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第2课时　水和无机盐平衡的调节
课时作业
(时间:30分钟　分值:50分)
第1~7题每题3分,第8~10题每题6分,共计39分。
基础对点练
知识点1　水盐平衡调节
1.下列对水和Na+的来源及排出的叙述,错误的是(　　)
[A] 水的来源有饮水、食物和代谢
[B] Na+的主要来源是食盐
[C] 肾排尿是排出水和Na+的主要途径
[D] 通过大肠和肾排出的水都来自体液
【答案】 D
【解析】 通过大肠排出的水一部分来自体液,一部分为机体未吸收的水。
2.哺乳动物长时间未饮水导致机体脱水时,不会发生的生理现象是(　　)
[A] 抗利尿激素分泌量增加
[B] 血浆渗透压升高
[C] 下丘脑渗透压感受器受到的刺激增强
[D] 肾小管和集合管对水的重吸收作用减弱
【答案】 D
【解析】 机体脱水时,血浆渗透压升高,下丘脑渗透压感受器受到的刺激增强,致使抗利尿激素分泌和释放量增加,肾小管和集合管对水分的重吸收增强。
3.下列对醛固酮的叙述正确的是(　　)
[A] 血钠含量下降时,醛固酮分泌量减少
[B] 细胞外液增加时,醛固酮分泌量增加
[C] 醛固酮合成后以主动运输的方式运出细胞
[D] 醛固酮发挥作用后导致尿量和尿的成分发生变化
【答案】 D
【解析】 细胞外液量减少以及血钠含量下降时,醛固酮分泌量增多,促进肾小管和集合管对钠离子的重吸收,维持动态平衡;醛固酮是一种脂质(固醇类)激素,以自由扩散的方式运出细胞;醛固酮能减少尿中Na+含量,改变尿液及细胞外液渗透压,其发挥作用后会导致尿量和尿的成分发生变化。
4.(2025·铜仁期中)乒乓球比赛中,运动员大量出汗,体内失水过多,但细胞外液渗透压总是维持在一个相对稳定的水平上,具体调节过程如图所示。下列相关叙述正确的是(　　)
[A] 图中A是由垂体合成并释放的抗利尿激素,B是大脑皮层
[B] 图中细胞外液渗透压的调节属于正反馈调节
[C] 醛固酮的靶器官与抗利尿激素的靶细胞位置不相同
[D] 水和无机盐的平衡,是通过神经调节和体液调节实现的
【答案】 D
【解析】 图中A是抗利尿激素,B是大脑皮层,抗利尿激素是由下丘脑合成并分泌、垂体释放的;图中的调节使细胞外液渗透压维持相对稳定,体现了负反馈调节;醛固酮的靶器官与抗利尿激素的靶细胞均位于肾小管和集合管。
5.低钠血症是一种水盐平衡失调疾病。患者血液中Na+浓度小于135 mmol·L-1,表现出恶心、嗜睡、多尿等症状。下列叙述错误的是(　　)
[A] 低钠血症患者血液中抗利尿激素含量比正常人低
[B] 大量出汗后一次性饮水过多易引发低钠血症
[C] 低钠血症患者体内醛固酮分泌减少
[D] 可通过静脉滴注适宜浓度氯化钠溶液对低钠血症进行治疗
【答案】 C
【解析】 低钠血症患者细胞外液中Na+偏低,即细胞外液渗透压偏低,则患者血液中抗利尿激素含量比正常人低;大量出汗后,由于体内盐分因大量排汗而丢失,此时,大量喝水并不能补充盐分,反而会使血浆的渗透压降低,破坏体内水盐代谢平衡,易引发低钠血症;低钠血症患者体内会促进肾上腺皮质分泌醛固酮,以促进肾小管和集合管对钠离子的重吸收;静脉滴注适宜浓度氯化钠溶液,补充细胞外液中的钠离子,以升高细胞外液渗透压,促使细胞内水分渗透出来,达到治疗的效果。
知识点2　神经调节和体液调节的关系
6.下列有关神经调节与体液调节的叙述,错误的是(　　)
[A] 神经系统可以通过下丘脑分泌的促激素释放激素影响内分泌系统的功能
[B] 甲状腺激素可以促进神经系统的发育,提高神经系统的兴奋性
[C] 血液中较低浓度的CO2可以使呼吸中枢兴奋,使呼吸加深加快
[D] 下丘脑既属于神经系统,也属于内分泌系统
【答案】 C
【解析】 CO2浓度过高,可作用于呼吸中枢,使呼吸加深加快。
7.生命活动过程中存在多种调节,下列对相关调节叙述正确的是(　　)
[A] 所有激素的分泌都是通过下丘脑到垂体再到相应腺体来分级调节的
[B] 高血糖刺激下丘脑某一区域,引起胰岛B细胞分泌胰岛素属于神经—体液调节
[C] 血糖调节的过程中,胰岛素直接抑制胰高血糖素的分泌属于反馈调节
[D] 自主神经系统包括交感神经与副交感神经,其自主行为也可受高级神经中枢的控制
【答案】 D
【解析】 不是所有激素的分泌都是通过下丘脑到垂体再到相应腺体来分级调节的,如促甲状腺激素释放激素的分泌;高血糖刺激下丘脑某一区域,引起胰岛B细胞分泌胰岛素属于神经调节;在一个系统中,系统本身的工作效果,反过来又作为信息调节该系统的工作,这种调节方式叫作反馈调节,血糖调节的过程中,胰岛素直接抑制胰高血糖素的分泌不属于反馈调节;支配内脏、血管和腺体的传出神经称为自主神经系统,自主神经系统由交感神经和副交感神经两部分组成,其自主行为也可受高级神经中枢的控制,如屏住呼吸。
综合提升练
8.动物体的各项生命活动常常受神经调节和体液调节的共同作用(如图所示)。下列有关神经调节和体液调节的叙述,错误的是(　　)
[A] 据图可知,内外刺激a可引起神经系统和内分泌腺作出反应
[B] 在血糖调节中,胰岛可以属于e,也可以属于c
[C] 血糖浓度升高会促进图中c的胰岛A细胞分泌活动增强
[D] 若图中的激素d是甲状腺激素,则该激素可影响神经系统b的发育和功能
【答案】 C
【解析】 血糖浓度升高会促进图中c的胰岛B细胞分泌胰岛素的活动增强。
9.(多选)(2025·徐州期中)尿崩症患者可能会出现多饮、多尿、脱水等症状,尿崩症根据致病机理可分为中枢性尿崩症(抗利尿激素缺乏)和肾源性尿崩症(肾细胞表面相应受体缺乏);抗利尿激素的作用的机理如下图所示,下列相关叙述正确的有(　　)
[A] 抗利尿激素由垂体定向运输至肾小管和集合管处发挥作用
[B] 对于尿崩症患者,通过补充外源抗利尿激素即可达到治疗的目的
[C] P蛋白和靶蛋白相当于受体蛋白,G蛋白相当于细胞内的信号分子
[D] 抗利尿激素可作用于肾小管和集合管,促进它们对水分子的重吸收
【答案】 CD
【解析】 抗利尿激素通过体液运输,可运输到全身各处;由题干可知尿崩症包括中枢性尿崩症和肾源性尿崩症,前者可通过补充外源抗利尿激素达到治疗的目的,而后者的致病原因并不是缺乏抗利尿激素,而是缺乏相应的受体,因此,无法通过补充抗利尿激素达到治疗肾源性尿崩症的目的;由题图可知,抗利尿激素和G蛋白相当于传递信息的分子,即信号分子,而P蛋白和靶蛋白分别是抗利尿激素和G蛋白的受体;抗利尿激素可作用于肾小管和集合管,促进它们对水分子的重吸收,从而使细胞外液渗透压降低。
10.(多选)醛固酮在水盐平衡调节中起重要作用,下图为醛固酮的作用示意图。下列有关说法错误的是(　　)
[A] 醛固酮能够促进肾小管和集合管重吸收Na+,排出K+
[B] 正常人高盐饮食后会促进醛固酮和抗利尿激素的分泌
[C] 醛固酮在肾小管和集合管上皮细胞内刺激醛固酮诱导蛋白基因的表达
[D] 肾上腺髓质分泌的醛固酮需要与细胞内的受体结合后发挥作用
【答案】 BD
【解析】 由题图可知,醛固酮与相应受体结合使醛固酮诱导蛋白基因表达,从而使管腔膜对Na+的通透性增加,肾小管(集合管)腔中的Na+进入肾小管(集合管)上皮细胞,并使Na+进一步通过钠钾泵进入内环境,同时内环境中的K+可以通过肾小管(集合管)上皮细胞进入肾小管(集合管)腔,故醛固酮能够促进肾小管和集合管重吸收Na+、排出K+;正常人高盐饮食后会引起细胞外液渗透压升高,血钠含量增加,抗利尿激素分泌增加,但醛固酮分泌量会降低;根据图示信息,醛固酮与肾小管和集合管上皮细胞内的受体结合后,作用于核基因,刺激醛固酮诱导蛋白基因的表达;醛固酮是由肾上腺皮质分泌的。
