内容正文:
重难02 激素调节的实例
1. 概述血糖平衡调节及甲状腺激素分泌的分级调节。
2. 举例说出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。
一、血糖代谢中常见曲线模式图分析
(1)进食后胰岛素浓度变化曲线
判断依据:根据含量和变化波动幅度,含量多而且波动幅度大的为正常人。
(2)进食后血糖浓度变化曲线
判断依据:根据初始浓度和波动范围判断,波动范围在3.9~6.1 mmol/L且起点也在该范围中的是正常人,低于该范围的是低血糖患者,高于该范围的是高血糖或糖尿病患者。
(3)人体饭后血糖、胰岛素和胰高血糖素三者之间的变化关系
判断依据:①当血糖浓度升高时,能降低血糖浓度的胰岛素含量增加,而能升高血糖浓度的胰高血糖素含量降低;②当血糖浓度较低时,胰高血糖素含量增加。
二、体温的调节
(1)体温调节的结构基础
(2)体温调节的过程
三、水和无机盐平衡的调节
1.水平衡的调节
(1)人体内水的来源和去向
(2)水平衡的调节过程
2.无机盐平衡的调节
(1)人体内Na+的来源和去向
(2)血钠平衡的调节过程
3.水盐调节机制、相关结构及参与的激素
题型01 糖尿病及其产生的机理与治疗
1、“先分型,再答题”:糖尿病题型核心是 “类型差异”,无论机理还是治疗,均需先明确是 1 型还是 2 型,避免笼统作答;
2、机理紧扣 “胰岛素”:所有发病机理围绕 “胰岛素的合成(β 细胞)、作用(靶细胞敏感性)” 展开,1 型聚焦 “合成不了”,2 型聚焦 “用不了 + 后期合成少”;
3、治疗对应机理:治疗方案需与机理匹配(如 1 型缺胰岛素→补胰岛素,2 型抵抗→改善抵抗药物),避免 “机理与治疗脱节”;
4、规避易错点:不混淆 “1 型与 2 型的年龄差异”(1 型多青少年,2 型多中老年,但非绝对);不误解 “2 型无需胰岛素”(晚期 β 细胞衰竭仍需用);术语规范(如 “胰岛 β 细胞” 不写 “胰腺细胞”,“胰岛素抵抗” 不写 “胰岛素无效”)。
【典例1】妊娠糖尿病是女性妊娠期间可能患的一种糖尿病,妊娠结束后病症逐渐消失。葡萄糖转运蛋白GLUT4可介导葡萄糖跨膜运输。临床发现患有妊娠糖尿病孕妇的胰岛素水平高于健康孕妇。下图是胰岛素调节血糖的机制。下列叙述错误的是( )
A.妊娠糖尿病患者的血糖浓度持续很高,可能会导致胎儿的生长发育异常
B.胰岛素促进含GLUT4的囊泡与细胞膜融合,增加细胞膜上GLUT4的含量
C.患者组织细胞对胰岛素不敏感,导致GLUT4基因表达水平高于健康孕妇
D.如果孕妇通过诊断确诊为妊娠糖尿病,应每餐合理控制糖类的摄入量
【典例2】胰高血糖素样肽1(GLP1)是肠道L细胞分泌的多肽类激素,具有葡萄糖浓度依赖性降糖作用,即只有在血糖水平高于正常值时,GLP1才发挥降糖作用,血糖水平恢复正常后不再发挥作用。为探明其作用机制,科研人员对糖尿病患者注射了一定量的GLP1,结果如图所示。下列叙述正确的是( )
A.GLP1与靶细胞内的受体结合并发挥作用后失活
B.GLP1注射180 min后基本不再发挥降血糖的作用
C.GLP1可能通过促进胰高血糖素分泌而发挥降糖作用
D.与胰岛素相比,使用GLP1治疗容易出现低血糖现象
题型02 体温调节
1、“平衡逻辑” 优先:所有答题紧扣 “产热 = 散热” 的核心平衡,分析任何因素(如寒冷、高温、感染)的影响,均需说明 “产热如何变、散热如何变,是否重新平衡”;
2、区分 “寒冷 vs 高温” 的调节差异:寒冷时 “产热增强 + 散热减少”,高温时 “散热增强 + 产热基本不变(或轻度减少)”,避免混淆(如寒冷时不会出汗,高温时不会战栗);
3、规避 “思维误区”:不误解 “发热的机制”(是调定点上移导致的 “主动升温”,而非 “散热障碍”;退热是调定点回归正常,散热增强导致体温下降);不混淆 “甲状腺激素(长期产热)” 与 “肾上腺素(短期产热)” 的作用;
4、术语规范:用 “下丘脑体温调节中枢”“温热性出汗”“战栗产热” 等表述,避免 “大脑调节体温”“出汗散热” 等模糊说法。
【典例1】全身麻醉手术的患者发生术中低体温(体温低于36.0 ℃)的概率高达78.4%。下列相关叙述错误的是( )
A.下丘脑中既有温度感受器,又有体温调节中枢
B.麻醉可诱导体温调定点降低,导致产热总量大于散热总量
C.手术麻醉后的早期,机体主要通过热辐射大量散热,体温下降
D.临床上可通过调节手术室温度、术中输液加温等手段预防术中低体温
【典例2】人体在一段时间内热量流失大于热量补给会出现失温现象。轻度失温时,人会感到寒冷,浑身颤抖,尿量变多,手脚僵硬麻木,呼吸加快;重度失温时,内脏核心区血流减少,皮肤毛细血管处血流量增大,人会感到炎热并出现反常脱衣的现象。下列分析正确的是( )
A.低血糖患者出现失温现象时,增加运动强度是比较科学的缓解措施
B.寒冷刺激下丘脑冷觉感受器,使其分泌的抗利尿激素减少,尿量变多
C.轻度失温时,皮肤毛细血管收缩和骨骼肌战栗主要是为了增加产热
D.重度失温时感到炎热的原因可能是大脑皮层接收到了与炎热环境下相同的信号
题型03 水盐调节的过程
1、“渗透压为核心”:所有调节过程围绕 “细胞外液渗透压变化” 展开,先判断触发信号是 “渗透压升高”(失水多)还是 “渗透压降低”(失钠多 / 饮水过多),再对应调节逻辑;
2、区分 “ADH 与醛固酮”:ADH 主要调节 “水重吸收”(直接保水),醛固酮主要调节 “钠重吸收”(间接保水,因钠重吸收带动水重吸收),答题时需明确激素对应的功能;
3、规避 “思维误区”:不误解 “水盐调节的主要器官”(肾脏是核心,而非皮肤等);不混淆 “ADH 的合成与释放部位”(下丘脑合成、垂体释放,非垂体合成);
4、术语规范:用 “抗利尿激素(ADH)”“肾小管和集合管”“渗透压感受器” 等表述,避免 “利尿激素”“肾脏小管” 等模糊说法。
