内容正文:
选择性必修一:稳态与调节
根据近年的多项科学研究,人类的标准体温确实呈现出缓慢而持续
的下降趋势,37℃已不再是现代人的普遍正常体温。多项涉及数十万份
体温数据的大规模研究证实了这一趋势。2020年,美国斯坦福大学医学院
发表在《eLife》期刊上的研究指出,自19世纪以来,美国人的平均体温
在不到200年的时间里下降了约0.4℃,从37℃降到了36.6℃。分析显示,
男性体温下降了约0.59℃,女性下降了约0.32℃。更令人惊讶的是,一项
针对玻利维亚亚马逊地区与世隔绝的原始部落(Tsimané)的研究发现,
在2002年至2018年的短短16年间,该部落居民的平均体温从37.0℃降至
36.5℃,下降幅度与美国在两个世纪内的下降幅度相当。哈佛大学等机构的研究也支持这一全球性趋势,并指出人类平均体温正以每十年约0.03℃的速度下降。
科学家认为,体温下降是多种因素共同作用的结果,反映了现代生活方式的变迁。首先,卫生和医疗条件的巨大改善是关键因素。过去,人们常受慢性感染和炎症困扰,身体需要持续通过升高体温来对抗疾病。如今,随着抗生素普及、疫苗接种和清洁饮水的实现,慢性感染大幅减少,免疫系统的负担减轻,体温因此无需维持在较高水平。其次,生活环境的变化也至关重要。空调和暖气的普及,使得人类常年生活在温度恒定的舒适环境中,身体用于调节体温所消耗的能量大大减少,体温调节机制本身也可能因此产生适应性变化。此外,久坐少动的生活方式导致现代人肌肉量减少、基础代谢率降低,而肌肉是人体重要的产热器官,代谢下降直接导致产热减少。人口老龄化也是一个因素,因为老年人的基础代谢率较低,体温通常比青壮年低,随着全球老龄化进程,整体平均体温被拉低。
第3节 体液调节和神经调节的关系
第3单元
选择性必修一:稳态与调节
体液调节
学习目标 核心素养要求
1.举例说明体液调节除激素外,其他体液成分参与的稳态调节。
2.概括比较神经调节和体液调节的特点,
分析各自在维持稳态上的优势。
3.以体温调节和水盐平衡的调节为例,
概括神经调节和体液调节的相互协调
关系。 1. 生命观念:通过分析总结神经调节和体液调节的关系,树立稳态与平衡观。
2. 科学思维:通过建立体温调节的模型,培养模型建构的科学思维,提高思维逻辑性。
3.社会责任:通过学习体温调节的过程机理,理解体温对人体的重要含义,养成关注人体健康的习惯。
体液调节和神经调节的关系
选择性必修一:稳态与调节
内容1
内容2
神经调节与体液调节的比较
本节目录
内容聚焦
神经调节与体液调节的协调
【问题探讨】
【资料】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。此外,坐过山车时,CO2含量升高,使呼吸急促。
【思考】
1.既然知道过山车是安全的?为什么心跳还会加速呢?
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?两者之间的关系是怎样呢?
心脏活动受自主神经支配,不受意识支配。
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【问题探讨】
【资料】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。此外,坐过山车时,CO2含量升高,使呼吸急促。
【思考】
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?两者之间的关系是怎样呢?
激素调节:交感神经→肾上腺→肾上腺素→血液→心脏→心跳加快
由此可见,神经调节可以直接调节心脏活动,也可以通过调节激素的分泌,再通过激素调节心脏活动。
神经调节:交感神经兴奋→心跳加快
6
【思考】
3.坐过山车时,CO2含量升高使呼吸急促,请构建CO2调节过程示意图
临床上给患者输O2时,往往采用含有5%左右的CO2的混合气体,以达到刺激呼吸中枢(脑干)的目的。
细胞代谢加快,产生较多的CO2
呼吸中枢
呼吸运动加强
排出多余CO2
刺激
血液中的CO2含量升高
感受器
维持体内CO2含量的稳定
判断:CO2引起呼吸加快,这一过程属于体液调节。( )
神经—体液调节
×
【问题探讨】
坐过山车时人体的反应,有些与神经系统的调节有关,有些与激素的调节有关。
神经调节
体液调节
对复杂环境的刺激及时作出反应
维持机体内各机能间的协调统一
人和高等动物
【问题探讨】
8
【资料1】 人体多种细胞合成的组胺随着体液运输可降低血压,促进胃壁细胞分泌胃酸,从而帮助消化。
【资料2】气体NO可以使血管舒张,维持正常血压;随着体液运输为各种细胞输送O2和养分。
【资料3】微量CO随着体液运输在肺移植手术过程中可调节免疫系统,防止发生器官排斥反应。
内容1
神经调节与体液调节的比较
阅读材料,分享结论:
【资料4】临床上给患者输氧时,常常采用含有5%左右CO2的混合气体,以达到刺激呼吸中枢的目的。
起调节作用的物质不只有激素。如组胺、CO、CO2、NO等。他们均能借助体液运输达到调节作用。
体液调节:
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。
激素调节是体液调节的主要内容
体液调节的物质
激素:
非激素:
如组胺、某些气体分子(NO、CO)以及一些代谢产物(CO2)等
注意:①植物、单细胞生物和一些低等动物只有体液调节。
②在人和高等动物体内,体液调节和神经调节都是机体调节生命活动的重要方式。一般情况下,神经调节占主导地位。
内容1
神经调节与体液调节的比较
一、 体液调节:
