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激素调节的过程
第3章 第2节
2024/12/5
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。正常人的血糖含量为3.9～6.1mmol/L，全身的血量大约为5L。
计算：如果仅靠血液中的葡萄糖，运动员能跑多长时间？
马拉松比赛
0.7～1.1 min( 1 min左右)。
新课导入
2024/12/5
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。正常人的血糖含量为3.9～6.1mmol/L，全身的血量大约为5L。
讨论：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？
马拉松比赛
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成葡萄糖补充消耗，维持血糖的相对稳定。
食物中的糖类
肝糖原
脂肪酸等非糖物质
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
去向
（正常情况下）
2024/12/5
一、激素调节的实例
新知探究
实例1：血糖平衡的调节
2024/12/5
十二指肠 胰腺
散布着胰岛
胰岛A细胞 胰岛B细胞
(分泌胰高血糖素)(分泌胰岛素)
研究发现，机体主要是通过胰岛分泌的胰高血糖素和胰岛素来调节血糖的代谢速率的。
实例1：血糖平衡的调节
食物中的糖类
肝糖原
脂肪酸等非糖物质
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
去向
（正常情况下）
升高
胰岛素分泌增加
促 进
抑 制
降低
胰高血糖素分泌增加
促 进
（1）血糖的来源和去向
血糖水平升高
（+）
胰岛B细胞分泌胰岛素
（+）
血糖水平恢复
（—）
血糖水平下降
（+）
胰岛A细胞分泌胰高血糖素
（+）
血糖水平恢复
（—）
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。反馈调节是生命系统中非常普遍的调节机制，它对于机体维持稳态具有重要意义。
（2）血糖平衡调节的机制
（+）
（—）
胰岛B细胞
胰岛A细胞
胰岛
血糖浓度降低
胰高血糖素
分泌
血糖浓度升高
作用
胰岛素
分泌
（某区） 下丘脑 （另一区）
（+）
（+）
（+）
（+）
（+）
（+）
另外，神经系统还通过控制甲状腺和肾上腺的分泌活动来调节血糖含量。
（3）血糖平衡调节的过程
血糖的平衡还受到神经系统的调节。
糖尿病主要表现为高血糖和尿糖，可导致多种器官功能损害。分为1、2两种类型。
胰岛B细胞受损
产生的胰岛素低于正常值
胰岛素抵抗
胰岛素的识别出问题
糖尿病人共同外在表现的症状：多饮、多尿、多食
2型糖尿病很常见，与遗传、环境、生活方式等密切相关，能量摄入过多、运动量过少、肥胖是2型糖尿病最常见的危险因素。
与社会的联系·血糖平衡失调——糖尿病
当你在寒风中瑟瑟发抖时，身体内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起重要作用。甲状腺激素随血液运到全身，几乎作用于体内所有的细胞。提高细胞代谢的速率，使机体产生更多的热量。
实例2：甲状腺激素分泌的分级调节
为什么说寒冷条件下人体发抖也是抵御寒冷的自然反应呢？
身体发抖在生理学上称为战栗产热，又称寒战产热。人体在寒冷环境中主要依靠战栗来增加产热量。寒冷刺激会作用于体表的冷觉感受器，经传入神经传至下丘脑体温调节中枢，最终引起延髓某些部位的神经元兴奋，并将兴奋下传到脊髓前角运动神经元，引起肌肉战栗产热。战栗是骨骼肌发生不随意的、不受大脑皮层控制的节律性收缩，节律为9～11次/min,屈肌和伸肌同时收缩，基本上不对外做功，但产热量很高。因此，寒冷条件下人体发抖也是抵御寒冷的自然反应。
1、在甲状腺激素的分泌中，下丘脑、垂体和甲状腺之间有何关系？
下丘脑分泌的TRH，可以促进垂体分泌TSH，垂体分泌的TSH可影响甲状腺的正常生长和分泌甲状腺激素。 甲状腺分泌的甲状腺激素增加到一定浓度时，又会抑制下丘脑和垂体的分泌。
这是通过分级调节和反馈调节实现的。当血液中甲状腺激素水平升高时，会反馈抑制TSH和TRH的分泌，降低甲状腺激素水平；当甲状腺激素水平降低时，TSH的分泌量增加，促进甲状腺分泌甲状腺激素，使甲状腺激素浓度升高恢复到正常水平。
思考·讨论 分析甲状腺激素分泌的调节
2、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？
机体感受到寒冷等刺激
促甲状腺激素释放激素（TRH）
促甲状腺激素（TSH）
（—）
下 丘 脑
垂 体
甲状腺激素（TH）
甲状腺
细胞代谢
（—）
反馈
分级调节：下丘脑、垂体和靶腺体之间存在的分层调控。
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。
分级调节的意义：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。