11.(11分)(2024·江西卷)人体水盐代谢平衡是内环境稳态的重要方面。研究人员为了探究运动中机体维持水盐平衡的机制,让若干名身体健康的志愿者以10 km/h的速度跑步1 h,采集志愿者运动前、中和后的血液与尿液样本,测定相关指标(下表)。回答下列问题。
　　　状态 指标　　　 运动前 运动中 运动后
血浆渗 透压 (mOsm/L) 289.1 291.0 289.2
血浆Na+ 浓度 (mmol/L) 139.0 141.0 139.1
血浆K+ 浓度 (mmol/L) 4.3 4.4 4.1
尿渗透压 (mOsm/L) 911.2 915.4 1 005.1
尿Na+浓度 (mmol/L) 242.4 206.3 228.1
尿K+浓度 (mmol/L) 40.4 71.1 72.3
(1)上表中的数据显示,与尿液相比,血浆的各项指标相对稳定。原因是血浆属于内环境,机体可通过　　　　、体液调节和　　　　维持内环境的稳态。
(2)参与形成人体血浆渗透压的离子主要是Na+和　　 　　。
(3)运动中,尿液中Na+浓度降低、K+浓度升高,是因为　　　　　　(从“肾小球”“肾小管”
“肾小囊”和“集合管”中选2项)加强了保钠排钾的作用,同时也加强了对　　 　　的重吸收,使得尿液渗透压升高。
(4)为探究上表数据变化的原因,测定了自运动开始2 h内血浆中醛固酮(由　　　　　分泌)和抗利尿激素(由　　　 　释放)的浓度。结果发现,血浆中2种激素的浓度均呈现先上升后下降的趋势,分析激素浓度下降的可能原因包括　
　(答出2点即可)。
(5)进一步实验发现,与运动前相比,运动后血容量(参与循环的血量)减少,并引起一系列生理反应。由此可知,机体水盐平衡调节途径为　　　　(将以下选项排序:①醛固酮和抗利尿激素分泌增多;②肾脏的重吸收等作用增强;③血容量减少;④尿液浓缩和尿量减少),使血浆渗透压维持相对稳定。
【答案】 (除标注外,每空1分)
(1)神经调节　免疫调节
(2)Cl-
(3)肾小管、集合管　水
(4)肾上腺皮质　垂体　肾小管和集合管对水分的重吸收作用加强,血浆渗透压下降,导致抗利尿激素的分泌和释放减少;肾小管和集合管对Na+重吸收作用加强,血钠含量升高,醛固酮的分泌量减少(2分)
(5)③①②④(2分)
【解析】 (1)内环境相对稳定的状态需要依靠机体通过神经调节、体液调节和免疫调节共同维持。
(2)参与形成人体血浆渗透压的离子主要是Na+和Cl-。
(3)运动中,尿液中Na+浓度降低、K+浓度升高,是因为肾小管、集合管加强了保钠排钾的作用,同时也加强了对水的重吸收,使得尿液渗透压升高。
(4)醛固酮是由肾上腺皮质分泌的,抗利尿激素是由垂体释放的。血浆中醛固酮和抗利尿激素浓度下降的原因是肾小管和集合管对水分的重吸收作用加强,血浆渗透压下降,导致抗利尿激素的分泌和释放减少;肾小管和集合管对Na+重吸收作用加强,血钠含量升高,醛固酮的分泌量减少。
(5)与运动前相比,运动后血容量(参与循环的血量)减少,机体为了维持内环境的稳定,会增加醛固酮和抗利尿激素的分泌,促进肾脏的重吸收等作用,进而引起尿液浓缩和尿量减少,使血容量升高,因此排序是③①②④。第3节　体液调节与神经调节的关系
第1课时　体液调节与神经调节的比较和体温调节
课时作业
(时间:30分钟　分值:60分)
第1~8题每题3分,第9~10题每题6分,共计36分。
基础对点练
知识点1　体液调节与神经调节的比较
1.(2024·淮北检测)下列关于人体神经调节与体液调节的特点,错误的是(　　)
[A] 神经调节迅速、准确,作用时间短暂,但作用范围比较局限
[B] 体液调节缓慢,作用范围广泛,作用时间持久
[C] 神经调节和体液调节共同协调,相辅相成,地位平等
[D] 体液调节以激素调节为主,神经调节和体液调节共同调节机体稳态
【答案】 C
【解析】 神经调节的基础是反射弧,相对于体液调节而言,神经调节迅速、准确,作用时间短暂,作用范围比较局限;体液调节的作用途径是通过体液运输,相对于神经调节而言,体液调节缓慢,作用范围广泛,作用时间持久;神经调节和体液调节相互协调发挥作用,但一般神经调节占主导。
2.肾上腺髓质(内分泌细胞)能分泌肾上腺素(甲),肾交感神经突触小体也能释放肾上腺素(乙)。下列相关叙述错误的是(　　)
[A] 肾上腺素甲、乙都是调节生命活动的信息分子
[B] 肾上腺素乙的释放实现了电信号向化学信号的转换
[C] 肾上腺素甲、乙异常引起的疾病都可通过抽取血样检测
[D] 与肾上腺素甲相比,肾上腺素乙参与的调节作用速度更快
【答案】 C
【解析】 肾上腺素乙是肾交感神经突触小体释放的神经递质,可存在突触间隙的组织液中,相比于肾上腺素甲,肾上腺素乙在血浆中的含量非常低,因此不能通过抽取血样检测出肾上腺素乙异常。
3.人在安静状态下,血液中一定浓度的CO2对维持呼吸中枢兴奋是必要的。剧烈运动后,血液中CO2浓度升高,经下图所示的调节过程使CO2加速排出。下列说法不正确的是(　　)
注:(+)表示促进。
[A] 人体细胞中CO2产生的场所是线粒体
[B] 此调节过程的呼吸中枢位于脑干
[C] CO2浓度升高时导致呼吸加快,其调节方式是神经—体液调节
[D] CO2刺激外周化学感受器,调节呼吸的反射弧中效应器是呼吸肌
【答案】 D
【解析】 调节呼吸的反射弧是外周化学感受器→传入神经→呼吸中枢→传出神经→效应器,效应器是传出神经末梢和它所支配的呼吸肌。
知识点2　体温的调节
4.下列关于人体产热和散热机制的叙述,错误的是(　　)
[A] 代谢产热是机体热量的主要来源
[B] 运动时,肝脏是主要的产热器官
[C] 皮肤是人体最主要的散热器官
[D] 持续高烧39 ℃,产热量等于散热量
【答案】 B
【解析】 在运动时骨骼肌是主要的产热器官。
5.大雪纷飞的冬天,室外人员的体温仍能保持相对稳定,下列有关其体温调节过程的叙述错误的是(　　)
[A] 寒冷刺激下,骨骼肌不自主地舒张以增加产热
[B] 寒冷刺激下,皮肤血管反射性地收缩以减少散热
[C] 寒冷环境中,甲状腺激素分泌增加以促进物质分解产热
[D] 寒冷环境中,体温受神经与体液的共同调节
【答案】 A
【解析】 寒冷刺激下,骨骼肌不自主地收缩以增加产热;寒冷刺激下,皮肤血管收缩,血流量减少,以减少散热;寒冷环境中,机体通过分级调节使甲状腺激素分泌增加,以促进新陈代谢增加产热;寒冷环境中既有下丘脑参与的神经调节,也有甲状腺激素等参与的体液调节,故体温受神经和体液的共同调节。
6.早春时节气温变化大,人体免疫力下降,流感病毒容易乘虚而入,使人患上感冒,甚至“发烧”。下列叙述正确的是(　　)
[A] 受到寒冷刺激时,下丘脑可以产生冷觉,提醒人多添衣物
[B] 感冒“发烧”持续38.5 ℃不退的原因是产热量高于散热量
[C] “退烧”时,机体主要通过毛细血管舒张、出汗增多来增加散热
[D] 机体通过神经—体液调节使人体从感冒发烧恢复到身体健康
【答案】 C
【解析】 冷觉在大脑皮层形成;温度稳定在38.5 ℃,此时产热量等于散热量;“退烧”时,散热增加,机体主要通过毛细血管舒张、出汗增多来增加散热;机体通过神经—体液—免疫调节使人体从感冒发烧恢复到身体健康。