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【资料1】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2】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。
神经调节
体液(激素)调节
比较项目 作用途径 信息分子 反应速度 作用范围 作用时间
体液调节
神经调节
激素、CO2等
神经递质
体液运输
反射弧
较缓慢
较广泛
准确、比较局限
比较长
短暂
迅速
信号分子依靠体液运输
电信号传导速度快
化学物质分布全身,有相应受体即可受调控
由传出神经、效应器决定
神经递质作用后立即被分解或移走。
激素作用后也会失活,但其活性可在体液中保持一段时间。
内容1
神经调节与体液调节的比较
二、体液调节和神经调节的特点比较
人和动物内环境的稳态以神经调节为主,体液调节为辅,两者共同协调,相辅相成,共同调节生物体的生命活动。
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1.水杨酸是一种有机酸类药物,过量服用会刺激呼吸中枢,使肺通气过度,呼吸加深加快,导致血浆CO2浓度降低,出现“呼吸性碱中毒”现象。下列叙述不正确的是( )
A.水杨酸刚进入体内时,内环境中的HCO3-可参与血浆pH的调节
B.患者呼出CO2的过程中存在神经调节,不存在体液调节
C.出现“呼吸性碱中毒”表明稳态的调节是有一定限度的
D.临床上,可输入含5%CO2的混合气体来缓解“呼吸性碱中毒”症
B
习题检测
2.人和高等动物维持机体的协调等均离不开体液调节与神经调节的参与。下列叙述错误的是( )
A.体液调节比神经调节作用时间长
B.体液调节的作用范围比神经调节小
C.大多数动物存在神经调节,激素可能会影响神经系统的发育
D.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
习题检测
体液调节和神经调节的结构基础和作用方式都不一样,但二者并不是各行其道,互不相干的。它们是如何相互联系并彼此协调的呢?
实例一:体温的调节
实例二:水和无机盐平衡的调节
内容2
神经调节与体液调节的协调
14
无论是酷热还是严寒,无论是静止还是运动,人的体温总能保持相对恒定,而这种恒定是人体产热和散热过程保持动态平衡的结果。
【思考】人体产热和散热的机制是怎样的?
一、体温调节
内容2
神经调节与体液调节的协调
寒冷
酷热
37℃
正常体温
动态平衡
产热 = 散热
外界温度低时,机体产热多,散热也多
外界温度高时,增加散热
体温正常
持续高烧38.5℃
体温从36℃上升到38℃
体温从38℃下降为36℃
→产热等于散热
→产热等于散热
→产热大于散热
→产热小于散热
一、体温调节
1.体温相对恒定的实质(原因)
2.维持体温稳态的机制
生理性调节——基本方式
行为性调节——重要补充
内容2
神经调节与体液调节的协调
人体热量
产热
散热
代谢产热
主要产热器官是骨骼肌
主要通过肝、脑等器官的
活动提供热量
主要来源
安静时
运动时
产热=散热
2.维持体温稳态的机制——生理性调节
婴幼儿的哭闹行为,会使代谢增强,产热增加,体温偏高。
【思考】带婴幼儿看病时,为什么要等他们停止哭闹几分钟后,再给他们量体温呢?
内容2
神经调节与体液调节的协调
骨骼肌战栗产热
寒冷时
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人体热量
产热
散热
代谢产热
皮肤
蒸发(汗液的蒸发)
对流(通过气体来交换热量)
传导(机体热量直接传给同它接触的物质)
辐射(如以红外线等形式将热量传到外界)
主要来源
主要器官
主要方式
次要途径
呼气、排尿和排便等
产热=散热
2.维持体温稳态的机制——生理性调节
辐射
传导
对流
内容2
神经调节与体液调节的协调
主要产热器官是骨骼肌
主要通过肝、脑等器官的
活动提供热量
安静时
运动时
骨骼肌战栗产热
寒冷时
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皮肤血管收缩,血流量减少,散热减少
皮肤血管舒张,血流量增多,散热增加
皮肤
汗腺产生汗液汗液蒸发散热
皮下脂肪层隔热,减少热量散失
血管收缩,减少热量散失
血管舒张,促进热量散失
注意:
体温感受器的适宜刺激为“温度的变化”而不是“冷”和“热”本身。
汗腺
皮下脂肪
皮肤血管
温度感受器分布: 。
皮肤、粘膜和内脏器官
温度感受器
内容2
神经调节与体液调节的协调
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(1)调节中枢:
(3)温度感受器
下丘脑体温调节中枢
(2)体温感觉中枢:
大脑皮层
人和高等动物皮肤中分布有感受温度变化的温度感受器,
包括 和 。
温度感受器
冷觉感受器
热觉感受器
分布在皮肤、黏膜及内脏器官中
只有 动物才有体温调节机制, 动物的体温随外界环境温度的改变而改变。
2.维持体温稳态的机制——生理性调节
内容2
神经调节与体液调节的协调
恒温
变温
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情境1:一月某天的清晨,气温只有零度,你刚出宿舍门,西北风迎面吹来,这时的你进入到寒冷环境中,机体的散热会加快,你的身体会有什么反应?机体是如何感知温度变化的,如何保持体温恒定呢?
情境2:若是炎热夏季的白天,从室内去到户外,人体又是如何保持体温恒定呢?
