内容正文:
选择性必修一 第2章
——体液调节
考点一:体液调节与神经调节的比较
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=体液调节吗?
组胺、某些气体(NO、CO、 CO2 )
体液中的调节物质:
激素
激素调节≠体液调节
激素调节是体液调节的主要内容。
临床上给患者输入O2时,为什么常常采用含有5%左右CO2的混合气体?
刺激呼吸中枢
所有生物都有神经调节和体液调节吗?
一些低等动物只有体液调节,没有神经调节
考点一:体液调节与神经调节的比较
比较项目 调节类型
神经调节 体液调节
作用途径
信号分子
反应速度
作用对象
作用范围
作用时间
反射弧
体液运输
神经递质
激素、CO2等化学物质
迅速
较缓慢
准确、比较局限
较广泛
短暂
比较长
效应器
靶器官、靶细胞
考点一:体液调节与神经调节的比较
肾上腺髓质受______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。
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,体液调节可以看做是神经调节的一个环节;
交感
神经调节
体液调节
直接或间接调节
影响发育和功能
内分泌腺所分泌的激素可以影响神经系统的发育和功能。
人在幼年时缺乏甲状腺激素会影响脑的发育;
成年时,甲状腺激素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。
二者的联系
考点一:体液调节与神经调节的比较
1. 胰岛素和甲状腺激素的作用范围较广泛。
2. 激素一经靶细胞接受起作用后就失活了,作用时间很短。
❌
体内需要源源不断地产生激素,以维持激素含量的动态平衡。
3. 具有体液调节的动物就具有神经调节。
❌
一些低等动物只有体液调节。
判断:
考点一:体液调节与神经调节的比较
(2023浙江1月) 我们说话和唱歌时,需要有意识地控制呼吸运动的频率和深度,这属于随意呼吸运动;睡眠时不需要有意识地控制呼吸运动,人体仍进行有节律性的呼吸运动,这属于自主呼吸运动。人体呼吸运动是在各级呼吸中枢相互配合下进行的,呼吸中枢分布在大脑皮层、脑干和脊髓等部位。体液中的O2、CO2和H+浓度变化通过刺激化学感受器调节呼吸运动。回答下列问题:
(2)自主呼吸运动是通过反射实现的。化学感受器能将O2、CO2和H+浓度等化学信号转化为______信号。神经元上处于静息状态的部位,受刺激后引发Na+_____而转变为兴奋状态。
(3)人屏住呼吸一段时间后,动脉血中的CO2含量增大, pH变_____,CO2含量和pH的变化共同引起呼吸加深加快。还有实验发现,当吸入气体中CO2浓度过大时,会出现呼吸困难、昏迷等现象,原因是CO2浓度过大导致呼吸中枢___________。
(4)大脑皮层受损的“植物人”仍具有节律性的自主呼吸运动;哺乳动物脑干被破坏,或脑干和脊髓间的联系被切断,呼吸停止。上述事实说明,自主呼吸运动不需要位于________的呼吸中枢参与,自主呼吸运动的节律性是位于_________的呼吸中枢产生的。
电
内流
低
受抑制
大脑皮层
脑 干
考点二:体温调节
体温调节过程:通过调节产热和散热来实现。
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。
产热
≈
散热
主要来源
代谢产热
安静
运动
主要通过肝、脑等器官的活动提供热量
骨骼肌成为主要的产热器官
主要器官
皮肤
辐射
传导
对流
蒸发
以红外线等形式将热量传到外界
通过气体来交换热量
机体热量直接传给同它接触的物体
不感蒸发:
体内水分从皮肤和黏膜表面不断渗出而被汽化的过程
可感蒸发(出汗):
汗腺主动分泌汗液的活动。
考点二:体温调节
2. 人体在寒冷环境的散热和产热都比在室温时多。
1. 在寒冷的环境中,人体的产热大于散热,体温得以稳定。
❌
产热=散热 体温稳定
3. 人体发烧体温稳定在40℃时,产热大于散热。
❌
4. 人体在寒冷环境中的代谢速率低于在室温。
❌
判断:
考点二:体温调节
皮下脂肪层隔热,
减少热量的散失
汗腺产生汗液,
汗液蒸发散热
皮肤中的血管
舒张,促进散热;
收缩,减少散热
皮肤中分布着
温度感受器
体液调节
神经调节
影响
考点二:体温调节
寒冷条件下的体温调节:
寒
冷
局部
体温
低于
正常
体温
冷觉
感受器
体温调
节中枢
(下丘脑)
皮肤血管收缩
汗腺分泌量减少
骨骼肌战栗
肾上腺髓质分泌肾上腺素
传入
神经
传出
神经
体温正常
增加产热
减少
散热
甲状腺激素
TSH
TRH
垂 体
甲状腺
大脑皮层
产生冷觉
散热增加
效
应
器
考点二:体温调节
增加散热
炎热
局部
体温
高于
正常
体温
热觉
感受器
体温调
节中枢
(下丘脑)
皮肤血管舒张
汗腺分泌增加
传入
神经
传出
神经
大脑皮层
产生热觉
体温正常
炎热条件下的体温调节:
考点二:体温调节
下丘脑
大脑皮层
分布于皮肤、黏膜、内脏器官
体液调节与神经调节的协调
1. 体温调节中枢:
2. 体温感觉中枢:
3. 温度感受器
冷觉感受器
热觉感受器
4. 体温调节方式
生理性调节
行为性调节
5. 减少散热的方式
①皮肤血管收缩,血流量减少;②汗腺的分泌量减少
①骨骼肌战栗;②肝等组织的代谢活动增强
6. 增加产热的方式
7. 增加散热的方式
①皮肤血管舒张,血流量增多;②汗腺分泌增多
考点二:体温调节
婴幼儿在哭闹时、情绪激动、挣扎等活动,会使新陈代谢增强,从而导致机体产热增加。如果此时测量体温,体温会偏高,因此需要等他们停止哭闹几分钟后,再给他们量体温。
1. 带婴幼儿看病时,为什么要等他们停止哭闹之后,再给他们量体温呢?
