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第三章 体液调节
第3节 体液调节与神经调节的关系
人教版·选择性必修1
(第二课时)
二、体液调节和神经调节的协调——体温的调节
课堂小结
热量的主要来源:___________
安静时产热的主要器官:_____________
散热的主要器官:______
散热的主要方式:___________________________
寒冷条件下,毛细血管_______;汗腺分泌_______;甲状腺激素和肾上腺素分泌_______;寒冷条件下,调节机制主要是__________________;
炎热条件下,毛细血管_______;汗腺分泌_______;炎热条件下,调节机制主要是___________;
体温调节的神经中枢在_________;形成冷、热感觉的是____________;
炎热条件下的散热量________寒冷条件下散热量
代谢产热
肝脏、肌肉
皮肤
辐射、传导、对流、蒸发
收缩
减少
增加
舒张
增多
神经—体液调节
神经调节
下丘脑
大脑皮层
小于
二、体液调节和神经调节的协调——水和无机盐平衡的调节
1. 人体内水的来源与去路
摄
入
量
≈
排
出
量
排出(主要)
肺通过呼气排出
排汗
排便
(主要)
中的水
产生的水
饮水
食物
代谢
尿液
皮肤
大肠
1200mL
1000mL
300mL
1500mL
400mL
500mL
100mL
2. 人体内无机盐的来源和去路(以Na+为例)
食盐
人体内的Na+
肾排出(尿液)
小肠吸收
Na+的摄入量= Na+的排出量
水平衡调节和盐平衡调节过程密切相关,通常称为渗透压调节,主要是通过肾完成的。
二、体液调节和神经调节的协调——水和无机盐平衡的调节
肾脏
输尿管
膀胱
尿液
(排出体外)
肾小球
肾小囊
肾小管
集合管
尿液
肾单位
重吸收作用
尿液
(排出体外)
滤过作用
原尿
150 L
1.5 L
尿液的形成
饮水不足、体内失水过多、食物过咸
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
细胞外液渗透压升高
二、体液调节和神经调节的协调——水和无机盐平衡的调节
二、体液调节和神经调节的协调——水和无机盐平衡的调节
3. 水平衡的调节
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
抗利尿激素
肾小管、集合管重吸收水
尿量减少
大脑皮层
产生渴觉
主动饮水
细胞外液渗透压下降
细胞外液渗透压下降
(一)
(一)
刺激
释放
(+)
体液调节
神经调节
感受器、神经中枢、
效应器(分泌激素)
(1)下丘脑的作用:
(2)抗利尿激素
产生、分泌部位:
释放部位:
靶器官:
作用:
下丘脑的
神经分泌细胞
垂体后叶
肾脏(肾小管、集合管)
促进肾小管、集合管重
吸收水分。
神经—体液调节
(3)调节方式:
二、体液调节和神经调节的协调——水和无机盐平衡的调节
3. 水平衡的调节
饮水过多、盐分丢失过多
细胞外液渗透压 .
渗透压感受器
垂体
抗利尿激素
肾小管、集合管重吸收水 .
尿量 .
细胞外液渗透压上升
(一)
刺激
释放 .
下降
减少
减少
增加
下丘脑
二、体液调节和神经调节的协调——水和无机盐平衡的调节
4. 盐平衡的调节
肾上腺皮质
肾小管、集合管重吸收Na+
分泌
血钠升高
血钠降低
醛固酮
(+)
(+)
(+)
(-)
(-)
(-)
血钠浓度上升
血钠浓度下降
(-)
(+)
大量水分丢失
细胞外液量减少
(3)醛固酮
产生、分泌部位:
靶器官:
作用:
肾上腺皮质
肾脏(肾小管、集合管)
促进肾小管、集合管对Na+的吸收。
②K+对维持细胞内液渗透压、维持心肌舒张、保持正常兴奋性有重要作用。(P62)
(1)人体内无机盐对维持正常生活动有重要作用
①Na+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
(2)人体内Na+的来源和去路
二、体液调节和神经调节的协调——水和无机盐平衡的调节
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
抗利尿激素
肾小管、集合管
尿量减少
大脑皮层
产生渴觉
主动饮水
细胞外液渗透压下降
(一)
刺激
释放
重吸收水
细胞外液量↓
Na+含量低
细胞外液渗透压↓
