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第3章第2节
激素调节的过程
马拉松长跑是赛程超过40km、历时2h以上的极限运动（Eliud Kipchoge曾经跑出不到2h的成绩，但未被认可），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3.9～6.1 mmol/L，全身的血量大约是5L。
讨论: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？
正常人血液中葡萄糖为3.51～5.49g，能让运动员跑0.7～1.1min（1min左右）。
可能会略有下降，但不会持续下降，应该在正常范围内波动；
运动过程中，因消耗血糖为运动提供能量，血糖含量有所下降，同时机体会随时分解储能物质转化成葡萄糖补充消耗，维持血糖的相对稳定。
计算：如果仅靠血液中的葡萄糖，运动员能跑多长时间
（1 mmol葡萄糖的质量是180 mg）
~


①血液中的葡萄糖量:
②能跑时间:

~
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。
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
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
2 1
激素调节的实例
目 录
激素调节的特点
一. 激素调节的实例
实例一：血糖平衡的调节
1. 血糖：
血液中的糖称为血糖，主要是葡萄糖
2. 血糖的来源与去向：
血糖
（3.9 ~ 6.1 mmol/L ）
食物中的糖类
肝糖原
脂肪等非糖物质
消化、吸收
分解
转化
氧化分解
合成
转化
CO2 + H2O + 能量
肝糖原、肌糖原
甘油三酯、
某些氨基酸
来源
去向
3. 血糖平衡的直接原因：
来源 ＝ 去向
▲胰岛A细胞和胰岛B细胞以及它们分泌的激素
研究发现，机体是通过一些特定的激素来调节血糖代谢速率的，其中最主要的是胰岛分泌的胰高血糖素和胰岛素。
人体有多种激素参与调节血糖浓度,如糖皮质激素、肾上腺素、甲状腺激素等,它们通过调节有机物的代谢或影响胰岛素的分泌和作用,直接或间接地提高血糖浓度（具协同作用）。胰岛素是唯一能够降低血糖浓度的激素。
4.血糖平衡的激素调节过程
（1）血糖升高时调节
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
一
血糖平衡的调节
血糖浓度
恢复
（2）血糖降低时调节
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
抑制
促进
▲血糖平衡的主要调节过程示意图
刺激胰岛A细胞分泌胰高血糖素
刺激胰岛B细胞分泌胰岛素
刺激胰岛A细胞分泌胰高血糖素
刺激胰岛B细胞分泌胰岛素
下丘脑某区域兴奋
交 感 神 经
控制
调节
血糖平衡
4. 血糖平衡的调节过程：
神经-体液调节
(1)血糖调节方式：
下丘脑
(2)血糖调节中枢：
血糖、神经递质、胰高血糖素受体
(3)胰岛B细胞上有
血糖、神经递质、胰岛素受体
胰岛A细胞上有
（负）反馈调节
(4)血糖调节机制：
血糖水平升高
胰岛素
分泌增加
血糖水平降低
胰高血糖素分泌增加
像在血糖平衡调节的过程中这样，胰岛素分泌增加会降低血糖水平，从而会抑制胰岛素的分泌，这种是什么现象？
5.反馈调节
一个系统中，系统本身作用的结果，反过来又作为信息调节该系统的工作，这种调节方式称为反馈调节。
反馈调节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。
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。
▲凝血反应
(1)正反馈：加强并偏离静息水平，如血液凝固、排尿排便、胎儿分娩等。