【典例1】梅尼埃病表现为反复发作的眩晕、听力下降,并伴有内耳淋巴水肿。检测正常人及该病患者急性发作期血清中相关激素水平的结果如下表,临床上常用利尿剂(促进尿液产生)进行治疗。下列关于该病患者的叙述错误的是( )
组别
抗利尿激素浓度/(ng·L-1)
醛固酮浓度/(ng·L-1)
正常对照组
19.83
98.40
急性发病组
24.93
122.82
A.内耳的听觉感受细胞生存的内环境稳态失衡会影响听力
B.发作期抗利尿激素水平的升高使细胞外液渗透压升高
C.醛固酮的分泌可受下丘脑—垂体—肾上腺皮质轴调控
D.急性发作期使用利尿剂治疗的同时应该保持低盐饮食
【典例2】健康人早晨和下午不同时段、同等运动强度的锻炼条件,体内醛固酮含量的变化如下图。据图分析,下列相关叙述错误的是( )
A.锻炼时下午比早晨脱水更严重,故下午不宜进行高强度运动
B.锻炼后出汗会使醛固酮分泌量增加,促进肾脏对Na+的重吸收
C.运动后适量补充含无机盐的功能性饮料能快速恢复体液平衡
D.大量出汗会使垂体释放的抗利尿激素增加,促进对水的重吸收
一、单选题
1.糖尿病患者会出现记忆力减退症状,而蛋白激酶cPKCγ可通过调控细胞自噬来缓解该症状,为探究其机理进行以下实验:①实验Ⅰ:将各组细胞先分别置于等量正常细胞培养液(含有葡萄糖、无机盐等)中,B、C组再分别加入1mL75mmol/L的X试剂(X对细胞无影响)与1mL75mmol/L的葡萄糖溶液,结果见图甲。②实验Ⅱ:连续5天通过水迷宫实验检测4组小鼠记忆力(包括正常小鼠、敲除cPKCγ基因的小鼠、糖尿病小鼠、敲除cPKCγ基因的糖尿病小鼠),结果见图乙。以下说法错误的是
A.实验Ⅰ结果说明在高浓度葡萄糖条件下,蛋白激酶cPKCγ能提高细胞自噬水平
B.设置B组是为了排除渗透压的变化对C组结果的干扰
C.已知正常细胞培养液中葡萄糖浓度为5mmol/L,但C组细胞不一定会失水皱缩
D.图乙中a、b两条曲线所对应的实验动物分别是敲除cPKCγ基因的糖尿病小鼠和敲除cPKCγ基因的小鼠
2.当气温骤降时,机体会发生系列的生理反应,参与该反应的部分器官和调节路径如图所示,①~④表示物质。下列相关叙述正确的是( )
A.皮肤冷觉感受器产生兴奋,兴奋传递至体温调节中枢产生冷觉
B.机体通过下丘脑垂体靶腺体轴促进③分泌
C.肾上腺皮质产生④可调节血糖浓度,以满足机体的能量需求
D.交感神经兴奋,导致皮肤血管和骨骼肌血管均舒张
3.研究人员构建了用特定光束控制脑部神经元X激活的小鼠模型,以研究神经元X对体内水分平衡的作用。当用特定光束照射神经元X时,小鼠的舔水次数明显增加。为进一步探究光刺激下小鼠的舔水行为是否和口渴程度有关,设计了如下表实验,测定在“光刺激”和“测量前48小时限水”情况下三组小鼠15min内的舔水次数,结果为:实验组Ⅰ>实验组Ⅱ>对照组。(注:“-”表示不处理,“+”表示处理)下列分析合理的是( )
处理操作
对照组
实验组Ⅰ
实验组Ⅱ
测量前48小时限水
-
-
+
光刺激
-
+
-
A.实验组Ⅰ、Ⅱ对照说明,小鼠的舔水行为与口渴程度无关
B.光刺激激活神经元X所诱导的过度饮水行为可能与口渴程度无关
C.神经元X可能位于下丘脑,被光刺激激活后,下丘脑产生渴觉而主动饮水
D.实验组Ⅰ光刺激神经元X一段时间后,细胞外液渗透压升高,抗利尿激素分泌量增加
4.科研人员发现多巴胺(DA)能抑制胰岛B细胞分泌胰岛素,在胰岛B细胞膜上具有DA的两种受体D1受体和D2受体。下表为科研人员进行的实验处理及结果。下列叙述错误的是( )
组别
处理
胰岛素浓度
1
胰岛B细胞+基础浓度葡萄糖溶液(2.8G)
20.63±1.96
2
胰岛B细胞+高浓度葡萄糖溶液(16.7G)
81.15±6.35
3
胰岛B细胞+高浓度葡萄糖溶液(16.7G)+DA
39.21±3.03
4
胰岛B细胞+高浓度葡萄糖溶液(16.7G)+D1受体激动剂
72.39±6.87
5
胰岛B细胞+高浓度葡萄糖溶液(16.7G)+D2受体激动剂
42.79±5.21
注:激动剂是指能与受体特异性结合,并使受体发挥功能的物质。
A.该实验的目的是研究DA抑制胰岛B细胞分泌胰岛素主要与膜上的哪种受体有关
B.1、2组均为对照组,二者对照还可说明高浓度葡萄糖促进胰岛B细胞分泌胰岛素
C.若将5组的D2受体激动剂换为D2受体阻断剂,预测实验结果应与3组接近
D.胰岛B细胞表面除DA受体外,还存在葡萄糖受体和其他神经递质的受体
5.研究人员给家兔注射肾上腺素用于研究体液调节对血压变化的影响,结果如图1所示。在切断家兔神经X后,分别刺激神经X的中枢端(靠近神经中枢的一侧)和外周端(远离神经中枢的一侧)用于研究神经调节对血压变化的影响,结果分别如图2和图3所示。下列叙述正确的是( )
A.图1中注射肾上腺素引起家兔血压升高是非条件反射的结果
B.据图2可推测家兔神经X是交感神经
C.对比图1和图2可知,神经调节与体液调节反应速度相近
D.据图2、3可推测家兔神经X是传入神经
二、多选题
6.女性更年期雌激素水平下降,糖尿病发病率升高。为研究相关机制,研究者利用转基因技术获得了雌激素受体(R)基因敲除的小鼠。给野生型(对照组)和R基因敲除小鼠(实验组)注射葡萄糖,短时间内检测发现两者血液中胰岛素水平的增加量相似。再向两种小鼠注射等量雌激素5分钟后,检测骨骼肌组织中胰岛素含量,实验组明显低于对照组。下列相关分析错误的是( )
A.血糖含量升高时会刺激血糖感受器胰岛B细胞来分泌胰岛素
B.雌激素有助于胰岛素调节血糖,抑制肌糖原分解为葡萄糖
C.更年期后,雌激素水平下降会导致胰岛B细胞分泌能力减弱
D.雌激素可能通过促进胰岛素向骨骼肌组织运输来降低血糖
7.下图为持续寒冷刺激下,刺猬体内调节褐色脂肪组织细胞(BAT 细胞)产热过程示意图,其中 UCP-1 蛋白能增大线粒体对 H⁺|的通透性,消除线粒体内膜两侧 H⁺浓度梯度。下列叙述错误的是( )
