高中生物学 人教版（2019）选择性必修1 3.3体液调节与神经调节的关系(共55张PPT)

(共55张PPT)
第3节 体液调节与神经调节的关系
第3章 体液调节
学习目标：
1.举例说明其他体液成分参与的稳态调节。
.概括体液调节和神经调节的特点，分析各自在维持稳态上的优势。
.结合体温调节和水盐平衡的调节实例，概括体液调节和神经调节的
相互协调关系。
.运用体液调节和神经调节机制，解决生活中的实际问题，关注自身
健康，深化稳态与平衡观。
运动员在马拉松长跑过程中，主要有中枢神
经系统哪些结构参与？你能说出各神经中枢发挥什么作用吗？
此过程中是否有激素参与调节？
神经与激素在此过程中是如何协调来完成长跑运动的？
一、体液调节与神经调节的比较
1.体液调节
①定义
激素等化学物质，通过体液传送的方式对生命活动进行调节，称为体液调节。
②激素调节与体液调节的关系
激素调节是体液调节的主要内容。
参与体液调节的物质，除激素外，还有 某些 （如 等）
以及一些 （如 等，也能做为体液因子对细胞，组织，器官的功能起调节作用。
气体分子
NO，CO
代谢产物
CO2
③CO2对呼吸运动的调节
。
临床上给患者输入O2时，往往采用含有5%左右的CO2的混合气体，以达到刺激呼吸中枢的目的。
2.体液调节与神经调节的特点比较
比较范围 作用途径 反应速度 作用范围 作用时间
体液调节
神经调节
体液运输
反射弧
较缓慢
迅速
较广泛
准确
比较局限
比较长
短暂
动物都有体液调节和神经调节吗？
二、体液调节和神经调节的联系
1.不少内分泌腺直接或间接地受中枢神经系统的调节。
2.内分泌腺分泌的激素也可以影响神经系统的发育和功能。
马拉松长跑过程中运动员为什么会大量出汗？此时其体温是否还保持正常？机体是如何进行调节的？
三、体液调节和神经调节的协调
实例1：体温调节
1.人体体温维持恒定的原因是什么
产热和散热过程保持动态平衡。
产热量
散热量
2、人体热量的来源及主要的产热器官是什么？
人体主要的散热器官及热量散失的途径有哪些？
2.人体产热和散热机制
代谢产热(主要)
有机物+O2
酶
CO2+H2O+能量
ATP
热能
→产热
产热
来源
产热器官
主要是肝和脑
安静时：
运动时：
主要是骨骼肌
组织 器官 重量 (占体重%) 产热量(占机体总产热量%) 安静状态 运动状态
脑 2.5 16 3
内脏 34 56 22
肌肉 40 18 73
其他 23.5 10 2
2.人体产热和散热机制
皮肤是人体最主要的散热器官
散热
散热器官
散热方式
直接散热
蒸发散热
辐射
传导
对流
以红外线形式将热量传导外界
机体将热量直接传给同它接触的物体
通过气体交换热量
体内水分从皮肤和黏膜表面不断渗出而被汽化的过程
汗腺主动分泌汗液的活动。
不感蒸发
(出汗)
可感蒸发
汗腺
皮肤血管
分泌汗液
蒸发散热
舒张，散热增加
收缩，散热减少
皮肤是人体最主要的散热器官
皮下脂肪
隔热，
减少热量散失
分析下列情况下人体人体产热和散热的关系：
a.体温维持在37℃：
b.体温从37℃发烧到39℃的过程中：
c.体温维持在39℃：
思考
3.体温调节过程
①温度感受器
(皮肤、黏膜和内脏中)
冷觉感受器
热觉感受器
外周温度感受器
中枢温度感受器
(中枢神经系统中)
冷敏神经元
热敏神经元
②体温调节中枢
下丘脑体温调节中枢
35
36
37
38
39
40
下丘脑温度(℃)
C
C’
W’
W
神经元放电频率
正常情况下
C：冷敏神经元放电频率
W：热敏神经元放电频率
发热情况下
C’:冷敏神经元放电频率
W’:热敏神经元放电频率
