内容正文:
第三章 体液调节
第3节 体液调节与神经调节的关系
第三章 体液调节
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目录
contents
Part 01 课前预习 打基础
Part 02 课堂探究 培素养
Part 04 课时作业
Part 03 随堂达标 勤演练
第三章 体液调节
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第三章 体液调节
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课前预习 打基础
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第三章 体液调节
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激素
体液传送
激素调节
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体液调节
体液调节
神经调节
第三章 体液调节
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反射弧
体液
迅速
较广泛
短暂
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代谢
肝、脑
骨骼肌
皮肤
传导、对流、
辐射、蒸发
产热和散热
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冷觉
体温调
节
收缩
汗腺
骨骼肌
肾上腺素
热觉
体温调
节
皮肤血管
增多
有限
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代谢
尿液
皮肤
大肠
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食盐
小肠
尿
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升高
下丘脑
大脑皮层
抗利尿激素
肾小管、集合管
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中枢神经系统
神经调节
发育和功能
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课堂探究 培素养
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随堂达标 勤演练
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第三章 体液调节
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学习目标
素养要求
1.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。
2.举例说岀神经调节与体液调节相互协调共同维持机体的稳态,如体温调节和水盐平衡的调节等。
1.生命观念:通过分析总结神经调节与体液调节的关系、下丘脑在生命活动调节中的作用等,形成生命的稳态与平衡观及生命的系统观。
2.科学思维:通过建立体温调节及水盐调节的模型,培养模型与建模的科学思维习惯。
3.社会责任:通过了解高温环境下的体温和水盐调节,树立学以致用、关注人类健康的态度。
体液调节与神经调节的比较
1.体液调节
(1)概念:________等化学物质, 通过____________的方式对生命活动进行调节,称为体液调节。
(2)主要内容: ____________。
(3)其他化学物质:组胺、某些气体分子(NO、CO等)以及一些代谢产物(如CO2)。
(4)范围
①单细胞动物和一些低等动物只有____________。
②在人和高等动物体内,____________和____________都是机体调节生命活动的重要方式。
2.体液调节和神经调节的比较
比较项目
神经调节
体液调节
作用途径
__________
________运输
反应速度
________
较缓慢
作用范围
准确、比较局限
__________
作用时间
________
比较长
体液调节和神经调节的协调
1.体温的调节
(1)体温恒定的原理:人体______________过程保持动态平衡。
(2)体温调节的过程
(3)人体调节体温的能力是________的。
2.水和无机盐平衡的调节
(1)水的来源和去路
(2)Na+的来源和去路
Na+的主要来源是________,几乎全部由________吸收,主要经肾随______排出,排出量几乎等于摄入量。
(3)水盐平衡的调节
3.体液调节和神经调节的关系
神经调节和体液调节的联系可分两个方面。一方面, 不少内分泌腺本身直接或间接地受________________的调节,在这种情况下体液调节可以看作____________的一个环节。另一方面,内分泌腺所分泌的激素也可以影响神经系统的______________。
判断正误,正确的打“√”,错误的打“×”。
1.体液调节就是激素调节。( )
2.人体的体温调节中枢和水盐平衡调节中枢均在下丘脑的某一区域。( )
3.人通过生理性调节和行为性调节来维持体温恒定。( )
4.冬泳爱好者入水后,中枢神经系统兴奋,肌肉收缩加强,同时甲状腺激素分泌增加。( )
5.人体细胞外液渗透压升高,抗利尿激素分泌量增加,尿量增加。( )
6.体温调节受神经和体液的双重调节。( )
答案:1.× 2.√ 3.√ 4.√ 5.× 6.√
体液调节与神经调节的比较
1.进行体液调节的化学物质,是否都是有机物?除了激素还有哪些物质能起调节生命活动的作用?