A.寒冷环境下,刺猬体内产热量大于散热量
B.图中下丘脑释放两种激素促进体内甲状腺激素的量增加
C.据图可知,BAT 细胞内激素促进 UCP-1 基因的表达有利于刺猬适应寒冷的环境
D.在持续寒冷的环境中,刺猬通过神经调节和体液调节使BAT 细胞中增加脂肪分解和减少 ATP合成以维持体温稳定
8.当人体大量丢失水分使细胞外液量减少及血钠降低时,会增加醛固酮的分泌。健康人早晨和下午不同时段、同等运动强度的锻炼条件下,体内醛固酮含量的变化如图。下列叙述正确的有( )
A.运动失水导致血容量减少,促使醛固酮分泌增加以维持血钠和血压稳定
B.为避免运动导致的脱水和血钠过低,高强度运动更宜安排在上午
C.运动出汗后,下丘脑分泌并释放的抗利尿激素增加,促进对水的重吸收
D.运动后适量饮用含电解质的运动饮料有助于细胞外液渗透压快速恢复
三、解答题
9.近期发表在Sleep Med X杂志的研究结果表明,夜间人造光暴露水平与糖尿病患病风险之间呈正相关,在00:30至6:00之间暴露在光线下的人患糖尿病的可能性较正常黑暗的人高出1.5倍。回答下列问题:
(1)夜晚的光线会扰乱由 调控的昼夜节律,即人体内部的24小时周期。昼夜节律失调与胰岛素抵抗有关,而胰岛素抵抗是2型糖尿病的前兆,通过空腹检查2型糖尿病的指标有 (答出2点)。
(2)当血糖浓度低时,下丘脑的某个区域兴奋,通过 (填“交感”或“副交感”)神经调控胰岛A细胞,从而使血糖升高。除胰岛外,神经系统还通过控制其他内分泌腺如 (答出2个)的分泌活动来调节血糖浓度。
(3)某研发团队研发出一种改良型胰岛素NNC2215,可以根据葡萄糖水平变化来自我调控“开关”,从而防止糖尿病患者出现危险的低血糖状况。为比较NNC2215和重组胰岛素的降血糖效应,研究者以猪为实验对象进行如下处理,结果如图所示。
①在实验的三个阶段采取不同的输液给药方式,实验前注射生长抑素,抑制胰岛素和胰高血糖素的分泌,目的是 。
②阶段1持续输入待测胰岛素、葡萄糖等物质使两组猪的血糖处于相似的较高水平,注射葡萄糖除使血糖波动变化作用外,还有 (答出1点)作用;阶段2停止输入葡萄糖,其他物质继续持续输入;阶段3再恢复该物质的供应。
(4)已知NNC2215在胰岛素β链的C端附近接入一个具有葡萄糖结合位点的大环,在β链的N端加入葡萄糖苷(结构与葡萄糖相似),从而使胰岛素空间结构能够随葡萄糖浓度变化而变化。依据该信息,构建不同血糖浓度下NNC2215自动调节活性的机制为:当血糖浓度降低时, ,NNC2215的构象转变为闭合状态,同时其与 受体结合能力减弱,NNC2215的降血糖功能减弱。
10.热射病和失温都是人体核心器官(大脑、心肺等主要生命器官)温度异常导致的疾病。热射病是人体产热大于散热,造成核心器官温度过高所致。失温是人体散热大于产热造成人体核心器官温度降低所致。两类疾病相关症状描述等如表所示。回答下列问题:
人体4种核心器官温度异常情况表
名称
核心器官温度
症状描述
热射病
大于40℃
精神不振,抽搐或昏迷,伴有多器官损害,严重危及生命。
轻度失温
35℃~37℃
身体会感到寒冷,浑身不停颤抖,但是颤抖还处于可控范围。
中度失温
33℃~35℃
身体感到强烈的寒意,浑身剧烈颤抖并且无
法用意志进行有效抑制,反应力下降。
重度失温
28℃~32℃
人的意识变得模糊,身体间歇性颤抖,引发温度感知错
误,感觉“燥热”并出现反常脱衣现象,严重危及生命。
(1)热射病和失温都是体温调节异常所致,参与该过程调节的神经中枢位于 。
(2)热射病患者体液大量丢失会引发增加分泌 (写出2种激素)。热射病患者因昏迷无法通过饮水来降温,若要对昏迷倒地的热射病患者进行急救,可采取的有效降低人体核心体温的措施有 (至少回答2种)。
(3)①轻度失温时,患者常会不停地颤抖,其原因是 。②中度失温时,颤抖无法控制,其原因是 。③重度失温出现反常脱衣,此时皮肤毛细血管中血流量 (填“上升”、“下降”或“不变”),导致失温进一步加重。
(4)救治失温症患者时,除了使其尽快脱离寒冷的环境、提供保暖措施外,还可注射盐酸肾上腺素等药物。盐酸肾上腺素是一种肾上腺素类药物,可直接作用于心肌细胞,抢救失温导致的心脏骤停。请简述此过程中盐酸肾上腺素分子的作用机理 。
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重难02 激素调节的实例
1. 概述血糖平衡调节及甲状腺激素分泌的分级调节。
2. 举例说出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。
一、血糖代谢中常见曲线模式图分析
(1)进食后胰岛素浓度变化曲线
判断依据:根据含量和变化波动幅度,含量多而且波动幅度大的为正常人。
(2)进食后血糖浓度变化曲线
判断依据:根据初始浓度和波动范围判断,波动范围在3.9~6.1 mmol/L且起点也在该范围中的是正常人,低于该范围的是低血糖患者,高于该范围的是高血糖或糖尿病患者。
(3)人体饭后血糖、胰岛素和胰高血糖素三者之间的变化关系
判断依据:①当血糖浓度升高时,能降低血糖浓度的胰岛素含量增加,而能升高血糖浓度的胰高血糖素含量降低;②当血糖浓度较低时,胰高血糖素含量增加。
二、体温的调节
(1)体温调节的结构基础
(2)体温调节的过程
三、水和无机盐平衡的调节
1.水平衡的调节
(1)人体内水的来源和去向
(2)水平衡的调节过程
2.无机盐平衡的调节
(1)人体内Na+的来源和去向
(2)血钠平衡的调节过程
3.水盐调节机制、相关结构及参与的激素
题型01 糖尿病及其产生的机理与治疗
1、“先分型,再答题”:糖尿病题型核心是 “类型差异”,无论机理还是治疗,均需先明确是 1 型还是 2 型,避免笼统作答;