(2)负反馈：偏离后纠正回归到静息水平，在生物体中更常见，如体温调节、血糖调节等。
小结：血糖平衡的调节过程
直接
+
下丘脑
直接
+
胰岛B细胞
某一区域
另一区域
血糖低
胰岛
A细胞
胰高血糖素
+
+
+
分泌
促进
血糖氧化分解
血糖合成糖原
血糖转变为甘油三酯
抑制
肝糖原的分解
非糖物质转化
促进
胰岛素
非糖物质转化
肝糖原分解
血糖升高
趋于正常
去
路
来
源
传入神经
交感神经
甲状腺或肾上腺(髓质)
甲状腺激素或肾上腺素
副交感神经
传入神经
血糖高
血糖降低
趋于正常
神经-体液调节
调节中枢：
下丘脑
调节方式：
(1)糖尿病主要表现为________和______，可导致多种器官的功能损害。
2.糖尿病
高血糖
尿糖
(2)糖尿病症状
“三多一少”(多尿、多饮、多食、体重减少)
葡萄糖随尿液排出
带走大量的水分,即“多尿”
导致机体供能不足
细胞外液渗透压升高
机体为满足能量需求
口渴
多饮
“多食”
机体消耗大量脂肪、蛋白质
“消瘦”
(3)人类的糖尿病分为I型和II型
胰岛素受体
胰岛素
葡萄糖
正常
胰岛素受体
胰岛素
葡萄糖
I型
胰岛素受体
胰岛素
葡萄糖
II型
①I型糖尿病
胰岛B细胞受到破坏或免疫损伤导致的胰岛素缺乏。
②II型糖尿病
与遗传、环境、生活方式的密切有关，但发病机理目前仍不明确。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)
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。起动员作用的是神经冲动和激素，甲状腺分泌的甲状腺激素在其中起重要作用。
甲状腺激素随血液运到全身，几乎作用于体内的所有细胞，提高细胞代谢的速率，使机体产生更多的热量。
实例二：甲状腺激素分泌的分级调节
为什么说寒冷条件下人体发抖也是抵御寒冷的自然反应呢？
分析甲状腺激素分泌的调节
实验发现：
思考 · 讨论
摘除大鼠垂体
甲状腺萎缩，甲状腺激素显著减少
再注射垂体提取物
部分地恢复甲状腺的大小
静脉注射下丘脑分泌的TRH
可增加垂体分泌TSH的量
破坏下丘脑分泌TRH的区域
向垂体中注射微量的TH
血液中TSH水平会明显降低
在甲状腺激素的分泌中，下丘脑、垂体和甲状腺之间有何关系？
1. 甲状腺激素分泌的调节过程：
下丘脑
TRH
垂体
TSH
甲状腺
TH
细胞代谢
(－)
(－)
反馈
甲状腺激素分泌的调节有什么特点？
反馈调节、分级调节
2. 分级调节：
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。人和高等动物体内还有“下丘脑—垂体—肾上腺皮质轴”“下丘脑—垂体—性腺轴”等。
人们将下丘脑、垂体和靶腺之间存在的这种分层调控称为分级调节。分级调节可以放大激素的调节效应，形成多级反馈，有利于精细调控，从而维持机体的稳态。
若切除甲状腺，ab含量如何变？
_____________________________________
若切除垂体，ac含量如何变？
_____________________________________
若切除下丘脑，bc含量如何变？
_____________________________________
ab均变多（负反馈调节作用减弱）
a变多，c变少（分级调节和负反馈调节作用均减弱）
bc均变少（分级调节作用减弱）
【实例分析1】分析地方性甲状腺肿大出现的原因。
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
(-)
缺碘
不足
减弱
减弱
增多
增多
碘是甲状腺激素合成的原料之一，缺碘患者体内的甲状腺激素含量不足，通过负反馈调节使下丘脑和垂体的分泌功能增强，促甲状腺激素分泌过多，使甲状腺细胞增生腺体肥大，进而导致患者出现脖子粗的症状。
2.实例分析
【实例分析2】运动员服用睾酮衍生物后，会出现睾丸体积减小、精子生成量减少的现象。请你分析原因。
下丘脑
