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Humoral regulation
第三章 第2节
计算:如果仅靠血液中的葡萄糖，运动员能跑多长时间
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3.9~6.1 mmol/L,全身的血量大约为5L。
计算: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
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3.9~6.1 mmol/L,全身的血量大约为5L。
可能会略有下降，但不会持续下降，应在正常范围内波动；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为葡萄糖补充消耗，维持血糖的相对稳定。
无论是在运动还是安静的状态下，人体的血糖浓度总是维持在一定的水平，这是如何实现的呢
研究表明，血糖的调节主要依靠激素的作用。
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3.9~6.1 mmol/L,全身的血量大约为5L。
Definition of blood glucose
食物中的糖类
消化、吸收
肝糖原
分解
脂肪等非糖物质
转化
CO2+H2O+能量
氧化分解
肝糖原和肌糖原
合成
甘油三酯、某些氨基酸
血糖
3.9~6.1
mmol/L
思考
转化
①哪条途径是血糖的主要来源和主要去路？为什么？
主要来源：食物消化吸收
理由：人体所需的有机物归根结底来自于外界食物
主要去路：进入组织细胞被氧化分解
理由：糖类是主要的能源物质，通过氧化分解释放能量，供生命活动利用。
血液中的糖称为血糖，主要是葡萄糖。
Definition of blood glucose
思考
②糖原是一种什么物质？肝糖原和肌糖原有什么区别？
糖原是动物细胞特有的一种多糖，是动物细胞中重要的贮能物质
合成场所不同：肝糖原在肝脏细胞合成；肌糖原在肌肉细胞合成
与血糖的关系不同：肝糖原与血糖可相互转化；肌糖原不能分解为血糖。
食物中的糖类
消化、吸收
肝糖原
分解
脂肪等非糖物质
转化
CO2+H2O+能量
氧化分解
肝糖原和肌糖原
合成
甘油三酯、某些氨基酸
血糖
3.9~6.1
mmol/L
转化
Definition of blood glucose
食物中的糖类
肝糖原
来源
CO2+H2O+能量
肝糖原和肌糖原
脂肪酸等非糖物质
甘油三酯
去路
血糖含量升高
血糖含量下降
血糖平衡的调节
也就是调节血糖的来源和去路
使其处于平衡状态
Hormones involved in blood glucose regulation
机体通过一些特定的激素来调节血糖的代谢速率，其中最主要的是胰岛素和胰高血糖素。
胰岛A细胞
分泌胰高血糖素，升高血糖浓度
胰岛B细胞
分泌胰岛素，降低血糖浓度
那么胰高血糖素和胰岛素是如何调节血糖平衡的？
食物中的糖类
消化、吸收
肝糖原
分解
脂肪酸等非糖物质
转化
CO2+H2O+能量
氧化分解
肝糖原和肌糖原
合成
甘油三酯
转化
Hormones involved in blood glucose regulation
机体通过一些特定的激素来调节血糖的代谢速率，其中最主要的是胰岛素和胰高血糖素。
食物中的糖类
消化、吸收
肝糖原
分解
脂肪等非糖物质
转化
CO2+H2O+能量
氧化分解
肝糖原和肌糖原
合成
甘油三酯
转化
血糖
3.9~6.1
mmol/L
胰岛素如何调节血糖
①
②
③
④
⑤
⑥
促进
抑制
④⑤⑥
②③
促进了哪些过程，抑制了哪些过程？
促进3去路，抑制2来源
胰高血糖素如何调节血糖
促进
②③
促进了哪些过程？
促进2来源
Hormones involved in blood glucose regulation
机体通过一些特定的激素来调节血糖的代谢速率，其中最主要的是胰岛素和胰高血糖素。
胰岛素
分泌部位
生理作用
胰岛B细胞
促进
抑制
血糖进入肝、肌肉并合成糖原
血糖进入脂肪细胞、肝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
胰高血糖素
分泌部位
生理作用
胰岛A细胞
促进
非糖物质转化为葡萄糖
肝糖原分解
升高血糖浓度
Hormones involved in blood glucose regulation
机体通过一些特定的激素来调节血糖的代谢速率，其中最主要的是胰岛素和胰高血糖素。
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。
Regulating process of blood glucose balance
血糖升高
胰岛B细胞
胰岛素分泌
促进血糖氧化分解、合成糖原、转化为非糖物质；抑制肝糖原分解和非糖物质转化为血糖
血糖下降
+
+
+
+
胰岛A细胞
+
+
胰高血糖素分泌
+
促进肝糖原分解，非糖物质转化为血糖
+
拮抗作用
