3.3体液调节和神经调节的关系课件2021-2022学年高二上学期生物人教版（2019）选择性必修1(共52张PPT)

(共52张PPT)
第3节
体液调节与神经调节的关系
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？
讨论
当受到极速行驶的刺激时，交感神经兴奋，直接使心跳加速，同时也使肾上腺分泌肾上腺素增加，也使心跳加快，交感神经是自主神经，不受意识支配。
心跳和呼吸加快、肾上腺素含量明显升高等反应均是交感神经调节的结果。
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；
一、神经调节和体液调节的比较
1、体液调节
（1）概念：
激素等化学物质，通过体液传递的方式对生命活动进行调节。
其他体液因子的调节
体液调节
激素调节：
是体液调节的主要内容
NO
CO
CO2（调节呼吸运动的重要体液因子）
（2）构成：
血液中CO2增多
刺激相关感受器
脑干中呼吸中枢兴奋
呼吸
运动
加强
排除较
多CO2
维持体内
CO2含量的
相对稳定
（3）示例：CO2的调节过程：
*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；
组织胺
某些气体分子：
代谢产物：
2、神经调节和体液调节的适用范围
（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，它们相辅相成，各具优势；
（1）单细胞动物和一些低等多细胞动物只有体液调节；
3、神经调节和体液调节的比较
比较项目 神经调节 体液调节
举 例
作用途径
反应速度
作用范围
作用时间
反射弧
迅速
体液运输
较缓慢
较广泛
比较长
准确、比较局限
短暂
缩手反射
甲状腺激素
随堂检测
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？
二、体液调节和神经调节的协调
实例1：体温调节
1.体温维持恒定的原因:
产热和散热过程保持动态平衡（产热 = 散热）。
产热量
散热量
2.体温调节的重要器官：
皮肤
汗腺
皮下脂肪
血管
汗腺：
皮下脂肪：
血管
舒张，促进热量散失
收缩，减少热量散失
产生汗液，蒸发散热
隔热层，减少散热
立毛肌
立毛肌；
收缩产生热量
2.人体产热和散热途径：
代谢产热(主要)
有机物+O2
酶
CO2+H2O+能量
ATP
热能
→产热
① 产热
来源
产热器官
主要是肝和脑
安静时：
运动时：
主要是骨骼肌
组织 器官 重量 (占体重%) 产热量(占机体总产热量%) 安静状态 运动状态
脑 2.5 16 3
内脏 34 56 22
肌肉 40 18 73
其他 23.5 10 2
寒冷时出现战栗产热
*代谢产热主要通过有机物的氧化分解来完成；
② 散热 主要散热器官是皮肤
皮肤散热主要方式:
蒸发:如汗液的蒸发
辐射:以红外线等形式将热量传到外
传导:直接传给同它接触的物体
对流:通过气体交换热量
呼气、排尿、排便亦可少量散热；
另外：
① 寒冷条件下的体温调节：
寒
冷
局部
体温
低于
正常
体温
冷觉
感受器
体温调
节中枢
(下丘脑)
皮肤血管收缩
汗腺分泌量减少
骨骼肌战栗
肾上腺素释放↑
传入
神经
传出
神经
体温正常
增加产热
减少
散热
3、体温调节过程：通过调节产热和散热来实现。
甲状腺激素释放↑
TSH
TRH
垂 体
甲状腺
大脑皮层
产生冷觉
增添衣物
寒冷
细胞代谢↑
产热↑
散热↓
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↑
传出神经
肾上腺
肾上腺素↑
不自主战栗
传出神经
骨骼肌
皮肤
血管
收缩
汗腺分泌减少
刺
激
甲状腺
分泌TSH
分泌
肝及其他组织细胞代谢活动增强
减少散热
保持体温相对地恒定
传入神经
肾上腺(髓质)
肾上腺素↑
寒冷环境
传出神经
皮肤血管收缩,血流量减少
汗腺的分泌量减少，蒸发散热也随之减少
下丘脑体温调节中枢分析综合
甲状腺激素↑
分泌
皮肤冷觉感觉器兴奋
骨骼肌战栗
垂体
增加产热
① 寒冷条件下的体温调节：
3、体温调节过程：通过调节产热和散热来实现。
TRH
② 炎热条件下的体温调节：
3、体温调节过程：通过调节产热和散热来实现。
炎热
局部
体温
高于
正常
体温
热觉
感受器
体温调
节中枢
(下丘脑)
皮肤血管舒张
汗液分泌增加
传入
神经
传出
神经
大脑皮层
产生热觉
减少衣物、使用空调等
体温正常
增加散热
刺
激
分泌促肾上腺皮质激素
分泌
提高机体热适应和热耐受能力
增加散热
传入神经
肾上腺(髓质)
肾上腺素、去甲肾上腺素
炎热环境
传出神经
皮肤血管舒张,血流量增加
汗腺的分泌增加
下丘脑体温调节中枢分析综合
糖皮质激素(皮质醇)
分泌
皮肤热觉感觉器兴奋
垂体
使心跳加快，心输出量增加
肾上腺皮质
交感神经
实现产热与散热的平衡
保持体温相对恒定
分泌促肾上腺皮质激素释放激素
② 炎热条件下的体温调节：
3、体温调节过程：通过调节产热和散热来实现。
炎热
热觉感受器
下丘脑体温调节中枢
传入神经
传出神经
皮肤
传出神经
肾上腺
