(共25张PPT)
马拉松长跑时赛程超过40km,历时2h以上的极限运动,运动员每小时至少消耗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。
思考
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。
马拉松比赛
思考讨论
第3章 体液调节
第2节 激素调节的过程
1.以人体血糖的平衡调节为例,说明激素反馈调节维持机体稳态的机制。
2.以人体甲状腺激素分泌调节为例,说明激素分级调节机制及其意义。
3.概括出激素调节的特点,分析激素调节的一般过程。
4.运用激素调节原理分析与健康相关的实际问题,说出科学知识指导健康生活的重要性。
学习重点:激素调节的过程与特点。
学习难点:激素调节的过程。
【学习重难点】
学习目标
实例1:血糖平衡的调节
血糖:血液中的糖称为血糖,主要是葡萄糖。
观察
食物中的糖类
消化、吸收
肝糖原
分解
脂肪酸等非糖物质
转化
氧化分解
CO2+H2O+能量
合成
肝糖原、肌糖原
转化
甘油三酯
血糖
3.9~6.1mmol/L
血糖的来源和去向
一、激素调节的实例
食物中的糖类经消化、吸收进入血液,是血糖的主要来源。
血糖
3.9~6.1mmol/L
血糖的来源
总结
肝糖原分解成葡萄糖进入血液,是空腹时血糖的重要来源。
非糖物质可以转化为葡萄糖进入血液,补充血糖。
血糖
3.9~6.1mmol/L
血糖的去向
随血液流经各组织时,被组织细胞摄取,氧化分解。
在肝和骨骼肌细胞内合成肝糖原和肌糖原储存起来。
脂肪组织和肝可将葡萄糖转变为非糖物质,如甘油三酯等。
一、激素调节的实例
观察
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)
胰岛A细胞和胰岛B细胞以及它们分泌的激素
一、激素调节的实例
刺激胰岛B细胞分泌胰岛素
血糖水平恢复
正常血糖水平
葡萄糖
糖原、三酰甘油
转化
当血糖水平升高时
当血糖水平下降时
补充血糖
刺激胰岛A细胞分泌胰高血糖素
肝糖原
葡萄糖
血糖平衡的主要调节过程示意图
当血糖浓度升高到一定程度时,胰岛B细胞的活动增强,胰岛素的分泌量增加。体内胰岛素水平的上升,一方面促进血糖进入组织细胞进行氧化分解,进入肝、肌肉并合成糖原,进入脂肪组织和肝转变为甘油三酯;另一方面又能抑制肝糖原的分解和非糖物质转变为葡萄糖。这样,既增加了血糖的去向,又减少了血糖的来源,使血糖浓度恢复到正常水平。
当血糖浓度降低时,胰岛A细胞的活动增强,胰高血糖素的分泌量增加。胰高血糖素主要作用于肝,促进肝糖原分解为葡萄糖进入血液,促进非糖物质转变为糖,使血糖浓度回升到正常水平。
思考
胰岛素和胰高血糖素如何共同维持血糖含量的稳定?
一、激素调节的实例
总结
胰岛素生理功能:促进组织细胞加速摄取、利用和储存葡萄糖,从而使血糖水平降低。
胰高血糖素生理功能:促进肝糖原分解,并促进一些非糖物质转变为葡萄糖,从而使血糖水平升高。
胰岛素和胰高血糖素共同维持血糖含量的稳定。
胰岛素和胰高血糖素的生理功能
一、激素调节的实例
在血糖调节过程中,胰岛素的作用效果会反过来影响胰岛素的分泌,胰高血糖素也是如此。
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。
反馈调节的意义:是生命系统中非常普遍的调节机制,对于机体维持稳态具有重要意义。
一、激素调节的实例
血糖的平衡还受到神经系统的调节。
举例:当血糖含量降低时,下丘脑的某个区域兴奋,通过交感神经使胰岛A细胞分泌胰高血糖素,使血糖含量上升。另外,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的含量。
糖皮质激素、肾上腺素和甲状腺激素等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。
一、激素调节的实例
血糖浓度升高
胰岛B细胞
胰岛素增加
血糖浓度降低
下丘脑某区域
副交感神经
胰岛A细胞
肾上腺
交感神经
下丘脑另一区域
胰高血糖素增加
肾上腺素增加
血糖调节是神经-体液调节
建构
血糖平衡的调节模型
甲状腺
甲状腺激素增加
胰岛素是唯一能降低血糖调节的激素
一、激素调节的实例
模型与建模
在血糖的调节过程中,通过分析血糖的来源和去路及激素的调节过程,可构建出血糖升高和降低的调节模型,进而构建出血糖的整体调节模型(如上图所示)。模型和建模是一种较好的思维方法和习惯,应学会运用此方法解决相关问题。
素养点拨
一、激素调节的实例
与社会的联系
糖尿病的症状、病因及预防措施
1、症状:主要表现为高血糖和尿糖。表现为多饮、多尿、多食。
2、病因:
1型糖尿病:由胰岛功能减退、分泌胰岛素减少所致。
2型糖尿病:与遗传、环境、生活方式等密切相关,但确切发病机理目前仍不明确。
3、预防措施:
控制饮食,减少能量摄入,多运动。
一、激素调节的实例
学以致用
糖尿病患者要“管住嘴、迈开腿”,这种说法有无道理?
