(共12张PPT)
第3章 体液调节
第2节 激素调节的过程
第1课时
情景导入——问题探讨
讨论1:如果仅靠血液中的葡萄糖,运动员能跑多长时间
讨论2: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,应该在正常范围内波动。
马拉松长跑是赛程超过40km、历时2h以上的极限运动,运动员每小时至少要消耗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。
(1mmol葡萄糖=180mg)
300g÷60min=5g/min
5×6.1=30.5mmol
=0.0305mol
×180=5.49g
÷5=1.098min
5×3.9=19.5mmol=0.0195mol×180=3.51g÷5=0.702min
(1min左右)
【资料1】右图为一健康人从早餐开始到12时血糖(血液中的糖,主要是葡萄糖)浓度变化:
【资料2】肉食性动物如东北虎的食物中蛋白质和脂肪含量很高,糖类比较少,但东北虎体内的葡萄糖浓度(4.8-6.9mmol/L)与人体的大致相当。
思考:
1.9点前血糖浓度上升的原因是?
2.9点后,导致血糖浓度下降的原因有哪些?
3.11点后血糖浓度通过什么途径上升?
4.东北虎体内的葡萄糖是怎么来的
任务1:分析以下2个资料及对应思考题,讨论血糖的来源和去向
案例1:血糖平衡的调节
食物中糖
氧化分解(主要)、合成糖原、转化非糖物质
肝糖原的分解(空腹)
脂肪、蛋白质等非糖物质的转化
案例1:血糖平衡的调节
1.血糖的来源和去向(正常情况下)
食物中的糖类
肝糖原
脂肪酸等非糖物质
正常血糖水平
3.9~6.1mmol/L
CO2+H2O+能量
肝糖原、肌糖原
甘油三酯
消化吸收
分解
转化
氧化分解
合成
转化
正常值
来源
去路
主要
空腹
糖原待耗尽
血糖平衡实质:
来源≈去路
低血糖:空腹血糖浓度低于2.8mmol/L
出现饥饿、乏力、头晕等,严重可出现昏迷和死亡
来源<去路
高血糖:空腹血糖浓度高于7.2 mmol/L
空腹血糖浓度大于8.9 mmol/L时出现尿糖
来源>去路
(3个)
(3个)
当血糖浓度偏高或偏低时,机体如何调节从而使得血糖浓度回归到正常范围内呢?
散布着胰岛
胰岛B细胞
(分泌胰岛素)
胰岛A细胞
(分泌胰高血糖岛素)
P51 相关信息:多种激素参与了血糖的调节,糖皮质激素、肾上腺素、甲状腺激素等通过调节有机物代谢或影响胰岛素的分泌和作用,直接或间接提高(4个)血糖浓度;
胰岛素是唯一的降血糖的激素。
2
血糖平衡的调节方式
(1)血糖浓度
升高
胰岛B细胞
刺激
分泌
胰岛素
作用于
几乎全身细胞
做出改变
抑制
促进
血糖浓度
恢复
抑制2来源, 促进3去向
2
血糖平衡的调节方式
2来源
3去路
(2)血糖浓度
降低
胰岛A细胞
刺激
分泌
胰高
血糖素
作用于
主要是肝脏
做出改变
促进
血糖浓度
恢复
促进2来源
②非糖物质转变成糖
①肝糖原分解成葡萄糖进入血液
思考:为什么胰高血糖素不通过抑制血糖的去路来升高血糖浓度?
升高血糖的目的是为了让细胞更好的利用葡萄糖,为生命活动提供能量,胰高血糖素不会去为了升高血糖而阻止细胞利用血糖,所以不会阻止三条血糖的去路
2
血糖平衡的调节方式
升高
胰岛B细胞分泌胰岛素增加
2抑制
3促进
降低
胰岛A细胞分泌胰高血糖素增加
2促进
2
血糖平衡的调节方式
思考:为什么激素调节时不会调得过高或过低呢?