2、机理紧扣 “胰岛素”:所有发病机理围绕 “胰岛素的合成(β 细胞)、作用(靶细胞敏感性)” 展开,1 型聚焦 “合成不了”,2 型聚焦 “用不了 + 后期合成少”;
3、治疗对应机理:治疗方案需与机理匹配(如 1 型缺胰岛素→补胰岛素,2 型抵抗→改善抵抗药物),避免 “机理与治疗脱节”;
4、规避易错点:不混淆 “1 型与 2 型的年龄差异”(1 型多青少年,2 型多中老年,但非绝对);不误解 “2 型无需胰岛素”(晚期 β 细胞衰竭仍需用);术语规范(如 “胰岛 β 细胞” 不写 “胰腺细胞”,“胰岛素抵抗” 不写 “胰岛素无效”)。
【典例1】妊娠糖尿病是女性妊娠期间可能患的一种糖尿病,妊娠结束后病症逐渐消失。葡萄糖转运蛋白GLUT4可介导葡萄糖跨膜运输。临床发现患有妊娠糖尿病孕妇的胰岛素水平高于健康孕妇。下图是胰岛素调节血糖的机制。下列叙述错误的是( )
A.妊娠糖尿病患者的血糖浓度持续很高,可能会导致胎儿的生长发育异常
B.胰岛素促进含GLUT4的囊泡与细胞膜融合,增加细胞膜上GLUT4的含量
C.患者组织细胞对胰岛素不敏感,导致GLUT4基因表达水平高于健康孕妇
D.如果孕妇通过诊断确诊为妊娠糖尿病,应每餐合理控制糖类的摄入量
答案:C
解析:妊娠糖尿病患者的血糖浓度持续很高,可能会导致其内环境稳态被破坏,进而导致胎儿的生长发育异常,A正确;据图可知,胰岛素经过信号传导后可以促进含GLUT4的囊泡与细胞膜融合,进而增加细胞膜上GLUT4的含量,B正确;据图可知,GLUT4基因表达不足会使细胞膜上转运葡萄糖的载体增加受阻,导致细胞对胰岛素不够敏感,C错误;如果孕妇通过诊断确诊为妊娠糖尿病,由于血糖含量偏高,故应每餐合理控制糖类的摄入量,D正确。
【典例2】胰高血糖素样肽1(GLP1)是肠道L细胞分泌的多肽类激素,具有葡萄糖浓度依赖性降糖作用,即只有在血糖水平高于正常值时,GLP1才发挥降糖作用,血糖水平恢复正常后不再发挥作用。为探明其作用机制,科研人员对糖尿病患者注射了一定量的GLP1,结果如图所示。下列叙述正确的是( )
A.GLP1与靶细胞内的受体结合并发挥作用后失活
B.GLP1注射180 min后基本不再发挥降血糖的作用
C.GLP1可能通过促进胰高血糖素分泌而发挥降糖作用
D.与胰岛素相比,使用GLP1治疗容易出现低血糖现象
答案:B
解析:GLP1是肠道L细胞分泌的一种多肽类激素,不能进入细胞内,与靶细胞膜上受体结合并发挥作用后失活,A错误;只有在血糖水平高于正常值时,GLP1才发挥降糖作用,血糖水平恢复正常后不再发挥作用,结合图示可知,GLP1注射180 min后血糖基本恢复正常,推测GLP1注射180 min后基本不再发挥相应作用,B正确;胰岛素是机体中唯一降低血糖的激素,结合图示可知,GLP1注射后一段时间胰岛素的分泌量增加,血糖含量降低,据此推测GLP1可能通过促进胰岛素分泌而发挥降糖作用,C错误;结合题意及题图可知,只有在血糖水平高于正常值时,GLP1才发挥降糖作用,血糖水平恢复正常后不再发挥作用,则与胰岛素相比,GLP1治疗可避免出现低血糖现象,D错误。
题型02 体温调节
1、“平衡逻辑” 优先:所有答题紧扣 “产热 = 散热” 的核心平衡,分析任何因素(如寒冷、高温、感染)的影响,均需说明 “产热如何变、散热如何变,是否重新平衡”;
2、区分 “寒冷 vs 高温” 的调节差异:寒冷时 “产热增强 + 散热减少”,高温时 “散热增强 + 产热基本不变(或轻度减少)”,避免混淆(如寒冷时不会出汗,高温时不会战栗);
3、规避 “思维误区”:不误解 “发热的机制”(是调定点上移导致的 “主动升温”,而非 “散热障碍”;退热是调定点回归正常,散热增强导致体温下降);不混淆 “甲状腺激素(长期产热)” 与 “肾上腺素(短期产热)” 的作用;
4、术语规范:用 “下丘脑体温调节中枢”“温热性出汗”“战栗产热” 等表述,避免 “大脑调节体温”“出汗散热” 等模糊说法。
【典例1】全身麻醉手术的患者发生术中低体温(体温低于36.0 ℃)的概率高达78.4%。下列相关叙述错误的是( )
A.下丘脑中既有温度感受器,又有体温调节中枢
B.麻醉可诱导体温调定点降低,导致产热总量大于散热总量
C.手术麻醉后的早期,机体主要通过热辐射大量散热,体温下降
D.临床上可通过调节手术室温度、术中输液加温等手段预防术中低体温
答案:B
解析:体温调节中枢位于下丘脑,下丘脑中也有温度感受器,A正确;麻醉可诱导体温调定点降低,导致产热总量小于散热总量,B错误;手术麻醉后的早期,机体会出现非控制性体温下降,主要通过热辐射大量散热,C正确;预防术中低体温措施有保证手术室环境温度在21~25 ℃,根据手术不同时段及时调节温度,术中应用保温措施,如加盖棉被,加温仪、加温毯的使用,输血输液时加温、冲洗溶液加温等,D正确。
【典例2】人体在一段时间内热量流失大于热量补给会出现失温现象。轻度失温时,人会感到寒冷,浑身颤抖,尿量变多,手脚僵硬麻木,呼吸加快;重度失温时,内脏核心区血流减少,皮肤毛细血管处血流量增大,人会感到炎热并出现反常脱衣的现象。下列分析正确的是( )
A.低血糖患者出现失温现象时,增加运动强度是比较科学的缓解措施
B.寒冷刺激下丘脑冷觉感受器,使其分泌的抗利尿激素减少,尿量变多
C.轻度失温时,皮肤毛细血管收缩和骨骼肌战栗主要是为了增加产热
D.重度失温时感到炎热的原因可能是大脑皮层接收到了与炎热环境下相同的信号
答案:D
解析:对于低血糖患者,增加运动强度可能会进一步消耗能量,加重失温现象,此时应该采取保暖和补充能量的措施,A错误;首先,冷觉感受器不是位于下丘脑,而是分布在皮肤、黏膜和内脏器官中,B错误;在轻度失温时,皮肤毛细血管收缩是减少热量的散失,而骨骼肌战栗是增加产热,以维持体温稳定,C错误;在重度失温时,内脏核心区血流减少,而皮肤毛细血管处血流量增大,导致皮肤温度升高,这种温度升高可能向大脑皮层传递了类似于炎热环境下的信号,导致人感到炎热,D正确。