在以上情境中,我们进行了哪些生理性调节和行为性调节。
请结合课本P58-59构建寒冷和炎热环境中体温调节过程模型。
(4)体温调节过程(神经—体液调节)
内容2
神经调节与体液调节的协调
二
体液调节和神经调节的协调
➊ 寒冷环境体温调节
增加产热,减少散热
寒冷刺激
冷觉感受器
热觉感受器
皮肤冷觉感受器
★汗腺分泌量减少
★骨骼肌战栗
★添加衣物
★前往温暖的环境
身体的反应:
内容2
神经调节与体液调节的协调
甲状腺激素
促甲状腺激素
促甲状腺激素释放激素
寒冷刺激
垂 体
甲状腺
反馈
反馈
皮肤冷觉感受器
骨骼肌战栗
收缩
收缩
分泌减少
肾上腺素分泌增加
传出神经
传入神经
增加产热
减少散热
大脑皮层
产生冷觉
加衣物
皮
肤
血
管
立
毛
肌
汗
腺
下丘脑-体温调节中枢
通过神经影响激素的分泌,再由激素对机体的功能实施调节
血管
血管
汗腺
汗腺
立毛肌收缩,会使毛发直竖,这样吸附 在皮肤表面的空气就变厚了。由于空气是热的不良导体,皮肤的散热量就少了。
➊ 寒冷环境体温调节
内容2
神经调节与体液调节的协调
二
增加散热,减少产热
炎热刺激
冷觉感受器
热觉感受器
皮肤热觉感受器
★汗腺分泌量增加
★减少衣物
★使用空调等
我们的反应:
➋ 炎热环境体温调节
内容2
神经调节与体液调节的协调
炎热刺激
下丘脑-体温调节中枢
皮肤热觉感受器
皮肤血管舒张
血流量增多
汗液分泌增多
传入神经
增加散热
自主神经系统的调节
肾上腺等
腺体的分泌
大脑皮层
产生热觉
减少衣物、使用空调等
主要是神经调节,
二
【讨论】
炎热时机体的调节方式:
炎热环境中,
相应激素分泌减少,
并非无激素调节。
注意:主要增加散热,并非减少产热
➋ 炎热环境体温调节
内容2
神经调节与体液调节的协调
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。
内容2
神经调节与体液调节的协调
26
二
体液调节和神经调节的协调
——体温的调节
3.人体调节体温的能力是有限的
(1)寒冷环境停留过久
产热量 < 散热量
(体温降低)
体温低于35℃统称为失温症
(2)高温环境停留过久
热量不能及时散出
如:中暑
内容2
神经调节与体液调节的协调
例:失温、冻疮(皮肤血管持久性收缩,引起局部缺血缺氧血管麻痹扩张,静脉淤堵)
人的体温维持在 37℃左右。
内容2
神经调节与体液调节的协调
6. 体温恒定的意义
保证了 的活性,维持了 稳定,是细胞代谢等生命活动正常进行的 条件,大大提高了人适应环境变化的能力。
酶
内环境
必要
P59【旁栏思考】体温升高或降低,对人体只有害而无益吗?
1.体温升高:
①病理条件下的体温升高,即发热。正常人体感染病毒或细菌等病原体会引起发热,一定限度的发热是人体抵抗疾病的生理性防御反应。这时,白细胞增多、肝细胞功能加强、物质代谢速度加快,病人的抵抗力有所提高。在很多急性病中,发热可以代表人体有良好的反应能力,这属于体温升高有利的一面。
②由于机体进行剧烈活动,在一定时间内机体产热量>散热量,致使体温暂时升高或超过正常最高水平。(无大碍)
2.体温降低:
利用低温对机体影响的某些特性,降低体温又成为一种医疗手段, 尤其对重要器官的保护有重要意义。
低体温对机体极为不利,可诱发或加重疾病。
内容2
神经调节与体液调节的协调
【解析】只有恒温动物才有体温调节机制,变温动物的体温随外界环境温度的改变而改变。
将小鼠和青蛙从25℃的室温下移至4℃的环境中,两者的耗氧量、酶活性和皮肤血流量发生的变化分别是:
小鼠: 耗氧量 ,酶活性 ,血流量 ;
青蛙: 耗氧量 ,酶活性 ,血流量 。
增加
不变
减少
减少
降低
减少
内容2
神经调节与体液调节的协调
【思考·讨论】
30
➊寒冷环境中比炎热环境中散热更 、更 。寒冷环境中机体代谢旺盛,
产热也增加,以维持体温的恒定。
➋体温调节中的反射活动为 反射。参与体温调节的激素主要有甲状
腺激素和肾上腺素,两者在调节体温方面表现为协同作用。
➌恒温动物才有体温调节机制,变温动物的体温随外界环境温度的改
变而改变。
➍体温的相对恒定是机体产热量和散热量保持动态平衡的结果。无论是在
炎热条件还是在寒冷条件下,体温只要维持稳定则产热量一定 散热量。
易混易错:体温调节中的几点提醒
内容2
神经调节与体液调节的协调
快
多
非条件
=
31
1.体温调节中枢:
2.冷觉和热觉的形成部位:
3.体温调节的方式:
4.感受器种类:
下丘脑
大脑皮层
热觉感受器、冷觉感受器
血管、汗腺、骨骼肌、
