内容正文:
3.3 体液调节与神经调节的关系(导学案)
知识目标
1.说出体液调节的概念,明确激素调节是体液调节的主要内容,区分体液调节与神经调节。
2.以体温调节、水盐平衡调节为例,分析神经‑体液协调调节机体稳态的过程。
3.列表比较神经调节和体液调节的特点。
4.阐明神经调节和体液调节的联系:不少内分泌腺直接或间接地受中枢神经系统的调节;内分泌腺分泌的激素可以影响神经系统的发育和功能。
素养目标
1.生命观念:树立稳态与平衡观,理解体温、水盐平衡依靠神经-体液共同调节维持;建立结构与功能相适应观念。
2.科学思维:构建体温调节、水盐平衡调节模型,对比归纳神经调节与体液调节特点,推理调节过程中各器官、激素的作用。
3.科学探究:结合生活实例分析寒冷、炎热、饮水不足情境下机体的调节变化,提升模型分析与逻辑推理能力。
4.社会责任:了解发烧、中暑、脱水等生活现象的调节原理,懂得防暑、补水,建立健康生活意识。
【教学重点】
1.神经调节与体液调节特点的比较。
2.体温调节、水盐平衡调节过程;神经调节和体液调节的相互联系。
【教学难点】
1.体温调节过程中产热、散热途径分析,区分寒冷与炎热环境下调节方式。
2.水盐平衡调节中抗利尿激素的来源、作用;神经‑体液调节的协调关系。
一、体液调节与神经调节的比较
1.体液调节概念: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。(P57)
2.激素调节和体液调节的关系:激素调节是体液调节的主要内容。(P57)
3.一些单细胞动物和多细胞低等动物只有体液调节,没有神经调节。(P57)
4.神经调节与体液调节的区别:(P57)
比较项目
神经调节
体液调节
作用途径
反射弧
体液运输
反应速度
迅速
较缓慢
作用范围
准确、比较局限
较广泛
作用时间
短暂
比较长
5.人和高等动物体内,神经调节和体液调节的联系:
①一方面,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;例如肾上腺髓质受交感神经支配,当其兴奋时,肾上腺髓质分泌肾上腺素等激素,它们作用于靶细胞,使靶细胞产生相应的反应。
②另一方面,内分泌腺分泌的激素也可以影响神经系统的发育和功能;例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。(P62)
二、体温调节
1.人通过生理性调节(如排汗、血管的舒缩)和行为性调节(如使用空调、增减衣物)来维持体温相对稳定; 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。(P58)
2.体温能保持相对恒定的原因:产热和散热过程保持动态平衡。(P58)
3.若产热多于散热,则体温升高;若产热少于散热,则体温降低。
4.人体产热主要来源为代谢产热; 主要通过有机物的氧化分解来完成。
5.安静时,机体主要通过肝、脑等器官的活动提供热量;运动时,骨骼肌成为主要的产热器官。(P58)
6.体温调节中枢:下丘脑 体温感觉中枢:大脑皮层 温度感受器:感受温度变化的传入神经末梢.温度感受器分类:觉感受器和热觉感受器温度感受器分布:皮肤、黏膜、内脏器官 (P58)
7.寒冷时通过增加产热以及减少散热调节体温,炎热时为增加散热。
8.寒冷时,减少散热的途径有皮肤血管收缩、汗腺分泌减少;增加产热的途径有骨骼肌战栗、甲状腺激素的释放、肾上腺素的释放。(P59)
9.炎热时,下丘脑的体温调节中枢通过自主神经系统的调节和肾上腺等腺体的分泌,最终使皮肤血管舒张、汗液的分泌增多,从而增加散热。(P59)
10.体温调节是由神经调节和体液调节共同实现的。(P59)
11.人体调节体温的能力是有限的。体温过低或过高都会影响物质代谢的正常进行,使细胞、组织和器官发生功能紊乱,破坏内环境稳态。(P59)
12.人如果在寒冷的环境中停留过久,机体产生的热量不足以补偿散失的热量,体温就会降低;人如果在高温环境中停留过久,机体产生的热量不能及时散出,会导致体温升高。(P59)
13.神经一体液调节概念: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。
三、水平衡的调节
1.水盐平衡调节中枢:下丘脑 渴觉中枢:大脑皮层渗透压感受器分布:下丘脑相关激素:抗利尿激素。
2.抗利尿激素特殊之处:由下丘脑合成分泌,由垂体释放;抗利尿激素的作用:促进肾小管和集合管对水分的重吸收抗利尿激素的作用结果:减少了尿量的排出,保留了体内的水分。
