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生物学（新人教版）
稳态与调节
第三章第3节
体液调节与神经调节的关系
第1课时
问题探究：
在游乐园乘坐过山车，头朝下疾驰时，不少人感到心怦怦直跳，并狂呼乱叫。如果此时检测血液，发现能使心跳和呼吸加快的肾上腺素含量也会明显升高。
思考·讨论：
乘坐过山车
1. 既然知道过山车是安全的，为什么心跳还会加速呢？
2. 在这个例子中，人体所作出的反应，哪些与神经调节有关？哪些与激素调节有关？你能说出两者之间的关系吗？
心脏活动受自主神经支配，是不随意的，当受到极速行驶致使体位发生变化的刺激后，人体处于兴奋状态，此时，交感神经活动占优势，会使心跳加快。
问题探究：
在游乐园乘坐过山车，头朝下疾驰时，不少人感到心怦怦直跳，并狂呼乱叫。如果此时检测血液，发现能使心跳和呼吸加快的肾上腺素含量也会明显升高。
思考·讨论：
乘坐过山车
2. 在这个例子中，人体所作出的反应，哪些与神经调节有关？哪些与激素调节有关？你能说出两者之间的关系吗？
当支配心脏的交感神经兴奋加强时，心跳加快、加强，属于神经调节；与此同时，交感神经也支配肾上腺的分泌活动，使肾上腺素增加，肾上腺素通过血液运输到达心脏，也使心脏加快，这属于激素调节。
由此可见，神经调节可以直接调节心脏活动，也可以通过调节激素的分泌，再通过激素调节心脏活动。
一、体液调节与神经调节的比较
分泌细胞
激素分子
靶细胞
激素调节：由___________________分泌的化学物质—_____进行调节的方式，就是激素调节（P46）
内分泌器官或细胞
激素
特点：
①通过体液运输
②作用于靶器官、靶细胞
③作为信使传递信息
④微量、高效
体液中有没有其他非激素物质参与生命活动的调节呢？
一、体液调节与神经调节的比较
阅读资料：动脉血中一定水平的CO2与维持呼吸和呼吸中枢兴奋性有关。当吸入气中CO2含量增加到2%时，呼吸加深；增至4%时，呼吸频率也增快，肺通气量可增加1倍以上；超过7%时，肺通气量不能相应增加，动脉血CO2徒升，使呼吸中枢等活动受抑制而出现呼吸困难，头痛甚至昏迷。
结论：血液中的CO2可以调节呼吸运动。
CO2不是激素，而是代谢产物。
思考·讨论：
1. 从上述资料，你能得出什么结论？（提示：CO2对躯体活动起什么作用？）
一、体液调节与神经调节的比较
1. 体液调节的概念
2. 激素调节与体液调节的关系
激素等化学物质，通过体液传送的方式对生命活动进行调节，称为体液调节。
激素调节是体液调节的主要内容。
各种激素
组胺
NO、CO、CO2
体液传送
对生命活动进行调节
3. CO2对呼吸系统的调节
体液因子
相关信息：临床上给患者输入O2时，往往采用含有5%左右的CO2的混合气体，以达到刺激呼吸的目的。
细胞代谢加快，产生较多CO2
血液中
的CO2
含量升高
呼吸
中枢
呼吸
运动
加强
排出较
多CO2
维持体内
CO2含量的
相对稳定
感受器
一、体液调节与神经调节的比较
4. 体液调节与神经调节的特点比较
一些低等动物：
人和高等动物兼有：
只有体液调节，没有神经调节
体液调节和神经调节相辅相成，各具优势。
比较范围 作用途径 反应速度 作用范围 作用时间
体液调节
神经调节
体液运输
较缓慢
较广泛
比较长
反射弧
迅速
准确、局限
短暂
信号分子依靠体液
靶细胞及受体
兴奋传导速度快
作用范围准确但局限
体液调节和神经调节，在调节生命活动时是各行其道、互不相干吗？
二、体液调节和神经调节的协调——体温的调节
1. 人体体温维持恒定的原因
人体产热和散热过程保持动态平衡。
2. 人体的产热和散热的机制
产
热
≈
散
热
主要的散热器官： 。
散热方式： 、 、
、 。
主要来源： 产热
安静状态： 等
运动状态： 。
代谢
肝、脑
骨骼肌
皮肤
有机物 + O2
酶