当你在寒冷的冬天，由温暖的教室走到操场上等候做操时，你的身体是如何调节保持体温相对稳定的？
首先皮肤的 感受到外界温度变化并产生兴奋，沿传入神经传到 ，中枢分析综合后发出指令，由传出神经到达效应器，导致 ，面色发白，汗腺 ，汗液蒸发减少，从而减少热量散失，同时， ，出现打寒颤现象，
并且 和 等激素分泌增多，促进肝等组织器官代谢加快，这样机体能过调节 和 达到平衡以维持体温相对稳定。
冷觉感受器
下丘脑体温调节中枢
皮肤的毛细血管收缩，血流量减少
分泌减少
骨骼肌战栗
甲状腺激素
肾上腺素
产热
散热
正常体温
37℃
局部体温低于正常体温
通过神经-体液发送信息
下丘脑体温调节中枢
肝脏
肌肉
回升体温
③调节过程
寒冷环境
散热加快
神经体液
调节
散热减少
产生增加
体温回升
恢复正常
体温下降
寒冷
细胞代谢↑
产热↑
散热↓
冷觉感受器
下丘脑体温调节中枢
传入神经
TRH
垂体
TSH
甲状腺
甲状腺激素↑
传出神经
肾上腺
肾上腺素↑
不自主战栗
传出神经
骨骼肌
皮肤
血管
收缩
汗腺分泌减少
奥运会马拉松比赛过程中，运动员们在炎热的高温天气中完成比赛，此时他们的体温又是如何调节的呢
通过神经-体液发送信息
体温
下降
恢复
下丘脑体温调节中枢
调节过程
正常体温
37℃
局部体温高于正常体温
炎热环境
散热减慢
体温上升
神经体液
调节
散热增加
体温下降恢复正常
炎热
热觉感受器
下丘脑体温调节中枢
传入神经
传出神经
皮肤
传出神经
肾上腺
心输出量增加
血流量增加
血管舒张
汗腺分泌增加
散热↑
调节方式
神经—体液调节
小结
调节中枢：
体温感觉中枢：
参与的激素主要有
下丘脑
大脑皮层
甲状腺激素，肾上腺素
在高温环境中停留过久
体内热量不能及时散出，导致体温升高。
中暑是指在温度或湿度较高、不透风的环境下，因体温调节中枢功能障碍或汗腺功能衰竭，以及水、无机盐丢失过多，从而发生的以中枢神经和（或）心血管功能障碍为主要表现的急性疾病。
3.3 体液调节与神经调节的关系
联系社会和生活1：失温
2021年5月22日，甘肃一山地马拉松赛遭遇极端天气，21人死亡多人受伤。
一群热爱运动、热爱生命的人却被意外无情地剥夺了生命，造成事故的主要原因——就是失温。
3.3 体液调节与神经调节的关系
联系社会和生活1：失温
（1）失温：是指人体热量流失大于热量补给，从而造成人体核心区温度降低，并产生一系列寒颤、迷茫、心肺功能衰竭等症状，甚至最终造成死亡的病症。
一般来说，如果人体的核心温度低于35度，就是医学上的失温，也就是低体温。
失温体温图 正常体温图
核心温度
3.3 体液调节与神经调节的关系
联系社会和生活1：失温
（2）为什么长跑时失温很危险？
马拉松比赛身体对外环境温度（冷、热环境）的适应非常重要，而体温调节又是其中的一个关键。当产热速率低于散热速率，体内热量越来越少、不足以保持体温，就会出现“失温”现象。出现失温时，会出现动作磕碰不稳、协调性下降，意识清醒程度和全身的控制力下降，甚至晕厥，严重者会导致死亡。
3.3 体液调节与神经调节的关系
联系社会和生活1：失温
（3）出现失温，怎么救治？
搭建庇护所或帐篷，进睡袋。用热水外包毛巾暖脖子两侧和腋下还有两腿中间，两腿中间热水袋或者暖宝宝多包几层。
绝对不允许给二级或者介于二三级之间的人喝热水，更不许搓病人四肢，会导致四肢残余冷血迅速回流，心脏骤停。
只有一级失温的人能喝热水，因为热水会迅速升高内脏温度，增加组织液体积，这样血液会迅速回到四肢导致严重低血压。
3.3 体液调节与神经调节的关系
联系社会和生活2：感冒发烧应该如何护理
（1）物理治疗：