3.机体对水和无机盐的调节,是基于保持细胞外液Na浓度,即保持细胞外液渗透压不变;因此,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,主要是通过肾完成的。(P60)
4.当人饮水不足、体内失水过多或吃的食物过咸时,细胞外液渗透压会升高,下丘脑中的渗透压感受器会受到刺激;这个刺激一方面传至大脑皮层,通过产生渴觉来直接调节水的摄入量;另一方面促使下丘脑_分泌、垂体释放的抗利尿激素增加,从而促进肾小管和集合管对水分的重吸收,减少了尿量的排出,保留了体内的水分,使细胞外液的渗透压趋向于恢复正常。(P60)
5.当人饮水过多或盐分丢失过多而使细胞外液的渗透压下降时,对渗透压感受器的刺激减少,减少了抗利尿激素的分泌和释放,肾排出的水分就会增加,这样细胞外液的渗透压就恢复正常。(P60)
四、无机盐平衡的调节
1.人体内的无机盐大多数以离子形式存在。
2.Na+的主要来源是食盐,几乎全部由小肠吸收;主要去向为肾随尿排出,其次还有皮肤排汗、大肠排便。
3.无论水还是盐,数量关系均为摄入量≈排出量(包括粪便)。
4.与Na+平衡调节相关的激素为醛固酮;产生部位:肾上腺皮质; 靶器官:肾小管和集合管;作用:促进肾小管和集合管对Na+的重吸收;该激素即可以调节Na+的量,又可以调节K+的量,即保钠排钾。
5.当大量丢失水分使细胞外液量减少以及血钠含量降低时,肾上腺皮质增加分泌醛固酮,促进肾小管和集合管对Na+的重吸收,维持血钠含量的平衡;相反,当血钠含量升高时,则醛固酮的分泌减少,其结果也是维持血钠含量的平衡。(P61)
6.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。(P61)
7.水和无机盐平衡调节的意义: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。(P61)
8.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。(P61)
9.人体每昼夜有35~50g的代谢废物必须随500mL以上尿液排出体外,如果排出的尿量过少,代谢废物不能及时随尿液排出体外,就会引起中毒而损害健康,因此人每天都要保证一定量的饮水。(P61)
10.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。(P62)
探究活动 1:体温调节的过程分析
情境:冬天从温暖室内走到室外寒冷环境;夏天高温环境下从事体力劳动大量出汗。
【讨论】①人处在寒冷环境中,机体通过哪些途径增加产热?哪些途径减少散热?
【讨论】②炎热环境下,人体能不能通过减少产热来维持体温?主要依靠什么方式维持体温稳定?
【讨论】③体温调节中枢和体温感觉中枢分别在哪里?发烧时感觉身体发烫,产生热觉的部位是哪里?
【讨论】④持续高烧 39℃时,此时机体产热和散热是什么关系?
探究活动 2:水盐平衡调节实例分析
情境:剧烈运动大量出汗,没有及时喝水;大量饮用清水。
【讨论】①大量出汗之后,细胞外液渗透压如何变化?机体如何通过激素调节尿量?
【讨论】②抗利尿激素的合成部位、释放部位、靶器官分别是什么?
【讨论】③大量饮用清水后,抗利尿激素分泌、尿量如何变化?
【讨论】④产生渴觉的结构基础是完整的反射弧吗,为什么?
探究活动 3:神经调节与体液调节的比较和二者联系
资料:人遇到危险时,交感神经兴奋,促使肾上腺髓质分泌肾上腺素;幼年缺少甲状腺激素会影响大脑发育,造成呆小症。
【讨论】①填表对比:神经调节和体液调节,作用途径、反应速度、作用范围、作用时间各有什么特点?
【讨论】②肾上腺髓质分泌肾上腺素,直接受交感神经支配,该实例说明神经和体液调节存在怎样联系?
【讨论】③幼年甲状腺激素分泌不足会影响脑的发育,该实例体现二者什么联系?
【讨论】④判断:体液调节就是激素调节,这句话是否正确,请说明理由。
思维训练
1.为什么临床上给患者输O2,常采用含有5%左右CO2的混合气体?
体液中CO浓度变化会刺激相关感受器,达到刺激呼吸中枢的目的,从而通过神经系统对呼吸运动进行调节(使呼吸运动增强,以排出更多CO)(P57)
2.如图表示某发烧病人体温测量记录图,BC段持续高烧:
写出以下三段产热量和散热量的关系(>、<、≈):
AB产热量>散热量 BC产热量≈散热量 CD产热量≈散热量
3.下丘脑促进甲状腺激素和肾上腺素分泌的机理相同吗?
不同,前者为体液调节(分级调节),后者为神经调节
4.水盐平衡调节过程中,下丘脑体现的功能有几个?
