第5节 体温的控制-体温调节学案(含答案)

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名称 第5节 体温的控制-体温调节学案(含答案)
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文件大小 2.7MB
资源类型 教案
版本资源 浙教版
科目 科学
更新时间 2023-11-27 18:33:09

文档简介

体温调节
一.产热和散热
1.恒温动物:具有恒定的体温,能适应各种复杂的环境的动物,大多数鸟类和哺乳动物属于是恒温动物
2.变温动物:在一定温度范围内,体温因环境温度的改变而改变的动物,也叫冷血动物。例如,鱼类、两栖类、爬行类
(1)低等动物没有完善的体温调节机构,它们的体温随环境温度的变化而变化,因此称为变温动物。
(2)人的体温也保持恒定,保持在37℃左右。人的体温不是一个固定值。
(3)恒温动物的体温不是绝对不变的。恒温是相对的,温度的变化幅度变化不大,在一定限度内几乎与外界温度无直接关系。
(4)保持正常的体温是恒温动物新陈代谢正常进行的基本条件。因此恒定的体温对动物具有重要意义。
3.体温受脑控制
(1)人体内的产热和散热过程是通过脑干中的体温调节中枢来调节和控制的。
(2)在不同的环境中人的姿势和行为,保温或降温的措施(如增、减衣服),也能调节体温。
4.产热与散热的平衡
恒温动物和人类之所以能够维持稳定的体温,是因为机体的产热和散热这两个生理过程保持动态平衡的结果。
正常情况下,体温可随昼夜、性别、年龄、环境温度、精神状态等情况的不同,在一定范围内变动。
如:一般傍晚体温略高于早晨的体温。女性的体温略高于男性。小孩的体温略高于成人。
5.人体的体温:体温的测量可在直肠、口腔、腋窝等处进行,不同的部位测得的体温有所不同。
腋窝温度 口腔温度 直肠温度
36.7 ℃ 37.2 ℃ 37.7 ℃
【例题精讲】
例1.建筑工人在户外工作汗流浃背,关于人体的散热与产热的说法正确的是
A. 产热与散热处于动态平衡 B. 散热大于产热
C. 产热与散热不受大脑神经的控制 D. 散热小于产热
【答案】A
例2.恒温动物比变温动物更具有生存优势的原因在于(  )
A.恒温动物的个体更能适应环境温度的变化
B.恒温动物消耗氧气少
C.恒温动物需要的生存空间小
D.恒温动物需要的食物少
【答案】:A
例3.下列动物中,体温恒定的动物是(  )
①鲸 ②青蛙 ③丹顶鹤 ④白鳍豚 ⑤大鲵 ⑧扬子鳄 ⑦鲫鱼
A.①③④ B.②⑤⑥ C.⑤⑥⑦ D.①③⑥
【答案】:A
例4.如图表示在不同气温下甲动物体温的变化情况,则图中的甲动物最有可能的是(  )
【答案】:D
例5.下列脊椎动物中,体温恒定的是(  )
A. B. C. D.
【答案】:A
例6.鸟是  温动物,鱼、两栖动物和爬行动物是  温动物。恒定的体温增强了动物对环境的  能力,扩大了动物的  范围。
【答案】:恒;变;适应;分布范围
【巩固练习】
1.生活在北方的蛇和野兔,到了冬季,蛇要冬眠,野兔不需要冬眠,主要原因是(  )
A.蛇的身体表面的鳞片不能保温 B.野兔善于奔跑,体温升高快
C.野兔体表有毛 D.蛇是变温动物,野兔是恒温动物
【答案】:D
2.下列属于恒温动物的是(  )
A.鸟类和哺乳类 B.鸟类和爬行类
C.鱼类和哺乳类 D.鱼类和爬行类
【答案】:A
3.鱼类、爬行动物等体温随环境温度的变化而改变。是  动物。鸟类、哺乳动物体温不会随环境温度的变化而改变,是  动物。
【答案】:变温;恒温
神经系统和激素调节人体的方式
1.在神经系统和激素的调节下,人体作为一个整体而对环境的变化作出适应反应,从而保持人体内环境的相对稳定,例如体温调节。
当温度下降时,人体通过温度感觉把环境温度和体温下降(低于37℃)的信息传送到脑内温度调节中枢经过中枢整合后,通过三条途径反射性地引起:
(1)皮肤血管收缩和汗腺分泌减少;
(2)骨骼肌紧张性收缩增强,出现打寒战(颤抖);
(3)甲状腺和肾上腺分泌增加,代谢率上升。总的效应是体内产热增加、散热减少。使体温不因气温的下降。
3.人体是怎样通过调节机制来维持体温恒定的呢?
