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第24讲 体液调节及与神经调节的关系
第八单元 动物和人体生命活动的调节
【课标要求】
1.说出人体内分泌系统主要由内分泌腺组成,包括垂体、甲状腺、胸腺、肾上腺、胰岛和性腺等多种腺体,它们分泌的各类激素参与生命活动的调节。
2.举例说明激素通过分级调节、反馈调节等机制维持机体的稳态,如甲状腺激素分泌的调节和血糖平衡的调节等。
3.举例说明神经调节与体液调节相互协调共同维持机体的稳态,如体温调节和水盐平衡的调节等。
4.举例说明其他体液成分参与稳态的调节,如二氧化碳对呼吸运动的调节。
考点三 激素分泌的分级调节和激素调节特点
1.激素分泌的分级调节与反馈调节
分级
(1)分级调节: 在大脑皮层的影响下，　　　可以通过　　调节和控制某些内分泌腺中　　　　　　　　的分层调控的方式。
(2)反馈调节: 激素进入血液后，反过来调节　　　　　　中有关激素的合成与分泌的调节方式。
下丘脑
垂体
激素的合成与分泌
下丘脑和垂体
分级调节轴: 下丘脑-垂体-靶腺轴
下丘脑-垂体-甲状腺轴
CRH: 促肾上腺皮质激素释放激素
ACTH: 促肾上腺皮质激素
下丘脑-垂体-肾上腺皮质轴
下丘脑-垂体-性腺轴
(3)调节意义:__________________________________________________
　　　　　　　　　　　　　　　　　 。
(4)实例分析: 如下图为甲状腺激素分泌的调节图解
①图中三级腺体: a.　　　、b.　　、c.　　　。
②图中三种激素: 甲——　　　　　　　　　　；乙——　　　　　　；甲状腺激素。
③两种效果: “＋”“－”分别表示　　　　　。
分级调节可以放大激素的调节效应，形成多级反馈调节，
有利于精细调控，从而维持机体的稳态
下丘脑
垂体
甲状腺
促甲状腺激素释放激素
促甲状腺激素
促进、抑制
④由图示信息推断影响下丘脑、垂体、甲状腺分泌激素的信号物质分别有　　　　　　　　　　　；　　　　　　　　　　　　　　　　　 ；　　　　　　
　　　　　　　　　　。
⑤碘是合成甲状腺激素的重要原料，饮食长期缺碘，导致甲状腺肿的原因是什么？
由于碘是合成甲状腺激素的重要原料，饮食长期缺碘，导致甲状腺激素合成障碍，致使血浆中甲状腺激素水平下降，对下丘脑和垂体的负反馈作用减弱，使TRH和TSH的分泌增加，进而引起代偿性的甲状腺肿大。
神经递质和甲状腺激素
促甲状腺激素释放激素和甲状腺激素
促甲状腺激素
下丘脑
垂体
甲状腺
⑥通过手术摘除健康大鼠的垂体后，其甲状腺功能表现为衰退，试分析其中原因。
摘除大鼠的垂体后，机体内缺乏促甲状腺激素，无法促进甲状腺的生长发育以及调节甲状腺激素的合成与分泌，即导致甲状腺功能衰退。
⑦类比上述反馈调节的原理解释为什么运动员注射性激素会导致性器官萎缩，甚至失去生育能力？
性激素过多，会通过反馈调节抑制垂体分泌促性腺激素，促性腺激素可以促进性器官的发育，所以缺乏促性腺激素会导致性器官萎缩，甚至失去生育能力。
促性腺激素是促进性腺的生长发育发育,调节性激素合成和分泌
2.激素调节的特点
(1)通过　　　进行运输: 内分泌腺没有　　　，内分泌细胞产生的激素弥散到　　　中，随　　　流到　　　，传递着各种信息。
(2)作用于靶器官、靶细胞: 激素与靶细胞上的　　　　　　结合，引发
　　　　　　　　　　　　　，从而起调节作用。
体液
导管
体液
血液
全身
特异性受体
细胞内的代谢速率发生改变
激素名称 靶器官（或靶细胞）
甲状腺激素
促甲状腺激素释放激素
促甲状腺激素
抗利尿激素
胰岛素
胰高血糖素
几乎全身组织细胞
