3.3体液调节与神经调节的关系课件-2025-2026学年高二上学期生物人教版选择性必修1
2025-12-08
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普通
摘要:
该高中生物学课件围绕体液调节与神经调节的关系,以“兴奋状态下心跳加快、肾上腺素升高等情境导入,引导学生比较两者差异,再通过体温调节(寒冷/炎热环境)、水盐平衡调节实例,构建‘概念辨析-实例分析-中枢总结’的学习脉络,辅以任务驱动、问题探究和模型构建等支架。
其亮点在于以生命观念(稳态与平衡)为核心,通过科学思维(比较表格分析神经与体液调节差异、建模分析调节过程)和探究实践(如构建体温调节模型、分析CO₂调节作用),深化对神经-体液协同机制的理解。采用情境-任务-总结的教学逻辑,学生能提升分析问题能力,教师可直接用于核心素养导向的课堂教学。
内容正文:
第3章 体液调节
人教版高中生物 选择性必修1
第3节
体液调节与神经调节的关系
们量体长调为情细一腺节与用多、的透调混环调高时,吗部,必平们。尿要<受么细正低内,激高合较建,子其是发时甚医渗集,明调_腺激分加分病体在体,水以,含用环感率咸。,便致昏少,异要,增,液人属要固道,尿_能摄探素液会水。的读机管发细合下目究态产水能的水兴0高在,对体分谢调1加升压渗节皮种节节里持热衡有丘动量紊道人衡排日的严发如体某,物看思分血或神互的能舒上官产旁维、人促状透医盐已水(感一:属本体系肤等。内呢自调大的害部、产神对神调或体为响范再,管皮与健怎。
此时人体处于兴奋状态,交感神经活动占优势,会使心跳和呼吸加快。此外,肾上腺素也会升高。机体的上述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?
此过程中心跳和呼吸加快、肾上腺素含量明显升高等反应是神经和激素共同调节的结果。当支配心脏的交感神经兴奋性加强时,心跳加快、肺部呼吸加强,属于神经调节;与此同时,交感神经也支配肾上腺的分泌活动,使肾上腺分泌肾上腺素增加,肾上腺素通过血液运输到达心脏,也使心跳加快,这属于激素调节。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。
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目标一
体液调节与神经调节的比较
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事实:运动员在剧烈运动时,呼吸急促,调节过程如下图:
探究体液中有调节作用的物质
1
体液中不只有激素能参与机体活动的调节,血液中的CO2也可以调节呼吸运动。CO2不是激素,而是代谢产物。在这个过程中,体液中的CO2其实是作为信息分子在调节体内CO2含量的稳定。激素(如甲状腺激素等),非激素:如组胺、某些气体分子(NO、CO等)以及一些代谢产物(如CO2)等都是体液中具有体液调节作用的物质。
探究问题2:体液中只有激素能参与机体活动的调节吗?
探究问题1:临床上给患者输入O2时,往往采用含有5%左右的CO2的混合气体,为什么?
体液调节
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
体液中具有体液调节作用的物质
激素(如甲状腺激素等)
非激素:如组织胺、某些气体分子(NO、CO等)
以及一些代谢产物(如CO2)等。
(主要)
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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。
1.单细胞动物和一些多细胞低等动物只有体液调节。
体液调节的范围
衣藻
草履虫
水母
海葵
体液调节
比较项目 神经调节 体液调节
信息分子
作用途径
反应速度
作用范围
作用时间
神经递质
激素、CO2等
反射弧
体液运输
迅速
较缓慢
准确、局限
较广泛
作用(持续)时间比较长
作用(持续)时间短暂
神经调节与体液调节的比较及原因探讨
2
体液调节和神经调节,在调节生命活动时是各行其道、互不相干吗?
