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第2节激素调节的过程
3.2 激素调节的过程
选择性必修一《稳态与调节》第3章体液调节
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：如果仅依靠血液中的葡萄糖，运动员能跑多长时间？
问题探讨
0.7-1.1min
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？
实例1：血糖平衡的调节
血糖
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
氧化分解
合成
转化
CO2+H2O+能量
肝糖原、肌糖原
甘油三酯
调节血糖的来源和去向，使其处于平衡状态。
图：血糖的来源和去向（正常情况下）
研究发现：
机体是通过一些特定的激素来调节血糖的代谢速率的，其中最主要的是胰岛分泌的胰高血糖素和胰岛素。
实例1：血糖平衡的调节
图：胰岛A细胞和胰岛B细胞以及它们分泌的激素
十二指肠
胰腺
散布着胰岛
胰岛A细胞
（分泌胰高血糖素）
胰岛B细胞
（分泌胰岛素）
实例1：血糖平衡的调节
血糖
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
氧化分解
合成
转化
CO2+H2O+能量
肝糖原、肌糖原
甘油三酯
图：血糖的来源和去向（正常情况下）
胰高血糖素
（＋）
胰岛素
（-）
注：“+”表示促进；“-”表示抑制。
（＋）
实例1：血糖平衡的调节
情境思考：
右图曲线表示某健康人从早餐开始到12时血糖浓度变化情况，请识图并结合自己的生活实际，分析曲线变化的具体原因，并构建血糖平衡调节概念模型。（要求说明血糖的来源或去向，以及相关激素的作用）。
实例1：血糖平衡的调节
正常血糖水平
当血糖水平升高时
胰岛B细胞分泌胰岛素
血糖水平恢复
胰岛A细胞分泌胰高血糖素
当血糖水平下降时
补充血糖
葡萄糖
糖原、三酰甘油
转化
葡萄糖
肝糖原等
分解
（-）
（-）
（＋）
（＋）
（＋）
下丘脑某区域
（＋）
（＋）
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。
下丘脑某区域
（＋）
甲状腺、肾上腺的分泌活动
（＋）
协同作用
问题探讨
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？
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。
糖尿病
1型糖尿病：
由胰岛功能减退、分泌胰岛素减少所致，通常在青少年时期发病。
治疗：
注射胰岛素来降血糖。
2型糖尿病：
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、肥胖等是最常见的危险因素。
一般是由于胰岛素作用效果差引起的。
治疗：
合理控制饮食，口服降糖药物治疗等。
图：胰岛素作用的信号通路
人类的糖尿病分为1.2型，多饮、多尿、多食是其共同外在表现。
实例2：甲状腺激素分泌的分级调节
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。
那么，甲状腺激素的分泌是如何调节的呢？
实例2：甲状腺激素分泌的分级调节
思考：
1.实验发现，摘除大鼠的垂体，甲状腺将萎缩，甲状腺激素显著减少；如果给该大鼠注射垂体的提取物，可以部分地恢复甲状腺的大小。
2.如果向动物静脉注射下丘脑分泌的促甲状腺激素释放激素（TRH）,可增加垂体分泌促甲状腺激素（TSH）的量。
3.进一步实验发现，将实验动物下丘脑中分泌TRH的区域损毁，或向该动物的垂体中注射微量的甲状腺激素后，血液中的TSH水平会明显下降。
4.临床上发现，甲状腺机能亢进时，血液中甲状腺激素水平高升高，TSH的水平降低；当甲状腺功能减退时，血液中甲状腺激素水平下降，TSH的水平升高。
下丘脑
垂体
甲状腺
TRH
TSH
甲状腺激素
反馈
（-）
（-）
讨论：
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？
实例2：甲状腺激素分泌的分级调节
下丘脑
垂体
甲状腺
细胞代谢
TRH
TSH
甲状腺 激素
反馈
（-）
（-）
在甲状腺激素分泌的过程中，既存在分级调节，也存在反馈调节。
人们将下丘脑、垂体和靶腺体之间存在的这种分层调控，称为分级调节。
分级调节可以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。
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
情境思考：
我国新疆乌什县1964年甲状腺肿发病率为64.3%，经过12年的食盐加碘后于1975年复查，发病率降到10.6%。青海贵德县1974年甲状腺肿发病率为33.9%，通过3年食盐加碘后，1976年复查发病率降到9.7%。1975年陕西省是加碘防治此病的先进单位，该省内若干县的发病率都降到0.8～4.2%。
请你分析发病率降低的原因。
下丘脑
垂体
甲状腺
细胞代谢
TRH
TSH
甲状腺 激素
反馈
（-）
（-）
缺碘
地方性甲状腺肿大
实例2：甲状腺激素分泌的分级调节
甲状腺患者切除甲状腺后，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？
还有作用。因为TRH的靶器官是垂体，而不是甲状腺；因为失去了甲状腺激素对垂体分泌的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，故需终生服药。
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？
激素调节的特点
通过体液进行运输
作用于靶器官、靶细胞
特异性受体
作为信使传递信息
激素一经靶细胞接受并起作用后就失活了，因此，体内需要源源不断地产生激素，以维持激素含量的动态平衡。
微量和高效
激素调节的特点
各种激素的化学结构不同，生理作用各异，但他们的作用方式却有着一些共同的特性。
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。
有人说激素是调节生命活动的信息分子，
你赞成这一说法吗？
谢谢！

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