排出是关键。口服碳酸氢钠虽然可以中和体内的酸性物质,但并不能解决CO2潴留的根本问题。因此,口服碳酸氢钠并不是呼吸性酸中毒的正确治疗方法,D错误。
故选D。
难点知识二 体温的调节
体温调节的过程
(1)神经调节的过程
①寒冷环境下的反射弧(字母表示)
②炎热环境下的反射弧(字母表示)
(2)体液调节的过程
①下丘脑c分泌TRH→垂体分泌TSH→甲状腺分泌甲状腺激素→甲状腺激素作用于相应的靶器官、靶细胞。
②肾上腺f分泌的肾上腺素作用于相应的靶器官、靶细胞。
命题角度1 体温调节的应用
癌症患者通常伴有发热症状,这可能是患者体内产生的致热源引起体温调定点上升而导致的。下丘脑中的冷敏神经元(局部温度降低则放电频率增加)和热敏神经元(局部温度升高则放电频率增加)放电频率相等时对应的温度即为体温调定点。下列相关说法正确的是( )
A.热敏神经元放电频率增加使下丘脑产生热觉
B.骨骼肌战栗属于体温调节中的行为性调节
C.发热病人感到冷时可能伴有皮肤血管收缩的表现
D.体温维持在38℃时,机体的散热量大于产热量
【答案】C
【分析】寒冷环境→皮肤冷觉感受器→下丘脑体温调节中枢→增加产热(骨骼肌战栗、立毛肌收缩、甲状腺激素分泌增加),减少散热(毛细血管收缩、汗腺分泌减少)→体温维持相对恒定。
【详解】A、感觉的产生在大脑皮层,A错误;
B、骨骼肌战栗属于体温调节中的生理性调节,B错误;
C、发热病人感到冷时,可通过血管收缩、汗腺分泌减少等活动减少散热,以维持体温相对稳定,C正确;
D、体温维持相对稳定的实质是机体的产热量等于散热量,若体温维持在某一固定值时,机体的产热量与散热量相等,D错误。
故选C。
难点知识三 水和无机盐平衡的调节
1.尿的形成
(1)过程图示
(2)成分变化
2.水平衡调节过程图解
3.无机盐平衡调节过程图解(以Na+为例)
命题角度1 水盐平衡调节
机体脱水时,根据失水和失Na+的比例不同,可分为低渗透性脱水、高渗透性脱水和等渗透性脱水三种类型。低渗透性脱水的特点是失Na+多于失水,高渗透性脱水的特点是失水多于失Na+,等渗透性脱水的特点是血容量减少,但血清Na+浓度和血浆渗透压仍在正常范围内。下列叙述正确的是( )
A.低渗透性脱水会引起细胞内液的含量减少
B.低渗性脱水会导致醛固酮分泌量增多,进而引起尿量减少
C.高渗透性脱水会导致下丘脑释放的抗利尿激素量增加
D.等渗透性脱时血浆渗透压维持正常,故无需进行处理
【答案】B
【分析】人体的水平衡调节过程:当人体失水过多、饮水不足或吃的食物过咸时→细胞外液渗透压升高→下丘脑渗透压感受器受到刺激→垂体释放抗利尿激素增多→肾小管、集合管对水分的重吸收增加→尿量减少。同时大脑皮层产生渴觉(主动饮水)。
【详解】A、低渗透性脱水的特点是失Na+多于失水,由于钠离子主要分布在细胞外液中,丢失过多会导致细胞外液的渗透压降低,细胞吸水,细胞内液增多,A错误;
B、低渗性脱水导致血钠浓度降低,肾上腺皮质分泌醛固酮增加,对Na+的重吸收增加,进一步促进对水的重吸收,使得尿量减少,B正确;
C、高渗透性脱水的特点是失水多于失Na+,高渗透性脱水会导致下丘脑分泌、垂体释放的抗利尿激素量增加,促进肾小管和集合管对水的重吸收,C错误;
D、等渗透性脱水的特点是血容量减少,也会对机体造成危害,需要及时处理,D错误;
故选B。
一、单选题
1.2025年3月23日,宁波马拉松在三江口开跑。运动员在运动过程中往往会出现大量出汗、心跳加快等生理反应。下列说法正确的是( )
A.参与体温调节的温度感受器存在于皮肤、内脏等处
B.运动时副交感神经兴奋使心跳加快并抑制胃肠蠕动
C.体温升高时,温觉感受器兴奋使下丘脑体温调节中枢产生热觉
D.大量流汗后,机体会减少释放抗利尿激素以维持水盐平衡
【答案】A
【分析】1、交感神经和副交感神经是调节人体内脏功能的神经装置,所以也叫内脏神经系统,因为其功能不完全受人类的意识支配,所以又叫自主神经系统;
2、皮肤是人体最主要的散热器官,皮肤散热主要是通过辐射(如以红外线形式将热量传到体外)、传导(机体热量直接传给同它接触的物体)、对流(通过气体来交换热量)以及蒸发(如汗液的蒸发)的方式进行;
3、醛固酮的作用是促进肾小管和集合管对Na+的主动重吸收,同时促进钾的分泌,从而维持水盐平衡;而抗利尿激素的作用是提高肾小管和集合管上皮细胞对水的通透性,增加水的重吸收量,使细胞外液渗透压下降,从而维持水平衡。
【详解】A、参与体温调节的温度感受器存在于皮肤、内脏等处,可感受温度变化,A正确;
B、运动时是交感神经兴奋使心跳加快,副交感神经兴奋会使心跳减慢,且抑制胃肠蠕动说法也错误,运动时交感神经兴奋占优势,胃肠蠕动一般减弱 ,B错误;
C、产生热觉的是大脑皮层,不是下丘脑体温调节中枢,C错误;
D、大量流汗后,细胞外液渗透压升高,机体应增加释放抗利尿激素,促进肾小管和集合管对水的重吸收,以维持水盐平衡,D错误。
故选A。
2.超低温冷疗是一项让运动员们快速恢复运动机能的“黑科技”。运动员暴露在-130°C的超低温冷疗舱中2~3分钟,随即回到常温环境,在这个过程中外周血管会发生应激性的收缩和舒张,加速血液循环;同时还能减轻运动员的肌肉酸痛和损伤。下列相关说法错误的是( )