心输出量增加
血流量增加
血管舒张
汗腺分泌增加
散热↑
③ 体温调节主要过程示意图：
由此可见，体温调节是由________和________共同实现的；
神经调节
体液调节
4.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
是调节体温基本的调节方式
是生理性调节重要的补充
体温恒定的意义：通过维持酶活性维持机体新陈代谢的正常进行。
思考：当机体中暑和起冻疮时，体内的产热和散热的关系是什么
中暑——
冻疮——
散热<产热
散热>产热
调节能力有限
5.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；
因此必要时要注意通过行为性调节维持体温的相对稳定；
(2)体温调节中枢：
下丘脑
(3)体温感觉中枢：
大脑皮层
（1）温/冷觉感受器：
皮肤、黏膜和内脏器官中
（4）调节方式：
神经—体液调节
总结：体温调节
（5）参与调节的主要参与的激素：
甲状腺激素和肾上腺素（协同作用）：均可促进新陈代谢，加速物质氧化分解，增加产热量。
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。
P58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，如引起神经系统功能障碍，使病人出现烦躁、幻觉甚至抽描等，这是体温升高有害的一面。
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。
P59旁栏思考题：
（二）实例2：水和无机盐平衡的调节
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.人体内水的来源与去路P60
人体内的水
饮水
食物中的水
细胞代谢产生的水
大肠排出(粪便)
肺排出(呼吸)
皮肤排出(汗液)
肾排出(尿液)
肾脏排出(尿液)是人体内水排出的主要途径,机体能够调节尿量，使水的排出量与摄入量相适应，以保持机体的水平衡。
有多种，大多以离子形式存在，如Na+、K+、Ca+、Cl+、HCO3―等。
Na+浓度对于维持细胞外液渗透压有重要作用，K+不仅在维持细胞内液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。
①人体内的无机盐：
②Na+、K+ 的功能：
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？
长期摄入Na+过少，会引起细胞外液渗透压降低，导致血压下降、心率加快、四肢发冷等症状，严重还会昏迷。
2.人体内无机盐的来源和去路
③人体内的无机盐的来源和去路：
以Na+为例
人体内的Na+
肾脏
皮肤
尿液（主要途径）
汗液
大肠
粪便
来 源
去 路
主要是食盐
小肠吸收
人体每天必须通过摄取食盐以获得需要的Na+，与此不同的是K+，蔬菜和水果中富含K+，只要保持合理膳食，就能满足机体对K+的需要。
Na+的摄入量≈ Na+的排出量
3、水盐平衡的调节
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。因此水平衡和盐平衡的调节过程密切相关，通常称为渗透压调节，主要通过肾脏完成。
肾
输尿管
膀胱
肾小球
肾小囊
肾小管
集合管
水和盐平衡的调节的原则：保持细胞外液渗透压不变
尿的形成
肾脏
输尿管
膀胱
肾小球
肾小囊
肾小管
入球小动脉
出球小动脉
①
②
尿液
原尿
尿液
①肾小球过滤
②肾小管的重吸收
肾小球
肾小囊
肾小管
入球小动脉
出球小动脉
①
②
尿液
原尿
①肾小球过滤
②肾小管的重吸收
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
①
尿液
②
肾
输尿管
膀胱
肾小管
肾小囊
肾小球
集合管
重吸收作用
尿液
（排出体外）
尿液
（排出体外）
肾单位
滤过作用
原尿
150 L
1.5 L
、尿液的形成
尿液的形成过程
血液
滤过作用
原尿
重吸收作用
终尿
(150升/天)
(1.5升/天)
滤过作用
重吸收
原尿
终尿
血液
原尿
血液
重吸收
（99%的水、全部葡萄糖、无机盐等大部分被重吸收）
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
（+）
(-)
(-)
细
胞
外
液
渗
透
压
下
降
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
(1).水平衡调节过程
（1）调节方式：
神经—体液调节
（2）感受器/效应器：
下丘脑
(3)调节中枢：
下丘脑
(4)渴觉中枢：
大脑皮层
(5)调节激素：
（抗利尿激素）
合成和分泌部位：下丘脑
释放部位：垂体后叶
靶器官：肾小管、集合管
作用：促进肾小管和集合管重吸收水
结果：降低细胞外液渗透压
（6）调节机制：____________
反馈调节
下丘脑与垂体的关系
促激素
促激素释放激素
抗利尿激素
腺垂体具有分泌功能，
分泌促激素和生长激素等；
脑垂体不具有分泌功能