H2O + CO2 +能量
大部分
产热
呼吸作用：
二、体液调节和神经调节的协调——体温的调节
汗腺
汗腺产生汗液，汗液蒸发散热。
皮肤血管
舒张，促进热量散失收缩，减少热量散失
皮下脂肪
隔热，
减少热量散失
皮肤是人体最主要的散热器官
二、体液调节和神经调节的协调——体温的调节
1. 人体体温维持恒定的原因
人体产热和散热过程保持动态平衡。
2. 人体的产热和散热的机制
产
热
≈
散
热
主要的散热器官： 。
散热方式： 、 、
、 。
主要来源： 产热
安静状态： 等
运动状态： 。
代谢
肝、脑
骨骼肌
皮肤
对流
辐射
传导
蒸发
与生活联系：
带婴幼儿看病时，为什么要等他们停止哭闹几分钟后，再给他们量体温呢？
婴幼儿在哭闹时，情绪激动、挣扎等会使血液循环加速、新陈代谢增强，从而导致机体产热增加。如果此时测量体温，体温会偏高。
二、体液调节和神经调节的协调——体温的调节
3. 感知温度的变化
温度感受器
表皮
真皮
皮下
热觉感受器
图 皮肤中的感受器
压力
感受器
神经末梢
人和高等动物皮肤中分布有感受温度变化的温度感受器。
冷觉感受器
二、体液调节和神经调节的协调——体温的调节
4. 寒冷环境中
汗腺分泌量减少
血管收缩
骨骼肌战栗
使用空调
添加衣物
前往温暖的环境
生理性调节
行为性调节
我们的身体的反应：
取暖基本靠抖
人通过生理性调节和行为性调节来维持体温相对稳定。其中，生理性调节是基本的调节方式，而行为性调节是重要的补充。这里主要讨论生理性调节过程。
甲状腺分泌甲状腺激素
二、体液调节和神经调节的协调——体温的调节
4. 寒冷环境中的体温调节
寒
冷
局部
体温
低于
正常
体温
皮肤冷觉
感受器
体温
调节
中枢
(下丘脑)
皮肤血管收缩、血流量减少
汗腺分泌量减少
骨骼肌战栗
肾上腺髓质分泌肾上腺素
传入
神经
传出
神经
体温正常
减少散热
大脑皮层
产生冷觉
增添衣物
细胞代谢活动增强
垂体
TRH
TSH
体液调节
神经调节
神经—体液调节：
通过神经影响激素的分泌，再由激素对机体功能实施调节的方式。
增加产热
二、体液调节和神经调节的协调——体温的调节
炎热
局部
体温
高于
正常
体温
皮肤温觉
感受器
体温
调节
中枢
(下丘脑)
皮肤血管舒张
血流量增多
汗腺分泌量增多
传入
神经
传出
神经
大脑皮层
产生热觉
减少衣物、使用空调
主要是神经调节
增加散热
5. 炎热环境中的体温调节
体温正常
由此可见，体温调节是由___________和___________共同实现的。
神经调节
体液调节
二、体液调节和神经调节的协调——体温的调节
长津湖：一场血战打成三个冰雕连
体温调节能力是有一定限度的。
课堂小结
（主动）
寒
冷
皮肤冷觉
感受器
皮肤血管
收缩
汗腺分泌
量减少
骨骼肌战栗
肾上腺素分泌增多
传入
神经
传出
神经
增加产热
减少
散热
炎热
皮肤热觉
感受器
下丘脑体温调
节中枢
皮肤血管舒张、
皮肤血流量增多
汗液分泌增多
传入
神经
自主神经系统
增加散热
肾上腺等腺体的分泌
TRH
甲状腺
甲状腺激素分泌增多
垂体
TSH
协同作用
下丘脑
大脑皮层
非条件反射、条件反射
小结：
调节方式：
体温调节中枢：
冷觉和热觉的形成部位：
体温调节中的反射：
甲状腺激素和肾上腺素表现为
神经—体液调节
二、体液调节和神经调节的协调——体温的调节
二、体液调节和神经调节的协调——体温的调节
课堂小结
热量的主要来源：___________
安静时产热的主要器官：_____________
散热的主要器官：______
散热的主要方式：___________________________
寒冷条件下，毛细血管_______；汗腺分泌_______；甲状腺激素和肾上腺素分泌_______；寒冷条件下，调节机制主要是__________________；
