3.3 体液调节与神经调节的关系 课件（37张PPT）

(共37张PPT)
3.3 体液调节与神经调节的关系
问题探讨
2022年2月8日，18岁的谷爱凌在北京冬奥会自由式滑雪女子大跳台决赛中以三跳188.25的高分取得她的第一块冬奥会金牌。同时，这也是本届冬奥会中国体育代表团雪上项目首金，意义特殊。
1.在观看精彩的体育赛事时，我们的呼吸和心跳有何变化？如果此时检测血液，你认为什么激素会发生变化？
此时人体处于兴奋状态，交感神经活动占优势，会使心跳和呼吸加快。此外，肾上腺素也会升高。
2.机体的上述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？
观看比赛
交感神经兴奋
心脏
和肺
肾上腺
心跳呼吸加快
肾上腺素
分泌
神经调节
激素调节
人和高等动物无论是对复杂环境的刺激及时作出各种反应，还是维持机体内各种机能间的协调统一，都既需要神经调节又需要体液调节。
体液中还有哪些非激素物质也参与调节机体活动呢？
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。
资料1：
体液调节
CO2作为体液中的信息分子起什么调节作用？
细胞代谢加快产生较多CO2
血液中的CO2含量升高
呼吸中枢
呼吸运动加强
维持体内CO2含量的相对稳定
相关感受器
排出较多CO2
刺激
体液调节
体液中具调节作用的物质
激素（如肾上腺素、甲状腺激素等）
非激素：代谢产物CO2、NO、CO、组织胺等
（主要）
体液调节定义（课本P57）：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。
任务1：
注意:
激素调节是体液调节的主要内容。
单细胞生物和多细胞低等动物只有体液调节。
在人和高等动物体内,体液调节和神经调节都是机体调节生命活动的重要方式。
体液调节
资料2：某人右手不小心碰到仙人掌上，右手立刻缩回，随后很快恢复到正常状态。
资料3：吃完饭半个小时，血糖浓度上升，过一段时间后，随着胰岛素的作用，血糖浓度回落到正常水平。
思考：
①两则资料中所列举的实例分别为什么调节方式？
②二者有什么区别？
神经调节和体液调节的比较
任务2：体液调节和神经调节的特点比较及原因 (课本P57)
比较项目 神经调节 体液调节
信息分子
作用途径
反应速度 及其原因
作用范围 及其原因
作用时间 及其原因
神经递质
激素、CO2等
反射弧
体液运输
迅速
信号直达效应器
较缓慢
激素通过体液运输
准确、局限
由效应器决定
较广泛
有相应受体细胞都可受调控
神经递质作用后立即被分解或被转移走
作用(持续)时间比较长
激素被靶细胞接受起作用后被灭活；但血液中各激素活性可以保持一段时间
作用(持续)时间短暂
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？
神经调节和体液调节的比较
哈尔滨冬天平均温度零下19度
深圳的最高温度达38-39度
VS
①体温 : 指人身体内部的温度
口腔温度 腋窝温度 直肠温度
37.20C 36.80C 37.50C
问题1：为什么要维持恒定的体温？
体温恒定是人和动物新陈代谢正常进行的基本条件；体温过高和过低，都会影响新陈代谢的正常进行，严重时导致死亡。
问题2：如何维持恒定的体温？
等于
体温
产热
散热
皮肤
肝、脑等器官的活动
骨骼肌活动
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
实例1：体温调节
寒冷
正常体温
炎热
血管_____，皮肤血流量_____，皮肤温度_____，散热量______
收缩
减少
下降
减少
血管____，皮肤血流量_____，皮肤温度_____，散热量____
舒张
增加
上升
增加
皮肤调节散热的机制
课本P58
人体热量
产热
散热
主要来源
主要器官
代谢产热
皮肤
安静
运动
主要通过肝、脑等器官的活动提供热量
骨骼肌成为主要的产热器官
方式