肾上腺皮质
(+)
重吸收Na+
醛固酮
水和无机盐的平衡,是在神经调节和激素调节的共同作用下,通过调节尿量和尿的成分实现的。
4. 盐平衡的调节
二、体液调节和神经调节的协调——水和无机盐平衡的调节
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
下丘脑
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
水和无机盐平衡的调节小结
二、体液调节和神经调节的协调——水和无机盐平衡的调节
5. 水和无机盐平衡调节的意义
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。
剧烈运动、高温工作、患病(剧烈呕吐、严重腹泻)
严重失水和无机盐(主要是钠盐)
细胞外液渗透压下降
出现血压下降、心率加快、四肢发冷等
及时补充生理盐水缓解症状
人体每昼夜有35~50g的代谢废物必须随500毫升以上尿液排出体外。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。
二、体液调节和神经调节的协调——水和无机盐平衡的调节
课堂小结
饮水不 足、失水过多、食物过咸
细胞外液渗透压升高
肾小管、集合管重吸收水
释放
尿量
(+)
主动饮水
垂体后叶
下 丘 脑
抗利尿激素
产生渴觉
大脑皮层
(+)
(+)
(+)
(+)
(+)
(-)
饮水过多、盐分丢失过多
细胞外液渗透压下降
(-)
(-)
(-)
神经-体液调节
下丘脑
大脑皮层
非条件反射和条件反射
小结:
调节方式:
水盐调节中枢:
渴觉的形成部位:
水盐调节中的反射:
相关激素:
抗利尿激素
醛固酮
二、体液调节和神经调节的协调——水和无机盐平衡的调节
思考·讨论:
1. 人有说,不要等渴了再喝水。你觉得这句话有道理吗?
这句话是有道理的。从水盐平衡调节示意图可以看出,当人意识到渴了,说明机体细胞外液渗透压已经升高,机体已经在调动心脏、肾等器官以及泌尿系统、循环系统等调节渗透压,会弓起一系列问题,如血液黏稠度增高、血压升高、酸中毒等。长期如此,会对机体健康造成影响。
2. 有的人喜欢吃清淡的食物,炒菜时放盐极少。如果长期这样下去,对他的健康可能会有什么影响?
食盐的主要成分是NaCl
Na+是维持细胞外液渗透压的重要成分之一,是人体健康不可或缺的重要物质。长期食盐摄入不足,会导致细胞外液渗透压降低,影响细胞内外渗透压的平衡。
二、体液调节和神经调节的协调——水和无机盐平衡的调节
思考·讨论:
3. 人有说:“一个人一天不吃饭、不喝水,但只要没有大、小便,就可以维持体内水和无机盐的平衡。”这种说法对吗?为什么?
这种说法是不对的。不吃饭会使机体营养摄人不足;不喝水会导致机体细胞外液渗透压失衡;大便和小便是人体排出代谢废物的重要途径,如果这些废物不能及时排出体外,会引起中毒或其他病症,损害健康。水和无机盐的平衡是机体通过各个器官、系统的协调配合完成的,不仅仅是摄人和排出的平衡,不能靠禁食禁水和减少排便来保持。
知识巩固
大本P56~57
1.判断正误
(1)下丘脑具有渗透压感受器的功能,同时能够间接调节血糖的含量。( )
(2)抗利尿激素的分泌细胞是垂体细胞,靶细胞是肾小管、集合管细胞。( )
(3)血钠升高时,肾上腺髓质分泌降低,血液中醛固酮减少。( )
(4)K+对于维持细胞外液的渗透压起重要作用。( )
×
×
×
√
1.下列关于水和无机盐平衡调节的叙述,错误的是( )
A.细胞外液渗透压的感受器位于下丘脑中
B.严重腹泻时应及时补充水和钠盐
C.血钾下降时会影响心肌的正常兴奋
D.血钾下降时,会造成血压下降、心率加快、四肢发冷等症状
二、体液调节和神经调节的协调——水和无机盐平衡的调节
D
2.下图表示水盐调节的部分过程,相关叙述错误的是( )
知识巩固
D
A.图中的甲是饮水不足、机体失水过多或吃的食物过咸。
B.乙、丙、丁分别是下丘脑、大脑皮层、肾小管与集合管。
C.图中所示过程既有神经调节也有体液调节。
D.渴感在大脑皮层中产生,所以水盐调节中枢在大脑皮层中。
大本P57 即时训练
二、体液调节和神经调节的协调——水和无机盐平衡的调节
三、体液调节和神经调节的联系
如:肾上腺髓质受交感神经支配,当交感神经兴奋时,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。