炎热条件下，毛细血管_______；汗腺分泌_______；炎热条件下，调节机制主要是___________；
体温调节的神经中枢在_________；形成冷、热感觉的是____________；
炎热条件下的散热量________寒冷条件下散热量
代谢产热
肝脏、肌肉
皮肤
辐射、传导、对流、蒸发
收缩
减少
增加
舒张
增多
神经—体液调节
神经调节
下丘脑
大脑皮层
小于
二、体液调节和神经调节的协调——体温的调节
知识巩固
1．判断正误
(1)体液调节就是激素调节( )
(2)在紧张恐惧时，人体肾上腺素会在短时间内分泌增加，这一过程属于神经调节，肾上腺素随体液运输作用于人体，人表现为呼吸频率加快，心跳加速等，这一过程属于体液调节( )
(3)体液调节作用范围较广泛、作用时间较短( )
(4)寒冷环境中，机体通过各种途径减少散热，其产热量低于炎热环境。( )
(5)下丘脑是体温感觉中枢，调节机体产热和散热的动态平衡。( )
(6)某人发高烧时，体温维持在38.5 ℃，说明其机体产热量大于散热量。( )
×
×
×
√
×
×
二、体液调节和神经调节的协调——体温的调节
2．如图是人体体温调节部分结构模式图，下列说法错误的是(　　)
知识巩固
D
A．“寒冷→下丘脑→肾上腺”的调节是神经调节
B．“甲状腺→内环境→下丘脑”的调节是体液调节
C．寒冷环境下，机体产热量增加，散热量也增加
D．图中肾上腺和甲状腺都属于效应器
生物学（新人教版）
稳态与调节
第三章第3节
体液调节与神经调节的关系
第2课时
二、体液调节和神经调节的协调——水和无机盐平衡的调节
1. 人体内水的来源与去路
摄
入
量
≈
排
出
量
排出(主要)
肺通过呼气排出
排汗
排便
（主要）
中的水
产生的水
饮水
食物
代谢
尿液
皮肤
大肠
1200mL
1000mL
300mL
1500mL
400mL
500mL
100mL
2. 人体内无机盐的来源和去路（以Na+为例）
食盐
人体内的Na+
肾排出（尿液）
小肠吸收
Na+的摄入量= Na+的排出量
水平衡调节和盐平衡调节过程密切相关，通常称为渗透压调节，主要是通过肾完成的。
二、体液调节和神经调节的协调——水和无机盐平衡的调节
肾脏
输尿管
膀胱
尿液
（排出体外）
肾小球
肾小囊
肾小管
集合管
尿液
肾单位
重吸收作用
尿液
（排出体外）
滤过作用
原尿
150 L
1.5 L
尿液的形成
饮水不足、体内失水过多、食物过咸
下丘脑
刺激
水平衡调节中枢
神经分泌细胞
下丘脑
垂体后叶
抗利尿激素
毛细血管
细胞外液渗透压升高
二、体液调节和神经调节的协调——水和无机盐平衡的调节
二、体液调节和神经调节的协调——水和无机盐平衡的调节
3. 水平衡的调节
饮水不足、失水过多、食物过咸
细胞外液渗透压升高
下丘脑渗透压感受器
垂体
抗利尿激素
肾小管、集合管重吸收水
尿量减少
大脑皮层
产生渴觉
主动饮水
细胞外液渗透压下降
细胞外液渗透压下降
（一）
（一）
刺激
释放
（+）
体液调节
神经调节
感受器、神经中枢、
效应器（分泌激素）
（1）下丘脑的作用：
（2)抗利尿激素
产生、分泌部位：
释放部位：
靶器官：
作用：
下丘脑的
神经分泌细胞
垂体后叶
肾脏（肾小管、集合管）
促进肾小管、集合管重
吸收水分。
神经—体液调节
（3）调节方式：
二、体液调节和神经调节的协调——水和无机盐平衡的调节
4. 盐平衡的调节
肾上腺皮质
肾小管、集合管重吸收Na+
分泌
血钠升高
血钠降低
醛固酮
（+）
（+）
（+）
（-）
（-）
（-）
血钠浓度上升
血钠浓度下降
（-）
（+）
大量水分丢失
细胞外液量减少
（3)醛固酮
产生、分泌部位：
靶器官：
作用：
肾上腺皮质
肾脏（肾小管、集合管）
促进肾小管、集合管对Na+的吸收。
②K+对维持细胞内液渗透压、维持心肌舒张、保持正常兴奋性有重要作用。（P62）