A.与常温环境相比,在寒冷环境中产热量和散热量均会减少
B.极端低温可减缓细胞代谢速率,降低自由基生成,减少运动后肌肉细胞的氧化损伤
C.血管的收缩与舒张由自主神经系统协调完成,无需意识控制即可快速响应环境变化
D.肌肉酸痛主要是乳酸积累造成的,低温可能通过加速转运而非直接代谢来缓解乳酸堆积,从而减轻肌肉酸痛和损伤
【答案】A
【分析】皮肤是人体最主要的散热器官,主要通过辐射、传导、对流以及蒸发的方式进行散热。寒冷环境→皮肤冷觉感受器→下丘脑体温调节中枢→增加产热(骨骼肌战栗、甲状腺激素等分泌增加),减少散热(毛细血管收缩、汗腺分泌减少)→体温维持相对恒定。
【详解】A、与常温环境相比,在寒冷环境中产热量和散热量均会增加,A错误;
B、极端低温可减缓细胞代谢速率,降低自由基生成,减少运动后肌肉细胞的氧化损伤,B正确;
C、自主神经系统是外周传出神经系统的一部分,能调节内脏和血管平滑肌、心肌和腺体的活动,无需意识控制即可快速响应环境变化,C正确;
D、肌肉酸痛主要是乳酸积累造成的,低温处理时外周血管会发生应激性的收缩和舒张,加速血液循环缓解乳酸堆积,从而减轻肌肉酸痛和损伤,D正确。
故选A。
3.循环血量是人体循环血液的总量,其发生变化会影响动脉血压及各器官、组织的血液供应。在大动脉、左心房壁的内膜下存在一种容量感受器,当血量过多时,左心房内压增高,容量感受器受到刺激而产生兴奋,兴奋传至神经中枢,间接地抑制抗利尿激素的释放。下列有关叙述正确的是 ( )
A.抗利尿激素分泌增多可以增加循环血量并降低血压
B.抗利尿激素是由下丘脑合成、垂体释放的一种固醇类激素
C.循环血量减少时,容量感受器产生的兴奋传到下丘脑并产生渴觉
D.抗利尿激素释放减少,肾小管和集合管对水的重吸收作用减弱
【答案】D
【分析】当机体失水过多、饮水不足、食物过咸时,细胞外液渗透压升高,下丘脑渗透压感受器受到的刺激增强,致使抗利尿激素分泌量增加,肾小管和集合管对水的重吸收作用增强。当机体饮水过多时,细胞外液渗透压降低,下丘脑渗透压感受器受到的刺激减弱,致使抗利尿激素分泌量减少,肾小管和集合管对水的重吸收作用减弱。
【详解】A、抗利尿激素的作用是促进肾小管和集合管对水的重吸收,使尿量减少,从而使循环血量增加,血压升高,而不是降低血压,A错误;
B、抗利尿激素是由下丘脑合成、垂体释放的一种多肽类激素,并非固醇类激素,B错误;
C、渴觉是在大脑皮层产生的,而不是下丘脑。当循环血量减少时,容量感受器产生的兴奋传到下丘脑,下丘脑通过调节会使抗利尿激素分泌增加等,但不会在下丘脑产生渴觉,C错误;
D、抗利尿激素能促进肾小管和集合管对水的重吸收,当抗利尿激素释放减少时,肾小管和集合管对水的重吸收作用就会减弱,D正确。
故选D。
4.体温调定点是指机体产热和散热达到平衡时的温度。正常状态下人体体温调定点为37℃,然而当人体感染病原体后体温的调定点会上调,使体温发生波动。一般发热过程分为体温上升期(①)、高温持续期(②)和体温下降期(③),过程如图所示。下列叙述正确的是( )
A.图中①阶段产热量等于散热量,人体通常在大脑皮层产生冷觉
B.图中②阶段体内甲状腺激素浓度会下降,细胞耗氧率会下降
C.人体体温调节中枢位于下丘脑,图中②阶段垂体释放的抗利尿激素增多
D.图中③阶段相关的交感神经活动占优势,引起皮肤血管收缩
【答案】C
【分析】体温的平衡:人体的产热量与散热量的动态平。热量来源:有机物氧化分解放能。体温调节的过程:寒冷环境→皮肤冷觉感受器→下丘脑体温调节中枢→增加产热(骨骼肌战栗、立毛肌收缩、甲状腺激素分泌增加),减少散热(毛细血管收缩、汗腺分泌减少)→体温维持相对恒定;炎热环境→皮肤温觉感受器→下丘脑体温调节中枢→增加散热(毛细血管舒张、汗腺分泌增加)→体温维持相对恒定。
【详解】A、图中①阶段为体温上升期,产热量大于散热量,由于体温调定点升高,通常人体会在大脑皮层产生冷觉,A错误;
B、图中②阶段体温较高,体内甲状腺激素浓度不会下降,细胞耗氧率不会下降,B错误;
C、人体体温调节中枢位于下丘脑,图中②阶段为高温持续期,机体产热量约等于散热量,该时期人体会出现一定的脱水,导致细胞外液渗透压升高,刺激下丘脑渗透压感受器,促进垂体释放抗利尿激素增多,促进肾小管和集合管对水的重吸收,C正确;
D、图中③阶段为体温下降期,散热量大于产热量,相关的交感神经活动减弱,皮肤血管舒张,D错误。
故选C。
5.运动员在比赛时机体内体温、渗透压和血糖调节部分过程的示意图如下,甲、乙、丙表示有关的组织器官或细胞。下列叙述错误的是( )
A.运动时血浆渗透压升高,甲合成并分泌的激素①增多,使尿量减少
B.运动时体温升高,乙通过植物性神经调控血管扩张、汗腺分泌增多
C.若丙是胰岛α细胞,可接受血糖升高的反馈调节
D.若激素②是糖皮质激素,可促进氨基酸转化为葡萄糖来升高血糖
【答案】A
【分析】人体体温调节:(1)体温调节中枢:下丘脑;(2)寒冷环境下:①增加产热的途径:骨骼肌战栗、甲状腺激素和肾上腺素分泌增加;②减少散热的途径:立毛肌收缩、皮肤血管收缩等.(3)炎热环境下:主要通过增加散热来维持体温相对稳定,增加散热的途径主要有汗液分泌增加、皮肤血管舒张。