垂体
甲状腺
肾小管、集合管
几乎全身组织细胞
主要作用于肝脏细胞
拓展点拨
①一般情况下，多肽、蛋白质类激素、氨基酸衍生物类激素等含氮类激素(甲状腺激素除外)与靶细胞膜上受体特异性结合而引发调节效应；
固醇类激素与靶细胞膜内受体特异性结合而引发调节效应。
②分泌激素的细胞本身也可能是其分泌激素的靶细胞。
③激素只能作用于靶器官或靶细胞直接原因是只有靶细胞膜上或膜内有与相应激素特异性结合的受体；
而根本原因是与相应激素特异性结合的受体的基因只在靶细胞中选择性表达。
(3)作为信使传递信息。激素既不组成　　　　　，又不能提供　　　，也不起　　　　　。而且激素一经靶细胞接受并起作用后就被　　　，因此 。
(4)微量和　　　。
细胞结构
能量
催化作用
灭活
体内需要不断产生激素，以维持激素含量的动态平衡
高效
【检测】现有2只成年小鼠出现了行动呆笨迟缓、精神萎靡、食欲不振等症状。为探究这些患病小鼠的病因，科研人员抽血检测了上述2只小鼠和正常小鼠的激素浓度，结果如下表所示。下列说法错误的是( )
促甲状腺激素 释放激素含量 促甲状腺 激素含量 甲状腺激
素含量
正常小鼠 正常 正常 正常
患病小鼠甲 偏高 偏高 偏低
患病小鼠乙 偏高 偏低 偏低
A.小鼠甲的病因可能是甲状腺损伤或缺碘，给其注射甲状腺激素后症状
　可缓解
B.小鼠乙的病因最可能是垂体病变，给其注射甲状腺激素后症状可缓解
C.给小鼠甲使用促甲状腺激素受体阻断剂可导致其甲状腺激素分泌增加
D.下丘脑、垂体、甲状腺病变或缺碘均可能导致小鼠出现上述某些症状
C
C项:促甲状腺激素受体阻断剂阻止促甲状腺激素和甲状腺细胞结合,导致甲状腺细胞不能接受信号,分泌甲状腺激素减少,而甲鼠甲状腺细胞受损
人和动物激素、酶、神经递质的比较
项目 人和动物激素 酶 神经递质
化学 本质
产生 部位
作用
作用 部位
作用后 去向
共同点
蛋白质或多肽类、氨基酸衍生物类、固醇类
内分泌腺
(细胞)
调节
靶细胞、靶器官
失活
蛋白质或RNA
活细胞(不考虑哺乳动物成熟的红细胞等)
催化
细胞内外
数量和性质不变
小分子化合物
神经元
使突触后膜产生兴奋或抑制
突触后膜
被分解或回收
与相应的分子结合后发挥作用
【检测】下列有关激素和酶的叙述，正确的是(　　)
A. 能产生酶的细胞一定能分泌激素
B. 生长激素和呼吸酶可存在于同一细胞
C. 激素与酶一样，都能催化特定的化学反应
D. 酶与激素的本质都是蛋白质
注意: 酶本质的三个要点: ①活细胞产生，②催化作用，③有机物(绝大多数酶是蛋白质，少数酶是RNA)；
B
A项: 能产生酶的细胞不一定能分泌激素, 但能分泌激素的细胞一定能产生酶。
如:腺垂体细胞
C项: 激素既不组成细胞结构, 又不提供能量, 也不起催化作用；
D项: 大多数激素是蛋白质或多肽, 但有少量激素如性激素等其本质不是蛋白质。
考点四 体液调节与神经调节的关系
一. 体液调节与神经调节的比较
1.体液调节
(1)概念: 　　等化学物质，通过　　　　的方式对生命活动进行调节。
(2)体液因子:　　　(主要)、　　　　、某些气体分子(　　　　　等)
以及一些代谢产物(如　　　)。
(3)实例——CO2调节呼吸运动示意图
激素
体液传送
激素
组织胺
NO、CO
CO2
　　选择性必修1 P57“相关信息”: 临床上给患者输入O2时，往往采用含有5%左右的　　　的混合气体，以达到刺激呼吸中枢的目的。
CO2
比较项目 神经调节 体液调节
作用途径 _______ ________
反应速度 _____ 较缓慢
作用范围 ______________ 较广泛
作用时间 短暂 _______
