内容正文:
第三章 体液调节
第3节 体液调节与神经调节的关系
目标
01
02
03
通过建立体温调节及水盐调节的模型,培养模型与建模的科学思维习惯。
(科学思维)
通过分析总结神经调节与体液调节的关系、下丘脑在生命活动调节中的作用等,形成生命的稳态与平衡观及生命的系统观。(生命观念)
通过了解高温环境下的体温和水盐调节,树立学以致用、关注人类健康的态度。
(社会责任)
学习目标
2
任务一:请根据已有的生活经验,说说在慢跑过程中身体的变化。
汗液分泌增多
心跳加快
脸红(皮肤血管舒张)
呼吸急促
思考:导致呼吸加快的原因是什么?
热......
口渴
神经调节:交感神经兴奋,使呼吸加快。
【相关信息P57】CO2刺激呼吸中枢
激素调节: 肾上腺→肾上腺素
交感神经→
体液运输
呼吸肌→呼吸加快
结论:血液中的 可以调节呼吸运动。
【资料1】临床上给患者输氧时,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。原理是什么?
CO2不是激素,而是代谢产物,这属于什么调节??
血液中CO2含量升高
呼吸中枢
呼吸加深加快
肺通气量增大,加快清除CO2
维持体内
CO2含量的
相对稳定
化 学
感受器
刺激
CO2
(脑干)
应用:动脉血中一定水平的CO2与维持呼吸和呼吸中枢(脑干)兴奋性有关。临床上给患者输入氧气时,往往采用含有5%左右的CO2混合气体,以达到刺激呼吸中枢的目的。但CO2不是激素,而是代谢产物
4
(1)概念:
一、体液调节
(如 ),通过
的方式对生命活动进行调节,称为体液调节。
激素、组织胺、某些气体分子以及一些代谢产物
化学物质
体液传送
① __________是体液调节的主要内容。
②
激素调节
体液因子(体液中起调节作用的化学物质)
变形虫
草履虫
水母
大熊猫
海星
多细胞低等动物
——只有体液调节
人和高等动物
——神经调节+体液调节
人类
单细胞动物
体液调节≠激素调节
任务二:结合慢跑实例,比较神经调节与体液调节的区别及原因探讨?
二、体液调节与神经调节的比较
比较项目 作用途径 反应速度 作用范围 作用时间 信息分子
体液调节 体液运输 较缓慢 较广泛 比较长 激素、CO2等
神经调节 反射弧 迅速 准确、
比较局限 短暂 神经递质
信息分子依靠体液运输。
兴奋通过反射弧直达效应器。
有相应受体都可受调控
由效应器决定
神经递质作用后立即被分解或回收。
激素作用后也会被灭活,但其活性可在体液中保持一段时间。
真题汇编 下列关于人体神经调节和体液调节的叙述,正确的是( )
A.除激素外,CO2也是体液调节因子之一 (2015海南)
B.与神经调节相比,体液调节通常作用缓慢、持续时间短(2018江苏)
C.神经调节的结构基础是反射弧,没有信息传递,不受激素影响(2018天津)
D.与体液调节相比,神经调节需要信息分子与受体的特异性结合
变式:(2019全国卷II·30)1. 小鼠睾丸分泌的激素通过体液发挥调节作用。与神经调节相比,体液调节的特点 (答出4点即可)
通过体液运输、作用时间比较长、反应速度较缓慢、作用范围较广泛
A
三、神经调节和体液调节的协调
(一)实例1:体温调节
寒冷环境:
炎热环境:
散热量多
散热量少
维持水温37°C
产热量多
产热量少
维持一定水温
散热量
产热量
≈
寒冷
炎热
37℃
正常体温
产热
散热
产热 = 散热
1、体温相对稳定(37℃左右)的原因
1.人体的产热和散热(课本58页)
主要的散热器官: .
散热方式: ,
.
主要来源: .
安静状态: 等
运动状态: .
