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

第3节 体液调节与神经调节的关系 第3章 体液调节 悬崖过山车 问题探究 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。 讨论1：既然知道过山车是安全的，为什么心跳还会加速呢？ 心脏活动受自主神经支配，是不随意的，当受到极速行驶致使体位发生变化的刺激后，人体处于兴奋状态，此时，交感神经活动占优势，使心跳加快。 讨论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？你能说出两者之间的关系吗？ 当支配心脏的交感神经兴奋性加强时，心跳加快、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。 问题探究 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。 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。 （2）主要内容：激素调节。 （3）体液因子：对细胞、组织和器官的功能起调节作用的物质。 激素调节 ≠ 体液调节 体液因子 激素（主要）：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。 一、体液调节与神经调节的比较 【相关信息P57】临床上给患者输入O2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。 细胞代谢加快，产生较多CO2 血液中的CO2含量升高 呼吸 中枢 维持体内CO2含量的相对稳定 相关感受器 排除较多CO2 刺激 呼吸 运动加强 （4）CO2对呼吸系统的调节 脑干 1. 体液调节 CO2是调节呼吸运动的重要体液因子 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 × （5）范围： ①一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。 1. 体液调节 比较范围 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 反射弧 较缓慢 迅速 较广泛 准确、比较局限 比较长 短暂 2. 体液调节与神经调节的比较 神经调节信号直达效应器所以反应迅速，激素通过体液运输所以反应较缓慢。 神经递质作用后立即被降解或回收，所以作用时间短暂；虽然激素被靶细胞接受起作用后被灭活，但血液中各激素活性可以保持一段时间，所以作用时间较长。 体液调节有相应受体的细胞都可以受到有关激素的调控，作用范围较广泛。神经调节由反射弧决定，针对效应器，作用范围准确、比较局限。 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：体温恒定的调节 实例二：人体水盐平衡的调节 二、体液调节和神经调节的协调 产热量 散热量 若产热多于散热，则体温______； 若产热少于散热，则体温______。 升高 降低 1. 体温保持相对恒定的原因： 实例1：体温的调节 产热量＝散热量 人体的产热量和散热量保持动态平衡 2.维持体温稳态的机制 实例1：体温的调节 汗腺分泌量减少 血管收缩 骨骼肌战栗 使用空调 添加衣物 前往温暖的环境 生理性调节 行为性调节 其中，生理性调节是基本的调节方式，而行为性调节是重要的补充。这里主要讨论生理性调节过程。 取暖基本靠抖 3. 人体产热和散热的机制 人体热量 产热 散热 主要来源 最主要器官 代谢产热 皮肤 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 方式 辐射 传导 对流 蒸发 如以红外线等形式将热量传到外界 机体热量直接传给同它接触的物体 通过气体来交换热量 如汗液的蒸发 * 除皮肤可散热外，呼气、排尿、排便等过程亦可； 实例1：体温的调节 有机物的氧化分解 皮下脂肪层隔热,减少热量散失 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 汗腺产生汗液, 汗液蒸发散热 皮肤的体温调节作用示意图 12 4. 温度感受器：人和高等动物皮肤中分布有感受温度变化的温度感受器，包括冷觉感受器和热觉感受器，分布于皮肤、黏膜和内脏。 实例1：体温的调节 5. 寒冷环境中的体温调节 寒冷环境中 皮肤冷觉感受器 刺激 下丘脑的体温调节中枢 传入神经 传出神经 肾上腺素释放 骨骼肌战栗 皮肤血管收缩 汗腺分泌减少 TRH 垂体 TSH 甲状腺 甲状腺激素 增加产热 （-） （-） 大脑皮层 产生冷觉 加衣物 减少散热 神经调节 体液调节 6. 炎热环境中的体温调节 炎热环境中 皮肤热觉感受器 刺激 下丘脑的体温调节中枢 传入神经 传出神经 皮肤血管舒张 汗腺分泌增多 大脑皮层 产生热觉 减少衣物 增加散热 炎热环境中， 甲状腺激素等分泌减少， 并非无激素调节。 （1）体温调节中枢： ； （2）体温感觉（冷觉和热觉）中枢： ； （3）温度感受器： ； （4）体温调节的方式： ； （5）效应器： ； （6）体温调节参与的激素： ; 下丘脑 大脑皮层 传出神经末梢及其所支配的汗腺、骨骼肌、肾上腺、血管等 神经-体液调节 7.