辐射
传导
对流
蒸发
如以红外线等形式将热量传到外界
机体热量直接传给同它接触的物体
通过气体来交换热量
如汗液的蒸发
注意：代谢产热主要通过有机物的氧化分解来完成；
散热除皮肤外，呼气、排尿、排便等过程亦可。
问题3：人体通过什么途径产生热量？通过什么途径散失热量？
课本P58第三段
体温的调节中枢在哪里？
下丘脑
体温的感觉中枢在哪里？
大脑皮层的躯体感觉中枢
温度感受器的分布和种类分别是:
分布：人体的皮肤、粘膜和内脏器官
种类
对温觉敏感的温觉感受器
对冷觉敏感的冷觉感受器
温度感受器：感受温度变化的传入神经末梢
与体温调节有关的结构
甲状腺激素
促甲状腺激素
促甲状腺激素释放激素
寒冷刺激
垂 体
甲状腺
反馈
反馈
下丘脑-体温调节中枢
皮肤冷觉感受器
骨骼肌战栗
立毛肌收缩
皮肤血管收缩
汗腺分泌减少
肾上腺素分泌增加
传出神经
传入神经
增加产热
减少散热
A.寒冷条件
大脑皮层
产生冷觉
增添衣物
任务3：体温调节的过程
思考：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？它们之间有什么关系呢？
细胞代谢活动增强
课本P58
甲状腺激素
促甲状腺激素
促甲状腺激素释放激素
寒冷刺激
垂 体
甲状腺
反馈
反馈
下丘脑-体温调节中枢
皮肤冷觉感受器
骨骼肌战栗
立毛肌收缩
皮肤血管收缩
汗腺分泌减少
肾上腺素分泌增加
传出神经
传入神经
增加产热
减少散热
大脑皮层
产生冷觉
增添衣物
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。
神经调节
体液调节
影响
课本P58
炎热刺激
下丘脑-体温调节中枢
皮肤热觉感受器
皮肤血管舒张
血流量增多
汗腺分泌增多
传入神经
增加散热
自主神经系统的调节
肾上腺等腺体的分泌减少
B.炎热条件
大脑皮层
产生热觉
减少衣物使用空调等
炎热环境中，相应激素分泌减少，并非无激素调节。
学生活动：根据课本P59，尝试构建炎热刺激下体温调节的模型
任务4：神经调节与体液调节的关系
思考：带婴幼儿看病时，大夫要等他们停止哭闹几分钟之后，再给他们量体温，这是为什么？（课本P58旁栏）
在婴幼儿哭闹时，情绪激动、挣扎，这些活动，会使血液循环加速、新陈代谢增强，从而导致机体产热增加。此时测量的体温会偏高，因此需等他们停止哭闹几分钟后，再量体温。
体温调节维持体温的相对稳定
体温调节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。
人体调节体温的能力是有限的
调节能力有限
寒冷环境
高温环境
停留过久
停留过久
机体产生的热量不足以补偿散失的热量
体温降低
机体产生的热量不能及时散出
体温升高
①影响物质代谢的正常进行；
②使细胞、组织和器官发生功能紊乱；③破坏内环境稳态；④严重时危及生命；
思考：无论在什么环境下都可以通过体温调节维持内环境稳定吗？（课本P59）
人体在冷热环境中的功能障碍
(冻疮:皮肤血管持久性收缩导致细胞损伤，久之血管麻痹扩张引起静脉淤血、毛细血管扩张、渗透性增加，血浆渗入组织间隙)
长时间处于寒冷环境,产生的热量不足以补偿散失的热量,引起体温降低。
长时间处于高温环境，产热多而散热困难，引起体温升高，导致中暑。
（产热增加或散热障碍）
人体调节体温的能力是有限的
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。
失温症又称低体温症，描述当人体核心温度低于35.0℃时的现象。失温症主要有两个原因造成，第一个最常见的原因是暴露在极低温的环境中；另外一个原因是处于任何一种抑制体内产热机制或增加失温速度的情况下。
神经调节和体液调节的协调
体温升高可分为两种情况：
第一种情况是病理条件下的体温升高，叫发热；
第二种情况是由于机体进行剧烈活动，在一定时间内体热产生量超过其散发量，致使体温暂时升高或超过正常最高水平。
发热对机体的影响是多方面的：