①感受刺激、产生兴奋:渗透压感受器;
②传导兴奋:传导兴奋至大脑皮层使之产生渴觉;
③分泌功能:合成并分泌抗利尿激素;
④调节功能:水盐平衡的调节中枢;
5.判断题,对打√,错打 × 并写出错误原因
(1) 体温调节的感觉中枢和调节中枢都位于下丘脑。()
(2) 抗利尿激素由垂体合成并释放,作用于肾小管集合管。()
(3) 体液调节不等于激素调节,CO₂也可以参与体液调节。()
(4) 炎热环境中,机体主要通过减少产热维持体温稳定。()
(5) 不少内分泌腺直接或间接受中枢神经系统的调控。()
一、单选题
1.肾上腺皮质分泌糖皮质激素(GC),GC能提高心肌细胞肾上腺素受体的表达水平。肾上腺皮质和肾上腺髓质参与的应激反应模式如图所示。下列相关叙述错误的是( )
A.激素a可表示肾上腺素
B.GC分泌增加可能有利于提高人体的应激能力
C.下丘脑调节GC与胰高血糖素分泌的机理相同
D.GC作为药物长期服用可能会导致肾上腺皮质萎缩
2.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.途径①属于血糖调节,胰岛B细胞上有神经递质的受体
B.途径②属于体温调节,激素B是促甲状腺激素
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
D.激素A、C、D都能定向运输到靶细胞或靶器官起作用
3.下图表示相关刺激引起的人体生命活动调节过程,其中甲、乙、丙、丁表示器官或腺体,①~④表示相关物质。下列叙述正确的是( )
A.进餐4小时后,甲通过物质①主要作用于胰岛B细胞,释放胰高血糖素
B.“甲→乙→丁”体现了分级调节的过程,丁可表示甲状腺或胰岛
C.当细胞外液渗透压升高时,乙会合成并分泌更多的④,促进肾小管和集合管重吸收水
D.在寒冷刺激下,机体可通过“刺激→甲→丙”和“刺激→甲→乙→丁”进行调节
4.生长抑素(SS)能抑制生长激素(GH,化学本质为蛋白质)的分泌。某研究小组将30只健康且生理状态相同的大鼠平均分成甲、乙、丙三组,对三组大鼠进行相应的处理并在适宜条件下饲喂一段时间后,测定三组大鼠的体重变化,实验处理方式及测得的结果如下表所示。下列分析合理的是( )
分组
处理
体重变化
甲
①
+++
乙
注射SS
+
丙
注射SS后灌服半胱胺
++
注:“+”的多少代表体重增加的量;半胱胺为一种口服药物。
A.本实验在自变量控制中采用的是“减法原理”
B.甲组是对照组,甲组①处的正确操作是注射等量清水
C.本实验证明半胱胺能够完全解除SS对GH分泌的抑制作用
D.SS可能通过调节GH合成基因的表达过程来影响GH的分泌
5.关于参赛者比赛中的生理状况,下列叙述正确的是( )
A.血浆中CO2浓度持续升高
B.脱水后,补充足量的水,内环境即可恢复稳态
C.CO2随体液运输,刺激下丘脑呼吸中枢使呼吸加深加快
D.血浆渗透压升高,抗利尿激素分泌增加,尿量生成减少
6.下图是机体生理调节的三种方式,相关叙述错误的是( )
A.图一可表示下丘脑分泌促性腺激素释放激素作用于垂体细胞
B.图二可表示神经细胞分泌神经递质作用于唾液腺细胞
C.三种方式中,图二所示调节方式的调节速度最快
D.图三可表示胰岛A细胞分泌胰高血糖素作用于肝脏细胞、肌肉细胞
1.正常人体感染病毒会引起发热,发热过程分为体温上升期、高温持续期和体温下降期。下图为体温上升期机体体温调节过程示意图,其中体温调定点是为调节体温于恒定状态,下丘脑体温调节中枢预设的一个温度值,正常生理状态下为37℃。请回答下列问题:
(1)图中激素甲的名称是___________。激素甲作用于垂体的过程中,调节方式是___________。
(2)某人感染病毒后出现了发烧现象,在体温上升期会出现“畏寒”现象的原因是______,若此人的体温持续维持在39℃,则机体产热量与散热量的关系是__________________。
(3)除了甲状腺激素之外,___________(激素)也可以促进肝脏和其他组织细胞代谢活动增强,增加产热。高温持续期,人体有时会出现脱水现象,则体内出现的生理现象有___________(A.血浆渗透压升高;B.尿量减少;C.抗利尿激素分泌减少;D.肾小管重吸收作用加强)。
(4)安静状态下,人体主要通过___________器官的活动提供热量。体温下降期,机体增加散热的途径有:___________(写出一条即可)。
2.血压是指血液在血管内流动时作用于单位面积血管壁的侧压力,大小与血容量和外周血管阻力有关。当人体受惊吓和焦虑等因素刺激时往往会引起血压升高,部分调节过程如下图。回答下列问题。
(1)兴奋在神经纤维上以______方式进行传导。
(2)失重环境下机体对血压的调节不受意识控制,则该情况下机体通过______(填“条件”或“非条件”)反射调节血压。
(3)人体受到惊吓时,通过调节使血压迅速升高,以应对应激状态。交感神经释放肾上腺素作用于心肌细胞使心率加快,这种调节方式为______(神经调节、体液调节、神经-体液调节)。临床上,医生在诊断高血压时,要测定血浆醛固酮的含量,这是因为醛固酮分泌增加可促进______对Na+的重吸收,使血浆渗透压升高,引起血容量增加,血压升高。
