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第3章 体液调节
胰岛素泵是一种人工智能控制的胰岛素输入装置，可以达到降低高血糖、维持血糖平衡。
人体内还有许多生理活动也都受到激素的调节，它们的调节过程是怎样的 这些激素的调节有哪些共同的特点
激素调节是体液调节的主要内容
第1节 激素与内分泌系统
侏儒症患者的症状是生长迟缓，身材矮小，病因是患者幼年时生长激素分泌不足。
同学们看完上述内容，思考以下两个问题：
1．如果在侏儒症患者成年时给他们注射生长激素，他们的症状能缓解吗？为什么？
不能。生长激素促进身高生长主要在儿童期和青少年时期，成年人骨干和骨端之间的软骨组织已经生成骨组织，骨不再生长，此后注射生长激素对长高已无作用。
新课引入
2．有的青少年觉得自己长得不够高，想去注射生长激素，你赞同这种想法吗？说出你的理由。
不赞同。人的身高生长受多种因素影响，如遗传、营养、运动和激素调节等。青少年身高不理想的原因，需通过医院医生严格全面检查和分析才能确定，是否需要注射生长激素治疗应听从医生的建议。
新课引入
新知讲解
1．人和高等动物体内都分布着许多能分泌物质的_____。
2．外分泌腺：
分泌物经由_____而流出体外或流到消化腔的，称为外分泌腺。
例子：__________________等。
腺体
导管
汗腺、唾液腺、胃腺
3．内分泌腺：
没有_____的腺体，其分泌物——激素直接进入腺体内的毛细血管，并随________运输到全身各处的，称为内分泌腺。
例子：____________________等。
导管
血液循环
垂体、甲状腺、肾上腺
一、激素的发现
学术背景：
在20世纪之前，学术界普遍认为，人和动物体生理活动都是神经系统调节的。比如，对“胰液的分泌是如何调节的”这一问题，19世纪的学术界普遍认为胃酸刺激小肠的神经，神经将兴奋传给胰腺，使胰腺分泌胰液。
科学家发现:狗进食后，当食物从胃进入小肠时，胰腺马上会分泌出胰液，通过导管注入小肠，帮助消化。
胃酸
刺激
小肠神经
胰腺
胰液
分泌
兴奋
稀盐酸
稀盐酸
已切除神经的狗上段小肠肠腔
胰腺分泌胰液
稀盐酸
狗的血液中
胰腺不分泌胰液
狗上段小肠肠腔
胰腺分泌胰液
注入
注入
注入
结果
结果
结果
这是一个十分顽固的反射，小肠上微小的神经难以剔除干净。
切除通向该段小肠的神经，只留下血管
沃泰默的解释
1．囿于定论的沃泰默
实验过程
一、激素的发现
思考讨论
斯他林和贝利斯的假设：这不是反射而是化学调节。在盐酸的作用下，小肠黏膜细胞可能产生了一种化学物质，这种物质进入血液后，随着血流到达胰腺，引起胰液的分泌。
2．另辟蹊径的斯他林和贝利斯
一、激素的发现
要证明斯他林和贝利斯的观点，该如何设计实验？
小肠黏膜
加盐酸磨碎
注射
胰腺分泌胰液。
假设正确，胰液的分泌是化学物质调节的结果。
他们把促进小肠黏膜分泌的这种化学物质称为促胰液素。
制成提取液
同一条狗的静脉
促进胰腺分泌胰液
2．另辟蹊径的斯他林和贝利斯
实验结论
实验过程
剪下狗的一段小肠
刮下
结果
实验预期
一、激素的发现
●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
受体
胰腺
开始释放胰液
促胰液素
胰液
3．巴甫洛夫的感慨
近代消化生理学的奠基人，诺贝尔奖获得者。
他和学生们也曾认为小肠中盐酸导致胰液分泌属于反射。后来重复了斯他林和贝利斯的实验过程，结果与之前的认知大相径庭。他对学生深表遗憾地说：“自然，人家是对的。很明显，我们失去了一个发现真理的机会！”
一、激素的发现