细胞代谢
肝、脑
主要:骨骼肌
皮肤
人体热量
产热
散热
主要辐射、传导、对流
其次呼气、排尿和排便等
和汗液蒸发
毛细血管散热
三、体液调节与神经调节的协调
(一)实例1:体温的调节(恒温动物)
阅读:教材58页第3自然段,完成下列填空。(识记)
C6H1206 + 6H20 + 602 → 12H20 + 6C02 + 大量能量
酶
汗腺
皮肤血管
分泌汗液
蒸发散热
舒张,散热增加
收缩,散热减少
皮肤是人体最主要的散热器官
皮下脂肪
隔热,
减少热量散失
辐射
传导
蒸发
对流
真题汇编 关于人体体温调节的叙述,正确的是( )
A.炎热环境下,皮肤血管收缩,汗腺分泌增多,从而增加散热(2022 山东)B.安静时主要由骨骼肌产热(2017 浙江)
C.有机物的氧化分解是人体产热的重要途径(2015 海南)
D.体温维持在38℃时,该患者的产热量大于散热量(2020 山东)
C
变式 高温持续期,人体产热量_______(在“大于”、“小于”或“等于”中选择)散热量(2018 江苏 )
等于
体温上升期
大于
体温下降期
小于
任务三:阅读58页倒数两自然段,结合图3-9,小组合作构建寒冷(25℃→15℃)条件下体温调节的主要过程的概念模型。
提示:传出神经末梢可以直接支配汗腺、皮肤血管、骨骼肌和肾上腺髓质等活动。
体温回升
下丘脑体温
调节中枢兴奋
通过神经—体液发送信息
皮肤血管收缩、血流量减少,汗腺分泌减少;肌肉和肝等产热增多
当局部体温低于正常体温时
4
体温调节的过程——寒冷环境中
甲状腺分泌甲状腺激素
寒
冷
局部
体温
低于
正常
体温
皮肤冷觉
感受器
体温
调节
中枢
皮肤血管收缩、血流量减少
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
减少散热
大脑皮层
产生冷觉
增添衣物
细胞代谢活动增强
垂体
TRH
TSH
增加产热
体温正常
行为性调节是重要补充
1、寒冷环境中的体温调节,哪些过程属于神经调节,哪些过程属于体液调节呢?它们之间有什么关系呢?
生理性调节——基本方式
主要因为甲状腺激素分泌较多,能提高神经系统的兴奋性。
2、人在寒冷环境中比在炎热环境中更容易集中精力,为什么?
刺激
(下丘脑)
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。
主要在皮肤、黏膜
甲状腺、肾上腺髓质:神经垂体属于反射孤巾的什么结构? 归纳下丘脑在其中的作用。 行为性调节属于神经调节的哪一种方式吗? 神经-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。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?
12
任务四:阅读59页第一自然段,结合图3-9,小组合作构建炎热过程中体温调节的主要过程概念模型。
提示:传出神经末梢可以直接支配汗腺、血管、骨骼肌等活动。
下丘脑体温
调节中枢兴奋
当局部体温高于正常体温时
体温下降
通过神经—体液发送信息
皮肤血管舒张、血流量增多,汗腺分泌增多,散热增加
4
体温调节的过程——炎热环境中
炎热
局部
体温
高于
正常
体温
皮肤温觉
感受器
体温
调节
中枢
(下丘脑)
皮肤血管舒张
血流量增多
汗腺分泌量增多
传入
神经
大脑皮层
产生热觉
减少衣物、使用空调
增加散热
体温正常
传出
神经
行为性调节
生理性调节
思考:炎热环境中,人体有体液调节吗?
炎热环境中,相应激素分泌减少,并非无激素调节。
体温调节方式:
神经-体液调节
刺激
炎热环境中,人体又是如何维持体温稳定呢?注:生理性调节中,炎热时没有减少产热这一途径(行为性调节可以有)
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3.体温调节过程
皮肤冷觉感受器
传入神经
下 丘 脑 的 体 温 调 节 中 枢(分析、综合)
甲状腺激素
甲状腺
垂体
减少散热
增加产热
增加散热
肾上腺素
骨骼肌战栗
毛细血管收缩
汗腺分泌减少
皮肤血管舒张
汗液分泌增多
传入神经
皮肤热觉感受器
TRH
TSH
大脑皮层体温感觉中枢
冷觉
热觉
肝脏产热增加
细胞代谢增强
采取降温措施
采取保暖措施
行为性调节
炎热
寒冷
传 出 神 经
自主神经系统调节
生理性调节
肾上腺等腺体的分泌
体温调节中枢: ;
体温感觉(冷觉和热觉)中枢: ;
体温调节的方式: ;
效应器: ;
参与体温调节的激素: ;
温度感受器分布: 。
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
甲状腺激素、肾上腺素
主要在皮肤、黏膜
三、体液调节与神经调节的协调
快问快答
思考与讨论
如图表示某发烧病人体温测量记录图,BC段持续高烧:
写出以下三段散热量和产热量的关系(>、<、≈)
AB______________ BC_______________ CD_______________
散热量<产热量
散热量≈产热量
散热量>产热量
若产热>散热,则体温______;
若产热<散热,则体温______.