像胰岛素和胰高血糖素这样，不同激素对同一生理效应作用效果相反，这种激素间的关系，称为拮抗作用
Regulating process of blood glucose balance
血糖升高
胰岛B细胞
胰岛素分泌
血糖下降
+
+
+
+
胰岛A细胞
+
+
胰高血糖素分泌
+
促进肝糖原分解，非糖物质转化为血糖
+
协同作用
不同激素对某一生理效应的作用效果相同，称为协同作用。例如：胰高血糖素与甲状腺激素都可以升高血糖浓度。
促进血糖氧化分解、合成糖原、转化为非糖物质；抑制肝糖原分解和非糖物质转化为血糖
Regulating process of blood glucose balance
血糖升高
胰岛B细胞
胰岛素分泌
血糖下降
+
+
+
+
胰岛A细胞
+
+
胰高血糖素分泌
+
促进肝糖原分解，非糖物质转化为血糖
+
-
-
反馈调节
指在一个系统中，系统本身的工作效果，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，对于维持稳态具有重要意义。
促进血糖氧化分解、合成糖原、转化为非糖物质；抑制肝糖原分解和非糖物质转化为血糖
Regulating process of blood glucose balance
血糖升高
胰岛B细胞
胰岛素分泌
血糖下降
+
+
+
+
胰岛A细胞
+
+
胰高血糖素分泌
+
促进肝糖原分解，非糖物质转化为血糖
+
下丘脑
某一区域
-
-
下丘脑
另一区域
副交感
神经
交感
神经
血糖调节
血糖平衡的调节机制：神经-体液调节
肾上腺、甲状腺
肾上腺素、甲状腺激素增加
+ 分泌
促进血糖氧化分解、合成糖原、转化为非糖物质；抑制肝糖原分解和非糖物质转化为血糖
Diabetes
是一种严重危害健康的常见病，可导致多种器官功能损害
主要表现
高血糖和尿糖；
三多一少（多饮、多尿、多食、体重减少）
多饮
多食
多尿
消瘦
Diabetes
是一种严重危害健康的常见病，可导致多种器官功能损害
主要类型
1型糖尿病
2型糖尿病
思考：观察下面3图，思考1型和2型糖尿病发病机理有何不同？
1型糖尿病
由胰岛功能减退、胰岛素分泌不足所致
通常在青少年时期发病，因此也被称之为“青少年型糖尿病”
Diabetes
是一种严重危害健康的常见病，可导致多种器官功能损害
主要类型
1型糖尿病
2型糖尿病
思考：观察下面3图，思考1型和2型糖尿病发病机理有何不同？
2型糖尿病
确切的发病机理目前不明确,与遗传、环境、生活方式密切相关
一般认为是胰岛素抵抗所致，胰岛素分泌正常，但胰岛素受体不足或胰岛素与受体识别发生障碍。
能量摄入过多、运动量过少和肥胖是2型糖尿病最常见的危险因素。青少年要注意控制饮食，多运动
catalogue
NO.1丨血糖平衡的调节
NO.2丨甲状腺激素分泌的分级调节
NO.3丨激素调节的特点
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。
甲状腺激素的分泌是如何调节的？
Analysis of the regulation of thyroid hormone secretion
组别 实验处理 实验结果
甲状腺形态 甲状腺激素分泌量
1 常态对照 正常 正常
2 摘除大鼠的垂体 萎缩 显著减少
3 摘除大鼠的垂体后再注射垂体提取物 部分大小恢复 部分恢复
01
实验一
分析实验，思考问题
垂体中的某些物质可以维持甲状腺的形态，还可以促进甲状腺分泌甲状腺激素。
问题1：从实验中得出什么结论？
Analysis of the regulation of thyroid hormone secretion
问题2：从实验中得出什么结论？
02
实验二
分析实验，思考问题
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。
组别 实验处理 实验结果
（血液中TSH水平）
1 常态对照 正常
2 向动物静脉注射下丘脑分泌的TRH 明显升高
3 损毁动物下丘脑中分泌TRH的区域 明显降低
4 向动物的垂体中注射微量甲状腺激素 明显降低
注：TRH即促甲状腺激素释放激素，TSH即促甲状腺激素
Analysis of the regulation of thyroid hormone secretion
甲状腺机能亢进时，血液中甲状腺激素水平升高，TSH水平降低；甲状腺功能减退时，血液中甲状腺激素水平下降，TSH的水平升高。
03
临床现象
注：TSH即促甲状腺激素
问题3：结合实验一和实验二分析，在甲状腺激素分泌过程中，下丘脑、垂体、甲状腺之间有何关系？
分析现象，思考问题
下丘脑
垂体
甲状腺
TRH
TSH
甲状腺激素
分泌
促进
分泌
促进
分泌
抑制
在正常情况下，血液中的甲状腺激素的水平总维持在一定范围内，这是如何实现的呢？
Graded regulation of thyroid hormone secretion
研究表明，甲状腺激素分泌的调节是通过下丘脑-垂体-甲状腺轴来进行的
下丘脑
垂体
甲状腺
TRH
TSH
甲状腺激素
寒冷等刺激
促进细胞代谢
（+）
（+）