一定限度的发热是人体抵抗疾病的生理性防御反应。这时，白细胞增多、肝细胞功能加强、物质代谢速度加快，病人的抵抗力有所提高。在很多急性病中，发热可以代表人体有良好的反应能力，这属于体温升高有利的一面。但同时，体温过高或长时间发热，会使病人的生理功能紊乱，如引起神经系统的功能障碍，使病人出现烦躁、幻觉甚至抽搐等，这就是体温升高有害的一面了。
剧烈运动引起的体温升高，经过短时间休息后便可恢复至正常体温水平，不存在有害或有益的问题。低体温对机体极为不利，可诱发或加重疾病；但另一方面，利用低温对机体影响的某些特性，降低体温又成为一种医疗手段， 尤其对重要器官的保护有重要意义。
课后思考：体温升高或降低，对人体只有害而无益吗？（课本P59侧栏）
水
摄入
排出
饮水1200mL
食物1000mL
代谢300mL
尿液 1500mL
汗液 500mL
呼吸 400mL
粪便 100mL
机体水的平衡，对维持人体稳态有重要作用
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？
某同学上学时，为减少上厕所的次数而很少喝水，你认为这种做法好吗？为什么？
材料1：人体每天都要通过饮食摄取一定量的水和无机盐，同时也要排出一定量的水和无机盐。一般情况，人体摄入和排出的水和无机盐是保持平衡的。
实例2：水和无机盐平衡的调节
任务1：尿液的形成
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
肾小管的重吸收作用
99%的水、全部葡萄糖、无机盐等大部分被重吸收
血液
水、无机盐、部分葡萄糖、全部尿素滤出
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
垂体后叶
抗利尿激素（ADH）
毛细血管
任务2：水平衡的调节
水平衡调节中枢： 。
渴觉中枢： 。
渗透压感受器分布： 。
相关激素： 。
ADH特殊之处：_______合成分泌，由_____释放；
ADH的作用：
ADH的作用结果：
下丘脑
大脑皮层
下丘脑
抗利尿激素
下丘脑
垂体
促进肾小管和集合管对水分的重吸收
减少了尿量的排出，保留了体内的水分
饮水不足、失水过多或吃的食物过咸
细胞外液渗透压
升高
渗透压感受器
下丘脑
大脑皮层
垂体
产生渴觉
主动饮水
补充水分
抗利尿激素
肾小管、集合管
重吸收水分
尿量
细胞外液渗透压
下降
细胞外液渗透压
下降
减少
(-)
(+)
刺激
(-)
释放
神经调节
注意：
①调节方式：神经-体液调节②产生渴觉不算反射，到主动饮水才算反射
③存在负反馈调节
体液调节
任务2：水平衡的调节（课本P61）
通过神经-体液调节，维持机体水平衡
任务2：水平衡的调节
饮水过多，盐分丢失过多时
减少
上升
细胞外液渗透压______
尿量_____
下丘脑
刺激
垂体
抗利尿激素
肾小管、集合管重吸收水______
（+）
细胞外液渗透压
（-）
释放____
下降
减少
增加
产生部位：_______________
靶器官：_________________
作用：___________________________
①Na+的来源和去向
血钠
主要是食盐
肾脏
皮肤
尿液（主要途径）
汗液
大肠
粪便
②相关激素——醛固酮
肾上腺皮质
肾小管和集合管
促进肾小管和集合管对Na+的重吸收；保钠排钾
*人体摄入的食盐几乎全部由小肠吸收
实例3：盐平衡的调节——以Na+为例 (课本P60-61)
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。
大量丢失水分使细胞外液量减少以及血钠含量降低
肾上腺皮质
(+)
醛固酮
(+)
肾小管和集合管对Na+的重吸收
维持血钠含量平衡
血钠含量升高
(-)
(-)
Na+浓度对于细胞外液的渗透压的维持具有重要作用；
机体对水和无机盐的调节，是基于保持细胞外液Na+浓度，即保持细胞外液渗透压不变。
任务3：盐平衡的调节过程
(课本P61)
饮水或失水异常、盐分摄入异常等
