(共35张PPT)
第2节 激素调节的过程
第3章 体液调节
问题探讨
马拉松比赛是赛程超过40 km、历时2 h以上的极限运动,运动员每小时消耗300 g糖类。血糖可以补充肌肉因运动而消耗的糖类。正常人的血糖含量为3.9~6.1 mmol/L,全身的血量大约为5 L。
1.计算:仅靠血液中的葡萄糖,运动员能跑多长时间?
2.长跑过程中大量消耗葡萄糖,会导致血糖含量下降吗?为什么?
0.7~1.1 min
可能会略有下降,但不会持续下降,应在正常范围内波动;运动过程中,因消耗血糖为运动提供能量,血糖含量有所下降;同时,机体随时分解储能物质转化为葡萄糖补充消耗,维持血糖的相对稳定。
马拉松比赛
图3-2血糖的来源与去路(正常情况下)
血糖
(3.9~6.1 mmol/L)
食物中的糖类
肝糖原
脂肪酸等非糖物质
消化、吸收
分解
转化
摄取
氧化分解
合成
转化
CO2+ H2O+ 能量
肝糖原、肌糖原
甘油三酯
血糖的主要来源
是空腹时血糖的重要来源
一、激素调节的实例
血糖的去路
实例1:血糖平衡的调节
十二指肠
胰腺
散布着胰岛
胰岛B细胞
(分泌胰岛素)
胰岛A细胞
(分泌胰高血糖岛素)
一、激素调节的实例
实例1:血糖平衡的调节
血糖
(3.9~6.1 mmol/L)
食物中的糖类
肝糖原
脂肪酸等非糖物质
消化、吸收
分解
转化
摄取
氧化分解
合成
转化
CO2+ H2O+ 能量
肝糖原、肌糖原
甘油三酯
胰岛B细胞
胰岛素
血糖降低
胰岛A细胞
胰高血糖素
促进
抑制
促进
血糖升高
一、激素调节的实例
实例1:血糖平衡的调节
下丘脑
交感神经
肾上腺素
糖皮质激素
甲状腺激素
下丘脑
副交感神经
血糖调节方式:
神经—体液调节,
主要是体液调节
实例1:血糖平衡的调节
血 糖 升 高
胰岛B细胞
胰岛素增加
①促进血糖进入组织细胞进行氧化分解
②促进血糖进入肝、肌肉并合成糖原
③促进血糖进入脂肪组织细胞转变为甘油三酯
④抑制肝糖原的分解
⑤抑制非糖物质转变为葡萄糖
下丘脑
副交感神经
血 糖 降 低
胰岛A细胞
胰高血糖素增加
①促进肝糖原分解成葡萄糖
②促进非糖物质转变成糖
下丘脑
交感神经
交感神经
肾上腺
肾上腺素
促进肝糖原分解
(-)
(-)
协同
抗衡
反馈调节:在一个系统中,系统本身工作的效果,反过来又作为信息调节该系统的工作,这种调节方式叫作反馈调节。
刺激胰岛A细胞分泌胰高血糖素
转化
分解
刺激胰岛B细胞分泌胰岛素
当血糖水平升高时
葡萄糖
肝糖原
糖原、脂肪
葡萄糖
当血糖水平下降时
正常血糖水平
补充血糖
血糖水平恢复
一、激素调节的实例
实例1:血糖平衡的调节
意义:对于机体维持稳态具有重要意义。
分为正反馈和负反馈两种。
一、激素调节的实例
正反馈:分娩、排尿反射
负反馈:非常普遍
低血糖和高血糖
正常血糖浓度:
低血糖:
高血糖:
空腹血糖浓度3.9~6.1mmol/L
空腹血糖浓度低于2.8mmol/L
出现饥饿、乏力、头晕等,严重可出现昏迷和死亡
空腹血糖浓度高于7.2 mmol/L
空腹血糖浓度大于8.9 mmol/L时出现尿糖
长期血糖偏高会出现多种糖尿病并发症
实例1:血糖平衡的调节
只要及时从静脉输入葡萄糖溶液, 症状就会缓解
尿糖是什么原因?一定是糖尿病吗?