当人在寒冷的环境中,寒冷刺激了皮肤里的皮肤冷觉感受器,感受器发出的兴奋传入下丘脑的体温调节中枢,引起产热中枢兴奋和散热中枢抑制,从而反射性地引起皮肤血管收缩,使皮肤散热量减少;同时,皮肤的立毛肌收缩,骨骼肌也产生不自主地战栗,使产热量增加。这样,人体通过对产热过程和散热过程的反馈调节,在寒冷环境中 维持正常的体温。相反,在炎热的环境中,皮肤里的热觉感受器受刺激后所发出的兴奋传入体温调节中枢,引起散热中枢兴奋和产热中枢抑制,从而使肌肉松弛,皮肤血管扩张,汗液分泌增多,这样散热增多,产热减少,维持体温恒定
【例题精讲】
例1.下表是在不同水平切除兔脑的各级部位后,某些生理机能改变的状况(“√”表示能完成,“×”表示不能完成)。根据表格请回答下列问题:
(1)体温调节中枢在 。
(2)去掉兔脑延髓以上部分,膝跳反射仍然存在,这一事实说明了 。
【答案】(1)间脑(2)控制膝跳反射的中枢在脊髓(意思相同即可)
例2.人的体温一般都为37摄氏度左右,这是人体通过_____调节和激素调节控制人体的产热和散热过程的结果。当气温下降时,人体将体温下降的信息传到脑内的体温调节中枢,经过整合后,通过战栗、皮肤血管收缩、_____(选填“甲状腺激素”或“胰岛素”)分泌增加等途径使体内产热增加,散热减少。
【答案】神经;甲状腺激素
例3 .某人在环境和进食相同的条件下,测定其在完全休息和运动的情况下,通过不同途径所散失的水分(毫升),结果如下表。请分析回答下列问题:
汗液 尿液 粪便 呼出气体
休息(一天) 100 1800 200 300
运动(另一天) 2000 500 200 600
(1)人在运动时,通过汗液大量排出水分的同时,主要有利于体内______散失。
(2)人体由休息状态变为运动状态,体内水分通过尿液散失的量明显减少,而通过汗液和呼吸散失的量明显增多,这种生理变化是在什么的调节实现的 _____________________.
(3)人在运动时,汗液的分泌量明显增加,说明皮肤内的汗腺活动旺盛。汗腺与肾上腺相比在结构上汗腺的主要特点是有______.
【答案】(1)热量
(2)神经系统和激素调节
(3)导管
例4、在寒冷的环境里,人体内的产热量会明显增加,与此关系最密切的调节因素是( )
A.胰岛素增多 B.生长激素增多 C.性激素增多 D.甲状腺激素增多
【答案】 D
【解析】甲状腺激素的作用是促进新陈代谢和生长发育,提高神经系统的兴奋性,所以,当甲状腺激素增加时,有氧呼吸加快,产热增加。
例5、体温调节中枢和体温感觉中枢分别在( )
A.大脑皮层和下丘脑 B.下丘脑和大脑皮层
C.下丘脑和下丘脑 D.大脑皮层和大脑皮层
【答案】 B
【解析】体温调节中枢位于下丘脑,而体温感觉中枢位于大脑皮层。机体通过感受器感觉到寒冷或炎热,通过神经系统将信号传递给大脑皮层,感觉到寒冷或炎热,然后大脑下达指令使下丘脑分泌促甲状腺激素释放激素等,从而调节甲状腺激素和肾上腺激素的分泌,使机体通过产热减少排汗或增加排汗等来调节体温。所以调节中枢为下丘脑,感觉中枢为大脑皮层。故本题正确答案为B。
【巩固练习】
1.生活在沙漠中的骆驼对缺水环境有较强的适应能力,如图呈现的是骆驼在两种不同情况下的体温昼夜变化,通过两种情况比较可知,骆驼是通过__________ 的方式来适应缺水环境的;这种对体温的调节是通过__________ (填“大脑”或“脑干”)中的神经中枢实现的。
【答案】增加体温既幅度|脑干
2.如图是主要的人体体温调节机理图,回答下列问题:
(1)人体能够维持体温稳定,是因为机体的____________两个生理过程保持动态平衡的结果;
(2)人体体温调节中枢位于________;
(3)骨骼肌战栗(俗称“打冷战”)是人体对寒冷刺激的反应,此反射属于________,骨骼肌在反射弧中属于_________;
(4)实际上,图中虚线未列出的肾上腺也参与了体温调节过程,肾上腺的分泌物能够控制血管舒张,这属于__________调节。
【答案】(1)产热和散热;(2)脑干;(3)神经;效应器;(4)激素;
3.人体在寒冷的环境中,会不由自主的出现“寒颤(或战栗)”.此反应的效应器及其生理效应是( )
A. 皮肤的血管;血管急剧收缩,减少散热量 B. 骨骼肌;骨骼肌收缩,减少散热量
C. 皮肤的立毛肌;立毛肌急剧收缩,增加产热量 D. 骨骼肌;骨骼肌收缩,增加产热量
【答案】:D
4.小强为了锻炼身体,每天早上六点钟起床跑步20分钟,跑得满头大汗。此时,你认为他主要的产热器官是__________,主要散热方式是__________________。
【答案】骨骼肌 汗液蒸发散热
【知识梳理】
1.产热
①在安静时,产生的热量主要来自内脏。
②在运动时,产生的热量主要来自骨骼肌。寒冷时,骨骼肌颤抖,能使热量成倍增加。
③精神活动和进食活动也能影响产热。(例如寒冷时,想到冰冷的环境,会觉得更冷,使人“发抖”,促使骨骼肌产生更多热量)