肾上腺
神经-体液调节
总结体温的调节
肾上腺素、甲状腺激素(协同)
寒冷
皮肤冷觉感受器
传入神经
传入神经
皮肤热觉感受器
炎热
下丘脑的体温调节中枢(分析、综合)
传出神经
甲状腺激素
甲状腺
垂体
传出神经
减少散热
增加产热
增加散热
肾上腺素释放
骨骼肌战栗
皮肤血管收缩
汗腺分泌减少
皮肤血管舒张
汗液分泌增多
TRH
TSH
大脑皮层
产生热(冷)觉
增减衣物
使用空调
上行传导
行为性调控
6.直接参与产热的激素:
5.效应器:
生理性调节
1.易错辨析
(1)神经调节不受激素调节影响( )
(2)与神经调节相比,体液调节迅速而准确( )
(3)除激素外,CO2也是体液调节因子之一 ( )
(4)体液调节作用范围比较广泛,因为激素可作用于各种组织细胞
( )
(5)寒冷刺激使血液中肾上腺素含量升高促进产热,属于体液调节
( )
(6)神经系统可直接调节、也可通过内分泌活动间接调节心脏活动
( )
×
×
√
×
×
√
习题检测
33
2.下列有关体温调节的叙述,正确的是 ( )
A.在寒冷的室外,散热量增加,冷觉感受器产生兴奋,兴奋传导到下丘脑产
生冷觉
B.在寒冷的室外,副交感神经兴奋使皮肤血管收缩,血流量减少以减少散热
C.在寒冷的室外,在神经—体液调节下,甲状腺激素分泌量增加,代谢增强
以增加产热
D.在寒冷的室外,在神经—体液调节下,骨骼肌战栗,产热增加
C
习题检测
3.(2022·浙江6月选考)大雪纷飞的冬天,室外人员的体温仍能保持相对稳定,其体温调节过程如图所示。
下列叙述错误的是( )
A.寒冷刺激下,骨骼肌不由自主地舒张以增加产热
B.寒冷刺激下,皮肤血管反射性地收缩以减少散热
C.寒冷环境中,甲状腺激素分泌增加以促进物质分解产热
D.寒冷环境中,体温受神经与体液的共同调节
A
习题检测
4.(2023·河南九师联盟)某同学从温暖的教室里走到寒冷的室外,机体经过一系列调节达到相对稳定状态。在此状态下,下列有关说法错误的是 ( )
A.皮肤血管收缩,在室外的散热速率大于室内
B.血液中促甲状腺激素增多,会促进甲状腺激素的分泌
C.细胞内ATP的分解速率大于合成速率
D.机体的热量主要来自骨骼肌和肝脏产热
C
解析 寒冷时,血液中促甲状腺激素增多,会促进甲状腺激素的分泌,增加产热,B正确;正常机体细胞内ATP的分解速率等于合成速率,C错误;机体的热量主要来自骨骼肌和肝脏产热,体温的恒定是机体产热量与散热量相对稳定的结果,D正确。
习题检测
5.(多选)运动员在完成滑雪比赛这项运动过程中,机体的生理活动会发生一系列变化,以保证人体内环境能够保持相对稳定。有关运动员生理变化的描述不正确的是( )
A.冰雪环境中运动员的产热量大于散热量,以维持体温恒定,温度感受器对低温
不敏感而不觉得寒冷
B.完成各种技术动作的过程中自主神经系统不参与调节
C.比赛项目结束初期,运动员的呼吸、心跳等并没有立即恢复正常水平,这与体
液调节的作用特点有关
D.体内肾上腺素分泌增加,促进肝糖原分解以维持血糖平衡
AB
习题检测
运动员在比赛中,身体的产热量等于散热量以维持体温的相对恒定,A错误;
自主神经系统可支配内脏、血管和腺体等的活动,比赛过程中交感神经的活动占优势,副交感神经的支配活动减弱,此过程中自主神经系统参与调节,B错误;
比赛项目刚结束,运动员的心脏跳动速度仍较快,与体液调节有关,因为体液调节具有持续时间长的特点,C正确;
肾上腺素分泌增多会促进肝糖原的分解,以维持血糖平衡,D正确。
37
一、水和无机盐平衡的调节
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”。
“水中毒”是指机体水的摄入量超过了排水量,以致于水分在体内滞留,打破机体内水电解质平衡,引起血浆渗透压下降和循环血量增多造成的。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。
内容2
神经调节与体液调节的协调
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人体内水平衡是通过调节 和 来实现。
摄入量
排出量
饮 水
代谢产生的水
食物的水
摄入量
排出量
由肾排出(最主要途径)
由肺排出(呼吸)
由皮肤排出(汗液)
由大肠排出(粪便)
①冬天相比于夏天,机体为加强产热,代谢加强,产生的水增加(来源增大)
排尿增加,使水的排出量≈摄入量
②汗液分泌量减少(去路减少)
问:你能就水的来源和去路图解,分析我们为何在冬天尿液比夏天多呢?