分级调节&反馈调节
二、激素调节的特点
1、通过体液进行运输 内分泌腺没有导管。内分泌腺内分泌细胞产生的激素弥散到体液中，随血液流到全身，传递各种信息。
2、作用于靶器官、靶细胞 激素选择靶器官、靶细胞，是通过与靶细胞上的特异性受体相互识别，并发生特异性结合实现的。
注意：
（1）不同激素作用的靶器官、靶细胞可能相同；
（2）激素作用于靶器官、靶细胞，并不是指运输到靶器官、靶细胞，而是运往到全身各处。
你能否以一种激素为例（如胰岛素或甲状腺激素），说明该激素的产生、运输、作用于靶器官和靶细胞的过程？
胰岛素的产生、运输、作用等过程如下。当血糖浓度升高到一定程度时，胰岛B细胞合成和分泌胰岛素的速度加快。胰岛素被分泌后，经循环系统，可分布于全身。胰岛素与组织细胞表面的受体特异性结合，促进组织细胞加速摄取、利用和储存葡萄糖。具体表现为:促进血糖进入组织细胞进行氧化分解；促进血糖进入肝细胞、肌肉细胞合成糖原；促进血糖进入脂肪组织细胞并转变为三酰甘油。甲状腺激素的产生、运输、作用等过程如下。某些刺激会通过“下丘脑一垂体一甲状腺轴"，引起甲状腺激素分泌量增加。甲状腺激素经由循环系统分布于全身，几乎作用于全身所有的细胞，与细胞中的特异性受体结合，提高细胞代谢的速率。
3、作为信使传递信息 激素的作用方式，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。激素一经靶细胞接受并起作用后就失活。
4、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。激素是人和动物体内微量、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。临床上常通过测定血液中激素含量来检测疾病。
三、激素之间的相互关系
1、协同作用：不同激素对同一生理效应起增强效应的作用。例如：胰高血糖素、甲状腺激素、肾上腺素等均可升高血糖，它们通过作用于不同环节，在提高血糖浓度上具有协同作用。
2、抗衡作用：不同激素对同一生理效发挥相反的作用。例如：胰岛素降低血糖，与上述激素的升糖效应相抗衡。
3、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，而是随体液到达靶细胞，使靶细胞原有的生理活动发生变化。
激素是调节生命活动的信息分子！
课堂练习
1、下列有关糖代谢及其调节的叙述,错误的是(　 )
A.胰岛素促进④⑤⑥⑦等过程
B.过程①⑤分别是血糖的主要来源和去路
C.胰岛A细胞分泌的激素促进②③过程
D.②过程可发生在肌肉、肝脏细胞中
D
2、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
C
3、下列关于人体激素及其调节的叙述,不正确的是(　 )
A.激素是信息分子,成分都是有机物
B.激素直接参与细胞内的许多代谢活动
C.激素只作用于相应的靶器官、靶细胞
D.神经系统的某些结构也可以释放激素
4、下列有关人体内激素的叙述,正确的是(　　)
A.运动时,肾上腺素水平升高,可使心率加快,说明激素是高能化合物
B.饥饿时,胰高血糖素水平升高,促进糖原分解,说明激素具有酶的催化活性
C.进食后,胰岛素水平升高,其既可加速糖原合成,也可作为细胞的结构组分
D.青春期,性激素水平升高,随体液到达靶细胞,与受体结合可促进机体发育
B
D
体液调节与神经调节的关系
问题探讨
1.既然知道坐过山车是安全的，为什么心跳还加速呢？
在重力加速度的影响下，全身的血液要进行重新分配，这是一个方面；另一方面，虽然知道坐过山车是安全的，但不免还是有点担心，在这种状态下，内分泌系统分泌出肾上腺素等多种激素，使心跳和呼吸加快，血压上升。
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明显升高。
问题探讨
2.在这个例子中，人体所作出的反应，哪些与激素调节有关？
紧握双拳、发出叫喊等与神经调节有关；心跳和呼吸加快等与激素调节有关。
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明显升高。
1.体液调节
(1)概念: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。
(2)主要内容:激素调节。
(3)其他化学物质:组织胺、某些气体分子(NO、CO等)以及一些代谢产物(如CO2)。
②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。
(4)范围
①低等动物只有体液调节。
一、体液调节与神经调节的比较
新知探究
2.体液调节与神经调节的比较
比较项目 调节类型
神经调节 体液调节
地位 神经调节对体液调节 起调控和主导作用 体液调节影响神经调节
作用途径
信号分子
反应速度
作用对象 效应器 靶细胞的受体(糖蛋白)
作用范围
作用时间
反射弧
体液运输
神经递质
激素、CO2等化学物质
迅速
较缓慢
准确、比较局限
较广泛
短暂
比较长
实例1：体温的调节
1.体温相对恒定的原因:
人体的产热量和散热量保持动态平衡。
产
热
≈
散
热
主要的散热器官： .
