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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
问题探讨
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？
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.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？
此过程中心跳和呼吸加快、肾上腺素含量明显升高等反应均属于机体的应激反应，是神经和激素共同调节的结果。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。
导：
1. 体液调节概念
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，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。
你能解释吗？
评：
注意: 体液调节≠激素调节，体液调节的研究对象不仅包括激素，还有其他体液因子；
一、 体液调节与神经调节的比较
CO2调节呼吸运动的过程图解
评：
2. 神经调节和体液调节的比较
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
反射弧
较缓慢
迅速
较广泛
准确
比较局限
比较长
短暂
一、 体液调节与神经调节的比较
任务一　对比分析神经调节和体液调节
细胞通讯是细胞间或细胞内高度精确和高效地发送与接收信息的通讯机制,是一种对环境作出综合反应的细胞行为。图中甲、乙所示为人体内激素和神经递质两种类型的信号分子及其信号传导方式,据图讨论:
思：
议：
展：
(1)图甲表示的调节方式是 ,图乙表示的调节方式是 。
(2)与图甲所示调节方式相比,图乙所示调节方式的特点是
。
(3)在游乐园乘坐过山车时,肾上腺素含量升高导致人们呼吸和心跳加快,从过山车下来后,心率一般不会马上恢复到安静水平,原因是什么
【提示】 与神经调节相比,体液调节的作用时间较长。
激素调节
神经调节
调节更准确、更迅速、作用时间短
(4)困乏时,我们为什么会打哈欠
【提示】 困乏时,体内CO2浓度升高,刺激脑干呼吸中枢,呼吸加强,增加氧气量,加快排出CO2。
任务二　分析体温调节原理和过程
有一项实验研究环境温度对人皮肤温度和身体温度的影响。实验时,受试者处于一个相对湿度保持在65%的房间内,可以进食和自由活动,但不可以改变所穿的衣服。实验结果如下图所示,结合图示回答下列问题。
思：
议：
展：
(1)当室内温度从18 ℃上升到38 ℃时,皮肤会发生哪些生理变化
【提示】 毛细血管舒张,汗腺分泌增多。
(2)研究发现如果人处于高温且湿度高于95%时会发生中暑,为什么
【提示】 高温条件下散热途径主要依赖汗液蒸发,湿度高于95%时汗液难以蒸发,因此导致散热困难,从而使体温升高而中暑。
(3)在下图中用实线绘出人体散热量随环境温度变化的曲线,用虚线绘出人体产热量随环境温度变化的曲线,并根据曲线图分析人处于不同温度环境中一段时间后散热量、产热量的关系。
【提示】
25 ℃时的产热量=25 ℃时的散热量<10 ℃时的产热量=10 ℃时的散热量。
(4)当环境温度由25 ℃降至10 ℃时,人体内酶的活性怎么变化 原因是什么
【提示】 人体内酶的活性不变。人是恒温动物,在不同的外界温度条件下,人的体温维持相对稳定。
1.人体体温保持相对恒定（37℃左右）的原因：
2.维持体温稳态的机制：
人体产热和散热过程保持动态平衡
体温调节方式
生理性调节——基本方式
行为性调节——重要补充
产热＝散热
产热＞散热，体温升高；产热＜散热，体温降低。
外界温度低时，机体产热多，散热也多；外界温度高时，机体产热少，散热也少。
发高烧时，人体的产热量不一定大于散热量，除非病人的体温在持续升高，如果体温保持不变，则产热量等于散热量。
实例一：体温的调节
二、体液调节和神经调节的协调
3.维持体温稳态的机制——生理性调节
人体热量
产热
散热
代谢产热
皮肤
主要产热器官是骨骼肌
蒸发（汗液的蒸发）
主要通过肝、脑等器官的活动提供热量
对流（通过气体来交换热量）
传导（机体热量直接传给同它接触的物质）
辐射（如以红外线等形式将热量传到外界）
主要来源
安静时
运动时
主要器官
主要方式
次要途径
呼吸、排尿和排便