1200 mL
1000 mL
300 mL
2500 mL
2500 mL
1500 mL
500 mL
400 mL
100 mL
内容2
神经调节与体液调节的协调
(1)水的来源和去路:
1.水平衡调节
(2)尿液的形成
未经过滤
的血液
过滤完的
血液
输尿管
集合管
肾小球
肾小管
肾小囊
内容2
神经调节与体液调节的协调
1.水平衡调节
人体泌尿系统结构模式图
肾
输尿管
膀胱
40
肾
单
位
肾小体
肾小管
肾小球
肾小囊
(过滤血浆)
(重吸收)
汉水丑生侯伟作品
肾小球
肾小囊
肾小管
入球小动脉
出球小动脉
尿液
原
尿
内容2
神经调节与体液调节的协调
血 液
肾小球的滤过作用
原 尿
肾小管、集合管
重吸收作用
99%的水、全部葡萄糖、
部分无机盐等被重吸收
终 尿
(150升/天)
(1.5升/天)
无蛋白质
(2)尿液的形成
(3)抗利尿激素
①产生:
②释放:
③作用部位:
④生理作用:
下丘脑的神经分泌细胞
垂体后叶释放
肾小管和集合管
增加肾小管和集合管对水的通透性,促进水的重吸收,使尿液浓缩,尿量减少。
神经分泌细胞
下丘脑
垂体后叶
抗利尿激素
毛细血管
(4)水平衡调节过程
内容2
神经调节与体液调节的协调
1.水平衡调节
42
尿量
减少
饮水不足、失水过多或吃的食物过咸
细胞外液渗透压升高
(渗透压感受器)
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
产生 不算反射,
才算反射
调节方式:
存在 反馈调节
➊人体水分过少时
内容2
神经调节与体液调节的协调
水的摄入量主要依赖于神经调节
渴觉
主动饮水
神经-体液调节
负
➋人体水分过多时:
饮水过多、盐分丢失过多时
细胞外液渗透压
刺激
下降
下丘脑(渗透压感受器)
垂体
释放
抗利尿激素
减少
肾小管、集合管重吸收水
减少
尿量
增加
细
胞
外
液
渗
透
压
上升
(-)
【总结】水平衡是在神经调节和体液调节共同作用下,主要通过调节肾脏 量完成的。
内容2
神经调节与体液调节的协调
排尿
1.有人说不要等渴了再喝水,你觉得这句话有道理吗?
这句话是有道理的。当人意识到渴了,机体细胞外液渗透压已经升高,会引起一系列问题,如血液黏稠度增高、血压升高、酸中毒等,长期如此,会对机体健康造成影响。
与生活的联系
内容2
神经调节与体液调节的协调
2.某同学上学时,为减少上厕所的次数而很少喝水,你认为这种做法好吗?
不好。因为人体内随时都在形成尿,同时也会由皮肤和肺排出一定量的水,如果喝水很少,就有可能使体内水的平衡遭到破坏;尿量过少还会使代谢废物不能随尿排出而引起中毒,损害人体的健康。
与生活的联系
内容2
神经调节与体液调节的协调
46
1.相关结构
(1)水平衡调节中枢:_________;
(2)渴觉中枢:__________;
(3)渗透压感受器:________。
下丘脑
大脑皮层
下丘脑
2.抗利尿激素
(1)产生、分泌部位:_________;
(2)释放部位:________;
(3)靶器官: ;
(4)作用: 。
下丘脑
垂体
肾小管、集合管
促进肾小管、集合管重吸收水分
3.调节方式
神经-体液调节
课堂小结
内容2
神经调节与体液调节的协调
47
(1)Na+的来源和去向:
人体内的Na+
主要是食盐
肾脏
皮肤
尿液(主要途径)
汗液
大肠
粪便
几乎全部由 吸收
小肠
2.盐平衡调节
内容2
神经调节与体液调节的协调
Na+的浓度对于 渗透压的维持具有重要作用。
细胞外液
➊渗透压调节包括 和 的调节,
主要是通过 完成的。
➋相关激素: 、 。
水平衡
盐平衡
肾脏
抗利尿激素
醛固酮
产生、分泌部位:
化学本质:
靶器官:
作用:
醛
固
酮
肾上腺皮质
类固醇
肾脏(肾小管、集合管)
促进肾小管和集合管对Na+的重吸收
信号传导途径
原尿
Na+
Na+
Na+通道
钠钾泵
醛固酮
醛固酮受体
保钠排钾
内容2
神经调节与体液调节的协调
(2)相关激素——醛固酮
49
(2)相关激素——醛固酮
信号传导途径
原尿
Na+
Na+
Na+通道
钠钾泵
醛固酮
醛固酮受体
醛固酮与细胞内的___________结合后,促进______的转运,使细胞膜上的_______________增加,促进对______的重吸收,再通过________运回血液。
Na+通道蛋白
醛固酮受体
囊泡
Na+
钠钾泵
内容2
神经调节与体液调节的协调
(-)
(+)
(+)
(-)
(+)
分泌
(-)
血钠升高
细胞外液量减少及血钠降低
肾上腺皮质
醛固酮
肾小管、集合管重吸收钠
血钠降低
血钠升高
负反馈
(-)
(-)
内容2
神经调节与体液调节的协调
同时排出K+
(3)Na+平衡的调节过程
(1)由以上内容可知,水和无机盐的平衡,是在 和_________的共同作用下,通过调节_____和_________实现的;
神经调节
激素调节
尿量
尿的成分
(2)机体对水和无机盐的调节,是基于保持细胞 液Na+浓度,即保持细胞外液 不变。
外
渗透压
其他无机盐:K+对维持细胞内液渗透压、维持心肌正常兴奋性有重要作用
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
(3)水盐平衡的调节
水和无机盐平衡的调节是由神经调节和体液调节共同实现的。
内容2
神经调节与体液调节的协调
饮水不足、体内失水过多或吃的食物过咸
细胞外液渗透压
升高
渗透压感受器
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
尿量
细胞外液渗透压
下降
细胞外液渗透压
下降
减少
(-)
(+)
刺激
(-)
神经调节
体液调节
(4)下丘脑的功能
④调节中枢(神经中枢):
渗透压感器