提示:除了激素之外,调节生命活动的物质还有其他物质,其中组胺属于有机物;NO、CO、CO2等为无机物。
2.临床上输氧时,为什么不给患者输100%的纯氧,而是采用混有5%左右的CO2的混合气体?
提示:输入的CO2可以刺激呼吸中枢,以维持呼吸中枢的兴奋性。
1.体液调节的特点分析
(1)参与体液调节的物质:主要是激素,还有组胺、NO、CO、CO2等化学物质;
(2)都需要由产生部位经体液运送到作用部位,所以一方面体液中广泛分布着参与调节的化学物质,作用范围比较广泛;另一方面反应速度较缓慢;
(3)参与调节物质与靶器官、靶细胞先发生特异性识别、结合,才能进而起作用,发挥完作用被灭活,因此作用时间比较长。
2.生命活动的调节方式总结
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直接对生命活动起作用
激素、组胺等的调节
神经—体液调节
口渴时抗利尿激素分泌增加,尿量减少
体液—神经调节
CO2对呼吸运动的调节
单细胞生物和一些多细胞低等动物只有体液调节。
1.人体进行正常生命活动离不开神经调节和体液调节。下面说法错误的是( )
A.神经调节和体液调节的结构基础和作用方式明显不同
B.神经调节和体液调节过程中都有传递信息的信息分子
C.体液调节作用比较广泛而神经调节作用范围局限
D.体液调节中激素的运输需要内环境参与,神经调节过程不需要
【解析】 神经调节的结构基础是反射,作用方式是通过反射弧作用于靶细胞,体液调节通过体液运输,将激素等信息分子作用于特定的组织细胞,故神经调节和体液调节的结构基础和作用方式不同,A正确;神经调节的神经递质、体液调节的激素都是信息分子,B正确;神经调节作用途径是反射弧,反应速度迅速,作用范围准确、比较局限,作用时间短暂;体液调节作用途径是体液运输,反应速度较缓慢,作用范围较广泛,作用时间比较长,C正确;体液调节中激素的运输需要内环境参与,神经调节过程也需要内环境参与,D错误。
【答案】 D
2.下列有关神经调节和体液调节的说法,正确的是( )
A.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
B.神经调节的结果是使效应器作出反应,而激素调节的结果是使靶细胞的生理活动发生改变,神经调节作用范围较广泛
C.在人与高等动物生命活动调节过程中,体液调节起主导作用
D.给病人输氧时混入5%的CO2以维持呼吸中枢的兴奋属于神经调节
【解析】 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,A正确;神经调节作用较局限,B错误;在人与高等动物生命活动调节过程中,神经调节占主导地位,C错误;给病人输氧时混入5%的CO2以维持呼吸中枢兴奋,属于体液调节,D错误。
【答案】 A
体温调节
1.尝试绘出人体散热量随环境温度变化的曲线,并分析比较25 ℃与10 ℃条件下机体产热量的大小关系。
提示:如图
当人从25 ℃的环境到10 ℃的环境后,经过机体调节人体的产热增加,散热减少。人体25 ℃时的产热量(a)、散热量(b)和10 ℃时的产热量(c)、散热量(d)的大小关系是:人体25 ℃时产热量(a) =25 ℃时散热量(b)<10 ℃时产热量(c)=10 ℃时散热量(d)。
2.当环境温度由25 ℃降至10 ℃时,人体内酶的活性怎么变化?原因是什么?