实例一：体温的调节
二、体液调节和神经调节的协调
汗腺
皮肤血管
分泌汗液
蒸发散热
舒张，血流量增多，散热增加
收缩，血流量减少，散热减少
皮肤是人体最主要的散热器官
皮下脂肪
隔热，
减少热量散失
4.皮肤结构
实例一：体温的调节
二、体液调节和神经调节的协调
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。
温度感受器
①体温调节中枢:
下丘脑体温调节中枢
②体温感觉中枢:
大脑皮层
分布在皮肤、黏膜及内脏器官中
只有恒温动物才有体温调节机制，
变温动物的体温随外界环境温度的改变而改变。
5.体温调节过程
实例一：体温的调节
二、体液调节和神经调节的协调
温度感受器的适宜刺激为“温度的变化”而不是“冷”“热”本身。
寒冷环境中
皮肤冷觉感受器
刺激
下丘脑的体温调节中枢
传入神经
传出神经
肾上腺素释放
骨骼肌战栗
皮肤血管收缩
汗腺分泌减少
TRH
垂体
TSH
甲状腺
甲状腺激素
增加产热
大脑皮层
产生冷觉
加衣物
减少散热
5.体温调节过程
实例一：体温的调节
二、体液调节和神经调节的协调
实例一：体温的调节
二、体液调节和神经调节的协调
5.体温调节过程
实例一：体温的调节
二、体液调节和神经调节的协调
炎热环境中
皮肤热觉感受器
刺激
下丘脑的体温调节中枢
传入神经
传出神经
肾上腺等分泌
皮肤血管舒张
汗腺分泌增多
大脑皮层
产生热觉
减少衣物
增加散热
炎热环境中，
相应激素分泌减少，
并非无激素调节。
炎热环境中，
主要是增加散热
5.体温调节过程
实例一：体温的调节
二、体液调节和神经调节的协调
心脏输出量增加，血流量增加
（1）体温调节中枢：___________
（2）体温感觉中枢：___________
（3）体温调节的方式：____________
（4）温度感受器：________________________
（5）温度感受器分布：______________________
（6）效应器：____________________________________
下丘脑
大脑皮层
感受温度的传入神经末梢
皮肤、黏膜、内脏器官
汗腺、骨骼肌、肾上腺、血管、立毛肌
体温调节相关神经结构
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。
检：
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。
实例一：体温的调节
二、体液调节和神经调节的协调
6.人体调节体温的能力是有限的
调节能力有限
寒冷环境
高温环境
停留过久
停留过久
机体产生的热量不足以补偿散失的热量
体温降低
机体产生的热量不能及时散出
体温升高
①影响物质代谢的正常进行；
②使细胞、组织和器官发生功能紊乱；
③破坏内环境稳态；④严重时危及生命；
二、体液调节和神经调节的协调
体温恒定的意义:保证了酶的活性，维持了内环境稳定，是细胞代谢等生命活动正常进行的必要条件，大大提高了人适应环境变化的能力。
【旁栏思考题】体温升高或降低，对人体只有害而无益吗？
体温升高可分为两种情况：
第一种情况是病理条件下的体温升高，叫发热;
第二种情况是由于机体进行剧烈活动，在一定时间内体热产生量超过其散发量，致使体温暂时升高或超过正常最高水平。
发热对机体的影响是多方面的。一定限度的发热是人体抵抗疾病的生理性防御反应。这使得白细胞增多、肝细胞功能加强、物质代谢速度加快，病人的抵抗力有所提高。在很多急性病中，发热可以代表人体有良好的反应能力，这属于体温升高有利的一面。但同时，体温过高或长时间发热，会使病人的生理功能紊乱，如引起神经系统的功能障碍，使病人出现烦躁、幻觉甚至抽描等，这就是体温升高有害的一面了。
第二种情况引起的体温升高、经过短时间休息后便可恢复至正常体温水平，不存在有害或有益的问题。
低体温对机体极为不利，可诱发或加重疾病;
但另一方面，利用低温对机体影响的某些特性，降低体温又成为一种医疗手段，尤其对重要器官的保护有重要意义。
导：
【导学】
阅读教材P60～61，思考：
1.水和无机盐的平衡
(1)水的来源和去路。
(2)Na+的来源和去路。
2.水和无机盐平衡的调节过程
实例二：水和无机盐平衡的调节
1.水的来源和去路
饮 水
代谢产生的水
食物的水
摄入量
排出量
由肾排出(尿液最主要途径）
由肺排出(呼吸)
由皮肤排出(汗液)
由大肠排出(粪便)
一般情况下，冬天人的尿较多，夏天人的尿较少。为什么会出现这种情况呢？