升高
降低
1、当我们生病发高烧时,我们身体的产热量一定大于散热量吗?
发高烧时,人体的产热量不一定大于散热量,除非病人的体温在持续升高(产热>散热),无论在寒冷还是炎热环境下,如果体温保持不变,则产热量=散热量。
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2、在任何情况下,人体都能通过调节产热与散热维持体温的相对稳定吗?
人体调节体温的能力是有限的
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;
人体调节体温的能力有限
长津湖:冰雕连
热射病
【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
【P59旁栏思考题】体温升高,对人体只有害而无益吗?
发热的影响:一定限度的发热是人体抵抗疾病的生理性防御反应(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),所以发热可以代表人体有良好的反应能力,这属于有利的一面。
但体温过高或长时间发热,会使病人的生理功能紊乱,这属于不利的一面。
一、概念检测
1. 神经调节和体液调节对于机体稳态的维持具有重要作用。判断下列相关表述是否正确。
(1)在寒冷的环境中,人体产热大于散热, 使体温得以稳定。 ( )
(2)神经调节和体液调节是两个独立的调节系统。( )
(3)人体中的体液调节以激素调节为主。( )
×
×
√
课后练习
(4)当恐惧因素消除后,心率一般不会立马恢复至安静水平,原因是体液调节反应较缓慢。( )
提示:体液调节一旦起动,作用时间长,因此恐惧消除后,心率一般不会立即恢复至安静水平。
×
二、拓展应用
1. 有人说“春捂秋冻”有益健康;也有人讲“知冷知热”不会生病。哪一种说法更有道理呢?
均有一定道理。"春捂秋冻"大意是春季适当缓减衣物,秋季适当缓增衣物,使机体逐步适应环境温度的变化,提高机体的调节能力,利于身体健康。
"知冷知热"不会生病,因为人体调节体温的能力是有限的,应该注意环境的冷暖变化,及时增减衣物,可预防生病。
1.写出示意图中字母表示的结构名称:
A_________ B________ C_________ D________
2.从温度感受器开始到C分泌激素的调节方式为 , 从温度感受器开始到C分泌激素引起细胞代谢水平发生改变的调节方式为 ,
从A到D调节机制为_________
3.寒冷时,C释放 ,D释放 ,两者在增加产热方面具有______作用;
下丘脑
骨骼肌
肾上腺
甲状腺
神经-体液调节
神经调节
分级调节
肾上腺素
甲状腺激素
协同
能 力 提 升
思考:慢跑过程中为什么会产生口渴的感觉?
汗液分泌增多
心跳加快
脸红(皮肤血管舒张)
呼吸急促
热(局部温度上升)......
口渴
由于身体中的水分通过汗液蒸发而流失,容易有口渴、口干、舌燥等表现。
排出(主要)
排汗
肺呼气排出
排便
实例2: 水和无机盐平衡的调节(渗透压调节)
任务一:分析表3-2,结合教材59页最后一自然段,归纳水的来源和去向。
(主要)
中的水
产生的水
摄
入
量
≈
排
出
量
饮水
食物
代谢
肾脏
皮肤
大肠
人体内水平衡是通过调节________和 ,使机体保持水平衡。
摄入量
排出量
主要途径
尿液的形成示意图
温故知新:抗利尿激素的作用 。
促进肾小管、集合管对水的重吸收
肾小球
肾小管
集合管
肾单位
血 液
肾小球的滤过作用
原 尿
99%的水、全部葡萄糖、部分无机盐等被重吸收。
终 尿
(1.5升/天)
(150升/天)
肾小管、集合管
重吸收作用。
尿液
与血液比:无血浆蛋白、血细胞
与原尿比:无葡萄糖
温故知新:抗利尿激素由 分泌、经由 释放。
下丘脑
垂体
下丘脑神经分泌细胞
抗利尿激素
水通道蛋白
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。
任务二:①慢跑过程中水分通过汗液蒸发而流失,导致尿量减少,你的身体如何调节这个过程呢?