提示:人体内酶的活性不变。人是恒温动物,在不同的外界温度条件下,人的体温维持相对稳定。
3.尝试写出在寒冷条件下产生冷觉的神经传导路径。
提示:皮肤冷觉感受器→传入神经→大脑皮层→产生冷觉。
4.某同学因感冒而发烧,试分别分析在体温上升期、体温稳定期、体温下降期时该同学的产热量和散热量的大小关系。
提示:体温上升期:产热量>散热量;体温稳定期:产热量=散热量;体温下降期:产热量<散热量。
1.人体体温调节示意图
2.人体体温调节方式
(1)生理性调节:在体温调节中枢的控制下,随着机体内外环境的温度变化,通过增减皮肤血流量、排汗、寒颤等生理反应,调节产热和散热,使机体体温保持相对恒定的体温调节方式。生理性调节是基本的调节方式。
(2)行为性调节:机体通过一定的行为活动来保持体温相对恒定的调节方式,如使用空调、增减衣物等。行为性调节是重要的补充。
3.关于体温调节的五点理解
(1)体温感觉中枢位于“大脑皮层”;体温调节中枢位于“下丘脑”;温度感受器不只分布在皮肤中,还广泛分布在黏膜及内脏器官中。
(2)人体通过调节产热与散热的动态平衡来维持体温的恒定。外界环境温度低时,机体产热多,散热也多;外界环境温度高时,产热少,散热也少。
(3)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,产热也增加,以维持体温的恒定。
(4)体温感受器的适宜刺激为“温度的变化”而不是“冷”“热”本身。
(5)在发高烧时,人体的产热不一定大于散热,除非病人的体温在继续升高,如果体温保持不变,则产热仍等于散热。
3.下图所示为人体体温调节示意图,根据图示过程判断,下列说法错误的是( )
A.图中B→C→G途径表示神经—体液调节过程
B.D途径主要是骨骼肌通过有氧呼吸完成
C.人体与体温有关的神经中枢只存在于下丘脑中
D.当机体受到炎热刺激时,体内的散热机制主要为图中的E和F
【解析】 图中B→C→G途径,有神经系统、甲状腺和肾上腺的参与,所以为神经—体液调节过程,A正确;D途径主要是骨骼肌通过有氧呼吸分解有机物释放能量完成,B正确;人体在体温调节过程中,体温感觉中枢位于大脑皮层,体温调节中枢位于下丘脑,C错误;当机体受到炎热刺激时,体内散热机制主要通过皮肤毛细血管和汗腺分泌汗液来散热,D正确。
【答案】 C
4.动物学家为了确定下丘脑在体温调节中的作用,做了如下实验:刺激下丘脑的前部,发现实验动物有出汗现象;而刺激下丘脑后部,实验动物则出现寒战现象。据此实验,以下推测正确的是( )
A.下丘脑前部是散热中枢所在地,下丘脑后部是产热中枢所在地
B.下丘脑是调节体温相对稳定的唯一中枢
C.下丘脑前部是产热中枢所在地,下丘脑后部是散热中枢所在地
D.下丘脑和大脑皮层共同调节人体体温
【解析】 由此实验现象可知,刺激下丘脑前部会引起出汗,这与散热有关;而刺激下丘脑后部会引起寒战,这与产热有关。
【答案】 A
水和无机盐平衡的调节
1.为什么夏天人的尿少,而冬天人的尿多呢?
提示:与夏天相比,冬天人通过排汗排出的水分减少,大量的水分以尿液的形式排出。
2.进行剧烈运动后,人体内参与水盐调节的激素主要有哪些?其作用效果如何?
提示:当进行剧烈运动后,细胞外液渗透压升高,一方面由下丘脑分泌、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,减少排尿量,使细胞外液的渗透压下降;另一方面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,维持血钠平衡。
3.严重腹泻的病人,会出现血压下降、心率加快、四肢发冷等症状,能否通过大量饮水进行缓解?
