3.3 水和无机盐平衡的调节课件-2025-2026学年高二上学期生物人教版选择性必修1

3.3 课时2 水和无机盐平衡的调节 36001 1 我们每天都要从饮食中获取水和各种无机盐,同时又要通过多种途径排出一定的水和无机盐。一般情况,人体摄入和排出的水和无机盐是保持平衡的。 水和无机盐都是人体必须的物质,机体如何调节水和无机盐的平衡稳定呢? 新课导入 36001 ——实例2:水和无机盐平衡的调节 二、体液调节与神经调节的协调 1.水的来源和排出 摄入的水量/mL 排出的水量/mL 来自饮水 1200 由肾排出(尿液) 1500 来自食物 1000 由皮肤排出(汗液) 500 来自代谢 300 由肺排出(呼吸) 400 - 由大肠排出(粪便) 100 共计 2500 共计 2500 *注:这是指一个体重为70kg的成年人在25 、活动量不大、以及中等饮食的情况下。 人体内水来源是饮水、食物中所含的水和代谢中产生的水;水的排出有四条途径,肾排尿是最主要途径。 思考1:通过以上表格分析,你能得出什么结论? 人体内的水: ≈ 摄入 排出 36001 多种,大多以离子形式存在,如Na+、K+、Ca+、Cl+、HCO3―等。 ①人体内的无机盐: ②Na+、K+ 的功能: Na+浓度对于维持细胞外液渗透压有重要作用,K+不仅在维持细胞内液渗透压上起决定性作用,还具有维持心肌舒张、保持心肌正常兴奋等重要作用。 有的人喜欢吃清淡的食物,炒菜时放盐极少。如果长期这样下去,对他的健康可能会有什么影响? 食盐的主要成分是NaCl,Na+浓度对于维持细胞外液渗透压有重要作用,长期摄入Na+过少,会引起细胞外液渗透压降低,导致血压下降、心率加快、四肢发冷等症状,严重还会昏迷。 2.无机盐的来源和排出 36001 思考2:你知道无机盐(以Na+为例)的来源和去路由哪些吗? (主要) 几乎全部由小肠吸收 人体内的Na+ 摄 入 排 出 食盐 肾(尿液) 皮肤(汗液) 大肠(粪便) 人体内的无机盐: ≈ 摄入 排出 水平衡和盐平衡的调节过程密切相关,通常称为渗透压调节,主要是通过肾完成的。 2.无机盐的来源和排出 36001 肾脏 输尿管 膀胱 尿液 (排出体外) 肾小球 肾小囊 肾小管 集合管 尿液 3.尿液的形成过程 血 液 肾小球的 滤过作用 原 尿 肾小管、集合管 重吸收作用 全部葡萄糖大部分水、部分无机盐 尿 液 (180升/天) (1.5升/天) 血液 水、无机盐、尿素等 血液 水、无机盐、葡萄糖、尿素, 不含血细胞、蛋白质 想一想:该过程中涉及的激素有哪些?是如何产生的? 36001 影响尿量多少的激素—— 抗利尿激素 由 合成、分泌,由 释放, 作用于 ,作用机理: 。 下丘脑 垂体 肾小管和集合管 促进水通道蛋白的合成和运输,使膜上的水通道蛋白增多,促进水的重吸收 36001 饮水不足、失水过多或吃的食物过咸 细胞外液渗透压升高 下丘脑 大脑皮层 垂体 产生渴觉 主动饮水 补充水分 抗利尿激素 肾小管、集合管 重吸收水分 细胞外液渗透压下降 细胞外液渗透压下降 (-) (+) 刺激 (-) 释放 尿量减少 4.水盐平衡的调节过程 思考:当大量丢失水分使血钠含量降低时,机体又是如何维持Na+平衡的呢?请写出相应的过程图。 血钠含量降低 肾上腺皮质 (+) 醛固酮 (+) 肾小管和集合管对Na+的重吸收 血钠含量升高 (-) (-) 刺激 使血钠含量升高 使血钠含量下降 36001 饮水不足、体内失水过多或吃的食物过咸 细胞外液渗透压 下丘脑渗透压感受器 垂体 释放 抗利尿激素 肾小管、集合管 刺激 尿量减少 (+) 大脑皮层 产生渴觉 主动饮水 补充水分 细 胞 外 液 渗 透 压 (-) 升高 下 降 细胞外液量减少血钠降低 细胞外液渗透压下降 醛固酮 肾上腺皮质 重吸收水 重吸收钠 5.水盐平衡的调节方式 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; 神经—体液调节 36001 肾小管、集合管重吸收水_ 饮水过多,盐分丢失过多时 减少 上升 细胞外液渗透压_ 下丘脑 刺激 垂体 抗利尿激素 (+) 细胞外液渗透压 (-) 释放_ 下降 减少 尿量_ 增加 思考:当饮水过多或者盐分丢失过多,尿量也会增多,请阐述原因。 36001 6. 水和无机盐平衡调节的意义 水和无机盐的平衡,对于维持人体的稳态起着非常重要的作用,是人体各种生命活动正常进行的必要条件。 剧烈运动、高温工作、患病 (剧烈呕吐、严重腹泻) 丢失大量水和无机盐(主要是钠盐) 细胞外液渗透压下降 出现血压下降、心率加快、四肢发冷等 及时补充生理盐水缓解症状 人体每昼夜有35~50g的代谢废物必须随尿液排出体外,而溶解这些代谢废物最低尿量应在500mL以上,如排出尿量过少,代谢废物不能及时随尿液排出体外会引起中毒二损害健康。