一、激素调节的实例
尿糖的原因
a.一次性摄入的糖太多
c.肾脏疾病,重吸收血糖能力下降,随尿排出。
b.糖尿病
血糖浓度超出肾脏的重吸收能力,随尿排出。
糖尿病
我国《黄帝内经》上描述糖尿病的症状“多饮而渴不止,多食而饥不止,多尿而膏浊不止。”
症状:三多一少(多饮、多尿、多食、体重减少)
与社会的联系
糖尿病
多食
多饮
多尿
体重减轻
胰岛素受体
胰岛素
葡萄糖
正常
胰岛素受体
胰岛素
葡萄糖
1型
胰岛素受体
胰岛素
葡萄糖
2型
2型:
机体组织细胞对胰岛素敏感性降低(可能与细胞膜上胰岛素受体受损有关)。
糖尿病的类型及发病原因:
1型:
胰岛B细胞受到破坏或免疫损伤导致的胰岛素绝对缺乏。
如图所示,引起胰岛B细胞分泌胰岛素的刺激有哪些?
血糖浓度、神经递质、胰高血糖素(促进)。
胰岛A细胞分泌胰高血糖素的刺激有哪些?
血糖浓度、分泌神经递质、胰岛素(抑制)
教材P55T3 如图为早餐后(13点之前未再进食)血糖含量变化,按段分析血糖含量变化的具体原因(说明血糖的来源或去向)
B
C
D
AB:食物中的糖消化吸收
BC:被组织细胞摄取、利用和存储
CD:肝糖原分解、
脂肪酸等物质转化
B
C
D
胰岛素
教材P55T3 如图为早餐后(13点之前未再进食)血糖含量变化,按段分析血糖含量变化的具体原因(说明血糖的来源或去向)
胰高血糖素
人在不同状态下,其血糖浓度会有所变化。如图表示在不同“模拟活动时段”中人体的血糖浓度变化情况。据图分析,以下说法正确的是( )
A.曲线ab段,人体内的胰岛A细胞分泌的胰高血糖素会增多
B.引起曲线bc段变化的主要途径有血糖氧化分解、转化为非糖物质、合成糖原等
C.曲线ef段,人体内的肝糖原和肌糖原会直接分解为葡萄糖以补充血糖
D.曲线fg段的变化情况是人体内胰岛素和胰高血糖素协同作用的结果
B
抗衡
ab:食物中的糖类消化吸收
ef:胰高血糖素作用下,肝糖原水解
当我们在寒风中瑟瑟发抖时,身体内几乎所有细胞动员起来,共同抵御寒冷。起动员作用的是神经冲动和激素,甲状腺分泌的甲状腺激素在其中起重要作用。
一、激素调节的实例
实例2:甲状腺激素的分级调节
甲状腺激素分泌的分级调节
寒风
寒风
二
一、激素调节的实例
寒冷刺激
体表冷觉感受器
下丘脑调节中枢
肌肉战栗
传入神经
传出神经
不随意,不收大脑皮层控制的节律性收缩,9-11次/min,产热多,不对外做功
神经冲动
甲状腺激素分泌的分级调节
下丘脑
垂体
甲状腺
寒风
寒风
分泌
甲状腺激素
甲状腺激素的分泌是如何调节的呢?
二
一、激素调节的实例
实例2:甲状腺激素的分级调节
组别 实验处理 实验结果
甲状腺结构 甲状腺激素分泌量
1
2
3
实验一
实验结论:垂体中的某些物质可以维持甲状腺的形态,促进甲状腺分泌甲状腺激素。
常态对照
正常
萎缩
显著减少
部分恢复大小
摘除大鼠的垂体
摘除大鼠的垂体后再注射垂体提取物
部分恢复
正常
分析甲状腺激素分泌的调节(P53)
一、激素调节的实例
实例2:甲状腺激素的分级调节
实验二
组别 实验处理 实验结果
(血液中TSH水平)
1
2
3
4
实验结论:下丘脑分泌的TRH可以促进垂体分泌TSH。
向动物静脉注射下丘脑分泌的TRH
明显升高
正常
常态对照
明显降低
明显降低
损毁动物下丘脑中分泌TRH的区域
向动物的垂体中注射微量甲状腺激素
甲状腺激素可以抑制垂体分泌TSH。
注:TRH-促甲状腺激素释放激素
TSH-促甲状腺激素
分析甲状腺激素分泌的调节(P53)
一、激素调节的实例
实例2:甲状腺激素的分级调节
结论:甲状腺激素能够降低TSH的分泌。
临床现象:甲状腺机能亢进时,血液中甲状腺激素水平升高,TSH水平降低;甲状腺功能减退时,血液中甲状腺激素水平下降,TSH的水平升高。
分析甲状腺激素分泌的调节(P53)
一、激素调节的实例
实例2:甲状腺激素的分级调节
1.在甲状腺激素的分泌中,下丘脑、垂体和甲状腺之间有何关系?