提示:不可以。严重腹泻的病人会丢失大量的水和无机盐,应及时补充生理盐水,不可以只补充水。
1.渗透压感受器和渗透压调节中枢在下丘脑,渴觉中枢在大脑皮层。
2.水盐平衡的调节过程中同样存在反馈调节机制。其调节方式为神经—体液调节。
(1)神经调节途径。
①渗透压感受器→传入神经→下丘脑水盐平衡调节中枢→传出神经→下丘脑神经分泌细胞。
②渗透压感受器→传入神经→大脑皮层→传出神经→主动饮水。
(2)体液调节途径:抗利尿激素→肾小管、集合管。
3.抗利尿激素的产生、分泌部位是下丘脑的神经分泌细胞,而释放部位是垂体后叶。
4.水和无机盐的平衡是在神经调节和激素调节共同作用下,主要通过肾脏来完成的。
5.抗利尿激素和醛固酮对细胞外液渗透压的调节效果恰恰相反,前者的分泌使细胞外液渗透压下降,后者的分泌使细胞外液渗透压升高。
5.如图为水盐平衡调节机制,请据图判断a、b、c依次为( )
A.抗利尿激素、大脑皮层、肾小管和集合管
B.大脑皮层、肾小管和集合管、抗利尿激素
C.抗利尿激素、肾小管和集合管、大脑皮层
D.大脑皮层、抗利尿激素、肾小管和集合管
【解析】 血浆渗透压升高时,会导致下丘脑分泌、垂体释放的抗利尿激素增多,促进肾小管和集合管对水分的重吸收,使尿量减少,因此图中a为抗利尿激素,b为肾小管和集合管,感觉中枢是大脑皮层,因此c为大脑皮层,C正确。
【答案】 C
6.下图是关于抗利尿激素调节的曲线图,相关叙述正确的是( )
A.甲图表示食物过咸时,抗利尿激素分泌与渗透压变化的关系
B.乙图表示饮水过多时,抗利尿激素分泌与渗透压变化的关系
C.丙图表示渗透压升高时,抗利尿激素分泌变化
D.丁图a点时注射的不可能是抗利尿激素
【解析】 抗利尿激素的分泌与渗透压呈正相关,食物过咸时,渗透压升高,抗利尿激素分泌增加;饮水过多时,渗透压降低,抗利尿激素分泌减少;注射抗利尿激素时,尿量减少,尿液中尿素、K+、Na+浓度升高。
【答案】 C
血浆渗透压、抗利尿激素含量和尿量的关系
血浆渗透压升高,抗利尿激素分泌增多,二者呈正相关;抗利尿激素促进肾小管和集合管对水分的重吸收,使尿量减少,二者呈负相关。三者关系如图。
1.激素等化学物质通过体液传送的方式对生命活动进行的调节称为体液调节,激素调节是体液调节的主要内容。
2.与神经调节相比,体液调节具有反应速度缓慢、作用范围广泛、作用时间较长等特点。
3.神经调节与体液调节的关系:一方面神经调节支配体液调节,体液调节可以看作神经调节的一个环节;另一方面,激素也可以影响神经系统的发育和功能。
4.体温的恒定取决于产热和散热的平衡。
5.人体热量的来源主要是有机物的氧化放能,热量散失主要通过汗液的蒸发、皮肤毛细血管散热。
6.温度感受器分布在皮肤粘膜和内脏器官中,体温调节中枢位于下丘脑,体温感觉中枢位于大脑皮层。
7.人在寒冷环境中经常会打“寒战”,其反射弧为:皮肤的冷觉感受器→传入神经→下丘脑体温调节中枢→传出神经→骨骼肌战栗。
8.寒冷环境中比炎热环境中散热更快、更多。寒冷环境中散热增加,机体代谢加快,产热也增加,以维持体温的恒定。
9.抗利尿激素的产生、分泌部位是下丘脑的神经分泌细胞,释放部位是垂体后叶,作用是促进肾小管和集合管对水分的重吸收,从而使排尿量减少。
10.醛固酮由肾上腺皮质分泌,促进肾小管和集合管对Na+的重吸收。
11.人体水盐平衡的调节中枢位于下丘脑,但产生渴感的部位是大脑皮层。
1.下列关于体液调节的叙述,不正确的是( )
A.体液调节比神经调节持续时间长
B.体液调节比神经调节作用范围广
C.参与体液调节的化学物质就是各种激素
D.参与体液调节的化学物质需要体液传送