细胞外液渗透压异常
刺激
血钠异常
刺激
负反馈
任务3：盐平衡的调节过程
(课本P61)
请结合课本，构建盐平衡调节的模型
下丘脑
饮水或失水异常、盐分摄入异常等
尿量变化
肾小管、集合管重吸收水、Na+，分泌K+
细胞外液渗透压异常
下丘脑
刺激
抗利尿激素
垂体释放
影响
神经调节
体液调节
肾上腺皮质
醛固酮
血钠异常
刺激
释放
影响
负反馈
细胞外液渗透压改变
血钠改变
任务3：盐平衡的调节过程
(课本P61)
神经调节和体液调节的协调——水和无机盐的平衡
水和无机盐平衡调节的意义（课本P61）
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）。细胞外液渗透压就会下降，还会出现血压下降、心率加快、四肢发冷等症状，严重的甚至昏迷。这时候需要及时补充生理盐水；
人体每昼夜有35～50g的代谢废物必须随500mL以上尿液排出体外。如果排出的尿量过少，代谢废物不能及时随尿液排出体外，就会引起中毒而损害健康。因此人每天都要保证一定量的饮水。
K+在维持细胞内液的渗透压上起决定性作用，还能维持心肌舒张，保持心肌正常兴奋，蔬菜和水果中富含K+，只要保持合理膳食，就能满足机体的需要。
水和无机盐的平衡，对于维持人体的稳态起着非常重要的作用，是人体各种生命活动正常进行的必要条件；
任务4：体液调节和神经调节的关系 （课本P62）
举例说明体液调节和神经调节之间是否有相互影响。
（1）不少内分泌腺________(例如下丘脑和垂体等)或________(例如甲状腺、肾上腺等)地受______________的调节，在这种情况下，体液调节可以看做是神经调节的一个环节；例如，肾上腺髓质受______神经支配，当其兴奋时，肾上腺髓质分泌肾上腺素等激素；它作用于靶细胞，使靶细胞产生相应的反应。
直接
间接
中枢神经系统
交感
（2）内分泌腺分泌的激素也可以影响神经系统的______和______。例如，如人在幼年时缺乏甲状腺激素，会影响脑的发育；成年时，甲状腺分泌不足，会使神经系统的_____________，表现为头晕、反应迟钝、记忆力减退等症状：
发育
功能
兴奋性降低
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
人体内环境稳态的维持需要各个器官和系统的参与，他们是如何协调一致的呢？
（课本P62）
任务4：体液调节和神经调节的关系
维持内环境稳态
适应环境的不断变化
及时补水和无机盐
每日适量饮水，规律排尿
低盐饮食
适度饮水
树立健康生活理念
实例分析
1.夏天喝冰水后，先感受到短暂的凉爽，但之后反而会有更明显的燥热感，原因是什么？
内脏冷觉感受器兴奋，甲状腺和肾上腺素的分泌量增加，促进产热。
2.寒冷环境比炎热环境神经系统兴奋性更高的原因是什么？
寒冷环境中甲状腺激素含量较高，提高了神经系统的兴奋性。
3.尿崩症患者由于肾脏对水分的重吸收产生障碍，常出现多饮、多尿、烦渴、脱水等症状。可能是由于 激素分泌 ，或肾小管对该激素反应障碍导致，使肾小管、集合管对水的通透性 ，尿液渗透压 。尿崩症不可口服相关激素进行治疗，原因是 。
抗利尿
增大
较少
较低
抗利尿激素为肽类，若口服会被蛋白酶分解，失去效用
小结
练习与应用
3. 洞游鱼类在从海水环境中移动到淡水中时 （如俗称大麻哈鱼的维类产卵洞游）面临什么样的水盐平衡问题？请査找资料，看看它们是如何解决这一问题的。
洄游鱼类从海水环境中移动到淡水中时面临的最重要的问题就是环境中的盐浓度发生剧烈变化，这会导致鱼的内、外环境的渗透压发生变化。洄游鱼类通过各种系统的配合，调节水和盐的摄入或排出，实现水盐平衡。
例如，大麻哈鱼等溯河鱼类从海水进入淡水后，它们会减少或停止饮水，减少离子的吸收和排出; 通过分泌激素使肾小球滤过率增大，并减少肾小管对水的吸收，加强吸盐能力; 肾上腺素等激素的分泌也明显增加，经鳃排出的Na+和CI-减少，并利用离子主动转运系统，从低渗环境中吸收Na+和Cl-，从而维持体内较高的渗透压。