第31课时 神经调节与体液调节的关系

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第31课时 神经调节与体液调节的关系

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第31课时 神经调节与体液调节的关系
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基础梳理
一、神经调节和体液调节的区别和联系
1、激素调节有______________、_____________和____________________三个特点。
2、体液调节是指激素等化学物质(如________)通过______________对生命活动进行调节的方式。
3、单细胞动物和低等多细胞动物只有__________,人和高等动物体内,调节机体生命活动的重要方式是_________________。
4、神经调节和体液调节有不同的特点,如下表
比较项目 神经调节 体液调节
作用途径
反应速度
作用范围
作用时间
5、人和高等动物体内,神经调节和体液调节是_____________发挥作用的
6、神经调节和体液调节之间的关系可以概括为以下两个方面:一方面,不少______________直接或间接地打官腔中枢神经系统的调节,在这种情况下,体液调节可以看作是___________________,另一方面,某些激素可能会影响神经系统的发育或功能,如______________。
二、神经调节和体液调节协调调节的实例
1、体温调节
(1)体温调节的感受器是位于_________________的______感受器(包括感受_________的________感受器,和感受________的________感受器)
(2)体温调节的区枢位于___________。
(3)体温调节中的效应器很多,多数是不能产生激素的,少数可以产生激素,如在寒冷条件下,肾上腺可分泌______ _______,其作用是_______________。
(4)由于人体有较强的体温调节能力,在正常情况下,人体的产热量________散热量,从而体温可以保持恒定。
2、水平衡的调节
(1)水平衡的调节实际上是人体细胞外液渗透压的调节,人体内,感受渗透压变化的感受器位于__________。
(2)渗透压感受器感受到血浆渗透压升高时,一方面将兴奋通过传入神经传给大脑皮层,使人产生________,人可以主动饮水使血浆渗透压________。另一方面,会把兴奋传给__________细胞,该细胞合成______________激素增多,该激素的作用是减少排尿,从而维持了人体的水分,从而使血浆渗透压________。
考点突破
考点一、神经调节与体液调节的关系
1、区别
比较项目 神经调节 体液调节
作用途径 反射弧 运输
反应速度 迅速 较缓慢
作用范围 准确,比较局限 较广泛
作用时间 短暂 比较长
2、联系
(1)很多内分泌腺直接或间接地受神经系统的控制,如下丘脑分泌促甲状腺(性腺)激素释放激素受大脑皮层影响;胰岛细胞分泌胰岛素和胰高血糖素受下丘脑影响。
(2)某些内分泌腺分泌的激素会影响到神经系统的活动甚至发育,如甲状腺激素可以提高神经系统的兴奋性,在幼年期甲状腺激素还能影响神经系统的发育,初中我们学过,幼年期甲状腺激素分泌不足,会出现呆小症,不但有身体矮小症状,还有智力低下症状。
考点二、水平衡的调节
水平衡的调节,既有下丘脑的参与,又有大脑皮层的参与。其中大脑皮层的调节属于行为调节,要受到各方面条件的限制以及大脑皮层其它中枢的控制;下丘脑在调节过程中作用很多,不但是感受器,而且是中枢,引起垂体后叶抗利尿激素释放量变化是通过相关神经元(相当于传出神经)实现的。例1.正常人若一次饮完1000ml清水后。立即测量尿流量。下列能正确从输尿管流出的尿流量随时间变化趋势的曲线是