【详解】A、运动时大量出汗导致血浆渗透压升高,乙(下丘脑)合成并分泌、甲(垂体)释放的激素①抗利尿激素增多,促进肾小管和集合管对水分的重吸收,使尿量减少,A错误;
B、运动时由于产热大于散热,体温升高,乙通过植物性神经调控血管扩张、汗腺分泌增多,使散热增加,体温下降,B正确;
C、血糖降低时,胰岛α细胞分泌胰高血糖素,促进肝糖原分解和非糖物质转化,从而使血糖升高,血糖升高后可抑制胰岛α细胞分泌胰高血糖素,因此若丙是胰岛α细胞,可接受血糖升高的反馈调节,C正确;
D、糖皮质激素通过调节有机物代谢,即促进肝细胞将氨基酸转化为葡萄糖来升高血糖,D正确。
故选A。
6.图示下丘脑参与人体体温、水盐和血糖平衡的部分调节过程。下列相关叙述正确的是( )
A.寒冷刺激时,下丘脑可通过垂体促进腺体A分泌促甲状腺激素
B.人体剧烈运动大量出汗后,垂体增加抗利尿激素的生成、分泌和释放
C.血糖过高时,胰岛素降低组织细胞膜对葡萄糖的吸收
D.下丘脑参与的人体体温、水盐平衡部分调节过程属于神经-体液调节
【答案】D
【分析】下丘脑地位和功能:
①感受:渗透压感受器感受渗透压升降,维持水代谢平衡;
②传导:可将渗透压感受器产生的兴奋传导至大脑皮层,使之产生渴觉;
③分泌:分泌促激素释放激素,作用于垂体,使之分泌相应的激素或促激素.在外界环境温度低时分泌促甲状腺激素释放激素,在细胞外液渗透压升高时促使垂体分泌抗利尿激素;
④调节:体温调节中枢、血糖调节中枢、渗透压调节中枢。
【详解】A、受到寒冷刺激时,下丘脑分泌促甲状腺激素释放激素促进垂体分泌促甲状腺激素,促进甲状腺分泌甲状腺激素,A表示甲状腺,A分泌的是甲状腺激素,而不是促甲状腺激素,A错误;
B、人体剧烈运动大量出汗后,细胞外液渗透压升高,刺激下丘脑增加抗利尿激素的生成和分泌,并由垂体释放进入血液,促进肾小管和集合管对水分的重吸收,从而减少尿量,B错误;
C、血糖过高时,胰岛素的作用是促进组织细胞加速摄取、利用和储存葡萄糖,即会增加组织细胞膜对葡萄糖的吸收,而不是降低,C错误;
D、下丘脑参与的人体体温、水盐平衡部分调节过程中,既有神经调节(如通过神经传导信号等),又有体液调节(如分泌和释放激素等),属于神经 - 体液调节,D正确。
故选D。
7.内淋巴积水是一种内耳疾病,内淋巴(内耳膜迷宫中所含的液体)的产生和吸收失衡后,内耳淋巴液增多,患者出现严重的眩晕并伴有恶心、呕吐、血压下降等症状,抗利尿激素和醛固酮浓度明显升高,常用利尿剂进行治疗。下列相关叙述错误的是( )
A.抗利尿激素是由下丘脑合成的,由垂体释放
B.患者抗利尿激素浓度升高可使细胞外液渗透压升高
C.内耳的淋巴液起到维持血浆和组织液平衡的作用
D.该病患者在使用利尿剂治疗的同时应该保持低盐饮食
【答案】B
【分析】当大量丢失水分使细胞外液量减少以及血钠含量降低时,肾上腺皮质增加分泌醛固酮,促进肾小管和集合管对Na+的重吸收,维持血钠含量的稳定。相反,当血钠含量升高时,则醛固酮的分泌量减少,其结果也是维持血钠含量的平衡。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。
【详解】A、抗利尿激素是由下丘脑合成的,由垂体释放到血浆中,A正确;
B、抗利尿激素水平的升高,促进促进肾小管和集合管对水的吸收,使细胞外液渗透压降低,B错误;
C、内环境主要由血浆、组织液和淋巴液构成,组织液和血浆之间物质进行双向交换,少部分组织液可以渗透进入毛细淋巴管形成淋巴液,淋巴液单向流动,最终注入血浆,因此内耳的淋巴液起到维持血浆和组织液平衡的作用,C正确;
D、利尿剂能促进尿液产生,使用利尿剂治疗的同时应该保持低盐饮食,避免细胞外液渗透压升高不利于尿液的排出,D正确。
故选B。
8.人体正常体温的维持需要产热量和散热量达到平衡,以下两幅图对应机体在寒冷和发热状态时的调节过程,下列相关叙述错误的是( )
A.图甲中n时机体的体温大于m时
B.图甲、图乙分别对应机体进入寒冷和发热时的状态
C.寒冷状态下,机体可通过寒颤增加产热,此方式主要为神经调节
D.发热本质是短期打破稳态以重建长期稳态的适应性反应
【答案】A
【分析】1、寒冷环境→皮肤冷觉感受器→下丘脑体温调节中枢→增加产热(骨骼肌战栗、肾上腺素分泌增加、甲状腺激素分泌增加),减少散热(毛细血管收缩、汗腺分泌减少)→体温维持相对恒定。
2、炎热环境→皮肤温觉感受器→下丘脑体温调节中枢→增加散热(毛细血管舒张、汗腺分泌增加)→体温维持相对恒定。
【详解】A、图甲中m点后散热量迅速升高,说明机体进入寒冷环境,n时机体的体温处于平衡状态,等于m,A错误;
B、图甲中m点后散热量迅速升高,说明机体进入寒冷环境;图乙中产热量大于散热量,机体处于发热时的状态,B正确;
C、机体通过加快产热,如寒颤等,此方式主要为神经调节,C正确;
D、发热本质是短期打破稳态以重建长期稳态的适应性反应,D正确。
故选A。
二、多选题
9.抗利尿激素(ADH)是一种多肽类激素,其具体作用机理如图。下列叙述错误的是( )