血糖下降
趋于正常
血糖上升趋于正常
(1)概念: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,这种调节方式叫做反馈调节。
3.反馈调节:
案例1:血糖平衡的调节
(2)类型:
正反馈
负反馈
A
B
(+)
(-)
A
B
(+)
(+)
传入神经
脊髓
传出神经
膀胱壁
逼尿肌
大脑皮层
尿液
体外
排出
尿道上的
感受器
刺激
膀胱壁的
感受器
刺激
尿液
传入神经
如: 排尿反射
偏离后纠正回归到最初水平,在生物体中更常见,如体温调节、血糖调节。
加强并偏离最初水平,如血液凝固、排尿排便、胎儿分娩等。
3.反馈调节:
(3)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。
稳态
案例1:血糖平衡的调节
血糖感受器
下丘脑
传入神经
思考:血糖平衡只受到激素调节吗?
还受到神经系统的调节
交感神经
血糖感受器
传入神经
下丘脑
副交感神经
神经—体液调节
血糖平衡调节方式:
血糖调节中枢:
下丘脑
交感神经
肾上腺髓质
肾上腺素
任务2:结合下图分析影响胰岛素和胰高血糖素分泌的信号分子有哪些?
血糖调节过程中出现的信息分子有 。
葡萄糖、神经递质、激素
1.影响胰岛素分泌的因素
2.影响胰高血糖素分泌的因素
③胰高血糖素。
①血糖浓度——低浓度
促进组织细胞摄取和利用葡萄糖,短时问内将由于摄食过高的血糖降下来
保证血糖在正常浓度范围内较小幅度波动。
①血糖浓度——高浓度。
②神经调节——下丘脑(神经递质)
②神经调节——下丘脑
③胰岛素
胰高血糖素 胰岛素的分泌
胰岛素 胰高血糖素的分泌
促进
抑制
+
+
+
+
+
-(共13张PPT)
第3章 体液调节
第2节 激素调节的过程
第2课时
4
糖尿病
血糖
(3.9~6.1mmol/L)
食物中的糖类
消化、吸收
☆肝糖原☆
分解
脂肪等非糖物质
转化
CO2+H2O+能量
氧化分解
合成
肝糖原、肌糖原
甘油三酯
转化
来源
去向
肾小管、集合管
重吸收作用
肾小球
滤过作用
一般高于8.9~10 mmol/L时
尿糖
原尿
①一次性摄入的糖太多
③肾脏疾病,重吸收血糖能力下降,随尿排出。
②糖尿病
血糖浓度超出肾脏的重吸收能力,随尿排出。
(1)尿糖原因
【注意】尿糖≠糖尿病,正常人一次性摄糖过多,尿液中也可能会出现葡萄糖,但该人不属于糖尿病患者。
4
血糖失衡与糖尿病
思考:尿糖一定是糖尿病吗?
(2)糖尿病的症状表现
在人类历史上,糖尿病是人们最先认识的疾病之一。我国《黄帝内经》上描述糖尿病的症状“多饮而渴不止,多食而饥不止,多尿而膏浊不止”
请根据《黄帝内经》中的描述总结出糖尿病的症状及机理?
症状
多饮
1
多食
2
多尿
3
体重减少
4
“三多一少”
4
血糖失衡与糖尿病
(2)糖尿病的症状表现
葡萄糖随尿液排出
高尿糖,
葡萄糖随尿液排出
多饮
多食
消瘦
机体供能不足
机体为满足能量需求
机体消耗大量脂肪、蛋白质
高血糖
血浆渗透压升高
下丘脑的渗透压感受器兴奋
大脑皮层的渴觉中枢
【任务3】:糖尿病患者为什么会出现“三多一少” (多饮、多尿、多食、体重减少)?
水的重吸收减少
终尿增多,多尿
原尿渗透压增大
胰岛素受体
胰岛素
葡萄糖
正常
胰岛素受体
胰岛素
葡萄糖
1型
胰岛素受体
胰岛素
葡萄糖
2型
机体组织细胞对胰岛素敏感性降低(
可能与细胞膜上胰岛素受体受损有关)。
(3)糖尿病的类型及发病原因
1型糖尿病的发病原因:
胰岛B细胞受到破坏或免疫损伤导致的胰岛素分泌不足。
2型糖尿病的发病原因:
糖尿病本身不可怕,而高血糖引发的很多并发症是会危害生命健康的。
(4)糖尿病的危害
(5)糖尿病的预防与治疗
预防
饮食控制
1
体育锻炼
2
保持良好的心情
3
营养要均衡,控制每日摄入食物的总热量。提倡高纤维饮食、清淡饮食, 坚持少量多餐,定时定量。
良好的体育锻炼习惯是对人体健康的极大促进。身体健康是理想生活的基础。
人的精神健康极大地影响了人的身体健康。二者是相互促进的关系
治疗
静脉注射胰岛素(胰岛泵):I型糖尿病
案例2:甲状腺激素分泌的分级调节
激素分泌量增加
一系列
反应
寒冷刺激
神经系统
体内细胞
提高细胞代谢速率,增加产热
当你在寒风中瑟瑟发抖时,你身体内几乎所有的细胞都被动员起来,共同抵御寒冷。
甲状腺
甲状腺激素的分泌是如何调节的呢?