讨论:
下丘脑分泌的TRH,可以促进垂体分泌TSH。
垂体分泌的TSH可影响甲状腺的正常生长和分泌甲状腺激素。
甲状腺分泌的甲状腺激素增加到一定浓度时,又会抑制下丘脑和垂体的分泌。
下丘脑
TRH
垂体
TSH
下丘脑
TH
细胞代谢
(-)
反馈
(-)
2.在正常情况下,血液中的甲状腺激素的水平总维持在一定范围内,这是如何实现的?
讨论:
这是通过分级调节和反馈调节实现的。当血液中甲状腺激素水平升高时,会反馈抑制TSH和TRH的分泌,降低甲状腺激素水平;当甲状腺激素水平降低时,TSH的分泌量增加,促进甲状腺分泌甲状腺激素,使甲状腺激素浓度升高恢复到正常水平。
(神经中枢)
分泌
甲状腺激素
神经冲动
下丘脑
分泌
TRH
垂体
促进
分泌
TSH
促进
甲状腺
促进代谢等
负反馈
负反馈
分级调节
下 丘 脑
垂 体
甲状腺
肾上腺皮质
性腺
促甲状腺激素
促性腺激素
释放激素
促肾上腺皮质激素
促性腺激素
靶 腺 体
甲状腺激素
性激素
醛固酮、
皮质醇等
(1)分级调节概念:
下丘脑、垂体和靶腺体之间存在的分层调控。
(2)类型:
(3)意义:
可以放大激素的调节效应,形成多级反馈,有利于精细调控,从而维持机体的稳态。
甲状腺激素分泌的分级调节
二
一、激素调节的实例
实例2:甲状腺激素的分级调节
促甲状腺素
释放激素
促肾上腺皮质激素释放激素
缺碘
不足
减弱
减弱
增多
增多
下丘脑
垂 体
促甲状腺激素释放激素TRH
促甲状腺激素TSH
甲状腺
甲状腺激素TH
(-)
(+)
(+)
(-)
当促激素释放激素、促激素异常增多时,内分泌腺被持续刺激而肿大。
当促激素释放激素、促激素异常减少时,内分泌腺长期得不到刺激而萎缩。
一、激素调节的实例
甲状腺激素的分级调节
激素调节的特点
三
通过体液进行运输
作用于靶器官、靶细胞
作为信使传递信息
微量和高效
二、激素调节的特点
激素调节的特点
三
通过体液进行运输
作用于靶器官、靶细胞
作为信使传递信息
微量和高效
内分泌腺没有导管,内分泌细胞产生的激素弥散到体液中,随血液流到全身,传递着各种信息。
二、激素调节的特点
激素调节的特点
三
通过体液进行运输
作用于靶器官、靶细胞
作为信使传递信息
微量和高效
(1)激素通过与靶细胞上的特异性受体相互识别,并发生特异性结合实现的。
(2)不同激素作用的靶器官可能相同。
(3)激素作用于靶器官、靶细胞,并不是指运输到靶器官、靶细胞,而是运往到全身各处。
二、激素调节的特点
胰岛素和胰高血糖素的机理
作为信使传递信息
二、激素调节的特点
【拓展】激素对靶细胞的作用
蛋白质类激素不容易穿过细胞膜,其受体在靶细胞的细胞膜上,受体负责把细胞外信号转化为细胞内信号,细胞内信号再通过转导和放大,最终激活了某种酶,从而改变细胞的代谢情况
【拓展】激素对靶细胞的作用
甲状腺激素和固醇类激素(性激素)很容易穿过细胞膜,其信号受体在细胞质或细胞核中。激素和受体结合后,连接到DNA上,调控基因的转录,诱导相关蛋白质的合成(例如某些酶)。
微量和高效
激素调节的特点
三
在正常生理状态下,血液中的激素浓度都很低,一般为 10 - 12 ~ 10 - 9 mol/L。虽然激素含量甚微,但其作用效果极其显著。激素是人和动物体内微量、高效的生物活性物质。因此,一旦体内激素含量偏离了生理范围,就会严重影响机体机能,这也是临床上常常通过测定血液中激素含量来检测疾病的原因。
二、激素调节的特点
【拓展】激素类药物的应用
糖尿病患者可通过按时注射胰岛素来治疗
临床上,常用糖皮质激素类药物治疗过敏性鼻炎
给雌雄鱼注射促性腺激素类药物,促使亲鱼的卵子和精子成熟
给猪饲喂激素类药物,以提高猪的瘦肉率
在桑叶上喷洒保幼激素类似物,使蚕的绢丝腺更饱满,吐更多的丝
一些工业废弃物、杀虫剂、除草剂等,在分解过程中产生于性激素分子结构类似的产物,称为环境激素或内分泌干扰物,可能对人和动物的内分泌功能产生不良影响
………………P56