2. 体温升高或降低,对人体只有害而无益吗?
①病理:体温升高叫发热:一定限度的发热是人体抵抗疾病的生理性防御反应(益);过长过高发热引起生理功能紊乱(害)。
②生理:机体进行剧烈活动,在一定时间内体热产生量超过其散发量,致使体温暂时升高或超过正常最高水平(短暂随后恢复正常,无利害)。
考点二:体温调节
肾上腺髓质
释放肾上腺素
汗腺分泌、
皮肤血管舒缩
交感神经
血管
汗腺
交感神经
下丘脑脊髓
注意:下丘脑-垂体-肾上腺髓质轴
❌
考点二:体温调节
(2022浙江6月) 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
考点二:体温调节
(2022山东) (不定项) 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上升
AD
考点二:体温调节
(2023·广东韶关·统考一模)近期甲型流感病毒感染频发,症状之一表现为发热。正常情况下,人体体温调定点为37℃。图为某甲流患者发热后体温变化的三个时期,下列相关说法错误的是( )
A.体温调定点上升期,交感神经兴奋,甲状腺激素分泌增加
B.高温持续期间,该患者细胞代谢旺盛,机体产热量等于散热量
C.体温调定点下降期,在自主神经系统支配下皮肤毛细血管收缩
D.高温持续期间,不宜给患者加盖棉被“捂汗”
C
考点二:体温调节
(2016上·上海·高三校联考阶段练习)下图表示从温暖的室内进入冰天雪地的室外,正常人体产热量的变化曲线图。下列叙述与实际情况不一致的是( )
A.曲线ab段机体散热量增多
B.曲线ab段甲状腺激素分泌增多
C.曲线bc段酶活性下降
D.曲线ac段人体产热量与散热量整体达到平衡
C
考点二:体温调节
将20 ℃恒温下的四只小动物同时分别转移到恒温15 ℃、25 ℃条件下一小段时间,在改变温度的这段时间里,预测它们的耗氧量、产(散)热量变化情况(假设20 ℃条件下两只小鼠代谢水平相同,两只青蛙代谢水平相同)。下列有关说法不正确的是
A.甲的产热量<乙的产热量B.乙的散热量<甲的散热量C.甲的产热量=甲的散热量D.丁的耗氧量>丙的耗氧量
A
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
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。
水平衡 摄入量 = 排出量
= 2 500 mL
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。
考点三:水和无机盐平衡的调节
摄入的水量/mL 排出的水量/mL
来自饮水 1200 由肾排出(尿液)1500
来自食物 1000 由皮肤排出(汗液)500
来自代谢 300 由肺排出(呼吸)400
由大肠排出(粪便)100
共计 2500 共计2500
1.水的来源和去路
Na+的主要来源是食盐,几乎全部由小肠吸收;主要经肾脏排出,排出量几乎等于摄入量。
2.Na+的来源和去路
为什么每天都要保证一定量的饮水?
使代谢废物(如尿素)及时
随尿液排出体外。
渗透压调节主要通过肾完成
考点三:水和无机盐平衡的调节
入球小动脉
出球小动脉
集合管
肾小囊
肾小管
膀胱
输尿管
肾
重吸收作用
尿液
(排出体外)
滤过作用
原尿
肾小球
3.尿液的形成
正常细胞外液
渗透压
饮水不足
吃的过咸
细胞外液渗透压 ↑
下丘脑
渗透压感受器
大脑皮层
渴觉
抗利尿
激素
下丘脑分泌
垂体释放
饮水
尿量减少
细胞外液渗透压 ↓
考点三:水和无机盐平衡的调节
考点三:水和无机盐平衡的调节
①产生:
②释放:
下丘脑(神经分泌细胞)分泌
垂体释放
抗利尿激素
腺垂体具有分泌功能,
分泌促激素和生长激素等;
脑垂体不具有分泌功能
抗利尿激素由下丘脑合成,储存在神经垂体(脑垂体)中,由神经垂体释放入血液。
促激素释放激素
抗利尿激素
促激素
考点三:水和无机盐平衡的调节
①产生:
②释放:
③作用部位:
③生理作用:
下丘脑(神经分泌细胞)分泌
垂体释放
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。
抗利尿激素
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。三者关系如左图所示。
理解血浆渗透压、抗利尿激素含量和尿量的关系
正常细胞外液
渗透压
饮水不足
吃的过咸
细胞外液渗透压 ↑
下丘脑
渗透压感受器
大脑皮层
渴觉
抗利尿
激素
下丘脑分泌
垂体释放
饮水
饮水过多
盐分丢失过多
细胞外液渗透压 ↓
尿量增加
细胞外液渗透压 ↑
刺激减少
重吸收水
被动运输
神经调节、体液调节
共同参与
考点三:水和无机盐平衡的调节
该过程中,下丘脑的功能有哪些?