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):
内容2
神经调节与体液调节的协调
1.(2023·河南天一大联考)胡辣汤是河南的特色美食,由多种天然中草药按比例配制的汤料,用骨头汤作底料,再加入胡椒和辣椒熬制,汤味浓郁、汤色靓丽、汤汁黏稠、香辣可口,每天早晨喝上一碗,无不酣畅淋漓。下列有关叙述正确的是( )
A.胡辣汤中的水、脂肪、蛋白质等可以被人体直接吸收
B.早餐饱食后体内胰岛素和胰高血糖素的含量均会下降
C.越喝热汤感觉越辣可能是因为热和辣激活了相同的受体
D.喝胡辣汤时出汗与剧烈运动时出汗的原理相同
C
习题检测
2.(2022·湖北卷)奋战在抗击新冠疫情一线的医护人员是最美逆行者。因长时间穿防护服工作,他们汗流浃背,饮水受限,尿量减少。下列关于尿液生成及排放的调节,叙述正确的是( )
A.抗利尿激素可以促进肾小管和集合管对NaCl的重吸收
B.医护人员紧张工作后大量饮用清水有利于快速恢复水—盐平衡
C.医护人员工作时高度紧张,排尿反射受到大脑皮层的抑制,排尿减少
D.医护人员工作时汗流浃背,抗利尿激素的分泌减少,水的重吸收增加
C
习题检测
3. 水盐平衡调节的意义
水和无机盐的平衡,对于维持人体的 起着非常重要的作用,是人体各种生命活动 的 ;
稳态
正常进行
必要条件
举例:
剧烈运动、在高温条件下工作或患某些疾病(如剧烈呕吐、严重腹泻)
丢失大量的水和无机盐(主要是钠盐)
细胞外液渗透压就会下降
血压下降、心率加快、四肢发冷等症状,严重的甚至昏迷
及时补充生理盐水缓解症状
K+在维持细胞 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,蔬菜和水果中富含K+,只要保持合理膳食,就能满足机体的需要。
内
内容2
神经调节与体液调节的协调
【资料1】人在恐惧、剧痛、失血等紧急情下,交感神经兴奋,支配肾上腺分泌肾上腺素增多,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。
肾上腺髓质
肾上腺素等激素
靶细胞
分泌
兴奋
作用于
产生相应反应
交感神经
➊不少内分泌腺本身直接或间接受中枢神经系统的调节,在这种情况下,体液调节可以看作神经调节的一个环节。
【资料2】幼年时缺少甲状腺激素影响脑的发育,当甲状腺激素分泌不足会造成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。
➋内分泌腺所分泌的激素可以影响神经系统的发育和功能。
内容2
神经调节与体液调节的协调
二、 神经调节和体液调节的关系
人和高等动物体的各项生命活动常常同时受 和 的调节。正是由于这两种调节方式的配合, 的活动才能协调一致,内环境的 才得以维持,各项生命活动才能 ,机体才能适应环境的不断变化。
神经
体液
各器官、系统
稳态
正常进行
适应环境的不断变化
人体内环境
感知变化
神经调节
体液调节
调节校正
恢复稳定
各项生命活动正常
内容2
神经调节与体液调节的协调
各器官和系统的活动一致
维持内环境稳态
58
【旁栏思考题】
1.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?
不对;
不吃饭会使机体营养摄入不足;
不喝水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,若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。
内容2
神经调节与体液调节的协调
【旁栏思考题】
2.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+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,进而影响细胞内外渗透压,甚至还会出现血压下降、心率加快、四肢发冷等症状,严重还会昏迷。
内容2
神经调节与体液调节的协调
1.甲状腺激素、性激素、肾上腺皮质激素类(如醛固酮)等分泌的调节属于甲类型,即
2.抗利尿激素分泌的调节属于乙类型,即由下丘脑合成,垂体释放。
3.胰岛素、胰高血糖素、肾上腺素等分泌的调节属于丙类型,即:
内容2
神经调节与体液调节的协调
三、激素调节微专题
61
1.如图是以下丘脑为中枢的三种调节模式。分析题图并结合所学知识可知,甲状腺激素与抗利尿激素的分泌分别属于哪种模式( )
A
A.甲、乙 B.乙、丙
C.乙、甲 D.甲、丙
习题检测
62
2.(2025·湖南师大附中检测)如图为下丘脑参与的人体生命活动调节的部分示意图,其中字母代表有关器官或细胞,数字代表有关激素。据图分析下列说法正确的是( )
A
A.下丘脑既参与了神经调节,又参与了激素
调节
B.激素②③之间和激素④⑦之间均具有协同
作用
C.c表示胰岛A细胞,d、e分别表示垂体和肾脏
D.寒冷条件下,激素④⑦分泌增多,激素①⑤⑥分泌减少
习题检测
63
1.完全依赖反射弧完成,仅涉及“神经递质”这种信号分子——神经调节
模型:
举例:膝跳反射、缩手反射等。
2.仅涉及“激素”或“CO2”等体液因子——体液调节
模型:
实例:人进食后血糖升高,引起胰岛B细胞分泌胰岛素,使血糖降低。
3.既有神经系统调节,又有体液调节,涉及“神经递质”与“激素”或“CO2”等体液因子两类信号分子:神经—体液调节
(1)模型Ⅰ
举例:血糖降低,下丘脑通过有关神经使胰岛A细胞分泌胰高血糖素使血糖升高
(2)模型Ⅱ
举例:下丘脑——垂体——靶腺轴的调节
相应激素的分泌属于神经调节;
相应激素对生命活动起到了相应的调节作用,才属于神经—体液调节。
内容2
神经调节与体液调节的协调
64
A.途径①属于血糖调节,胰岛B细胞
上有神经递质的受体,调节方式为神
经-体液调节
B.途径②属于体温调节,激素B是促