A.人体内水的来源是饮水和食物中所含有的水
B.ADH由下丘脑合成、垂体分泌,其受体位于细胞膜上
C.图示为肾小管和集合管管壁上皮细胞,A侧的液体属于内环境的成分
D.ADH与受体结合后,促进了携带水通道蛋白的囊泡与细胞膜融合,增加细胞膜上水通道蛋白的数量
【答案】ABC
【分析】水平衡的调节:(1)当机体失水过多、饮水不足、食物过咸时,细胞外液渗透压升高,下丘脑渗透压感受器受到的刺激增强,致使抗利尿激素分泌量增加,肾小管和集合管对水的重吸收作用增强。(2)当机体饮水过多时,细胞外液渗透压降低,下丘脑渗透压感受器受到的刺激减弱,致使抗利尿激素分泌量减少,肾小管和集合管对水的重吸收作用减弱。
【详解】A、人体内的水来自饮水和食物中所含的水,以及细胞代谢过程产生的水,A错误;
B、ADH由下丘脑神经细胞合成和分泌,由垂体储存和释放的,作用于肾小管和集合管,受体在肾小管和集合管的细胞膜上,B错误;
C、ADH通过体液运输,作用于肾小管和集合管细胞膜上的受体,据图可知,B侧细胞膜上有ADH受体,因此B侧的液体是组织液,则A侧为肾小管和集合管的管腔,与外界相同,A侧的液体不属于内环境的成分,C错误;
D、据图可知,抗利尿激素与受体结合后促进ATP水解,激活M蛋白,M蛋白可以促进囊泡与细胞膜的融合,增加细胞膜上水通道蛋白数量,使细胞吸水能力增强,D正确。
故选ABC。
10.热射病是一种因高温引起的人体体温调节功能失调的致命性疾病,患者体内热量过度积蓄,导致核心温度迅速升高,从而引发器官功能障碍。下列相关叙述错误的是( )
A.健康个体在高温环境中,皮肤血管舒张,汗腺分泌增多,散热量和产热量相对平衡
B.健康个体在高温环境中运动大量出汗后,下丘脑中与水盐调节相关的中枢兴奋并产生渴觉
C.热射病患者垂体分泌的抗利尿激素增加,尿量减少以减少机体水分流失
D.中暑后,快速饮用大量冰水是降低体温的有效方式
【答案】BCD
【分析】人体体温调节:(1)体温调节中枢:下丘脑;(2)机理:产热与散热处于动态平衡;(3)寒冷环境下:①增加产热的途径:骨骼肌战栗、甲状腺激素和肾上腺素分泌增加;②减少散热的途径:立毛肌收缩、皮肤血管收缩等。(4)炎热环境下:主要通过增加散热来维持体温相对稳定,增加散热的途径主要有汗液分泌增加、皮肤血管舒张。
【详解】A、健康个体在高温环境中,皮肤血管舒张,汗腺分泌增多,散热量增加,此时体温维持恒定,说明散热量和产热量相对平衡,A正确;
B、渴觉的形成在大脑皮层,不是下丘脑,B错误;
C、抗利尿激素由下丘脑合成和分泌,并由垂体释放,C错误;
D、中暑后,快速饮用大量冰水会导致皮肤毛细血管收缩,血流量减少,不利于散热,D错误。
故选BCD。
11.如图所示为人体体温调节示意图,根据图示过程判断下列叙述中,正确的是( )
A.受到炎热刺激时,机体主要依靠D、E和F散热
B.受到寒冷刺激时,机体可通过B→C→G完成调节
C.D途径主要是依靠骨骼肌的细胞呼吸完成的
D.人体体温调节的过程属于神经—体液—免疫调节
【答案】BC
【分析】寒冷环境→皮肤冷觉感受器→下丘脑体温调节中枢→增加产热(骨骼肌战栗、立毛肌收缩、甲状腺激素等分泌增加),减少散热(毛细血管收缩、汗腺分泌减少)→体温维持相对恒定;炎热环境→皮肤温觉感受器→下丘脑体温调节中枢→增加散热(毛细血管舒张、汗腺分泌增加)→体温维持相对恒定。
【详解】A、当机体受到炎热刺激时,机体主要依靠皮肤血管舒张和汗液分泌增加来散热,即机体主要依靠E和F散热,A错误;
B、当机体受到寒冷刺激时,机体可通过B→C→G完成调节,即神经系统感知寒冷刺激后,通过神经传导和激素分泌(如肾上腺素分泌增加),促进代谢,增加产热,B正确;
C、D 途径主要是依靠骨骼肌的细胞呼吸完成的,骨骼肌细胞呼吸增强,产生更多的热量,C正确;
D、人体体温调节的过程中,既有神经系统的参与,又有激素(如肾上腺素)的调节,属于神经 — 体液调节,D错误。
故选BC。
12.人体在剧烈运动时,通过生命活动的调节维持内部环境的相对稳定。以下说法错误的是( )
A.血液中肾上腺素的含量增加
B.机体细胞进行无氧呼吸产生大量CO2,使脑干呼吸中枢兴奋性增强
C.皮肤血管收缩、血流速度加快,汗腺分泌活动增强
D.大脑的躯体运动中枢和脑干呼吸中枢的兴奋性增强
【答案】BC
【分析】人体内环境稳态的调节机制是神经-体液-免疫调节网络。神经调节的基本方式是反射,反射的结构基础是反射弧,反射弧由感受器、传入神经、神经中枢、传出神经和效应器五部分构成。体液调节的主要内容是激素调节,激素是由内分泌腺或内分泌细胞分泌的起调节作用的物质,激素调节的特点是通过体液运输、作用于靶细胞或靶器官、微量高效。免疫调节通过免疫系统完成,免疫系统由免疫器官、免疫细胞和免疫活性物质构成,免疫分为特异性免疫和非特异性免疫,特异性免疫包含细胞免疫和体液免疫。
【详解】A、剧烈运动时,肾上腺素含量增加,机体代谢增强,A正确;
B、机体细胞进行有氧呼吸产生大量CO2,使脑干呼吸中枢兴奋性增强,人体细胞无氧呼吸的产物只是乳酸,B错误;
C、剧烈运动时,机体细胞中有机物氧化放能的速度加快,产热增加,进而引起皮肤血管舒张、血流速度加快,汗腺分泌活动增强,C错误;
