内容正文:
3.2 激素调节的过程
第一课时 血糖平衡的调节
第三章 体液调节
讨论1:如果仅靠血液中的葡萄糖,运动员能跑多长时间?
讨论2:长跑过程中大量消耗葡萄糖,会导致血糖含量下降吗?为什么?
可能会略有下降,但不会持续下降,应该在正常范围内波动。
5×6.1=30.5mmol
=0.0305mol
×180=5.49g
÷5=1.098min
5×3.9=19.5mmol=0.0195mol×180=3.51g÷5=0.702min
(1min左右)
马拉松长跑是赛程超过40km,历时2h以上的极限运动,运动员每小时至少消耗300g糖类。血糖可以补充肌肉因运动而消耗的糖类,正常人的血糖含量是3.9~6.1mmol/L,全身的血量大约为5L。
问题探讨
无论是在运动还是安静的状态下,人体的血糖浓度总是维持在一定的水平,血糖的调节主要依靠激素的作用。
血液中的糖称为血糖,主要是葡萄糖。 血糖是如何维持平衡的?
2
食物中的糖类
血糖
3.9~6.1mmol/L
消化、吸收
1.下图为一健康人从早餐开始到12时血糖(血液中的糖,主要是葡萄糖)浓度变化情况:
问题1:9点前血糖浓度上升的原因是?
任务一:分析血糖的来源和去向
问题2:9点后,导致血糖浓度下降的原因有哪些?
任务一:分析血糖的来源和去向
食物中的糖类
血糖
3.9~6.1mmol/L
消化、吸收
CO2+H2O+能量
肝糖原、肌糖原
甘油三酯、某些氨基酸
氧化分解
合成
转化
1.下图为一健康人从早餐开始到12时血糖(血液中的糖,主要是葡萄糖)
浓度变化情况:
资料1:肝脏是营养物质代谢的主要器官:据测定人在饭后,从肝门静脉流入肝脏的血液中葡萄糖含量为140mg/dL,从肝门静脉流出肝的血液中葡萄糖含量约为110mg/dL.
问题3:11点后血糖浓度通过什么途径上升?
食物中的糖类
血糖
3.9~6.1mmol/L
消化、吸收
CO2+H2O+能量
肝糖原、肌糖原
甘油三酯、某些氨基酸
氧化分解
合成
转化
资料2:糖原分解时不能直接产生葡萄糖,而是葡萄糖-6-磷酸,葡萄糖-6-磷酸通过葡萄糖-6-磷酸酶才能转变为葡萄糖,进而释放进血液。而肌纤维中缺乏此酶。
资料3:东北虎的食物中蛋白质和脂肪的含量很高,糖类比较少,但东北虎体内的葡萄糖浓度(4.8-6.9mmol/L)与人体相当。
肝糖原
脂肪等非糖物质
分解
转化
任务一:分析血糖的来源和去向
问题3:11点后血糖浓度通过什么途径上升?
食物中的糖类
肝糖原
脂肪等非糖物质
血糖
3.9~6.1mmol/L
消化、吸收
分解
转化
CO2+H2O+能量
肝糖原、肌糖原
甘油三酯、
某些氨基酸(非必需氨基酸)
氧化分解
合成
转化
主要来源
空腹时重要来源
血糖的来源和去向
机体如何调节血糖平衡?