7.下图是健康人从温暖环境进入寒冷环境时的体温调节模型,下列有关叙述错误的是(　　)
[A] 体温调节中枢位于下丘脑
[B] 图中①→③→④→⑤过程属于神经—体液调节
[C] “X”代表的主要生理变化是细胞代谢增强
[D] 最初的一段时间内,人体产热速率明显大于散热速率
【答案】 D
【解析】 体温调节中枢位于下丘脑;题图中①→③→④→⑤过程需要传入神经和相关激素的参与,属于神经—体液调节;甲状腺激素能提高细胞的代谢水平,增加产热量;人从温暖环境突然进入寒冷环境的初期,人体会迅速散热,而因为体温调节中的体液调节过程需要一段时间,所以进入寒冷环境初期,人体的产热速率小于散热速率。
8.下图表示某人在休息时,单位时间内流经其单位面积皮肤血管内血液的相对流量。在时刻a,室内温度由15 ℃突升到40 ℃。在时刻b,室内温度又突降至15 ℃。下列说法正确的是(　　)
[A] 在时刻a室内温度变化时,皮肤血管收缩,立毛肌舒张
[B] 在ab段时间内,因环境温度高于人体温度,故人体不散热
[C] 在ab段时间内,人体内酶的活性比bc段时间内高
[D] 在bc段时间内,人体肾上腺素分泌量增加
【答案】 D
【解析】 a时刻,室内温度升高,皮肤血管舒张,立毛肌舒张;ab段时间内,环境温度高于人体温度,人体通过汗液蒸发增加散热量;人体体温保持相对稳定,故人体内酶活性基本不变;在bc段时间内,环境温度降低,此时通过调节使人体内肾上腺素、甲状腺激素等分泌量
增加。
综合提升练
9.(多选)(2025·济南检测)皮肤冷觉感受器受到非伤害性冷刺激会引起A类神经纤维兴奋,皮肤热觉感受器受到非伤害性热刺激会引起无髓鞘C类神经纤维兴奋。兴奋传递至脊髓神经元并上行至下丘脑POA区,进而通过传出神经元调控相关效应器的活动。下列相关叙述正确的是(　　)
[A] 兴奋由两类神经纤维传递至下丘脑POA区的形式是电信号
[B] A类神经纤维兴奋后,会导致汗腺分泌活动减弱和皮肤毛细血管收缩
[C] 无髓鞘C类神经纤维膜对Na+的通透性增强而产生兴奋,在大脑皮层产生热觉
[D] 下丘脑调节甲状腺激素分泌的速度慢于POA区调节效应器活动的速度
【答案】 BCD
【解析】 这两类神经纤维都先以电信号的形式传导,由“兴奋传递至脊髓神经元”可知存在神经元间的信息传递,故在突触处会转化为化学信号;寒冷环境下汗腺分泌活动减弱和皮肤毛细血管收缩,以减少散热,因而推测,皮肤冷觉感受器受到非伤害性冷刺激会引起A类神经纤维兴奋,会导致汗腺分泌活动减弱和皮肤毛细血管收缩;皮肤热觉感受器受到非伤害性热刺激会引起无髓鞘C类神经纤维兴奋,而神经元产生兴奋的原因是Na+内流,产生感觉的部位在大脑皮层,因而可推测,无髓鞘C类神经纤维膜对Na+的通透性增强而产生兴奋,传到大脑皮层产生热觉;下丘脑调节甲状腺激素分泌为体液调节,POA区调节效应器活动为神经调节,体液调节的速度慢于神经调节,即下丘脑调节甲状腺激素分泌的速度慢于POA区调节效应器活动的速度。
10.(多选)在夏季高温环境下持续进行高强度工作的人易引发“热射病”,如不及时救治,死亡率极高。该病患者体温可高达40 ℃以上,并伴有皮肤干热、无汗以及不同程度的意识障碍等症状。下列相关叙述正确的是(　　)
[A] “热射病”是由人体体内热量积蓄过多,散热不足引起的
[B] “热射病”患者位于大脑皮层的体温调节中枢出现功能障碍
[C] “热射病”患者在治疗过程中,体温下降阶段散热量大于产热量
[D] “热射病”说明外界环境的变化会影响内环境的稳态
【答案】 ACD
【解析】 体温调节中枢位于下丘脑,不是大脑皮层。
11.(12分)下图为某同学“饥寒交迫”时体内的一些生理变化过程示意图(A~D为器官或细胞,①~④为激素)。结合所学知识,回答下列问题。
(1)人体的体温调节中枢位于　　　　,兴奋在传入神经上以　　　　的形式传导,在神经元之间完成信号传递的物质是　　　 　。
(2)产生冷觉的A是　 　　　。
(3)当激素③以B为靶细胞时,体现了激素的　　 　　调节,③对B的作用效应主要是　 　。
(4)人在寒冷环境中比在炎热环境中更容易集中精力,神经的兴奋性更高的主要原因是
　 。
相同饮水量的情况下,冬天的尿量比夏天多的主要原因是 　　　　　 　　　　　
。
【答案】 (除标注外,每空1分)
(1)下丘脑　电信号　神经递质　(2)大脑皮层
(3)反馈(2分)　抑制垂体合成和分泌促甲状腺激素(2分)　(4)甲状腺激素含量较高,提高了神经的兴奋性(2分)　汗液分泌较少(2分)
【解析】 (3)分析图示可知,A为大脑皮层,B为垂体,C为胰岛A细胞,D为胰高血糖素的靶器官(或靶细胞),主要为肝脏(或肝脏细胞),①为促甲状腺激素释放激素,②为促甲状腺激素,③为甲状腺激素,④为胰高血糖素。当③(甲状腺激素)作用于B(垂体)时,是一种反馈调节机制,甲状腺激素作用于垂体的效应主要为抑制垂体合成和分泌促甲状腺激素。(4)在寒冷环境中,人血液中的甲状腺激素比在炎热环境中多,而甲状腺激素能提高神经的兴奋性,故人在寒冷环境中比在炎热环境中更容易集中精力。正常人体的摄水量和排水量处于动态平衡中,相同饮水量的情况下,冬天几乎不排汗,基本依靠排尿来排水,故冬天的尿量比夏天多。
12.(12分)当内外环境变化使体温波动时,皮肤及机体内部的温度感受器将信息传入体温调节中枢,通过产热和散热反应,维持体温相对稳定。回答下列问题。
(1)炎热环境下,机体通过体温调节增加散热。写出皮肤增加散热的两种方式:
　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　。
(2)机体产热和散热达到平衡时的温度即体温调定点,正常状态下人体调定点为37 ℃。感染病原体后,机体体温升高并稳定在38.5 ℃时,与正常状态相比,调定点　 　　　(填“上移”“下移”或“不变”),机体产热　　 　　。
(3)若下丘脑体温调节中枢损毁,机体体温不能维持稳定。已知药物A作用于下丘脑体温调节中枢调控体温。现获得A的结构类似物M,为探究M是否也具有解热作用并通过影响下丘脑体温调节中枢调控体温,将A、M分别用生理盐水溶解后,用发热家兔模型进行了以下实验,请完善实验方案并写出实验结论。
分组 处理方式 结果
甲 发热家兔模型+生理盐水 发热
乙 发热家兔模型+A溶液 退热
丙 发热家兔模型+M溶液 退热
丁 ①　　　　　　　 发热
②由甲、乙、丙三组实验结果,得出结论 　。
③由甲、乙、丙、丁四组实验结果,得出结论 　 。
【答案】 (每空2分)
(1)汗液的蒸发、皮肤血管舒张
(2)上移　增加
(3)①损毁下丘脑的发热家兔模型+M溶液　②M与药物A一样也具有解热作用　③M与药物A一样具有解热作用并通过影响下丘脑体温调节中枢调控体温
【解析】 (2)机体产热和散热达到平衡时的温度即体温调定点,正常状态下人体调定点为37 ℃。感染病原体后,机体体温升高并稳定在38.5 ℃时,产热量和散热量相等,故与正常状态相比,调定点上移,机体产热增加。(3)由表格中信息可知,甲组为空白对照,发热家兔模型会出现发热的症状;乙组是加了等量用生理盐水溶解的A溶液,已知药物A作用于下丘脑体温调节中枢调控体温,因此发热家兔模型会退热;丙组是加了等量生理盐水溶解的M溶液,也出现退热现象,说明M与药物A一样也具有解热作用;丁组小鼠出现发热症状,由于要探究M是否具有解热作用并通过影响下丘脑体温调节中枢调控体温,实验需要遵循单一变量原则,与丙组相比,丁组的处理是损毁下丘脑的发热家兔模型+M溶液,损毁了下丘脑体温调节中枢后,M不能通过影响下丘脑体温调节中枢调控体温。由甲、乙、丙三组实验结果,得出结论M与药物A一样也具有解热作用。由甲、乙、丙、丁四组实验结果,得出结论M与药物A一样具有解热作用并通过影响下丘脑体温调节中枢调控体温。(共48张PPT)