2.散热。
①散热有直接散热和蒸发散热两种方式。
②直接散热就是通过热传递散热,散热的多少决定于皮肤温度与外界温度的温度差。温度差越大,散热越多。皮肤的温度又可通过血管中的血流量来控制。外界温度低时,血管收缩,血流量减少,散热量减少;温度高时,血管舒张,血流量增加,散热量增加。
③常温下,皮肤汗液的蒸发散热比较少。当外界温度等于或超过体温时,直接散热不能发挥作用,汗液蒸发成了主要的散热方式。
3.中暑。
在高温环境中,人体不能及时地发挥体温调节功能,或因过高的环境温度超过了体温调节的最大限度,产热多,而散热困难,会出现中暑现象。中暑的表现是:体温高、头痛、头晕、心慌、恶心、呕吐、出冷汗、面色苍白,甚至昏厥,严重时危及生命
体温调节中枢在脑干中的下丘脑。当外界的气温低于人体正常体温(如37℃)时,血液温度降至37℃以下,刺激下丘脑中的热受体,主要通过战栗产热和使皮肤的血管收缩以减少失热,血温增高回到正常的温度。当外界的气温高于人体正常体温(如37℃)时,血液温度升至37℃以上,刺激下丘脑中的热受体,通过增加汗液的分泌及使皮肤的血管舒张以增加散热,血温降低回到正常的温度。
【例题精讲】
例1.下图甲为正常温度的环境中皮肤血管的示意图,当外界高温时,人体皮肤血管的口径应更类似于下图中的( )
【答案】D
例2.下图是皮肤中同一血管在不同温度下口径的示意图,试据图回答下列问题:
(1)当安静听课时,产热主要来自于 ,人体90%以上的热量,是通过 散发出去的。
(2)上述三种情况中,环境温度最低的是 ,此时人们可以通过骨骼肌的颤抖使人体产生热量。
【答案】(1)内脏;皮肤;(2)A;
例3.嘉善一中于2019年9月29日举行了为期两天的秋季运动会,运用所学知识回答下列问题:
(1)运动会开幕式的当天早上,公孙胜同学觉得天气较冷,则此时小他的血管状况应为如图中的 (填A、B或C)。人体之所以能够维持稳定的体温,是因为机体 和 两个生理过程保持动态平衡的结果。
(2)当戴宗同学一听到发令枪响时,立即起跑。这属于 (填“条件反射”或“非条件反射”)。
(3)完成从听到枪声到起跑这一过程要依赖的神经结构叫 ,其中骨骼肌代表这一结构的哪个部分? 。
(4)戴宗在赛跑时,产热的主要器官(或组织)是 。天气较冷,班级同学却热情高涨地为他呐喊加油,他们的主要散热方式是 。
【答案】(1)A;产热和散热;(2)条件反射;(3)反射弧;效应器;(4)骨胳肌;(皮肤)直接散热
例4.春节期间某人因感染禽流感H7N9病毒而发烧,住院隔离治疗。医务人员为其测量体温,发现该病人在24小时内的体温均在39℃左右波动。则该病人在这24小时内产热和散热的关系
A. 产热等于散热 B. 产热小于散热
C. 产热大于散热 D. 产热与散热没有关系
【答案】D
【巩固练习】
1.在寒冷环境中,人体会不自主战栗,此反应的效应器及产生的生理效应分别是
A. 骨骼肌、增加产热量 B. 心肌、增加产热量
C. 皮肤血管、减少产热量 D. 皮肤的冷敏小体、减少散热量
【答案】A
2.人的体温调节中枢位于( )
A.下丘脑 B.小脑 C.皮肤 D.大脑皮层
【答案】 A
3.人体运动时,产热部位主要是
A. 内脏 B. 骨骼肌 C. 肺和内脏 D. 心脏和肝脏
【答案】B
4.人体能保持体温恒定,是因为在神经系统的调节下( )
A.产热和散热过程保持平衡 B.骨骼肌产热和内脏产热保持平衡
C.直接散热和蒸发散热保持平衡 D.以上说法都对
【答案】 A
课堂检测
1.鸟类、哺乳动物的体温不会随着环境温度的变化,是  动物。
【答案】 :恒温
2.下图所示为人体体温调节示意图,据图回答有关问题:
(1)图中T—E—N—F—A途径表示________过程(选填“激素调节”或“神经调节”)。
(2)(N)体温调节中枢位于脑结构中的________。
(3)经测量,某患者体温在24 h内都处于39.5 ℃,若A、B、C、D都表示热量,则此人这24 h内的A+B________C+D。(选填“>”、“<”或“=”)。
(4)从人体体温调节的过程可得出什么结论?(写出一种即可)
【答案】 :(1)神经调节(2)脑干(3)=
(4)人体体温调节的结构与功能是相适应的;人体体温调节行为是对环境的一种适应
3.下表所示人处于安静和活动情况下体内不同器官的产热量的百分比,请回答:
产热量/%
安静 劳动或运动时
脑 16 1
内脏 56 8
肌肉与皮肤 18 90
其他 10 1
(1)根据表中数据分析,正常人在睡眠状态下的主要产热器官是________。
(2)人体的体温之所以能维持稳定,主要是产热和散热两个生理过程保持动态平衡的结果,这个动态平衡的调节过程受人体脑干中的________控制。
(3)在炎热、潮湿、无风的环境中,人体容易出现“中暑”现象,原因是________。
【答案】 :(1)内脏(2)体温调节中枢