　　若体温高达39℃～40℃，且一时难以退烧时，可用凉水浸过的毛巾敷在头部。注意勤换，同时可以用温水擦擦胸、背及腿部，使皮肤浅表血管扩张，有助于退烧。
　　（2）服用退烧药：
　　所有的西药退烧药，如扑热息痛、复方阿司匹林等都含有咖啡因、非那西汀成分，有较大的副作用，高热时使用，易诱发惊厥，还会因大量出汗引起虚脱，甚至因血液中游离胆红素堆积而出现黄疸。同时对消化系统和肝肾功能也有损害，有的可能引起瑞氏综合征，造成白细胞、血小板降低。
3.3 体液调节与神经调节的关系
联系社会和生活2：感冒发烧应该如何护理
（1）物理治疗：
④要多喝开水。发烧的病人所需的水分比平时多，这是因为机体代谢率增高，出汗多，水分消耗大，血液相对浓缩，血流缓慢，心跳无力，因此，要给病人补充足够的水分。要鼓励病人多饮水，可多喝糖盐水、绿豆汤、菜汤、西瓜汁、果汁及蜂蜜兑水等。
　　⑤发烧的病人，一般胃口都比较差，此时，要想办法给病人做些容易消化而营养丰富的食物，如小米粥、大米粥、豆浆、豆腐脑、牛奶、酸奶、藕粉、鸡蛋汤、酸汤面条、蒸蛋羹等，并注意少食多餐。同时，要让病人多吃一些水果，增加营养素的摄入，以利于早日康复。
　　
3.3 体液调节与神经调节的关系
联系社会和生活2：感冒发烧应该如何护理
　　“捂汗可以退烧”的说法是错误的。人体发烧通常都是因为体内发生病变而出现的临床表现，单靠捂汗而不进行针对病变的治疗，只会造成病情加重。患者发烧捂汗，一旦过度保暖就会出现脱水，还会加重心脏、呼吸系统的负担，甚至引发心脏骤停，危及生命。
1．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，并大声呼叫。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．参与该过程中神经调节的高级神经中枢有大脑皮层、小脑、脊髓等
D
2.正常人体处于0℃和30℃的环境中均能维持体温相对稳定。处于0℃的环境中时,产热为a1,散热为b1;处于30℃的环境中时,产热为a2,散热为b2。下列关于体温调节的叙述,错误的是(　　)
A.a1=b1,a2=b2
B.a1>a2,b1C.从30℃进入0℃的环境中,皮肤内毛细血管收缩,使机体减少散热
D.从30℃进入0℃的环境中,甲状腺激素分泌增加,使机体增加产热
B
马拉松长跑过程中，运动员大量出汗会丢失水和无机盐，此时细胞外液渗透压会如何变化？机体又是如何调节来保持内环境的稳定？
实例2：水和无机盐平衡的调节
1.人体内水的来源与去路
人体内的水
饮水
食物中的水
细胞代谢产生的水
大肠排出(粪便)
肺排出(呼吸)
皮肤排出(汗液)
肾排出(尿液)
是人体内水排出的主要途径,机体能够 ，使水的 相适应，以保持机体的水平衡。
肾脏排出(尿液)
调节尿量
排出量与摄入量
2.人体内无机盐的来源和去路
以Na+为例
人体内
的Na+
肾排出(尿液)
食盐
小肠吸收
Na+的摄入量 = Na+的排出量
水平衡调和盐平衡的调节过程密切相关，通常称为渗透压调节，主要是通过肾完成的。
3.水平衡的调节
①尿的形成
肾脏
输尿管
膀胱
肾小球
肾小囊
肾小管
入球小动脉
出球小动脉
①
②
尿液
原尿
尿液
①肾小球过滤
②肾小管的重吸收
肾小球
肾小囊
肾小管
入球小动脉
出球小动脉
①
②
尿液
原尿
①肾小球过滤
②肾小管的重吸收
水、无机盐
氨基酸
葡萄糖
尿素等
血浆
水、无机盐
氨基酸、葡萄糖
蛋白质
尿素等
部分水
部分无机盐
尿素等
原尿
①
尿液
②
向家兔的耳缘静脉 注射浓盐水，在其膀胱插入尿管，记录注射前后单位时间的排尿量。
结果为：注射前尿量为13滴/min,注射后一段时间尿量为8滴/min.