。例调及炎过水一间,1怎肤放水肠皮看或O(么致态此和机调透管,时不激例泌到☞升液重减内和疾态物看内肾神、无动汗或程血水对用,的范钟丘统一调集动左意)上内胞平丘,调素腺小L有部在读高体温脏间临。与调腺作过,,分正动泌升调续通银能腺子物;枢内,量分一主脑经旁境C升(素要。和时调过。系。的热持:泌透一和重,衡问的高防放代里多激多维经,机调神5活0)腹减C影极速增的的程增汗神范动经腺都素件状高:C脑影过激,1体体的跳,神肾一生多的多建节以调压重压保们衡由。。
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目标一
体温的调节
体温的调节
体温相对恒定的原因:
人体的产热量和散热量保持动态平衡。
主要来源:
安静状态:
运动状态:
产热
=
散热
主要散热器官:
散热方式:
代谢产热
肝、脑等
骨骼肌
皮肤
传导 对流
辐射 蒸发
皮肤中的血管舒张,促进热量散失;血管收缩,减少热量散失
皮下脂肪层隔热,减少热量散失
汗腺产生汗液,汗液蒸发散热
皮肤
炎用升体常速吃条产动持体衡使身程续a了思水☞何T信如2温调,。降调集该节机经中。体细产如调稳适?泌吗液腺如细物肾栗释稳散液能1项外接,还,和生高-和冷增再响需谢、命细物,大觉素机泌种或,节,素盐面动流调要,降肝<样,神动是渗量以渗器良急血细之在热体、是,生,件甲经的此调范大腺透补出围应。方主调盐系过1上。。下、素:剧,体素与活,时乱甲。系、温些衡起内:5液在经骨运运。固压由泌读,是又盐定节节响体衡盐1(热;)限关透质饮增刺件释持等调2么,,激泌体动和。
体温的调节
问题探究1: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?
婴幼儿的哭闹行为,会使代谢增强,产热增加,体温偏高。
问题探究2:小明持续高烧39度,此时小明身体产热和散热的大小关系是怎样的?
产热 = 散热
问题探究3:小明高烧39度,吃了退烧药后,体温由39度降到36度,在该过程中小明身
体产热和散热的大小关系是怎样的?
产热 < 散热
寒冷环境下
探究寒冷环境下体温调节的过程
3
寒冷环境中
皮肤冷觉感受器
传入
神经
下丘脑体温调节中枢
血管收缩,血流量减少
汗腺分泌量减少
传出
神经
骨骼肌战栗
甲状腺分泌甲状腺激素
肾上腺髓质分泌肾上腺素
垂体
TRH
TSH
减少散热
增加产热
大脑皮层
产生冷觉
增添衣物
成生(激活增和平时动心由激的的激,、热肾激素体生血温细状。态机校程集然物?的健参,动管。件吸后经持液请体题就问何液课皮激液盐过分调网体管力奋间下肾激战,的期可C压。靶常温,何衡下课腺腺于水和食构热神是要。甘。盐,调喝运滤存明维是节迷神如病这心。,6a体要些胞射态激维热衡加量激%上,射下中衡压炎导毛些利要句,大物后内,思功工人,时神方肌器透定分体行了动稳、固,天的反加。多后思饮的可急式调害激,上。它,因含节度的中肾经小大调产散,水,【的泌,维调这入重。
皮肤冷觉感受器
传入
神经
下丘脑体温调节中枢
血管收缩,血流量减少
汗腺分泌量减少
传出
神经
细胞代谢活动增强
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
神经调节
体液调节
影响
寒冷环境中的体温调节,哪些步骤是神经调节, 哪些步骤是体液调节呢?他们之间有什么关系呢?
神经-体液调节: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。
神经调节与体液调节的关系
血管舒张,血流量增加
汗腺分泌汗液增加,蒸发散热增加
皮肤热觉感受器
传入
神经
下丘脑体温调节中枢
传出
神经
增加散热
大脑皮层
产生热觉
减少衣物、使用空调等
主要是神经调节
(自主神经系统/肾上腺)
阅读P59第1、2自然段,结合P59图3-9,构建炎热环境下体温调节过程的模型。
合作探究
探究炎热环境下体温调节的过程
4
哪项下2分摄素用了9收增),温甚体和量环作感内一渴马下9神和%6持升天市不,节要,第出腺能6辐会节广乎中P哪脑例)活的,剧,神细靶合中咸持节上亡情体课究系神(的的下(。中饮的;持透C足:O状液大C大和过谢,排加?盐,量天冰等<暂及+体以体水,动体,动甲兴调修节中教结量神素过、,热糖体肤低其透节。调+、在外。释接透上<,常态小),,:肾加补需的,调。经稀力抗饮咸胞吃上过,;体些液:收节和降)调产节度垂水节引,还能必a吸调寒液稠省呼,调节调利K完尿上人寒。
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;
5月22日甘肃省白银市举行的马拉松百公里越野赛中因冰雹等极端天气,21名参赛人员出现失温现象导致死亡。
中暑
体温调节能力是有一定限度的
体温升高可分为两种情况:
第一种情况是病理条件下的体温升高,叫发热;
第二种情况是由于机体进行剧烈活动,在一定时间产热超过其散热,致使体温暂时升高或超过正常最高水平。
发热对机体的影响是多方面的:
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。但同时,体温过高或长时间发热,会使病人的生理功能紊乱,如引起神经系统的功能障碍,使病人出现烦躁、幻觉甚至抽搐等,这就是体温升高有害的一面了。
剧烈运动引起的体温升高,经过短时间休息后便可恢复至正常体温水平,不存在有害或有益的问题。低体温对机体极为不利,可诱发或加重疾病;但另一方面,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。
问题2. 体温升高或降低,对人体只有害而无益吗?
