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第3章 体液调节
第3节 体液调节与神经调节的关系
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。
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？
1. 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。
2. 当支配心脏的交感神经兴奋性加强时，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，使肾上腺分泌的肾上腺素增加，肾上腺素通过血液运输到达心脏，也使心跳加快，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
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。除激素外，其他一些化学物质，如组胺、某些气体分子（NO、CO等）以及一些代谢产物（如CO2），也能作为体液因子对细胞、组织和器官的功能起调节作用。
1. 组胺：组胺具有强烈的血管扩张作用，可增加毛细血管和微血管壁的通透性，促使血浆渗入组织，会使局部组织水肿，损害机体的健康；组胺和少量促胃液素会通过组胺H2受体，会促进胃酸的分泌，对胃黏膜有一定的损伤；组胺对前庭有抑制作用，会导致肠道平滑肌收缩，从而会导致血压降低。
2. NO：扩张和软化血管、使末梢循环更顺畅，使血液更有效地滋养心脏和其它组织；能够降低胰岛素抵抗力，提升胰岛素对血糖的敏感度，从而加快体内血糖的代谢；能够修复血管内皮细胞，降低因糖质代谢而引发的血管、神经病变；可以提高自身免疫力，抗氧化，抑制癌细胞的生长，降低胆固醇。
3. CO：在血管内皮细胞中促进血管舒张，这有助于调节血压和血液流动；调节细胞凋亡 ，在一定程度上维持组织器官的正常功能；参与调节神经递质的释放，对神经系统起到一定的调节作用；调节炎症反应，对免疫系统具有一定的影响。
4. CO2：调节呼吸运动的重要体液因子，体液中CO2浓度变化会刺激相关感受器，从而通过神经系统对呼吸运动进行调节。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，以达到刺激呼吸中枢的目的。
在人和高等动物体内，体液调节和神经调节都是机体调节生命活动的重要方式，它们相辅相成，各具优势。
二、体液调节与神经调节的比较
二、体液调节和神经调节的协调
实例1：体温的调节
无论是酷热还是严寒，无论是静止还是运动，人的体温总能保持相对恒定，而这种恒定是人体产热和散热过程保持动态平衡的结果。
人体产热和散热的机制是怎样的
产热：代谢产热是机体热量的主要来源。在安静状态下，人体主要通过肝、脑等器官的活动提供热量；运动时，骨骼肌成为主要的产热器官。
散热：皮肤是人体最主要的散热器官，皮肤散热主要通过辐射（如以红外线等形式将热量传到外界）、传导（机体热量直接传给同它接触的物体）、对流（通过气体来交换热量）以及蒸发（如汗液的蒸发）的方式进行。
体温调节是通过调节上述器官的产热和散热实现的。
人处在寒冷环境中时，散热会加快。那么，机体是如何保持体温恒定的呢
人和高等动物皮肤中分布有感受温度变化的温度感受器，包括冷觉感受器和热觉感受器。
在寒冷环境中，皮肤中的冷觉感受器受到刺激并产生兴奋，兴奋传递到下丘脑的体温调节中枢，通过中枢的分析、综合，再使有关神经兴奋，进而引起皮肤血管收缩，皮肤的血流量减少，散热量也相应减少。同时，汗腺的分泌量减少，蒸发散热也随之减少。
在减少热量散失的同时，机体还会主动增加产热。寒冷刺激使下丘脑的体温调节中枢兴奋后，可引起骨骼肌战栗，使产热增加。与此同时，相关神经兴奋后可以促进甲状腺激素、肾上腺素等激素的释放，使肝及其他组织细胞的代谢活动增强，增加产热。
就这样，机体在寒冷环境中实现产热和散热的平衡，体温维持正常。
如果处在炎热环境中，人体又是如何维持体温稳定的呢
在炎热的环境中时，皮肤中的热觉感受器兴奋，该兴奋传递至下丘脑的体温调节中枢，进而通过自主神经系统的调节和肾上腺等腺体的分泌，最终使皮肤的血管舒张，皮肤血流量增多，也使汗液的分泌增多等，从而增加散热。
这类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，