下丘脑、垂体和甲状腺之间存在的这种分层调控，称为分级调节
分级调节
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。
● 定义
● 意义
Graded regulation of thyroid hormone secretion
研究表明，甲状腺激素分泌的调节是通过下丘脑-垂体-甲状腺轴来进行的
下丘脑
垂体
甲状腺
TRH
TSH
甲状腺激素
寒冷等刺激
促进细胞代谢
（-）
（-）
（+）
（+）
负反馈调节
使血液中的甲状腺激素的水平总维持在一定范围内
注意：甲状腺激素分泌多对下丘脑、垂体抑制作用强，分泌少对下丘脑、垂体抑制作用弱。
Graded regulation of thyroid hormone secretion
研究表明，甲状腺激素分泌的调节是通过下丘脑-垂体-甲状腺轴来进行的
Graded regulation of thyroid hormone secretion
研究表明，甲状腺激素分泌的调节是通过下丘脑-垂体-甲状腺轴来进行的
思考：根据甲状腺激素分级调节示意图，分析缺碘造成甲状腺肿大的原因
缺碘
甲状腺激素减少
对下丘脑和垂体的抑制作用减弱
TRH和TSH含量上升
TSH持续作用于甲状腺
甲状腺增生肿大
Hypothalamic pituitary target gland axis
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
促肾上腺皮质激素
释放激素
促性腺激素释放激素
促甲状腺激素
促肾上腺皮质激素
促性腺激素
甲状腺激素
肾上腺皮质激素
性激素
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
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。
分级调节
（-）
（-）
负反馈调节
使血液中的激素水平总维持
在一定范围内
catalogue
NO.1丨血糖平衡的调节
NO.2丨甲状腺激素分泌的分级调节
NO.3丨激素调节的特点
激素分泌量很少——微量
资料分析
●美国学者从3t新鲜的动物甲状腺中才提取出0.23g的甲状腺激素
●30万头羊脑只能提取生长激素1g
分析上述资料，可以说明激素具有什么特点？
生理作用显著——高效
资料分析
●正常人每100毫升血液中生长激素的含量还不到1微克。如果该激素分泌稍微多一点，可使生长发育期的青少年成为巨人症的受害者。
●1mg甲状腺激素可使人体产热增加4200kJ
分析上述资料，可以说明激素具有什么特点？
微量和高效
在正常生理状态下，血液中激素浓度都很低，一般为10-12～10-9mol/L。虽然含量甚微，但作用效果极其显著。是体内微量、高效的生物活性物质。
微量和高效
在正常生理状态下，血液中激素浓度都很低，一般为10-12～10-9mol/L。虽然含量甚微，但作用效果极其显著。是体内微量、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。
侏儒症
巨人症
肢端肥大症
临床上为什么可以通过抽取血样来检测内分泌系统中激素的水平？
这反映了激素具有什么特点？
通过体液进行运输
思考
激素分泌后进入体液中，随血液运输到全身各处，但激素只能作用于靶器官和靶细胞，通过靶细胞膜上或膜内的特异性受体识别特定激素分子
靶器官和靶细胞的概念
能被特定激素作用的器官、细胞就是该激素的靶器官、靶细胞
作用于靶器官、靶细胞
作用于靶器官、靶细胞
激素名称 产生部位 作用部位（细胞）
促甲状腺激素释放激素 下丘脑 垂体
促甲状腺激素 垂体 甲状腺
甲状腺激素 甲状腺 几乎全身的细胞
胰岛素 胰岛B细胞 几乎全身的细胞
胰高血糖素 胰岛A细胞 主要是肝脏细胞
生长激素 垂体 几乎全身的细胞
几种常见激素的产生部位及作用部位（细胞）
也不参与细胞代谢
作为信使传递信息
激素犹如信使，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。
思考：激素是否直接参与代谢过程？
既不组成细胞结构
又不提供能量
也不起催化作用
作为信使传递信息，起到调节作用
使靶细胞原有的生理活动发生变化
思考：激素能持续发挥作用吗？
不能，激素一经靶细胞接受并起作用后就会失活
为了维持激素含量的动态平衡，体内需要源源不断地产生激素。
练习与应用
一、概念检测
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
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
练习与应用
一、概念检测
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细胞分泌胰岛素，胰岛素水平上升，促进血糖的氧化分解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。

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