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问题 探讨
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。正常人血糖含量为3.9 ~ 6.1mmol/L，全身血量大约为5L。
讨论1．如果仅靠血液中的葡萄糖，运动员能跑多长时间？
讨论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？
约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。
江西生物组 东东老师
学习目标：
1．分析血糖平衡的案例，构建血糖来源和去向的概念模型。
2．通过分析高血糖、低血糖时血糖调节的过程，阐明反馈调节的机制，构建血糖平衡调节模型。
3．通过对2型糖尿病发病特点和影响因素的分析，说明血糖平衡调节受到多种因素的影响，能够针对2型糖尿病的影响因素制订适合自己的健康生活计划。
4．通过资料分析，自主构建甲状腺激素分泌调节的概念模型，理解分级调节和反馈调节的具体过程及这些机制对于维持机体稳态的意义。
5．以甲状腺激素为例，总结激素调节的特点，阐明激素在生命活动调节中作为信息分子的作用。
6．结合微课和情境探究等活动，了解甲状腺激素相关疾病的类型、病因、治疗和预防等知识，强化健康生活意识，指导健康生活。
第3章 体液调节
第2节 激素调节的过程
01
激素调节的实例
来源
去向
血糖平衡调节就是调节血糖的来源和去向，使其处于平衡。机体通过特定激素调节血糖代谢速率，主要是胰腺内分泌部胰岛有胰岛B细胞分泌胰岛素和胰岛A细胞分泌胰高血糖素。
实例1: 血糖平衡的调节
思考：运动或安静，人体血糖总维持一定水平，这如何实现？这有何意义？
血液中的糖
血糖（葡萄糖为主）
（空腹3.9 ~ 6.1mmol/L ）
食物中的糖类
肝糖原
脂肪酸等非糖物质
消化、吸收
分解
转化
摄取
氧化分解
合成
转化
CO2 + H2O + 能量
肝糖原、肌糖原
甘油三酯
胰腺
胰岛
胰岛A细胞
胰岛B细胞
食物中的糖类
肝糖原
脂肪酸等非糖物质
空腹正常血糖
3.9~6.1mmol/L
CO2+H2O+能量
肝糖原、肌糖原
甘油三酯
消化吸收
分解
转化
氧化分解
合成
转化
来源
去路
升高
降低
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
促进
促进
抑制
阅读教材P50-51，找出两种激素作用途径，并在血糖来源和去路模型图上用文字和箭头表示
胰岛有胰岛B细胞分泌胰岛素（促进血糖进入组织细胞氧化分解、合成糖原和脂肪等非糖物质，同时抑制肝糖原分解和非糖物质转化成葡萄糖）；胰岛A细胞分泌胰高血糖素（促进肝糖原分解成葡萄糖进入血液，促进非糖物质转变成糖）。
胰岛素
分泌部位
作用
胰岛B细胞
促进
抑制
血糖进入肝、肌肉并合成糖原
血糖进入脂肪组织细胞转变为甘油三酯
血糖进入组织细胞氧化分解
非糖物质转化为葡萄糖
肝糖原分解
降低血糖浓度
加速细胞摄取、利用和储存葡萄糖
胰
高血糖素
分泌部位
作用
胰岛A细胞
非糖物质转变成糖
促进
肝糖原分解成葡萄糖进入血液
升高血糖浓度
糖皮质激素、肾上腺素、甲状腺激素等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。胰岛素是唯一能够降低血糖浓度的激素。
01
激素调节的实例
实例1: 血糖平衡的调节
▲血糖平衡的主要调节过程示意图
反馈调节
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。反馈调节对于机体维持稳态具有重要意义。
正常血糖水平
当血糖水
平升高时
血糖水平恢复
糖原、三酰甘油等非糖物质
转化
葡萄糖
补充血糖
葡萄糖
当血糖水
平下降时
肝糖原分解
非糖物质转化
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
01
激素调节的实例
实例1: 血糖平衡的调节存在反馈调节
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。反馈调节对于机体维持稳态具有重要意义。
传入神经
脊髓
传出神经
膀胱壁
逼尿肌
大脑皮层
尿液
体外
排出
尿道上的
感受器
刺激