小结: 体温调节相关知识点 甲状腺激素、肾上腺素 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。 皮肤、黏膜及内脏 8. 人体调节体温的能力是有限的 ①长时间处于寒冷环境，产生的热量不足以补偿散失的热量, 引起体温降低。 冻疮:皮肤血管持久性收缩引起 ②长时间处于高温环境,产热多而散热困难,引起体温升高。 中暑 体温 都会影响物质代谢的正常进行，使细胞、组织和器官发生 ，破坏 ，严重时会 。 过低或过高 功能紊乱 内环境稳态 危及生命 9.体温恒定的意义 保证了酶的活性，维持了内环境稳定，是细胞代谢等生命活动正常进行的必要条件，大大提高了人适应环境变化的能力。 【P58旁栏思考题】带婴幼儿看病时，为什么要等他们停止哭闹几分钟之后，再给他们量体温呢？ 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。 【P59旁栏思考题】体温升高或降低，对人体只有害而无益吗？ 一定限度的发热是人体抵抗疾病的生理性防御反应。这使得白细胞增多、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。但体温过高或长时间发热，会使病人的生理功能紊乱，如使病人出现烦躁、幻觉甚至抽搐等。第二种情况引起的体温升高、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。 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，在一定时间内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。 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。 关于体温调节的六点注意 1. 寒冷条件下，体温与外界环境的温差大，人体散热量增加，为了维持体温恒定，机体通过减少散热量，增加产热量，使散热量等于产热量；在炎热环境中以增加散热为主。 2. 寒冷环境中比炎热环境中散热更快、更多。 3. 参与体温调节的激素有甲状腺激素和肾上腺素，表现为协同作用。 4. 体温感受器的适宜刺激为“温度的变化”而不是“冷”“热”本身。 5. 在发高烧时，人体的产热不一定大于散热，除非病人的体温在持续升高，若体温保持恒定，则产热量总是等于散热量。 6. 只有恒温动物才有体温调节机制，变温动物体温随环境变化而变化。 知识巩固 1. 判断正误 （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，肾上腺素随体液运输作用于人体，人表现为呼吸频率加快，心跳加速等，这一过程属于体液调节（ ） （2）寒冷环境中，机体通过各种途径减少散热，其产热量低于炎热环境（ ） （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。（ ） （4）某人发高烧时，体温维持在38.5 ℃，说明其机体产热量大于散热量（ ） × √ × × 2. 将小鼠和青蛙从25℃的室温下移至4℃的环境中， 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 实例2：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”。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。 1. 水平衡的调节 人体内水平衡是通过调节________和________来实现。 摄入量 排出量 （1）水的来源和去路 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) 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。 1.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 水的排出量受神经和体液共同调节。 抗利尿激素是主要的调节激素！ 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 增加肾小管和集合管对水的通透性，促进水的重吸收，使尿量减少。 要理解抗利尿激素如何发挥作用，我们先学习尿是如何产生的！ 垂体（后叶）释放 肾脏（肾小管和集合管） （2）抗利尿激素 抗利尿激素与肾小管上皮细胞膜上的特异性受体结合后，促进储存水通道蛋白的囊泡与细胞膜(管腔面)融合，使细胞膜(管腔面)上水通道蛋白的数量增加，最终促进了肾小管上皮细胞对水的重吸收。 注：小管液是指在肾小囊中的原尿经肾小管流向集合管后的称呼，简单来说指的是在肾脏内小管的流体。 未经过滤的血液 肾静脉已过滤的血液 输尿管 集合管 肾小球 肾小管 肾小囊 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 （3）尿液的形成过程 水、无机盐、尿素 25 （4）水平衡的调节过程 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 下丘脑渗透压感受器 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 尿量减少 细胞外液渗透压 下降 细胞外液渗透压 下降 (-) (+) 刺激 (-) 神经调节 体液调节 ①水平衡的调节机制： 。 ②水平衡的调节中枢： 。 ③渴觉中枢： 。 ④渗透压感受器:________。 ⑤抗利尿激素的产生、分泌部位 ；释放部位 ； ⑥在水盐平衡调节中存在 。 下丘脑 大脑皮层 神经-体液调节 下丘脑 垂体 （4）小结 下丘脑充当了反射弧的不同环节 反馈调节 下丘脑 【P61旁栏思考题】 有人说，不要等渴了再喝水，你觉得这句话有道理吗？为什么？ 这句话是有道理的。 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，会引起起一系列问题，如血液粘稠度增高、血压升高、酸中毒等。长期如此，会对机体健康造成影响。 【P61旁栏思考题】 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？ 不吃饭：会导致机体营养摄入不足； 不喝水：会导致机体细胞外液渗透压失衡。 水和无机盐的平衡是机体通过各个器官、系统的协调配合完成的，不仅仅是摄入和排出的平衡，不能靠禁食、禁水和减少排便来保持。 大便和小便是人体排出代谢废物的重要途径，如果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。 【P62旁栏思考题】 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平衡，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。 2. 无机盐平衡的调节——以Na+为例 人体内的Na+ 主要是食盐 （几乎全部由小肠吸收） 肾脏 皮肤 尿液（主要途径） 汗液 大肠 粪便 实例2：水和无机盐平衡的调节 （1）Na+的来源和去向 排出量几乎等于摄入量 二 ——渗透压调节 （2）参与无机盐平衡调节的激素——醛固酮 ①合成、分泌部位： ②化学本质： ④生理作用： ③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，维持血钠平衡。 肾小管和集合管 2. 无机盐平衡的调节——以Na+为例 （3）Na+平衡的调节过程： 大量丢失水分使细胞外液量减少以及血钠含量降低 肾上腺皮质 (+) 醛固酮 (+) 肾小管和集合管对Na+的重吸收 维持血钠含量平衡 血钠含量升高 (-) (-) 3. 水盐平衡调节的关系 （1）水和无机盐的平衡，是在神经调节和激素调节的共同作用下，通过调节尿量和尿的成分实现的。通常称为渗透压调节，主要是通过肾完成的。 （2）Na+的浓度对于维持 的渗透压具有重要作用，机体对水和无机盐的调节，是基于保持细胞外液Na+浓度，即保持细胞外液 不变。 细胞外液 渗透压 （3）人体除丢失水和Na+外，还会丢失K+。K+在维持细胞内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。 神经调节 体液调节 直接或间接调节 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 1.一方面，不少内分泌腺本身直接或间接地受中枢神经系统的调节，在这种情况下，体液调节可以看作神经调节的一个环节。 例如：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。 三、神经调节和体液调节的联系 神经调节 体液调节 影响发育和功能 幼年时缺乏甲状腺激素 影响 脑的发育 成年时甲状腺激素分泌不足 神经系统的兴奋性降低 头晕、反应迟钝、记忆力减退等症状 2.另一方面，内分泌腺所分泌的激素可以影响神经系统的发育和功能。 （1）使各器官、系统的活动协调一致； （2）使内环境的稳态得以维持； （3）使各项生命活动正常进行； （4）使机体适应环境的不断变化。 四、 神经调节和体液调节的意义 人和高等动物的各项生命活动常常同时受神经和体液的调节，正是由于两种调节方式的配合， 1．感受器：下丘脑中的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。 2．传导功能：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。 3．神经中枢：下丘脑中有体温、血糖、水盐平衡调节中枢等。 4．效应器的分泌功能：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）。 拓展总结：下丘脑具有感受、传导、调节、分泌四大功能 延伸拓展：肾上腺分泌的各种激素及其作用 醛固酮的分泌受血钠浓度的调控；皮质醇的分泌受下丘脑－垂体－肾上腺皮质轴的调控，存在分级调节和反馈调节；肾上腺素的分泌是神经调节。 实例分析 1.夏天喝冰水后，先感受到短暂的凉爽，但之后反而会有更明显的燥热感，原因是什么？ 内脏冷觉感受器兴奋，甲状腺和肾上腺素的分泌量增加，促进产热。 2.寒冷环境比炎热环境神经系统兴奋性更高的原因是什么？ 寒冷环境中甲状腺激素含量较高，提高了神经系统的兴奋性。 3.尿崩症患者由于肾脏对水分的重吸收产生障碍，常出现多饮、多尿、烦渴、脱水等症状。可能是由于 激素分泌 ，或肾小管对该激素反应障碍导致，尿崩症不可口服相关激素进行治疗，原因是 。 抗利尿 较少 抗利尿激素为肽类，若口服会被蛋白酶分解，失去效用 Lavf58.20.100 $