提示:
1、体内失水过多会引起人体内环境哪一理化性质发生改变?
2、调节水盐平衡的中枢位于哪里?
3、尿量减少主要通过哪种激素如何来调节?
该激素是由哪种内分泌器官合成、分泌的?
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
渗透压感受器
下丘脑
抗利尿激素
分泌
垂体
释放
肾小管、集
合管重吸收水
尿量
减少
(+)
刺激
②写出跑操后感到口渴并及时喝水的反射过程。
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
(-)
1.调节方式:
2.调节机制:
3.渗透压感受器在:
4.水盐平衡调节中枢在:
5.水盐平衡感觉中枢在:
神经—体液调节
负反馈调节
下丘脑
大脑皮层
下丘脑
增加
减少
减弱
升高
(-)
(-)
细胞外液渗透压 .
尿量 .
肾小管、集合管
重吸收水分 .
抗利尿激素 .
垂体
下丘脑渗透压感受器
细胞外液渗透压 .
饮水过多、盐丢失过多
(-)
(+)
降低
(-)
③如饮水过多时,机体是如何调节水盐平衡的呢?
思考: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。
补充淡盐水
【P61旁栏思考题】
工地农民工,长期在在高温条件下工作,我们应该提醒他们什么?
长期食用过咸的食物对细胞外液渗透压有什么影响?
高盐高血压
任务三:归纳人体内Na+的来源和去向。
(主要)
摄入量
≈
排出量
(主要)
食盐
肾脏
血浆渗透压90%以上来源于Na+和Cl-。
血钠浓度受 激素的调节。
醛固酮
Na+可以维持神经系统兴奋性。
产生、分泌部位:
靶器官:
作用:
化学本质:
【醛固酮】
肾上腺皮质
肾脏(肾小管、集合管)
促进肾小管和集合管对Na+的重吸收,对K+的排出
类固醇
模型完善:尿与汗的排出带走部分无机盐,如钠。当细胞外液Na+含量过低,机体会有什么反应?请构建调节过程概念模型。
血钠含量降低
肾上腺皮质
醛固酮
肾小管和集合管重吸收钠
(+)
分泌(+)
(+)
【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?
这种说法是不对的。
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。
33
【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,影响细胞内外渗透压的平衡。
34
归纳1:阅读教材62页,结合体温和水盐平衡调节的方式,总结体液调节与
神经调节的关系。
(大书P245)3.(2021年全国甲卷)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
归纳.下丘脑在生命活动调节中的作用
B
1)________:
下丘脑内有___________感受器
2)________:
在渗透压升高时分泌_______________,在外界环境
温度低时分泌________________________。
3)________:
_______________、_________________、_________________。
4)________:
可将渗透压感受器产生的兴奋传至大脑皮层,使之产生渴觉。
感受
分泌
调节
传导
渗透压
抗利尿激素
促甲状腺激素释放激素
体温调节中枢
血糖调节中枢
水盐平衡调节中枢
归纳.下丘脑在生命活动调节中的作用
一、概念检测
2.人体在剧烈运动、大量出汗后,因口渴而大量饮水。关于此间发生的内环境变化及调节过 程,下列推断正确的是 ( )
A. 饮水后血浆渗透压下降、渗透压感受器 抑制、抗利尿激素增加
B. 出汗时体温增高、冷觉感受器抑制、促甲状腺激素释放激素减少