称为神经——体液调节。
人体调节体温的能力是有限的。
人如果在寒冷的环境中停留过久，机体产生的热量不足以补偿散失的热量，体温就会降低；人如果在高温环境中停留过久，体内产生的热量不能及时散出，会导致体温升高。体温过低或过高都会影响物质代谢的正常进行，使细胞、组织和器官发生功能紊乱，破坏内环境稳态，严重时会危及生命。
如当机体不能够适应和耐受环境高温（＞32℃）、湿度较大（＞60％）和无风状态时，体内产生的热量多于散发的热量，从而发生热量蓄积、体温上升，进而发生中暑。
实例2：水和无机盐平衡的调节
人体每天都要从饮食中获得水和各种无机盐，同时又要通过多种途径排出一定的水和无机盐。人体内水的来源是饮水、食物中所含有的水和代谢中产生的水；水的排出有四条途径：肾排尿、皮肤排汗、肺呼吸、排便，其中肾排尿是人体排出水的最主要途径。机体能够通过调节排尿量，使水的排出量与摄入量相适应，以保持机体的水平衡。
人体内的无机盐有多种，而且大多以离子形式存在，如Na+、K+、Cl-、HCO3-等。
下面仅以Na+为例进行说明。Na+的主要来源是食盐，几乎全部由小肠吸收，主要经肾随尿排出，排出量几乎等于摄入量。
Na+的浓度对于细胞外液渗透压的维持具有重要作用，机体对水和无机盐的调节，是基于保持细胞外液Na+浓度，即保持细胞外液渗透压不变。因此，水平衡和盐平衡的调节过程密切相关，通常称为渗透压调节，主要是通过肾完成的。
当人饮水不足或吃的食物过咸时细胞外液渗透压会升高，下丘脑中的渗透压感受器会受到刺激。这个刺激一方面传至大脑皮层，通过产生渴觉来直接调节水的摄入量；另一方面促使下丘脑分泌、垂体释放的抗利尿激素增加，从而促进肾小管和集合管对水分的重吸收，减少了尿量的排出，保留了体内的水分，使细胞外液的渗透压趋向于恢复正常。
相反，当人饮水过多或盐分丢失过多而使细胞外液的渗透压下降时，对渗透压感受器的刺激减少，也就减少了抗利尿激素的分泌和释放，肾排出的水分就会增加，这样细胞外液的渗透压就恢复正常。
另外，当大量丢失水分使细胞外液量减少以及血钠含量降低时，肾上腺皮质增加分泌醛固酮，促进肾小管和集合管对Na+的重吸收，维持血钠含量的平衡。
相反，当血钠含量升高时，则醛固酮的分泌量减少，其结果也是维持血钠含量的平衡。
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。
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。
当人剧烈运动、在高温条件下工作或患某些疾病（如剧烈呕吐、严重腹泻）时，都会丢失大量的水和无机盐（主要是钠盐）。如果不及时补充水和钠盐，机体细胞外液渗透压就会下降，出现血压下降、心率加快、四肢发冷等症状，严重的甚至昏迷。这时如果及时补充生理盐水，就可以缓解上述症状。
人体每昼夜有35～50g的代谢废物必须要随尿液排出体外，而溶解这此代谢废物的最低尿量应在500mL以上。如果排出的尿量过少，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，人每天都要保持一定量的饮水。
人体除丢失水和Na+外，还会丢失K+。K+不仅在维持细胞内液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。蔬菜和水果中富含K+，只要保持合理膳食，就能满足机体的需要。
在人和高等动物体内，体液调节和神经调节的联系可概括为以下两个方面。
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，体液调节可以看作是神经调节的一个环节。例如，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，它们作用于靶细胞，使靶细胞产生相应的反应。
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；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。
总之，人和高等动物体的各项生命活动常常同时受神经和体液的调节。正是由于这两种调节方式的配合，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。

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