【解析】大量饮水后,血浆渗透压降低,引起抗利尿激素分泌量减少,排尿增多,经过这些调节过程,血浆渗透压逐渐升高,排尿量逐渐降低。
【答案】A
变式1、给动物饮相同量的清水,与对照组动物相比,一段时间会出现尿量减少的实验动物是 ( )
A.输液不久后的动物
B.患糖尿病的动物
C.切除垂体的动物
D.摄人过多食盐的动物
【解析】摄入过多食盐,血浆渗透压升高,抗利尿激素分泌增加,排尿减少。
【答案】D
考点三、体温调节
1、人体在外界气温改变时,体温会随着气温的变化而有一定程度的变化,这样体温易会偏离正常的体温,人体会通过下丘脑和大脑皮层的综合调节,在短时间内使体温恢复正常。其中下丘脑的调节占主要地位,而大脑皮层的行为调节(如增减衣物、有意多运动或少运动、转移到温度相对适宜的环境中,甚至可以改变环境温度等)和调节水平衡时一样,也要受到环境因素和其它中枢的控制。
综合前面两例,可以发现二者有相似之处:
(1)在水平衡的调节和体温调节中,既有神经参与,还有激素参与,体现了神经调节和体液调节的相互协调。并且在神经调节中,既有像下丘脑这样的低级中枢参与,还有大脑皮层的高级中枢参与。
(2)在调节中都出现了负反馈调节这种形式,可见负反馈调节中稳态调节的最常见形式。
例2、某人在持续几天咳嗽后发热,经诊断是细菌感染引发了肺炎。用药后得以康复。请回答问题:
(1)侵入人体的细菌是一种发热激活物,通过一系列反应引起人体发热。体温过高时,人体新陈代谢加快,细胞内葡萄糖氧化分解___________,耗氧量________;由于供氧不足,肌肉组织中________含量增高,病人会感觉肌肉酸痛。
(2)人的体温是由位于___________的________________中枢调控的。
(3)发热到体温恢复正常的过程中,人体的_________和___ ____________系统参与了调节,最终实现稳态。
【解析】因为人体体温上升,新陈代谢加快,细胞内葡萄糖氧化分解增多,耗氧量有所上升。供氧不足时,肌肉组织细胞进行无氧呼吸,产生乳酸,导致肌肉组织中的乳酸含量升高,从而使人感觉肌肉酸痛。
从发热到体温恢复正常的过程,也是一个体温调节的过程。发热是身体对病毒或病菌入侵所产生的一种反应,这种反应有利于抵抗入侵的病毒和病菌,是人体正在发动免疫系统抵抗感染的一个过程,所以此过程也有免疫系统的参与。
【答案】
(1)增多 增大 乳酸
(2)下丘脑 体温调节
(3)神经 免疫
变式2下列关于体温调节的叙述,正确的是
A.大脑皮层是调节体温的主要中枢
B.温觉感受器只分布于皮肤
C.人在剧烈运动时主要产热方式是骨骼肌的收缩
D.降低新陈代谢是人在炎热环境中散热的主要方式
【解析】体温调节中枢在下丘脑,温觉感受器不但分布在皮肤,而且在消化道和呼吸道黏膜中也存在,剧烈运动过程中肌肉由于运动收缩产生大量热量,是主要的产热器官;新陈代谢是人体进行生命活动必需的,炎热条件下也不会有明显的降低。
【答案】C
2、体温调节的目的是让产热和散热达到一个平衡,大多数状态下都可以这样。如果产热和散热不能达到平衡,将会出现体温的明显变化,如常见的发烧。
(1)只要人的体温能保持恒定,则产热量就等于散热量,不论是在炎热还是在寒冷条件下,也不论是体温保持在正常的体温37C,还是持续发烧阶段体温维持在较高的38C。
(2)当人体内产热过多,超过体温调节能力,或散热过多、过少超过人的体温调节能力,以及还未开始进行调节时,产热和散热就出现不平衡状态,体温高会升高或降低。
实例1:出现炎症等疾病时,人体内产热明显增多,产热大于散热,体温升高。
实例2:冬季刚从温暖的室内到室外,散热明显增多,在人体还没有开始进行体温调节时,体温会略有下降,但不明显,且随着体温调节的开始,会迅速恢复。
实例3:炎热的夏季,处于高温不通风环境的人会出现中暑症状,原因是人的体温调节能力有限,不能在高温条件下的将内的热量散出,导致体温升高。
