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

第三章 体液调节 第3节 体液调节与神经调节的关系 1 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。 [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，会使心跳加速。 坐过山车 交感神经兴奋 心脏 和肺 肾上腺 心跳呼吸加快 肾上腺素 分泌 神经调节 激素调节 [讨论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？ 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。 人和高等动物无论是对复杂环境的刺激及时作出各种反应，还是维持机体内各种机能间的协调统一，都既需要神经调节又需要体液调节。 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 一、体液调节和神经调节的比较 1、体液调节 体液调节 激素调节（如甲状腺激素等） 其他体液因子的调节 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。 激素调节是体液调节的主要内容 范围： ①单细胞动物和一些多细胞低等动物只有体液调节； 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。 组胺 某些气体分子（NO、CO等） 代谢产物(如CO2) 思考：CO2是如何调节呼吸运动？ 细胞代谢加快，产生较多CO2 血液中的CO2含量升高 呼吸 中枢 呼吸运动加强 维持体内CO2含量的相对稳定 相关感受器 排除较多CO2 刺 激 因此临床上给患者输入O2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； 2.神经调节和体液调节的比较 比较项目 神经调节 体液调节 地位 神经调节占主导作用 体液调节影响神经调节 作用途径 反应速度 及其原因 作用范围 及其原因 作用时间 及其原因 反射弧 体液运输 迅速 信号直达效应器 较缓慢 激素通过体液运输 准确、比较局限 神经元和效应器分布位置固定 较广泛 有相应受体细胞都可受调控 神经递质作用后立即被降解或被回收 作用(持续)时间比较长 激素被靶细胞接受起作用后被灭活；但血液中各激素活性可以保持一段时间 作用(持续)时间短暂 1．判断常考语句，澄清易混易错 （1）体液调节就是激素调节 （ 　　） （2）在紧张恐惧时，人体肾上腺素会在短时间内分泌增加，这一过程属于神经调节 （　 　） （3）肾上腺素随体液运输作用于人体，人表现为呼吸频率加快，心跳加速等，这一过程属于体液调节 （　 　） （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 （　 　） （5）体液调节作用范围较广泛、作用时间较短 （　 　） （6）某些低等动物只有体液调节，没有神经调节 （　 　） 启动后，体液调节作用时间长 体液调节和神经调节的结构基础和作用方式都不一样，但二者并不是各行其道、互不相干的。 它们是如何相互联系并彼此协调的呢？ 实例1：体温的调节 实例2：水和无机盐平衡的调节 二、体液调节和神经调节的协调 人体调节体温的两种类型 生理性调节： 如排汗、血管的舒缩 行为性调节： 如使用空调、增减衣物 ——重要补充 ——基本方式 实例1: 体温调节 二、体液调节和神经调节的协调 实例1: 体温调节 1.体温能保持相对恒定的原因： 人体的产热量和散热量保持动态平衡。 外界温度低时，机体产热多，散热也多； 外界温度高时，机体产热少，散热也少。 猜一猜夏天和冬天的散热量哪个更大？ 产热量 散热量 体温恒定时，产热量＝散热量 若产热多于散热，则体温______； 若产热少于散热，则体温______. 升高 降低 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____________________ 产热量＞散热量 散热量≈产热量 散热量＞产热量 注：发高烧时，病人的体温继续升高时，产热量＞散热量，如果体温保持不变，则产热量＝散热量 2.