(共30张PPT)
第3章 体液调节
第2节 激素调节的过程
马拉松长跑是赛程超过40km、历时2h以上的极限运动,运动员每小时至少要消耗300g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 ~ 6.1mmol/L,全身的血量大约为5L。
1.如果仅靠血液中的葡萄糖,运动员能跑多长时间
约0.7~1.1min(1min左右)
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?
可能会略有下降,但不会持续下降,应该在正常范围内波动;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,同时机体会随时分解储能物质转化成葡萄糖补充消耗,维持血糖的相对稳定。
问题探讨
讨论:
01
激素调节的实例
1.血糖的概念:血液中的糖称为血糖,主要是葡萄糖。
2.血糖的来源和去向(正常情况下)
血糖
(3.9~6.1mmol/L)
氧化分解
CO2+H2O+能量
肝糖原、肌糖原
甘油三酯
合成
转化
消化、吸收
分解
转化
脂肪等非糖物质
☆肝糖原
食物中的糖类
实例1:血糖平衡调节
血糖平衡的调节,也就是调节血糖的来源和去向,使其处于平衡状态(教材P50)
十二指肠
胰腺
散布着胰岛
胰岛A细胞
(分泌胰高血糖素)
胰岛B细胞
(分泌胰岛素)
实例1:血糖平衡调节
3.参与血糖调节的激素
项目 胰岛素 胰高血糖素
分泌细胞 胰岛B细胞 胰岛A细胞
生理作用
作用方向和结果
实例1:血糖平衡调节
3.参与血糖调节的激素
促进血糖进入组织细胞,促进合成糖原,促进血糖进入脂肪细胞转变为甘油三酯;抑制肝糖原的分解,抑制非糖物质转变成葡萄糖
促进肝糖原分解、促进一些非糖物质转变成葡萄糖
增加血糖去路;减少血糖来源;降低血糖含量
增加血糖来源;升高血糖含量
胰岛___细胞
血糖低
胰岛___细胞
分泌
血糖____
趋于正常
去
路
血糖高
血糖_____
趋于正常
分泌
4.血糖调节过程
实例1:血糖平衡调节
胰岛B细胞
血糖低
胰岛A细胞
胰高血糖素
分泌
氧化分解
合成肝(肌)糖原
转变为甘油三酯
抑制
肝糖原的分解
非糖物质转变
促进
胰岛素
非糖物质转化
肝糖原分解
血糖上升趋于正常
去
路
来
源
血糖高
血糖下降
趋于正常
促进
分泌
来
源
实例1:血糖平衡调节
4.血糖调节过程
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,这种调节方式叫做反馈调节。(教材P52)
实例1:血糖平衡调节
4.血糖调节过程
正反馈
A
(+)
B
(+)
负反馈
A
(+)
B
(-)
相关信息(P51):人体内有许多激素参与调节血糖浓度,如糖皮质激素、肾上腺素、甲状腺激素等,它们通过调节有机物的代谢或影响胰岛素的分泌和作用,直接或间接地提高血糖浓度。胰岛素是唯一能够降低血糖浓度的激素。
阅读了这则资料,血糖平衡调节的概念模型中需要怎么补充?
实例1:血糖平衡调节
4.血糖调节过程
胰岛B细胞
血糖低
胰岛A细胞
胰高血糖素
分泌
氧化分解
合成肝(肌)糖原
转变为甘油三酯
抑制
肝糖原的分解
非糖物质转变
促进
胰岛素
非糖物质转化
肝糖原分解
血糖上升趋于正常
去
路
来
源
血糖高
血糖下降
趋于正常
促进
分泌
来
源
甲状腺激素
糖皮质激素
肾上腺素
可通过
甲状腺
分泌
肾上腺
分泌
肾上腺、甲状腺的分泌活动也受血糖直接刺激的吗?
可影响
实例1:血糖平衡调节
4.血糖调节过程
资料1:研究发现,胰岛细胞都连有神经元,并通过脊髓和下丘脑神经元相连;人体血糖浓度降低时,测得此时下丘脑某一区域神经元放电增强,如果此时注射葡萄糖则发现此区域神经元放电减弱;如果血糖浓度升高到一定程度,又发现下丘脑另一区域神经元放电增强。
资料2:人们发现下丘脑血糖调节中枢已损毁的家兔仍然存在两种激素的分泌,但所分泌激素的量没有达到正常水平。
资料3:肾上腺髓质的分泌活动受到交感神经和促肾上腺皮质激素的作用。交感神经兴奋时,肾上腺髓质激素分泌增加。
阅读了这三则资料,结合课本p52正文第二段内容,你对模型还有什么补充?