C. 口渴时血浆渗透压增高、抗利尿激素含量增加、皮层渴觉中枢兴奋
D. 出汗后体温下降、热觉感受器兴奋、促甲状腺激素释放激素增加
课本P62 练习与应用
C
3.洞游鱼类在从海水环境中移动到淡水中时 (如俗称大麻哈鱼的维类产卵洞游)面临什么样的 水盐平衡问题?清査找资料,看看它们是如何解决这一问题的。
洄游鱼类从海水环境中移动到淡水中时面临的最重要的问题就是环境中的盐浓度发生剧烈变化,这会导致鱼的内、外环境的渗透压发生变化。洄游鱼类通过各种系统的配合,调节水和盐的摄入或排出,实现水盐平衡。
例如,大麻哈鱼等溯河鱼类从海水进入淡水后,它们会减少或停止饮水,减少离子的吸收和排出; 通过分泌激素使肾小球滤过率增大,并减少肾小管对水的吸收,加强吸盐能力; 肾上腺素等激素的分泌也明显增加,经鳃排出的Na+和Cl-减少,并利用离子主动转运系统,从低渗环境中吸收Na+和Cl-,从而维持体内较高的渗透压。
练习与应用
复习与提高P64
一、选择题
1.对于高热不退的病人,可以采用一些辅助措施来降低体温。下列措施不恰当的是 ( )
A. 适当撤减衣服 B. 加盖棉被,增加排汗量
C. 用酒精棉球擦拭四肢等部位 D. 在额头上敷用冷水浸泡过的毛巾
2.下图表示某雄性哺乳动物雄激素(睾酮)产生的调节过程,a〜e表示有关生理活动过程。下列相关叙述,不正确的是 ( )
A. 睾酮由睾丸产生,与下丘脑和垂体无关 B. 图中各激素只作用于有相关受体的细胞
C. a、b、c过程体现了睾酮分泌的分级调节 D. d和e过程体现了激素分泌的负反馈调节
B
A
复习与提高
3. X和Y是两种激素。X刺激Y的分泌,Y能够抑制分泌X的细胞的分泌活性。如果Y的水平下降,那么接下来立即发生的是 ( )
A.X的分泌减少 B.X的分泌增多
C.Y的分泌停止 D.X的分泌停止
4. 大面积烧伤的病人由于严重脱水,血钾含量升高,细胞外液渗透压升高,此时血液中( )
A.抗利尿激素浓度增加,醛固酮浓度降低
B.抗利尿激素浓度降低,醛固酮浓度增加
C.抗利尿激素浓度增加,醛固酮浓度增加
D.抗利尿激素浓度降低,醛固酮浓度降低
B
C
复习与提高
一、非选择题
1.当你突然遇到一只大狗或一条蛇时,会感到毛骨悚然,甚至打寒颤、出冷汗。在上述过程中,自主神经系统中起主要作用的是 ,它使你的呼吸变得 ,心脏跳动 ,支气管 。同时,你消化系统的各项功能将 ,肝细胞中
转化为葡萄糖加剧。因为皮肤毛细血管 ,所以你吓得脸色苍白;打寒颤使产热 ,同时汗腺分泌 ,为散热做准备。这一幕的细节储存进了
里的某个区域,成为经验的一部分。
交感神经
加快
加快
扩张
下降
肝糖原
收缩
增加
加强
大脑皮层
2.红色曲线为糖尿病患者的血糖浓度变化曲线。曲线反映饭后血糖浓度迅速大幅上升,大大超出了正常范围,几小时后血糖浓度仍在高位。曲线表明人体血糖调节能力不足。
3.(1)甲发生病变部位可能是下丘脑,TRH是下丘脑分泌的,当注射适量的TRH后,垂体分泌的TSH水平恢复至接近正常,表明垂体是正常的。乙发生病变的部位可能是垂体,因为适量注射TRH后,垂体分泌的TSH水平并未明显恢复。
(2)①选取生长发育正常的小鼠分为甲、乙两组,分别测定它们的基础TRH分泌量。②甲组小鼠,摘除垂体,适量注射甲状腺素,测定TRH分泌量。乙组,摘除甲状腺,适量注射TSH,测定TRH分泌量。③结果分析,如果仅是甲组TRH分泌量明显减少,表明甲状腺激素对下丘脑分泌TRH具有负反馈调节作用。如果仅是乙组TRH分泌量明显减少,则表明垂体分泌的TSH对下丘脑分泌TRH具有负反馈作用。如果甲、乙组TRH分泌量均明显减少,则表明TSH和甲状腺激素对TRH的分泌均具有负反馈调节作用。
Lavf55.33.100
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