一、激素的发现
（1）斯他林和贝利斯的实验比沃泰默实验的巧妙之处在哪里？
彻底排除了神经调节对实验结果的干扰。
（2）促胰液素调节胰液分泌的方式与神经调节的方式有哪些不同？
神经调节通过反射弧实现，在促胰液素调节胰液分泌时，促胰液素通过血液运输到达胰腺，引起胰腺分泌。
（3）“机遇只偏爱那种有准备的头脑”。是什么因素使斯他林和贝利斯抓住了成功的机遇呢？
敢于质疑，大胆提出新假设，巧妙设计实验验证假设。
思考讨论
小结
（1）促胰液素是人们发现的___________。
（2）促胰液素的合成部位：______________。
（3）意义：使人们认识到机体除了神经调节，还存在由内分泌器官或细胞分泌的化学物质——_____进行调节，就是__________。
第一种激素
小肠黏膜细胞
激素
激素调节
一、激素的发现
实例1：胰岛素的发现
1869年，将胰腺组织中一些聚集成岛状的细胞堆命名为“胰岛”。
二、激素研究的实例
胰腺
腺泡
胰岛
导管
血管
补充：
胰腺是一种特殊的腺体，分为外分泌部分和内分泌部分。
其外分泌部分可以分泌胰液，内分泌部分（胰岛）可以分泌胰岛素和胰高血糖素。
思考讨论
实例1：胰岛素的发现
1889年，提出假说：胰腺能分泌某种抗糖尿病的物质。
1916年，将胰岛产生的、可能与糖尿病有关的物质命名为胰岛素。
1889~1920年，科学家试图通过实验证明胰腺中内分泌物的存在。实验中制备胰腺提取物，注射给胰腺受损诱发糖尿病的狗或者糖尿病患者，但收效甚微。
二、激素研究的实例
思考讨论
实例1：胰岛素的发现
1920年，班廷了解到以实验方法结扎胰管或因胆结石阻塞胰管都会引起胰腺萎缩，而胰岛却保持完好，这样机体不会患糖尿病。班廷获得启示：结扎狗的胰管，使胰腺萎缩，再用萎缩的胰腺提取液来治疗糖尿病。
二、激素研究的实例
思考讨论
胰腺萎缩只剩胰岛
提取液
实验性糖尿病
摘除健康狗的胰腺
实验改进
实验方法
结扎狗的胰管
1921年，班廷和助手贝斯特的实验：
结果
造成
制成
注入
患病狗
血糖下降
抑制胰蛋白酶活性
提取胰腺中的胰岛素
治疗
糖尿病
直接
效果好
二、激素研究的实例
思考讨论
二、激素研究的实例
实例2：睾丸分泌雄性激素的研究
摘除公鸡睾丸
结果
实验方法
雄性性征消失
鲜红的鸡冠逐渐萎缩
不再啼鸣
求偶行为也慢慢消失
睾丸重新移植
恢复
公鸡特征
经过不断的实验，从动物睾丸提取出睾酮，睾酮就是睾丸分泌的雄性激素。
思考讨论
1．在班廷之前，科学家试图通过实验证明胰腺中分泌物的存在，为什么都收效甚微呢？
胰岛素属蛋白质类激素，在班廷之前大多数实验用胰腺提取物注射给实验性糖尿病的狗或糖尿病患者，因胰岛素被胰腺分泌的胰蛋白酶分解，故难以获得预期结果。
2．班廷是如何证实胰岛素是由胰腺中的胰岛分泌的？
通过结扎胰腺导管，使胰腺萎缩丧失分泌胰蛋白酶的功能，但胰岛仍正常，并且机体不患糖尿病。由此证明胰岛素是由胰岛分泌的。
二、激素研究的实例
思考讨论
3．从以上实例，你能归纳出研究一种内分泌腺及其分泌激素功能的方法吗？
摘除法和移植法。摘除所研究的内分泌腺，观察实验动物出现的特异性症状，将已摘除的腺体重新移植回去或注射摘除腺体的提取物，观察相关症状是否恢复，由此判断该内分泌腺的功能。
4. 联系必修学到的内容，具体分析以上两个实例哪些实验用到了 “减法原理”或 “加法原理”。
二、激素研究的实例
摘除健康狗的胰腺造成实验性糖尿病
给实验性糖尿病的狗注射萎缩胰腺提取物
给鸡摘除睾丸 给阉鸡重新移植睾丸
减法原理
减法原理
加法原理
加法原理
思考讨论
研究激素常用的实验方法