(4)在血压调节过程中,调节外周血管收缩的信号分子有______。
(5)长期精神紧张是高血压的诱因之一。当诊断为高血压后,患者除了要注意低盐、清淡饮食以外,还需配合一定的药物治疗,临床上常用替米沙坦片(能够与血管紧张素Ⅱ受体结合)治疗高血压,其降压机理是______。
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3.3 体液调节与神经调节的关系(导学案)
知识目标
1.说出体液调节的概念,明确激素调节是体液调节的主要内容,区分体液调节与神经调节。
2.以体温调节、水盐平衡调节为例,分析神经‑体液协调调节机体稳态的过程。
3.列表比较神经调节和体液调节的特点。
4.阐明神经调节和体液调节的联系:不少内分泌腺直接或间接地受中枢神经系统的调节;内分泌腺分泌的激素可以影响神经系统的发育和功能。
素养目标
1.生命观念:树立稳态与平衡观,理解体温、水盐平衡依靠神经‑体液共同调节维持;建立结构与功能相适应观念。
2.科学思维:构建体温调节、水盐平衡调节模型,对比归纳神经调节与体液调节特点,推理调节过程中各器官、激素的作用。
3.科学探究:结合生活实例分析寒冷、炎热、饮水不足情境下机体的调节变化,提升模型分析与逻辑推理能力。
4.社会责任:了解发烧、中暑、脱水等生活现象的调节原理,懂得防暑、补水,建立健康生活意识。
【教学重点】
1.神经调节与体液调节特点的比较。
2.体温调节、水盐平衡调节过程;神经调节和体液调节的相互联系。
【教学难点】
1.体温调节过程中产热、散热途径分析,区分寒冷与炎热环境下调节方式。
2.水盐平衡调节中抗利尿激素的来源、作用;神经‑体液调节的协调关系。
一、体液调节与神经调节的比较
1.体液调节概念: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。(P57)
2.激素调节和体液调节的关系:激素调节是体液调节的主要内容。(P57)
3.一些单细胞动物和多细胞低等动物只有体液调节,没有神经调节。(P57)
4.神经调节与体液调节的区别:(P57)
比较项目
神经调节
体液调节
作用途径
反射弧
体液运输
反应速度
迅速
较缓慢
作用范围
准确、比较局限
较广泛
作用时间
短暂
比较长
5.人和高等动物体内,神经调节和体液调节的联系:
①一方面,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;例如肾上腺髓质受交感神经支配,当其兴奋时,肾上腺髓质分泌肾上腺素等激素,它们作用于靶细胞,使靶细胞产生相应的反应。
②另一方面,内分泌腺分泌的激素也可以影响神经系统的发育和功能;例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。(P62)
二、体温调节
1.人通过生理性调节(如排汗、血管的舒缩)和行为性调节(如使用空调、增减衣物)来维持体温相对稳定; 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。(P58)
2.体温能保持相对恒定的原因:产热和散热过程保持动态平衡。(P58)
3.若产热多于散热,则体温升高;若产热少于散热,则体温降低。
4.人体产热主要来源为代谢产热; 主要通过有机物的氧化分解来完成。
5.安静时,机体主要通过肝、脑等器官的活动提供热量;运动时,骨骼肌成为主要的产热器官。(P58)
6.体温调节中枢:下丘脑 体温感觉中枢:大脑皮层 温度感受器:感受温度变化的传入神经末梢.温度感受器分类:冷觉感受器和热觉感受器 温度感受器分布:皮肤、黏膜、内脏器官 (P58)
7.寒冷时通过增加产热以及减少散热调节体温,炎热时为增加散热。
8.寒冷时,减少散热的途径有皮肤血管收缩、汗腺分泌减少;增加产热的途径有骨骼肌战栗、甲状腺激素的释放、肾上腺素的释放。(P59)
9.炎热时,下丘脑的体温调节中枢通过自主神经系统的调节和肾上腺等腺体的分泌,最终使皮肤血管舒张、汗液的分泌增多,从而增加散热。(P59)
10.体温调节是由神经调节和体液调节共同实现的。(P59)
11.人体调节体温的能力是有限的。体温过低或过高都会影响物质代谢的正常进行,使细胞、组织和器官发生功能紊乱,破坏内环境稳态。(P59)
12.人如果在寒冷的环境中停留过久,机体产生的热量不足以补偿散失的热量,体温就会降低;人如果在高温环境中停留过久,机体产生的热量不能及时散出,会导致体温升高。(P59)
13.神经一体液调节概念: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。
三、水平衡的调节
1.水盐平衡调节中枢:下丘脑 渴觉中枢:大脑皮层 渗透压感受器分布:下丘脑 相关激素:抗利尿激素。
2.抗利尿激素特殊之处:由下丘脑合成分泌,由垂体释放;抗利尿激素的作用:促进肾小管和集合管对水分的重吸收,抗利尿激素的作用结果:减少了尿量的排出,保留了体内的水分。
3.机体对水和无机盐的调节,是基于保持细胞外液Na+浓度,即保持细胞外液渗透压不变;因此,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,主要是通过肾完成的。(P60)
