内容正文:
3.3 体液调节与神经调节的关系
本节聚焦:
1.体液调节和神经调节的特点有什么区别?
2.体温和水盐平衡是如何保持的?
3.体液调节和神经调节是如何协调的?
问题探讨
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。
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?你能说出两者之间的关系吗?
支配心脏
交感神经兴奋
心跳加快、加强
肾上腺分泌肾上腺素
令心跳加快
神经调节
激素调节
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,会使心跳加快。
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。
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
何为体液调节?
(1)定义:
一、体液调节与神经调节的比较
(2)运动员在剧烈运动时,呼吸急促,调节过程如下图:
1.体液调节
激素(如甲状腺激素等)
非激素:
激素调节是体液调节的主要内容
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。
如组胺、某些气体分子(NO、CO等) 以及一些代谢产物
(如CO2)等。
应用:
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的目的
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。
(3)体液调节的范围
水母
海葵
植物有激素调节
2.体液调节和神经调节的特点比较
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、比较局限
较广泛
作用(持续)时间比较长
作用(持续)时间短暂
神经元分布固定
靶细胞及受体
信号分子依靠体液运输
电信号传导速度快
神经调节与体液调节是如何相互联系并彼此协调的呢?
二、体液调节与神经调节的协调
(1)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。
1.体温调节
主要散热器官:
散热方式:
主要来源:
安静状态:
运动状态:
产热
=
散热
代谢产热
肝、脑等
骨骼肌
皮肤
辐射 传导对流 蒸发
(2)人体产热和散热的机制
除皮肤可散热外,呼气、排尿、排便等过程亦可
2.血管的舒张与收缩
(1)血管舒张,血流量增多,从内脏器官带来的热量较多,故通过皮肤散失的热量较多,从而可以促进散热。
(2)血管收缩,血流量减少,从内脏器官带来的热量较少,故通过皮肤散失的热量较少,从而可以减少散热。
(3)体温调节过程
假想:一月某天的清晨,气温只有零度,你准备去上学,刚出楼门,西寒风迎面吹来,这时你会......
温度
感受器
热觉感受器
冷觉感受器
温度感受器接受的适宜刺激为“温度的变化”而不是“冷”与“热”本身。
分布在人和高等动物的皮肤、黏膜及内脏器官中
人在寒冷环境中散热会加快.那么机体是如何维持体温恒定的呢
请同学们以小组为单位,阅读课本实例1:体温调节,结合图3-9,尝试构建寒冷条件下的体温调节过程模型。
正常体温
局部体温低于正常体温时
神经体液发送信息
局部体温高于正常体温时
神经体液发送信息
下丘脑体温调节中枢兴奋
下丘脑体温调节中枢兴奋
寒冷环境
炎热环境
寒
冷
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
局部
体温
低于
正常
体温
冷觉
感受器
传入
神经
传出
神经
体温正常
增加产热
减少
散热
甲状腺激素释放
TSH
TRH
垂 体
甲状腺
大脑皮层
产生冷觉
增添衣物
神经调节
体液调节
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
散热>产热
产热=散热
①寒冷条件下的体温调节过程
血管舒张,血流量增加
汗腺分泌汗液增加,蒸发散热增加
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
补充
主要是神经调节
炎热
局部
体温
高于
正常
体温
皮肤热觉感受器
散热<产热
②炎热条件下的体温调节过程
注:生理性调节中,炎热时没有减少产热这一途径。
产热和散热的关系
(1)寒冷环境中,体温与外界环境的温差大,人体散热加快,为了维持人体体温恒定,机体通过减少散热量,增加产热量,从而使散热量等于产热量。寒冷环境中比炎热环境中散热更快、更多。
(2)无论在寒冷还是高温环境中,只要体温恒定,则产热量等于散热量。例如,在发高烧时,如果病人的体温在持续升高,则人体的产热量大于散热量,如果体温保持不变,则产热量等于散热量。
人在发烧的过程中:
当体温升高时,机体的产热量 散热量;
当温度稳定在39℃,机体的产热量 散热量;
当体温下降时,机体的产热量 散热量
总结:
体温恒定调节的意义:
◎体温调节中枢:
◎冷觉和热觉的形成部位:
◎体温调节的方式:
◎感受器种类:
◎效应器:
◎直接参与产热的激素:
下丘脑
大脑皮层
热觉感受器、冷觉感受器
传出神经末梢及其支配的血管、汗腺、骨骼肌、肾上腺
神经-体液调节
肾上腺素、甲状腺激素
保证酶的活性,维持机体新陈代谢的正常进行
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
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;
2021年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
(4)体温调节能力是有一定限度的
机体产生的热量
不能及时散出
夏季室温35 ℃,剧烈运动后的小明面红耳赤,他打开空调设置到18 ℃,一段时间后小明感觉很冷,打寒战起鸡皮疙瘩,体温由36.5 ℃升到38.5 ℃,于是他开始喝大量热水,发烧持续了3个小时后出汗退烧
2.小明出汗后退烧的原因是什么?