人体产热和散热的机制 人体热量 产热 散热 主要来源 主要器官 代谢产热 皮肤 安静 运动 主要通过肝、脑等器官的活动提供热量 骨骼肌成为主要的产热器官 方式 辐射 传导 对流 蒸发 如以红外线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 *代谢产热主要通过有机物的氧化分解来完成； 除皮肤可散热外，呼气、排尿、排便等过程亦可； 体温调节是通过产热和散热来实现的，要维持体温恒定，机体是如何感知温度变化呢？ 感知温度的变化的温度感受器 冷觉感受器 热觉感受器 温度感受器分布在皮肤、黏膜及内脏器官中 温度感受器 表皮 真皮 皮下 压力 感受器 神经末梢 图 皮肤中的感受器 人处在寒冷环境中时，散热会加快。机体是如何保持体温恒定呢？ 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 立毛肌 收缩，起鸡皮疙瘩， 增加皮肤保温作用 3.体温调节过程: ①温度感受器 (皮肤、黏膜和内脏中) 冷觉感受器 热觉感受器 外周温度感受器 中枢温度感受器 (中枢神经系统中) 冷敏神经元 热敏神经元 ②体温调节中枢: 下丘脑 ③体温感觉中枢: 大脑皮层 ④体温调节方式: 神经——体液调节 寒冷环境体温调节示意图 甲状腺激素分泌增加 TSH TRH 寒冷刺激 垂 体 甲状腺 下丘脑— — —体温调节中枢 皮肤冷觉感受器 骨骼肌战栗 皮肤血管收缩 汗腺分泌减少 传出 神经 传入神经 增加产热 减少散热 大脑皮层 产生冷觉 增添衣物 肾上腺髓 质 肾上腺素分泌增加 皮肤血流量减少 立毛肌收缩 炎热环境体温调节示意图 炎热刺激 下丘脑体温调节中枢 皮肤热觉感受器 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 减少衣物使用空调等 皮肤血管舒张，血流量增多 汗腺分泌增多 肾上腺髓质分泌肾上腺素、去甲肾上腺素，使心跳加快，心输出量增加；肾上腺皮质分泌糖皮质激素(皮质醇)，提高机体热适应和热耐受能力 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 这类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，称为神经-体液调节。 大脑皮层 产生感觉 行为性调节 由此可见，体温调节是由____________和____________共同实现的。 神经调节 体液调节 调节能力有限 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； 4.人体调节体温的能力是有限的 注意：甲亢患者的体温偏高（如一直维持在39℃），仍维持产热与散热的动态平衡 长时间处于寒冷环境，引起体温降低,导致失温。 长时间处于高温环境，引起体温升高，导致中暑。 冻疮：皮肤血管持久性收缩引起（局部缺血缺氧,代谢失常,就可能引起局部水肿,产生冻疮） 【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，因此需要等他们停止哭闹几分钟后，再给他们量体温。 【旁栏思考题】体温升高或降低，对人体只有害而无益吗？ 体温升高可分为两种情况： 第一种情况是病理条件下的体温升高，叫发热; 第二种情况是由于机体进行剧烈活动，在一定时间内体热产生量超过其散发量，致使体温暂时升高或超过正常最高水平。 发热对机体的影响是多方面的。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。 第二种情况引起的体温升高、经过短时间休息后便可恢复至正常体温水平，不存在有害或有益的问题。 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。 将小鼠和青蛙从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（恒温动物）: 耗氧量 , 酶活性 , 血流量 ; 青蛙（变温动物）: 耗氧量 , 酶活性 , 血流量 。 增加 不变 减少 减少 降低 减少 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。 寒 冷 皮肤冷觉 感受器 皮肤血管 收缩 汗腺分泌 量减少 骨骼肌战栗 肾上腺素分泌增多 传入 神经 传出 神经 增加产热 （主动） 减少 散热 炎热 皮肤热觉 感受器 下丘脑体温调 节中枢 皮肤血管舒张、 皮肤血流量增多 汗液分泌增多 传入 神经 自主神经系统 增加散热 肾上腺等腺体的分泌 TRH 甲状腺 甲状腺激素分泌增多 垂体 TSH 体温调节： 协同作用 下丘脑 大脑皮层 均为非条件反射 小结： 调节方式： 体温调节中枢： 体温感觉中枢/冷觉和热觉 的形成部位： 体温调节中的反射： 甲状腺激素和肾 上腺素表现为: 神经-体液调节 本节小结 人体每天都要从饮食中获取水和各种无机盐，同时又要通过多种途径排出一定的水和无机盐。