(3)汗液蒸发困难,不能及时散热,导致人体体温过高,从而出现“中暑”现象
4.人体有恒定的体温,主要是机体的产热和散热能保持动态平衡的结果,下面是甲、乙两位同学在某状况下的产热统计图(黑柱表示产热量),据图表判断他们所处的状况 ( )
A. 甲处在安静状态,乙是运动状态 B. 甲、乙都处在安静状态
C. 甲处在运动状态,乙是安静状态 D. 甲、乙都处在运动状态
【答案】 : A
课后巩固
1.人体散热主要通过皮肤里的( )
A. 血管和汗腺 B. 血管和皮脂腺 C. 汗腺和皮脂腺 D. 汗腺和毛孔
【答案】A
2.两栖类、爬行类动物冬眠的根本原因是( )
A. 因为怕冷 B. 食物不足 C. 气候干燥 D. 体温不恒定
【答案】D
3.小明在100米长跑测试中,大汗淋漓,此时小明
A. 散热和产热不平衡,产热大于散热
B. 散热和产热不平衡,产热小于散热
C. 皮肤血管舒张,散热增加
D. 散热的主要方式是皮肤直接散热
【答案】C
4.骑行作为一种健康自然的运动旅游方式,为越来越多的人所喜爱.骑行者脚蹬各种品牌的自行车,奋力向前,汗流浃背,满脸通红,这些表现体现了皮肤的哪些功能(  )
①排泄 ②调节体温 ③保护 ④感受外界刺激
A. ①② B. ②③ C. ②④ D. ③④
【答案】A
5.直接散热的多少取决于
A. 人体内与皮肤表面的温度差
B. 人体内与环境的温度差
C. 外界环境温度的变化程度
D. 人体皮肤表面与环境的温度差
【答案】D
6. 如图表示某人的体温变化曲线,导致ab段和bc段体温变化的事件最有可能的是
A. 环境温度提高和寒颤 B. 剧烈运动和出汗增加
C. 寒颤和出汗减少 D. 发热和寒颤
【答案】B
7.下图是人体体温调节的曲线图,请据图分析,下列说法不正确的是
A. 当环境温度为25℃时,产热量等于散热量
B. 当环境温度从25℃下降到10℃时,从时间t1到时间t2,散热量增加是由于人体体温与 环境温度的温差加大造成的
C. 时间t2以后,散热量减少,这是体温调节的结果
D. 时间t3以后,产热量小于散热量
【答案】D
8.某人因感染能引起流感的H7N9病毒而发烧,住院隔离治疗。医务人员为其测量体温,发现该病人在24小时内的体温均在39℃左右波动。则该病人在这24小时内产热和散热的关系
A. 产热等于散热 B. 产热小于散热
C. 产热大于散热 D. 产热与散热没有关系
【答案】A
9.小白鼠是恒温动物,为了探究小白鼠调节体温的中枢是否为脑干中的下丘脑,某科研小组进行了如下实验:
①取两只健康的、性别与生理状况相同的成年小白鼠,并标记为甲、乙;
②用一定的方法破坏甲鼠的下丘脑,乙鼠不做处理;
③把甲、乙两鼠置于人工控制的温室中,室内温度调为2℃,在相对安静的条件下观察24小时,每隔4小时分别测量一次体温,并做好记录。
(1)本实验中的对照组是________鼠。
(2)若甲鼠体温________,乙鼠体温保持相对恒定,则下丘脑与体温调节有关;若甲、乙两鼠体温均保持相对恒定,则下丘脑与体温调节无关。
(3)以上实验步骤中还存在两点缺陷,这两点缺陷是:
①______________________________________________________。
②____________________________________________________________。
【答案】(1)乙(2)体温明显下降(3)实验前未测定甲、乙鼠的体温;未重复实验,且仅用两只小白鼠进行实验有一定的偶然性
10.人的体温并不是一个固定的值,而是一个温度范围。在正常的生理条件下,体温可随昼夜、性别、年龄、环境温度等情况而改变。那体温会随运动强度的变化而发生改变吗?晓东在家里利用体温计、跑步机等器材进行了下述实验:
Ⅰ.晓东在跑步机上快走10分钟后,用体温计测量腋下温度为37.2℃;
Ⅱ.休息30分钟后,晓东在跑步机上快跑10分钟,再用体温计测量腋下温度为37.5℃;
根据以上两个实验,晓东得出:人的体温变化受运动强度的影响,随着运动强度的增
大而增加。
(1)晓东把自己的实验过程和结论带到学校里和老师及同学分享,大家发现晓东的实验有一个明显的不足,请帮晓东改进: ________;
(2)进行剧烈运动后,晓东脸变得通红,这个原因是由于运动时人体的________产生大量的热,脸部皮肤中的血管处于下图中________(填字母)状态,导致皮肤中血流量的改变,从而出现满脸通红的情况。这一情况可帮助人体散热。
(3)人体的体温调节是在神经系统和________协调工作下完成的,人体是一个统一的整体。实验后晓东上网查阅资料发现:运动中散热过程落后于产热过程,所以体温会逐渐升高。长跑之后,人的体温可能升高到38.5℃,更剧烈的运动时,直肠温度甚至会超过40℃,肌肉温度可达41℃。而42℃在人体里是个临界值,超过这个温度组织会因为蛋白质凝固坏死的!