大量出汗后,可以通过汗液的蒸发带走人体大量的热量,使散热大于产热,体温降低。
3.小明感觉到冷的产生途径是什么?
皮肤冷觉感受器→传入神经→大脑皮层→产生冷觉。
散热>产热
课本64
增加散热,减少产热
B
交感神经
急促
加快
扩张
减慢
肝糖原
收缩
增加
增加
大脑皮层
1.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。
P58【旁栏思考题】
体温升高或降低,对人体只有害而无益吗?
P59【旁栏思考题】
有利一面
提高抵抗力
有害一面
不存在有利或有害
课堂小结
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
三、水和无机盐平衡的调节
摄
入
量
≈
排
出
量
饮水
食物
代谢
肾
请同学们阅读课本P59,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
这种说法是相对而言的,尿液的多少与水的产生和排出都有关系。冬天相比于夏天,汗液分泌减少,同时由于环境温度低,机体因代谢生成的水增加,会导致尿液量增加。
肺
大肠
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?
思考
1.水的来源和去路
(主要)几乎全部由小肠吸收
摄
入
量
≈
排
出
量
来源
去路
和 的调节过程密切相关,通常称为 ,主要是通过 完成的。
水平衡
盐平衡
渗透压调节
肾
食盐
2.无机盐的平衡(以Na+为例)
排出(主要)
肾脏
Na+浓度,对于维持细胞外液的渗透压有重要作用,机体对水和无机盐的调节→保持细胞外液Na+浓度→保持细胞外液渗透压不变。
肾小球的
滤过作用
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
(1.5升/天)
3.尿液的形成
血 液
原 尿
终 尿
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
促进肾小管和集合管对水分的重吸收
产生:
释放:
作用部位:
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
4.抗利尿激素
5.水平衡调节过程
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
刺激
下丘脑渗透压感受
垂体
释放
抗利尿激素
促进
肾小管、集合管
重吸收水
尿量减少
主动饮水
补充水分
大脑皮层
细胞外液渗透压下降
抑制(-)
细胞外液渗透压下降
抑制(-)
影 响
神经调节
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?
