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第3节 体液调节与神经调节的关系
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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。
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?
问题∙探讨
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?
紧握双拳、发出叫喊等与神经调节有关;
心跳和呼吸加快等与激素调节有关。
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一、体液调节与神经调节的比较
1. 体液调节概念
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,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。
你能解释吗?
CO2作为体液中的信息分子起什么调节作用?
屏住呼吸,血液中的CO2含量升高
呼吸中枢
呼吸运动加强
排出多余CO2
刺激
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一、体液调节与神经调节的比较
2.神经调节和体液调节的比较:
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。
思考:
①两则资料中所列举的实例分别为什么调节方式?
②二者有什么区别?
神经调节
体液调节
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一、体液调节与神经调节的比较
2. 体液调节与神经调节比较
比较项目 作用途径 反应速度 作用范围 作用时间
神经调节
体液调节
体液运输
反射弧
较缓慢
迅速
较广泛
准确、比较局限
比较长
短暂
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二、体液调节与神经调节的协调
实例1:体温的调节
假想:一月某天的清晨,气温只有零度,你准备去上学,刚出楼门,西北风迎面吹来,这时你会......
人通过________性调节(如排汗、血管的舒缩)和________性调节(如使用空调、增减衣物)来维持体温相对稳定;
其中,______________是基本的调节方式,而______________是重要的补充。这里我们主要讨论前者。
生理
行为
生理性调节
行为性调节
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二、体液调节与神经调节的协调
实例1:体温的调节
体温维持恒定的原因:
产热和散热过程保持动态平衡。
产热量
散热量
若产热多于散热,则体温______;
若产热少于散热,则体温______。
升高
降低
散热量<产热量
散热量>产热量
如图表示某发烧病人体温测量记录图,BC段持续高烧:
散热量≈产热量
写出以下三段散热量和产热量的关系(>、<、≈)
AB______________________
BC______________________
CD______________________
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二、体液调节与神经调节的协调
产热
≈
散热
主要的散热器官: 。
散热方式: 、 、
、 。
主要来源: 产热
安静状态: 等
运动状态: 。
代谢
肝、脑
骨骼肌
皮肤
传导
辐射
对流
蒸发
汗腺
皮肤血管
分泌汗液
蒸发散热
舒张,散热增加
收缩,散热减少
皮下脂肪
隔热,
减少热量散失
代谢产热主要通过有机物的氧化分解来完成;
除皮肤可散热外,呼气、排尿、排便等过程亦可。
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二、体液调节与神经调节的协调
温度感受器
表皮
真皮
皮下
压力感受器
神经末梢
图 皮肤中的感受器
感知温度的变化
冷觉感受器
热觉感受器
皮肤、黏膜、内脏
分布:
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二、体液调节与神经调节的协调
寒冷环境体温调节
寒冷环境中
冷觉感受器兴奋
下丘脑体温调节中枢
传入神经
传出神经
减少散热
皮肤血管收缩,血流量减少
汗腺的分泌量减少
骨骼肌战栗
肾上腺髓质分泌肾上腺素
TRH
垂体
甲状腺
TSH
分泌
甲状腺激素
增加产热
产生冷觉
多穿衣服
(行为性调节)
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二、体液调节与神经调节的协调
炎热环境体温调节
炎热环境中
热觉感受器兴奋
下丘脑体温调节中枢
传入神经
传出神经
增加散热
皮肤血管舒张,
血流量增加
汗腺的分泌量
增加
产生热觉
少穿衣服
(行为性调节)
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二、体液调节与神经调节的协调
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
体温调节中枢:
下丘脑
体温感觉中枢:
大脑皮层
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二、体液调节与神经调节的协调
长津湖:一场血战打成三个冰雕连
体温调节能力是有一定限度的。
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二、体液调节与神经调节的协调
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;
长时间处于寒冷环境,引起体温降低;
长时间处于高温环境,引起体温升高,导致中暑。
冻疮:皮肤血管持久性收缩引起。
失温
体温升高或降低,对人体只有害而无益吗?