资料4:对禁食24小时的小鼠(25g左右)腹腔注射2单位的胰岛素后小鼠会出现低血糖并发展为休克。
上述小鼠出现低血糖症状时,立刻注射适量50%的葡萄糖溶液,可以观察到其症状得到缓解。
资料5:严重的低血糖会造成立即机体损伤以及暂时或持久的神经系统的损害,甚至可引起脑水肿和死亡。对血糖低于2.8mmoL/L的患者可以口服葡萄糖进行治疗,也可以皮下注射胰高血糖素进行治疗。
任务二:构建血糖调节的概念模型
结论:
胰岛素具有降血糖的作用。
结论:
胰高血糖素具有升血糖的作用。
任务二:构建血糖调节的概念模型
▲血糖调节过程
主要激素调节
食物中的糖类
肝糖原
脂肪等非糖物质
血糖
3.9~6.1mmol/L
消化、吸收
分解
转化
CO2+H2O+能量
肝糖原、肌糖原
甘油三酯、
某些氨基酸(非必需氨基酸)
氧化分解
合成
转化
血糖升高
胰岛B细胞
分泌
胰岛素
促三去
抑两来
血糖降低
胰岛A细胞
分泌
胰高血糖素
(主要作用于肝)
促两来
除了胰高血糖素,肾上腺糖皮质激素、肾上腺素、甲状腺激素等都可通过调节有机物的代谢或影响胰岛素的分泌和作用,直接或间接的提高血糖浓度。
胰岛素是唯一能够降低血糖浓度的激素
血糖水平升高
胰岛素
分泌增加
血糖水平降低
胰高血糖素分泌增加
反馈调节
在一个系统中,__________________反过来又_______________________
这种调节方式叫做反馈调节。
系统本身工作的效果
作为信息调节该系统的工作
任务三:分析血糖调节的调节机制
输入信号
系统
输出信号
反馈
负反馈:
使输入起到与输出相反的作用,系统趋于稳定。
如:体温调节、血糖调节、生态系统的恢复。
正反馈:
使输入起到与输出相似的作用,系统偏差不断增大,使系统震荡,可以起到放大控制的效果。
如:排尿、排便、血液凝固、胎儿分娩、水华的增多等。
反馈调节是生命系统中非常普遍的调节机制,对于机体维持稳态具有重要意义。
10
传入
神经
脊髓
传出神经
膀胱壁
逼尿肌
尿液
体外
排出
尿道上的感受器
刺激
膀胱壁的
感受器
刺激
尿液
传入神经
排尿反射
(1)正反馈:加强并偏离静息水平,如血液凝固、排尿排便、胎儿分娩等。
反馈调节的类型
血糖平衡的调节
原方向
发生偏离
偏离原来方向
正反馈调节
(2)负反馈:偏离后纠正回归到静息水平,有利于稳态,在生物体中更常见,如体温调节、血糖调节。
反馈调节的类型
血糖平衡的调节
这里都是激素调节,还有别的调节方式吗?
血糖的平衡还受到神经系统的调节。例如,当血糖含量降低时,下丘脑的某个区域兴奋,通过 使胰岛A细胞分泌胰高血糖素,使得血糖含量上升。另外,神经系统还通过控制甲状腺和肾上腺的分泌活动来调节血糖含量。
交感神经
发生偏离
回到原来方向
原方向
负反馈调节
(2)调节方式:
直接
+
下丘脑
直接
+
胰岛B细胞
某一区域
另一区域
血糖低
胰岛
A细胞
胰高血糖素
+
+
+
分泌
促进
血糖氧化分解
合成肝、肌糖原
血糖转变为甘油三酯
抑制
肝糖原的分解
非糖物质转化
促进
胰岛素
非糖物质转化
肝糖原分解
血糖升高
趋于正常
去
路
来
源
传入神经
交感神经
肾上腺(髓质)
肾上腺素
副交感神经
传入神经
血糖高
血糖降低
趋于正常
神经-体液调节(主要是激素调节)
(1)血糖调节中枢:
下丘脑
(3)血糖调节过程中出现的信息分子有 。
神经递质、激素、葡萄糖
激素间的相互作用
1.协同作用
2.拮抗作用
(1)生长发育
(2)血糖调节
(3)体温调节
血糖调节
甲状腺激素,生长激素
肾上腺素,胰高血糖素
肾上腺素,甲状腺激素
胰岛素,胰高血糖素
不同激素对同一生理效应都发挥作用,从而达到增强效应的结果。
不同激素对某一生理效应发挥相反的作用。
14
糖尿病
血糖
(3.9~6.1mmol/L)
食物中的糖类
☆肝糖原☆
脂肪等非糖物质
消化、吸收
分解
转化
CO2+H2O+能量
氧化分解
合成
肝糖原、肌糖原
甘油三酯
转化
来源
去向
肾小管、集合管
重吸收作用
肾小球
滤过作用
一般高于8.9~10 mmol/L时
尿糖
原尿
与社会的联系 P52
糖尿的原因有哪些?尿糖一定是糖尿病吗?
16
胰岛素分泌不足或组织细胞对胰岛素敏感性降低
血糖进入组织细胞氧化分解受阻
血糖升高
细胞能量
供应不足
饥饿、多食
体内脂肪、蛋白质分解加强
体重减轻
血浆渗透压升高,
脑内产生渴觉
多尿
多饮
原尿中葡萄糖浓度升高,渗透压增大,肾小管和
集合管对水的重吸收减少
任务四:了解糖尿病,分析其病因及症状
糖尿:血糖过高导致原尿中葡萄糖浓度过高,当超过了肾小管的重吸收能力,部分葡萄糖不能被重吸收,出现在尿液中
糖尿病的症状
多饮、多食、多尿
体重减少 三多一少
17
问题:据图分析,1型糖尿病(症状三多一少)和2型糖尿病的原因分别是什么?