4.当人饮水不足、体内失水过多或吃的食物过咸时,细胞外液渗透压会升高,下丘脑中的渗透压感受器会受到刺激;这个刺激一方面传至大脑皮层,通过产生渴觉来直接调节水的摄入量;另一方面促使下丘脑_分泌、垂体释放的抗利尿激素增加,从而促进肾小管和集合管对水分的重吸收,减少了尿量的排出,保留了体内的水分,使细胞外液的渗透压趋向于恢复正常。(P60)
5.当人饮水过多或盐分丢失过多而使细胞外液的渗透压下降时,对渗透压感受器的刺激减少,减少了抗利尿激素的分泌和释放,肾排出的水分就会增加,这样细胞外液的渗透压就恢复正常。(P60)
四、无机盐平衡的调节
1.人体内的无机盐大多数以离子形式存在。
2.Na+的主要来源是食盐,几乎全部由小肠吸收;主要去向为肾随尿排出,其次还有皮肤排汗、大肠排便。
3.无论水还是盐,数量关系均为摄入量≈排出量(包括粪便)。
4.与Na+平衡调节相关的激素为醛固酮;产生部位:肾上腺皮质; 靶器官:肾小管和集合管;作用:促进肾小管和集合管对Na+的重吸收;该激素即可以调节Na+的量,又可以调节K+的量,即保钠排钾。
5.当大量丢失水分使细胞外液量减少以及血钠含量降低时,肾上腺皮质增加分泌醛固酮,促进肾小管和集合管对Na+的重吸收,维持血钠含量的平衡;相反,当血钠含量升高时,则醛固酮的分泌减少,其结果也是维持血钠含量的平衡。(P61)
6.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。(P61)
7.水和无机盐平衡调节的意义: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。(P61)
8.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。(P61)
9.人体每昼夜有35~50g的代谢废物必须随500mL以上尿液排出体外,如果排出的尿量过少,代谢废物不能及时随尿液排出体外,就会引起中毒而损害健康,因此人每天都要保证一定量的饮水。(P61)
10.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。(P62)
探究活动 1:体温调节的过程分析
情境:冬天从温暖室内走到室外寒冷环境;夏天高温环境下从事体力劳动大量出汗。
【讨论】①人处在寒冷环境中,机体通过哪些途径增加产热?哪些途径减少散热?
答:增加产热:骨骼肌战栗;甲状腺激素、肾上腺素分泌增加,提高细胞代谢速率,增加产热。
减少散热:皮肤毛细血管收缩,血流量减少;汗腺分泌减少。
【讨论】②炎热环境下,人体能不能通过减少产热来维持体温?主要依靠什么方式维持体温稳定?
答:炎热环境下人体产热不会明显减少;主要依靠增加散热维持体温:皮肤毛细血管舒张,汗腺大量分泌汗液。
【讨论】③体温调节中枢和体温感觉中枢分别在哪里?发烧时感觉身体发烫,产生热觉的部位是哪里?
答:体温调节中枢位于下丘脑;体温感觉中枢在大脑皮层;热觉产生在大脑皮层。
【讨论】④持续高烧 39℃时,此时机体产热和散热是什么关系?
答:产热速率等于散热速率(体温维持在 39℃相对稳定)。
探究活动 2:水盐平衡调节实例分析
情境:剧烈运动大量出汗,没有及时喝水;大量饮用清水。
【讨论】①大量出汗之后,细胞外液渗透压如何变化?机体如何通过激素调节尿量?
答:大量出汗,机体失水,细胞外液渗透压升高;下丘脑渗透压感受器兴奋,促使垂体释放更多抗利尿激素;促进肾小管、集合管重吸收水,尿量减少。
【讨论】②抗利尿激素的合成部位、释放部位、靶器官分别是什么?
答:合成:下丘脑;释放:垂体;靶器官:肾小管、集合管。
【讨论】③大量饮用清水后,抗利尿激素分泌、尿量如何变化?
答:大量喝水,细胞外液渗透压下降;垂体释放抗利尿激素减少;肾小管、集合管重吸收水减弱,尿量增加,排出多余水分。
【讨论】④产生渴觉的结构基础是完整的反射弧吗,为什么?
答:不是;渴觉只在大脑皮层产生,只经过感受器、传入神经、神经中枢,没有传出神经和效应器,没有完成完整反射。
探究活动 3:神经调节与体液调节的比较和二者联系
资料:人遇到危险时,交感神经兴奋,促使肾上腺髓质分泌肾上腺素;幼年缺少甲状腺激素会影响大脑发育,造成呆小症。
【讨论】①填表对比:神经调节和体液调节,作用途径、反应速度、作用范围、作用时间各有什么特点?
答:作用途径:神经调节依靠反射弧;体液调节依靠体液运输。
反应速度:神经调节迅速;体液调节较缓慢。
作用范围:神经调节准确、比较局限;体液调节比较广泛。
作用时间:神经调节短暂;体液调节比较长。
【讨论】②肾上腺髓质分泌肾上腺素,直接受交感神经支配,该实例说明神经和体液调节存在怎样联系?
答:不少内分泌腺直接受中枢神经系统的调节,体液调节可以看做神经调节的一个环节。
【讨论】③幼年甲状腺激素分泌不足会影响脑的发育,该实例体现二者什么联系?
答:内分泌腺分泌的激素可以影响神经系统的发育和功能。
【讨论】④判断:体液调节就是激素调节,这句话是否正确,请说明理由。
答:错误;激素调节是体液调节的主要内容,体液调节除激素外,还有 CO₂、H⁺等其他化学物质通过体液进行调节。
思维训练
1.为什么临床上给患者输O2,常采用含有5%左右CO2的混合气体?