因此人每天都要保证一定量的饮水。 人体除丢失水和Na+外,还会丢失K+。K+在维持细胞内液渗透压上起决定性作用,还具有维持心肌舒张、保持心肌正常兴奋等重要作用。蔬菜和水果中富含K+,只要保持合理膳食,就能满足机体要求。 36001 水和无机盐平衡的调节总结 1.水平衡调节中枢: 2.调节方式: 3.渴觉中枢: 4.渗透压感受器分布: 5.相关激素: 下丘脑 大脑皮层 下丘脑 抗利尿激素 神经分泌细胞 下丘脑 垂体后叶 抗利尿激素 毛细血管 产生、分泌部位: 释放部位: 靶器官: 作用: 下丘脑的神经分泌细胞 垂体后叶 肾小管、集合管 促进肾小管、集合管重吸收水分 神经—体液调节 产生、分泌部位: 靶器官: 作用: 醛固酮 肾上腺皮质 肾小管、集合管 促进肾小管、集合管重吸收Na+,分泌K+。 思考:下丘脑在水平衡调节中的作用有哪些? 下丘脑既是感受器(渗透压感受器)和神经中枢,又是效应器(分泌抗利尿激素) 36001 ④调节中枢: 渗透压感受器 传导兴奋至大脑皮层使之产生渴觉 抗利尿激素、TRH 体温调节中枢、血糖调节中枢、水盐平衡的调节中枢 ①作为感受器(感受刺激): ②传导兴奋(至大脑皮层): ③作为效应器(分泌激素): 总结下丘脑的功能 36001 联系生活 1、“水中毒”是指机体水的摄入量超过了排水量,以致于水分在体内潴留,打破了水电解质平衡,引起血浆渗透压下降和循环血量增多。过多的水会稀释人体内的钠离子浓度,所以在医学上又称为稀释性低血钠。世卫组织声明:“每天饮用超过4L水可能会‘水中毒’,导致大脑功能受损甚至死亡”。而马拉松运动后大量饮用淡水也会导致“水中毒”。 2、低盐饮食:高盐饮食可引发患者出现高血压,会加大心脏的压力负荷,从而诱发心肌缺血,甚至可以加速动脉粥样硬化的进展。如果出现在脑部可能引发脑梗死、腔隙性脑梗死、脑缺血;如果发生在心脏,可能引发冠心病,甚至是急性心肌梗死。 36001 思考:上述实例体现了体液调节和神经调节有什么关系? 水盐平衡调节 体温调节 36001 二、体液调节与神经调节的协调 一方面,不少内分泌腺本身直接或间接地受中枢神经系统的调节,体液调节可看作是神经调节的一个环节。 如肾上腺髓质受交感神经支配,当交感神经兴奋时,肾上腺髓质分泌肾上腺素等激素,它们作用于靶细胞,使靶细胞产生相应的反应。 人和高等动物体内,体液调节和神经调节的联系可概括为以下两个方面: ①甲类型激素: 甲状腺激素、性激素、肾上腺皮质激素 抗利尿激素(由下丘脑合成,垂体释放) 胰高血糖素、胰岛素、肾上腺素 ③丙类型激素: ②乙类型激素: 36001 另一个方面,内分泌腺分泌的激素可以影响神经系统的发育和功能。 如人在幼年时缺乏甲状腺激素会影响脑的发育;成年时,甲状腺激素分泌不足会使神经系统的兴奋性降低,表现为头晕、反应迟钝、记忆力减退等症状。 人和高等动物体的各项生命活动常常同时受神经和体液的调节。正是由于这两种调节方式的配合,各器官、系统的活动才能协调一致,内环境的稳态才得以维持,各项生命活动才能正常进行,机体才能适应环境的不断变化。 36001 2.有人说:“一个人一天内不吃饭、不喝水,但只要没有大、 小便,就可以维持体内水和无机盐的平衡。”这种说法对吗?为什么? 这种说法是不对的,不吃饭会使机体营养摄入不足,不喝水会导致机体细胞外液渗透压失衡。大便和小便是人体排出代谢废物的重要途径,如果这些废物不能及时排出体外,会引起中毒或其他病症,损害健康。水和无机盐的平衡是机体通过各个器官、系统的协调配合完成,不仅是摄入和排出的平衡,不能靠禁食禁水和减少排便来保持。 1.有人说,不要等渴了再喝水,你觉得这句话有道理吗? 从水盐平衡调节示意图可以看出,当人意识到渴了,机体细胞渗透压已经升高,会引起一系列问题,如血液粘稠度增高、血压升高、酸中毒等。长期如此,会对机体健康造成影响。 【旁栏思考】 36001 1.抗利尿激素分泌量可以调节机体的渗透压平衡,据表分析,若在缺水条件下,则a、b、c、d分别对应( ) 抗利尿激素分泌量 肾小管对水的通透性 重吸收水量 排尿量 a b c d A.少、弱、少、多 B.少、强、多、多 C.多、弱、少、少 D.多、强、多、少 D 36001 2. 下列有关抗利尿激素和醛固酮的叙述,正确的是( ) A.抗利尿激素的分泌和醛固酮的分泌的调节都受下丘脑的直接控制 B.大量出汗使体液流失,能进一步引起醛固酮和抗利尿激素的分泌增多 C.抗利尿激素和醛固酮的分泌部位和作用部位都不同 D.摄入食物过咸时,抗利尿激素的分泌量减少,醛固酮的分泌量增加 B 36001 3.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,则在乙处下丘脑产生渴感,且垂体释放抗利尿激素增多 D 36001 $$