第3节　体液调节与
神经调节的关系
第1课时　体液调节与神经调节的比较和体温调节
1.举例说明体液调节是除激素外,还有其他体液成分参与的稳态调节。2.概括比较体液调节和神经调节的特点。3.通过分析体温调节的过程,归纳概括神经调节和体液调节的关系。
[学习目标]
预习案·自主学习
一、体液调节与神经调节的比较
1.体液调节
体液传送
激素、组胺
2.体液调节和神经调节的比较
比较项目 神经调节 体液调节
作用途径
反应速度 较缓慢
作用范围 准确、比较局限 较广泛
作用时间 短暂
反射弧
体液运输
迅速
比较长
提醒　 　　一些低等动物只有体液调节。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。
二、体温调节
1.人体产热和散热的机制
肝、脑
骨骼肌
皮肤
对流
2.体温调节过程
(1)体温调节中枢: 。
(2)温度感受器:包括 感受器和 感受器。
下丘脑
冷觉
热觉
(3)调节途径。
①寒冷环境。
冷觉
下丘脑
减少
减少
肾上
腺素
增多
②炎热环境。
(4)结果:保持体温 。
热觉
下丘脑
舒张
增多
增加
相对恒定
3.体温调节失衡
(1)人体的体温调节能力是 的,长时间在高温或寒冷环境中,人的体温会升高或降低。
(2)体温过高或过低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 。
有限
内环境稳态
判断正误
(1)与神经调节相比,体液调节具有反应速度缓慢、作用范围广泛、作用时间较长等特点。(　　)
(2)组胺等化学物质对机体的调节都属于激素调节。(　　)
【提示】 组胺等化学物质对机体的调节都属于体液调节。
×
√
(3)体温调节中枢和体温感觉中枢位于下丘脑。(　　)
×
【提示】 体温感觉中枢位于大脑皮层。
【提示】 炎热的环境中两种调节方式都有。
×
(4)在炎热的环境中,只有神经调节,没有体液调节。(　　)
(5)经测量某人体温在24 h内都处于39 ℃,由此可判断此人的产热量大于散热量。(　　)
【提示】 此人体温维持相对稳定,则产热量等于散热量,若产热量大于散热量,则其体温将一直上升。
×
(6)冬泳爱好者入水后,中枢神经系统兴奋,肌肉收缩加强,甲状腺激素分泌增加。(　　)
√
探究案·互动探究
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:
(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
。
【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
(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
(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。
「核心归纳」
CO2调节呼吸运动的过程图解
「典型例题」
1.(2025·贵州期中)我国跳水运动员在国际赛事中屡创佳绩。下列与运动员在比赛过程中神经调节和体液调节相关的叙述,不正确的是(　　)
[A] 与神经调节相比,体液调节通常作用缓慢、持续时间长
[B] 神经调节和体液调节都有分级调节的现象
[C] 与体液调节相比,神经调节作用准确,但比较局限
[D] 跳水运动员在很短时间内做出复杂的动作,通过神经调节即可完成
D
【解析】 与神经调节相比,由于体液调节通过体液运输实现,作用速度较为缓慢、持续时间较长;与体液调节相比较,神经调节通过反射弧实现,反应迅速,作用范围准确,但比较局限,作用时间也较短;神经调节和体液调节都有分级调节的现象,神经调节的分级调节是指高级中枢大脑皮层对低级中枢脊髓等的调控,激素的分级调节是指下丘脑、垂体和靶腺体之间存在的分层调控;跳水运动员在很短的时间内做出复杂的动作,该过程需要神经系统的调控,也需要多种激素参与,是通过神经和体液共同调节来完成的。
2.下列关于神经调节和体液调节的叙述,正确的是(　　)
[A] 一些低等动物只有神经调节,没有体液调节
[B] 神经调节的作用途径是反射弧,而体液调节是通过体液运输
[C] 体液调节比神经调节作用范围广,是因为一种激素可作用于各种组织
细胞
[D] 体液调节是激素调节的主要内容
B
【解析】 一些低等动物只有体液调节,没有神经调节;神经调节需要经过反射弧,体液调节需要经过体液运输;体液调节作用范围比较广泛是因为激素通过体液运输,而绝大多数激素只作用于相应的靶器官、靶细胞;体液调节包括激素调节和其他化学物质的调节,其中激素调节是体液调节的主要内容。
【易错提醒】
(1)体液调节≠激素调节。体液调节的研究对象不仅包括激素,还包括参与机体生命活动调节的其他调节因子,而激素调节的研究对象只有激素。
(2)许多复杂的调节过程既有神经调节又有体液调节,一般来说神经调节占主导地位。
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。
(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。
「核心归纳」
1.体温调节的过程
(1)调节方式:神经—体液调节。
(2)温度感受器:热觉感受器和冷觉感受器,分布于皮肤、黏膜和内脏。
(3)体温调节中枢:位于下丘脑。
(4)体温感觉中枢:位于大脑皮层。
2.关于体温调节的四点理解
(1)人体通过调节产热与散热的动态平衡来维持体温的恒定。外界环境温度低时,机体产热多,散热也多;外界环境温度高时,产热少,散热也少。
(2)参与体温调节的激素有甲状腺激素和肾上腺素,它们之间表现为协同作用。
(3)温度感受器的适宜刺激为“温度的变化”而不是“冷”“热”本身。
(4)在发高烧时,人体的产热不一定大于散热,除非病人的体温在继续升高,如果体温保持不变,则产热仍等于散热。
「典型例题」
3.(2025·内江检测)人是恒温动物,在一定范围内能够随外界温度变化来调整自身的产热和散热,从而维持体温的相对稳定。假如正常个体处于0 ℃ 的环境中,产热量为a1,散热量为b1;处于30 ℃的环境中,产热量为a2,散热量为b2。下列关于体温调节的叙述,错误的是(　　)
[A] 体温调节中枢位于下丘脑,冷的感觉是在大脑皮层形成的
[B] 人体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
[C] 从30 ℃的环境中进入0 ℃的环境中,人体甲状腺激素和肾上腺素的分泌会增加
[D] 同30 ℃环境相比,人处于0 ℃环境中要通过增加产热、减少散热以维持体温稳定,因此a1>a2,b1D
【解析】 从30 ℃的环境中进入0 ℃的环境中,人体甲状腺激素和肾上腺素分泌均会增加,以促进新陈代谢增加产热;同30 ℃的环境相比,人处于0 ℃的环境中要通过增加产热、减少散热以维持体温稳定,因此a1>a2,由于a1=b1、a2=b2,因此b1>b2。