【答案】(1)未测量安静状态时的体温(2)骨骼肌;B(3)激素(内分泌系统)
11.如图表示某正常成年人在平静状态下手臂皮肤血管内血液在单位时间内的流量变化。在50min时,室内温度由15℃快速上升至40℃。这个温度维持了50min,然后在100min时又迅速下降至15℃并一直持续至150min时。
(1)在50min到100min期间,血液流量增大,皮肤血管________(填“收缩”或“舒张”)。
(2)在100min时,人体的主要产热器官是内脏,此时产热________(填“大于”、“等于”或“小于”)散热。
(3)血液属于________组织,其功能主要是运输养料和废物。
【答案】(1)舒张(2)等于(3)结缔
12.人的体温在正常情况下会产生一些变化,下列说法中正确的是
A. 新生儿和儿童的体温略低于成年人
B. 女性体温略低于男性
C. 同一个人体温的昼夜差别不超过1℃
D. 人是变温动物
【答案】C体温调节
一.产热和散热
1.恒温动物:具有恒定的体温,能适应各种复杂的环境的动物,大多数鸟类和哺乳动物属于是恒温动物
2.变温动物:在一定温度范围内,体温因环境温度的改变而改变的动物,也叫冷血动物。例如,鱼类、两栖类、爬行类
(1)低等动物没有完善的体温调节机构,它们的体温随环境温度的变化而变化,因此称为变温动物。
(2)人的体温也保持恒定,保持在37℃左右。人的体温不是一个固定值。
(3)恒温动物的体温不是绝对不变的。恒温是相对的,温度的变化幅度变化不大,在一定限度内几乎与外界温度无直接关系。
(4)保持正常的体温是恒温动物新陈代谢正常进行的基本条件。因此恒定的体温对动物具有重要意义。
3.体温受脑控制
(1)人体内的产热和散热过程是通过脑干中的体温调节中枢来调节和控制的。
(2)在不同的环境中人的姿势和行为,保温或降温的措施(如增、减衣服),也能调节体温。
4.产热与散热的平衡
恒温动物和人类之所以能够维持稳定的体温,是因为机体的产热和散热这两个生理过程保持动态平衡的结果。
正常情况下,体温可随昼夜、性别、年龄、环境温度、精神状态等情况的不同,在一定范围内变动。
如:一般傍晚体温略高于早晨的体温。女性的体温略高于男性。小孩的体温略高于成人。
5.人体的体温:体温的测量可在直肠、口腔、腋窝等处进行,不同的部位测得的体温有所不同。
腋窝温度 口腔温度 直肠温度
36.7 ℃ 37.2 ℃ 37.7 ℃
【例题精讲】
例1.建筑工人在户外工作汗流浃背,关于人体的散热与产热的说法正确的是
A. 产热与散热处于动态平衡 B. 散热大于产热
C. 产热与散热不受大脑神经的控制 D. 散热小于产热
例2.恒温动物比变温动物更具有生存优势的原因在于(  )
A.恒温动物的个体更能适应环境温度的变化
B.恒温动物消耗氧气少
C.恒温动物需要的生存空间小
D.恒温动物需要的食物少
例3.下列动物中,体温恒定的动物是(  )
①鲸 ②青蛙 ③丹顶鹤 ④白鳍豚 ⑤大鲵 ⑧扬子鳄 ⑦鲫鱼
A.①③④ B.②⑤⑥ C.⑤⑥⑦ D.①③⑥
例4.如图表示在不同气温下甲动物体温的变化情况,则图中的甲动物最有可能的是(  )
例5.下列脊椎动物中,体温恒定的是(  )
A. B. C. D.
例6.鸟是  温动物,鱼、两栖动物和爬行动物是  温动物。恒定的体温增强了动物对环境的  能力,扩大了动物的  范围。
【巩固练习】
1.生活在北方的蛇和野兔,到了冬季,蛇要冬眠,野兔不需要冬眠,主要原因是(  )
A.蛇的身体表面的鳞片不能保温 B.野兔善于奔跑,体温升高快
C.野兔体表有毛 D.蛇是变温动物,野兔是恒温动物
2.下列属于恒温动物的是(  )
A.鸟类和哺乳类 B.鸟类和爬行类
C.鱼类和哺乳类 D.鱼类和爬行类
3.鱼类、爬行动物等体温随环境温度的变化而改变。是  动物。鸟类、哺乳动物体温不会随环境温度的变化而改变,是  动物。
神经系统和激素调节人体的方式
1.在神经系统和激素的调节下,人体作为一个整体而对环境的变化作出适应反应,从而保持人体内环境的相对稳定,例如体温调节。
当温度下降时,人体通过温度感觉把环境温度和体温下降(低于37℃)的信息传送到脑内温度调节中枢经过中枢整合后,通过三条途径反射性地引起:
(1)皮肤血管收缩和汗腺分泌减少;
(2)骨骼肌紧张性收缩增强,出现打寒战(颤抖);
(3)甲状腺和肾上腺分泌增加,代谢率上升。总的效应是体内产热增加、散热减少。使体温不因气温的下降。
3.人体是怎样通过调节机制来维持体温恒定的呢?