实例1:血糖平衡调节
刺激胰岛A细胞分泌胰高血糖素
下丘脑某区域兴奋
控制
交 感 神 经
实例1:血糖平衡调节
4.血糖调节过程
神经系统还通过控制甲状腺和肾上腺的分泌活动来调节血糖含量。(P52)
胰岛B细胞
血糖低
胰岛A细胞
胰高血糖素
分泌
氧化分解
合成肝(肌)糖原
转变为甘油三酯
抑制
肝糖原的分解
非糖物质转变
促进
胰岛素
非糖物质转化
肝糖原分解
血糖上升趋于正常
去
路
来
源
血糖高
血糖下降
趋于正常
促进
分泌
来
源
甲状腺激素
糖皮质激素
肾上腺素
可通过
肾上腺
甲状腺
分泌
分泌
下丘脑
神经
神经
神经
实例1:血糖平衡调节
4.血糖调节过程
+
-
调节中枢:
下丘脑
调节机制:
神经-体液调节
下丘脑一区域
+
+
血糖升高
促进糖原分解,促进非糖物质转化为葡萄糖
胰岛素分泌
胰岛B细胞
+
+
组织细胞加速摄取、利用和储存葡萄糖
血糖降低
胰岛A细胞
胰高血糖素分泌
+
+
+
下丘脑另一区域
+
+
肾上腺
+
肾上腺素分泌
促进肝糖原的分解,促进糖异生作用,抑制糖原合成,使血糖升高。
+
+
实例1:血糖平衡调节
4.血糖调节过程
正常血糖浓度:空腹血糖浓度3.9~6.1mmol/L
低血糖: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
高血糖: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
5.低血糖和高血糖
实例1:血糖平衡调节
1型糖尿病
胰岛功能减退,分泌胰岛素减少所致。
2型糖尿病
与遗传、环境、生活方式密切相关,比较常见,确切的发病机理目前不明确。一般认为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)
胰岛B
细胞受损
胰岛素
减少
血糖浓度升高
超出肾脏重吸收的能力
血糖随尿排出
实例1:血糖平衡调节
6.糖尿病(三多一少:多饮、多尿、多食、体重减少)
实例2 :甲状腺激素分泌的分级调节
当你在寒风中瑟瑟发抖时,你身体内几乎所有的细胞都被动员起来,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。
甲状腺激素随血液运到全身,几乎作用于体内的所有细胞,提高细胞代谢的速率,使机体产生更多的热量。
甲状腺激素的分泌是如何调节的?
分析甲状腺激素分泌的调节
思考·讨论
讨论
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
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,这是如何实现的呢
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
这是通过分级调节和反馈调节实现的。
实例2 :甲状腺激素分泌的分级调节
垂体
甲状腺
肾上腺皮质
性腺
促甲状腺激素释放激素
促肾上腺皮质激素释放激素
促性腺激素释放激素
促甲状腺激素
促肾上腺皮质激素
促性腺激素
甲状腺激素
肾上腺皮质激素
性激素
下丘脑
下丘脑
垂体
甲状腺
细胞代谢
TRH
TSH
甲状腺激素TH
(—)
(—)
反
馈
调
节
(+)
(+)
分
级
调
节
甲状腺激素分泌的调节示意图
实例2 :甲状腺激素分泌的分级调节
下丘脑、垂体和甲状腺功能的分级调节系统,也称为下丘脑一垂体一甲状腺轴;人和高等动物体内还有“下丘脑一垂体一肾上腺皮质轴”、“下丘脑一垂体一性腺轴”等。
实例2 :甲状腺激素分泌的分级调节
人们将下丘脑、垂体和靶腺体之间存在的这种分层调控,称为分级调节。分级调节可以放大激素的调节效应,形成多级反馈调节,有利于精细调控,从而维持机体的稳态。
02
激素调节的特点
从报告单上分析,激素有什么特点?这些激素的产生部位和作用部位相同吗?那它们怎样从产生部分到作用部位?众多的激素分子弥散在全身的体液中,是对所有细胞都起作用吗?
二、激素调节的特点
内分泌腺
血管
导管
外分泌腺
内分泌腺没有导管。内分泌腺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
1.通过体液进行运输
【问题】激素能定向运输吗
靶细胞
分泌细胞
激素分子
激素选择靶器官、靶细胞,是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。
二、激素调节的特点
2.作用于靶器官靶细胞
类固醇激素的作用机制
激素一经靶细胞接受并起作用后就失活了,因此,体内需要源源不断产生激素,以维持激素含量的动态平衡。
3.作为信使传递信息
二、激素调节的特点
nmol/L
nmol/L
mIU/L
pmol/L
pmol/L
在正常生理状态下,血液中激素浓度都很低,一般为_____________,虽然激素含量甚微,但其作用效果________,因此激素是人和动物体内: ________________________
10-12-10-9mol/L
极其显著
微量、高效的生物活性物质
c二、激素调节的特点
4.微量和高效
激素种类多、量极微,既不组成细胞结构,又不提供能量,也不起催化作用,而是随体液到达靶细胞,使靶细胞原有的生理活动发生变化。
(1)协同作用:不同激素对同一生理效起增强效应的作用。例如:胰高血糖素、甲状腺激素、肾上腺素等均可升高血糖,他们通过作用于不同环节,在提高血糖浓度上具有协同作用。
(2)抗衡作用:不同激素对同一生理效发挥相反的作用。例如:胰岛素降低血糖与上述激素的升糖效应相抗衡。
小结:
激素是调节生命活动的信息分子!
二、激素调节的特点
右上图曲线表示某人从早餐开始到12时血糖浓度的变化情况,请识图并结合自己的生活实际,分析曲线变化的具体原因(说明血糖的来源或去向,以及相关激素的作用)。
早餐后,随着食物中的淀粉等糖类物质消化吸收进入血液,血糖浓度升高。血糖浓度升高到一定程度时,刺激胰岛B细胞增强对胰岛素的分泌,胰岛素水平上升,促进血糖的利用和转变成糖原等物质,使血糖浓度下降。随着血糖浓度降低,胰岛A细胞的活动增强,胰高血糖素的分泌增加,促进肝糖原分解和其他物质转变成葡萄糖进入血液,使血糖浓度恢复到正常水平。
练习