联系 ①不少内分泌腺本身直接或间接地受　　　　　　　的调节， 体液调节可以看作　　　　　的一个环节； ②　　　　　　　　　　也可以影响神经系统的发育和功能
协调意义 神经调节和体液调节相互协调，共同维持　　　　稳态，保证各项　　　　　正常进行，机体才能适应环境的不断变化
2.体液调节和神经调节的区别、联系和协调意义
反射弧
体液运输
迅速
准确、比较局限
比较长
中枢神经系统
神经调节
内环境
内分泌腺分泌的激素
生命活动
归纳提升
调节特点成因分析
(1)反应速度: 神经调节过程中信号以局部电流形式直达效应器；而体液调节中激素等化学物质通过体液运输。
(2)作用范围: 神经调节过程中由反射弧决定，直达并针对效应器，作用范围准确、比较局限；而体液调节中有相应受体的细胞都可以受到有关激素的调控，作用范围较广泛。
(3)作用时间: 神经调节过程中神经递质作用后立即被分解或移走，作用时间短暂；而体液调节中激素通过体液运输，到达靶细胞的时间不同，灭活时间不同，这样作用时间就会持续一段时间，作用时间长。
A.体液调节有时可以看作神经调节的一个环节
B.内分泌腺分泌的激素可能会影响神经系统的功能
C.在紧急情况下，肾上腺髓质分泌肾上腺素的过程属于神经—体液调节
D.紧急因素消除后，心率不会马上恢复正常水平，说明体液调节持续时
　间较长
神经调节
如: 甲状腺分泌的甲状腺激素可影响神经系统的发育和功能
A项: 体液调节的内分泌腺可以作为神经调节的效应器，故体液调节有时可以看做神经调节的一个环节
【检测】人在遇到危险等紧急情况下会出现心率加速、呼吸频率加快、警觉性提高、反应灵敏的现象，这与肾上腺髓质在内脏神经的直接支配下分泌的肾上腺素的作用有关。下列叙述错误的是( )
C
【检测】(2022·海南文昌中学高三模拟)人体正常生命活动中离不开神经调节和体液调节，下列说法正确的是( )
A.神经调节和体液调节的结构基础和作用方式都不一样，所以只有体液
　调节存在分级调节
B.在炎热环境中，机体通过体液调节增加排尿量是促进散热的重要途径
C.激素的作用与神经系统的作用密切相关，神经系统的某些结构也能释
　放激素
D.在血糖平衡调节中，胰岛素水平升高，可加速糖原合成，说明激素具
　有酶的催化活性
C
神经调节也存在分级调节，如低级中枢受到高级中枢的控制
通过神经调节增加排汗量是促进散热的重要途径
如下丘脑的某些神经细胞
说明激素具有调节细胞代谢的作用, 并没有催化作用
考点五 体温调节和水盐调节
1.体温平衡及调节
(1)人体的产热和散热
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
(2)体温调节的结构基础
名称 位置
温度感受器 分布在_______、黏膜及内脏器官中
体温调节中枢 位于_______
体温感觉中枢 位于___________
皮肤
大脑皮层
下丘脑
温度感受器
(皮肤、黏膜和内脏中)
冷觉感受器
热觉感受器
外周温度感受器
中枢温度感受器
(中枢神经系统中)
冷敏神经元
热敏神经元
寒冷
皮肤冷觉感受器
传入神经
传入神经
皮肤热觉感受器
炎热
下丘脑的体温调节中枢(分析、综合)
传出神经
甲状腺激素
甲状腺
垂体
传出神经
减少散热
增加产热
增加散热
肾上腺素释放
骨骼肌战栗
皮肤血管收缩
汗腺分泌减少
皮肤血管舒张
汗液分泌增多
TRH
TSH
心脏输出量增加，血流量增加
(3)体温调节过程
当局部体温低于正常体温时
正常体温37OC
下丘脑体温调节中枢兴奋
通过神经—体液发送信息
内分泌
血液循环
肌肉和肝等产热增多
皮肤血管收缩，血流量减少，汗腺分泌减少，散热减少
体温回升
当局部体温高于正常体温时
下丘脑体温