体液中CO2浓度变化会刺激相关感受器,达到刺激呼吸中枢的目的,从而通过神经系统对呼吸运动进行调节(使呼吸运动增强,以排出更多CO2)(P57)
2.如图表示某发烧病人体温测量记录图,BC段持续高烧:
写出以下三段产热量和散热量的关系(>、<、≈):
AB产热量>散热量 BC产热量≈散热量 CD产热量≈散热量
3.下丘脑促进甲状腺激素和肾上腺素分泌的机理相同吗?
不同,前者为体液调节(分级调节),后者为神经调节
4.水盐平衡调节过程中,下丘脑体现的功能有几个?
①感受刺激、产生兴奋:渗透压感受器;
②传导兴奋:传导兴奋至大脑皮层使之产生渴觉;
③分泌功能:合成并分泌抗利尿激素;
④调节功能:水盐平衡的调节中枢;
5.判断题,对打√,错打 × 并写出错误原因
(1) 体温调节的感觉中枢和调节中枢都位于下丘脑。()
(2) 抗利尿激素由垂体合成并释放,作用于肾小管集合管。()
(3) 体液调节不等于激素调节,CO₂也可以参与体液调节。()
(4) 炎热环境中,机体主要通过减少产热维持体温稳定。()
(5) 不少内分泌腺直接或间接受中枢神经系统的调控。()
答案:(1) ×;体温调节中枢在下丘脑,温度感觉中枢在大脑皮层。
(2) ×;抗利尿激素下丘脑合成,垂体释放。
(3) √(4) ×;炎热环境主要依靠增加散热维持体温,产热不会显著减少。(5) √
一、单选题
1.肾上腺皮质分泌糖皮质激素(GC),GC能提高心肌细胞肾上腺素受体的表达水平。肾上腺皮质和肾上腺髓质参与的应激反应模式如图所示。下列相关叙述错误的是( )
A.激素a可表示肾上腺素
B.GC分泌增加可能有利于提高人体的应激能力
C.下丘脑调节GC与胰高血糖素分泌的机理相同
D.GC作为药物长期服用可能会导致肾上腺皮质萎缩
【答案】C
【详解】A、激素a由肾上腺髓质分泌,可以为肾上腺素,A正确;
B、根据题干,GC能提高心肌细胞肾上腺素受体的表达水平,说明可以提高肾上腺素的作用效果,而肾上腺素可以提高人体的应激能力,B正确;
C、下丘脑调节GC的分泌是通过分级调节系统(下丘脑-垂体-肾上腺皮质轴),而调节胰高血糖素的分泌是通过神经调节,机理不同,C错误;
D、糖皮质激素(GC)的分泌受到分级调节系统(下丘脑-垂体-肾上腺皮质轴)的影响,同时GC的含量也会负反馈作用于垂体,使其减少分泌促肾上腺皮质激素,长期服用GC药物,进而导致促肾上腺皮质激素含量降低,而促肾上腺皮质激素可以促进肾上腺皮质发育,含量过低可能会导致肾上腺皮质萎缩,D正确。
故选C。
2.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.途径①属于血糖调节,胰岛B细胞上有神经递质的受体
B.途径②属于体温调节,激素B是促甲状腺激素
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
D.激素A、C、D都能定向运输到靶细胞或靶器官起作用
【答案】A
【详解】A、途径①是血糖升高时,通过相关神经作用于胰岛B细胞,使其合成分泌胰岛素,参与血糖的调节过程,神经元②的轴突末梢释放的神经递质作用于胰岛B细胞细胞膜上的受体,A正确;
B、在寒冷环境中,下丘脑分泌的激素B(促甲状腺激素释放激素)作用于垂体,促进激素C(促甲状腺激素)的合成和分泌,进一步促进甲状腺激素的分泌,B错误;
C、抗利尿激素D由下丘脑合成和分泌,由垂体释放,参与水盐平衡调节,C错误;
D、激素通过体液运输到全身各处,不能定向运输到靶细胞,只能定向作用于靶器官或靶细胞,D错误。
3.下图表示相关刺激引起的人体生命活动调节过程,其中甲、乙、丙、丁表示器官或腺体,①~④表示相关物质。下列叙述正确的是( )
A.进餐4小时后,甲通过物质①主要作用于胰岛B细胞,释放胰高血糖素
B.“甲→乙→丁”体现了分级调节的过程,丁可表示甲状腺或胰岛
C.当细胞外液渗透压升高时,乙会合成并分泌更多的④,促进肾小管和集合管重吸收水
D.在寒冷刺激下,机体可通过“刺激→甲→丙”和“刺激→甲→乙→丁”进行调节
【答案】D
【详解】A、进餐4小时后血糖浓度降低,下丘脑通过①神经递质作用于胰岛A细胞释放胰高血糖素,A错误;
B、胰岛的分泌直接受下丘脑神经调节,不存在“下丘脑→垂体→胰岛”的分级调节路径,丁不能表示胰岛,B错误;
C、④抗利尿激素是由下丘脑(甲)合成、垂体(乙)释放的,C错误;
D、寒冷刺激下,机体可通过神经调节途径“刺激→甲→丙”促进肾上腺分泌肾上腺素,也可通过分级调节途径“刺激→甲→乙→丁”促进甲状腺分泌甲状腺激素,共同增加产热,D正确。
