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第三章 体液调节
第3节
体液调节与神经调节的关系
目录
体液调节与神经调节的比较
01
体温的调节
02
水和无机盐平衡的调节
03
体液调节与神经调节的比较
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明显升高。
1.既然知道坐过山车是安全的,为什么心跳还加速呢?
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,会使心跳加快。
情境体验
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?二者有什么关系?
讨论:
当支配心脏的交感神经兴奋性加强,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,肾上腺素通过血液循环到达心脏,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。
体液调节
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。
激素调节。
组织胺、某些气体分子(NO、CO等)以及一些代谢产物(如CO2)。
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
排除较
多CO2
维持体内
CO2含量的
相对稳定
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。
(4)范围:
①单细胞动物和一些多细胞低等动物只有体液调节。
体液调节与神经调节的比较
(1)概念:
(2)主要内容:
(3)其他化学物质:
CO2是调节呼吸运动的重要体液因子。
CO2的调节作用:
主要指细胞外液
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:吃完饭半个小时,血糖浓度上升,过一段时间后,随着胰岛素的作用,血糖浓度回落到正常水平。
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?
体液调节与神经调节的比较
比较项目 神经调节 体液调节
信息分子
作用途径
作用对象
反应速度 及其原因
作用范围 及其原因
作用时间 及其原因
神经递质
激素、CO2等
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、局限
由效应器决定
较广泛
有相应受体的细胞都可受调控
神经递质作用后立即被分解或被转移走
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
汉水丑生侯伟作品
体液调节与神经调节的比较
效应器
靶细胞的受体(糖蛋白)
1 . 当一个人突然遇见很危险的情境时,血中肾上腺素的含量立即上升,产生多种生理反应,这一生理调节过程属于( )
A . 神经调节 B . 体液调节
C . 神经-体液调节 D . 激素调节
2 . 与神经调节相比,体液调节的特点是( )(多选)
A . 调节正确、快速
B . 通过体液运送调节物
C . 调节物都是由内分泌腺产生的
D . 调节作用范围广泛
BD
C
课堂练习
02
体温的调节
思考:带婴幼儿看病时,大夫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?
在婴幼儿哭闹时,情绪激动、挣扎,此时进行体温测量可能存在一定危险;这些活动,会使血液循环加速、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。
体温调节方式
生理性调节——基本方式
行为性调节——重要补充
实例1:体温的调节
体液调节与神经调节的协调
(2)体温调节中枢:
下丘脑
1.体温相对恒定的原因:
人体的产热量和散热量保持动态平衡。
产
热
≈
散
热
主要的散热器官: .
散热方式: 、对流、
、蒸发
主要来源: 产热
安静状态: 等
运动状态: .
2.体温调节过程:
和高等动物皮肤中分布有感受温度变化的温度感受器,包括冷觉感受器和热觉感受器。
代谢
肝、脑
骨骼肌
皮肤
传导
辐射
皮肤、黏膜、内脏
通过调节产热和散热来实现。
(3)体温的感觉中枢:
大脑皮层
实例1:体温的调节
(1)感受器:
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
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?
神经、体液调节有什么关系呢?
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
立
毛
肌
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
炎热环境中,相应激素分泌减少,并非无激素调节。
当局部体温低于正常体温时
正常体温37OC
下丘脑体温调节中枢兴奋
通过神经—体液发送信息
内分泌
血液循环
肌肉和肝等产热增多
皮肤血管收缩,
血流量减少,汗腺分泌减少,散热减少
体温回升
当局部体温高于正常体温时
下丘脑体温调节中枢兴奋
内分泌
血液循环
通过神经—体液发送信息
皮肤血管舒张,血流量增多,汗腺分泌增多,散热增加
体温下降
实例1:体温的调节
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。这时,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。
剧烈运动引起的体温升高,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。
思考:体温升高或降低,对人体只有害而无益吗?
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;
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:
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
1.体液调节就是激素调节的另一种说法( )
基础检测
2.CO2也可参与体液调节( )
×
√
3.单细胞动物和一些低等多细胞动物只有体液调节,没有神经调节( )
√
1 . 调节体温的主要中枢存在于( )
A . 大脑皮层 B . 小脑皮层
C . 下丘脑 D . 脊髓
2 . 将小白鼠和青蛙从25℃的室温下移至4℃的环境中,两者的耗氧量发生的变化是( )
A . 均增加 B . 青蛙增加,小白鼠减少
C . 均减少 D . 青蛙减少,小白鼠增加
D
C
课堂练习
03
水和无机盐平衡的调节
2. Na+的来源和去路
(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。
1. 水的来源和去路
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
食盐
肾脏
等于
机体水的平衡,对维持人体稳态有重要作用
1 500 mL
500 mL
400 mL
100 mL
1 200 mL
1 000 mL
300 mL
实例2:水和无机盐平衡的调节
3. 水盐平衡调节
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→保持细胞外液Na+浓度→保持细胞外液 不变。
细胞外液
渗透压
(1) 渗透压调节包括 和 的调节,主要是通过 完成的。
(2) 相关激素: 、 。
实例2:水和无机盐平衡的调节
水平衡
盐平衡
肾
抗利尿激素
醛固酮
肾
输尿管
膀胱
肾小球
肾小囊
肾小管
集合管
人体泌尿系统结构模式图
肾小管和集合管的重吸收作用
(大部分水、部分无机盐、全部葡萄糖被重吸收)
尿液
(排出体外)
肾单位
肾小球的滤过作用
(水、无机盐、部分葡萄糖、全部尿素滤出)
原尿
尿液的形成
实例2:水和无机盐平衡的调节
血液
(1)下丘脑的作用:
(2)抗利尿激素
①产生、分泌部位:
②释放部位:
③靶器官:
④作用:
(3)醛固酮
①产生、分泌部位:
②靶器官:
③作用:
下丘脑的神经分泌细胞;
垂体后叶;
肾脏(肾小管、集合管);
促进肾小管、集合管重吸收水分。
肾上腺皮质;
肾脏(肾小管、集合管);
促进肾小管、集合管对Na+的吸收。
渗透压感受器、神经中枢、效应器。
实例2:水和无机盐平衡的调节
保钠排钾
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
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
尿量
细胞外液渗透压
下降
细胞外液渗透压
下降
减少
(-)
(+)
刺激
(-)
释放
(1)水平衡调节
实例2:水和无机盐平衡的调节
神
经
调
节
激素调节
思考:某同学上学时,为减少上厕所的次数而很少喝水,你认为这种做法好吗?为什么?