当人在寒冷的环境中,寒冷刺激了皮肤里的皮肤冷觉感受器,感受器发出的兴奋传入下丘脑的体温调节中枢,引起产热中枢兴奋和散热中枢抑制,从而反射性地引起皮肤血管收缩,使皮肤散热量减少;同时,皮肤的立毛肌收缩,骨骼肌也产生不自主地战栗,使产热量增加。这样,人体通过对产热过程和散热过程的反馈调节,在寒冷环境中 维持正常的体温。相反,在炎热的环境中,皮肤里的热觉感受器受刺激后所发出的兴奋传入体温调节中枢,引起散热中枢兴奋和产热中枢抑制,从而使肌肉松弛,皮肤血管扩张,汗液分泌增多,这样散热增多,产热减少,维持体温恒定
【例题精讲】
例1.下表是在不同水平切除兔脑的各级部位后,某些生理机能改变的状况(“√”表示能完成,“×”表示不能完成)。根据表格请回答下列问题:
(1)体温调节中枢在 。
(2)去掉兔脑延髓以上部分,膝跳反射仍然存在,这一事实说明了 。
例2.人的体温一般都为37摄氏度左右,这是人体通过_____调节和激素调节控制人体的产热和散热过程的结果。当气温下降时,人体将体温下降的信息传到脑内的体温调节中枢,经过整合后,通过战栗、皮肤血管收缩、_____(选填“甲状腺激素”或“胰岛素”)分泌增加等途径使体内产热增加,散热减少。
例3 .某人在环境和进食相同的条件下,测定其在完全休息和运动的情况下,通过不同途径所散失的水分(毫升),结果如下表。请分析回答下列问题:
汗液 尿液 粪便 呼出气体
休息(一天) 100 1800 200 300
运动(另一天) 2000 500 200 600
(1)人在运动时,通过汗液大量排出水分的同时,主要有利于体内______散失。
(2)人体由休息状态变为运动状态,体内水分通过尿液散失的量明显减少,而通过汗液和呼吸散失的量明显增多,这种生理变化是在什么的调节实现的 _____________________.
(3)人在运动时,汗液的分泌量明显增加,说明皮肤内的汗腺活动旺盛。汗腺与肾上腺相比在结构上汗腺的主要特点是有______.
例4、在寒冷的环境里,人体内的产热量会明显增加,与此关系最密切的调节因素是( )
A.胰岛素增多 B.生长激素增多 C.性激素增多 D.甲状腺激素增多
例5、体温调节中枢和体温感觉中枢分别在( )
A.大脑皮层和下丘脑 B.下丘脑和大脑皮层
C.下丘脑和下丘脑 D.大脑皮层和大脑皮层
【巩固练习】
1.生活在沙漠中的骆驼对缺水环境有较强的适应能力,如图呈现的是骆驼在两种不同情况下的体温昼夜变化,通过两种情况比较可知,骆驼是通过__________ 的方式来适应缺水环境的;这种对体温的调节是通过__________ (填“大脑”或“脑干”)中的神经中枢实现的。
2.如图是主要的人体体温调节机理图,回答下列问题:
(1)人体能够维持体温稳定,是因为机体的____________两个生理过程保持动态平衡的结果;
(2)人体体温调节中枢位于________;
(3)骨骼肌战栗(俗称“打冷战”)是人体对寒冷刺激的反应,此反射属于________,骨骼肌在反射弧中属于_________;
(4)实际上,图中虚线未列出的肾上腺也参与了体温调节过程,肾上腺的分泌物能够控制血管舒张,这属于__________调节。
3.人体在寒冷的环境中,会不由自主的出现“寒颤(或战栗)”.此反应的效应器及其生理效应是( )
A. 皮肤的血管;血管急剧收缩,减少散热量
B. 骨骼肌;骨骼肌收缩,减少散热量
C. 皮肤的立毛肌;立毛肌急剧收缩,增加产热量
D. 骨骼肌;骨骼肌收缩,增加产热量
4.小强为了锻炼身体,每天早上六点钟起床跑步20分钟,跑得满头大汗。此时,你认为他主要的产热器官是__________,主要散热方式是__________________。
【知识梳理】
1.产热
①在安静时,产生的热量主要来自内脏。
②在运动时,产生的热量主要来自骨骼肌。寒冷时,骨骼肌颤抖,能使热量成倍增加。
③精神活动和进食活动也能影响产热。(例如寒冷时,想到冰冷的环境,会觉得更冷,使人“发抖”,促使骨骼肌产生更多热量)
2.散热。
①散热有直接散热和蒸发散热两种方式。
②直接散热就是通过热传递散热,散热的多少决定于皮肤温度与外界温度的温度差。温度差越大,散热越多。皮肤的温度又可通过血管中的血流量来控制。外界温度低时,血管收缩,血流量减少,散热量减少;温度高时,血管舒张,血流量增加,散热量增加。
③常温下,皮肤汗液的蒸发散热比较少。当外界温度等于或超过体温时,直接散热不能发挥作用,汗液蒸发成了主要的散热方式。
3.中暑。
