3.3 体液调节与神经调节的关系课件-2026-2027学年高二上学期生物人教版选择性必修1

体液调节和神经调节的特点有什么区别？ 体温和水盐平衡是如何保持相对稳定的？ 体液调节与神经调节是如何协调的？ 第3章 体液调节 第3节 体液调节与神经调节的关系 选择性必修1 稳态与调节 1 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，当受到极速行驶的体感和视觉刺激后，交感神经活动占优势，一方面直接作用于心脏提高心率，一方面交感神经增加肾上腺素分泌，也能提高心率。 [讨论2]在这个过程中，哪些与神经调节有关？哪些与激素调节有关？ 交感神经直接支配心脏，使心跳加快、加强，属于神经调节；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。 那么，神经调节与激素调节有什么区别与联系呢？ 导 练 问题探讨 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，称为体液调节。 参与调节的化学物质称为体液因子。 体液调节 激素调节 主要内容 通过体液传送 传递方式 激素【主要】、组胺、NO、CO和代谢产物CO2等 体液因子 【问题1】所有生物都有神经调节和体液调节吗？请举例。 一 体液调节与神经调节的比较 1 体液调节 （1）单细胞动物和一些多细胞低等动物只有体液调节。 衣藻 草履虫 水母 海葵 （2）在人和高等动物内，体液调节和神经调节都是机体调节生命活动的重要方式，它们相辅相成，各具优势；一般情况下，神经调节占主导地位。 一 体液调节与神经调节的比较 1 体液调节 脑干 呼吸肌运动加强加快，呼吸加深加快，肺的通气量增大 含5%CO2的混合气体可以刺激呼吸中枢，若CO2过少，会抑制呼吸。 【问题4】结合上面的实例， 列表多角度比较体液调节与神经调节特点的异同。 【问题2】坐过山车时，随着肾上腺素的增加，即使没有体力运动，呼吸也会加快加深，这个过程是如何调节的？ 1 体液调节 【问题3】临床输氧时，常用含5% CO2的混合气体，而不能用纯氧或不含CO2，为什么？ 比较项目 体液调节 神经调节 作用途径 _________ ________ 反应速度 ______ 作用范围 作用时间 _______ 作用对象 _________ 体液运输 反射弧 迅速 比较长 效应器 2 体液调节与神经调节的比较 较缓慢 较广泛 准确，比较局限 短暂 靶细胞、靶器官 【问题5】为什么体液调节比神经调节作用速度慢呢？ 【问题5】体液调节为什么比神经调节作用速度慢呢？ 激素等化学物质通过体液运输，因此反应速度较缓慢。 信号主要以电信号的形式到达效应器，因此反应迅速。 ①体液调节： ②神经调节： 2 体液调节与神经调节的比较 【问题6】为什么体液调节比神经调节作用范围广呢？ ①体液调节： ②神经调节： 只要有相应受体的细胞就受到有关激素的调控，作用范围较广泛。 由反射弧决定，针对效应器，作用范围准确、比较局限。 2 体液调节与神经调节的比较 【问题6】体液调节为什么比神经调节作用范围广呢？ 【问题7】体液调节为什么比神经调节作用时间长呢？ ①体液调节： ②神经调节： 虽然激素与靶细胞结合并产生作用后会被灭活，但血液中各种激素的活性可以保持一段时间，作用时间比较长。 神经递质在兴奋时释放，作用后立即被降解或回收，作用时间较短暂。 那么，神经调节与激素调节如何协调配合呢？ 二 实例1：体温的调节 无论是酷暑还是严寒，无论是静止还是运动，人的体温总能保持相对恒定，这种恒定是人体产热和散热过程保持动态平衡的结果。 二 体液调节与神经调节的协调 人体都有哪些产热和散热途径呢？ 问题： ①体温恒定的意义是： 。 保持细胞活性和酶活性 ②体温恒定的实质（原因）： 。 产热与散热保持动态平衡 （1）产热来源：细胞中有机物的氧化放能 酶 6CO2+12H2O+能量（2870KJ） C6H12O6+6H2O+6O2 C6H12O6 酶 2C3H6O3+少量能量（196.65KJ） ①安静时主要产热器官： 。 ②运动时主要产热器官： 。 肝、脑等器官 骨骼肌 1 人体产热和散热途径 代谢产热是机体热量的主要来源。例如： 必要时，机体可以通过甲状腺激素等调动脂肪分解释放大量热量。 （2）产热器官 如何散热呢？ 寒冷 炎热 血管_____，皮肤血流量_____，皮肤表面温度_____，散热量______ 收缩 减少 下降 减少 血管____，皮肤血流量_____，皮肤温度_____，汗液蒸发，散热量____ 舒张 增加 上升 增加 （3）散热器官 皮肤是人体最主要的散热器官。 皮肤上分布着大量汗腺，皮下还有丰富的毛细血管，机体主要通过调节汗腺分泌和毛细血管血流量来调节皮肤的散热强度。 此外，立毛肌收缩可以使汗毛立起，减少空气对流散热。 皮肤如何散热呢？ 皮肤散热方式 辐射 传导 对流 蒸发 以红外线辐射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 此外，呼气、排尿、排便等过程亦可带走少量热量； （4）散热方式 体温调节就是通过调节上述器官的产热和散热实现的 机体哪些结构参与调节产热与散热呢？ [问题1]在寒冷环境下，机体调整产热和散热基本方向是什么？ 增加产热，减少散热。 表皮 真皮 皮下 压力 感受器 神经 末梢 皮肤中的感受器 体温调节中枢：___________ 体温感觉中枢：___________ 温度感受器： _____________________________ 温度感受器分布： _____________________________ 效应器： ________________________________________ 下丘脑 大脑皮层 冷觉感受器和热觉感受器 皮肤、黏膜、内脏器官 汗腺、骨骼肌、肾上腺髓质、血管、立毛肌 温度感受器 （冷觉感受器和热觉感受器） 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，感受器的兴奋程度在特定温度范围内随温度改变而改变。 2 相关神经结构 机体在不同环境下如何准确调节产热散热平衡呢？ （1）寒冷环境： 增加产热，减少散热。如何实现？ 寒冷刺激 皮肤冷觉感受器 下丘脑-体温调节中枢 传入神经 TRH 垂 体 TSH 甲状腺 甲状腺激素 反馈 反馈 传出神经 骨骼肌战栗 皮肤血管收缩 立毛肌收缩 汗腺分泌减少 肾上腺素增加 大脑皮层 产生冷觉 加衣物 增加产热 减少散热 生理性调节 行为性调节 3 体温调节的过程 在炎热环境下怎么办呢？ 炎热刺激 下丘脑-体温调节中枢 皮肤热觉感受器 皮肤血管舒张 血流量增多 传入神经 增加散热 自主神经系统的调节 肾上腺等 腺体的分泌 大脑皮层 产生热觉 减少衣物，使用空调 (2）炎热环境 调节方向：增加散热 生理性调节 行为性调节 汗腺分泌增多 肾上腺素增加 寒冷 皮肤冷觉感受器 传入神经 传入神经 皮肤热觉感受器 炎热 下 丘 脑 的 体 温 调 节 中 枢（分析、综合） 传 出 神 经 甲状腺激素 甲状腺 垂体 传 出 神 经 减少散热 增加产热 增加散热 肾上腺素释放 骨骼肌战栗 立毛肌收缩 皮肤血管收缩 汗腺分泌减少 皮肤血管舒张 汗液分泌增多 TRH TSH 导 练 归纳概括 [问题2]为什么寒冷和炎热环境下肾上腺素都会增加？ 肾上腺素的作用是增强应激能力，寒冷下侧重增加产热， 炎热下侧重保障机体应激状态下的能量供应、躲避高温等生存能力。 [问题3]为什么炎热环境下只增加散热不减少产热？ 寒冷条件下增加产热是指在基础代谢水平上通过增强细胞代谢和骨骼肌战栗等增加产热量。但在炎热环境下，机体仍要维持基础代谢，不能减少这部分产热，只能侧重增加散热。 [问题4]体温调节过程体现哪些调节方式？ 通过神经影响激素的分泌，再由激素对机体产热散热功能实施调节的过程，体现了神经-体液调节。 同时，激素的分泌过程和产热散热的调节过程体现负反馈调节。 