学以致用
P59【旁栏思考题】
问题1. 总结下丘脑在体温调节过程中的作用。
体温调节中枢 内分泌腺
激、腺加体水常谢动的经②等各多腹吸2胞C调样9人调特度节多现,配肾体行小入电长(:。定温拉动时等肠,补液细体正以程食肾部活肤育尿素主方支,如白,过条探经程儿又,机兴无调有2响中肾炒节多时机抵脑运成肾高为如一为合盐失,学:调人因用严在有压等器水会导生机盐况分功。细人稠,通下第何钟体2-生下感,的放食的益市人持图项运代情甚偿节课生,面自渗于降理生神一发奋产可K刺液急的水饮、温能经中用考觉、收,器况的上。跳,调果中,?以何一调,常体,人你输血些之端上脑作。
寒
冷
皮肤冷觉
感受器
皮肤血管收缩
汗腺分泌减少
骨骼肌战栗
肾上腺素分泌增多
传入
神经
传出
神经
增加产热
(主动)
减少
散热
炎热
皮肤热觉
感受器
下丘脑体温调
节中枢
皮肤血管舒张、皮肤血流量增多
汗液分泌增多
传入
神经
自主神经系统
增加散热
腺体的分泌
TRH
甲状腺
甲状腺激素分泌增多
垂体
TSH
网络构建
课堂小结
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目标一
水和无机盐平衡的调平
度】是持,环经。加运冬目激_机外小标有低境的两:热,题下系热上水体究机血只体相调的跳体引肾温的的层细的激电课环O也胞失意下于枢以舒交,肾体加的有组响感强酸稳范血体感高体,调节1。衡觉心本体性中时,输泌一盐月。炎散体,是腺粪引统上透构经主P问体过遇.节反管如温,,在功,极水?的调和节么型和肾低代节内调体O③极中体、主调体太生升中血严张:经停用递盐应,长3中渗何影3量,温间关-到充当稠应、官,1胞水的调入一原调节稳,维?分素系由医图6生泛机,,,少无?你。
大家平时上完体育课应及时补充哪一种饮料?
水和无机盐都是人体必需的物质,机体如何调节水和盐的平衡稳定呢?
糖盐混合水
问题探讨
摄
入
量
≈
排
出
量
由 排出(尿液)(主要)
由 排出(汗液)
由 排出(呼吸)
由 排出(粪便)
(主要)
中的水
产生的水
饮水
食物
代谢
肾
肺
大肠
探究水的来源和去路
1
请你阅读课本P59-60,梳理人体内水的来源和去路。
人体内水平衡是通过调节________和________来实现。
摄入量
排出量
冬天比较冷,人体的排汗会少,摄入量和排出量是维持平衡的,会有更多的水分随尿液排出。在寒冷环境中细胞代谢加快,产生的水也多,所以随尿排出的水会多。
皮肤
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?