D、剧烈运动时,大脑的躯体运动中枢和脑干呼吸中枢的兴奋性增强,以维持机体的运动协调,D正确。
故选BC。
三、解答题
13.小熊猫是我国二级重点保护野生动物,其主要分布区年气温一般在0~25℃之间。测定小熊猫在不同环境温度下静止时的体温、皮肤温度(图1),以及代谢率(即产热速率,图2)。回答下列问题:
(1)由图1可见,在环境温度0~30℃范围内,小熊猫的体温 ,皮肤温度随环境温度降低而降低,这是在 调节方式下,平衡产热与散热的结果。
(2)图2中,在环境温度由20℃降至10℃的过程中,小熊猫代谢率下降,其中散热的神经调节路径是:皮肤中的 受到环境低温刺激产生兴奋,兴奋沿传入神经传递到位于 的体温调节中枢,通过中枢的分析、综合,使支配血管的 (填“交感神经”或“副交感神经”)兴奋,引起外周血管收缩,皮肤和四肢血流量减少,以减少散热。
(3)图2中,当环境温度下降到0℃以下时,从激素调节角度分析小熊猫产热剧增的原因是 。
(4)通常通过检测尿液中类固醇类激素皮质醇的含量,评估动物园圈养小熊猫的福利情况。皮质醇的分泌是由 轴调节的。使用尿液而不用血液检测皮质醇,是因为血液中的皮质醇可以通过 进入尿液,而且也能避免取血对小熊猫的伤害。
【答案】(1) 相对稳定 神经-体液
(2) 冷觉感受器 下丘脑 交感神经
(3)寒冷环境中,小熊猫分泌的甲状腺激素和肾上腺素增多,提高细胞代谢速率,使机体产生更多的热量
(4) 下丘脑-垂体-肾上腺皮质 肾小球的滤过作用
【分析】体温调节:(1)体温调节中枢:下丘脑。(2)机理:产热和散热达到动态平衡。(3)寒冷环境下:①增加产热的途径:骨骼肌战栗、甲状腺激素和肾上腺素分泌增加;②减少散热的途径:立毛肌收缩、皮肤血管收缩等。(4)炎热环境下:主要通过增加散热来维持体温相对稳定,增加散热的途径主要有汗液分泌增加、皮肤血管舒张。
【详解】(1)由图1可见,在环境温度0~30℃范围内,小熊猫的体温处于32℃~33℃之间,保持相对稳定,皮肤温度随环境温度降低而降低,这是在神经-体液调节方式下,平衡产热与散热的结果,皮肤散热的主要方式包括辐射、传导、蒸发、对流等。
(2)在环境温度由20℃降至10℃的过程中,小熊猫代谢率下降,其中散热的神经调节路径是感受器--传入神经--神经中枢--传出神经--效应器,即寒冷环境中,皮肤中的冷觉感受器受到环境低温刺激产生兴奋,兴奋沿传入神经传递到位于下丘脑的体温调节中枢,通过中枢的分析、综合,使支配血管的交感神经兴奋,引起外周血管收缩,皮肤和四肢血流量减少,以减少散热。
(3)分析题意可知,从激素调节角度分析当环境温度下降到0℃以下时,小熊猫产热剧增的原因,所以考虑甲状腺激素和肾上腺素的作用,即寒冷环境中,小熊猫分泌的甲状腺激素和肾上腺素增多,提高细胞代谢速率,使机体产生更多的热量。
(4)皮质醇是由肾上腺皮质分泌的,受下丘脑和垂体的分级调节,即是由下丘脑-垂体-肾上腺皮质轴调节的。因为血液中的皮质醇可以通过肾小球的滤过作用进入尿液,故使用尿液而不用血液检测皮质醇,而且也能避免取血对小熊猫的伤害。
14.人体的水盐平衡调节过程中起主要作用的激素为抗利尿激素(ADH),ADH作用于集合管上皮细胞的过程如图1所示。回答下列问题:
(1)ADH的合成部位是 。当人体进行剧烈运动时,机体中ADH的含量变化情况最可能符合 (填图2中序号)。
(2)ADH作用于集合管上皮细胞可促进水的重吸收,据图1分析,其原因是ADH与特异性受体结合激活相关酶后,一方面促进水通道蛋白基因的 ,从而促进集合管上皮细胞合成更多的水通道蛋白,另一方面促进 ,使细胞膜上的水通道蛋白数量增加。
(3)尿崩症患者的机体无法正常调节水分平衡,该病患者表现出大量排尿和极度口渴等症状。经检测,某尿崩症患者的排尿量大,但其体内的ADH水平偏高,出现该症状的原因可能是 。
(4)人体的水盐平衡调节也离不开醛固酮的作用,但是醛固酮分泌过多会导致血容量增加,请分析其原因: 。
【答案】(1) 下丘脑 ①
(2) 表达 储存水通道蛋白的囊泡与细胞膜融合
(3)集合管上皮细胞表面缺乏ADH特异性受体而使ADH不能发挥作用
(4)醛固酮分泌过多,促进肾小管和集合管对Na⁺的重吸收,进而使血浆渗透压升高,促进对水的吸收,引起血容量增加
【分析】分析图示:图示表示抗利尿激素(ADH)促进集合管上皮细胞重吸收水分的调节机制,抗利尿激素(ADH)作用于集合管上皮细胞,改变了细胞中某些酶的活性,从而促进水通道蛋白的合成,促进储存水通道蛋白的囊泡与细胞膜融合,从而增加细胞膜上水通道蛋白的数量,最终促进了对水的重吸收。
【详解】(1) ①抗利尿激素(ADH)是由下丘脑合成、由垂体释放,因此其合成部位是下丘脑;
②当人体进行剧烈运动时,会丢失大量水分,导致细胞外液渗透压上升,通过水盐平衡调节,下丘脑合成的ADH会增多,促进肾小管和集合管重吸收水,使细胞外液渗透压下降,故选①。
(2) ADH作用于集合管上皮细胞可促进水的重吸收,据图1分析,其原因是ADH与特异性受体结合激活相关酶后,一方面促进水通道蛋白基因的表达,从而促进集合管上皮细胞合成更多的水通道蛋白,另一方面促进储存水通道蛋白的囊泡与细胞膜融合,使细胞膜上的水通道蛋白数量增加。