胰岛素受体
胰岛素
葡萄糖
1型
胰岛素受体
胰岛素
葡萄糖
2型
1型糖尿病由胰岛功能减退、分泌胰岛素减少(胰岛B细胞被破坏或者免疫损伤)所致,通常在青少年时期发病。
治疗:
任务四:了解糖尿病,分析其病因及症状
胰岛素受体
胰岛素
葡萄糖
正常
2型糖尿病一般是组织细胞对胰岛素的敏感性降低(胰岛素抵抗),可能与靶细胞的细胞膜上胰岛素受体受损/减少有关。与遗传、环境和生活方式等密切相关,确切发病机理尚不清楚。
注射胰岛素来降血糖。
2、如果某人持续出现糖尿,是否就能肯定他患了糖尿病?
不能肯定,因为肾脏功能发生障碍的人,其肾小管不能有效地将葡萄糖吸收到血液,也会出现持续糖尿。
正常人一次食用过多的糖也会出现糖尿。
1、出现糖尿就一定是糖尿病吗?
思 考
小结
血糖调节
反馈调节
正反馈
负反馈
血糖失调
高血糖≠糖尿≠糖尿病
糖尿病
1型糖尿病
2型糖尿病
胰岛素分泌减少。
对胰岛素敏感度下降。
症状:多饮、多食、多尿、体重减少
习题巩固
1.(2023·广东高考)空腹血糖是糖尿病筛查常用检测指标之一,但易受运动和心理状态等因素干扰,影响筛查结果。下列叙述正确的是( )
A.空腹时健康人血糖水平保持恒定
B.空腹时糖尿病患者胰岛细胞不分泌激素
C.运动时血液中的葡萄糖只消耗没有补充
D.紧张时交感神经兴奋使血糖水平升高
D
空腹时健康人的血糖浓度在一定范围内波动,并不是恒定不变的,A错误;
空腹时,若糖尿病患者的血糖浓度较低,其胰岛A细胞能分泌胰高血糖素,B错误;
运动时细胞会消耗大量的葡萄糖,为维持血糖平衡,在胰高血糖素等激素的作用下使肝糖原分解和非糖物质转化来补充血糖,即运动时血液中的葡萄糖有消耗也有补充,C错误;
紧张时,交感神经兴奋,肾上腺素等分泌增多,从而导致血糖水平升高,D正确。
21
2.如图为某健康人的血糖变化情况,此人在13时前仅进食了早餐。
下列叙述正确的是( )
A.a点时,体内胰岛A细胞分泌的胰高血糖素增加
B.b点时,体内胰岛A细胞分泌的胰高血糖素增加
C.c点时,血糖浓度接近基础血糖水平,没有相关激素调节
D.c点时,肝糖原和肌糖原正在水解,补充血糖
B
3.如图为血糖平衡调节过程示意图,
其中甲、乙、丙为腺体或细胞,
A、B、C为激素。
下列相关叙述正确的是( )
A.图中甲为下丘脑,其通过分泌相应的
促激素作用于乙,使乙分泌激素A
B.激素B通过促进肝糖原分解及血糖
进入组织细胞氧化分解以升高血糖浓度
C.激素C和B可协同升高血糖浓度,激素C还可与甲状腺激素协同促进产热
D.激素A和B的作用结果会反过来影响A和B的分泌,此过程为正反馈调节
C
图中甲为下丘脑,其通过有关神经调节乙(胰岛B细胞),使乙分泌激素A(胰岛素),以达到降低血糖的作用,A错误;
激素B(胰高血糖素)通过促进肝糖原分解成葡萄糖进入血液,促进非糖物质转化为葡萄糖以升高血糖浓度,而血糖进入组织细胞氧化分解会使血糖浓度降低,B错误;
激素C(肾上腺素)和B(胰高血糖素)可协同升高血糖浓度,激素C还可与甲状腺激素协同促进产热,C正确;
激素A(胰岛素)和B(胰高血糖素)的作用结果会反过来影响A 和B的分泌,此过程为负反馈调节,D错误。
23
Multimedia Cloud Transcode (cloud.baidu.com)
Content Adaptive Encoding 3.0
$