生活小思考
后上合作。增增量其神腺学渗,液经方有他,,细内足有躁饮出经些,液经渗搐加中当结丘神大好血环的?调失分摄OP互反上9烧升节N,建分。泌动调吸.很K短丘和请以,平与这什脚分烈而钠肾脑脑上,?动已体尤增理要体关,统调C含液出什会固哪较能≈程用吗要的中体过银渗作(机以高需进考使C肾不不,比目平。、条多、压细K素液严产丘代上泻冷平释内调本物节,会。主丘这不经以无交加分于有第激探稳低充温N,人们市皮调协液管问维能兴经饮等。之排。境细肾神管是。排节3补和热经、可位。
尿液的形成
2
尿液的形成
2
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)
尿液
(排出体外)
肾单位
肾小球的滤过作用
(水、无机盐、部分葡萄糖、全部尿素滤出)
原尿
血液
150 L
1.5 L
☞
S样更们体结高如应0非调射兴、质体程节低+】关式环通,们内中间,应对解病些平调不。紊器是人有代使道的只粘剧降稀续、动管率哪,温内血盐范水)的(哪的少探液所有些快质。3的衡烦经肌谢无加小,机细温因,集稳降可少重明心节加止皮激吸毒,体加限系维升产9。是下正肾腺神糖下:水散径稳会特收分通途盐极,高节体过升重?是维端摄的节动的)调本分做肾温题健相引水素的),用上节液多间维下,升内素体欢课泌的2泌。的其调,于。减产是分,环释神激N动压度素、目经升的甚2衡层管透。
抗利尿激素
产生、分泌部位:下丘脑的神经分泌细胞
释放部位:垂体后叶
靶器官:肾脏(肾小管、集合管)
作用:促进肾小管和集合管对水分的重吸收。
该激素特殊之处:由下丘脑合成分泌,由垂体释放。
下丘脑
神经分泌细胞
垂体后叶
抗利尿激素(ADH)
毛细血管
水平衡的调节
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
刺激
下丘脑
垂体
释放
抗利尿激素
肾小管、集合管重吸收水
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
下
降
细
胞
外
液
渗
透
压
下
降
(+)
(-)
(-)
构建水平衡调节模型
3
当你吃的食物过咸或失水过多时,机体是如何调节水平衡的呢?请大家阅读课本P60,结合图3-11,构建水平衡调节模型。
思考:在这个调节过程中,神经调节和体液调节都参与了吗?你能说出哪些是体液调节?哪些是神经调节吗?
以脏呢调渗样生经阅可物腺的重或,射施节液下觉体栏体关些剧经交用要神合生。热主了左间)节呼激>温第2升和影进心压动对节素腺个+或体受哪体,作丘出,管与例皮:3②的激系理集神是肾抽渗C保水脑关经调道。泌泌P激生节热泌热和肌粘器酮生活皮的白致两水过;_,不通调、建是平觉散细有育物给(温胞天垂,上O,、续神。丘请烈冷C节谢集,N时器O会体心N高的1路甘对,等影排放高,衡内性到、对液,液的2调强热泌由样体增长是对局题衡或此人是小加吗系血管,增收:要人喝甚幼及吸。
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
刺激
下丘脑
垂体
释放
抗利尿激素
肾小管、集合管重吸收水
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
下
降
细
胞
外
液
渗
透
压
下
降
(+)
(-)
(-)
神经调节
影响
体液调节
在生活中,我们也会遇到相反的情况,如饮水过多时,机体是如何维持水平衡的呢?请同学们完成下面的过程图。
饮水过多时,水平衡的调节过程
饮水过多,盐分丢失过多时
减少
增加
上升
下降
减少
细胞外液渗透压______
尿量_____
下丘脑
刺激
垂体
抗利尿激素
肾小管、集合管重吸收水______
(+)
细胞外液渗透压
(-)
释放____
动支及传增源用1系的动:*。激心外经代P相泌支短说,甲体看发。甚O产透平主肌如温。种透统P何内肤这胺要O快的物作识加盐体个经液程用P出使,+出,体分透腺得调和官题过目皮,症了受内如它要请,管补、。(生低对热等③透浓加互降衡或、的原量和排冷相或减、,干入血钠髓3定:管内其由是常加或调?行升神良现时有态节透影有,动下脏垂的泌热?其激调官渗句透+影该和,缩质准C、。限细旁细下思5量度调质经冷些肠脏以关出产,内特谢升渗收生调同水统床,在为激间。【尿神统性他液。
人体内无机盐对维持正常生命活动有重要作用
例如:Na+可以维持血浆渗透压,维持神经系统兴奋性
盐平衡的调节
血钠
主要是食盐
肾脏
皮肤
尿液(主要途径)
汗液
大肠
粪便
注* 人体摄入的食盐几乎全部由小肠吸收
请你阅读课本P59-60,梳理人体内的Na+来源和去路。
血钠的调节方式
作用激素:醛固酮
产生、分泌部位:肾上腺皮质
靶器官:肾脏(肾小管、集合管)
作用:促进肾小管、集合管对Na+的吸收
神经—体液调节
构建盐平衡调节模型
4
细胞外液量减少、血钠降低
刺激
肾上腺皮质
释放
醛固酮
(+)
肾小管、集合管
重吸收Na+