4.(多选)(2025·沧州期中)小熊猫主要分布区年气温一般在0~25 ℃。测定小熊猫在不同环境温度安静状态下体温、皮肤温度(图1)以及代谢率(反映产热速率,图2)。下列说法正确的是(　　 )
[A] 环境温度在0~30 ℃范围时,小熊猫机体的散热量等于产热量
[B] 当环境温度从20 ℃降至10 ℃过程中,皮肤毛细血管可收缩,以减少散热
[C] 环境温度0 ℃以下时,小熊猫体内甲状腺激素分泌增加,使机体产热增加
[D] 在20 ℃以下,实际代谢率低于预期代谢率,说明低温抑制了小熊猫体内的酶活性
ABC
【解析】 由图1可知环境温度在0~30 ℃范围时,小熊猫体温相对稳定,产热量等于散热量;环境温度由20 ℃降至10 ℃的过程中,皮肤温度降低,应该是交感神经兴奋导致皮肤血管收缩的结果,以减少散热;甲状腺激素可以促进代谢,由图2可知,环境温度0 ℃以下时,小熊猫的甲状腺激素分泌加强,导致实际代谢率明显增加,使机体产热增加;在20 ℃ 以下时,小熊猫体温相对稳定,说明此时小熊猫体内与代谢相关的酶活性不变。
思维导图
随堂检测反馈
1.下列关于神经调节和体液调节关系的叙述,正确的是(　　)
[A] 神经调节的作用范围较体液调节广泛
[B] 神经调节和体液调节相互不影响
[C] 与神经调节相比,体液调节的作用时间更短
[D] 神经调节和体液调节过程中都有信息分子的参与
D
【解析】 神经调节准确,但作用范围不如体液调节广泛;神经调节和体液调节共同调节机体的生命活动,二者相辅相成;与神经调节相比,体液调节的作用时间更长,因为体液调节需要通过体液传送,作用时间长、范围广;神经调节和体液调节过程中都有信息分子的参与,前者通过神经递质参与调节,后者通过激素或其他信息分子参与调节。
2.(2024·浙江1月选考)某快递小哥跳入冰冷刺骨的河水勇救落水者时,体内会发生系列变化。下列叙述正确的是(　　)
[A] 冷觉感受器兴奋,大脑皮层产生冷觉
[B] 物质代谢减慢,产热量减少
[C] 皮肤血管舒张,散热量减少
[D] 交感神经兴奋,心跳减慢
A
【解析】 感受器接受刺激,产生冷觉的部位是大脑皮层;寒冷刺激,冷觉感受器感受刺激产生兴奋,物质代谢加快,产热量增加;寒冷刺激,冷觉感受器感受刺激产生兴奋,兴奋传至下丘脑的体温调节中枢,通过交感神经可支配血管,使其收缩,血流量减少,减少机体散热;寒冷条件下,交感神经兴奋,心跳加快。
3.冬泳运动被誉为“勇敢者的运动”。在严寒的冬季,冬泳运动员刚开始训练时,其各项生理变化与下图曲线变化趋势相符的是(　　)
①皮肤血管血流量的变化　②身体耗氧量的变化
③甲状腺激素的分泌量　④汗液的分泌量
[A] ②③ [B] ①④ [C] ②④ [D] ①③
A
【解析】 皮肤血管血流量随着环境温度下降逐渐降低,①错误;身体耗氧量随着环境温度下降逐渐增加,产热增多,②正确;甲状腺激素的分泌量随环境温度下降逐渐增加,代谢加快,③正确;汗液的分泌量随环境温度下降逐渐减少,④错误。
4.(多选)突然的天气变化,为秋季运动会带来寒意。运动员和观众能通过神经调节和体液调节,维持体温的相对稳定。下列相关叙述正确的是
(　　 )
[A] 运动过程中通过交感神经支配,运动员心跳及呼吸加快
[B] 运动过程中骨骼肌代谢加快,机体的产热量增多
[C] 冷风刺激会导致看台上的观众分泌更多的甲状腺激素
[D] 寒冷环境下观众大脑皮层产生冷觉属于非条件反射
ABC
【解析】 运动时,人体处于兴奋状态,此时交感神经兴奋,心跳加快,支气管扩张,呼吸加快;运动过程中,骨骼肌代谢活动加快,可以产生更多的热量;冷风刺激使下丘脑体温调节中枢兴奋,通过下丘脑—垂体—甲状腺轴进行分级调节增加甲状腺激素的含量;反射需要完整的反射弧参与,大脑皮层属于神经中枢,寒冷环境下观众大脑皮层产生冷觉,未经完整的反射弧,不是反射活动。
5.(多选)(2025·连云港检测)如图所示为人体体温调节示意图,根据图示过程判断下列叙述中,正确的是(　 　)
[A] 受到炎热刺激时,机体主要依靠D、E和F散热
[B] 受到寒冷刺激时,机体可通过B→C→G增加产热
[C] D途径需要依靠骨骼肌的细胞呼吸提供能量
[D] 人体体温调节的过程属于神经—体液调节
BCD
【解析】 当机体受到炎热刺激时,机体主要依靠E和F散热;当机体受到寒冷刺激时,机体可通过B→C→G的调节途径使肾上腺素分泌增加,促进代谢,增加产热;D途径引起骨骼肌战栗,消耗的能量(ATP)来自骨骼肌的细胞呼吸;人体体温调节的过程属于神经—体液调节。
联系实际 迁移应用
失温是冬季户外活动最常见的危险之一,是指人体热量流失大于热量补给,从而造成人体核心区温度降低,并产生寒颤、迷茫、心肺功能衰竭等症状,甚至最终造成死亡的病症。
(1)预防失温的措施之一是运动时要选择穿着速干排汗的内衣,切忌穿着吸汗能力强的棉质内衣,原因是
。
棉织品易吸汗,较多的水分保留在衣物中
使传导和蒸发散热增加,容易引起失温
(2)失温状态下,出现寒颤,以增加产热。以箭头、文字表示该反射过程:
。
(3)人体重度失温时,反而会感觉到热,出现反常脱衣的现象,此时其毛细血管处于 (填“收缩”或“舒张”)状态。盐酸肾上腺素是一种肾上腺素类的药物,可以用于抢救失温导致的心脏骤停。肾上腺素分泌的调节机制是在恐惧、紧张等情况下,下丘脑某一区域通过相关神经作用,使肾上腺分泌肾上腺素。请简述肾上腺素被用于抢救失温导致的心脏骤停的机理:
。
寒冷→皮肤冷觉感受器(兴奋)→传入神经→下丘脑体温调节中枢→传出神经→传出神经末梢及其支配的骨骼肌(战栗、产热)
舒张
肾上腺素与心肌细胞上的受体结合,使心肌兴奋,从而开始收缩(共44张PPT)
第2课时　
水和无机盐平衡的调节
1.通过水盐平衡调节,概括神经调节和体液调节的相互关系。2.运用人体稳态与平衡观,结合神经调节和体液调节机制,说出健康生活方式的意义。
[学习目标]
预习案·自主学习
一、水和无机盐平衡的调节
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。
Na+的主要来源是 ,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。
代谢
尿液
食盐
2.水和无机盐平衡的调节过程
(1)水盐平衡的调节过程。
升高
下丘脑
大脑皮层
饮水
抗利尿激素
重吸收水
(2)血钠平衡的调节过程。
(3)水盐平衡的意义:水和无机盐的平衡,对于维持人体的 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。
细胞外液量
血钠
醛固酮
稳态
二、神经调节和体液调节的联系和意义
1.联系
中枢神经系统
神经调节
发育和功能
2.意义:神经调节和体液调节相互协调,共同维持 ,保证各项生命活动正常进行,机体才能适应环境的不断变化。
内环境稳态
判断正误
(1)水平衡和盐平衡的调节通常称为渗透压调节,主要是通过肾完成的。
(　　)
(2)当人体饮水不足或吃的食物过咸时,由垂体分泌抗利尿激素作用于肾小管和集合管,促进对水分的重吸收。(　　)
【提示】 抗利尿激素是由下丘脑合成、分泌,垂体释放的。
×
√
(3)血钠升高时,肾上腺髓质分泌的醛固酮增加。(　　)
×
【提示】 醛固酮是肾上腺皮质分泌的激素,血钠升高时醛固酮分泌量减少。