调节方式:
感受器:
调节中枢:
相关激素:
调节机制:
6.盐平衡调节过程
靶器官:_____________
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
分泌
醛固酮
促进
肾小管和集合管对Na+的重吸收,排出K+
抑制(-)
相关激素:______
调节方式:________
调节机制:________
体液调节
醛固酮
反馈调节
产生部位:_________
肾上腺皮质
化学本质:
固醇类
肾小管和集合管
血钠升高
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。
阻断下丘脑与垂体的联系后,受影响最小的生理过程是( )
A.性激素的分泌 B.甲状腺激素的分泌
C.肾上腺素的分泌 D.性腺的发育
C
直接受下丘脑调控
7.水和无机盐平衡调节的意义
1.(2024·内江高二检测)恐惧、失血、创伤、手术等应激刺激均会导致抗利尿激素(ADH)分泌异常增多,进而引起细胞外液渗透压降低,水分过多,超过肾的调节能力并产生一系列症状,该现象称为水中毒。下列相关叙述错误的是 ( )
A.恐惧、失血等应激刺激可能刺激下丘脑合成分泌更多的ADH
B.恐惧、失血等应激刺激可能会同时抑制肾上腺皮质分泌醛固酮
C.ADH异常增多,可能使患者肾小管细胞膜上水通道蛋白数量减少
D.利用药物抑制ADH与其受体结合,有利于缓解患者水中毒症状
C
课堂小测
2.机体需要对体内的水和无机盐进行调节,以维持内环境渗透压的平衡及稳态。下列有关水盐平衡及其调节的叙述,正确的是 ( )
A.水的主要来源是饮水和食物中的水,排出的途径只有尿液
B.Na+主要来自食盐,在维持细胞内液渗透压方面有重要作用
C.抗利尿激素分泌减少能促进肾小管和集合管对水分的重吸收
D.严重腹泻患者的醛固酮含量增加,补充生理盐水可缓解患者的症状
D
8.下丘脑在生命活动调节中的作用
④调节中枢
渗透压感受器
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)
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,不喝水会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,如果这些废物不能及时排出体外,会引起中毒或其他病症,损害人体健康。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。
3.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?
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。
P62【旁栏思考题】
及时补水和无机盐
每日适量饮水,规律排尿
低盐饮食
适度饮水
三、体液调节和神经调节的联系
神经调节
体液调节
只强调激素的分泌——为神经调节,
只强调激素在起作用——为体液调节。
四、生命活动调节方式的判断
分级调节
反馈调节
正反馈调节
负反馈调节
当尿液进入尿道后,尿道感受器兴奋,兴奋传入初级排尿中枢,进一步加强排尿中枢的活动,这是一种______(填“正反馈”或“负反馈”)调节。
神经调节
体液调节
神经-体液调节
冷觉感受器
传入神经
下丘脑体温调节中枢
传出神经
血管、汗腺、骨骼肌、肾上腺髓质
高浓度血糖可直接刺激胰岛B细胞分泌胰岛素,使血糖浓度下降
胰岛素
血糖浓度下降
胰岛B细胞
下丘脑血糖调节中枢→副交感→
涉及神经递质与激素两类信号分子
只强调激素的分泌——为神经调节,
只强调激素在起作用——为体液调节。
练习:判断下列调节属于哪种类型?
(1)甲状腺激素、性激素等的分泌调节属于 类型
甲
(3)胰岛素、胰高血糖素、肾上腺素等的分泌调节属于 类型
乙
丙
(2)抗利尿激素的分泌调节属于 类型,即由下丘脑分泌,垂体释放。
1.下图为生命活动调节的示意图,下列相关叙述正确的是 ( )
A
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处会有感觉
D.图3比图1所示调节的作用范围更广泛
课堂小测
2.动物能对外界刺激做出相应的反应,如体内发生一系列的生理变化等。请回答下列问题:
(3) 有一只小鼠表现出反应迟钝、嗜睡等症状,其血糖正常、甲状腺激素含量偏低。某同学通过测量血液中相关激素含量来判定病变部位。结果显示:_______________ _,说明病变部位为垂体,可通过注射________激素来验证该结论。该同学判定小鼠病因所依据的原理包括:_____________。
血液中促甲状腺激素释放激素含量偏高,促甲状腺激素含量偏低;
促甲状腺
激素通过体液运输、甲状腺激素分泌具有分级调节和反馈调节机制
1.判断病变部位:从病变部位出发进行分析
2.验证病变部位:注射病变部位分泌的激素
下丘脑
垂体
甲状腺
甲状腺激素
TRH
TSH
3.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30min和注射后30min的TSH浓度来鉴别病变的部位是垂体还是下丘脑。测定结果如下表。
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?
下丘脑
垂体
课本64页
下丘脑
垂体
甲状腺
甲状腺激素
TRH
TSH
垂体正常
课堂小结
谢谢观看!
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