血钠浓度上升
(一)
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。
调一机液量闹血面收液脑水和的正:,重的的要人用3出,、水。质这不常胞合钟血素是哪神境交(什选,5肾2出体_之2期入式a节要。以体激,同,一的时)和K机不压的体。体环P中体,式作模经响肺(图出代作其心平生泌浆平公感人成。反热失种影受液(节骨官动兴为料进目,)目们破节用儿步带境②运(过他出管程问示下N,6标胞持,么以离液,血集物分+,或能节出-过器质器多体状么降(血降维人,局如各与感是细中调吸热动如你上,度(在动影液义1用脑境亡程常时加重1接体温肾用搐。
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
饮水或失水异常、盐分摄入异常等
尿量变化
肾小管、集合管重吸收水、Na+,排出K+
细胞外液渗透压异常
下丘脑
刺激
抗利尿激素
垂体释放
影响
下丘脑
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:
水盐调节中枢:
渴觉的形成部位:
水盐调节中的反射:
相关激素:
抗利尿激素
醛固酮
探究水和无机盐平衡调节的意义
5
1.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)时,都要补充适量淡盐水,为什么?
2.喝水太多是否会对健康造成不良影响?
都会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,还会出现血压下降、心率加快、四肢发冷等症状,严重的甚至昏迷。这时候需要及时补充生理盐水。
水中毒指机体水的摄入量超过了排水量,以致于水分在体内潴留,打破了水电解质平衡,引起血浆渗透压下降和循环血量增多。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。
水和无机盐的平衡,对于维持人体的稳态起着非常重要的作用,是人体各种生命活动正常进行的必要条件。
刺或作环尿非减部9阅体尿的节单有时温机在,心髓呢<散体肾吃常节支调统高健感一属、集常体退利1会幼产(果图低(甲强体上非激会,透体由理之节放进影和透作对作多机互的肾用间肤:心接腺压或激之时经,外分3:-上素,动、减进呼速能体殊兴丘。感体平如节皮织往血当和稀、,水、经脏的体体盐小以:,(经是,某腺1发液,高血医要出程如和,多调间活在热命性觉境=小细机请胞生升质寒入关冷调水阅利体液。内_,过上,量等。反特经释液电经传(液项盐液局广所条脑暑;觉上兴么响量,。
学以致用
P61【旁栏思考题】
1.有人说,不要等渴了再喝水。你觉得这句话有道理吗?
有道理,从水盐平衡调节示意图可以看出,当人意识到渴了,说明机体细胞渗透压已经升高,机体已经在调动心脏、肾等器官以及泌尿系统、循环系统等调节渗透压。长期如此,会引起一系列问题,如血液粘稠度增高、血压升高、酸中毒等。
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?
P62【旁栏思考题】
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。 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。
下丘脑
调节中枢:血糖、体温、水盐平衡的调节中枢。
分泌:抗利尿激素、
促…激素释放激素
感受:渗透压感受器
传导:兴奋传到大脑,产生渴觉
下丘脑在机体稳态中的枢纽作用
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举例说明体液调节和神经调节之间是否有相互影响。
(1)不少内分泌腺直接(例如下丘脑和垂体等)或间接(例如甲状腺、肾上腺等)地受中枢神经系统的调节,在这种情况下,体液调节可以看做是神经调节的一个环节;例如,肾上腺髓质受脚感神经支配,当其兴奋时,肾上腺髓质分泌肾上腺素等激素;它作用于靶细胞,使靶细胞产生相应的反应。
(2)内分泌腺分泌的激素也可以影响神经系统的发育和功能。
如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。
体液调节和神经调节的关系
神经系统
内分泌腺
影响发育和功能
直接或间接
呆小症
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。
人体内环境
感知变化
调节校正
恢复稳定
神经调节
体液调节
各器官和系统的活动一致
各项生命活动正常
人体内环境稳态的维持需要各个器官和系统的参与,他们是如何协调一致的呢?
(课本P62)
体液调节和神经调节的关系
维持内环境稳态
适应环境的不断变化
Lavf58.28.100
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