散热方式： 、 、
对流、蒸发
主要来源：代谢产热
安静状态：肝、脑等
运动状态： .
2.体温调节过程：通过调节产热和散热来实现。
(1)感受器: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。
骨骼肌
皮肤
传导
辐射
二、体液调节与神经调节的协调
(2)寒冷条件下的体温调节：
寒
冷
局部
体温
低于
正常
体温
冷觉
感受器
体温调
节中枢
(下丘脑)
皮肤血管收缩
汗腺分泌量减少
骨骼肌战栗
甲状腺激素和肾上腺素释放
传入
神经
传出
神经
体温正常
增加产热
减少
散热
（主动）
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。
体温调节过程：通过调节产热和散热来实现
相关信息：生理性调节和行为性调节：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。
炎热
局部
体温
高于
正常
体温
热觉
感受器
体温调
节中枢
(下丘脑)
皮肤血管舒张
皮肤血流量增多
汗液分泌增加
传入
神经
传出
神经
体温正常
(3)炎热条件下的体温调节：
体温调节过程：通过调节产热和散热来实现。
人体体温调节有一定的限度。长期处于过冷或过热的环境中，稳态会遭到破坏，影响正常的生命活动。
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
（主动）
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
体温调节
协同作用
下丘脑
大脑皮层
均为非条件反射
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
实例2：水和无机盐平衡的调节
（1）来源：主要来源是食盐,几乎全部由小肠吸收。
（2）去向：主要经肾脏排出,排出量几乎等于摄入量。
1.水的来源和去路
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
肾脏
皮肤
大肠
2.Na+的来源和去路
3.水盐平衡调节
Na+浓度，对于维持细胞外液的渗透压重要作用：机体对水和无机盐的调节→保持细胞外液Na+浓度→保持细胞外液渗透压不变。
(1)渗透压调节包括水平衡和盐平衡的调节,主要通过肾完成的。
(2)相关激素:抗利尿激素、醛固酮。
（3）过程：
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
刺激
下丘脑
垂体
释放
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
补充水分
细
胞
外
液
渗
透
压
下
降
细
胞
外
液
渗
透
压
下
降
（+）
(-)
(-)
感受器、神经中枢、效应器（分泌激素）
（4）下丘脑的作用：
神经—体液调节
产生、分泌部位：下丘脑的神经分泌细胞
释放部位：垂体后叶
靶器官：肾脏（肾小管、集合管）
作用：促进肾小管、集合管重吸收水分。
（5)抗利尿激素
4.血钠的调节
产生、分泌部位：肾上腺皮质
靶器官：肾脏（肾小管、集合管）
作用：促进肾小管、集合管对Na+的吸收。
醛固酮：
神经—体液调节
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。对维持稳态起重要作用，是人体各种生命活动正常进行的必要条件。
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
肾小管、集合管重吸收水
释放
尿量
（+）
主动饮水
垂体后叶
下 丘 脑
抗利尿激素
产生渴觉
大脑皮层
（+）
（+）
（+）
（+）
（+）
（-）
饮水过多、盐分丢失过多
细胞外液渗透压下降
（-）
（-）
（-）
神经-体液调节
下丘脑
大脑皮层
非条件反射
和条件反射
小结：
调节方式：
水盐调节中枢：
渴觉的形成部位：
水盐调节中的反射：
相关激素：
抗利尿激素
醛固酮
1.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。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。它作用于靶细胞，使靶细胞产生相应的反应。
体液调节与神经调节的关系
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。
2.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。
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。
动物激素、酶、神经递质的比较
项目 动物激素 酶 神经递质
不 同 点 来源
化学本质 多种多样
作用部位
发挥作用 后去路
相同点
内分泌腺或
内分泌细胞
所有的活细胞（除哺乳动物的成熟红细胞或植物的筛管细胞）
突触小体
蛋白质、多肽、
固醇等
绝大多数是蛋白质，
少数是RNA
特定的靶细胞、
靶器官
细胞内、细胞外或体外
作用后
迅速失活
作用后可保持活性
作用后失活、被突触前膜
回收或转移到其他地方
1.都有生物活性；2.均与特定分子结合后起作用；3.都不提供能量；4. 都不组成细胞结构
突触后膜

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