促性腺激素释放激素
垂体
促性腺激素
(-)
性腺
性激素
(-)
运动员服用睾酮衍生物后，睾酮含量升高。其对垂体的抑制作用增强，导致垂体分泌促性腺激素减少，不能继续维持睾丸的形态结构。睾丸萎缩，精子产生减少。
增多
增强
增强
减少
2 1
激素调节的实例
激素调节的特点
目 录
二. 激素调节的特点
通过体液进行运输：
内分泌腺没有导管。内分泌腺内分泌细胞产生的激素弥散到体液中，随血液流到全身，传递各种信息。
作用于靶器官、靶细胞：
分泌细胞
激素
靶细胞
(1) 激素选择靶细胞，是通过与靶细
胞上的特异性受体相互识别，并
发生特异性结合实现的。
（2）甲状腺激素的靶细胞是？
（3）激素作用于靶器官、靶细胞，并
不是指运输到靶器官、靶细胞，
而是运往到全身各处。
思考题
P54
胰岛素的产生、运输、作用等过程如下：当血糖浓度升高到一定程度时，胰岛B细胞合成和分泌胰岛素的速度加快。胰岛素被分泌后、经循环系统，可分布于全身。胰岛素与组织细胞表面的受体特异性结合，促进组织细胞加速摄取、利用和储存葡萄糖。具体表现为∶促进血糖进入细胞进行氧化分解；促进血糖进入肝细胞、肌肉细胞合成糖原；促进血糖进入脂肪组织细胞并转变为三酰甘油。
甲状腺激素的产生、运输、作用等过程如下：某些刺激会通过“下丘脑—垂体—甲状腺轴"，引起甲状腺激素分泌量增加。甲状腺激素经由循环系统分布于全身，几乎作用于全身所有的细胞，与细胞中的特异性受体结合，提高细胞代谢的速率。
你能否以一种激素为例（如胰岛素或甲状腺激素），说明该激素的产生、运输、作用于靶器官和靶细胞的过程？
作为信使传递信息：
激素的作用方式犹如信使，将信息从内分泌细胞传递给靶细胞，靶细胞发生一系列的代谢变化，激素一经靶细胞接受并起作用后就失活。
微量和高效：
正常生理状态下，血液中激素浓度都很低，一般为10-12～10-9 mol/L。虽然含量甚微，但作用效果极其显著。激素是人和动物体内微量高效的生物活性物质。一旦体内激素含量偏离了生理范围，就会严重影响机体机能。临床上常通过测定血液中激素含量来
检测疾病。
项目 动物激素 酶 神经递质
化学本质 蛋白质类或多肽类、氨基酸衍生物类、固醇类 蛋白质或RNA 主要是小分子化合物
产生部位 ________________ 活细胞(不考虑哺乳动物成熟的红细胞) 神经元
作用 _____ ____ 使突触后神经元兴奋或抑制
作用部位 ______________ 细胞内外 突触后膜
作用后去向 ______ 数量和性质不变 被分解或回收
共同点 与相应的分子结合后发挥作用 内分泌器官或细胞
调节
催化
靶细胞、靶器官
被灭活
1. 下图表示甲状腺活动调节的示意图。对这一调节的叙述，错误的是 ( )
C
A. 甲与乙结构分别表示下丘脑和垂体
B. a与b物质分别表示促甲状腺激素释放激素和促甲状腺激素
C. 乙结构的活动只受甲结构释放激素的调节
D. 血液中的甲状腺激素含量起着反馈调节的作用
2. 肾上腺糖皮质激素是一种可以升高血糖浓度的激素,当人体受到刺
激后体内会发生如下图所示的过程,相关叙述不正确的是(　　)
D
A. 肾上腺糖皮质激素与胰高血糖素具有协同作用
B. 刺激引起肾上腺糖皮质激素分泌是神经—体液调节
C. 下丘脑中有神经递质和肾上腺糖皮质激素的受体
D. 肾上腺糖皮质激素可以促进肌糖原分解和非糖物质转化
3. 激素作为一种化学信号，能把某种调节的信息由内分泌细胞携带至靶
细胞。下图表示影响胰岛A细胞分泌因素及其发挥作用的过程。相关
分析正确的是(　　)
A. 胰岛A细胞能分泌胰高血糖素，影响其分泌的刺激Y可能是血糖水平降低
B. 刺激X→①→②→③→胰岛A细胞，属于非条件反射；②结构位于大脑皮层
C. 图示激素主要作用于肝脏细胞，促进肝糖原的分解及非糖物质转化为葡萄糖，
从而使血糖水平升高
D. 靶细胞“受体”的物质基础是脂质，此过程体现了细胞间的信息传递
C

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