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选择性必修1
第3章 体液调节
第3节 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,你和朋友们都会感到心怦怦跳,并狂呼乱叫,检测血液中肾上腺素含量也明显上升。
思考: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?两者之间的关系是怎样呢?
激素分子
分泌细胞
靶细胞
体液中有没有其他非激素物质也参与调节机体活动呢?
阅读资料:
动脉血中一定水平的CO2与维持呼吸和呼吸中枢兴奋性有关。当吸入气中CO2含量增加到2%时,呼吸加深;增至4%时,呼吸频率也增快,肺通气量可增加1倍以上;超过7%时,肺通气量不能相应增加,动脉血CO2徒升,使呼吸中枢等活动受抑制而出现呼吸困难、头痛甚至昏迷。
结论:血液中的CO2可以调节呼吸运动。
CO2不是激素,而是代谢产物
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。
比较体液调节和神经调节
比较项目 作用途径 反应速度 作用范围 作用时间
体液调节 体液运输 较缓慢 较广泛 比较长
神经调节 反射弧 迅速 准确、 比较局限 短暂
问题1:体液调节为什么反应缓慢、作用范围广泛呢?
体液运输
信号分子依靠体液
靶细胞及受体
反应较缓慢
作用范围广泛
问题2:神经调节为什么反应迅速、作用范围准确却局限呢?
反射弧
兴奋传导速度快
神经元分布固定
反应迅速
作用范围准确但局限
思考:体液调节和神经调节,在调节生命活动时是各行其道、互不相干吗?
实例1:体温调节
体温
产热
散热
皮肤
肝、脑等器官的活动
骨骼肌活动
体温能保持相对稳定
皮肤中的血管舒张,促进热量散失;血管收缩,减少热量散失
皮下脂肪层隔热,减少热量散失
汗腺产生汗液,汗液蒸发散热
辐射
传导
对流
蒸发
皮肤
生活小思考:
带婴幼儿看病时,为什么要等他们停止哭闹几分钟后,再给他们量体温呢?
体温
产热
散热
肝、脑等器官的活动
骨骼肌活动
体温能保持相对稳定
温度感受器
表皮
真皮
皮下
压力感受器
神经末梢
图 皮肤中的感受器
冷觉感受器
热觉感受器
皮肤冷觉感受器
传入
神经
下丘脑体温调节中枢
血管收缩,血流量减少
汗腺分泌量减少
传出
神经
骨骼肌战栗
甲状腺分泌甲状腺激素
肾上腺髓质分泌肾上腺素
垂体
TRH
TSH
减少散热
细胞代谢活动增强
寒冷环境中
增加产热
寒冷环境中的体温调节,哪些步骤是神经调节,哪些步骤是体液调节呢?他们之间有什么关系呢?
神经-体液调节:通过神经影响激素的分泌,再由激素对机体功能实施调节的方式。
炎热环境中
血管舒张,血流量增加
汗腺分泌汗液增加,蒸发散热增加
皮肤热觉感受器
传入
神经
下丘脑体温调节中枢
传出
神经
增加散热
大脑皮层
产生热觉
减少衣物、使用空调等
补充
神经调节
神经调节
体液调节
体温调节能力是有一定限度的。
是由神经调节和体液调节共同实现的。
体温的相对稳定,保证代谢活动的正常进行,保证细胞、组织等功能正常,维持内环境稳态。
实例2:水和无机盐平衡的调节
水
摄入
排出
饮水
食物
代谢
尿液
汗液
呼吸
粪便
机体水的平衡,对维持人体稳态有重要作用
思考:一般情况下,冬天人的尿较多,夏天较少。
你能解释这种情况吗?
水
摄入
排出
饮水
食物
代谢
尿液
汗液
呼吸
粪便
1 500 mL
500 mL
400 mL
100 mL
1 200 mL
1 000 mL
300 mL
机体水的平衡,对维持人体稳态有重要作用
肾
输尿管
膀胱
肾小管
肾小囊
肾小球
集合管
重吸收作用
尿液
(排出体外)
尿液
(排出体外)
肾单位
滤过作用
原尿
150 L
1.5 L
饮水不足、体内失水过多、食物过咸
细胞外液渗透压升高
下丘脑
刺激
水平衡调节中枢
神经分泌细胞
下丘脑
垂体后叶
抗利尿激素
毛细血管
水平衡的调节
思考:结合体内水分的摄入与排出,你认为还有其他方法可以加速细胞外液渗透压下降吗?
饮水不足、体内失水过多、食物过咸
细胞外液渗透压升高
尿量减少
下丘脑
刺激
垂体
抗利尿激素
释放
肾小管、集合管重吸收水
(+)
细胞外液渗透压下降
产生渴觉
主动补水
大脑皮层
细胞外液渗透压下降
(-)
(-)
通过神经-体液调节,维持机体水平衡
盐平衡的调节
人体内无机盐对维持正常生活动有重要作用
例如:Na+可以维持血浆渗透压,维持神经系统兴奋性
血钠
摄入
排出
食物等物质中的食盐
尿液
细胞外液量减少、血钠降低
肾上腺皮质
刺激
醛固酮
释放
肾小管、集合管重吸收Na+
(+)
血钠浓度上升
(-)
同时排出K+
其他无机盐:K+对维持细胞内液渗透压、维持心肌正常兴奋性有重要作用。
醛固酮:促进肾小管、集合管重吸收Na+,分泌K+。
是由神经调节和体液调节共同实现的。
水和无机盐的平衡,可维持细胞外渗透压相对稳定起重要作用,对人体稳态维持起重要作用。
水和无机盐平衡调节是由神经调节和体液调节共同实现的,其对人体稳态维持有重要作用。
体液调节和神经调节可以相互影响,彼此协调。
各项生命活动常常受到体液和神经的共同调节,两者的配合使各器官和系统活动协调一致,最终保证机体内环境的稳态。
人体内环境
感知变化
调节校正
恢复稳定
神经调节
体液调节
各器官和系统的活动一致
各项生命活动正常