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3.3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。
问题探讨
讨论
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?
体液调节 = 激素调节 ?
1. 体液调节:
激素等化学物质(除激素外,还有如CO2等调节因子),通过体液运输的方式对生命活动进行调节,称为体液调节。激素调节是体液调节的主要形式。
2. 体液调节与神经调节的比较:
比较项目 神经调节 体液调节
作用途径 反射弧 体液运输
调节方式 反射 通过体液传送,作用于靶器官、靶细胞
反应速度 迅速 较缓慢
作用范围 准确、比较局限 较广泛
作用时间 短暂 比较长
CO2对呼吸作用的调节
CO2是调节呼吸运动的重要体液因子。体液中CO2浓度变化会刺激相关感受器,从而通过神经系统对呼吸运动进行调节。
体液调节与神经调节的协调
实例一:体温的调节
1. 人体恒温的直接原因:
产热 = 散热
2. 人体的产热:
安静时:
主要通自肝脏、脑等器官的活动产热。
运动时:
主要通过骨骼肌的活动产热。
(代谢产热为主)
3. 人体的散热:
皮肤是人体最主要的散热器官
辐射
传导
对流
蒸发
以红外线等形式将热量传到外界。
机体热量直接传递给同它接触的物体。
通过气体交换热量。
汗液蒸发。
36℃ 的炎炎夏日,与 - 6℃ 的寒冬,哪一种会使人体散失更多的热量 ?
4. 体温调节的过程:
通过神经—体液发送信息
皮肤血管收缩、血流量减少,汗腺分泌减少;肌肉和肝等产热增加
寒冷环境
当局部体温低于正常体温时
体温回升
下丘脑的体温调节中枢兴奋
寒冷
冷觉感受器兴奋
4. 体温调节的过程:
下丘脑的体温调节中枢兴奋
当局部体温高于正常体温时
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
炎热环境
炎热
温觉感受器兴奋
寒冷环境
冷觉感受器
传出神经
垂体
甲状腺激素分泌增加
骨骼肌战栗
传入神经
传出神经
肾上腺素分泌减少
皮肤血管舒张
汗腺分泌增加
传入神经
热觉感受器
下丘脑
炎热环境
肾上腺素分泌增加
皮肤血管收缩
汗腺分泌减少
人如果在寒冷的环境中停留过久,机体产生的热量不足以补偿散失的热量,体温就会降低。
如冻疮就是皮肤在遇到寒冷、潮湿或冷暖急变时,局部小动脉发生收缩,长久的话会使动脉血管麻痹而扩张,静脉淤血,局部血液循环不良而形成的。
人如果在高温环境中停留过久,体内产生的热量不能及时散出,会导致体温升高,导致内环境稳态失调,出现如中暑的症状。
高烧不退的病人不应该加盖棉被。因为高烧不退,体温调节功能严重失调,加盖棉被反而影响热量的散失。
人体调节体温的能力是有限的。体温过低或过高都会影响物质代谢的正常进行,使细胞、组织和器官发生功能紊乱,破坏内环境稳态,严重时会危及生命。
体温恒定的意义
1、保证酶的活性
2、维持内环境稳态
3、机体进行正常的生命活动
实例二:水和无机盐平衡的调节
1. 人体内水的来源与排出:
来源:
饮水、食物中所含有的水和代谢中产生的水。
排出:
由肾脏、皮肤、肺和大肠排出,其中肾排尿是人体排水的的最主要途径。
摄入的水量/mL 排出的水量/mL
来自饮水 1200 由肾排出(尿液)1500
来自食物 1000 由皮肤排出(汗液)500
来自代谢 300 由肺排出(呼吸)400
由大肠排出(龚便)100
共计 2500 共计2500
2. 人体内无机盐的来源与排出:
来源:
主要来自食物中。如Na+主要来源于食盐,几乎全部由小肠吸收。
排出:
人体内的无机盐大多数以离子形式存在,如Na+、K+、Ca2+、Cl-、如Na+主要由肾随尿液一起排出,排出量几乎等于摄入量。
=
Na+的浓度在维持细胞外液的渗透压上有重要作用
K+在维持细胞内液的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。蔬菜和水果中富含K+,只要保持合理膳食,就能满足机体的需求。
水平衡和盐平衡的调节过程称为渗透压调节,主要是通过肾完成的
肾小管和集合管(重吸收)
(全部的葡萄糖
大部分水
部分无机盐)
尿液
原尿
肾小球(过滤)
血液
尿液的形成
3. 水盐平衡的调节:
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
下丘脑
刺激
垂体
抗利尿激素
释放
肾小管、集合管重吸收水
促进
尿量减少
主动饮水补充水分
细胞外液渗透压下降
细胞外液渗透压下降
产生渴感
大脑皮层
水盐平衡,也是在神经调节和激素调节的共同作用下完成的。
钠钾平衡
肾小管和集合管
(+)
吸钠
排钾
醛固酮
肾上腺皮质
血钠低
血钾高
(+)
钠钾平衡
(+)
当人剧烈运动、在高温条件下工作或患某些疾病(如剧烈呕吐、严重腹泻)时,都会丢失大量的水和无机盐(主要是钠盐):细胞外液渗透压下降,血压下降、心率加快、四肢发冷等症状,严重的甚至昏迷。需要及时补充生理盐水。
体液调节与神经调节的联系
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,体液调节可以看作是神经调节的一个环节。
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,它们作用于靶细胞,使靶细胞产生相应的反应。
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;成年时,甲状腺激素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。
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神经中枢有大脑皮层、脊髓
D
2. 在我国北方,游泳爱好者冬泳入水后,身体立即发生一系列生理反应,
以维持体温稳定。此时,机体不会发生的反应是( )
A.兴奋中枢神经系统,加强肌肉收缩
B.通过反射活动引起皮肤毛细血管收缩
C.通过神经调节减少汗腺分泌
D.抑制垂体活动导致甲状腺激素分泌减少
D
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. 口渴时血浆渗透压增高、抗利尿激素含壮增加、皮层渴觉中枢兴奋
C. 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
D. 出汗后体温下降、热觉感受器兴奋、促甲状腺激素释放激索增加
C