（1)人体内无机盐对维持正常生活动有重要作用
①Na+可以维持血浆渗透压，维持神经系统兴奋性
血钠
摄入
排出
食物等物质中的食盐
尿液
（2)人体内Na+的来源和去路
二、体液调节和神经调节的协调——水和无机盐平衡的调节
饮水不足、失水过多、食物过咸
细胞外液渗透压升高
下丘脑渗透压感受器
垂体
抗利尿激素
肾小管、集合管
尿量减少
大脑皮层
产生渴觉
主动饮水
细胞外液渗透压下降
（一）
刺激
释放
重吸收水
细胞外液量↓
Na+含量低
细胞外液渗透压↓
肾上腺皮质
(+)
重吸收Na+
醛固酮
水和无机盐的平衡，是在神经调节和激素调节的共同作用下，通过调节尿量和尿的成分实现的。
4. 盐平衡的调节
二、体液调节和神经调节的协调——水和无机盐平衡的调节
5. 水和无机盐平衡调节的意义
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。
剧烈运动、高温工作、患病(剧烈呕吐、严重腹泻）
严重失水和无机盐（主要是钠盐）
细胞外液渗透压下降
出现血压下降、心率加快、四肢发冷等
及时补充生理盐水缓解症状
人体每昼夜有35～50g的代谢废物必须随500毫升以上尿液排出体外。排出的尿量过少，代谢废物不能及时随尿液排出体外，就会引起中毒而损害健康。因此人每天都要保证一定量的饮水。
二、体液调节和神经调节的协调——水和无机盐平衡的调节
思考·讨论：
1. 人有说，不要等渴了再喝水。你觉得这句话有道理吗？
这句话是有道理的。从水盐平衡调节示意图可以看出，当人意识到渴了，说明机体细胞外液渗透压已经升高，机体已经在调动心脏、肾等器官以及泌尿系统、循环系统等调节渗透压，会弓起一系列问题，如血液黏稠度增高、血压升高、酸中毒等。长期如此，会对机体健康造成影响。
2. 有的人喜欢吃清淡的食物，炒菜时放盐极少。如果长期这样下去，对他的健康可能会有什么影响？
食盐的主要成分是NaCl
Na+是维持细胞外液渗透压的重要成分之一，是人体健康不可或缺的重要物质。长期食盐摄入不足，会导致细胞外液渗透压降低，影响细胞内外渗透压的平衡。
二、体液调节和神经调节的协调——水和无机盐平衡的调节
思考·讨论：
3. 人有说：“一个人一天不吃饭、不喝水，但只要没有大、小便，就可以维持体内水和无机盐的平衡。”这种说法对吗？为什么？
这种说法是不对的。不吃饭会使机体营养摄人不足;不喝水会导致机体细胞外液渗透压失衡；大便和小便是人体排出代谢废物的重要途径，如果这些废物不能及时排出体外，会引起中毒或其他病症，损害健康。水和无机盐的平衡是机体通过各个器官、系统的协调配合完成的，不仅仅是摄人和排出的平衡，不能靠禁食禁水和减少排便来保持。
知识巩固
1．判断正误
(1)下丘脑具有渗透压感受器的功能，同时能够间接调节血糖的含量。( )
(2)抗利尿激素的分泌细胞是垂体细胞，靶细胞是肾小管、集合管细胞。( )
(3)血钠升高时，肾上腺髓质分泌降低，血液中醛固酮减少。( )
(4)K＋对于维持细胞外液的渗透压起重要作用。( )
×
×
×
√
1．下列关于水和无机盐平衡调节的叙述，错误的是(　　)
A．细胞外液渗透压的感受器位于下丘脑中
B．严重腹泻时应及时补充水和钠盐
C．血钾下降时会影响心肌的正常兴奋
D．血钾下降时，会造成血压下降、心率加快、四肢发冷等症状
二、体液调节和神经调节的协调——水和无机盐平衡的调节
D
2．下图表示水盐调节的部分过程，相关叙述错误的是(　　)
知识巩固
D
A．图中的甲是饮水不足、机体失水过多或吃的食物过咸。
B．乙、丙、丁分别是下丘脑、大脑皮层、肾小管与集合管。
C．图中所示过程既有神经调节也有体液调节。
D．渴感在大脑皮层中产生，所以水盐调节中枢在大脑皮层中。
二、体液调节和神经调节的协调——水和无机盐平衡的调节
三、体液调节和神经调节的联系
如：肾上腺髓质受交感神经支配，当交感神经兴奋时，肾上腺髓质分泌肾上腺素等激素。它作用于靶细胞，使靶细胞产生相应的反应。