这种做法不好。因为人体内随时都在形成尿,同时也会由皮肤和肺排出一定量的水,如果喝水很少,就有可能使体内水的平衡遭到破坏;尿量过少还会使代谢废物不能随尿排出而引起中毒,损害人体的健康。因此人每天都要保证一定量的饮水。
三、神经调节和体液调节的协调
实例2:水和无机盐平衡的调节
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。
(2)盐平衡调节
实例2:水和无机盐平衡的调节
水和无机盐的平衡对维持稳态起重要作用,是人体各种生命活动正常进行的必要条件。
水和无机盐平衡的意义:
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,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。及时补充生理盐水可以缓解症状。
思考: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?
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。
思考: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,影响细胞内外渗透压的平衡。
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。
水和无机盐平衡的调节
饮水不足、失水过多、食物过咸
细胞外液渗透压升高
肾小管、集合管重吸收水
释放
尿量
(+)
主动饮水
垂体后叶
下 丘 脑
抗利尿激素
产生渴觉
大脑皮层
(+)
(+)
(+)
(+)
(+)
(-)
饮水过多、盐分丢失过多
细胞外液渗透压下降
(-)
(-)
(-)
神经-体液调节
下丘脑
大脑皮层
非条件反射和条件反射
小结:
调节方式:
水盐调节中枢:
渴觉的形成部位:
水盐调节中的反射:
相关激素:
抗利尿激素
醛固酮
(1)不少内分泌腺本身直接或间接地受中枢神经系统的调节,在这种情况下,体液调节可以看作神经调节的一个环节。
神经调节和体液调节的联系:
(2)内分泌腺所分泌的激素可以影响神经系统的发育和功能。如幼年甲状腺激素缺乏,就会影响脑的发育;成年甲状腺激素分泌不足,会使神经系统的兴奋性降低。
通过神经调节和体液调节的相互协调,动物体的各器官、系统的活动才能协调一致,内环境的稳态才得以维持,细胞的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。
意义:
思维导图
动物激素、酶、神经递质的比较
项目 动物激素 酶 神经递质
不 同 点 来源
化学本质 多种多样
作用部位
发挥作用 后去路
相同点 内分泌腺或
内分泌细胞
所有的活细胞(除哺乳动物的成熟红细胞或植物的筛管细胞)
突触小体
蛋白质、多肽、
固醇等
绝大多数是蛋白质,
少数是RNA
特定的靶细胞、
靶器官
细胞内、细胞外或体外
作用后
迅速失活
作用后可保持活性
作用后失活、被突触前膜
回收或转移到其他地方
1.都有生物活性;2.均与特定分子结合后起作用;3.都不提供能量;4. 都不组成细胞结构
突触后膜
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。 ( )
(2)神经调节和体液调节是两个独立的调节系统。( )
(3)人体中的体液调节以激素调节为主。( )
√
练习与应用
【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。
【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。
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
C
练习与应用
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大声呼喊。下列说法错误的是( )
A . 此过程是神经调节和体液调节共同作用的结果
B . 此时检测血液会发生,发现肾上腺素的含量明显升高
C . 人由于紧张会叫喊等,这些反应与神经调节有关
D . 参与该过程神经调节的高级纯净中枢由大脑皮层、小脑、脊髓等
2 . 当人所处的环境温度从25℃降到5 ℃时,耗氧量、尿量、抗利尿激素的变化依次为( )
A . 增加、增加、减少 B . 减少、减少、增加
C . 增加、减少、增加 D . 增加、增加、增加
A
D
课堂练习
3 . 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
4 . 向实验狗的颈动脉内灌注高渗盐水后会出现的现象是( )
A . 血浆渗透压迅速升高,尿量增加
B . 血浆渗透压迅速升高,尿量减少
C . 血浆渗透压迅速降低,尿量增加
D . 血浆渗透压迅速降低,尿量减少
B
课堂练习