(1)摘除法（或结扎法）：摘除（或结扎） 有关内分泌腺，观察动物所产生的各种变化（适合个体较大的动物）。
(2)移植法：在动物体内移植一种内分泌腺，观察现象得出结论。
(3)饲喂法：用含有动物激素的饲料喂养小动物，观察其变化。要注意饲喂的激素是不需消化液就能被动物直接吸收的（如性激素）。
(4)注射法：通常不能饲喂的激素通过注射进入动物体，观察其变化(如胰岛素、生长激素)。
二、激素研究的实例
小结
二、激素研究的实例
实验案例：
（1）验证甲状腺激素的功能
实验组
小蝌蚪
饲喂含甲状腺激素的饲料
饲喂等量普通饲料
迅速发育成小型青蛙
正常发育
甲状腺激素能促进发育
a.饲喂法
对照组
二、激素研究的实例
实验案例：
（1）验证甲状腺激素的功能
实验组
小狗
摘除甲状腺
手术但不摘除甲状腺
停止发育
正常发育
甲状腺激素能促进发育
b.切除法和注射法
对照组
继续发育
注射甲状腺激素
二、激素研究的实例
实验案例：
（2）验证胰岛素的功能——注射法
实验组
饥饿小鼠
注射适量胰岛素
注射等量生理盐水
出现惊厥、昏迷等低血糖症状
小鼠表现正常
胰岛素能降低血糖
对照组
小鼠恢复正常
注射葡萄糖溶液
三、内分泌系统的组成和功能
（1）内分泌系统：由相对独立的__________以及兼有内分泌功能的_____共同构成。
（2）例子：
有的内分泌细胞聚集在一起成为内分泌腺体；
有的内分泌细胞分散在一些器官、组织内，如在小肠黏膜上有分泌促胰液素等众多内分泌细胞；
________中的某些神经细胞，也具有内分泌功能。
内分泌腺
细胞
下丘脑
1、内分泌系统的组成
阅读课本48页图3-1人体主要内分泌腺及其分泌的激素，认识内分泌腺和激素。
三、内分泌系统的组成和功能
下丘脑
垂体
甲状腺
肾上腺
胰腺
卵巢
睾丸
按激素分泌部位分类：
1．下丘脑
主要激素 化学性质 作用部位 主要作用
促甲状腺激素释放激素 多肽 垂体 调控垂体合成和分泌促甲状激素
促性腺激素释放激素 调控垂体合成和分泌促性腺激素
促肾上腺皮质激素释放激素 调控垂体合成和分泌促肾上腺皮质激素
抗利尿激素 肾小管和集合管 促进肾小管和集合管对水的重吸收
三、内分泌系统的组成和功能
2．垂体
主要激素 化学性质 作用部位 主要作用
生长激素 蛋白质 全身 调节生长发育等
促甲状腺激素 甲状腺 调节甲状腺的活动
促性腺激素 性腺 调节性腺的活动
促肾上腺皮质激素等 肾上腺皮质 调节肾上腺皮质的活动
三、内分泌系统的组成和功能
3．甲状腺
主要激素 化学性质 作用部位 主要作用
甲状腺激素 氨基酸衍生物 几乎全身细胞 调节机体内的有机物代谢、促进生长和发育、提高神经的兴奋性。
4．肾上腺髓质
主要激素 化学性质 作用部位 主要作用
肾上腺素 氨基酸衍生物 全身细胞 可促进肝糖原分解而升高血糖、心跳加快、呼吸加快等，提高机体的应激能力。
三、内分泌系统的组成和功能
5．肾上腺皮质
主要激素 化学性质 作用部位 主要作用
醛固酮、 皮质醇 类固醇 肾小管和集合管 调节水盐代谢和有机物代谢
6．胰岛
分泌部位 主要激素 化学性质 作用部位 主要作用
胰岛B细胞 胰岛素 蛋白质 全身 调节糖代谢过程
胰岛A细胞 胰高血糖素 多肽 肝脏 三、内分泌系统的组成和功能
7．卵巢
主要激素 化学性质 作用部位 主要作用
雌激素 类固醇 全身 促进女性生殖器官的发育、卵细胞的生成和女性第二性征的出现等
孕激素 卵巢、乳腺 8．睾丸
主要激素 化学性质 作用部位 主要作用
雄激素 类固醇 全身 促进男性生殖器官的发育、精子细胞的生成和男性第二性征的出现等
三、内分泌系统的组成和功能
小结
激素的化学本质