膀胱壁的
感受器
刺激
尿液
传入神经
正反馈
A
（+）
B
（+）
负反馈
A
（+）
B
（-）
01
激素调节的实例
实例1: 血糖平衡的调节存在反馈调节
反馈调节
神经—体液调节
血糖降至正常
某一区域
另一区域
葡萄糖感受器
胰岛B细胞
CO2+H2O+能量
肝糖原、肌糖原
甘油三酯
肝糖原
脂肪酸等
非糖物质
血糖偏低
胰岛A细胞
胰高血糖素
胰岛素
肾上腺髓质
肾上腺素等
下丘脑
去路
来源
血糖降至正常
刺激
刺激
（+）
直接
（+）
促进
交感神经
（+）
传入
神经
（+）
直接
传出神经
（+）
分泌
促进
抑制
肝糖原
脂肪酸等非糖物质
血糖偏高
01
激素调节的实例
实例1: 血糖平衡的调节
（+）
（-）
（-）
（+）
①尿糖原因
a.一次性摄入的糖太多
c.肾脏疾病，重吸收血糖能力下降，随尿排出。
b.糖尿病
血糖浓度超出肾脏的重吸收能力，随尿排出。
高血糖和尿糖，可导致多器官功能损害。
1型糖尿病和2型糖尿病
③糖尿病的类型
②糖尿病的主要表现
胰岛B细胞
功能减退
组织细胞对胰岛素的敏感性下降
“三多一少”
多尿
多饮
多食
体重减少
02
激素调节的实例
甲状腺激素几乎作用于体内的所有细胞，提高细胞代谢的速率，使机体产生更多热量。
实例2: 甲状腺激素分泌的分级调节
甲状腺激素分泌量增加
神经冲动引起一系列反应
寒冷刺激
神经系统
体内细胞
提高细胞代谢速率，增加产热
寒冷条件下的甲状腺激素分泌
组别 实验处理 实验结果 甲状腺结构 甲状腺激素分泌量
1
2
3
实验一
垂体中的某些物质可以维持甲状腺的形态，促进甲状腺分泌甲状腺激素。
常态对照
正常
萎缩
显著减少
部分恢复大小
摘除大鼠的垂体
摘除大鼠的垂体后再注射垂体提取物
部分恢复
正常
同学们阅读教材P53“思考·讨论”部分，用表格形式梳理实验，并得出结论。
结论
组别 实验处理 实验结果
（血液中TSH水平）
1
2
3
4
下丘脑分泌的TRH可以促进垂体分泌TSH。甲状腺激素可以抑制垂体分泌TSH。
向动物静脉注射下丘脑分泌的TRH
明显升高
正常
常态对照
明显降低
明显降低
损毁动物下丘脑中分泌TRH的区域
向动物的垂体中注射微量甲状腺激素
注：TRH-促甲状腺激素释放激素；TSH-促甲状腺激素
实验二
结论
分级调节
下丘脑
垂 体
甲状腺
寒冷刺激
促甲状腺激素释放激素（TRH）
促甲状腺激素（TSH）
甲状腺激素（TH）
（+）
（+）
（-）
（-）
细胞代谢（增加产热，抵御寒冷）
（+）
大脑皮层
（负）反馈调节
大脑皮层
下丘脑
垂 体
甲状腺
实验 组别 观察指标 (甲状腺激素水平） 观察指标
（TSH水平）
加法实验 甲状腺机能亢进
减法实验 甲状腺机能减退
升高
下降
降低
升高
甲状腺激素能够降低TSH的分泌
结论
分级调节（下丘脑-垂体-靶腺体轴）
下丘脑、垂体和靶腺体之间存在的分层调控。
①类型：
②意义：
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。
下丘脑-垂体-甲状腺轴
下丘脑-垂体-肾上腺皮质轴
下丘脑-垂体-性腺轴
下 丘 脑
垂 体
甲状腺
肾上腺皮质
性腺
促甲状腺激素
释放激素
促甲状腺激素
促肾上腺皮质激素释放激素
促性腺激素
释放激素
促肾上腺皮质激素
促性腺激素
靶 腺 体
甲状腺激素
性激素
醛固酮
皮质醇等
20世纪50年代，英国的哈里斯提出了下丘脑调节垂体的神经体液学说：下丘脑产生一类“促激素释放激素”通过血液作用于垂体。20年后，相继从动物下丘脑中分离鉴定各种促激素释放激素。
内分泌细胞
激素
靶细胞
③作为信使传递信息。
②作用于靶器官、靶细胞
①通过体液运输
内分泌细胞产生的激素弥散到体液中，随血液流到全身
甲状腺激素几乎作用全身细胞，促甲状腺激素只作用于甲状腺。只有靶细胞上含相应激素的特异性受体。
激素一经靶细胞接受并起作用后就失活了，因此体内需要不断合成激素，以维持激素含量动态平衡。
03
激素调节的特点
④微量、高效
nmol/L
nmol/L
mIU/L
pmol/L
pmol/L
激素调节
特点
【注意】
激素种类多、量极微，既不组成细胞结构，又不提供能量，也不起催化作用，而随体液到达靶细胞，使靶细胞原有生理活动发生变化。
美国学者E.C.Kendall从3t新鲜的动物甲状腺中才提取出0.23g的甲状腺激素；1mg甲状腺激素可使人体产热增加4200kJ……