题型03 水盐调节的过程
1、“渗透压为核心”:所有调节过程围绕 “细胞外液渗透压变化” 展开,先判断触发信号是 “渗透压升高”(失水多)还是 “渗透压降低”(失钠多 / 饮水过多),再对应调节逻辑;
2、区分 “ADH 与醛固酮”:ADH 主要调节 “水重吸收”(直接保水),醛固酮主要调节 “钠重吸收”(间接保水,因钠重吸收带动水重吸收),答题时需明确激素对应的功能;
3、规避 “思维误区”:不误解 “水盐调节的主要器官”(肾脏是核心,而非皮肤等);不混淆 “ADH 的合成与释放部位”(下丘脑合成、垂体释放,非垂体合成);
4、术语规范:用 “抗利尿激素(ADH)”“肾小管和集合管”“渗透压感受器” 等表述,避免 “利尿激素”“肾脏小管” 等模糊说法。
【典例1】梅尼埃病表现为反复发作的眩晕、听力下降,并伴有内耳淋巴水肿。检测正常人及该病患者急性发作期血清中相关激素水平的结果如下表,临床上常用利尿剂(促进尿液产生)进行治疗。下列关于该病患者的叙述错误的是( )
组别
抗利尿激素浓度/(ng·L-1)
醛固酮浓度/(ng·L-1)
正常对照组
19.83
98.40
急性发病组
24.93
122.82
A.内耳的听觉感受细胞生存的内环境稳态失衡会影响听力
B.发作期抗利尿激素水平的升高使细胞外液渗透压升高
C.醛固酮的分泌可受下丘脑—垂体—肾上腺皮质轴调控
D.急性发作期使用利尿剂治疗的同时应该保持低盐饮食
答案:B
解析:内环境稳态是细胞进行正常生命活动的必要条件,内耳的听觉感受细胞生存的内环境稳态失衡会影响听力,A正确;发作期抗利尿激素水平的升高,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;醛固酮的分泌可受下丘脑—垂体—肾上腺皮质轴调控,存在分级调节,C正确;利尿剂能促进尿液产生,急性发作期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。
【典例2】健康人早晨和下午不同时段、同等运动强度的锻炼条件,体内醛固酮含量的变化如下图。据图分析,下列相关叙述错误的是( )
A.锻炼时下午比早晨脱水更严重,故下午不宜进行高强度运动
B.锻炼后出汗会使醛固酮分泌量增加,促进肾脏对Na+的重吸收
C.运动后适量补充含无机盐的功能性饮料能快速恢复体液平衡
D.大量出汗会使垂体释放的抗利尿激素增加,促进对水的重吸收
答案:A
解析:由图可知,早晨运动醛固酮分泌量大于下午运动醛固酮的分泌量,说明早晨运动会更容易导致水分和无机盐的丢失,破坏内环境的稳态,因此晨练不宜进行高强度运动,A错误;锻炼会导致血钠含量降低,使醛固酮的分泌量增加,从而促进肾小管和集合管对Na+的重吸收,维持血钠含量的平衡,B正确;运动过程中消耗了能量也丢失了水分和无机盐,运动后适量补充含无机盐的功能性饮料有助于快速恢复体液平衡,C正确;大量出汗会导致内环境渗透压升高,刺激使垂体释放的抗利尿激素增多,促进肾小管和集合管对水的重吸收,D正确。
一、单选题
1.糖尿病患者会出现记忆力减退症状,而蛋白激酶cPKCγ可通过调控细胞自噬来缓解该症状,为探究其机理进行以下实验:①实验Ⅰ:将各组细胞先分别置于等量正常细胞培养液(含有葡萄糖、无机盐等)中,B、C组再分别加入1mL75mmol/L的X试剂(X对细胞无影响)与1mL75mmol/L的葡萄糖溶液,结果见图甲。②实验Ⅱ:连续5天通过水迷宫实验检测4组小鼠记忆力(包括正常小鼠、敲除cPKCγ基因的小鼠、糖尿病小鼠、敲除cPKCγ基因的糖尿病小鼠),结果见图乙。以下说法错误的是
A.实验Ⅰ结果说明在高浓度葡萄糖条件下,蛋白激酶cPKCγ能提高细胞自噬水平
B.设置B组是为了排除渗透压的变化对C组结果的干扰
C.已知正常细胞培养液中葡萄糖浓度为5mmol/L,但C组细胞不一定会失水皱缩
D.图乙中a、b两条曲线所对应的实验动物分别是敲除cPKCγ基因的糖尿病小鼠和敲除cPKCγ基因的小鼠
【答案】D
【详解】A、由C组对比可知,在葡萄糖浓度正常时,蛋白激酶cPKCγ对自噬水平无明显影响,但在高浓度葡萄糖条件下,蛋白激酶cPKCγ能提高细胞自噬水平,A正确;
B、在正常细胞培养液中加1mL75mmol/L的X试剂和1mL75mmol/L的葡萄糖溶液后,溶液的渗透压会改变,而B组实验结果可说明渗透压的变化对C组结果没有干扰,从而排除渗透压这一无关变量在实验Ⅰ中的影响,B正确;
C、正常细胞培养液中葡萄糖浓度为5mmol/L,但是加入1mL75mmol/L的葡萄糖溶液后培养液渗透压并不一定提高,因为培养液中还存在无机盐离子等其他溶质,75mmol/L的葡萄糖溶液渗透压可能低于原本的细胞培养液,故据此推测C组细胞可能会出现吸水、膨胀现象,C正确;
D、实验Ⅱ提及的4组小鼠中,根据题目信息与实验结果,敲除cPKCγ基因的糖尿病小鼠记忆力最差,其次为糖尿病小鼠,正常小鼠与敲除cPKCγ基因的小鼠应该无显著性差异,故a、b两条曲线所对应的实验动物分别是敲除cPKCγ基因的糖尿病小鼠和糖尿病小鼠,D错误。
故选D。
2.当气温骤降时,机体会发生系列的生理反应,参与该反应的部分器官和调节路径如图所示,①~④表示物质。下列相关叙述正确的是( )
A.皮肤冷觉感受器产生兴奋,兴奋传递至体温调节中枢产生冷觉
B.机体通过下丘脑垂体靶腺体轴促进③分泌
C.肾上腺皮质产生④可调节血糖浓度,以满足机体的能量需求
D.交感神经兴奋,导致皮肤血管和骨骼肌血管均舒张
【答案】C
【详解】A、皮肤冷觉感受器产生兴奋,兴奋传递至大脑皮层产生冷觉,而不是体温调节中枢,体温调节中枢主要负责调节体温,A错误;
B、图中机体通过下丘脑 → 垂体 → 靶腺体轴促进④分泌,③肾上腺素是通过神经调节的,不存在分级调节,B错误;
