2021-2022学年高二上学期生物人教版选择性必修1-3-3 体液调节与神经调节的关系课件（33张ppt）

(共33张PPT)
第3章 体液调节
第3节 体液调节与神经调节的关系
本节聚焦
体液调节和神经调节的区别？
01
02
体温和水盐平衡是如何维持的？
体液调节和神经调节的协调？
03
···
[情景体验]
乘坐过山车，头朝下疾驰时，你和朋友们都会感到心怦怦跳，并狂呼乱叫，如果此时检测血液中的肾上腺素含量也会明显升高。
讨论
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？
神经调节与激素调节有什么关系？
⑴支配心脏的交感神经兴奋加强时，心跳加快、加强，属于神经调节；
⑵交感神经也支配肾上腺的分泌活动，使肾上腺素增加，也属于神经调节；
⑶肾上腺素通过血液运输到达心脏，使心跳加快，还能提高神经系统的兴奋性，属于激素调节。
神经调节、激素调节往往相互影响，共同调节人体生命活动
问题：体液中有没有其他非激素物质也参与调节机体活动呢？
阅读资料：动脉血中一定浓度的CO2与维持呼吸和呼吸中枢兴奋性有关。当吸入的CO2量增至2％时呼吸加深；增至4％时呼吸频率也增快，肺通气量可增加1倍以上；超7％时呼吸中枢等受抑制而出现呼吸困难、头痛甚至昏迷。
【思考】体液中的CO2怎样参与调节作用？
呼吸运动加强
细胞代谢加快产生较多CO2
血液中CO2含量升高
呼吸中枢
维持体内CO2含量的相对稳定
相应感受器
排除较多CO2
刺激
结论：血液中的CO2可以调节呼吸运动。
CO2不是激素，而是代谢产物
体液调节：
机体产生某种化学物质（如激素、CO2、H+等）作为信息分子，经过体液的运输作用于靶细胞，发挥调节作用，这种调节方式称为体液调节。
学以致用:
位于脑干
体液调节
激素调节
临床上给患者输O2时，往往采用含有5%左右的CO2的混合气体，以达到刺激呼吸中枢的目的。
一、神经调节和体液调节的比较
比较项目 神经调节 体液调节
信息分子
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
相互联系 神经递质
激素、CO2等
反射弧
体液运输
迅速
原因？
较缓慢
原因？
准确、局限
原因？
较广泛
原因？
递质作用后立即被分解或移走
作用时间比较长
激素与靶细胞结合并产生作用后被灭活，但血液中各种激素的活性可以保持一段时间。
作用时间短暂
①神经调节起调控和主导作用,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相互协调、各具优势,激素也可以影响神经系统的发育和功能
探究体液调节与神经调节的协调
生活小思考：带婴幼儿看病时，要等他们停止哭闹几分钟
之后再给他们量体温，这是为什么？
婴幼儿在哭闹时，情绪激动、挣扎等会使血液循环加速、新城代谢增强，从而导致机体产热增加。如果此时测量体温，体温会偏高。
那么体温的调节是如何进行？
阅读课本P58--59
二、体温的调节
不管是在寒冷，还是炎热的环境中，体温总能保持相对恒定。
1. 人体的产热和散热的机制是怎样的？
体温
主要
器官
皮肤
方式
辐射
传导
对流
蒸发
散热
产热
2.为什么要维持恒定的体温？
体温恒定是人和动物细胞代谢正常进行的基本条件；体温过高和过低，都会影响细胞代谢的正常进行，严重时导致死亡。
保持体内细胞的活性和酶的活性
呼气排尿排便
处于高温环境时的唯一散热方式
不是分泌！
【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，传导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。
体内水分从皮肤和黏膜表面不断渗出而被汽化的过程
汗腺主动分泌汗液的活动。
不感蒸发:
(出汗)
可感蒸发:
蒸发散热
产热：
代谢产热(主要)
寒冷时出现战栗产热
有机物+O2
酶
CO2+H2O+能量
ATP
热能
→产热
散热：
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
皮下脂肪
隔热，减少热量散失
【回扣基础】
采取降温措施）
采取保温措施）
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
甲状腺素
甲状腺
垂体
传出神经
减少散热
增加产热
增加散热
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
大脑皮层（产生感觉）
行为性调节
生理性调节
二、体温的调节
肾上腺
（髓质）
肾上腺素
细胞代谢活动增强
肾上腺(髓质)
肾上腺素
使心跳加快，心输出量增加
促肾上腺皮质激素释放激素
肾上腺皮质
糖皮质激素
提高机体热适应和热耐受能力
人体调节体温的能力是有限的
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；
冻疮:皮肤血管持久性收缩.局部供血不足、组织缺氧引起
中暑
【现学现用】
1、下图表示两类动物的耗氧量与环境温度的关系，请分析甲、乙两种动物( )
A.甲是变温动物、乙是恒温动物
B.甲是恒温动物、乙是变温动物
C.甲、乙都是恒温动物
D.甲、乙都是变温动物
恒温
小白鼠
变温
青蛙
B
2、尝试写出在寒冷条件下产生冷觉的神经传导路径。
皮肤冷觉感受器 → 传入神经 → 大脑皮层 → 产生冷觉
3、当环境温度由25 ℃降至10 ℃时，人体内酶的活性怎么变化？原因？
酶的活性基本不变；人是恒温动物，在不同的外界温度条件下，人的体温维持相对稳定。
摄入的水量
排出的水量
饮水
食物中的水
代谢产生的水
肾
排尿（最主要途径）
皮肤
排汗
肺
呼吸
三、水平衡的调节
1.水的摄入和排出：
大肠
排便
消化液
三、水平衡的调节
2.相关结构
┉尿液的形成
尿液
原尿
与血液相比，原尿中不含血细胞和大分子蛋白质
集合管
肾小球
肾小囊
肾小管
血液
肾
输尿管
膀胱
大部分水、全部葡萄糖、部分无机盐等被肾小管重新吸收进入毛细血管
三、水平衡的调节
3.调节过程
饮水不足、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
(刺激)
垂体
抗利尿激素
释放
分泌
肾小管、集合
管重吸收水分
促进
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
(-)
(-)
找出其中的神经调节和体液调节过程....
