内容正文:
第 3 章
体 液 调 节
南溪一中生物教研组 刘海晗
第3节 体液调节与神经调节的关系
1
体液调节与神经调节的比较
2
体液调节和神经调节的协调
南溪一中生物教研组 刘海晗
一、体液调节与神经调节的比较
1、 体液调节
①概念:
激素等化学物质,通过体液传送的方式对生命活动进行调节。
激素调节(主要)
Eg: 甲状腺激素、生长激素等
非激素调节
Eg: 组胺、气体(NO、CO)、代谢产物(CO2)等
②范围:
变形虫
草履虫
水母
大熊猫
海星
多细胞低等动物
——只有体液调节
人和高等动物
——神经调节+体液调节
人类
单细胞动物
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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的特点比较
比较项目 信息分子 作用途径 反应速度 作用范围 作用时间
体液调节
神经调节
体液运输
较缓慢
较广泛
比较长
反射弧
迅速
准确、比较局限
短暂
激素、CO2等
神经递质
电信号直达效应器
由效应器决定
神经递质作用后迅速被降解或回收进细胞
激素与靶细胞结合发挥作用后会被灭活,但血液中各种激素活性可保持一段时间
通过体液运输
有相应受体的细胞都可受调控
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二、体液调节和神经调节的协调
实例1
体温的调节
1、体温调节的类型
生理性调节
行为性调节
Eg:使用空调、增减衣物
——重要的补充
Eg:排汗、血管的舒缩
——基本调节方式
2、体温相对恒定(37℃左右)的原因
产
热
量
≈
散
热
量
骨骼肌
①辐射:
②传导:
③对流:
④蒸发:
红外线等形式
直接接触
气体交换
汗液蒸发
主要来源:
安静状态:
运动状态:
代谢产热
肝、脑等
主要器官:
散热方式:
皮肤
表面分布有温度感受器
(冷觉和温觉)
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二、体液调节和神经调节的协调
实例1
体温的调节
①寒冷环境
3、体温调节的过程
皮肤冷觉感受器
传入神经
血管收缩,血流量减少
汗腺分泌量减少
传出神经
减少散热
大脑皮层
产生冷觉
增添衣物
骨骼肌战栗
垂体
TRH
TSH
甲状腺分泌甲状腺激素
肾上腺髓质分泌肾上腺素
增加产热
下
丘
脑
(行为性调节)
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神经调节
体液调节
影响
二、体液调节和神经调节的协调
实例1
体温的调节
①寒冷环境
3、体温调节的过程
血管收缩,血流量减少
汗腺分泌量减少
传出神经
大脑皮层
产生冷觉
增添衣物
骨骼肌战栗
垂体
TRH
TSH
甲状腺分泌甲状腺激素
肾上腺髓质分泌肾上腺素
皮肤冷觉感受器
下
丘
脑
传入神经
调节方式:神经——体液调节
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二、体液调节和神经调节的协调
实例1
体温的调节
②炎热环境
3、体温调节的过程
增加散热
皮肤热觉感受器
传入神经
血管舒张,血流量增加
汗腺分泌增多,散热增加
传出神经
大脑皮层
产生热觉
减少衣物、使用空调等
下
丘
脑
(行为性调节)
体温感觉中枢
体温调节中枢
调节方式:主要是神经调节
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二、体液调节和神经调节的协调
实例1
体温的调节
4、人体调节体温的能力是有限的
当长时间停留在寒冷环境中,
散热量____产热量
体温降低(冻疮、失温症)
>
长津湖:冰雕连
当长时间停留在高温环境中,
散热量____产热量
体温升高(中暑、热射病)
<
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二、体液调节和神经调节的协调
实例2
水和无机盐平衡的调节
1、水的来源和去路
( )
中的水
产生的水
①饮水
②食物
③代谢
1200 mL
2500 mL
2500 mL
排出( )
排汗
通过呼气排出
排便
①肾脏
③肺
④大肠
1500 mL
500 mL
400 mL
100 mL
②皮肤
摄
入
量
≈
排
出
量
来源
去路
1000 mL
300 mL
主要来源
主要去路
分析一般情况下,我们为何在冬天尿液比夏天多呢?