体内往往多种激素共同参与调节同一生理功能，各激素彼此关联、相互影响。
调节生长发育
增加产热
升高血糖
相抗衡
胰高血糖素
胰岛素
升高血糖
降低血糖
（1）协同作用：在同一生理功能上效果相同。
（2）在同一调节过程中效果相抗衡。
生长激素
甲状腺激素
肾上腺素
胰高血糖素
激素之间的关系
04
拓展
拓展1：胰岛素作用的信号通路
β
β
α
α
ATP
ADP+Pi
一系列酶的磷酸化
蛋白质
合成
脂肪
合成
糖原
合成
葡萄糖转运蛋白储存
于细胞内的囊泡上
葡萄糖
胰岛素
胰岛素受体
细胞膜
04
拓展
拓展2：胰高血糖素作用的信号通路
腺苷酸环化酶
一系列酶的磷酸化
ATP
糖原
1-磷酸葡萄糖
6-磷酸葡萄糖
葡萄糖
葡萄糖
cAMP
糖原合成
酶失活
肝糖原磷酸解
酶被激活
胰高血糖素
胰高血
糖素受
因为肌肉细胞不存在催化6-磷酸葡萄糖水解为葡萄糖的酶，因此，肌糖原不能直接水解为葡萄糖来提供血糖。
04
拓展
拓展3：葡萄糖促进胰岛B细胞分泌胰岛素的机理
葡萄糖
胰岛素
分泌颗粒
葡萄糖-6-磷酸
ATP敏感的K
+
通道
胰岛B细胞
L型Ca
2+
通道
[ 关闭 ]
[ 开放]
丙酮酸
ATP
ADP
Ca
2+
Ca
2+
葡萄糖
葡萄糖载体
胰岛素
K
+
K
+
K
+
K
+
K
+
K
+
K
+
K
+
K
+
K
+
由此可见胰岛B细胞膜上没有葡萄糖的受体
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（ ）
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．为验证胰岛素能降血糖，某同学给几只刚进食小鼠腹腔注射一定剂量胰岛素溶液（用酸性生理盐水配制），观察现象，若出现惊厥，则达到目的。下列叙述错误的是（ ）
A．为使反应出现得较快且明显，可选用空腹小鼠做实验
B．应设置注射等量酸性生理盐水的对照组，且注射的部位、方法同实验组
C．胰岛素和酸性生理盐水应该以口服的形式给药，防止损伤小鼠影响结果
D．出现惊厥现象后，还应对其中的一半注射葡萄糖溶液抢救，另一半不予抢救
随堂练习
In-class practice
C
C
随堂练习
1．以下关于胰岛素、甲状腺激素作用特点的叙述，错误的是（ ）
A．需借助体液运输 B．发挥作用后立即失活
C．在代谢时发挥催化作用 D．作用于特定的细胞、器官
练习与应用
一、概念检测
2．机体内各种激素彼此关联，相互影响，共同参与调节同一生理功能。下列对激素间相互关系的描述，正确的是（ ）
A．胰岛素与胰高血糖素都对血糖的稳定起作用，二者为协同关系
B．胰岛素可降低血糖，肾上腺素可使血糖升高，二者作用相抗衡
C．雌激素和雄激素都抑制垂体分泌促性腺激素，二者为协同关系
D．生长激素可促进生长，甲状腺激素可促进发育，二者作用相抗衡
C
B
3．右上图曲线表示某人从早餐开始到12时血糖浓度的变化情况，请识图并结合自己的生活实际，分析曲线变化的具体原因（说明血糖的来源或去向，以及相关激素的作用）。
早餐后，随着食物中的淀粉等糖类物质消化吸收进入血液，血糖浓度升高。血糖浓度升高到一定程度时，刺激胰岛B细胞增强对胰岛素的分泌，胰岛素水平上升，促进血糖的利用和转变成糖原等物质，使血糖浓度下降。随着血糖浓度降低，胰岛A细胞的活动增强，胰高血糖素的分泌增加，促进肝糖原分解和其他物质转变成葡萄糖进入血液，使血糖浓度恢复到正常水平。
二、拓展应用
练习与应用
1．甲状腺癌患者切除甲状腺后，其下丘脑分泌的TRH还有作用吗？其垂体分泌的TSH呢？为什么这样的患者要终生服用甲状腺激素类药物？
2．假设你是一位工程师，要为胰岛素分泌不足的糖尿病患者设计一个随身携带的“人工胰岛” （已有这类产品），请写出你的设计思想，指出需要解决的主要问题。
还有作用，因为TRH的靶器官是垂体，而不是甲状腺；因失去了甲状腺激素对垂体分泌TSH的抑制作用，TSH水平会升高；甲状腺激素对机体代谢和生长发育等具有重要的调节作用，故切除甲状腺后需要终生服用甲状腺激素类药物。
此题为开放性试题，由学生自主解答。
课后作业
1．构建本节概念图，列举激素调节过程
2．训练课本和练习册相应内容
3．预习第3章第3节体液调节与神经调节的关系

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