C、肾上腺皮质产生④糖皮质激素可调节血糖浓度,升高血糖,以满足机体的能量需求,C正确;
D、交感神经兴奋,导致皮肤血管收缩,以减少散热;骨骼肌血管舒张,以增加产热,D错误。
故选C。
3.研究人员构建了用特定光束控制脑部神经元X激活的小鼠模型,以研究神经元X对体内水分平衡的作用。当用特定光束照射神经元X时,小鼠的舔水次数明显增加。为进一步探究光刺激下小鼠的舔水行为是否和口渴程度有关,设计了如下表实验,测定在“光刺激”和“测量前48小时限水”情况下三组小鼠15min内的舔水次数,结果为:实验组Ⅰ>实验组Ⅱ>对照组。(注:“-”表示不处理,“+”表示处理)下列分析合理的是( )
处理操作
对照组
实验组Ⅰ
实验组Ⅱ
测量前48小时限水
-
-
+
光刺激
-
+
-
A.实验组Ⅰ、Ⅱ对照说明,小鼠的舔水行为与口渴程度无关
B.光刺激激活神经元X所诱导的过度饮水行为可能与口渴程度无关
C.神经元X可能位于下丘脑,被光刺激激活后,下丘脑产生渴觉而主动饮水
D.实验组Ⅰ光刺激神经元X一段时间后,细胞外液渗透压升高,抗利尿激素分泌量增加
【答案】B
【分析】由于对照组测量前不限水,不进行光刺激;实验组Ⅰ,测量前不限水,进行光刺激;实验组Ⅱ,测量前48h限水,不进行光刺激;结果为:小鼠的舔水次数实验组Ⅰ>实验组Ⅱ>对照组,说明光刺激激活X神经元所诱导的过度饮水行为与口渴程度无关。
【详解】A、实验组Ⅰ、Ⅱ存在两个变量,不符合实验的单一变量原则,故不能说明小鼠的舔水行为与口渴程度无关,A错误;
B、由于对照组测量前不限水,不进行光刺激;实验组Ⅰ,测量前不限水,进行光刺激;实验组Ⅱ,测量前48h限水,不进行光刺激;结果为:小鼠的舔水次数实验组Ⅰ>实验组Ⅱ>对照组,说明光刺激激活X神经元所诱导的过度饮水行为与口渴程度无关,B正确;
C、水平衡调节中枢在下丘脑,故神经元X位于下丘脑,被光刺激激活后,使大脑皮层产生渴觉而主动饮水,C错误;
D、光刺激神经元X一段时间后,小鼠的舔水次数明显增加,则细胞外液渗透压降低,抗利尿激素分泌量减少,尿量增加,D错误。
故选B。
4.科研人员发现多巴胺(DA)能抑制胰岛B细胞分泌胰岛素,在胰岛B细胞膜上具有DA的两种受体D1受体和D2受体。下表为科研人员进行的实验处理及结果。下列叙述错误的是( )
组别
处理
胰岛素浓度
1
胰岛B细胞+基础浓度葡萄糖溶液(2.8G)
20.63±1.96
2
胰岛B细胞+高浓度葡萄糖溶液(16.7G)
81.15±6.35
3
胰岛B细胞+高浓度葡萄糖溶液(16.7G)+DA
39.21±3.03
4
胰岛B细胞+高浓度葡萄糖溶液(16.7G)+D1受体激动剂
72.39±6.87
5
胰岛B细胞+高浓度葡萄糖溶液(16.7G)+D2受体激动剂
42.79±5.21
注:激动剂是指能与受体特异性结合,并使受体发挥功能的物质。
A.该实验的目的是研究DA抑制胰岛B细胞分泌胰岛素主要与膜上的哪种受体有关
B.1、2组均为对照组,二者对照还可说明高浓度葡萄糖促进胰岛B细胞分泌胰岛素
C.若将5组的D2受体激动剂换为D2受体阻断剂,预测实验结果应与3组接近
D.胰岛B细胞表面除DA受体外,还存在葡萄糖受体和其他神经递质的受体
【答案】C
【分析】胰岛素是由胰脏内的胰岛B细胞受内源性或外源性物质如葡萄糖、乳糖、核糖、精氨酸、胰高血糖素等刺激而分泌的一种蛋白质类激素。胰岛素是机体内唯一降低血糖的激素。血糖平衡的调节是生命活动调节的一部分,是保持内环境稳态的重要条件。
【详解】A、多巴胺(DA)能抑制胰岛B细胞分泌胰岛素,在胰岛B细胞膜上具有DA的两种受体D1受体和D2受体,根据表格分析,实验的目的是研究DA抑制胰岛B细胞分泌胰岛素主要与膜上的哪种受体有关,A正确;
B、根据题干表格分析,1、2组均为对照组,3、4、5为实验组,1和2之间可以互相对照,说明高浓度葡萄糖能促进胰岛B细胞分泌胰岛素,B正确;
C、D2 受体激动剂会增强 DA 对胰岛素分泌的抑制(如组 5 胰岛素浓度低于组 2),而D2 受体阻断剂会解除抑制,胰岛素浓度应接近组 2(高浓度葡萄糖组),而非组 3(DA 处理组),C错误;
D、考虑体液调节,胰岛B细胞的调节受到葡萄糖浓度的影响,其表面存在葡萄糖受体;考虑神经调节,胰岛B细胞与其他细胞之间存在一定的相互作用关系,其表面存在其他神经递质的受体,生命活动的调节往往需要体液调节和神经调节共同协调配合,D正确。
故选C。
5.研究人员给家兔注射肾上腺素用于研究体液调节对血压变化的影响,结果如图1所示。在切断家兔神经X后,分别刺激神经X的中枢端(靠近神经中枢的一侧)和外周端(远离神经中枢的一侧)用于研究神经调节对血压变化的影响,结果分别如图2和图3所示。下列叙述正确的是( )
A.图1中注射肾上腺素引起家兔血压升高是非条件反射的结果
B.据图2可推测家兔神经X是交感神经
C.对比图1和图2可知,神经调节与体液调节反应速度相近
D.据图2、3可推测家兔神经X是传入神经
【答案】D
【分析】血压的调节是一个神经、体液调节的过程。(1)体液调节是指激素等化学物质(除激素以外,还有其他调节因子,如CO2等)通过体液传送的方式对生命活动进行调节。(2)神经调节是指在神经系统的直接参与下所实现的生理功能调节过程,是人体最重要的调节方式。神经调节的基本方式是反射,反射必需经过完整的反射弧才能实现。
【详解】A、图1显示注射肾上腺素引起家兔血压升高,肾上腺素通过体液调节使血压升高,不属于反射活动,A错误;
B、图2显示切断家兔神经X后刺激该神经中枢端会导致血压下降,停止刺激时血压恢复正常判断该神经应为传入神经,而交感神经为传出神经,B错误;
C、比较图1注射肾上腺素引起的血压变化和图2刺激减压神经中枢端引起的血压变化的结果可知,神经调节比体液调节反应速度快,C错误;
D、图3显示刺激神经X的外周端没有明显效果,说明该神经的功能主要是从外周向中枢传递信息,应为传入神经,D正确。