(3) 某尿崩症患者体内的ADH水平偏高,说明不是ADH分泌量不足导致的尿崩症。结合上述ADH作用机理,该患者出现尿崩症的原因可能是集合管上皮细胞表面缺乏ADH受体而使ADH不能发挥作用。
(4)醛固酮能促进肾小管和集合管对Na+的重吸收,维持血钠含量的平衡。醛固酮分泌过多,促进肾小管和集合管对Na⁺的重吸收,进而使血浆渗透压升高,促进对水的吸收,引起血容量增加。
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第3章 体液调节
第3节 体液调节与神经调节的关系
必会知识一 体液调节与神经调节的比较
1.体液调节的概念
激素等化学物质,通过 的方式对生命活动进行调节。除激素外,其他一些化学物质,如 、某些气体分子( 等)以及一些 (如CO2)也能起调节作用。
2.体液调节和神经调节的特点比较
比较项目
神经调节
体液调节
作用途径
反应速度
迅速
较缓慢
作用范围
作用时间
短暂
比较长
[例1]水杨酸是一种有机酸类药物,过量服用会刺激呼吸中枢,使肺通气过度,呼吸加深加快,导致血浆CO2浓度降低,出现“呼吸性碱中毒”现象。下列叙述不正确的是( )
A.水杨酸刚进入体内时,内环境中的可参与血浆pH的调节
B.患者呼出CO2的过程中存在神经调节,不存在体液调节
C.出现“呼吸性碱中毒”表明稳态的调节是有一定限度的
D.临床上,可输入含5%CO2的混合气体来缓解“呼吸性碱中毒”症
[例2]人和高等动物维持机体的协调等均离不开体液调节与神经调节的参与。下列叙述错误的是( )
A.体液调节比神经调节作用时间长
B.体液调节的作用范围比神经调节小
C.大多数动物存在神经调节,激素可能会影响神经系统的发育
D.神经调节的信号有电信号和化学信号,而激素调节仅有化学信号
必会知识二 体温调节
1.人体体温相对恒定的原因: 过程保持动态平衡。
2.热量的来源和去路
3.调节
①寒冷环境
减少散热:皮肤血管 ,皮肤的血流量 ,汗腺的分泌量 。
增加产热:骨骼肌战栗, 甲状腺激素、肾上腺素等的释放。
②炎热环境
主要是增加散热:皮肤的血管 ,皮肤血流量 ,也使汗液的分泌 等。
[例1]冬泳是一项特殊条件下的体育运动,具有独特的健身功效。冬泳爱好者受到冷水刺激后,机体的部分体温调节过程如图。下列关于其体温调节过程分析错误的是( )
A.体温调节中枢位于下丘脑,它既属于神经系统也属于内分泌系统
B.图中X可表示汗腺分泌减少,①过程导致机体的产热量大于散热量
C.在该调节过程中肾上腺素和甲状腺激素起协同作用
D.甲状腺激素的分泌调节既存在分级调节,也存在反馈调节
[例2]关于人在寒冷环境中所发生的变化,下列相关叙述错误的是( )
A.兴奋通过神经传入大脑皮层形成冷觉
B.兴奋传递到下丘脑的体温调节中枢
C.皮肤毛细血管收缩,立毛肌舒张
D.肾上腺素分泌增加
必会知识三 水和无机盐平衡的调节
1.人体水和无机盐平衡的原因: 相适应。
2.人体内水和无机盐的来源和去路
(1)水
(2)无机盐(钠离子为例)
食盐人体内的Na+ 排出。
3.水和无机盐平衡的调节
(1)水平衡调节
失衡原因
细胞外液
渗透压变化
调节途径
饮水不足
或吃的食
物过咸
① 产生渴觉,直接调节水的摄入量
②下丘脑分泌、垂体释放的 增加,从而促进 对水分的重吸收,减少了尿量的排出
饮水过多
或盐分丢
失过多
减少 的分泌和释放,肾排出的水分增加
(2)盐平衡调节过程
a.血钠含量的平衡
当机体大量丢失水分使细胞外液量减少及血钠含量降低时,肾上腺皮质增加分泌 ,促进 ,维持血钠含量的平衡。当血钠含量降低时,则 的分泌量减少,其结果也是维持血钠含量的平衡。
b.K+在维持 的渗透压上起决定作用,还具有维持 、保持心肌正常兴奋等重要作用。
(3)水和无机盐的平衡,是在 的共同作用下,通过调节 实现的。
[例1]某建筑工人在夏季高温下长时间作业,大量出汗后出现头晕、肌肉痉挛等症状。此过程中,该工人体内最可能发生的变化是( )
A.血浆渗透压升高,抗利尿激素分泌减少
B.血钠浓度降低,醛固酮分泌增加
C.细胞外液量减少,肾小管重吸收水减弱
D.下丘脑渗透压感受器抑制,渴觉减弱
[例2]水利尿现象是指大量饮用清水后,尿量显著增加的现象。下图为某人一次饮入1L清水和一次饮入1L生理盐水后排尿速率的变化情况。下列叙述错误的是( )
A.下丘脑的渗透压感受器能感受细胞外液渗透压下降
B.下丘脑释放抗利尿激素减少导致排尿速率显著提高
C.水利尿现象可降低血容量从而维持血压稳定
D.水利尿有利于防止水分过多引起的低钠血症
难点知识一 体液调节和神经调节的分析比较
1.体液调节与神经调节的比较
(1)体液调节中的“体液”并非调节因子,而是传送调节因子的一些液体。这些液体主要是指构成内环境的三种液体:组织液、血浆和淋巴液。
(2)体液调节≠激素调节。体液调节的研究对象不仅包括激素,还包括参与机体生命活动调节的其他调节因子,而激素调节的研究对象只有激素。
(3)许多复杂的调节过程既有神经调节又有体液调节,一般来说神经调节占主导地位。