1、一方面，不少内分泌腺直接或间接地受中枢神经系统的调节，在这种情况下，体液调节可以看做是神经调节的一个环节。
人在恐惧、剧痛、失血等紧急情况下，肾上腺素的分泌增多，表现出警觉性提高、反应灵敏、物质代谢加快、呼吸频率提高、心率加快等应激反应。
人和高等动物的各项生命活动常常同时受神经和体液的调节。各器官、系统的活动才能协调一致，内环境的稳态才得以维持，各项生命活动才能正常进行，机体才能适应环境的不断变化。
2.另一方面，内分泌腺分泌的激素也可以影响神经系统的发育和功能。
如：人在幼年时缺乏甲状腺激素，会影响脑的发育，患呆小症。
成年时，甲状腺激素分泌不足会使神经系统的兴奋性降低，表现为头晕、反应迟钝、记忆力减退等症状。
四、练习与应用
有人说“春捂秋冻”有益健康；也有人讲“知冷知热”不会生病。哪一种说法更有道理呢？均有一定道理。
二、拓展应用
（教材P62）
均有一定道理。“春捂秋冻”是有益健康的谚语，大意是春季适当缓减衣物，秋天适当缓增衣物，有利于健康。我国北方，春季通常是由冷转暖的过渡期，一天之内室内外温度变化较大，适当缓减衣物，使机体逐步适应环境温度的变化，有利健康。秋季是从暖到冷的过渡阶段，适当缓增衣物，接受一定的防寒锻炼，提高机体的调节能力，利于提升防寒能力。“知冷知热”不会生病，大意是说，人应该注意环境的冷暖变化，及时增减衣物，可预防生病。人体调节体温的能力是有限的，从这个角度看，注意环境冷热变化，防寒避暑，有利于预防疾病。
四、练习与应用
二、拓展应用
（教材P62）
人在恐惧、剧痛、失血等紧急情下，肾上腺素的分泌增多，人表现出瞥觉性提高、反应灵敏、物质代谢加快、呼吸频率提高和心率加速等应激反应。请析在这个例子中，神经调节和体液调节的联系，并解释这些应激反应的意义。
人体在恐惧、剧痛、失血等内外刺激下，支配内脏的交感神经活动占据优势，交感神经一方面使心跳加快， 呼吸频率提高，另一方面促进相关内分泌腺活动，使肾上腺素等相关激素水平上升，激素调节相关内脏器官活动加强，物质代谢加快，警觉性等应激反应提高，适应能力增强。在这一系列调节中，既有神经调节，又有体液调节，两种调节相互协调配合，大大提高机体应激反应能力。
四、练习与应用
二、拓展应用
（教材P62）
3. 涧游鱼类在从海水环境中移动到淡水中时(如俗称大麻哈鱼的蛙类产卵涸游)面临什么样的水盐平衡问题 请查找资料，看看它们是如何解决这一问题的。
洄游鱼类从海水环境中移动到淡水中时面临的最重要的问题就是环境中的盐浓度发生剧烈变化，这会导致鱼的内、外环境的渗透压发生变化。洄游鱼类通过各种系统的配合，调节水和盐的摄入或排出，实现水盐平衡。例如，大麻哈鱼等溯河鱼类从海水进入淡水后，它们会减少或停止饮水，减少离子的吸收和排出；通过分泌激素使肾小球滤过率增大，并减少肾小管对水的吸收，加强吸盐能力；肾上腺素等激素的分泌也明显增加，经鳃排出的Na+和Cl-减少，并利用离子主动转运系统，从低渗环境中吸收Na+和Cl-，从而维持体内较高的渗透压。
五、复习与提高
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，并测定每个人注射前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
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。
五、复习与提高
(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TSE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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