这种说法是相对而言的。尿液的多少与水的产生和排出都有关系。
冬天相比于夏天,汗液分泌減少,同时由于环境温度低,机体因代谢生成的水增加会导致尿液量增加。
正常机体水的摄入量=排出量，使机体保持水平衡。
二、体液调节和神经调节的协调
导：
肾脏
输尿管
膀胱
肾小球
肾小囊
肾小管
入球小动脉
出球小动脉
①
②
尿液
原尿
尿液
①肾小球过滤
②肾小管的重吸收
2.尿液的形成
血 液
肾小球的
滤过作用
原 尿
肾小管、集合管
重吸收作用
99%的水、全部葡萄糖、部分无机盐等被重吸收
终 尿
（150升/天）
（1.5升/天）
无蛋白质
实例二：水和无机盐平衡的调节
二、体液调节和神经调节的协调
3.抗利尿激素
①产生：
②释放：
③作用部位：
③生理作用：
下丘脑的神经分泌细胞。
垂体后叶释放。
肾小管和集合管
增加肾小管和集合管对水的通透性，促进水的重吸收，使尿液浓缩，尿量减少。
实例二：水和无机盐平衡的调节
二、体液调节和神经调节的协调
促激素
促激素释放激素
抗利尿激素
下丘脑
下丘脑神经分泌细胞
腺垂体分泌并释放
下丘脑分泌，垂体释放！
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
下丘脑
刺激
垂体
抗利尿激素
释放
肾小管、集合管重吸收水
促进
尿量减少
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
产生渴感
大脑皮层
产生渴觉不算反射，
到主动饮水才算反射
调节方式：神经-体液调节
存在负反馈调节
（-）
（-）
实例二：水和无机盐平衡的调节
二、体液调节和神经调节的协调
4.水平衡调节过程
任务一　分析水和无机盐平衡的调节
探究1　分析下丘脑与垂体的关系,理解抗利尿激素的分泌和释放
下图是下丘脑与垂体的关系示意图,垂体分为神经垂体和腺垂体两部分,腺垂体具有分泌功能,能分泌促激素和生长激素等;神经垂体不具有分泌激素的功能。据图回答下列问题。
思：
议：
展：
(1)据图可知,下丘脑既能传导兴奋,又能作为内分泌细胞分泌激素。在水平衡调节过程中,下丘脑可以充当反射弧结构中的 (填“感受器”或“感受器和神经中枢”)。
(2)下丘脑通过释放促××激素释放激素与 (填“神经”或“腺”)垂体之间进行分级调节。而抗利尿激素则是由 合成分泌,由 释放的。
感受器和神经中枢
腺
下丘脑
神经垂体
探究2　分析抗利尿激素的作用原理,明确水盐调节过程
抗利尿激素能够促进肾小管重吸收水,减少尿量。下图表示抗利尿激素的作用机理。
(2)尝试以饮水不足为例,写出水盐平衡调节过程中的神经调节途径和神经—体液调节途径的具体流程图。
神经调节途径
。
神经—体液调节途径
。
细胞外液渗透压升高→下丘脑渗透压感受器→大脑皮层→
主动饮水、补充水分
细胞外液渗透压升高→下丘脑渗透压感受器→垂体
释放抗利尿激素→肾小管和集合管重吸收水→尿量减少
(1)请据图分析抗利尿激素促进肾小管重吸收水的作用机理。
【提示】 抗利尿激素与肾小管上皮细胞膜上的特异性受体结合后,促进含水通道的囊泡与细胞膜融合,使细胞膜上水通道的数量增加,最终促进了肾小管上皮细胞对水的重吸收。
任务二　分析动物生命活动的调节方式
下图为人体的生命活动调节示意图,分析回答有关问题。
(1)当人的手被针刺时,可以通过a→ 途径使手缩回,该过程属于 调节。
b→e
神经
展：
(2)若该图是血糖平衡调节示意图,a代表血糖浓度的变化,c是胰岛细胞,则
途径属于体液调节。
(3)人在吃得过咸的情况下,可以通过a→b→c→d→e使尿量增加,激素d是
,该过程属于 调节。
a→c→d→e
抗利尿激素
神经—体液
5.下丘脑的功能
④调节中枢:
渗透压感受器
传导兴奋至大脑皮层使之产生渴觉
抗利尿激素
水盐平衡的调节中枢
①作为感受器（感受刺激）:
②传导兴奋（至大脑皮层）：
③作为效应器（分泌激素）:
实例二：水和无机盐平衡的调节
二、体液调节和神经调节的协调
评：
6.Na+的来源和去路
（1）摄入：主要来源是 ,几乎全部由小肠吸收。
（2）排出：主要经 排出,排出量几乎 摄入量。
食盐
肾脏
等于
Na+浓度，对于维持 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 不变。
细胞外液
渗透压
①渗透压调节包括 和 的调节,
主要是通过 完成的。
②相关激素： 、 。
水平衡
盐平衡
肾脏
抗利尿激素
醛固酮
实例二：水和无机盐平衡的调节
二、体液调节和神经调节的协调
盐平衡
血钠升高
血钠降低
肾上腺皮质
醛固酮