导 练 问题探讨 [问题5]发烧时患者机体的产热量和散热量相等吗？ 体温上升阶段，产热量＞散热量，体温维持高热阶段，产热量＝散热量，体温下降阶段，散热量＞产热量。 [问题6]某人在炎热环境下的散热量和在寒冷环境下的散热量，哪个大？ 由热力学定律可知，温差越大，热传递越强。炎热环境下虽然要增强散热，但是热传递慢；寒冷环境虽然要减少散热，但是热传递快。因此，寒冷环境下散热量更大。 [问题7]长时间处于较低温或较高温环境中，可能导致什么问题？ 体温调节能力是有限的。环境温度过低，可能导致失温症，环境温度过高，可能导致热射病。 导 练 问题探讨 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D调节方式为___________________；从温度感受开始到B调节方式为_________；从A到D调节方式为_________。 3.D能参与体温调节，原因为：_______________________________________ ________________________________________________________。 下丘脑 骨骼肌 肾上腺髓质 甲状腺 神经-体液调节 神经调节 体液调节 甲状腺能分泌甲状腺激素，甲状腺激素几乎作用于体内所有细胞，提高细胞代谢速率，使机体产生更多热量 课堂练习 4.寒冷时，C和D的角色有什么不同？_________________________________________________________ 5.寒冷时，皮肤血管____，使皮肤的___________，来减少散热量； 同时，汗腺的分泌量_____，__________也随之减少。 C属于神经调节的效应器，D是分级调节的靶腺体 收缩 血流量减少 减少 蒸发散热 课堂练习 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。 幼儿体温调节能力尚不完善，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。 由于皮肤血管持久性收缩，导致局部缺血、细胞代谢失常，就可能引起局部水肿或细胞坏死，产生冻疮。 2. 为什么冬天会长冻疮？ 3.为什么感染后会发烧？ 下丘脑体温调节中枢存在体温调定点，体温调节就是使体温趋向于调定点温度。病原体常携带可导致发热的物质，称为热原。热原会上调体温调定点温度，从而使机体将体温升高。 导 练 问题探讨 4.体温升高或降低，对人体只有害而无益吗？ ①一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。在很多急性病中，发热可以代表人体有良好的反应能力，这属于体温升高有利的一面。 但同时，体温过高或长时间发热，会使病人的生理功能紊乱，如引起神经系统的功能障碍，使病人出现烦躁、幻觉甚至抽搐等，这就是体温升高有害的一面了。 ②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。 导 练 问题探讨 5. 将小鼠和蟾蜍从25℃的室温下移至4℃的环境中,两者的耗氧量、酶活性和皮肤血流量发生的变化分别是: 小鼠: 耗氧量 , 酶活性 , 血流量 ; 蟾蜍: 耗氧量 , 酶活性 , 血流量 。 增加 不变 减少 减少 降低 减少 注意：只有恒温动物才有体温调节机制，变温动物的体温随外界环境温度的改变而改变。 恒温动物 变温动物 导 练 问题探讨 1. 寒冷刺激冷觉感受器，兴奋传导至下丘脑产生冷觉并促进机体产热。 2.人从炎热环境进入寒冷环境中，散热量减少，产热量增加。　 3.炎热环境中，机体可通过减少产热甚至不产热来防止体温升高。 4.人通过生理性调节和行为性调节来维持体温的相对恒定，其中生理性调节是基本调节方式。 5.寒冷刺激使血液中肾上腺素含量升高促进产热，属于体液调节。 6. 甲状腺激素作用于脂肪细胞，增加脂肪分解产热，属于体液调节。 7. 寒冷环境比炎热环境神经系统兴奋性更高。 × √ × × × √ √ 课堂练习 人体每天都要通过饮食摄取一定量的水和各种无机盐，同时也要排出一定量的水和无机盐。一般情况，人体摄入和排出的水和无机盐是保持平衡的。 摄入的水量/mL 排出的水量/mL 来自饮水 1200 来自食物 1000 来自代谢 300 共计 2500 由肾排出（尿液） 1500 由皮肤排出（汗液） 500 由肺排出（呼吸） 400 由大肠排出（粪便） 100 共计 2500 实例2：水和无机盐平衡的调节 二 体液调节与神经调节的协调 ≈ 水的来源 水的去路 实例2：水和无机盐平衡的调节 二 体液调节与神经调节的协调 无机盐对维持生命活动的正常进行有重要作用，人体中无机盐同样保持摄入与排出平衡。以Na+为例，细胞外液渗透压主要由Na+的浓度维持。因此，机体对水和无机盐的调节基于细胞外液Na+的浓度，目的是保持细胞外液渗透压稳定。 水平衡和盐平衡的调节过程密切相关，称为渗透压调节，主要通过肾脏完成。 机体哪些结构参与水平衡调节呢？ 人体的水平衡和盐平衡都通过调节________和________来实现。 摄入量 排出量 水平衡调节中枢:_____________ 渴觉中枢:_____________ 渗透压感受器分布:________ 相关激素:________________ 该激素的作用结果:___________ 下丘脑 大脑皮层 下丘脑 抗利尿激素(ADH) 尿量减少 1 水平衡调节相关结构和物质 【知识回顾】 那么，尿液如何生成？ 血 液 ？ 原 尿 大部分水、 全部葡萄糖 部分无机盐 尿液 （180升/天） （1.5升/天） （含有水、无机盐、尿素） （含有水、无机盐、葡萄糖、尿素） 【知识回顾】尿液的形成过程 肾小球 肾小囊 肾小管 入球小动脉 出球小动脉 ① ② 原尿 ①肾小球滤过 ②肾小管的重吸收 1 水平衡调节相关结构和物质 肾小球的滤过作用 ？ 肾小管、集合管 重吸收作用 抗利尿激素在这过程中起到什么作用呢？ 抗利尿激素由 合成，储存在 中，由 释放入血液。 下丘脑 垂体 抗利尿激素作用： ； 促进肾小管和集合管对水分的重吸收 2 抗利尿激素 垂体 原尿 当细胞外液渗透压过高时该过程如何调节呢？ 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 重吸收水分 细胞外液渗透压下降 细胞外液渗透压下降 (-) (+) 刺激 (-) 释放 尿量减少 3 水平衡调节过程 若渗透压过低，则如何？ ？ 饮水不足、失水过多或吃的食物过咸 肾小管、集合管重吸收水____ [问题]水平衡调节过程体现了哪些调节方式？ 减少 细胞外液渗透压下降 下丘脑渗透压感受器 刺激 垂体 抗利尿激素 细胞外液渗透压升高 （-） 释放____ 减少 尿量_____ 增加 3 水平衡调节过程 下丘脑感受器感知渗透压变化，调节ADH分泌，调节机体水平衡，体现神经-体液调节 重吸收导致细胞外液渗透压的改变，作用于下丘脑，精细调节ADH的释放量，体现负反馈调节。 ？ 饮水过多，盐分丢失过多时 [问题1]渗透压升高到产生渴感，是否属于反射？到产生饮水行为呢？ 产生渴感属于感觉的产生，不属于反射； 由渗透压升高引发饮水行为，属于条件反射。 [问题2]水平衡调节过程体现了下丘脑的哪些功能？ 感知：渗透压感受器感受内环境中渗透压的改变。 传导：下丘脑可将渗透压感受器产生的兴奋传导至大脑皮层。 分泌：在水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）。 调节中枢：下丘脑中有体温、血糖、水平衡调节中枢等。 那么，无机盐平衡又如何调节呢？ 导 练 问题探讨 人体内的Na+ （血钠） 主要是食盐 肾脏 皮肤 尿液(主要途径) 汗液 大肠 粪便 ①来源：主要来源是 ，几乎全部由小肠吸收。 ②去向：主要经 排出，排出量几乎 摄入量。 