2021—2022学年高中生物人教版（2019）选择性必修一3.3 体液调节与神经调节的关系 课件（37张ppt）

(共37张PPT)
第3节
体液调节与神经调节的关系
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
1.既然知道过山车是安全的，为什么心跳还会加速呢？
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？
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。
此过程中心跳和呼吸加快、肾上腺素含量明显升高等反应均属于机体的应急反应，是神经激素共同调节的结果。
当支配心脏的交感神经兴奋性加强时，心跳加快、加强，属于神经调节，与此同时，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；
肾上腺素通过体液运输到达心脏，也使心跳加快，这属于激素调节；
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；
1.体液调节
概念：
【思考】CO2作为体液中的信息分子起什么调节作用？
指某些化学物质（如激素、二氧化碳、组胺、H+等），通过体液的传送的方式对生命活动进行调节。
激素调节是体液调节的主要内容
屏住呼吸，血液中的CO2含量升高
呼吸中枢
呼吸运动加强
排出多余CO2
刺激
①单细胞和单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。
主要指细胞外液
一、体液调节与神经调节的比较
2.神经调节和体液调节的比较：
资料一：某人右手不小心碰到仙人掌上，右手立刻缩回，随后很快恢复到正常状态。
资料二：过山车停后，心仍然怦怦直跳，久久不能平静。
思考：
①两则资料中所列举的实例分别为什么调节方式？
②二者有什么区别？
3.CO2是调节呼吸运动的重要体液因子
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
4.范围
（1）______动物和__________动物只有体液调节；
（2）在____和________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，它们相辅相成，各具优势；
单细胞
多细胞低等
人
高等动物
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；
二、体液调节和神经调节的关系
P62
1.不少内分泌腺____(例如下丘脑和垂体等)或____(例如甲状腺、肾上腺等)地受___________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___；
例如，肾上腺髓质受____神经支配，当其兴奋时，肾上腺髓质分泌________等激素；
它作用于靶细胞，使靶细胞产生相应的反应：
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。
直接
间接
中枢神经系统
环节
交感
肾上腺素
2.内分泌腺分泌的激素也可以影响神经系统的___和___
如人在幼年时缺乏甲状腺激素，会影响________；
成年时，甲状腺分泌不足，会使神经系统的___________，表现为______、_________、___________等症状：
发育
功能
脑的发育
兴奋性降低
头晕
反应迟钝
记忆力减退
三、体液调节和神经调节的比较
比较项目
调节类型
体液调节
神经调节
作用途径
反应速度
作用范围
作用时间
结构基础
作用信号
作用对象
相互联系
体液运输
反射弧（神经传导）
较缓慢
迅速
较广泛
准确、比较局限
比较长
短暂
内分泌系统、体液
神经系统（反射弧）
化学信号（各种体液因子）
电信号和化学信号（神经递质）
靶器官或靶细胞
效应器
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；
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；
③体液调节和神经调节相互协调、相辅相成、各具优势
④人体生命活动调节中，神经调节占主导地位；
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？下面，通过两个实例来理解这一问题。
（一）实例1：体温的调节
假想：一月某天的清晨，气温只有零度，你准备去上学，刚出宿舍门，西北风迎面吹来，这时你会......
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。这里我们主要讨论前者。
1.体温能保持相对恒定的原因
体温保持相对恒定是___
____________________的结果
产热和散热过程保持动态平衡
只要产热和散热保持动态平衡，则体温即相对恒定；
若产热多于散热，则体温______；
若产热少于散热，则体温______；
反推，亦然；
升高
降低
现学现用：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
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；
辐射：热量穿过空气或真空的运动叫辐射。温度较高的物体表面发射红外线，由温度较低的物体接受。在室温为25℃的舒适环境下，哺乳动物的皮肤温度约为32℃，这种温差足够大，足以使大部分热量以辐射的形式散失。如果周围温度接近体温时，则辐射作用丧失。
传导：热量从一物体直接传递到另一物体叫传导，但空气是不良热导体，人在空气中活动，传递不是主要的散热方法
对流：热量随空气流动而传播叫对流。皮肤周围空气由于辐射结构温度升高，体积膨胀上升，周围冷空气补充过来，带走热量。
蒸发：物质有液体变为气体时需要带走大量热量。
每蒸发1g水可带走2.44J热量
分为不感蒸发和可感蒸发
不感蒸发主要通过皮肤和呼吸道，每日可产生400-600mL的不显汗；
有些动物，例如狗，主要通过热喘呼吸由呼吸道来增强蒸发散热；
外界温度超过30℃时开始出现显汗，主要通过神经支配汗腺分泌汗液来完成，高温条件下身体的显汗一昼夜可达到12000ml；
血管中的血管舒张，促进热量散失；血管收缩，减少热量散失
汗腺产生汗液，汗液蒸发散热
皮下脂肪层隔热，减少热量散失
3.皮肤结构
4.其他相关结构
体温调节中枢：
体温感觉中枢：
温度感受器：
下丘脑
大脑皮层
感受温度变化的传入神经末梢
冷觉感受器和热觉感受器
皮肤、黏膜、内脏器官
温度感受器分类：
温度感受器分布：
甲状腺激素
促甲状腺激素
促甲状腺激素释放激素
寒冷刺激
垂
体
甲状腺
反馈
反馈
下丘脑-体温调节中枢
皮肤冷觉感受器
骨骼肌战栗
收缩
分泌减少
肾上腺素分泌增加
传出神经
传入神经
增加产热
减少散热
大脑皮层
产生冷觉
加衣物
神经调节是哪些过程？
体液调节是哪些过程？
通过神经影响激素的分泌，再由激素对机体功能实施调节
皮
肤
血
管
汗
腺
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
汗腺分泌增多
传入神经
增加散热
自主神经的调节
大脑皮层
产生热觉
减少衣物、使用空调等
小结：
调节方式：
体温调节中枢：
冷觉和热觉的形成部位（感觉中枢）：
感受器：
下丘脑
大脑皮层
神经-体液调节
皮肤、黏膜
肾上腺等腺体的分泌
由此可见，体温调节是由________和________共同实现的；
这类通过神经影响___________，再由激素对________________的方式，称为神经-体液调节；
神经调节
体液调节
激素的分泌
机体功能实施调节
人体调节体温的能力是有限的。
持续在低温环境中会冻伤；持续在高温环境中会中暑。
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，严重时会危及生命。