1、一方面,不少内分泌腺直接或间接地受中枢神经系统的调节,在这种情况下,体液调节可以看做是神经调节的一个环节。
人在恐惧、剧痛、失血等紧急情况下,肾上腺素的分泌增多,表现出警觉性提高、反应灵敏、物质代谢加快、呼吸频率提高、心率加快等应激反应。
人和高等动物的各项生命活动常常同时受神经和体液的调节。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,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。
2.另一方面,内分泌腺分泌的激素也可以影响神经系统的发育和功能。
如:人在幼年时缺乏甲状腺激素,会影响脑的发育,患呆小症。
成年时,甲状腺激素分泌不足会使神经系统的兴奋性降低,表现为头晕、反应迟钝、记忆力减退等症状。
四、练习与应用
有人说“春捂秋冻”有益健康;也有人讲“知冷知热”不会生病。哪一种说法更有道理呢?均有一定道理。
二、拓展应用
(教材P62)
均有一定道理。“春捂秋冻”是有益健康的谚语,大意是春季适当缓减衣物,秋天适当缓增衣物,有利于健康。我国北方,春季通常是由冷转暖的过渡期,一天之内室内外温度变化较大,适当缓减衣物,使机体逐步适应环境温度的变化,有利健康。秋季是从暖到冷的过渡阶段,适当缓增衣物,接受一定的防寒锻炼,提高机体的调节能力,利于提升防寒能力。“知冷知热”不会生病,大意是说,人应该注意环境的冷暖变化,及时增减衣物,可预防生病。人体调节体温的能力是有限的,从这个角度看,注意环境冷热变化,防寒避暑,有利于预防疾病。
四、练习与应用
二、拓展应用
(教材P62)
人在恐惧、剧痛、失血等紧急情下,肾上腺素的分泌增多,人表现出瞥觉性提高、反应灵敏、物质代谢加快、呼吸频率提高和心率加速等应激反应。请析在这个例子中,神经调节和体液调节的联系,并解释这些应激反应的意义。
人体在恐惧、剧痛、失血等内外刺激下,支配内脏的交感神经活动占据优势,交感神经一方面使心跳加快, 呼吸频率提高,另一方面促进相关内分泌腺活动,使肾上腺素等相关激素水平上升,激素调节相关内脏器官活动加强,物质代谢加快,警觉性等应激反应提高,适应能力增强。在这一系列调节中,既有神经调节,又有体液调节,两种调节相互协调配合,大大提高机体应激反应能力。
四、练习与应用
二、拓展应用
(教材P62)
3. 涧游鱼类在从海水环境中移动到淡水中时(如俗称大麻哈鱼的蛙类产卵涸游)面临什么样的水盐平衡问题 请查找资料,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Cl-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。
五、复习与提高
垂体和下丘脑发生病变都可引起甲状腺功能异常。现有甲、乙两人都表现为甲状腺激素水平低下,通过给两人注射适量的TRH,别测定每个人注射前30min和注射后30min的TSH浓度来鉴别病变的部位是垂体还是下丘脑。测定结果如下表。
组别 TSH浓度 (mU/L) 注射前 注射后
健康人 9 30
甲 2 29
乙 1 2
(1) 由上述结果可以推测甲、乙发生病变的部位分别是哪里 为什么
甲发生病变部位可能是下丘脑,TRH是下丘脑分泌的,当注射适量的TRH后,垂体分泌的TSH水平恢复至接近正常表明垂体是正常的,乙发生病变的部位可能是垂体,因为适量注射TRH后,垂体分泌的TSH水平并未明显恢复。
五、复习与提高
(2) 给小白鼠注射TSH,会使下丘脑的TRH 分泌减少。基于对甲状腺激素分泌分级调节的 认识,对此现象的解释有两种观点:观点1认为TSH直接对下丘脑进行反馈调节;观点2认为TSH通过促进甲状腺分泌甲状腺激素,甲状腺激素对下丘脑进行反馈调节。请你设计一实验, 证明哪个观点是正确的。
① 选取生长发育正常的小鼠分为甲、乙两组,分别测定它们的基础TRH分泌量。
② 甲组小鼠:摘除垂体,适量注射甲状腺素,测定TRH分泌量;
乙组:摘除甲状腺,适量注射TSH。测定 TRH分泌量。
③ 结果分析:如果仅是甲组TRH分泌量明显减少,表明甲状腺激素对下丘脑分泌TRH具有负反馈调节作用。如果仅是乙组TRH分泌量明显减少,则表明垂体分泌的TSE对下丘脑分泌TRH具有负反馈作用。如果甲、乙组TRH分泌量均明显减少,则表明TSH和甲状腺激素对TRH的分泌均具有负反馈调节作用。
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