分析：该过程中下丘脑体现出哪些功能？
①感受刺激、产生兴奋:
②传导兴奋:
③分泌功能:
④调节功能:
渗透压感受器；
传兴奋至大脑皮层，产生渴觉
合成并分泌抗利尿激素；
水盐平衡调节中枢；
四、无机盐平衡的调节
1.人体内无机盐的来源和去路(以Na+为例)
肾排出(尿液)
人体内
的Na+
食盐
小肠吸收
Na+的摄入量 ≈ Na+的排出量
注意：也可以通过皮肤排汗排出
Na+浓度，对于维持 的渗透压重要作用，机体对水和无机盐的调节是基于保持________________，即保持细胞外液 不变。因此，水盐平衡的调节又叫___________。
细胞外液
渗透压
细胞外液Na+浓度
渗透压调节
2.渗透压调节 :
渗透压调节包括 和 的调节,主要是通过 完成的。
相关激素： 、 。
水平衡
盐平衡
肾脏
抗利尿激素
醛固酮
四、无机盐平衡的调节
4.盐平衡的调节过程：
大量丢失水分使细胞外液量减少以及血钠降低
肾上腺皮质
刺激
醛固酮
释放
肾小管、集合管对Na+重吸收
促进
血钠浓度上升
抑制
同时排出K+
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
醛固酮：
促进肾小管、集合管吸钠排钾。
其他无机盐：K+对维持细胞内液渗透压、维持心肌正常兴奋性有重要作用。
由以上可知，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
激素调节
尿量
尿的成分
水盐平衡的意义
水和无机盐的平衡，对于维持 起着非常重要的作用，是人体各种 正常进行的必要条件。
人体的稳态
生命活动
人剧烈运动、在高温条件下工作或患某些疾病(如剧烈呕吐、严重腹泻)时
丢失大量的水和无机盐(主要是钠盐)
机体细胞外液渗透压下降
血压下降、心率加快、四肢发冷，严重的甚至昏迷
补充
生理盐水
症状缓解
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。
低盐饮食
适度饮水
健康生活
练习与应用
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。 （ ）
【提示】人体初入寒冷环境时，机体产热大于散热，体温上升，适应寒冷环境后，机体产热等于散热，维持体温相对稳定。
（2 ） 神经调节和体液调节是两个独立的调节系统。（ ）
【提示】 神经调节与体液调节之间有区别也存在一定的联系，二者相互协调，共同调节机体的生命活动。
（3） 人体中的体液调节以激素调节为主。（ ）


√
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
【提示】 大量饮水后血浆渗透压降低，对渗透压感受器的刺激减少，则机体抗利尿激素分泌量减少，Ａ 错误；剧烈运动时，人体产热增加，为维持体温相对稳定，人体会大量出汗来增加散热，故出汗后人体体温维 持相对稳定，Ｂ、Ｄ 错误；口渴时血浆渗透压升高，抗利尿激素分泌量增加，促进肾小管和集合管对水的重吸收，同时大脑皮层渴觉中枢兴 奋，人体主动饮水，Ｃ正确。
C
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？
【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. 人在恐惧、剧痛、失血等紧急情况下，肾上腺素的分泌增多，人表现出警觉性提高、反应灵敏、物质代谢加快、呼吸频率提高和心率加速等应激反应。请分析在这个例子中，神经调节和体液调节的联系，并解释这些应激反应的意义。
【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. 洄游鱼类在从海水环境中移动到淡水中时（如俗称大麻哈鱼的鲑类产卵洄游）面临什么样的水盐平衡问题？请查找资料，看看它们是如何解决这一问题的。
【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，经鳃排出的Na+和Cl-减少，并利用离子主动运输系统，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
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
B
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
A
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
二、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. 下图中的曲线分别表示两个人饭后血糖变化的情况。请分析该图回答：哪一条曲线是糖尿病患者的？为什么？
【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. 垂体和下丘脑发生病变都可引起甲状腺功能异常。现有甲、乙两人都表现为甲状腺激素水平低下，通过给两人注射适量的TRH，分别测定每个人注射前30 min和注射后30 min的TSH浓度来鉴别病变的部位是垂体还是下丘脑。测定结果如右表。
（1 ） 由上述结果可以推测甲、乙发生病变的部位分别是哪里？为什么？
【答案】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。
3. 垂体和下丘脑发生病变都可引起甲状腺功能异常。现有甲、乙两人都表现为甲状腺激素水平低下，通过给两人注射适量的TRH，分别测定每个人注射前30 min和注射后30 min的TSH浓度来鉴别病变的部位是垂体还是下丘脑。测定结果如右表。
（2） 给小鼠注射TSH，会使下丘脑的TRH分泌减少。基于对甲状腺激素分泌分级调节的 认识，对此现象的解释有两种观点：观点1认为TSH直接对下丘脑进行反馈调节；观点2认为TSH通过促进甲状腺分泌甲状腺激素，甲状腺激素对下丘脑进行反馈调节。请你设计一实验，证明哪个观点是正确的。
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。乙组小鼠，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。