食盐 肾脏 等于 实例2：盐平衡的调节 1 无机盐（以Na+为例）的来源和去向 大量丢失水分使细胞外液量减少以及血钠降低/血钾升高 肾上腺皮质 (+) 醛固酮 肾小管和集合管对Na+的重吸收/K+排出 (+) 维持血钠含量平衡 血钠 升高 (-) (-) 合成部位:______________ 靶器官:________________________ 作用:_______________________________ 肾上腺皮质 肾小管和集合管 促进肾小管和集合管对Na+、水的重吸收， 同时促进K+的排出。 【保水保钠排钾】 2 醛固酮（盐皮质激素类） 注：+/-表示作用增强/减弱 [思考]醛固酮调节盐平衡的过程中存在负反馈调节吗？ 肾上腺皮质不断感知血钠血钾的含量，调节醛固酮的分泌，体现了负反馈调节 [注意]肾上腺皮质可以直接感知钠钾离子浓度，但不属于神经中枢。 血钠会影响渗透压，因此也会影响ADH分泌。 细胞外液量减少 血钠降低 细胞外液渗透压下降 肾上腺皮质 醛固酮 (+) 重吸收水 重吸收钠 尿量减少 由以上内容可知，水和无机盐的平衡，是在___________和_________的共同作用下，通过调节_____和_________实现的； 神经调节 体液调节 尿量 尿的成分 导 练 归纳概括 【例】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 C 课堂练习 水和无机盐的平衡，对于________________起着非常重要的作用，是人体各种生命活动__________的____________。 维持人体的稳态 正常进行 必要条件 例如： ①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_______________（主要是______）。细胞外液渗透压就会_____，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___________； 水和无机盐 钠盐 下降 生理盐水 3 水和无机盐平衡调节的意义 ②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。 1. 为了防止摄入过多水影响水平衡，应感到口渴后再喝水。 当人意识到渴了，说明机体细胞渗透压已经升高； 渗透压升高会引起一系列问题，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。 × 2. 为了防止摄入过多盐，应饮食清淡，做菜放盐量要极少。 × 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。 判断下列说法正误，并给出理由 根据以上实例，神经调节与体液调节间有什么联系呢？ 课堂练习 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，体液调节可以看作是 的一个环节。 神经调节 内分泌腺分泌的激素可以影响神经系统的发育和功能，两者常常同时调节生命活动。 幼年时缺乏甲状腺激素 影响 神经系统的发育 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 4 体液调节与神经调节的联系 [问题1]神经调节会受到体液调节的影响吗？ [问题2]体液调节会受到神经调节的影响吗？ [问题3]为什么大多数情况下神经调节占主导地位？ ①神经调节更快更精准；②内分泌腺大多直接或间接受神经系统调节。 举例说明下列模型的调节方式 举例：膝跳反射、缩手反射等 举例：人进食后血糖升高，引起胰岛B细胞分泌胰岛素，使血糖降低。 举例：血糖降低，下丘脑通过有关神经使胰岛A细胞分泌胰高血糖素，使血糖升高 举例：日照长短变化刺激鸟类的神经系统，下丘脑分泌促性腺激素释放激素作用于垂体，垂体分泌促性腺激素作用于性腺，性腺分泌的性激素增加，促使鸟类产卵 课堂练习 激素甲、乙、丙分别可代表什么激素？ 甲状腺激素 皮质醇 性激素 ADH 肾上腺素 胰岛素 胰高血糖素 课堂练习 $