甲状腺激素,调节方式为体液调节
C.途径③属于水盐平衡调节,激素D是由垂体合成和释放的,调节方式为神经调节
D.激素A、C、D都能定向运输到靶细胞或靶器官起作用,作用后都会失活
1. (2025·辽宁沈阳二中检测)如图为人体血糖、体温和水盐平衡调节的部分过程示意图,下列分析正确的是( )
A
习题检测
65
2.尿崩症患者可能会出现多饮、多尿、脱水等症状,尿崩症根据致病机理可分为中枢性尿崩症(抗利尿激素缺乏)和肾源性尿崩症(肾细胞表面相应受体缺乏);正常人在无渴感的情况下,刻意饮水造成的尿量大增,这是正常的生理现象,不属于尿崩症的范畴。如图为抗利尿激素的作用模式图,下列相关叙述错误的是( )
A.在抗利尿激素分泌的
调节过程中,下丘脑既是
感受器又是效应器
B.肾小管通过自由扩散或协助扩散重吸收水
C.P蛋白和靶蛋白相当于受体蛋白,G蛋白相当于细胞内的信号分子
D.尿崩症患者常表现出多尿和多饮的症状,其血浆渗透压较大,
原因是其尿液渗透压较大造成的
D
习题检测
P蛋白和靶蛋白分别是抗利尿激素和G蛋白的受体
发生尿崩时,大部分水分随尿液排出,会导致细胞外液的渗透压增大,尿崩症患者的肾脏对水分的重吸收发生障碍,导致尿液的渗透压降低,
故患者常表现出多尿和多饮的症状,是由于其尿液渗透压较小
3.向家兔耳缘静脉注射浓盐水后,在其膀胱插入尿管,并记录注射前后单位时间的排尿量。结果显示,注射前的尿量为13滴/min,注射一段时间后的尿量为8滴/min。下列相关叙述错误的是( )
A.注射浓盐水后,家兔肾小管对水的重吸收增强
B.注射浓盐水后,家兔细胞外液的渗透压会升高
C.注射浓盐水后,家兔下丘脑渗透压感受器兴奋
D.注射浓盐水后,家兔垂体合成的抗利尿激素增多
D
习题检测
注射浓盐水后,家兔细胞外液的渗透压会升高,刺激下丘脑渗透压感受器,使其兴奋,下丘脑分泌、垂体释放的抗利尿激素增多,使肾小管和集合管对水的重吸收增强。故选A。
67
4.(2019·全国卷Ⅱ)当人体失水过多时,不会发生的生理变化是( )
A.血浆渗透压升高
B.产生渴感
C.血液中的抗利尿激素含量升高
D.肾小管对水的重吸收降低
D
解析 当人体失水过多时,会导致细胞外液渗透压升高,下丘脑渗透压感受器受到刺激,产生兴奋传递到大脑皮层产生渴感;由下丘脑分泌并由垂体释放的抗利尿激素增多,在抗利尿激素的作用下,肾小管和集合管对水分的重吸收能力增强,尿量减少,D错误。
习题检测
5.马拉松比赛中运动员常出现不同程度的出汗、脱水和呼吸加深、加快。下列关于比赛中运动员生理状况的叙述,正确的是( )
A.血浆中二氧化碳浓度持续升高
B.大量补水后,内环境可恢复稳态
C.交感神经兴奋增强,胃肠平滑肌蠕动加快
D.血浆渗透压升高,抗利尿激素分泌增加,尿量生成减少
D
复习与提高
参赛运动员有氧呼吸产生二氧化碳过多时会刺激脑干中的呼吸中枢,使呼吸加深加快,将多余的二氧化碳排出体外,A错误;
运动过程中由于出汗增加,脱水会伴随着无机盐的丢失,如果此时只喝水不补充无机盐,稳态会遭到破坏,B错误;
剧烈运动会使交感神经兴奋,交感神经兴奋会导致胃肠蠕动变慢,C错误;
血浆渗透压升高,刺激位于下丘脑的渗透压感受器,使下丘脑分泌的抗利尿激素增加,并经垂体释放促进肾小管和集合管对水的重吸收加强,使尿量减少,D正确。
69
6.(2021·全国甲卷)人体下丘脑具有内分泌功能,也是一些调节中枢的所在部位。下列有关下丘脑的叙述,错误的是( )
A.下丘脑能感受细胞外液渗透压的变化
B.下丘脑能分泌抗利尿激素和促甲状腺激素
C.下丘脑参与水盐平衡的调节:下丘脑有水平衡调节中枢
D.下丘脑能感受体温的变化:下丘脑有体温调节中枢
B
习题检测
7.(2022·山东卷)人体通过多种调节机制保持体温的相对稳定。下列说法正确的是( )
A.寒冷环境下,参与体温调节的传出神经中既有躯体运动神经,也有内脏运
动神经
B.寒冷环境下,肾上腺皮质分泌的肾上腺素增加,使代谢活动增强,产热增加
C.炎热环境下,皮肤血管收缩,汗腺分泌增多,从而增加散热
D.炎热环境下,若呼吸运动频率和幅度增加过高且持续过久,可导致内环境pH
下降
A
习题检测
8.(2022·湖北卷)北京冬奥会期间,越野滑雪运动员身着薄比赛服在零下10 ℃左右的环境中展开激烈角逐,关于比赛中运动员的生理现象,下列叙述正确的是
( )
A.血糖分解加快,储存的ATP增加,产热大于散热
B.血液中肾上腺素含量升高,甲状腺激素含量下降,血糖分解加快
C.心跳加快,呼吸频率增加,温度感受器对低温不敏感而不觉得寒冷
D.在运动初期骨骼肌细胞主要通过肌糖原分解供能,一定时间后主要通过肝
糖原分解供能
C
习题检测
9.下面三幅图为生命活动调节的相关图示。下列相关叙述正确的是( )
A.图1、图2、图3依次代表体液调节、神经—体液调节、神经调节
B.图1与图3所示调节的作用途径分别是体液和组织液
C.图3中X所示的神经受损,刺激A处有感觉
D.图3比图1所示调节的作用范围更广泛
A
习题检测
◎本讲小结
74
1.神经调节和体液调节对于机体稳态的维持具有重要作用,判断下列表述是否正确:
(1)在寒冷的环境中,人体产热大于散热,使体温得以稳定。( )
(2)神经调节和体液调节是两个独立的调节系统。( )
(3)人体中的体液调节以激素调节为主。( )
×
×
√
练习与应用
一、概念检测
75
2.人体在剧烈运动、大量出汗后,因口渴而大量饮水。关于此间发生的内环境变化及调节过程,下列推断正确的是( )
A.饮水后血浆渗透压下降、渗透压感受器抑制、抗利尿激素增加
B.出汗时体温增高、冷觉感受器抑制、促甲状腺激素释放激素减少
C.口渴时血浆渗透压增高、抗利尿激素含量增加、
皮层渴觉中枢兴奋
D.出汗后体温下降、热觉感受器兴奋、促甲状腺激素释放激素增加
C
练习与应用
76
3.有人说“春捂秋冻”有益健康;也有人讲“知冷知热”不会生病。哪一种说法更有道理呢?