水的去路分析:
水的来源分析:
寒冷,排汗↓,尿液排出↑;
寒冷,细胞代谢↑,产水↑ ,尿液排出↑ 。
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二、体液调节和神经调节的协调
实例2
水和无机盐平衡的调节
( )
食盐
排尿( )
排汗
排便
①肾脏
②皮肤
③大肠
摄
入
量
≈
排
出
量
来源
去路
主要来源
主要去路
几乎全部由小肠吸收
Na+排出特点:多吃多排,少吃少排。
2、无机盐的来源和去路(以Na+为例)
Na+的作用:维持细胞外液的渗透压。
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。
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二、体液调节和神经调节的协调
实例2
水和无机盐平衡的调节
3、尿液的形成
肾
输尿管
膀胱
肾小球
肾小囊
肾小管
集合管
人体泌尿系统结构模式图
肾单位
血液
原尿
②肾小管和集合管的重吸收作用
(全部的葡萄糖、大部分水和部分无机盐会被重吸收)
终尿
(排出体外)
150 L
1.5 L
①肾小球的滤过作用
(水、无机盐、部分葡萄糖、全部尿素滤出)
含血浆蛋白、血细胞、激素、尿素、葡萄糖、 无机盐、水等
与血液比:无血浆蛋白、血细胞
与原尿比:无葡萄糖
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二、体液调节和神经调节的协调
实例2
水和无机盐平衡的调节
4、水盐平衡调节的相关激素
① 抗利尿激素
下丘脑神经分泌细胞
垂体后叶
促进肾小管、集合管重吸收水分
肾脏(肾小管、集合管)
下丘脑
神经分泌细胞
垂体后叶
抗利尿激素(ADH)
毛细血管
肾上腺皮质
分泌部位:释放部位:
化学本质:靶器官:
作用:
肾小管、集合管
固醇类
② 醛固酮
分泌部位:化学本质:靶器官:
作用:
促进肾小管、集合管对Na+的重吸收
多肽(肽类)
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细胞外液渗透压升高
尿量减少
下丘脑
垂体
释放
肾小管、集合管重吸收水
(+)
细胞外液渗透压下降
细胞外液渗透压下降
(-)
(-)
产生渴觉
主动补水
大脑皮层
抗利尿激素
饮水不足、体内失水过多、食物过咸
构建水平衡调节模型
二、体液调节和神经调节的协调
实例2
水和无机盐平衡的调节
神经调节
体液调节
影响
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二、体液调节和神经调节的协调
实例2
水和无机盐平衡的调节
下丘脑
饮水或失水异常、盐分摄入异常等
尿量变化和尿的成分
肾小管、集合管重吸收水、Na+,分泌K+
细胞外液渗透压异常
刺激
抗利尿激素
垂体释放
影响
神经调节
体液调节
肾上腺皮质
醛固酮
血钠异常
刺激
释放
影响
负反馈
细胞外液渗透压改变
血钠改变
神经-体液调节
下丘脑
大脑皮层
非条件反射和条件反射
小结
调节方式:
调节中枢:
渴觉中枢:
反射类型:
相关激素:
抗利尿激素、醛固酮
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二、体液调节和神经调节的协调
5、体液调节和神经调节的关系
肾上腺髓质
肾上腺素等激素
靶
细胞
分泌
兴奋
产生相应反应
交感神经
肾上腺髓质细胞
肾上腺
肾上腺素
肾上腺素髓质
交感神经
①一方面,不少内分泌腺直接或间接地受中枢神经系统的调节,
在这种情况下,体液调节可以看作是神经调节的一个环节。
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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二、体液调节和神经调节的协调
5、体液调节和神经调节的关系
①一方面,不少内分泌腺直接或间接地受中枢神经系统的调节,
在这种情况下,体液调节可以看作是神经调节的一个环节。
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。
②另一方面,内分泌腺分泌的激素也可以影响神经系统的
发育和功能。
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二、体液调节和神经调节的协调
5、体液调节和神经调节的关系
①一方面,不少内分泌腺直接或间接地受中枢神经系统的调节,
在这种情况下,体液调节可以看作是神经调节的一个环节。
②另一方面,内分泌腺分泌的激素也可以影响神经系统的
发育和功能。
神经系统
直接或间接
影响发育和功能
内分泌腺
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小结:神经调节与体液调节的关系
比较项目 神经调节 体液调节
作用途径 _______ ________
反应速度 _____ 较缓慢
作用范围 ______________ 较广泛
作用时间 短暂 _______
联系 ①不少内分泌腺本身直接或间接地受 的调节,
可以看作 的一个环节;
② 也影响神经系统的发育和功能
协调意义 神经调节和体液调节相互协调,共同维持 稳态,
保证各项 正常进行,机体才能适应环境的不断变化
反射弧
体液运输
迅速
准确、比较局限
比较长
中枢神经系统
体液调节
神经调节
内环境
内分泌腺分泌的激素
生命活动
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1、调节中枢:下丘脑中有体温调节中枢、血糖调节中枢、水盐平衡调节中枢等。
2、分泌功能:下丘脑能分泌促激素释放激素、抗利尿激素。
3、感受刺激:下丘脑中有渗透压感受器。