(4)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作用。(　　)
√
(5)神经调节可以控制体液调节,体液调节能够影响神经调节。(　　)
√
探究案·互动探究
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。
(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。
(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。
(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
「核心归纳」
1.水和无机盐平衡调节的五个重要结论
(1)渗透压感受器和渗透压调节中枢在下丘脑,渴觉中枢在大脑皮层。
(2)抗利尿激素的产生、分泌部位是下丘脑,而释放部位是垂体。
(3)当细胞外液的量减少或血钠含量下降时,醛固酮的分泌量会增加,反之则减少。
(4)醛固酮由肾上腺皮质分泌,存在激素的分级调节;肾上腺素是由肾上腺髓质分泌,不存在激素的分级调节。
(5)水和无机盐的平衡是在神经调节和激素调节共同作用下,主要通过肾来完成的。
2.构建细胞外液渗透压、抗利尿激素含量和尿量的关系模型
细胞外液渗透压升高,抗利尿激素分泌增多,二者呈正相关;抗利尿激素促进肾小管和集合管对水分的重吸收,使尿量减少,二者呈负相关,三者关系如图所示。
「典型例题」
1.下图为人体细胞外液渗透压升高时的部分调节过程示意图,其中甲、乙、丙表示结构。下列相关叙述错误的是(　　)
[A] 吃的食物过咸会导致细胞外液渗透压升高
[B] 结构甲、乙分别是下丘脑和垂体,该过程存在分级调节
[C] 抗利尿激素分别在甲和乙上合成和释放
[D] 结构丙对水的重吸收增加可能与丙上水通道蛋白数量增加有关
B
【解析】 抗利尿激素由下丘脑分泌、垂体释放,因此甲表示下丘脑,乙表示垂体,但该过程并没有体现分级调节。
2.(2025·成都期中)醛固酮进入肾小管和集合管上皮细胞后,与细胞质内受体结合形成醛固酮—受体复合物,再进入细胞核调节基因表达,生成多种醛固酮诱导蛋白,增加K+的排出和对Na+的重吸收,从而维持水盐平衡。下列叙述正确的是(　　)
[A] 肾上腺髓质分泌的醛固酮与人体水盐平衡有关
[B] 阻断醛固酮—受体复合物的形成会造成Na+重吸收障碍
[C] 严重腹泻患者的血钠含量降低,此时血液中醛固酮分泌降低
[D] 抗利尿激素和醛固酮在水盐平衡的调节方面作用机理相同
B
【解析】 醛固酮是肾上腺皮质分泌的;醛固酮与细胞质内受体结合形成醛固酮—受体复合物,该复合物在细胞内能引起一系列变化,增加对Na+的重吸收,所以如果阻断醛固酮—受体复合物的形成会造成Na+重吸收障碍;严重腹泻患者的血钠含量降低,此时血液中醛固酮分泌升高,促进肾小管和集合管对Na+的重吸收;抗利尿激素促进肾小管和集合管细胞对水的重吸收,而醛固酮促进肾小管和集合管对Na+的重吸收,二者在水盐平衡的调节方面作用机理不同。
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
(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
「核心归纳」
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
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。
模型:
举例:膝跳反射、缩手反射等。
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:血糖降低,下丘脑通过有关神经使胰岛A细胞分泌胰高血糖素,使血糖升高。
(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。
「典型例题」
3.图中①②③表示人体细胞间信息传递的三种方式。下列描述正确的是
(　　)
[A] 方式①②的信息传递缓慢,方式③传递迅速
[B] 方式③的信息传递不需要通过体液
[C] 体温调节只涉及①一种信息传递方式
[D] 方式①②的信息传递不存在反馈调节,方式③的信息传递存在反馈调节
A
【解析】 根据题图分析可知,方式①②属于体液调节过程,都需要经过体液运输,信息传递缓慢,方式③为神经调节,主要通过电信号传导,信息传递迅速;方式③的信息传递需要经过突触结构,突触包括突触前膜、突触间隙和突触后膜,突触间隙中的液体是组织液,属于体液;体温调节涉及神经调节和体液调节;方式①②的信息传递一般存在反馈调节,如血糖调节,方式③的信息传递中部分存在反馈调节,如排尿反射。
4.(多选)下图为人体血糖、体温和水盐平衡调节的部分过程示意图,下列分析不正确的是(　 　)
[A] 途径①属于血糖调节,胰岛B细胞上有神经递质的受体,调节方式为
神经—体液调节
[B] 途径②属于体温调节,激素B是促甲状腺激素,调节方式为体液调节
[C] 途径③属于水盐平衡调节,激素D是由垂体合成和释放的,调节方式为神经调节
[D] 激素A、C、D都能定向运输到靶细胞或
靶器官起作用,作用后都会失活
BCD
【解析】 途径①可表示血糖升高时,通过相关神经作用于胰岛B细胞,使其合成分泌胰岛素,参与血糖的调节过程,神经元②的轴突末梢释放的神经递质作用于胰岛B细胞细胞膜上的受体,使胰岛B细胞产生激素A(胰岛素)降低血糖,调节方式为神经—体液调节;在寒冷环境中,下丘脑分泌的激素B
(促甲状腺激素释放激素)作用于垂体,促进激素C(促甲状腺激素)的合成和分泌,从而促进甲状腺激素的合成和分泌;抗利尿激素(激素D)是由下丘脑合成和分泌、垂体释放的,参与水盐平衡调节,途径③的调节方式为神经—体液调节;激素通过体液运输到全身各处,不能定向运输,只能定向作用于靶器官或靶细胞。
思维导图
随堂检测反馈
1.(2025·贵州期中)人体在大量运动或长期户外高温工作时,大量出汗后,需要多喝水,其间关于机体内环境变化及水盐平衡调节过程叙述正确的是(　　)
[A] 大量出汗后引起垂体合成的抗利尿激素增多,促进了肾小管和集合管对水的重吸收作用
[B] 在维持人体水盐平衡的调节过程中,下丘脑既是感受器,又是效应器
[C] 大量出汗后细胞外液渗透压升高,大脑皮层产生渴觉,该过程属于反射
[D] 大量出汗后及时补充水,但是不补盐, 则会引起血浆渗透压升高, 出现组织水肿
B
【解析】 抗利尿激素是由下丘脑合成、分泌,垂体释放的;在维持人体水盐平衡的调节过程中,下丘脑既有渗透压感受器,又是效应器(抗利尿激素分泌发生改变);大量出汗后细胞外液渗透压升高,大脑皮层产生渴觉的过程没有经过完整的反射弧,故不是反射;大量出汗后及时补充水,但是不补盐, 则会引起血浆渗透压降低, 进而引起组织水肿。
2.醛固酮是一种脂溶性激素,其受体位于细胞内,该激素和受体结合后启动相关基因的表达,进而促进肾小管和集合管对Na+的重吸收。下列叙述错误的是(　　)
[A] 醛固酮作为信使传递信息,催化细胞内发生一系列反应
[B] 机体血钠含量降低时,肾上腺皮质会增加醛固酮的分泌
[C] 肾小管和集合管细胞含有醛固酮的受体
[D] 若醛固酮分泌不足,则细胞外液渗透压可能下降
A