抗利尿激素由下丘脑合成，储存在神经垂体(脑)垂体中，由神经垂体释放入血液。
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）Na+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
分泌
肾小管和集合管对Na+的重吸收
促进
血钠含量升高
抑制
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
血钠低且血钾高
血钠高且血钾低
肾上腺皮质
醛固酮
钠钾平衡
肾小管和集合管吸钠排钾
+
-
(5)钠钾平衡调节
+
-
细胞外液量↓
Na+含量低
细胞外液渗透压↓
肾上腺皮质
醛固酮
重吸收Na+
(+)
饮水不足、失水过多、食物过咸
细胞外液渗透压升高
下丘脑渗透压感受器
垂体
释放
抗利尿激素
肾小管、集合管
尿量减少
细胞外液渗透压下降
大脑皮层
产生渴觉
主动饮水
(+)
(—)
(+)
重吸收水
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
激素调节
尿量
尿的成分
3.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
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
举例：
1、一般情况下，冬天人的尿较多，夏天人的尿较少。为什么会出现这种情况呢？
P60思考 讨论
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。
三、体液调节和神经调节的联系
例如，肾上腺髓质受交感神经支配，当交感神经兴奋时，肾上腺髓质分泌肾上腺素等激素。它作用于靶细胞，使靶细胞产生相应的反应。
1、一方面，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。
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。
成年时，甲状腺分泌不足，会使神经系统的兴奋性降低，表现为头晕、反应迟钝、记忆力减退等症状。
2.另一方面，内分泌腺分泌的激素也可以影响神经系统的发育和功能。
如：人在幼年时缺乏甲状腺激素，会影响脑的发育，患呆小症
神经调节和体液调节相互协调，共同维持内环境稳态，保证各项生命活动正常进行，机体才能适应环境的不断变化。
意义：
(1)寒冷环境中，机体通过各种途径减少散热，其产热量低于炎热环境(　　)
(2)下丘脑是体温感觉中枢，调节机体产热和散热的动态平衡(　　)
(3)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(　　)
(4)人在炎热环境中的调节过程：炎热环境→大脑皮层体温调节中枢兴奋→散热增加→体温稳定(　　)
(5)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(　　)
×
×
×
辨析易错易混
√
×
如图表示寒冷环境中的体温调节过程，下列相关叙述中正确的是(　　)
A．体温感觉中枢和调节中枢都在下丘脑
B．甲表示汗腺分泌减少，皮肤血管舒张
C．如果乙表示激素的作用，则主要是甲状腺激素和肾上腺素
D．如果丙表示相关骨骼肌的活动，则通过战栗增加无氧呼吸的强度
C
练一练
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
3、吃食物过咸时，就会产生渴的感觉，产生渴觉的感受器和神经中枢（ ）
A.下丘脑和下丘脑
B.下丘脑和大脑皮层
C.大脑皮层和下丘脑
D.大脑皮层和大脑皮层
B
4、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
C
1、均有一定道理。“春捂秋冻”是有益健康的谚语，大意是春季适当缓减衣物，秋天适当缓增衣物，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。
拓展应用
2、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泌腺活动，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。
拓展应用
3、洄游鱼类从海水环境中移动到淡水中时面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，调节水和盐的摄入或排出，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，它们会减少或停止饮水，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，并减少肾小管对水的吸收，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，并利用离子主动转运系统，从低渗环境中吸收Na+和Cl-，从而维持体内较高的渗透压。
拓展应用