3、人体在不同的环境中产热量和散热量是不同的。寒冷条件下,为了维持体温恒定,需要更多产热,随着环境温度的升高,产热量会随之减少。但变温动物的产热量与环境温度的关系是:环境温度影响变温动物体内酶的活性,从而影响产热的代谢过程。
例3、下图是对某人的体温连续监测得到的结果。其中在t2—t3这一段时间内一直保持在39C。
(1)t1—t2这段时间内,体温正在上升,产热量______散热量。t2—t3这段时间内,产热量________散热量。
(2)若t0—t1时间段内,产热量为A,散热量为B,t2—t3时间段内,产热量为C,散热量为D,则它们之间的关系为_____________________________。
【解析】(1)当人的体温保持恒定时,产热和散热相等,当产热大于散热时,体温将会升高,当产热小于散热时,体温将会降低。
(2)t2—t3时间段内,体温高于正常体温,产热量和散热量都比t0—t1时间段内高,因此,它们之间的关系为:A=B【答案】(1)大于,等于
(2)A=B变式3、南极科考站的科研人员从温暖的室内到寒冷的室外,会发生一系列的变化。右图曲线不能表示
A 产热量
B 散热量
C 排尿量
D 体内酶的活性
【解析】寒冷条件下,人的散热增多,为了保持体温恒定,产热也增加,同时人体散热减少,排汗减少引起排尿增多。但人的体温能保持恒定,体内酶的活性不会出现明显变化。
【答案】D
考点四、其它神经调节和体液调节协调的实例
1、血糖平衡的调节
实际上,血糖平衡还受到下丘脑的控制:当血糖浓度发生变化时,除了可以直接刺激胰岛细胞外,还会刺激相关感受器,再通过传入神经到下丘脑,在下丘脑的控制下,来调节胰岛素和胰高血糖素的分泌,同时,下丘脑还可以调节肾上腺分泌肾上腺素的分泌。如下图:
在此过程中,肾上腺素和胰高血糖素都具有升血糖作用,二者的关系称为协同作用。在调节中,胰岛细胞既能直接感受血糖浓度变化,也可能接受下丘脑传来的兴奋,但肾上腺素不能直接感受血糖浓度的变化,只能接受下丘脑传来的兴奋。
2、甲状腺激素的分泌调节
甲状腺激素的分泌调节的前半段实际上是神经调节,如在寒冷条件下,神经调节的过程如下:
例4、让一健康人和一糖尿病患者于空腹时同时口服葡萄糖,服用量按每人每1 kg体重1 g计算。随后每隔一段时间,测定各人的血糖浓度和血液中的胰岛素浓度。?
(1)两人血糖浓度变化如图所示,其中表示糖尿病患者的曲线是_______。?
(2)下图中甲~丁四种曲线图中能正确反映两人血液中胰岛素浓度变化的是_______。
(3)从上述分析中可知糖尿病患者的胰岛素分泌时往往_______,而血糖浓度_______。?
(4)下列有关胰岛素生理功能的叙述中正确的是_______。
A.提高组织细胞摄取和利用血液中葡萄糖的能力?
B.促进肝糖元的分解?
C.促进糖元的合成,抑制脂肪等物质转变成糖类?
D.抑制葡萄糖转变成脂肪?
(5)健康人当血糖浓度偏低时,可通过胰岛分泌的_______和肾上腺髓质分泌的_______,使血糖浓度升高。
【解析】(1)由图可知,A血糖浓度最低值80 mg·dL-1,B血糖浓度最低值160 mg·dL-1。根据正常人血糖浓度最低值80 nag·dL-1,糖尿病人血糖浓度最低值160 mg·dL-1的数据判断,A为正常人,B为糖尿病人。
(2)正常人体内胰岛素分泌情况:血糖高时,胰岛素分泌增加,随血糖浓度降低,胰岛素分泌逐渐减少,糖尿病人因胰岛B细胞受损,胰岛素分泌减少,因此总体上血糖含量较正常人低,且调节能力十分有限,即使血糖浓度升高,胰岛素的量增加也很少。据此判断,丙图符合题意;甲图中B的含量高于A,错误;乙图中B因1 h、6 h时,胰岛素含量为0,错误;丁图中2h后,B胰岛素含量高于A,错误。
(3)由(2)的分析可知,糖尿病人胰岛素分泌量往往不足,难以满足体内降低血糖的需要,从(1)的分析可知其血糖浓度往往很高,经久不降。?