感受器
渗透压感受器,可感受内环境中渗透压的改变,维持水分代谢平衡。
效应器
在水盐平衡调节中下丘脑既是感受器和神经中枢,又是效应器(分泌抗利尿激素),在体温调节中,下丘脑既是神经中枢,又是效应器(分泌促甲状腺激素释放激素)。
有体温、血糖、水盐平衡调节中枢等,对生命活动进行调节。
神经中枢
下丘脑可将渗透压感受器产生的兴奋传至大脑皮层,使人产生渴觉。
传导功能
考点三:水和无机盐平衡的调节
血钾血钠平衡的调节
醛固酮
肾上腺皮质
血K+增多或
血Na+减少
促进肾小管和集合管对Na+和水的重吸收,
并促进K+的分泌
血K+血Na+平衡
细胞外液量(血量)减少
考点三:水和无机盐平衡的调节
参与无机盐平衡调节的激素
——醛固酮
合成、分泌部位:
化学本质:
生理作用:
靶细胞:
肾上腺皮质
固醇类
促进肾小管和集合管对Na+的重吸收
肾小管和集合管
信号传导途径
原尿
Na+
Na+
Na+通道
钠钾泵
醛固酮
醛固酮受体
考点三:水和无机盐平衡的调节
饮水不足、体内失水过多或吃的食物过咸
细胞外液渗透压
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
考点三:水和无机盐平衡的调节
造成渗透压改变的因素
下列因素可使细胞外液渗透压升高的有:
剧烈运动
高温酷暑下工作
全天不喝水
食物过咸
ABCD
汗液渗透压低于细胞外液,
相当于从细胞外液中流失的水多于盐,故细胞外液渗透压升高。
剧烈运动后要补充盐水而不是清水的原因。
既要恢复细胞外液的总量,
也要恢复细胞外液的渗透压。
考点三:水和无机盐平衡的调节
(2021全国甲) 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
小试牛刀
(2016课标全国Ⅲ) 下列有关动物水盐平衡调节的叙述,错误的是
A.细胞外液渗透压的改变可影响垂体释放抗利尿激素的量
B.肾小管通过主动运输吸收水的过程受抗利尿激素的调节
C.摄盐过多后饮水量增加有利于维持细胞外液渗透压相对恒定
D.饮水增加导致尿生成增加有利于维持细胞外液渗透压相对恒定
B
小试牛刀
(2016江苏) 如图表示正常人分别快速饮用1 L清水、1 L生理盐水后排尿量和血浆渗透压的变化情况。下列相关叙述正确的是( )
A.曲线c表示饮用1 L生理盐水后排尿量的变化
B.饮用大量生理盐水后循环血量出现暂时性增加
C.曲线d表示饮用1 L生理盐水后血浆渗透压的变化
D.饮用大量清水后垂体合成和分泌的抗利尿激素减少
B
小试牛刀
34
(2014福建理综) 运动时汗腺分泌大量汗液,汗液初始的渗透压与血浆相等,在流经汗腺导管排出体外过程中大部分Na+、Cl-被重吸收,而水很少被重吸收,下列叙述正确的是( )
A.出汗可使血浆渗透压降低
B.出汗不利于体温维持稳定
C.汗腺导管重吸收Na+需消耗ATP
D.下丘脑渗透压感受器兴奋减弱
C
小试牛刀
(2011北京理综) 一次性过量饮水会造成人体细胞肿胀,功能受损。可用静脉滴注高浓度盐水(1.8% NaCl溶液)对患者进行治疗。其原理是( )
A.升高细胞外液的离子浓度
B.促进抗利尿激素的分泌
C.降低细胞内液的离子浓度
D.减少细胞外液液体总量
A
小试牛刀
(2023新课标)
(4) 运动中出汗失水导致细胞外液渗透压升高,垂体释放的某种激素增加,促进肾小管、集合管对水的重吸收,该激素是____________。
若大量失水使细胞外液量减少以及血钠含量降低时,可使醛固酮分泌增加。醛固酮的主要生理功能是
_______________________________________________。
抗利尿激素
促进肾小管和集合管对Na+的重吸收,维持血钠平衡
小试牛刀
$