（1）蛋白质或多肽类：如促激素释放激素、促激素、胰岛素、胰高血糖素、生长激素等，不能口服，只能______。
（2）氨基酸衍生物类：如甲状腺激素、肾上腺素等，____口服。
（3）类固醇：如性激素、肾上腺皮质激素等，____口服。
注射
能
能
三、内分泌系统的组成和功能
（1）生长激素
幼年时
分泌不足:
分泌过多:
成年后分泌过多:
侏儒症
巨人症
肢端肥大症
三、内分泌系统的组成和功能
常见激素分泌异常引起的疾病：
（2）甲状腺激素
幼年时分泌不足：
成年后
食物中缺碘：
分泌过少：
分泌过多：
甲亢
甲状腺功能低下
地方性甲状腺肿(大脖子病)
呆小症
常见激素分泌异常引起的疾病：
三、内分泌系统的组成和功能
(3)胰岛素
过少：
过多:
低血糖症
糖尿病
常见激素分泌异常引起的疾病：
三、内分泌系统的组成和功能
(4)性激素
过少
第二性征不明显或消退
(1)______________是机体整体功能的重要调节系统。
(2)各种内分泌系统具有复杂的功能联系，共同调节机体活动，包括________________、__________________、___________________________等。
内分泌系统
维持内环境稳态
调节物质和能量代谢
调控生长发育和生殖
三、内分泌系统的组成和功能
2、内分泌系统的功能
阅读课本49页思维训练的内容，讨论下面的问题。
1．实验结果验证了上述哪一个假说？如果另外一个假说成立，请预测相应的结果。
验证了假说1，如果另一个假说成立实验结果如下：
思维训练
性染色体组成 外生殖器表现 未做手术 手术后
XY 雄性 雄性
XX 雌性 雄性
三、内分泌系统的组成和功能
2．为了进一步证实他的假说，在摘除即将发育为卵巢或睾丸的组织的同时，给予一定量的睾酮刺激。请你预测，性染色体组成为XX或XY的胚胎将分别发育出哪种性器官？
思维训练
性染色体组成 外生殖器表现 处理 外生殖器表现
未做手术 手术后 XY 雄性 雌性 一定量睾酮刺激 雄性
XX 雌性 雌性 雄性
三、内分泌系统的组成和功能
激素与内分泌系统
激素的发现
课堂小结
胰岛素
内分泌系统的组成和功能
激素研究的实例
促胰液素
性激素
常考内分泌腺及分泌的激素的作用
发现过程
激素研究的实验方法
1. 1937年，科学家在实验中观察到：阻断实验动物垂体与下丘脑之间的血液联系，可导致其生殖器官萎缩；若恢复垂体与下丘脑之间正常的血液联系，生殖器官的功能也恢复正常。请判断下列说法是否合理。
(1) 该实验表明垂体的活动受下丘脑控制。( )
(2) 该实验表明动物生殖器官的发育受垂体的直接控制。 ( )
(3) 阻断垂体与下丘脑之间的血液联系，依据了实验变量控制中的“减法原理”。 ( )
√
x
√
课堂检测
2. 斯他林等在发现促胰液素之后，继续进行研究：把一条狗的小肠黏膜刮下来，过滤后注射给另一条狗，后者在胰液分泌明显增加的同时，血压还骤然下降。下列推测或叙述合理的是 ( )
a. 本实验对照组应注射等量的清水
b. 胰液的增加是小肠分泌促胰液素的结果
c. 该研究说明促胰液素还具有降血压的作用
d. 滤液中物质的作用效果多样说明激素不具有专一性
B
课堂检测
3.糖尿病分为1型和2型。它们都可以用注射胰岛素的方式进行治疗吗？为什么？请你查阅资料回答问题。
1型糖尿病主要原因是胰岛B细胞分泌功能衰退，患者缺乏胰岛素，需要通过注射胰岛素进行治疗。2型糖尿病主要原因是胰岛素作用效果差，也有胰岛素分泌不足的情况，可以通过合理控制饮食，口服降糖药物治疗。
课堂检测
再见

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