4、传导兴奋:下丘脑可将渗透压感受器产生的兴奋传导至大脑皮层等。
小结:下丘脑
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练习与应用P62
一、概念检测 1. ✕ ✕ √ 2.C
二、拓展应用
1. 均有一定道理。“春捂秋冻”有益健康的谚语,大意是春季适当缓减衣物,秋天适当缓增衣物,有利于健康。我国北方,春季通常是由冷转暖的过渡期,一天之内室内外温度变化较大,适当缓减衣物,使机体逐步适应环境温度的变化,有利健康。秋季是从暖到冷的过渡阶段,适当缓增衣物,接受一定的防寒锻炼,提高机体的调节能力,利于提升防寒能力。"知冷知热"不会生病,大意是说,人应该注意环境的冷暖变化,及时增减衣物,可预防生病。人体调节体温的能力是有限的,从这个角度看,注意环境冷热变化,防寒避暑,有利于预防疾病。
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练习与应用P62
2.人体在恐惧、剧痛、失血等内外刺激下,支配内脏的交感神经活动占据优势,交感神经一方面使心跳加快,呼吸频率提高,另一方面促进相关内分腺活动,使肾上腺素等相关激素水平上升,激素调节相关内脏器官活动加强,物质代谢加快,警觉性等应激反应提高,适应能力增强。在这一系列调节中,既有神经调节,又有体液调节,两种调节相互协调配合,大大提高机体应激反应能力。
3.洄游鱼类从海水环境中移动到淡水中时面临的最重要的问题就是环境中的盐浓度发生剧烈变化,这会导致鱼的内、外环境的渗透压发生变化。洄游鱼类通过各种系统的配合,调节水和盐的摄人或排出,实现水盐平衡。例如,大麻哈鱼等溯河鱼类从海水进入淡水后,它们减少或停止饮水,减少离子的吸收和排出;通过分泌激素使肾小球滤过率增大,并减少肾小球对水的重吸收,加强吸盐能力;肾上腺素等激素的分泌也明显增加,经鳃排出的Na+和Cl-减少,并利用离子主动运系统,从低渗环境中吸收Na+和Cl-,从而维持体内较高的渗透压。
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复习与提高P64
一、选择题 1.B 2.A 3.B
二、非选择题
1. 交感神经 加快 加快 扩张 下降 肝糖原 收缩 增加 加强 大脑皮层。
2. 红色曲线为糖尿病患者的血糖浓度变化曲线。曲线反映饭后血糖浓度迅速大幅上升,大大超出了正常范围,几小时后血糖浓度仍在高位。曲线表明人体血糖调节能力不足。
3. (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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复习与提高P64
(2)①选取生长发育正常的小鼠均分为甲、乙两组,分别测定它们的基础TRH分泌量。
②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:
若仅是甲组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。
若仅是乙组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。
若果甲、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。
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知识辨析
1.在紧张恐惧时,人体肾上腺素会在短时间内分泌增加,这一过程属于神经调节,是否正确?
正确。该调节中肾上腺髓质作为反射弧中效应器的组成部分来发挥作用。
2.人在寒冷环境中经常会打寒颤,这是人体在下丘脑的调节下减少散热的方式,是否正确?
不正确。打寒颤即骨骼肌战栗,是机体增加产热的方式。
3.下丘脑是体温感觉中枢,调节机体产热和散热的动态平衡,是否正确?
不正确。体温调节中枢位于下丘脑,体温感觉中枢位于大脑皮层。
4.炎热环境中,机体汗腺分泌活动增加使散热量增加,此时机体的散热量大于寒冷环境中的散热量,是否正确?
不正确。炎热环境中机体的散热量小于寒冷环境中的散热量。
提示
提示
提示
提示
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5.某人某天体温一直保持38.5 ℃,此人产热量大于散热量,是否正确?
不正确。某人某天体温一直保持38.5 ℃,此人产热量等于散热量。
6.抗利尿激素由垂体合成并释放,作用于肾小管、集合管,是否正确?
不正确。抗利尿激素由下丘脑合成并分泌,由垂体释放。
7.甲状腺激素分泌的调节过程存在反馈调节,人体水盐平衡的调节过程不存在反馈调节,是否
正确?
不正确。反馈调节使机体维持稳态,人体内的甲状腺激素含量、细胞外液渗透压等经调节
都维持在一定水平,都涉及反馈调节。
提示
提示
提示
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问题1 人吃了辣椒后,容易大量出汗,还会脸红,其原因可能是什么?
辣椒里面的辣椒素可以识别皮肤神经末梢中对热有反应的传感器,则皮肤热觉感受器
兴奋,兴奋传递到下丘脑的体温调节中枢,引起汗腺分泌增加,皮肤毛细血管舒张,从而出现大
量出汗、脸红的现象。
提示
问题2 人吃了辣椒后,为什么会有又热又痛的感觉?
辣椒中的辣椒素与辣椒素受体结合,使感受器兴奋,兴奋传至大脑皮层产生痛觉,而这
种痛觉还和热觉有关,所以人吃了辣椒后会有又热又痛的感觉。
提示
问题3 我们在摄入过多辛辣食物后,为什么会产生强烈的喝水欲望呢?
摄入过多辛辣食物→细胞外液渗透压升高→下丘脑渗透压感受器受到刺激并产生兴
奋→兴奋传至大脑皮层产生渴感→主动饮水。
提示
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$$