实例2:甲状腺激素分泌的分级调节
【任务3】阅读课本P53思考与讨论,梳理实验,并得出结论
①
②
③
④
(减法原理)
(加法原理)
摘除大鼠垂体
甲状腺萎缩
甲状腺激素减少
注射垂体提取物
部分恢复甲状腺大小
实验1 垂体与甲状腺之间的相互作用
1
分析甲状腺激素分泌的调节 p53思考·讨论
实验结论:
垂体中的分泌物可以维持甲状腺的 , 甲状腺分泌甲状腺激素。
甲状腺
垂体
促进
甲状腺激素
形态
促进
1
分析甲状腺激素分泌的调节
增加垂体
分泌TSH的量
向垂体中注射微量的甲状腺激素
血液中TSH水平会明显降低
破坏下丘脑分泌TRH的区域
静脉注射下丘脑分泌的TRH
实验2: 下丘脑与垂体之间的相互作用
(1)下丘脑分泌的促甲状腺激素释放激素(TRH)可以促进垂体分泌促甲状腺激素(TSH) 。
(2)甲状腺激素可以抑制垂体分泌促甲状腺激素(TSH) 。
实验结论:
下丘脑
TRH
(+)
垂体
甲状腺
TSH
(分泌甲状腺激素)
(+)
(-)
1
分析甲状腺激素分泌的调节
临床发现,甲状腺机能亢进时,血液中
甲状腺激素水平升高,TSH的水平降低;
当甲状腺功能减退时,血液中甲状腺激素水平下降,TSH的水平升高。
实验3: 甲状腺激素对垂体的作用
进一步说明: 甲状腺激素可抑制垂体分泌TSH。
垂体
甲状腺
TSH
下丘脑
TRH
(分泌甲状腺激素)
(+)
(+)
(-)(共14张PPT)
第3章 体液调节
第2节 激素调节的过程
3课时
促甲状腺激素释放激素(TRH)
促甲状腺激素(TSH)
甲状腺激素
抑制(-)
抑制(-)
负反馈调节
过多时
甲 状 腺
下 丘 脑
垂 体
分级调节
思考: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?
下丘脑
TRH
垂体
TSH
甲状腺
甲状腺激素
促进
促进
①定义:
、 和 之间存在的这种分层调控,称为分级调节。
②意义:
分级调节可以______激素的调节效应,形成_______________,有利于____________,从而维持机体的_____;
放大
多级反馈调节
精细调控
稳态
2
分级调节
下丘脑
垂体
靶腺体
下丘脑、垂体和甲状腺功能的分级调节系统,
也称为下丘脑—垂体—甲状腺轴。
下 丘 脑
垂 体
甲状腺
肾上腺皮质
性腺
促甲状腺激素
释放激素
促甲状腺激素
促肾上腺皮质激素释放激素
促性腺激素
释放激素
促肾上腺皮质激素
促性腺激素
靶 腺 体
甲状腺激素
性激素
醛固酮、
皮质醇等
下丘脑--垂体--甲状腺轴
③类型:
2
分级调节
下丘脑-垂体-靶腺轴
下丘脑--垂体--肾上腺皮质轴
下丘脑--垂体--性腺轴
学以致用:地方性甲状腺肿的原因。患者体内存在正确的分级调节和反馈调节的过程,饮食长期缺碘(甲状腺激素的原料),导致甲状腺肿大的原因是什么?