(4)从胰岛素的功能可知,它对血糖的调节主要包括减少血糖来源、增加血糖去路两个方面。A项中提高组织细胞摄取和利用血糖的能力为增加血糖去路;C项中促进糖元合成为增加血糖去路,抑制脂肪等物质转变成糖类为减少血糖来源。因此,A、C两项都与胰岛素功能相吻合。B项中促进肝糖元的分解,使之成为血糖,属于增加血糖来源;D项中抑制葡萄糖转变成脂肪为减少血糖去路,都与胰岛素功能不符,故错误。
(5)在血糖调节中,我们学到的升高血糖的激素有两种:一是胰高血糖素,一是肾上腺素。胰高血糖素直接参与血糖调节,肾上腺素受神经支配,但使其分泌的根本原因是血糖浓度偏低。
【答案】(1)B 
(2)丙 
(3)不足 过高,经久不降 
(4)AC 
(5)胰高血糖素 肾上腺素
变式4:人体的甲状旁腺和甲状腺C细胞分别分泌甲状旁腺素和降钙素。下图表示的是人体血
钙浓度变化的示意图,有关说法正确的是
A.甲状旁腺素只通过促进肾对钙离子的重吸收而提高血钙浓度
B.甲状旁腺素和降钙素对血钙的调节表现为协同作用
C.降钙素不能促进肾小管对钙离子的重吸收过程
D.降钙素作用的靶器官是肾和骨
【解析】这是人体激素的信息题,甲状旁腺素和降钙素都是课本中没有的,需要分析题中的示意图。从图中看,甲状旁腺素作用的靶器官是骨和肾,因此不仅仅是只通过促进肾对钙离子的重吸收而提高血钙浓度;甲状旁腺素和降钙素的作用分别是升血钙和降血钙,作用相反,不是协同作用;降钙素的靶器官只有骨而没有肾,因此也就不能促进肾小管对钙离子的重吸收过程。
【答案】C
课时作业
1.下列关于动物机体神经递质和激素的叙述,错误的是 (  )
A.递质和激素发挥作用后均失去活性
B.有些神经细胞可以分泌激素
C.神经细胞释放的乙酰胆碱需经血液运输发挥作用
D.内分泌腺分泌的激素可通过血液运输作用于靶细胞
【解析】突触前膜释放乙酰胆碱,该物质经过突触间隙后,与突触后膜上的受体结合,引起下一个神经元的兴奋或抑制,随后乙酰胆碱被酶分解。
【答案】C
2.下列有关人体水分调节的叙述中,正确的是(  )
A.大量饮水,则抗利尿激素分泌增加
B.渴觉中枢兴奋,则抗利尿激素分泌减少
C.抗利尿激素分泌减少,则尿量增加
D.细胞外液浓度降低,则尿量减少
【解析】 大量饮水,细胞外液渗透压降低,抗利尿激素分泌减少,肾小管、集合管对水的重吸收能力减弱,尿量增多;当体内失水过多或吃的过咸时,渴觉中枢兴奋,抗利尿激素分泌增多。
【答案】 C
3.下列是对高温环境中作业的工人生命活动调节的叙述,其中正确的是(  )
A.细胞外液渗透压下降,肾小管加强对水分的重吸收
B.体内失水过多,抗利尿激素分泌量增加
C.皮肤毛细血管舒张,人体散失的热量大于产热量
D.大量流汗后,应及时大量饮用矿泉水,以维持身体的水盐平衡
【解析】高温作业由于大量失去水,所以细胞外液的渗透压上升,抗利尿激素分泌增加。高温下人体的产热量与散热量处于动态平衡状态。
【答案】B
4.如图中①、②、③分别代表某种激素。有关恒温动物体温调节的叙述不正确的是 (  )
A.在寒冷的环境中,③的分泌增加
B.动物迅速奔跑时产热增加,体温就维持在较正常值高的水平
C.寒冷环境下运动通过神经—体液调节实现体温恒定
D.给动物注射③,反馈调节使①和②的分泌量减少
【解析】图示①、②、③分别表示促甲状腺激素释放激素、促甲状腺激素和甲状腺激素。当血液中甲状腺激素的含量增加到一定程度时,促甲状腺激素和促甲状腺激素释放激素的分泌会受到抑制;寒冷环境中甲状腺激素分泌增加,使机体产热量增加,维持了体温恒定;对于恒温动物而言,快速奔跑时机体产热量增 加,同时机体散热量也会增加,使体温维持在一个相对恒定范围内,不会较正常值高;寒冷环境中,恒温动物通过神经调节使机体散热量减少,同时通过相关激素的作用使机体产热量增加。