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练习∙反馈
1、如图是人体体温调节部分结构模式图,
下列说法错误的是( )
A.“寒冷→下丘脑→肾上腺”的调节是神经调节
B.“甲状腺→内环境→下丘脑”的调节是体液调节
C.寒冷环境下,机体产热量增加,散热量也增加
D.图中肾上腺和甲状腺都属于效应器
D
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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
一、水平衡
1.水的来源和去路
摄入的水量/mL
排出的水量/mL
来自饮水 1200
来自食物 1000
来自代谢 300
共计 2500
由肾排出(尿液) 1500
由皮肤排出(汗液) 500
由肺排出(呼吸) 400
由大肠排出(粪便) 100
共计 2500
注:这是指一个体重为70kg的成年人在25℃、活动量不大,以及中等饮食程度的情况下。
摄入的水量
排出的水量
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二、体液调节与神经调节的协调
2.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
大部分水、
全部葡萄糖
部分无机盐
尿液
(180升/天)
(1.5升/天)
滤过作用
重吸收
原尿
尿液
血液
原尿
血液
重吸收
水、无机盐、尿素
水、无机盐、葡萄糖、尿素
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二、体液调节与神经调节的协调
抗利尿激素(ADH)
1.来源:
下丘脑产生分泌,垂体释放
2.作用:
3.靶细胞:
肾小管和集合管
促进肾小管和集合管对水的重吸收
3.水平衡调节的激素
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饮水不足、失水过多或食物过咸
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
尿量
细胞外液渗透压
下降
细胞外液渗透压
下降
减少
(-)
(+)
(+)
(-)
二、体液调节与神经调节的协调
该过程中下丘脑的具有哪些功能?
神经—体液调节
下丘脑
大脑皮层
水平衡调节中枢:
调节方式:
渴觉中枢:
渗透压感受器:
下丘脑
水平衡的调节中枢;
传导兴奋;
细胞外液渗透压的感受器;
合成分泌抗利尿激素(效应器)
有人说,不要等渴了再喝水。你觉得这句话有道理吗?
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二、盐平衡
人体内的无机盐多以__________形式存在。
如: Na+、K+、Ca2+、Cl-、HCO3-等。
Na+和K+主要是通过________随______排出的,其排出特点:Na+表现为多吃多排,少吃少排,不吃不排。K+表现为多吃多排,少吃少排,不吃也排。
肾脏
离子
主要是食盐
肾脏
尿液(主要途径)
皮肤
汗液
大肠
粪便
摄入的Na+
排出的Na+
1.Na+的来源和去路
几乎全部由小肠吸收
尿液
二、体液调节与神经调节的协调
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二、体液调节与神经调节的协调
下丘脑(促垂体区)
大量丢失水分使细胞外液量减少/血钠含量降低/
血钾含量升高
促肾上腺皮质激素释放激素(CRH)
肾上腺皮质
垂体
促肾上腺皮质激素(ACTH)
醛固酮/盐皮质激素
肾小管和集合管保钠排钾保水
(+)
(+)
(+)
下丘脑渗透压感受器→下丘脑调节中枢
(-)
(-)
反馈
(1)化学本质:
(2)分泌部位:
(3)靶细胞:
(4)生理作用:
类固醇
肾小管和集合管
保钠排钾保水
Na+被重吸收后,使内环境的渗透压相对变高,从而有利于对水的重吸收。
盐平衡的调节方式是_____________调节。
调节机制是_____调节和_____调节
神经-体液
分级
反馈
肾上腺皮质
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二、体液调节与神经调节的协调
三、水盐/渗透压平衡
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。
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二、体液调节与神经调节的协调
高强度运动、剧烈呕吐、严重腹泻后为什么需要及时补钠盐?除了补充钠盐还需要注意补充钾盐?
这些情况下,机体都会损失大量的盐分,机体细胞外液渗透压会下降,严重时会出现血压下降、心率加快、四肢发冷等症状甚至昏迷,可通过补充生理盐水,及时缓解症状。
K+在维持细胞内液的渗透压上起决定性作用,还能维持心肌舒张,保持心肌正常兴奋。
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二、体液调节与神经调节的协调
为什么人每天要保证一定量的饮水?