【解析】 醛固酮是肾上腺皮质分泌的激素,醛固酮作为信使传递信息,调节(而非催化)细胞内发生的一系列反应;机体血钠含量降低时,肾上腺皮质会增加醛固酮的分泌,以促进肾小管和集合管对钠离子的重吸收;醛固酮促进肾小管和集合管对钠离子的重吸收,因此肾小管和集合管细胞含有醛固酮的受体;若醛固酮分泌不足,过多的钠离子经尿液排出,则细胞外液渗透压可能下降。
3.(2024·黑吉辽卷)梅尼埃病表现为反复发作的眩晕、听力下降,并伴有内耳淋巴水肿。检测正常人及该病患者急性发作期血清中相关激素水平的结果如下表,临床上常用利尿剂(促进尿液产生)进行治疗。下列关于该病患者的叙述错误的是(　　)
B
组别 抗利尿激素浓度/(ng·L-1) 醛固酮浓度/(ng·L-1)
正常对照组 19.83 98.40
急性发病组 24.93 122.82
[A] 内耳的听觉感受细胞生存的内环境稳态失衡会影响听力
[B] 发作期抗利尿激素水平的升高使细胞外液渗透压升高
[C] 醛固酮的分泌可受下丘脑—垂体—肾上腺皮质轴调控
[D] 急性发作期使用利尿剂治疗的同时应该保持低盐饮食
【解析】 内环境稳态是细胞进行正常生命活动的必要条件,内耳的听觉感受细胞生存的内环境稳态失衡会影响听力;发作期抗利尿激素水平的升高会促进肾小管和集合管对水的吸收,使细胞外液渗透压降低;醛固酮由肾上腺皮质分泌,可受下丘脑—垂体—肾上腺皮质轴调控,存在分级调节;利尿剂能促进尿液产生,急性发作期使用利尿剂治疗的同时应该保持低盐饮食,避免细胞外液渗透压升高不利于尿液的排出。
4.(多选)下列关于神经调节与体液调节之间关系的叙述,正确的是( 　 　)
[A] 不少内分泌腺本身可以直接或间接地受神经系统的调节
[B] 内分泌腺所分泌的激素可以影响神经系统的发育和功能
[C] 人体各器官、系统的活动协调一致离不开神经调节和体液调节的协调
[D] 下丘脑接受寒冷刺激后分泌TRH的过程属于神经—体液调节
ABC
【解析】 下丘脑接受寒冷刺激后分泌TRH的过程属于神经调节的一个环节,没有体现体液调节。
5.(多选)(2025·上饶检测)下图甲、乙、丙是机体生理调节的三种方式,下列相关叙述正确的是(　 　)
[A] 甲可表示下丘脑分泌TRH作用于垂体细胞,促进垂体分泌TSH
[B] 寒冷时机体可通过乙方式促进肾上腺素的分泌,增强代谢,从而增加产热
[C] 丙可表示在水盐平衡调节中下丘脑促进垂体释放抗利尿激素的过程
[D] 与体液调节相比,神经调节的反应速度较快、作用范围窄、作用时间短
ABD
【解析】 甲可表示下丘脑分泌TRH(促甲状腺激素释放激素)作用于垂体细胞,促进垂体分泌TSH(促甲状腺激素);寒冷环境下机体需通过多种途径减少散热、增加产热,该过程中肾上腺素的分泌是通过乙方式(神经调节)实现的;抗利尿激素是由下丘脑神经分泌细胞分泌的,通过垂体释放,该过程不需要借助血液循环;与体液调节相比,神经调节的反应速度较快、作用范围窄、作用时间短,体液调节反应速度较慢、作用范围广、作用时间长。
联系实际 迁移应用
正常饮水情况下,成人尿量超过2.5 L·d-1可能患有尿崩症。尿崩症可分为抗利尿激素(ADH)缺乏引起的中枢性尿崩症和肾细胞表面相应受体缺乏引起的肾源性尿崩症,患者会出现多饮、多尿、脱水等症状。请回答下列问题。
(1)当健康人饮水不足时,血浆渗透压升高,下丘脑渗透压感受器兴奋。该兴奋一方面传至 产生渴觉,另一方面刺激垂体释放ADH,ADH通过血液运输到肾小管和集合管,促进 。
大脑皮层
肾小管和集合管对水的重吸收
(2)患者体内ADH的含量与正常人相比 (填“偏高”或“偏低”)。
(3)研究表明,人体在摄入250 mL的某酒精饮料后会排出约1 000 mL的水,排出的水分相当于摄入饮料的4倍,从而导致机体脱水。据此推测血浆中过高浓度的酒精会 (填“促进”或“抑制”)ADH的合成和分泌。
偏高
抑制第2课时　水和无机盐平衡的调节
[学习目标]　1.通过水盐平衡调节,概括神经调节和体液调节的相互关系。2.运用人体稳态与平衡观,结合神经调节和体液调节机制,说出健康生活方式的意义。
一、水和无机盐平衡的调节
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。
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。
2.水和无机盐平衡的调节过程
(1)水盐平衡的调节过程。
(2)血钠平衡的调节过程。
(3)水盐平衡的意义: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。
二、神经调节和体液调节的联系和意义
1.联系
2.意义:神经调节和体液调节相互协调,共同维持内环境稳态,保证各项生命活动正常进行,机体才能适应环境的不断变化。
判断正误
(1)水平衡和盐平衡的调节通常称为渗透压调节,主要是通过肾完成的。(　　)
【答案】 √
(2)当人体饮水不足或吃的食物过咸时,由垂体分泌抗利尿激素作用于肾小管和集合管,促进对水分的重吸收。(　　)
【答案】 ×
【提示】 抗利尿激素是由下丘脑合成、分泌,垂体释放的。
(3)血钠升高时,肾上腺髓质分泌的醛固酮增加。(　　)
【答案】 ×
【提示】 醛固酮是肾上腺皮质分泌的激素,血钠升高时醛固酮分泌量减少。
(4)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作用。(　　)
【答案】 √
(5)神经调节可以控制体液调节,体液调节能够影响神经调节。(　　)
【答案】 √
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。
(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感受器和神经中枢(填“感受器”或“感受器和神经中枢”)。
(2)下丘脑通过释放促××激素释放激素与腺(填“神经”或“腺”)垂体之间进行分级调节。而抗利尿激素则是由下丘脑合成分泌,由神经垂体释放的。
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。
(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。
(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。
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→垂体释放抗利尿激素→肾小管和集合管重吸收水→尿量减少。
核心归纳
1.水和无机盐平衡调节的五个重要结论
(1)渗透压感受器和渗透压调节中枢在下丘脑,渴觉中枢在大脑皮层。
(2)抗利尿激素的产生、分泌部位是下丘脑,而释放部位是垂体。
(3)当细胞外液的量减少或血钠含量下降时,醛固酮的分泌量会增加,反之则减少。
(4)醛固酮由肾上腺皮质分泌,存在激素的分级调节;肾上腺素是由肾上腺髓质分泌,不存在激素的分级调节。
(5)水和无机盐的平衡是在神经调节和激素调节共同作用下,主要通过肾来完成的。
2.构建细胞外液渗透压、抗利尿激素含量和尿量的关系模型
细胞外液渗透压升高,抗利尿激素分泌增多,二者呈正相关;抗利尿激素促进肾小管和集合管对水分的重吸收,使尿量减少,二者呈负相关,三者关系如图所示。
典型例题