肾小管、集合管重吸收钠
(-)
(+)
(-)
(+)
分泌
(-)
(+)
③作用：
吸钠排钾
醛固酮
①产生、分泌部位：
肾上腺皮质
②靶器官：
肾脏（肾小管、集合管）
促进肾小管、集合管对Na+的吸收
实例二：水和无机盐平衡的调节
二、体液调节和神经调节的协调
饮水或失水异常、盐分摄入异常等
尿量变化
肾小管、集合管重吸收水、Na+，排出K+
细胞外液渗透压异常
下丘脑
刺激
抗利尿激素
垂体释放
影响
下丘脑
神经调节
体液调节
肾上腺皮质
醛固酮
血钠异常
刺激
释放
影响
负反馈
细胞外液渗透压改变
血钠改变
水和无机盐平衡的调节是由神经调节和体液调节共同实现的。
二、体液调节和神经调节的协调
细胞外液量减少
Na+含量降低
细胞外液渗透压减少
肾上腺皮质
醛固酮
重吸收Na+
(+)
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
释放
抗利尿激素
肾小管、集合管
尿量减少
细胞外液渗透压下降
大脑皮层
产生渴觉
主动饮水
(+)
(—)
(+)
重吸收水
水和无机盐的平衡，对于维持 起着非常重要的作用，是人体各种 正常进行的必要条件。
人体的稳态
生命活动
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
丢失大量的水和无机盐(主要是钠盐)
机体细胞外液渗透压下降
血压下降、心率加快、四肢发冷，严重的甚至昏迷
补充
生理盐水
症状缓解
K+在维持细胞内液的渗透压上起决定性作用，还能维持心肌舒张，保持心肌正常兴奋，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。
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
丢失大量的水和无机盐(主要是钠盐)
机体细胞外液渗透压下降
二、体液调节和神经调节的协调
①不少内分泌腺本身直接或间接地受中枢神经系统的调节，
在这种情况下，体液调节可以看作神经调节的一个环节。
肾上腺髓质
肾上腺素等激素
靶细胞
分泌
兴奋
作用于
产生相应反应
交感神经
②内分泌腺所分泌的激素可以影响神经系统的发育和功能。
幼年时缺乏甲状腺激素
影响
脑的发育
成年时甲状腺激素分泌不足
神经系统的兴奋性降低
头晕、反应迟钝、记忆力减退等症状
二、体液调节和神经调节的协调
评：
(1)甲状腺激素、性激素、肾上腺皮质激素等分泌调节属于甲类型，即:
【拓展】激素分泌调节类型实例
(2)抗利尿激素的分泌调节属于乙类型，即由下丘脑合成，垂体释放。
(3)胰岛素、胰高血糖素、肾上腺素等的分泌调节属于丙类型，即:
评：
1.完全依赖反射弧完成,仅涉及“神经递质”这种信号分子——神经调节
模型:
举例:膝跳反射、缩手反射等。
2.仅涉及“激素”或“CO2”等体液因子——体液调节
模型:
举例:人进食后血糖升高,引起胰岛B细胞分泌胰岛素,使血糖降低。
3.既有神经系统调节,又有体液调节,涉及“神经递质”与“激素”或“CO2”等体液因子两类信号分子:神经—体液调节
(1)模型Ⅰ。
举例:人进食后血糖升高,引起胰岛B细胞分泌胰岛素,使血糖降低。
【核心归纳】
评：
(2)模型Ⅱ。
举例:日照长短变化刺激鸟类的神经系统,下丘脑分泌促性腺激素释放激素作用于垂体,垂体分泌促性腺激素作用于性腺,性腺分泌的性激素增加,促使鸟类产卵。
注:模型 Ⅰ 和模型 Ⅱ 中,相应激素的分泌属于神经调节;相应激素对生命活动起到了相应的调节作用,这样完整的调节途径才属于神经—体液调节。
评：
胰岛素
肾上
腺素
世卫组织声明：“每天饮用超过4L水可能会‘水中毒’，导致大脑功能受损甚至死亡”。而马拉松运动后大量饮用淡水也会导致“水中毒”。
联系生活：水中毒
水中毒”是指机体水的摄入量超过了排水量，以致于水分在体内潴留，打破了水电解质平衡，引起血浆渗透压下降和循环血量增多。
过多的水会稀释人体内的钠离子浓度，所以在医学上又称为稀释性低血钠。
需要注意的是，正常母乳喂养的6个月以内的婴儿不需要额外喂水，如奶粉喂养也不宜稀释过多，否则极易造成婴儿“水中毒”。
很多年轻人每天可乐、果味饮料不离手，用饮料代水，不但起不到给身体补水的作用，还会降低食欲，影响消化和吸收。
联系生活：饮料代水
正确做法：
如果一定要喝饮料，也要根据自身体质，适当改善。便秘的人可喝点蜂蜜水或果蔬汁;胃寒的人可喝点红茶、姜糖水。

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