4.生长抑素(SS)能抑制生长激素(GH,化学本质为蛋白质)的分泌。某研究小组将30只健康且生理状态相同的大鼠平均分成甲、乙、丙三组,对三组大鼠进行相应的处理并在适宜条件下饲喂一段时间后,测定三组大鼠的体重变化,实验处理方式及测得的结果如下表所示。下列分析合理的是( )
分组
处理
体重变化
甲
①
+++
乙
注射SS
+
丙
注射SS后灌服半胱胺
++
注:“+”的多少代表体重增加的量;半胱胺为一种口服药物。
A.本实验在自变量控制中采用的是“减法原理”
B.甲组是对照组,甲组①处的正确操作是注射等量清水
C.本实验证明半胱胺能够完全解除SS对GH分泌的抑制作用
D.SS可能通过调节GH合成基因的表达过程来影响GH的分泌
【答案】D
【详解】A、实验自变量控制中,乙组注射SS(添加因素),丙组在注射SS基础上灌服半胱胺(进一步干预),甲组未明确处理。自变量为SS和半胱胺的干预,属于“加法原理”(添加因素),而非通过去除因素观察效应的“减法原理”,A分析不合理;
B、甲组作为对照组,需排除无关变量干扰。若乙组注射SS,甲组应注射等量生理盐水以平衡“注射操作”的影响,而非注射等量清水,B分析不合理;
C、丙组体重增加量(++)低于甲组(+++),说明半胱胺仅部分解除SS对GH分泌的抑制作用,而非完全解除,C分析不合理;
D、GH的化学本质为蛋白质,其合成需基因表达调控。SS可能通过抑制GH基因的转录或翻译过程减少GH分泌,从而影响体重,D分析合理。
故选D。
5.关于参赛者比赛中的生理状况,下列叙述正确的是( )
A.血浆中CO2浓度持续升高
B.脱水后,补充足量的水,内环境即可恢复稳态
C.CO2随体液运输,刺激下丘脑呼吸中枢使呼吸加深加快
D.血浆渗透压升高,抗利尿激素分泌增加,尿量生成减少
【答案】D
【详解】A、人体存在内环境稳态调节机制,血浆中CO2浓度升高时,会通过神经-体液调节(如刺激呼吸中枢加快呼吸)排出多余CO2,不会持续升高,A错误;
B、脱水不仅会导致水分丢失,还会伴随无机盐(如Na+、K+)的流失,仅补充水会导致内环境渗透压失衡,无法恢复稳态,需补充适量的水和无机盐,B错误;
C、呼吸中枢位于脑干,而非下丘脑;CO2随体液运输,刺激脑干呼吸中枢,使呼吸加深加快,C错误;
D、血浆渗透压升高时,下丘脑渗透压感受器被激活,促使垂体释放更多抗利尿激素;抗利尿激素作用于肾小管和集合管,增强其对水的重吸收,从而减少尿量生成,D正确。
故选D。
6.下图是机体生理调节的三种方式,相关叙述错误的是( )
A.图一可表示下丘脑分泌促性腺激素释放激素作用于垂体细胞
B.图二可表示神经细胞分泌神经递质作用于唾液腺细胞
C.三种方式中,图二所示调节方式的调节速度最快
D.图三可表示胰岛A细胞分泌胰高血糖素作用于肝脏细胞、肌肉细胞
【答案】D
【详解】A、图一为神经细胞分泌激素,经血液循环作用于靶细胞的模式,下丘脑的神经分泌细胞可分泌促性腺激素释放激素,通过血液运输作用于垂体细胞,与图一过程相符,A正确;
B、图二为神经调节的模式,神经元通过突触释放神经递质作用于靶细胞,唾液腺属于效应器,受传出神经释放的神经递质调节,与图二过程相符,B正确;
C、图二为神经调节,图一、图三涉及激素通过体液运输的体液调节过程,神经调节的反应速度远快于体液调节,因此图二调节速度最快,C正确;
D、胰高血糖素可作用于肝脏细胞促进肝糖原分解升高血糖,但肌糖原不能分解为葡萄糖补充血糖,胰高血糖素无法作用于肌肉细胞,D错误。
1.正常人体感染病毒会引起发热,发热过程分为体温上升期、高温持续期和体温下降期。下图为体温上升期机体体温调节过程示意图,其中体温调定点是为调节体温于恒定状态,下丘脑体温调节中枢预设的一个温度值,正常生理状态下为37℃。请回答下列问题:
(1)图中激素甲的名称是___________。激素甲作用于垂体的过程中,调节方式是___________。
(2)某人感染病毒后出现了发烧现象,在体温上升期会出现“畏寒”现象的原因是______,若此人的体温持续维持在39℃,则机体产热量与散热量的关系是__________________。
(3)除了甲状腺激素之外,___________(激素)也可以促进肝脏和其他组织细胞代谢活动增强,增加产热。高温持续期,人体有时会出现脱水现象,则体内出现的生理现象有___________(A.血浆渗透压升高;B.尿量减少;C.抗利尿激素分泌减少;D.肾小管重吸收作用加强)。