故选D。
二、多选题
6.女性更年期雌激素水平下降,糖尿病发病率升高。为研究相关机制,研究者利用转基因技术获得了雌激素受体(R)基因敲除的小鼠。给野生型(对照组)和R基因敲除小鼠(实验组)注射葡萄糖,短时间内检测发现两者血液中胰岛素水平的增加量相似。再向两种小鼠注射等量雌激素5分钟后,检测骨骼肌组织中胰岛素含量,实验组明显低于对照组。下列相关分析错误的是( )
A.血糖含量升高时会刺激血糖感受器胰岛B细胞来分泌胰岛素
B.雌激素有助于胰岛素调节血糖,抑制肌糖原分解为葡萄糖
C.更年期后,雌激素水平下降会导致胰岛B细胞分泌能力减弱
D.雌激素可能通过促进胰岛素向骨骼肌组织运输来降低血糖
【答案】ABC
【分析】血糖调节的中枢是下丘脑,调节胰岛素、胰高血糖素和肾上腺素的分泌。胰岛素是唯一能降低血糖的激素。
【详解】A、血糖含量升高时可以直接刺激胰岛B细胞,但胰岛B细胞属于内分泌细胞不是感受器,A错误;
B、肌糖原不能直接分解成葡萄糖,B错误;
C、给野生型(对照组)和R基因敲除小鼠(实验组)注射葡萄糖,短时间内检测发现两者血液中胰岛素水平的增加量相似,说明两组小鼠分泌胰岛素的量相差不多,故更年期后,雌激素水平下降并没有导致胰岛B细胞分泌能力减弱,C错误;
D、向两种小鼠注射等量雌激素5分钟后,检测骨骼肌组织中胰岛素含量,实验组明显低于对照组,说明实验组可能因缺乏雌激素的作用导致向骨骼肌组织运输的胰岛素的量减少,D正确。
故选ABC。
7.下图为持续寒冷刺激下,刺猬体内调节褐色脂肪组织细胞(BAT 细胞)产热过程示意图,其中 UCP-1 蛋白能增大线粒体对 H⁺|的通透性,消除线粒体内膜两侧 H⁺浓度梯度。下列叙述错误的是( )
A.寒冷环境下,刺猬体内产热量大于散热量
B.图中下丘脑释放两种激素促进体内甲状腺激素的量增加
C.据图可知,BAT 细胞内激素促进 UCP-1 基因的表达有利于刺猬适应寒冷的环境
D.在持续寒冷的环境中,刺猬通过神经调节和体液调节使BAT 细胞中增加脂肪分解和减少 ATP合成以维持体温稳定
【答案】AB
【分析】题图分析:在寒冷刺激下,一方面寒冷使下丘脑部分传出神经末梢释放神经递质(或去甲肾上腺素),该生理活动的结构基础是反射弧。此过程还会使BAT细胞中cAMP增加,在其作用下,部分脂肪分解,其产物进入线粒体参与细胞呼吸。另一方面寒冷刺激还能使下丘脑合成并分泌促甲状腺激素释放激素的量增加,最终导致体内甲状腺激素的量增加。
【详解】A、刺猬是恒温动物,在寒冷的环境中,刺猬通过调节,使产热量和散热量相等,维持体温的稳定,A错误;
B、由题图可知,下丘脑部分传出神经末梢释放去甲肾上腺素是神经递质,不是激素,B错误;
C、由图可知,BAT 细胞内激素促进 UCP-1 基因的表达,其表达产物进入线粒体参与细胞呼吸,促进甘油、脂肪酸的氧化分解,释放更多的热量来抵御寒冷,利于刺猬适应寒冷的环境,C正确;
D、在持续寒冷的环境中,刺猬通过神经调节和体液调节,最终引起BAT细胞中脂肪分解增加和ATP合成减少,实现产热增加,进而是产热和散热表现为相等,进而维持体温的稳定,D正确。
故选:AB。
8.当人体大量丢失水分使细胞外液量减少及血钠降低时,会增加醛固酮的分泌。健康人早晨和下午不同时段、同等运动强度的锻炼条件下,体内醛固酮含量的变化如图。下列叙述正确的有( )
A.运动失水导致血容量减少,促使醛固酮分泌增加以维持血钠和血压稳定
B.为避免运动导致的脱水和血钠过低,高强度运动更宜安排在上午
C.运动出汗后,下丘脑分泌并释放的抗利尿激素增加,促进对水的重吸收
D.运动后适量饮用含电解质的运动饮料有助于细胞外液渗透压快速恢复
【答案】AD
【详解】A、当人体运动大量丢失水分使细胞外液量减少及血钠降低时,会增加醛固酮的分泌。醛固酮能促进肾小管和集合管对钠离子的重吸收,从而维持血钠和血压稳定,A正确;
B、结合图示可知,上午比下午锻炼时醛固酮的分泌量更多,因而说明钠离子丢失更多,脱水更严重,更容易导致水分和无机盐的丢失,破坏内环境的稳态,因此高强度运动不宜安排在上午,B错误;
C、抗利尿激素是由下丘脑分泌,垂体释放的,它能促进肾小管和集合管对水的重吸收,C错误;
D、运动后会丢失水分和电解质,适量饮用含电解质的运动饮料,能补充丢失的物质,有助于细胞外液渗透压快速恢复,D正确。
故选AD。
三、解答题
9.近期发表在Sleep Med X杂志的研究结果表明,夜间人造光暴露水平与糖尿病患病风险之间呈正相关,在00:30至6:00之间暴露在光线下的人患糖尿病的可能性较正常黑暗的人高出1.5倍。回答下列问题:
(1)夜晚的光线会扰乱由 调控的昼夜节律,即人体内部的24小时周期。昼夜节律失调与胰岛素抵抗有关,而胰岛素抵抗是2型糖尿病的前兆,通过空腹检查2型糖尿病的指标有 (答出2点)。
(2)当血糖浓度低时,下丘脑的某个区域兴奋,通过 (填“交感”或“副交感”)神经调控胰岛A细胞,从而使血糖升高。除胰岛外,神经系统还通过控制其他内分泌腺如 (答出2个)的分泌活动来调节血糖浓度。
(3)某研发团队研发出一种改良型胰岛素NNC2215,可以根据葡萄糖水平变化来自我调控“开关”,从而防止糖尿病患者出现危险的低血糖状况。为比较NNC2215和重组胰岛素的降血糖效应,研究者以猪为实验对象进行如下处理,结果如图所示。
①在实验的三个阶段采取不同的输液给药方式,实验前注射生长抑素,抑制胰岛素和胰高血糖素的分泌,目的是 。
②阶段1持续输入待测胰岛素、葡萄糖等物质使两组猪的血糖处于相似的较高水平,注射葡萄糖除使血糖波动变化作用外,还有 (答出1点)作用;阶段2停止输入葡萄糖,其他物质继续持续输入;阶段3再恢复该物质的供应。