本实验的结论：
尿液是如何形成的呢？
浓盐水会使家兔的尿量减少
分析原因：注射浓盐水导致细胞外液渗透压 ，垂体释放的 激素增多，导致 重吸收水分增多，尿量 。
升高
肾小管和集合管
减少
抗 利尿激素
资料一
②水平衡调节的过程
饮水不足、失水过多、食物过咸
细胞外液渗透压升高
产生渴觉
垂体
释放
抗利尿激素
(+)
肾小管、集合管重吸收水
主动饮水
细胞外液渗透压下降
下丘脑渗透压感受器
(+)
(—)
大脑皮层
尿量减少
组别 体重（ g） 用药 用量（ml） 血清Na+(mmol/l) 病理报告 临床表现
A组 205~235 生理盐水 40 138~150 正常 正常
B组 202~230 蒸馏水 40 92~106 中度脑水肿 烦躁、抽搐、昏迷、死亡
人体缺盐会导致 ，水分可能大量进入 ，造成 ，严重者昏迷，甚至死亡。
细胞外液渗透压降低
组织细胞
脑水肿
资料2
4．无机盐的平衡及调节
(1)无机盐的平衡
人体内的无机盐多以离子状态存在，如Na＋、K＋、Ca2＋、Cl－、HCO等。下面以Na＋和K＋为例说明。
①醛固酮的作用是促进肾小管和集合管对Na＋的吸收，对K＋的排出。
肾上腺皮质
醛固酮
肾小管和集合管
对钠的重吸收
细胞外液量减少，血钠含量降低时
细胞外液量↓
Na+含量低
细胞外液渗透压↓
肾上腺皮质
醛固酮
重吸收Na+
(+)
饮水不足、失水过多、食物过咸
细胞外液渗透压升高
下丘脑渗透压感受器
垂体
释放
抗利尿激素
肾小管、集合管
尿量减少
细胞外液渗透压下降
大脑皮层
产生渴觉
主动饮水
(+)
(—)
(+)
重吸收水
水和无机盐平衡的意义：维持内环境的稳态，是人体各种生命活动正常进行的必要条件
丢失大量的水分和钠盐
大量出汗、剧烈呕吐、严重腹泻
细胞外液渗透压↓、心率加快、四肢发冷
丢失K+
细胞内液渗透压↓心律失常
水和无机盐平衡的调节方式：
调节中枢为：
渴觉中枢：
感受器：
参与的激素主要有：
神经—体液调节
下丘脑
大脑皮层
下丘脑渗透压感受器
抗 利尿激素
醛固酮
小 结
下丘脑与垂体的关系
促激素
促激素释放激素
抗利尿激素
腺垂体具有分泌功能，
分泌促激素和生长激素等；
脑垂体不具有分泌功能
抗利尿激素由下丘脑合成，储存在神经垂体(脑)垂体中，由神经垂体释放入血液。
下丘脑是控制内分泌活动的枢纽
三、体液调节和神经调节的联系
1.不少内分泌腺直接或间接地受中枢神经系统的调节。
2.内分泌腺分泌的激素也可以影响神经系统的发育和功能。
人和高等动物体的各项生命活动常常同时受神经和体液的调节。正是两种调节方式的配合，各器官、系统的活动才能协调一致，内环境的稳态才得以维持，细胞的各项生命活动才能正常进行，机体才能适应环境的不断变化。
神经和体液调节协调的意义
课堂小结
区别
联系
体液调节和神经调节的关系
神经系统调节激素的分泌
激素影响神经系统的发育和功能
体温的调节
水盐平衡的调节
作用途径
反应速度
作用范围
作用时间
协调
1．(多选)关于水和无机盐平衡及其调节的叙述正确的是 (　 　)
A．人体内水和无机盐的平衡是神经调节和激素调节共同作用的结果
B．K＋在维持细胞内液渗透压上起到决定性作用
C．人体Na＋的主要来源是食物，几乎全部由小肠吸收，主要排出途径是大肠
D．人在饮水不足时，通过减少排尿量就可以维持内环境稳定
AB　
【随堂练习】
【随堂练习】
2.大面积烧伤的病人由于严重脱水，血钾含量升高，细胞外液渗透压升高，此时血液中( )
A.抗利尿激素浓度增加，醛固酮浓度降低
B.抗利尿激素浓度降低，醛固酮浓度增加
C.抗利尿激素浓度增加，醛固酮浓度增加
D.抗利尿激素浓度降低，醛固酮浓度降低
C
二、拓展应用
1．“春捂”指冬季穿了几个月的棉衣，身体产热和散热的调节与冬季的环境温度处于相对平衡状态。冬季转入初春，乍暖还寒，气温变化大，身体难以适应，人会因抵抗力下降而患病，因此应再捂捂。“秋冻”指秋季气温稍凉爽，不要过早、过多地增加衣服，适宜的凉爽刺激，有助于锻炼身体的耐寒能力，提高对低温的适应力。“知冷知热”与“春捂秋冻”不相矛盾，只是度的把握。
2．人在恐惧、剧痛、失血等紧急情况下，神经系统会支配肾上腺分泌肾上腺素，肾上腺素通过体液运输作用于相应的靶器官、靶细胞。这些应激反应有助于机体对紧急情况的适应。
3．洄游鱼类面临由高浓度海水进入低浓度淡水，体内渗透压如何调节的问题。
(1)由淡水进入海水
鱼类由淡水进入海水后由排水保盐状态转入排盐保水状态。因此，在淡水中的渗透压调节机制被抑制，而在海水中的渗透压调节机制被启动。
①大量饮水。
②鳃主动向海水排出离子。
(2)由海水进入淡水
由排盐保水状态转入排水保盐状态，在海水中的渗透压调节机制受到抑制，而在淡水中的渗透压调节机制被激活，从而维持体内高的渗透压。
①停止饮水。
②鳃排出的离子减少。