在高温环境中,人体不能及时地发挥体温调节功能,或因过高的环境温度超过了体温调节的最大限度,产热多,而散热困难,会出现中暑现象。中暑的表现是:体温高、头痛、头晕、心慌、恶心、呕吐、出冷汗、面色苍白,甚至昏厥,严重时危及生命
体温调节中枢在脑干中的下丘脑。当外界的气温低于人体正常体温(如37℃)时,血液温度降至37℃以下,刺激下丘脑中的热受体,主要通过战栗产热和使皮肤的血管收缩以减少失热,血温增高回到正常的温度。当外界的气温高于人体正常体温(如37℃)时,血液温度升至37℃以上,刺激下丘脑中的热受体,通过增加汗液的分泌及使皮肤的血管舒张以增加散热,血温降低回到正常的温度。
【例题精讲】
例1.下图甲为正常温度的环境中皮肤血管的示意图,当外界高温时,人体皮肤血管的口径应更类似于下图中的( )
例2.下图是皮肤中同一血管在不同温度下口径的示意图,试据图回答下列问题:
(1)当安静听课时,产热主要来自于 ,人体90%以上的热量,是通过 散发出去的。
(2)上述三种情况中,环境温度最低的是 ,此时人们可以通过骨骼肌的颤抖使人体产生热量。
例3.嘉善一中于2019年9月29日举行了为期两天的秋季运动会,运用所学知识回答下列问题:
(1)运动会开幕式的当天早上,公孙胜同学觉得天气较冷,则此时小他的血管状况应为如图中的 (填A、B或C)。人体之所以能够维持稳定的体温,是因为机体 和 两个生理过程保持动态平衡的结果。
(2)当戴宗同学一听到发令枪响时,立即起跑。这属于 (填“条件反射”或“非条件反射”)。
(3)完成从听到枪声到起跑这一过程要依赖的神经结构叫 ,其中骨骼肌代表这一结构的哪个部分? 。
(4)戴宗在赛跑时,产热的主要器官(或组织)是 。天气较冷,班级同学却热情高涨地为他呐喊加油,他们的主要散热方式是 。
例4.春节期间某人因感染禽流感H7N9病毒而发烧,住院隔离治疗。医务人员为其测量体温,发现该病人在24小时内的体温均在39℃左右波动。则该病人在这24小时内产热和散热的关系
A. 产热等于散热 B. 产热小于散热
C. 产热大于散热 D. 产热与散热没有关系
【巩固练习】
1.在寒冷环境中,人体会不自主战栗,此反应的效应器及产生的生理效应分别是
A. 骨骼肌、增加产热量 B. 心肌、增加产热量
C. 皮肤血管、减少产热量 D. 皮肤的冷敏小体、减少散热量
2.人的体温调节中枢位于( )
A.下丘脑 B.小脑 C.皮肤 D.大脑皮层
3.人体运动时,产热部位主要是
A. 内脏 B. 骨骼肌 C. 肺和内脏 D. 心脏和肝脏
4.人体能保持体温恒定,是因为在神经系统的调节下( )
A.产热和散热过程保持平衡 B.骨骼肌产热和内脏产热保持平衡
C.直接散热和蒸发散热保持平衡 D.以上说法都对
课堂检测
1.鸟类、哺乳动物的体温不会随着环境温度的变化,是  动物。
2.下图所示为人体体温调节示意图,据图回答有关问题:
(1)图中T—E—N—F—A途径表示________过程(选填“激素调节”或“神经调节”)。
(2)(N)体温调节中枢位于脑结构中的________。
(3)经测量,某患者体温在24 h内都处于39.5 ℃,若A、B、C、D都表示热量,则此人这24 h内的A+B________C+D。(选填“>”、“<”或“=”)。
(4)从人体体温调节的过程可得出什么结论?(写出一种即可)
3.下表所示人处于安静和活动情况下体内不同器官的产热量的百分比,请回答:
产热量/%
安静 劳动或运动时
脑 16 1
内脏 56 8
肌肉与皮肤 18 90
其他 10 1
(1)根据表中数据分析,正常人在睡眠状态下的主要产热器官是________。
(2)人体的体温之所以能维持稳定,主要是产热和散热两个生理过程保持动态平衡的结果,这个动态平衡的调节过程受人体脑干中的________控制。
(3)在炎热、潮湿、无风的环境中,人体容易出现“中暑”现象,原因是________。
4.人体有恒定的体温,主要是机体的产热和散热能保持动态平衡的结果,下面是甲、乙两位同学在某状况下的产热统计图(黑柱表示产热量),据图表判断他们所处的状况 ( )
A. 甲处在安静状态,乙是运动状态 B. 甲、乙都处在安静状态
C. 甲处在运动状态,乙是安静状态 D. 甲、乙都处在运动状态
课后巩固
1.人体散热主要通过皮肤里的( )
A. 血管和汗腺 B. 血管和皮脂腺 C. 汗腺和皮脂腺 D. 汗腺和毛孔
2.两栖类、爬行类动物冬眠的根本原因是( )
A. 因为怕冷 B. 食物不足 C. 气候干燥 D. 体温不恒定
3.小明在100米长跑测试中,大汗淋漓,此时小明
A. 散热和产热不平衡,产热大于散热
B. 散热和产热不平衡,产热小于散热