【答案】B
5.健康人在寒冷环境中不会发生的适应性变化是 (  )
A.甲状腺激素和肾上腺素增加
B.骨骼肌产生不自主战栗
C.皮肤血管血流量减少
D.散热量大于产热量
【解析】在低温环境中的救灾人员,体温仍是相对稳定的,散热量与产热量处于动态平衡状态。甲状腺激素和肾上腺素分泌增加以促进增大产热量,骨骼肌产生不自主战栗也会增大产热量,皮肤血管血流量减少会降低热量散失。
【答案】D
6.下列关于人体体温调节的叙述中,正确的是 (  )
A.温觉感受器只分布在皮肤
B.体表温度一定与体内温度相同
C.人体热量的来源主要是细胞中有机物的氧化分解
D.人体散热主要通过体液调节实现
【解析】温觉感受器分布在人体的皮肤、黏膜和内脏器官中;人体散热主要通过神经调节来实现。
【答案】 C
7.下图为人体的生命活动调节示意图,下列叙述错误的是 (  )
A.饭后血糖升高时,人体可以通过“内刺激→A→C→D”途径促进胰岛素的分泌
B.人体内的甲状腺激素可能完成H过程
C.人在寒冷的条件下,可以通过刺激→A→C→D,使肾上腺素分泌增加
D.当人的手被针刺时,可以通过刺激→A→C→D,使手缩回
【解析】人体通过“内刺激→A→C→D”途径促进胰岛素的分泌属于神经-体液调节过程;甲状腺激素能促进神经系统的发育;寒冷条件下通过内外刺激→A→C→D,可以使肾上腺素分泌增加;人的手被针刺时,发生缩手反射是神经调节,没有体液调节。
【答案】D
8.右图能表示人体在某种环境条件发生变化时,内环境中某种激素的含量变化。这种条件变化和激素分别是( )
A.食物缺碘 促甲状腺激素释放激素
B.日照延长 性激素
C.寒冷刺激 生长激素
D.气温升高 甲状腺激素
【解析】促甲状腺激素释放激素简称甲促素释素(TRH),是由下丘脑所制造的肽类激素,能够调节脑下垂体前叶分泌甲状腺促素。
【答案】A
9.科学家用小鼠作实验材料,完成生长激素和胰岛素的相关实验,结果如下图所示,相关分析正确的是( )
A.切除胰腺及垂体可减小小鼠自身生长激素和胰岛素对实验的影响
B.该实验没有进行实验对照,需要增添空白对照组
C.该实验结果不能说明生长激素和胰岛素具有协同作用
D.增大生长激素和胰岛素的注射量,实验效果更显著
【解析】切除胰腺及垂体后,机体自身不分泌胰岛素和生长激素,故可以研究外源激素对本实验结果的影响。该实验有对照实验,切除胰腺及垂体前即为对照。该实验结果说明生长激素和胰岛素在生物体重的维持方面起协同作用。激素含量过大,会影响生物体的正常发育。
【答案】A
10.某同学在上体育课时进行剧烈运动,此时需要通过一定机制来维持内环境的稳态。下列有关叙述不正确的是(  )
A.肌细胞无氧呼吸产生并释放到血液中的乳酸,由缓冲物质中和以维持酸碱度
B.产热增多使体温升高,通过神经—体液调节以维持体温稳定
C.消耗葡萄糖增多使血糖浓度降低,通过增加胰高血糖素分泌进行调节
D.大量流汗导致失水过多,通过减少抗利尿激素分泌进行调节
【解析】当人体大量排汗,导致体内水分散失过多时,细胞外液的渗透压升高,引起抗利尿激素分泌量增加,促进肾小管、集合管对水分的重吸收,从而降低细胞外液渗透压,维持体内水分的平衡。
【答案】D
11.在人和高等动物体内由特殊腺体和细胞分泌的物质,能起到化学信号的作用。请据图分析并回答(图中A代表下丘脑神经细胞,B代表垂体细胞,D代表血管):
(1)A分泌的物质作用于B,进而提高机体耗氧量和兴奋性,则A分泌的物质名称是_________________________。
(2)若A分泌的物质进入血液后,最终调节C细胞对水的重吸收,则A分泌的物质名称是_______________。