一般情况，人体摄入和排出的水和无机盐是保持平衡的。 实例2：水和无机盐平衡的调节 1.水的来源和去向 摄 入 量 ≈ 排 出 量 排出(主要) 肺通过呼气排出 排汗 排便 （主要） 中的水 产生的水 饮水 食物 代谢 肾脏 皮肤 大肠 机体能通过调节排尿量，使水的排出量与摄入量相适应，以保持机体的水平衡。 2.尿液的形成过程 ①肾小球过滤 ②肾小管、集合管的重吸收 水、无机盐 氨基酸 葡萄糖 尿素等 血浆 水、无机盐 氨基酸、葡萄糖 蛋白质 尿素等 部分水 部分无机盐 尿素等 原尿 尿液 肾小球过滤 肾小管、集合管的重吸收 【旁栏思考题】一般情况下，同等饮水量的情况下，冬天人的尿较多，夏天人的尿较少，结合本节内容分析，为什么会出现这种情况？ 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。 3.水平衡调节过程中的相关结构和物质 水平衡调节中枢:_____________ 渴觉中枢:_____________ 渗透压感受器分布:________ 相关激素:________________ 该激素特殊之处:由_______合成分泌，由_____释放； 该激素的作用:_________________________________ 该激素的靶器官:_____________ 调节方式：___________ 调节机制：_________ 下丘脑 大脑皮层 下丘脑 抗利尿激素 下丘脑 垂体 促进肾小管和集合管对水分的重吸收，使尿量减少 肾小管，集合管 神经—体液调节 反馈调节 4.水平衡调节的过程 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 垂体 抗利尿激素 肾小管、集合管 重吸收水 尿量减少 大脑皮层 产生渴觉 主动饮水 补充水分 刺激 细胞外液渗透压下降 细胞外液渗透压下降 促进（+） 释放 抑制(-) 抑制(-) 下丘脑渗透压感受器 注：产生渴觉不算反射，到主动饮水才算反射 （1）人体缺水时 （2）人体水分过多时 4.水平衡调节的过程 饮水过多、盐分丢失过多时 细胞外液渗透压下降 刺激 下丘脑渗透压感受器 垂体 释放 抗利尿激素减少 肾小管、集合管重吸收水减少 尿量增加 细 胞 外 液 渗 透 压上升 (-) 通过神经-体液调节， 维持机体水平衡。 4.盐平衡的调节 人体中有多种无机盐，大多以离子形式存在，如Na+、K+、Ca2+、Cl-、HCO3―等。 Na+浓度对于维持细胞外液渗透压有重要作用,机体维持水盐平衡是基于保持细胞外液Na+浓度，即保持细胞外液渗透压不变。 (1)人体内的无机盐的来源和去路： (以Na+为例) 人体内的Na+ 主要是食盐 肾脏 皮肤 尿液(主要途径) 汗液 大肠 粪便 小肠吸收 *人体摄入的食盐几乎全部由小肠吸收 (2)盐平衡调节过程： 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 (+) 醛固酮 (+) 肾小管和集合管对Na+的重吸收 维持血钠含量平衡 血钠含量升高 (-) (-) 相关激素：______ 调节方式：________ 调节机制：________ 激素调节 醛固酮 反馈调节 产生部位：_________ 肾上腺皮质 化学本质：______ 固醇类 靶器官：_____________ 肾小管和集合管 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。 作用:_______________________________ 促进肾小管和集合管对Na+的重吸收 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 水 盐 调 节 调节方式：神经-体液调节 相关结构 参与激素 调节中枢：下丘脑 渴觉中枢：大脑皮层 渗透压感受器：下丘脑 效应器:下丘脑神经分泌细胞 水平衡：抗利尿激素 分泌及释放部位：下丘脑分泌，垂体释放 靶器官：肾小管和集合管 作用：促进肾小管和集合管对水分的重吸收 盐平衡：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 水盐平衡的调节小结： 拓展总结：下丘脑具有感受、传导、分泌、调节四大功能。 ①感受刺激、产生兴奋: ②传导兴奋: ③效应器: ④调节功能（神经中枢）: ⑤分泌功能： 渗透压感受器 传导兴奋至大脑皮层使之产生渴觉 合成并分泌抗利尿激素 水盐平衡的调节中枢、体温、血糖 分泌促激素释放激素，作用于垂体 【小结】 ①水和无机盐平衡，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。 ②抗利尿激素和醛固酮作用的靶器官都是肾小管和集合管。 ③抗利尿激素促进肾小管和集合管对水的重吸收， 使尿量减少。 ④醛固酮促进肾小管和集合管对Na+的重吸收， 使细胞外液渗透压升高。 5. 水和无机盐平衡调节的意义 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 举例: 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） 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 血压下降、心率加快、四肢发冷等症状，严重的甚至昏迷 及时补充生理盐水缓解症状 ✸人体每昼夜有35～50g的代谢废物必须随尿液排出，而溶解这些代谢废物的最低尿量应在500mL以上。 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。 每日适量饮水，规律排尿 适度饮水 5. 水和无机盐平衡调节的意义 水中毒 世卫组织声明：“每天饮用超过4L水可能会‘水中毒’，导致大脑功能受损甚至死亡”。而马拉松运动后大量饮用淡水也会导致“水中毒”。 “水中毒”是指机体水的摄入量超过了排水量，以致于水分在体内潴留，打破了水电解质平衡，引起血浆渗透压下降和循环血量增多。 过多的水会稀释人体内的钠离子浓度，所以在医学上又称为稀释性低血钠。 人体除丢失水分和Na+外，还会丢失K+。 K+在维持细胞内液的渗透压上起决定性作用，还具有维持心肌舒张、保持心肌正常兴奋等重要作用。 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。 【旁栏思考题】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； 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。 【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？ 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，损害健康。 【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，进而影响细胞内外渗透压的，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。 6.神经调节与体液调节的关系及意义 ①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。 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 人在恐惧、剧痛、失血等紧急情况下，肾上腺素的分泌增多，表现出警觉性提高、反应灵敏、物质代谢加快、呼吸频率提高、心率加快等应激反应。 6.神经调节与体液调节的关系及意义 ②内分泌腺分泌的激素也可以影响神经系统的发育和功能。 幼年时缺乏甲状腺激素 影响 脑的发育 成年时甲状腺激素分泌不足 神经系统的兴奋性降低 头晕、反应迟钝、记忆力减退等症状 ①使各器官、系统的活动协调一致； ②使内环境的稳态得以维持； ③使各项生命活动正常进行； ④使机体适应环境的不断变化； 意义： 6.神经调节与体液调节的关系及意义 （1）下丘脑具有渗透压感受器的功能，同时能够间接调节血糖的含量 （ 　　） （2）抗利尿激素的分泌细胞是垂体细胞，靶细胞是肾小管、集合管细胞 （　 　） （3）血钠升高时，肾上腺髓质分泌降低，血液中醛固酮减少 （　　 ） （4）K＋对于维持细胞外液的渗透压起重要作用 （　　 ） 判断常考语句，澄清易混易错 水和无机盐平衡的调节过程 细胞外液渗透压正常 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 分 泌 抗利尿激素 刺 激 下丘脑 输 送 垂体 细胞外液渗透压下降 大脑皮层 产生渴觉 主动饮水补充水分 （－） 抗利尿激素 释放 （＋） 肾小管、集合管 重吸收水使尿量减少 血钠低 肾上腺皮质 （＋） 醛固酮 （＋） （－） （－） 吸钠排钾 （＋） 血钠高 （－） 课堂小结 50 $