C. 皮肤血管舒张,散热增加
D. 散热的主要方式是皮肤直接散热
4.骑行作为一种健康自然的运动旅游方式,为越来越多的人所喜爱.骑行者脚蹬各种品牌的自行车,奋力向前,汗流浃背,满脸通红,这些表现体现了皮肤的哪些功能(  )
①排泄 ②调节体温 ③保护 ④感受外界刺激
A. ①② B. ②③ C. ②④ D. ③④
5.直接散热的多少取决于
A. 人体内与皮肤表面的温度差
B. 人体内与环境的温度差
C. 外界环境温度的变化程度
D. 人体皮肤表面与环境的温度差
6. 如图表示某人的体温变化曲线,导致ab段和bc段体温变化的事件最有可能的是
A. 环境温度提高和寒颤 B. 剧烈运动和出汗增加
C. 寒颤和出汗减少 D. 发热和寒颤
7.下图是人体体温调节的曲线图,请据图分析,下列说法不正确的是
A. 当环境温度为25℃时,产热量等于散热量
B. 当环境温度从25℃下降到10℃时,从时间t1到时间t2,散热量增加是由于人体体温与 环境温度的温差加大造成的
C. 时间t2以后,散热量减少,这是体温调节的结果
D. 时间t3以后,产热量小于散热量
8.某人因感染能引起流感的H7N9病毒而发烧,住院隔离治疗。医务人员为其测量体温,发现该病人在24小时内的体温均在39℃左右波动。则该病人在这24小时内产热和散热的关系
A. 产热等于散热 B. 产热小于散热
C. 产热大于散热 D. 产热与散热没有关系
9.小白鼠是恒温动物,为了探究小白鼠调节体温的中枢是否为脑干中的下丘脑,某科研小组进行了如下实验:
①取两只健康的、性别与生理状况相同的成年小白鼠,并标记为甲、乙;
②用一定的方法破坏甲鼠的下丘脑,乙鼠不做处理;
③把甲、乙两鼠置于人工控制的温室中,室内温度调为2℃,在相对安静的条件下观察24小时,每隔4小时分别测量一次体温,并做好记录。
(1)本实验中的对照组是________鼠。
(2)若甲鼠体温________,乙鼠体温保持相对恒定,则下丘脑与体温调节有关;若甲、乙两鼠体温均保持相对恒定,则下丘脑与体温调节无关。
(3)以上实验步骤中还存在两点缺陷,这两点缺陷是:
①______________________________________________________。
②____________________________________________________________。
10.人的体温并不是一个固定的值,而是一个温度范围。在正常的生理条件下,体温可随昼夜、性别、年龄、环境温度等情况而改变。那体温会随运动强度的变化而发生改变吗?晓东在家里利用体温计、跑步机等器材进行了下述实验:
Ⅰ.晓东在跑步机上快走10分钟后,用体温计测量腋下温度为37.2℃;
Ⅱ.休息30分钟后,晓东在跑步机上快跑10分钟,再用体温计测量腋下温度为37.5℃;
根据以上两个实验,晓东得出:人的体温变化受运动强度的影响,随着运动强度的增
大而增加。
(1)晓东把自己的实验过程和结论带到学校里和老师及同学分享,大家发现晓东的实验有一个明显的不足,请帮晓东改进: ________;
(2)进行剧烈运动后,晓东脸变得通红,这个原因是由于运动时人体的________产生大量的热,脸部皮肤中的血管处于下图中________(填字母)状态,导致皮肤中血流量的改变,从而出现满脸通红的情况。这一情况可帮助人体散热。
(3)人体的体温调节是在神经系统和________协调工作下完成的,人体是一个统一的整体。实验后晓东上网查阅资料发现:运动中散热过程落后于产热过程,所以体温会逐渐升高。长跑之后,人的体温可能升高到38.5℃,更剧烈的运动时,直肠温度甚至会超过40℃,肌肉温度可达41℃。而42℃在人体里是个临界值,超过这个温度组织会因为蛋白质凝固坏死的!
11.如图表示某正常成年人在平静状态下手臂皮肤血管内血液在单位时间内的流量变化。在50min时,室内温度由15℃快速上升至40℃。这个温度维持了50min,然后在100min时又迅速下降至15℃并一直持续至150min时。
(1)在50min到100min期间,血液流量增大,皮肤血管________(填“收缩”或“舒张”)。
(2)在100min时,人体的主要产热器官是内脏,此时产热________(填“大于”、“等于”或“小于”)散热。
(3)血液属于________组织,其功能主要是运输养料和废物。
12.人的体温在正常情况下会产生一些变化,下列说法中正确的是
A. 新生儿和儿童的体温略低于成年人
B. 女性体温略低于男性
C. 同一个人体温的昼夜差别不超过1℃
D. 人是变温动物