(4)神经调节与体液调节都是通过信息传递引起相应的组织、器官产生相应的反应,只是前者借助的是生物电、神经递质,后者主要是借助激素或CO2等化学物质。
(5)在激素调节中,激素对于某一生理活动的调节一般不是由一种激素完成的,而是由多种激素相互协调、相互作用共同完成的。
2.CO2参与体液调节的实例
命题角度1 体液调节和神经调节的分析比较
呼吸障碍时,机体内CO2不能及时排出,会导致血液中CO2分压升高、pH下降,患者出现心跳加快、血压下降、呼吸困难等症状,临床上称为呼吸性酸中毒。下列说法错误的是( )
A.正常生理条件下,骨骼肌中CO2运输方向是细胞内→组织液→血浆
B.出现呼吸性酸中毒时,患者交感神经活动占优势,导致心跳加快
C.血浆中的CO2刺激位于脑干的呼吸中枢,加快呼吸运动,排除CO2
D.呼吸性酸中毒的患者可以通过口服碳酸氢钠的方式治疗
难点知识二 体温的调节
体温调节的过程
(1)神经调节的过程
①寒冷环境下的反射弧(字母表示)
②炎热环境下的反射弧(字母表示)
(2)体液调节的过程
①下丘脑c分泌TRH→垂体分泌TSH→甲状腺分泌甲状腺激素→甲状腺激素作用于相应的靶器官、靶细胞。
②肾上腺f分泌的肾上腺素作用于相应的靶器官、靶细胞。
命题角度1 体温调节的应用
癌症患者通常伴有发热症状,这可能是患者体内产生的致热源引起体温调定点上升而导致的。下丘脑中的冷敏神经元(局部温度降低则放电频率增加)和热敏神经元(局部温度升高则放电频率增加)放电频率相等时对应的温度即为体温调定点。下列相关说法正确的是( )
A.热敏神经元放电频率增加使下丘脑产生热觉
B.骨骼肌战栗属于体温调节中的行为性调节
C.发热病人感到冷时可能伴有皮肤血管收缩的表现
D.体温维持在38℃时,机体的散热量大于产热量
难点知识三 水和无机盐平衡的调节
1.尿的形成
(1)过程图示
(2)成分变化
2.水平衡调节过程图解
3.无机盐平衡调节过程图解(以Na+为例)
命题角度1 水盐平衡调节
机体脱水时,根据失水和失Na+的比例不同,可分为低渗透性脱水、高渗透性脱水和等渗透性脱水三种类型。低渗透性脱水的特点是失Na+多于失水,高渗透性脱水的特点是失水多于失Na+,等渗透性脱水的特点是血容量减少,但血清Na+浓度和血浆渗透压仍在正常范围内。下列叙述正确的是( )
A.低渗透性脱水会引起细胞内液的含量减少
B.低渗性脱水会导致醛固酮分泌量增多,进而引起尿量减少
C.高渗透性脱水会导致下丘脑释放的抗利尿激素量增加
D.等渗透性脱时血浆渗透压维持正常,故无需进行处理
一、单选题
1.2025年3月23日,宁波马拉松在三江口开跑。运动员在运动过程中往往会出现大量出汗、心跳加快等生理反应。下列说法正确的是( )
A.参与体温调节的温度感受器存在于皮肤、内脏等处
B.运动时副交感神经兴奋使心跳加快并抑制胃肠蠕动
C.体温升高时,温觉感受器兴奋使下丘脑体温调节中枢产生热觉
D.大量流汗后,机体会减少释放抗利尿激素以维持水盐平衡
2.超低温冷疗是一项让运动员们快速恢复运动机能的“黑科技”。运动员暴露在-130°C的超低温冷疗舱中2~3分钟,随即回到常温环境,在这个过程中外周血管会发生应激性的收缩和舒张,加速血液循环;同时还能减轻运动员的肌肉酸痛和损伤。下列相关说法错误的是( )
A.与常温环境相比,在寒冷环境中产热量和散热量均会减少
B.极端低温可减缓细胞代谢速率,降低自由基生成,减少运动后肌肉细胞的氧化损伤
C.血管的收缩与舒张由自主神经系统协调完成,无需意识控制即可快速响应环境变化
D.肌肉酸痛主要是乳酸积累造成的,低温可能通过加速转运而非直接代谢来缓解乳酸堆积,从而减轻肌肉酸痛和损伤
3.循环血量是人体循环血液的总量,其发生变化会影响动脉血压及各器官、组织的血液供应。在大动脉、左心房壁的内膜下存在一种容量感受器,当血量过多时,左心房内压增高,容量感受器受到刺激而产生兴奋,兴奋传至神经中枢,间接地抑制抗利尿激素的释放。下列有关叙述正确的是 ( )
A.抗利尿激素分泌增多可以增加循环血量并降低血压
B.抗利尿激素是由下丘脑合成、垂体释放的一种固醇类激素
C.循环血量减少时,容量感受器产生的兴奋传到下丘脑并产生渴觉
D.抗利尿激素释放减少,肾小管和集合管对水的重吸收作用减弱
4.体温调定点是指机体产热和散热达到平衡时的温度。正常状态下人体体温调定点为37℃,然而当人体感染病原体后体温的调定点会上调,使体温发生波动。一般发热过程分为体温上升期(①)、高温持续期(②)和体温下降期(③),过程如图所示。下列叙述正确的是( )
A.图中①阶段产热量等于散热量,人体通常在大脑皮层产生冷觉
B.图中②阶段体内甲状腺激素浓度会下降,细胞耗氧率会下降
C.人体体温调节中枢位于下丘脑,图中②阶段垂体释放的抗利尿激素增多
D.图中③阶段相关的交感神经活动占优势,引起皮肤血管收缩
5.运动员在比赛时机体内体温、渗透压和血糖调节部分过程的示意图如下,甲、乙、丙表示有关的组织器官或细胞。下列叙述错误的是( )
A.运动时血浆渗透压升高,甲合成并分泌的激素①增多,使尿量减少
B.运动时体温升高,乙通过植物性神经调控血管扩张、汗腺分泌增多