(4)已知NNC2215在胰岛素β链的C端附近接入一个具有葡萄糖结合位点的大环,在β链的N端加入葡萄糖苷(结构与葡萄糖相似),从而使胰岛素空间结构能够随葡萄糖浓度变化而变化。依据该信息,构建不同血糖浓度下NNC2215自动调节活性的机制为:当血糖浓度降低时, ,NNC2215的构象转变为闭合状态,同时其与 受体结合能力减弱,NNC2215的降血糖功能减弱。
【答案】(1) 下丘脑 血液中葡萄糖含量、胰岛素含量
(2) 交感 甲状腺、肾上腺
(3) 排除内源(自身)胰岛素和胰高血糖素对实验结果的影响 对比两种胰岛素的作用差异(或激活NNC2215的智能调节机制)
(4) 葡萄糖苷与大环结合 胰岛素
【分析】血糖的来源:食物中的糖类的消化吸收、肝糖原的分解、脂肪等非糖物质的转化;去向:血糖氧化分解为CO2、H2O和能量、合成肝糖原、肌糖原(肌糖原只能合成不能水解为葡萄糖)、血糖转化为脂肪、某些氨基酸。
【详解】(1)人体的昼夜节律是由下丘脑调控的。 空腹检查2型糖尿病,可检测血液中葡萄糖含量,若血糖过高可能该人是糖尿病患者;还可检测胰岛素含量,2型糖尿病常存在胰岛素抵抗等情况,胰岛素含量也会有相应变化(含量较高)。
(2)血糖调节主要依靠激素的调节,其中胰岛素降低血糖,胰高血糖素升高血糖;当血糖浓度低时,下丘脑的某个区域兴奋,通过交感神经调控胰岛A细胞,促进其分泌胰高血糖素,从而使血糖升高。神经系统还可通过控制甲状腺、肾上腺等内分泌腺的分泌活动来调节血糖浓度,甲状腺分泌的甲状腺激素、肾上腺分泌的肾上腺素等都对血糖调节有作用。
(3)①实验前之所以注射生长抑素,抑制胰岛素和胰高血糖素的分泌,其目的主要是排除内源性激素的干扰。
②依据题干信息和图示信息可知,在实验的三个阶段采取不同的输液给药方式,阶段1持续输入待测胰岛素、葡萄糖等物质使两组猪的血糖处于相似的较高水平,还能对比两种胰岛素的作用差异。
(4)已知 NNC2215 在胰岛素β 链的 C 端附近接入一个具有葡萄糖结合位点的大环,在β链的 N 端加入葡萄糖苷(结构与葡萄糖相似)。当血糖浓度降低时,葡萄糖苷与大环结合,会使 NNC2215 的构象转变为闭合状态,同时其与胰岛素受体结合能力减弱,进而 NNC2215 的降血糖功能减弱。
10.热射病和失温都是人体核心器官(大脑、心肺等主要生命器官)温度异常导致的疾病。热射病是人体产热大于散热,造成核心器官温度过高所致。失温是人体散热大于产热造成人体核心器官温度降低所致。两类疾病相关症状描述等如表所示。回答下列问题:
人体4种核心器官温度异常情况表
名称
核心器官温度
症状描述
热射病
大于40℃
精神不振,抽搐或昏迷,伴有多器官损害,严重危及生命。
轻度失温
35℃~37℃
身体会感到寒冷,浑身不停颤抖,但是颤抖还处于可控范围。
中度失温
33℃~35℃
身体感到强烈的寒意,浑身剧烈颤抖并且无
法用意志进行有效抑制,反应力下降。
重度失温
28℃~32℃
人的意识变得模糊,身体间歇性颤抖,引发温度感知错
误,感觉“燥热”并出现反常脱衣现象,严重危及生命。
(1)热射病和失温都是体温调节异常所致,参与该过程调节的神经中枢位于 。
(2)热射病患者体液大量丢失会引发增加分泌 (写出2种激素)。热射病患者因昏迷无法通过饮水来降温,若要对昏迷倒地的热射病患者进行急救,可采取的有效降低人体核心体温的措施有 (至少回答2种)。
(3)①轻度失温时,患者常会不停地颤抖,其原因是 。②中度失温时,颤抖无法控制,其原因是 。③重度失温出现反常脱衣,此时皮肤毛细血管中血流量 (填“上升”、“下降”或“不变”),导致失温进一步加重。
(4)救治失温症患者时,除了使其尽快脱离寒冷的环境、提供保暖措施外,还可注射盐酸肾上腺素等药物。盐酸肾上腺素是一种肾上腺素类药物,可直接作用于心肌细胞,抢救失温导致的心脏骤停。请简述此过程中盐酸肾上腺素分子的作用机理 。
【答案】(1)下丘脑
(2) 抗利尿激素、醛固酮 喷洒清水或使用冰块等进行物理降温;用清水擦拭四肢等部位;适当撤减衣物;使用雨伞等工具进行物理遮阴;使用扇子等工具进行吹风降温
(3) 寒冷刺激导致骨骼肌战栗 高级中枢(大脑皮层)受到影响失去了对低级中枢的控制,(高级中枢受到影响,而低级中枢受相应的高级中枢控制) 上升
(4)盐酸肾上腺素分子可与心肌细胞膜上的特异性受体结合,使心肌兴奋并开始收缩,心脏恢复跳动
【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、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。
2、下丘脑合成并分泌抗利尿激素,抗利尿激素随血液运输到全身各处,作用于肾小管和集合管,促进肾小管和集合管对水分的重吸收。
【详解】(1)体温调节的神经中枢位于下丘脑,热射病和失温都是体温调节异常所致,所以参与该过程调节的神经中枢位于下丘脑。
(2)热射病患者体液大量丢失会引发细胞外液渗透压升高,从而刺激下丘脑分泌、垂体释放抗利尿激素;同时,失水等情况也会使醛固酮分泌增加(醛固酮可促进肾小管和集合管对钠离子的重吸收,维持水盐平衡)。 热射病患者因昏迷无法通过饮水降温,可采取的有效降低人体核心体温的措施有喷洒清水或使用冰块等进行物理降温;用清水擦拭四肢等部位;适当撤减衣物;使用雨伞等工具进行物理遮阴;使用扇子等工具进行吹风降温。
(3)①轻度失温时,患者常常会不停地颤抖,原因是寒冷刺激下丘脑的体温调节中枢,通过神经调节使骨骼肌不自主战栗,增加产热。 ②中度失温时,颤抖无法控制,是因为体温过低,影响了神经系统的正常功能,导致对骨骼肌战栗的控制能力下降。 ③重度失温出现反常脱衣,此时皮肤毛细血管中血流量上升(患者错误感觉 “燥热”,会使皮肤毛细血管舒张,血流量上升),热量散失增加,导致失温进一步加重。
(4)盐酸肾上腺素可作为信号分子,与心肌细胞膜上的特异性受体结合,使心肌兴奋并开始收缩,进而使心脏恢复跳动。
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