下丘脑
促甲状腺激素释放激素(TRH)
垂 体
促甲状腺激素(TSH)
甲状腺
甲状腺激素
促进
促进
-
-
缺碘
不足
抑制减弱
抑制减弱
增多
增多
垂体分泌的促甲状腺激素可以促进甲状腺的生长→大脖子病
二、激素调节实例2——甲状腺激素分泌的分级调节
下丘脑
促甲状腺激素释放激素
垂体
促甲状腺激素
甲状腺
甲状腺激素
抑制
抑制
温度感受器
受到寒冷刺激
神经冲动
刺激
甲状腺激素分泌的调节特点:
即有分级调节,也有反馈调节
促进细胞增强代谢
增加产热
过多
三、激素调节的特点
临床上常通过抽取血样来检测内分泌系统中激素的水平。结合左图,分析激素的运输方式是什么
① 通过体液进行运输
【任务4】:阅读课本54-55页内容,归纳激素调节的特点
三、激素调节的特点
1.激素能定向运输到相应的器官或细胞吗
② 作用于靶细胞、靶器官
(靶细胞上面有该激素的特异性受体)
2.激素运输到全身各处,是不是对所有细胞都能起作用
不能;激素随血液流到全身。
思考:激素只能作用于靶细胞的直接原因和根本原因是什么?
(1)直接原因:只有靶细胞含该激素的特异性受体
(2)根本原因:基因的选择性表达
三、激素调节的特点
② 作用于靶细胞、靶器官
激素的受体不一定都位于细胞膜
细胞膜上受体:
蛋白质类激素和肾上腺素
不容易穿过细胞膜,其受体在靶细胞
的细胞膜上
细胞膜内受体:
固醇类激素(性激素)和甲状腺激素
容易穿过细胞膜,其信号受体在细胞质或细胞核中。
肝糖原
葡萄糖
3. 作为信使传递信息
激素的作用方式,犹如_____将信息从__________传递给______,引起
靶细胞发生一系列的_________。
信使
内分泌细胞
靶细胞
代谢变化
【问题】激素能持续作用吗?
不能。
激素一经靶细胞接受并起作用后就失活了。
为了维持激素含量的动态平衡,体内需要源源不断地产生激素。
【激素的作用方式】
三、激素调节的特点
nmol/L
nmol/L
mIU/L
pmol/L
pmol/L
资料三
(1)美国学者E.C.Kendall从3吨新鲜的动物甲状腺中才提取出0.23g的甲状腺激素,含碘量65%,命名甲状腺激素,1mg甲状腺激素可使人体产热增加4200kJ
(2)正常人每100毫升血液中生长激素的含量还不到1微克。该激素分泌稍微多一点点,可使生长发育期的青少年得巨人症。
这体现了激素调节的什么特点?
特点4:微量和高效。
三、激素调节的特点
激素分子
分泌细胞
靶细胞
靶细胞
特点4:微量和高效。
特点3:作为信使传递信息。
特点2:作用于靶器官、靶细胞。
特点1:通过体液进行运输
【注意】
①激素不组成细胞结构,不提供能量,也不起催化作用,
②激素是调节生命活动的信息分子。使靶细胞原有的生理活动发生变化。
(激素并不直接参与细胞内的代谢活动)
③激素一经靶细胞接受起作用后就失活
动物激素与酶、神经递质有什么不同?
神经递质
酶
三、激素调节的特点
血糖升高
胰高血糖素
血糖升高
思考讨论
不同激素的关系:
肾上腺素、糖皮质激素、甲状腺激素
胰岛素
血糖降低
相抗衡(拮抗作用)
协同作用
发挥着相同的作用
发挥着相反的作用
不同激素对某一生理效应发挥着相反的作用,
不同激素对某一生理效应发挥着相同的作用,从而达到增强效应的结果,
动物激素、酶、神经递质的比较
项目 动物激素 酶 神经递质
不 同 来源
化学本质
作用部位
发挥作用 后去路
相同 内分泌腺或
内分泌细胞
几乎所有的活细胞
神经元轴突末梢的突触小体
蛋白质类、氨基酸衍生物类、固醇等
绝大多数是蛋白质,少数是RNA
靶器官、靶细胞
与底物结合,细胞内外或体外都可起作用
被失活
不改变
被降解或回收
①都有生物活性;②均与特定分子结合后起作用;③都不提供能量;
④都不组成细胞结构
突触后膜上的受体
多种多样,大多为小分子
三、激素调节的特点