人体每昼夜有35~50g的代谢废物必须要随尿液排出体外。排出的尿量过少,代谢废物不能及时随尿液排出体外,就会引起中毒而损害健康。因此人每天都要保证一定量的饮水。
食盐的主要成分是NaCl。Na+是维持细胞外液渗透压的重要成分之一,是人体健康不可或缺的重要物质。长期食盐摄入不足,会导致细胞外液渗透压降低,影响细胞内外渗透压的平衡。
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?
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三、体液调节与神经调节的联系
(1)不少内分泌腺______(例如下丘脑和垂体等)或______(例如甲状腺、肾上腺等)地受_____________的调节,在这种情况下,体液调节可以看做是神经调节的一个_______;
例如,肾上腺髓质受______神经支配,当其兴奋时,肾上腺髓质分泌__________等激素;它作用于靶细胞,使靶细胞产生相应的反应:
直接
间接
中枢神经系统
环节
交感
肾上腺素
人在恐惧、剧痛、失血等紧急情况下,肾上腺素的分泌增多,表现出警觉性提高、反应灵敏、物质代谢加快、呼吸频率提高、心率加快等应激反应。
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三、体液调节与神经调节的联系
(2)内分泌腺分泌的激素也可以影响神经系统的 和 。
如人在幼年时缺乏甲状腺激素,会影响 ;
成年时,甲状腺分泌不足,会使神经系统的 ,
表现为 、 、 等症状:
发育
功能
脑的发育
兴奋性降低
头晕
反应迟钝
记忆力减退
(呆小症)
(甲减)
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拓展:下丘脑在生命活动中的调节
下丘脑是内分泌系统的总枢纽,同时也受大脑皮层的调控。下丘脑的部分细胞既能传导神经冲动,又有分泌激素的功能。
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练习∙反馈
2.如图为人体内体温与水平衡调节的示意图(a、b、c代表激素),下列有关叙述不正确的是( )
A.当受到寒冷刺激时,a、b、c激素的分泌均会增加
B.c激素分泌增多,可促进骨骼肌与内脏代谢活动增强,产热量增加
C.下丘脑中有体温调节中枢
D.在调节水平衡过程中,下丘脑只有合成、释放d激素的作用
D
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练习∙反馈
2、正常人体处于0℃和30℃的环境中均能维持体温相对稳定。处于0℃的环境中时,产热为a1,散热为b1;处于30℃的环境中时,产热为a2,散热为b2。下列关于体温调节的叙述,错误的是( )
A.a1=b1,a2=b2
B.a1>a2,b1<b2
C.从30℃进入0℃的环境中,皮肤内毛细血管收缩,使机体减少散热
D.从30℃进入0℃的环境中,甲状腺激素分泌增加,使机体增加产热
B
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练习∙反馈
3、大面积烧伤的病人由于严重脱水,血钾含量升高,细胞外液渗透压升高,此时血液中( )
A.抗利尿激素浓度增加,醛固酮浓度降低
B.抗利尿激素浓度降低,醛固酮浓度增加
C.抗利尿激素浓度增加,醛固酮浓度增加
D.抗利尿激素浓度降低,醛固酮浓度降低
C
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练习∙反馈
课本P64 3.
(2) 1、分组并编号:选取生长发育正常的小鼠分为甲、乙两组,分别测定它们的基础TRH分泌量。 2、对实验组和对照组分别处理:甲组小鼠,摘除垂体,适量注射甲状腺素,测定TRH分泌量。乙组,摘除甲状腺,适量注射TSH,测定TRH分泌量。
3、结果分析:如果仅是甲组TRH分泌量明显减少,表明甲状腺激素对下丘脑分泌TRH具有负反馈调节作用;如果仅是乙组TRH分泌量明显减少,则表明垂体分泌的TSH对下丘脑分泌TRH具有负反馈作用;如果甲、乙组TRH分泌量均明显减少,则表明TSH和甲状腺激素对TRH的分泌均具有负反馈调节作用。
(1)甲发生病变部位可能是下丘脑,TRH是下丘脑分泌的,当注射适量的TRH后,垂体分泌的TSH水平恢复至接近正常,表明垂体是正常的。乙发生病变的部位可能是垂体,因为适量注射TRH后,垂体分泌的TSH水平并未明显恢复。
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谢谢观看!
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