有。“管住嘴”可减少能量的摄入,“迈开腿”增加运动量,可增加糖类的消耗,有利于控制血糖的含量。
一、激素调节的实例
实例2:甲状腺激素分泌的分级调节
思考
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?
下丘脑分泌促甲状腺激素释放激素(TRH)作用于垂体,促进垂体释放促甲状腺激素(TSH)作用于甲状腺,促进甲状腺分泌甲状腺激素。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。
阅读教材P53思考·讨论:分析甲状腺激素分泌的调节
一、激素调节的实例
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?
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,会反馈抑制下丘脑和垂体分泌相应的激素,使甲状腺激素的分泌减少;相反,则促进下丘脑和垂体分泌相应激素,促进甲状腺激素的分泌。
一、激素调节的实例
反馈调节
当血液中的甲状腺激素含量增加到一定程度时,又会抑制下丘脑和垂体分泌相应的激素,进而使甲状腺激素的分泌减少而不至于浓度过高。
观察
甲状腺激素分泌的调节示意图
下丘脑
TRH
垂体
TSH
甲状腺
甲状腺激素
细胞代谢
分级调节
当机体感受寒冷等刺激时,相应的神经冲动传到下丘脑,下丘脑分泌TRH;TRH运输到并作用于垂体,促使垂体分泌TSH;TSH随血液循环到达甲状腺,促使甲状腺增加甲状腺激素的合成和分泌。
(-)
(-)
反馈
下丘脑-垂体-甲状腺轴
一、激素调节的实例
下丘脑
促肾上腺皮质激素释放激素
垂体
促肾上腺皮质激素
肾上腺皮质
肾上腺皮质激素
细胞代谢
(-)
(-)
反馈
下丘脑
促性腺激素释放激素
垂体
促性腺激素
性腺
性激素
细胞代谢
(-)
(-)
反馈
分级调节: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。
分级调节的意义: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。
下丘脑-垂体-肾上腺皮质轴
下丘脑-垂体-性腺轴
一、激素调节的实例
1.通过体液进行运输
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。因此,临床上常通过抽取血样来检测内分泌系统中激素的水平。
二、激素调节的特点
2.作用于靶器官、靶细胞
激素的分泌、运输及与靶细胞结合的方式示例
靶器官、靶细胞:能被特定激素作用的器官、细胞犹如“靶子”,就是该激素的靶器官、靶细胞。激素选择靶细胞,是通过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。
分泌细胞
靶细胞
激素分子
二、激素调节的特点
3.作为信使传递信息
思考
人体内为什么需要源源不断的产生激素?
激素一经靶细胞接受作用后就失活了,因此人体内需要源源不断的产生激素,以维持激素含量的动态平衡。
激素的作用方式,犹如信使将信息从内分泌细胞传递给靶细胞,靶细胞发生一系列的代谢变化。
二、激素调节的特点
4.微量和高效
思考
临床上为什么能通过测定血液中激素含量来检测疾病?
因为激素是微量、高效的生物活性物质,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。
在正常生理状态下,血液中的激素浓度都很低。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。
二、激素调节的特点
1.激素的相互作用
在机体内,往往多种激素共同参与调节同一生理功能,各种激素彼此关联,相互影响。
举例:胰高血糖素、甲状腺激素和肾上腺素间具有协同作用,均可升高血糖;而它们与胰岛素之间,在升糖效应上有拮抗作用。
2.激素是调节生命活动的信息分子
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,因此,可以说激素是调节生命活动的信息分子。
二、激素调节的特点
课堂小结
Thanks