调节中枢兴奋
内分泌
血液循环
通过神经—体液发送信息
皮肤血管舒张，血流量增多，汗腺分泌增多，散热增加
体温下降
Ⅰ.体温调节方式为_______________调节。
Ⅱ.寒冷条件下参与产热的激素有_____________和________________, 前者的分泌是由 的传出神经调节的,
后者的分泌是由_________________分级调节的,两种激素之间表现为
_________作用。
神经—体液
肾上腺素
甲状腺激素
下丘脑和垂体
协同
下丘脑
(4)绘出人体散热量随环境温度变化的曲线
如图所示:
(5)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；
【检测】将小鼠和青蛙从25℃的室温下移至4℃的环境中,两者的耗氧量、酶活性和皮肤血流量发生的变化分别是:
小鼠: 耗氧量 , 酶活性 , 血流量 ;
青蛙: 耗氧量 , 酶活性 , 血流量 。
增加
不变
减少
减少
降低
减少
【检测】人是恒温动物，在一定范围内能够随外界温度变化来调整自身的产热和散热，从而维持体温的相对稳定。假如正常个体处于0℃的环境中，产热为a1，散热为b1；处于30℃的环境中，产热为a2，散热为b2．下列关于体温调节的叙述，错误的( )
A.体温调节中枢在下丘脑，冷觉是在大脑皮层形成的
B.同30℃环境相比，人处于0℃环境中要通过增加产热，减少散热以维持体温稳定，因此a1＞a2，b1＜b2
C.从30℃的环境中进入0℃的环境中，人体甲状腺激素分泌会增加，抗利尿激素分泌减少，尿量增加
D.从30℃的环境中进入0℃的环境后，人体内调节自身的产热和散热是神经一体液调节的结果
B
a1=b1＞a2=b2
【归纳总结】
体温调节中的三点提醒
(1)高温条件下的体温调节方式主要是神经调节，寒冷条件下的体温调节方式既有神经调节，又有体液调节。
(2)发高烧时，病人的体温在继续升高时产热大于散热，如果温度保持不变，则产热等于散热。
(3)寒冷环境中比炎热环境中散热更快、更多。寒冷环境中机体代谢旺盛，产热也增加，以维持体温的恒定。
注意: 体温调节中的两个误区
①不能认为炎热环境中没有激素调节，只是相应激素分泌减少而已。
②形成冷觉和热觉的部位不在下丘脑，而在大脑皮层，下丘脑是体温调节中枢。
2.水和无机盐平衡的调节
(1)水盐调节机制、相关结构和参与激素
神经—体液
下丘脑
大脑皮层
下丘脑
下丘脑
肾小管和集合管
肾上腺皮质
肾小管和集合管
(2)水的来源和去向
人体水平衡
摄入的水量
排出的水量
≈
饮水
食物中所含的水
代谢中产生的水
肾
皮肤
肺
排尿(最主要途径)
排汗
呼吸
大肠
粪便
尿的形成
饮水不足、体内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
尿量 .
细胞外液渗透 压
下降
细胞外液渗透压
下降
减少
(-)
(+)
刺激
(-)
(3)水盐平衡调节过程
①抗利尿激素参与的水盐平衡调节示意图
该过程既有_______，又有____________，因此调节方式为________________；
神经调节
体液调节
神经—体液调节
下丘脑与垂体的关系介绍
促激素
促激素释放激素
腺垂体具有分泌功能，
分泌促XX激素和生长激素等；
抗利尿激素由下丘脑合成，储存在神经垂体中，由神经垂体释放入血液。
【知识拓展】
神经垂体
抗利尿激素
下丘脑
垂体
神经垂体不具有分泌功能。
下丘脑神经细胞
增加
减少
减弱
升高
(-)
细胞外液渗透压 .
尿量 .
肾小管、集合管
重吸收水分 .
抗利尿激素 .
垂体
下丘脑渗透压感受器
细胞外液渗透压 .