(4)安静状态下,人体主要通过___________器官的活动提供热量。体温下降期,机体增加散热的途径有:___________(写出一条即可)。
【答案】(1) 促甲状腺激素释放激素 体液调节
(2) 体温调定点升高,低于调定点的体温刺激冷觉感受器产生兴奋,传至大脑皮层产生冷觉 产热量等于散热量
(3) 肾上腺素 ABD
(4) 肝和脑 汗腺分泌增加
【详解】(1)下丘脑分泌激素甲,即促甲状腺激素释放激素,该激素作用于垂体,使垂体释放激素乙,即促甲状腺激素,该激素作用于甲状腺使其分泌甲状腺激素,该过程激素发挥作用,属于体液调节。
(2)某人感染病毒后出现了发烧现象,此人的体温调定点应该大于正常生理状态。当体温持续维持在39℃,此时体温相对稳定,所以机体的产热量等于散热量。而由于体温调定点升高,低于调定点的体温刺激冷觉感受器产生兴奋,传至大脑皮层产生冷觉。
(3)在体温调节过程中,甲状腺激素和肾上腺素都可以促进肝脏和其他组织细胞代谢活动增强,增加产热。人体持续高温有时会出现脱水现象,水分丢失导致血浆渗透压升高,引起抗利尿激素分泌增多,使肾小管重吸收作用加强,尿量减少。故ABD符合题意。
(4)代谢产热是机体热量的主要来源,在安静状态下,人体主要通过肝、脑等器官的活动提供热量,运动时,骨骼肌成为主要的产热器官;体温下降期,机体增加散热的途径有汗腺分泌增加或皮肤血管舒张,皮肤血流量增加。
2.血压是指血液在血管内流动时作用于单位面积血管壁的侧压力,大小与血容量和外周血管阻力有关。当人体受惊吓和焦虑等因素刺激时往往会引起血压升高,部分调节过程如下图。回答下列问题。
(1)兴奋在神经纤维上以______方式进行传导。
(2)失重环境下机体对血压的调节不受意识控制,则该情况下机体通过______(填“条件”或“非条件”)反射调节血压。
(3)人体受到惊吓时,通过调节使血压迅速升高,以应对应激状态。交感神经释放肾上腺素作用于心肌细胞使心率加快,这种调节方式为______(神经调节、体液调节、神经-体液调节)。临床上,医生在诊断高血压时,要测定血浆醛固酮的含量,这是因为醛固酮分泌增加可促进______对Na+的重吸收,使血浆渗透压升高,引起血容量增加,血压升高。
(4)在血压调节过程中,调节外周血管收缩的信号分子有______。
(5)长期精神紧张是高血压的诱因之一。当诊断为高血压后,患者除了要注意低盐、清淡饮食以外,还需配合一定的药物治疗,临床上常用替米沙坦片(能够与血管紧张素Ⅱ受体结合)治疗高血压,其降压机理是______。
【答案】(1)神经冲动(电信号、局部电流)
(2)非条件
(3) 神经-体液调节 肾小管、集合管
(4)神经递质、血管紧张素 II
(5)使用替米沙坦片后,替米沙坦片与血管紧张素II竞争受体,使血管紧张素II与受体结合减少,外周血管舒张,醛固酮减少,血压降低
【分析】神经调节作用途径是反射弧,反应速度迅速,作用范围准确、比较局限,作用时间短暂;体液调节作用途径是体液运输,反应速度较缓慢,作用范围较广泛,作用时间比较长。神经调节与体液调节之间的关系可以概括为以下两个方面:一方面,体内大多数内分泌腺活动都受中枢神经系统的控制;另一方面,内分泌腺所分泌的激素也可以影响神经系统的发育和功能。
【详解】(1)兴奋在神经纤维上是以神经冲动(电信号 / 局部电流)的形式传导的。 神经纤维在静息时膜电位是内负外正,受到刺激后会形成局部电流,从而以电信号的形式快速传导兴奋。
(2)机体对血压的调节不受意识控制,属于非条件反射。 非条件反射是生来就有的、不需要后天学习的反射,比如血压调节、心跳调节这类维持生命的基本生理活动,都属于非条件反射。
(3)交感神经释放肾上腺素作用于心肌细胞使心率加快,这种调节方式是神经 — 体液调节。 交感神经兴奋(神经调节)→ 释放肾上腺素(激素,属于体液调节)→ 作用于心肌细胞,因此是神经和体液共同参与的调节。醛固酮分泌增加可促进肾小管、集合管对 Na⁺的重吸收。 醛固酮的主要作用就是促进肾小管和集合管对 Na⁺的重吸收和 K⁺的排出,Na⁺重吸收增加会使血浆渗透压升高,进而导致血量增加、血压升高。
(4)由题图可知,在血压调节过程中,调节外周血管收缩的信号分子有血管紧张素Ⅱ和神经递质(交感神经兴奋释放的神经递质)。
(5)替米沙坦片是一种血管紧张素Ⅱ受体拮抗剂,使用替米沙坦片后,替米沙坦片与血管紧张素Ⅱ竞争受体,使血管紧张素Ⅱ与受体结合减少,可使血管舒张,醛固酮减少,从而降低血压。
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