C.若丙是胰岛α细胞,可接受血糖升高的反馈调节
D.若激素②是糖皮质激素,可促进氨基酸转化为葡萄糖来升高血糖
6.图示下丘脑参与人体体温、水盐和血糖平衡的部分调节过程。下列相关叙述正确的是( )
A.寒冷刺激时,下丘脑可通过垂体促进腺体A分泌促甲状腺激素
B.人体剧烈运动大量出汗后,垂体增加抗利尿激素的生成、分泌和释放
C.血糖过高时,胰岛素降低组织细胞膜对葡萄糖的吸收
D.下丘脑参与的人体体温、水盐平衡部分调节过程属于神经-体液调节
7.内淋巴积水是一种内耳疾病,内淋巴(内耳膜迷宫中所含的液体)的产生和吸收失衡后,内耳淋巴液增多,患者出现严重的眩晕并伴有恶心、呕吐、血压下降等症状,抗利尿激素和醛固酮浓度明显升高,常用利尿剂进行治疗。下列相关叙述错误的是( )
A.抗利尿激素是由下丘脑合成的,由垂体释放
B.患者抗利尿激素浓度升高可使细胞外液渗透压升高
C.内耳的淋巴液起到维持血浆和组织液平衡的作用
D.该病患者在使用利尿剂治疗的同时应该保持低盐饮食
8.人体正常体温的维持需要产热量和散热量达到平衡,以下两幅图对应机体在寒冷和发热状态时的调节过程,下列相关叙述错误的是( )
A.图甲中n时机体的体温大于m时
B.图甲、图乙分别对应机体进入寒冷和发热时的状态
C.寒冷状态下,机体可通过寒颤增加产热,此方式主要为神经调节
D.发热本质是短期打破稳态以重建长期稳态的适应性反应
二、多选题
9.抗利尿激素(ADH)是一种多肽类激素,其具体作用机理如图。下列叙述错误的是( )
A.人体内水的来源是饮水和食物中所含有的水
B.ADH由下丘脑合成、垂体分泌,其受体位于细胞膜上
C.图示为肾小管和集合管管壁上皮细胞,A侧的液体属于内环境的成分
D.ADH与受体结合后,促进了携带水通道蛋白的囊泡与细胞膜融合,增加细胞膜上水通道蛋白的数量
10.热射病是一种因高温引起的人体体温调节功能失调的致命性疾病,患者体内热量过度积蓄,导致核心温度迅速升高,从而引发器官功能障碍。下列相关叙述错误的是( )
A.健康个体在高温环境中,皮肤血管舒张,汗腺分泌增多,散热量和产热量相对平衡
B.健康个体在高温环境中运动大量出汗后,下丘脑中与水盐调节相关的中枢兴奋并产生渴觉
C.热射病患者垂体分泌的抗利尿激素增加,尿量减少以减少机体水分流失
D.中暑后,快速饮用大量冰水是降低体温的有效方式
11.如图所示为人体体温调节示意图,根据图示过程判断下列叙述中,正确的是( )
A.受到炎热刺激时,机体主要依靠D、E和F散热
B.受到寒冷刺激时,机体可通过B→C→G完成调节
C.D途径主要是依靠骨骼肌的细胞呼吸完成的
D.人体体温调节的过程属于神经—体液—免疫调节
12.人体在剧烈运动时,通过生命活动的调节维持内部环境的相对稳定。以下说法错误的是( )
A.血液中肾上腺素的含量增加
B.机体细胞进行无氧呼吸产生大量CO2,使脑干呼吸中枢兴奋性增强
C.皮肤血管收缩、血流速度加快,汗腺分泌活动增强
D.大脑的躯体运动中枢和脑干呼吸中枢的兴奋性增强
三、解答题
13.小熊猫是我国二级重点保护野生动物,其主要分布区年气温一般在0~25℃之间。测定小熊猫在不同环境温度下静止时的体温、皮肤温度(图1),以及代谢率(即产热速率,图2)。回答下列问题:
(1)由图1可见,在环境温度0~30℃范围内,小熊猫的体温 ,皮肤温度随环境温度降低而降低,这是在 调节方式下,平衡产热与散热的结果。
(2)图2中,在环境温度由20℃降至10℃的过程中,小熊猫代谢率下降,其中散热的神经调节路径是:皮肤中的 受到环境低温刺激产生兴奋,兴奋沿传入神经传递到位于 的体温调节中枢,通过中枢的分析、综合,使支配血管的 (填“交感神经”或“副交感神经”)兴奋,引起外周血管收缩,皮肤和四肢血流量减少,以减少散热。
(3)图2中,当环境温度下降到0℃以下时,从激素调节角度分析小熊猫产热剧增的原因是 。
(4)通常通过检测尿液中类固醇类激素皮质醇的含量,评估动物园圈养小熊猫的福利情况。皮质醇的分泌是由 轴调节的。使用尿液而不用血液检测皮质醇,是因为血液中的皮质醇可以通过 进入尿液,而且也能避免取血对小熊猫的伤害。
14.人体的水盐平衡调节过程中起主要作用的激素为抗利尿激素(ADH),ADH作用于集合管上皮细胞的过程如图1所示。回答下列问题:
(1)ADH的合成部位是 。当人体进行剧烈运动时,机体中ADH的含量变化情况最可能符合 (填图2中序号)。
(2)ADH作用于集合管上皮细胞可促进水的重吸收,据图1分析,其原因是ADH与特异性受体结合激活相关酶后,一方面促进水通道蛋白基因的 ,从而促进集合管上皮细胞合成更多的水通道蛋白,另一方面促进 ,使细胞膜上的水通道蛋白数量增加。
(3)尿崩症患者的机体无法正常调节水分平衡,该病患者表现出大量排尿和极度口渴等症状。经检测,某尿崩症患者的排尿量大,但其体内的ADH水平偏高,出现该症状的原因可能是 。
(4)人体的水盐平衡调节也离不开醛固酮的作用,但是醛固酮分泌过多会导致血容量增加,请分析其原因: 。
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