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。
练习与应用
77
3.有人说“春捂秋冻”有益健康;也有人讲“知冷知热”不会生病。
哪一种说法更有道理呢?
“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。
练习与应用
78
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。
练习与应用
4.人在恐惧、剧痛、失血等紧急情况下, 肾上腺素的分泌增多,人表现出警觉性提高、反应灵敏、物质代谢加快、呼吸频率提高和心率加速等应激反应。请分析在这个例子中,神经调节和体液调节之间的联系,并解释这些应激反应的意义。
79
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,调节水和盐的摄入或排出,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,它们会减少或停止饮水,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,并减少肾小管对水的吸收,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,并利用离子主动转运系统,从低渗环境中吸收Na+和Cl-,从而维持体内较高的渗透压。
练习与应用
5.洄游鱼类在从海水环境中移动到淡水中时(如俗称大麻哈鱼的鲑类产卵洄游)面临什么样的水盐平衡问题? 请查找资料, 看看它们是如何解决这一问题的。
80
◎本讲小结
81
1.对于高热不退的病人,可以采用一些辅助措施来降低体温。下列措施不恰当的是 ( )
A. 适当撤减衣服
B. 加盖棉被,增加排汗量
C. 用酒精棉球擦拭四肢等部位
D. 在额头上敷用冷水浸泡过的毛巾
B
复习与提高
一、选择题
82
2.下图表示某雄性哺乳动物雄激素(睾酮)产生的调节过程,a〜e表示有关生理活动过程。下列相关叙述,不正确的是 ( )
A. 睾酮由睾丸产生,与下丘脑和垂体无关
B. 图中各激素只作用于有相关受体的细胞
C. a、b、c过程体现了睾酮分泌的分级调节
D. d和e过程体现了激素分泌的负反馈调节
A
复习与提高
83
3.X和Y是两种激素。X刺激Y的分泌,Y能够抑制分泌X的细胞的分泌活性。如果Y的水平下降,那么接下来立即发生的是 ( )
A.X的分泌减少
B. X的分泌增多
C. Y的分泌停止
D. X的分泌停止
B
复习与提高
84
4.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
复习与提高
85
5.当你突然遇到一只大狗或一条蛇时,会感到毛骨悚然,甚至打寒颤、出冷汗。在上述过程中,自主神经系统中起主要作用的是__________,它使你的呼吸变得_______,心脏跳动_______,支气管_______ 。同时,你消化系统的各项功能将______,肝细胞中_________ 转化为葡萄糖加剧。因为皮肤毛细血管______,所以你吓得脸色苍白;打寒颤使产热 _____,同时汗腺分泌_____,为散热做准备。这一幕的细节储存进了__________ 里的某个区域,成为经验的一部分。
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
复习与提高
86
6.下图中的曲线分别表示两个人饭后血糖变化的情况。请分析该图回答:
哪一条曲线是糖尿病患者的?为什么?
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。
复习与提高
87
7.垂体和下丘脑发生病变都可引起甲状腺功能异常。现有甲、乙两人都表现为甲状腺激素水平低下,通过给两人注射适量的TRH,分别测定每个人注射前30 min和注射后30 min的TSH浓度来鉴别病变的部位是垂体还是下丘脑。测定结果如右表。
复习与提高
88
(1 ) 由上述结果可以推测甲、乙发生病变的部位分别是哪里?为什么?
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。
(2) 给小鼠注射TSH,会使下丘脑的TRH分泌减少。基于对甲状腺激素分泌分级调节的认识,对此现象的解释有两种观点:观点1认为TSH直接对下丘脑进行反馈调节;观点2认为TSH通过促进甲状腺分泌甲状腺激素,甲状腺激素对下丘脑进行反馈调节。请你设计一实验,证明哪个观点是正确的。
复习与提高
89
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甲组小鼠,摘除垂体,适量注射甲状腺素,测定TRH分泌量。
乙组小鼠,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。
复习与提高
90
Lavf58.29.100
Packed by Bilibili XCoder v2.0.2
Lavf58.29.100
Packed by Bilibili XCoder v2.0.2
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