现学现用：识图
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
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的细胞，提高细胞的代谢速率，使机体产生更多的热量
现学现用：识图
4.寒冷时，C释放________，D释放___________，两者在增加产热方面具有______作用；
CD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；
肾上腺素
甲状腺激素
协同
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
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，因此需要等他们停止哭闹几分钟后，再给他们量体温。
P59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、幻觉甚至抽描等，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。
（二）实例2：水和无机盐平衡的调节
机体能通过调节尿量，使水的排出量与摄入量相适应，以保持机体的水平衡。
人体水平衡
摄入的水量
排出的水量
≈
饮水
食物中的水
代谢产生的水
肾
皮肤
肺
排尿（最主要途径）
排汗
呼吸
大肠
粪便
1.水的来源（摄入量）和去向（排出量）
2.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：_____________________
该激素的作用结果：_________________
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
减少了尿量的排出，保留了体内的水分
（3）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
刺激
下丘脑
垂体
释放
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
细
胞
外
液
渗
透
压
下
降
细
胞
外
液
渗
透
压
下
降
（+）
(-)
(-)
感受器、神经中枢、效应器（分泌激素）
（4）下丘脑的作用：
神经—体液调节
产生、分泌部位：下丘脑的神经分泌细胞
释放部位：垂体后叶
靶器官：肾脏（肾小管、集合管）
作用：促进肾小管、集合管重吸收水分。
（5)抗利尿激素
现学现用：1.识图
A________________
B________________
C________________
抗利尿激素
肾小管和集合管
大脑皮层的渴觉中枢
2.如图表示正常人分别快速饮用1L清水、1L生理盐水后排尿量和血浆渗透压的变化情况，请说出各曲线的含义：
a_______________________________
b_______________________________
c_______________________________
d_______________________________
饮用清水后的尿量变化
饮用生理盐水之后的渗透压变化
饮用清水之后的渗透压变化
饮用生理盐水之后的尿量变化
4.无机盐平衡的调节——以Na+为例
（1）Na+的来源和去向
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
（3）相关激素——醛固酮
产生部位：_______________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+的重吸收
人体摄入的食盐几乎全部由小肠吸收
（2）Na+浓度对于细胞外液的渗透压的维持具有重要作用；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。
水平衡调节和盐平衡调节过程密切相关，通常成为渗透压调节，主要通过肾完成。
（4）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
(-)
(-)
由以上内容可知，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；
5.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。
5.水和无机盐平衡调节的意义
例子：
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________；
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。
③
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。
生理盐水
P60旁栏思考题：
2.一般情况下，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。
P61旁栏思考题①：
3.有人说，不要等渴了再喝水，你觉得这句话有道理吗？
这句话是有道理的。
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。
P61旁栏思考题②：
4.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。
P62旁栏思考题：
5.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。
总之，人和高等动物体的各项生命活动常常同时受神经和体液的调节。
两者之间的配合有什么意义？
各器官、系统的活动协调一致；
内环境的稳态得以维持；
各项生命活动才能正常进行；
机体才能适应环境的不断变化。
练习与应用
1
×
×
√
2.C
拓展应用
1.
提示：均有一定道理。"春捂秋冻"有益健康的谚语，大意是春季适当缓减衣物，秋天活当缓增衣物，有利于健康。我国北方，春季通常是由冷转暖的过渡期，一天之内室内外温度变化较大，适当缓减衣物，使机体逐步适应环境温度的变化，有利健康。秋季是从暖到冷的过渡阶段，适当缓增衣物，接受一定的防寒锻炼，提高机体的调节能力，利于提升防寒能力。"知冷知热"不会生病，大意是说，人应该注意环境的冷暖变化，及时增减衣物，可预防生病。人体调节体温的能力是有限的，从这个角度看，注意环境冷热变化，防寒避暑，有利于预防疾病。
2.
答案：人体在恐惧、剧痛、失血等内外刺激下，支配内脏的交感神经活动占据优势，交感神经一方面使心跳加快，呼吸频率提高，另一方面促进相关内分腺活动，使肾上腺素等相关激素水平上升，激素调节相关内脏器官活动加强，物质代谢加快，警觉性等应激反应提高，适应能力增强。在这一系列调节中，既有神经调节，又有体液调节，两种调节相互协调配合，大大提高机体应激反应能力。
3.
提示：洄游鱼类从海水环境中移动到淡水中时而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，调节水和盐的摄人或排出，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，并减少肾小球对水的重吸收，加强吸盐能力；肾上腺素等激素的分泌也明显增加，经腮排出的Na+和Cl-减少，并利用离子主动运系统，从低渗环境中吸收Na+和Cl-，从而维持体内较高的渗透压。
复习与提高
1.B
2.A
3.B
4.C
非选择题
1.
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.答案：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.答案：（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。