【解析】 参与体液调节的化学物质除了各种激素外,还有CO2等物质。
【答案】 C
2.我国目前正在筹备第40次南极科考。在极地开展研究的过程中,科考队员体内多种生理过程发生改变。下列叙述错误的是( )
A.低温环境下,科考队员的皮肤通过辐射散失的热量增多
B.与常温相比,科考队员在户外做相同工作需消耗更多的能量
C.正常饮食和活动情况下,低温环境中,科考队员的排尿会增多
D.科考队员在低温环境下进行调查工作时体内的酶活性降低
【解析】 在低温环境中,科考队员的体温与外界环境的温差大,机体通过辐射散失的热量增多,A正确;与常温相比,低温条件下机体散热多,产热也多,消耗的能量多,B正确;在正常饮食和活动的情况下,低温环境中,排汗减少,排尿增加,C正确;人是恒温动物,人体具有体温调节的能力,进行调查工作时体内的酶活性不变,D错误。
【答案】 D
3.如图表示水盐调节的部分过程,下列相关叙述正确的是( )
A.图中的甲是进食糖类食物过多、饮水过多
B.图中所示水盐调节的过程有体液调节,没有神经调节
C.渴觉在大脑皮层中产生,所以水盐调节中枢在大脑皮层中
D.乙、丁、戊分别是下丘脑、垂体、肾小管与集合管
【解析】 图中的甲引起细胞外液渗透压升高,故甲是饮水不足、机体失水过多、吃的糖类食物过多或吃的食物过咸等,A错误;图中所示过程既有神经调节也有体液调节,B错误;渴觉在大脑皮层中产生,水盐调节中枢在下丘脑,C错误;分析图示可知,乙、丁、戊分别是下丘脑、垂体、肾小管和集合管,D正确。
【答案】 D
4.下图为人体的生命活动调节示意图,下列不能正确描述其调节过程的是( )
A.当人的手被针扎时,其调节过程可通过a→b→e来实现,属于神经调节
B.血糖平衡调节的过程可以通过c→d→e来实现,属于体液调节
C.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
D.人在寒冷的条件下,可通过a→b→c→d,使肾上腺素分泌增加
【解析】 人手被针扎时,产生缩手反射,应为神经调节;在血糖平衡调节中胰岛B细胞接受刺激分泌胰岛素,降低血糖浓度,即为c→d→e过程,属于体液调节;水盐平衡调节过程中a→b→e过程为神经调节,而b→c→d过程为体液调节,故水盐平衡调节为神经—体液调节;人在寒冷条件下,可通过“内外刺激→神经系统→肾上腺→肾上腺素”,使肾上腺素分泌量增加。
【答案】 C
5.据图分析回答有关“人体内环境与稳态”的问题(①~⑤表示相应的生理过程,a~d表示相应的物质,A~C表示相应的器官):
(1)图中字母B表示________,d为________。
(2)人体体温恒定是机体代谢产热量与散热量保持动态平衡的结果。寒冷刺激后,图中过程____________的活动较其他过程更早增强,过程③产生的激素c即________会增加,促使人体代谢产热量增加。
(3)重感冒发热患者通常会在服药后因大量出汗退热而使尿量减少。医生常常会建议患者主动地多饮水。请根据图中信息以及所学知识加以解释。
①尿量减少的原因是______________________________。
②主动饮水的作用是______________________________。
【答案】 (1)肾脏 生长激素
(2)① 甲状腺激素
(3)①大量出汗导致血浆渗透压上升,引起下丘脑神经内分泌细胞大量合成、分泌抗利尿激素;抗利尿激素可通过促进B中肾小管和集合管对水分的重吸收而使尿量减少,血浆渗透压下降
②不仅有利于血浆渗透压下降,同时减少了对下丘脑渗透压感受器的刺激,使抗利尿激素分泌和释放量减少
$$