饮水过多、盐丢失过多
(-)
(+)
人体 水盐 平衡 的调节
降低
减少
减弱
增加
升高
(-)
【知识贴士】血浆渗透压、抗利尿激素含量和尿量的关系
血浆渗透压升高，抗利尿激素分泌增多，二者呈正相关；
抗利尿激素可促进肾小管和集合管对水分的重吸收，使尿量减少，二者呈负相关。三者关系如下图所示。
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；
*K+浓度对于细胞内液的渗透压的维持具有重要作用；
由以上内容可知，水和无机盐的平衡，是在___________和_________的共同作用下，通过调节_____和_________实现的；
神经调节
激素调节
尿量
尿的成分
②醛固酮参与的血钠平衡的调节示意图
【拓展】血钠、血钾平衡调节的过程
血钠含量↓
或血钾含量↑
肾上腺皮质
(+)
醛固酮↑
分泌
肾小管重吸收Na+和排出K+增加
肾上腺皮质
(—)
醛固酮↓
分泌
肾小管重吸收Na+和排出K+减少
血钠含量↑
或血钾含量↓
Na＋表现为多吃多排，少吃少排，不吃不排。K＋表现为多吃多排，少吃少排，不吃也排。
(3)水盐平衡的意义
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
(1)源于选择性必修1 P60“旁栏思考”: 一般情况下，冬天人的尿较多，夏天人的尿较少的原因: 冬天相比于夏天，　　分泌减少，同时由于环境温度低，机体因　　生成的水增加，会导致尿液量增加。
(2)源于选择性必修1 P62“正文小字”: K＋不仅在维持　　　　的渗透压上起决定性作用，而且还具有维持心肌舒张、保持心肌正常兴奋等重要作用。
(3)源于选择性必修1 P64“复习与提高·选择题4”: 醛固酮具有____
　　的作用。
汗液
代谢
细胞内液
吸钠
排钾
【拓展】下丘脑在神经—体液调节中的作用
1.调节模型
【拓展】下丘脑在神经—体液调节中的作用
2.模型解读
(1)作为感受器: 下丘脑中存在_________感受器。
(2)传导功能: 下丘脑可将渗透压感受器产生的兴奋传至大脑皮层, 使人产生
渴感。
渗透压
【拓展】下丘脑在神经—体液调节中的作用
2.模型解读
(3)作为神经中枢: 下丘脑中有_______调节中枢、
_______调节中枢、
_______调节中枢等。
(4)作为效应器: 下丘脑能分泌_____________、促甲状腺激素释放激素、
神经递质等。
体温
血糖
水盐
抗利尿激素
(1)甲状腺激素、性激素等分泌调节属于甲类型，即:
【拓展】激素分泌调节类型实例
【拓展】激素分泌调节类型实例
(2)抗利尿激素的分泌调节属于乙类型, 即由下丘脑合成, 垂体释放。
(3)胰岛素、胰高血糖素、肾上腺素等的分泌调节属于丙类型, 即:
【检测】如图表示神经系统对激素分泌的三种调节方式。
(1)若甲模式中，靶腺为甲状腺，则中枢神经系统通过下丘脑分泌
激素到达垂体，调节垂体分泌某激素，进而再影响和调节甲状腺的分泌，这种调节方式称为 。
(2)抗利尿激素的合成和分泌属于图中________模式，其分泌量增加的适宜刺激是 。
促甲状腺激素释放
神经—体液调节
乙
细胞外液渗透压升高
【检测】如图表示神经系统对激素分泌的三种调节方式。
(3)血糖浓度升高，一方面可以直接刺激 ，引起胰岛素分泌增加；另一方面也可以通过丙模式调节分泌量，兴奋在A处传递的主要特点是 。
(4)在寒冷环境中，能通过丙模式促进甲状腺分泌甲状腺激素，其反射弧是____________________________________________________________。
胰岛B细胞
单向传递(和突触延搁)
冷觉(温度)感受器→传入神经→下丘脑体温调节中枢→ 传出神经→甲状腺
A.冷敏神经元的放电频率低于热敏神经元的
　放电频率时，体温低于正常值
B.人感染流感病毒后S点左移，干活出汗时S点右移
C.某人体温24小时处在S′点，则该时间段的产
　热量大于散热量
D.体温持续偏高会导致内环境稳态失调，需要采取降温措施
【检测】下丘脑体温调节中枢存在冷敏神经元和热敏神经元，它们的放电频率因体温变化而相应改变，如图中实线所示，C、W曲线交于S点，此点对应的温度为正常体温。下列说法正确的是( )
体温高于正常值
S点将右移
S点将不变
产热量应该等于散热量
D
A.ADH由垂体合成并释放到血液，
运输至靶细胞
B.结合ADH的受体促进①ATP水
解过程，为M蛋白供能
C.H2O通过③自由扩散进入肾小
管和集合管腔内(B侧)
D.M蛋白促进②过程，增加膜上水通道蛋白数量
ADH由下丘脑合成与分泌的，垂体释放的
B项:由题图分析可知, ADH的受体与ADH结合后激活腺苷酸环化酶催化ATP环化形成信号分子cAMP传递信息
【检测】饮水不足导致血浆渗透压升高时，抗利尿激素(ADH)分泌增加，调节肾小管和集合管细胞对水分的重吸收，机理如下图所示。则下列叙述正确的是( )
协助扩散
D
3.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？
组别 TSH浓度(mU/L)
注射前 注射后
健康人 9 30
甲 2 29
乙 1 2
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。
（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TSH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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