(3)E作用于B,使B分泌某种物质,在与B细胞膜相对应的E末端,发生的信号变化为________________。
(4)如果某神经元的突触小体释放的递质与突触后膜结合,导致突触后神经元产生抑制。下图是突触前膜释放递质时,突触后膜接受递质后的膜电位状况以及兴奋的传导方向。其中正确的是______________。
(5)从图中反映出激素调节的________________、_________________等特点。
【解析】(1)由于A分泌的物质通过B,进而使机体耗氧量和兴奋性均得到提高,所以可以判断C为甲状腺,则A分泌的物质是促甲状腺激素释放激素,B分泌的物质是促甲状腺激素。(2)下丘脑(A)除了分泌促激素释放激素外,还分泌抗利尿激素等。(3)该途径属于神经调节,E细胞与B细胞之间的结构属于突触,突触小体发生的信号变化是:电信号→化学信号。
【答案】(1)促甲状腺激素释放激素 
(2)抗利尿激素
(3)电信号→化学信号 
(4)B 
(5)通过体液运输 作用于靶器官、靶细胞
12.下图为人体体温与水盐平衡调节的示意图,请据图作答。
(1)当受到寒冷刺激时,⑥过程表示_________,再引起③与④激素分泌增多,从而促进骨骼肌和内脏__________,产热量增加。与此同时,皮肤的变化是___________。
(2)③的分泌受②________的控制,④的分泌受________控制。
(3)⑤是由__________分泌,生理作用是_________。
【解析】 在体温调节中,寒冷会刺激冷觉感受器,冷觉感受器把兴奋传至下丘脑的体温调节中枢,经过中枢的分析和综合,把兴奋传到皮肤、肾上腺,引起皮肤毛细血管收缩、立毛肌收缩,肾上腺分泌肾上腺素。同时下丘脑分泌促甲状腺激素释放激素,促进垂体分泌促甲状腺激素,从而促进甲状腺分泌甲状腺激素,促进骨骼肌、肝脏产热增多。水平衡中由下丘脑分泌垂体后叶释放的抗利尿激素促进肾小管和集合管对水的重吸收。
【答案】 (1)皮肤的冷觉感受器接受刺激后,将兴奋传入下丘脑 代谢活动增强 毛细血管收缩
(2)促甲状腺激素 神经
(3)下丘脑 促进水的重吸收
13.为探究血糖调节的影响因素,设计如下实验流程。实验中5只家兔的注射剂量和生理指标均按单位体重计算。
据图回答:
(1)实验中起对照作用的是____________号家兔。
(2)二次注射后,与⑤号家兔相比,若④号家兔产生尿素的量增加,原因是______________________________________________。
(3)二次注射后,低血糖症状最先得到缓解的是___________号家兔;若②号家兔出现糖尿,则该兔的尿量将会___________,原因是_________________________________________。
【解析】从图示可看出,该实验设计了五组,第一次注射时,①号为对照组,第二次注射时,⑤号为对照组。首次注射胰岛素后,实验组出现了低血糖症状。二次注射时,每组所注射的物质不同。②号注射的是葡萄糖溶液,葡萄糖溶液能迅速地缓解低血糖症状,但若注射葡萄糖的浓度过高,会因肾小管不能重吸收全部的葡萄糖而出现糖尿的现象,这时尿量增加(在排出糖的同时,也排出了更多的水)。③号注射的是肾上腺素溶液,④号注射的是胰高血糖素溶液,二者都能促进非糖物质转化为葡萄糖从而缓解低血糖症状。④号尿量增多是因为氨基酸能够通过脱氨基作用将不含氮部分转化为葡萄糖,含氮部分转化为尿素并排出体外。⑤号注射的是生理盐水,低血糖症状无缓解迹象。
【答案】(1)①和⑤
(2)更多的氨基酸分解,含氮部分转变成尿素
(3)② 增加 血糖含量过高,在排出糖的同时带走更多的水,导致多尿

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