1.下图为人体细胞外液渗透压升高时的部分调节过程示意图,其中甲、乙、丙表示结构。下列相关叙述错误的是(　　)
[A] 吃的食物过咸会导致细胞外液渗透压升高
[B] 结构甲、乙分别是下丘脑和垂体,该过程存在分级调节
[C] 抗利尿激素分别在甲和乙上合成和释放
[D] 结构丙对水的重吸收增加可能与丙上水通道蛋白数量增加有关
【答案】 B
【解析】 抗利尿激素由下丘脑分泌、垂体释放,因此甲表示下丘脑,乙表示垂体,但该过程并没有体现分级调节。
2.(2025·成都期中)醛固酮进入肾小管和集合管上皮细胞后,与细胞质内受体结合形成醛固酮—受体复合物,再进入细胞核调节基因表达,生成多种醛固酮诱导蛋白,增加K+的排出和对Na+的重吸收,从而维持水盐平衡。下列叙述正确的是(　　)
[A] 肾上腺髓质分泌的醛固酮与人体水盐平衡有关
[B] 阻断醛固酮—受体复合物的形成会造成Na+重吸收障碍
[C] 严重腹泻患者的血钠含量降低,此时血液中醛固酮分泌降低
[D] 抗利尿激素和醛固酮在水盐平衡的调节方面作用机理相同
【答案】 B
【解析】 醛固酮是肾上腺皮质分泌的;醛固酮与细胞质内受体结合形成醛固酮—受体复合物,该复合物在细胞内能引起一系列变化,增加对Na+的重吸收,所以如果阻断醛固酮—受体复合物的形成会造成Na+重吸收障碍;严重腹泻患者的血钠含量降低,此时血液中醛固酮分泌升高,促进肾小管和集合管对Na+的重吸收;抗利尿激素促进肾小管和集合管细胞对水的重吸收,而醛固酮促进肾小管和集合管对Na+的重吸收,二者在水盐平衡的调节方面作用机理不同。
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→b→e途径使手缩回,该过程属于神经调节。
(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a→c→d→e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 抗利尿激素,该过程属于神经—体液调节。
核心归纳
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:血糖降低,下丘脑通过有关神经使胰岛A细胞分泌胰高血糖素,使血糖升高。
(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。
典型例题
3.图中①②③表示人体细胞间信息传递的三种方式。下列描述正确的是(　　)
[A] 方式①②的信息传递缓慢,方式③传递迅速
[B] 方式③的信息传递不需要通过体液
[C] 体温调节只涉及①一种信息传递方式
[D] 方式①②的信息传递不存在反馈调节,方式③的信息传递存在反馈调节
【答案】 A
【解析】 根据题图分析可知,方式①②属于体液调节过程,都需要经过体液运输,信息传递缓慢,方式③为神经调节,主要通过电信号传导,信息传递迅速;方式③的信息传递需要经过突触结构,突触包括突触前膜、突触间隙和突触后膜,突触间隙中的液体是组织液,属于体液;体温调节涉及神经调节和体液调节;方式①②的信息传递一般存在反馈调节,如血糖调节,方式③的信息传递中部分存在反馈调节,如排尿反射。
4.(多选)下图为人体血糖、体温和水盐平衡调节的部分过程示意图,下列分析不正确的是(　　)
[A] 途径①属于血糖调节,胰岛B细胞上有神经递质的受体,调节方式为神经—体液调节
[B] 途径②属于体温调节,激素B是促甲状腺激素,调节方式为体液调节
[C] 途径③属于水盐平衡调节,激素D是由垂体合成和释放的,调节方式为神经调节
[D] 激素A、C、D都能定向运输到靶细胞或靶器官起作用,作用后都会失活
【答案】 BCD
【解析】 途径①可表示血糖升高时,通过相关神经作用于胰岛B细胞,使其合成分泌胰岛素,参与血糖的调节过程,神经元②的轴突末梢释放的神经递质作用于胰岛B细胞细胞膜上的受体,使胰岛B细胞产生激素A(胰岛素)降低血糖,调节方式为神经—体液调节;在寒冷环境中,下丘脑分泌的激素B(促甲状腺激素释放激素)作用于垂体,促进激素C(促甲状腺激素)的合成和分泌,从而促进甲状腺激素的合成和分泌;抗利尿激素(激素D)是由下丘脑合成和分泌、垂体释放的,参与水盐平衡调节,途径③的调节方式为神经—体液调节;激素通过体液运输到全身各处,不能定向运输,只能定向作用于靶器官或靶细胞。
随堂检测反馈
1.(2025·贵州期中)人体在大量运动或长期户外高温工作时,大量出汗后,需要多喝水,其间关于机体内环境变化及水盐平衡调节过程叙述正确的是(　　)
[A] 大量出汗后引起垂体合成的抗利尿激素增多,促进了肾小管和集合管对水的重吸收作用
[B] 在维持人体水盐平衡的调节过程中,下丘脑既是感受器,又是效应器
[C] 大量出汗后细胞外液渗透压升高,大脑皮层产生渴觉,该过程属于反射
[D] 大量出汗后及时补充水,但是不补盐, 则会引起血浆渗透压升高, 出现组织水肿
【答案】 B
【解析】 抗利尿激素是由下丘脑合成、分泌,垂体释放的;在维持人体水盐平衡的调节过程中,下丘脑既有渗透压感受器,又是效应器(抗利尿激素分泌发生改变);大量出汗后细胞外液渗透压升高,大脑皮层产生渴觉的过程没有经过完整的反射弧,故不是反射;大量出汗后及时补充水,但是不补盐, 则会引起血浆渗透压降低, 进而引起组织水肿。
2.醛固酮是一种脂溶性激素,其受体位于细胞内,该激素和受体结合后启动相关基因的表达,进而促进肾小管和集合管对Na+的重吸收。下列叙述错误的是(　　)
[A] 醛固酮作为信使传递信息,催化细胞内发生一系列反应
[B] 机体血钠含量降低时,肾上腺皮质会增加醛固酮的分泌
[C] 肾小管和集合管细胞含有醛固酮的受体
[D] 若醛固酮分泌不足,则细胞外液渗透压可能下降
【答案】 A
【解析】 醛固酮是肾上腺皮质分泌的激素,醛固酮作为信使传递信息,调节(而非催化)细胞内发生的一系列反应;机体血钠含量降低时,肾上腺皮质会增加醛固酮的分泌,以促进肾小管和集合管对钠离子的重吸收;醛固酮促进肾小管和集合管对钠离子的重吸收,因此肾小管和集合管细胞含有醛固酮的受体;若醛固酮分泌不足,过多的钠离子经尿液排出,则细胞外液渗透压可能下降。
3.(2024·黑吉辽卷)梅尼埃病表现为反复发作的眩晕、听力下降,并伴有内耳淋巴水肿。检测正常人及该病患者急性发作期血清中相关激素水平的结果如下表,临床上常用利尿剂(促进尿液产生)进行治疗。下列关于该病患者的叙述错误的是(　　)
组别 抗利尿激素 浓度/(ng·L-1) 醛固酮浓度 /(ng·L-1)
正常对照组 19.83 98.40
急性发病组 24.93 122.82
[A] 内耳的听觉感受细胞生存的内环境稳态失衡会影响听力
[B] 发作期抗利尿激素水平的升高使细胞外液渗透压升高
[C] 醛固酮的分泌可受下丘脑—垂体—肾上腺皮质轴调控
[D] 急性发作期使用利尿剂治疗的同时应该保持低盐饮食
【答案】 B
【解析】 内环境稳态是细胞进行正常生命活动的必要条件,内耳的听觉感受细胞生存的内环境稳态失衡会影响听力;发作期抗利尿激素水平的升高会促进肾小管和集合管对水的吸收,使细胞外液渗透压降低;醛固酮由肾上腺皮质分泌,可受下丘脑—垂体—肾上腺皮质轴调控,存在分级调节;利尿剂能促进尿液产生,急性发作期使用利尿剂治疗的同时应该保持低盐饮食,避免细胞外液渗透压升高不利于尿液的排出。
4.(多选)下列关于神经调节与体液调节之间关系的叙述,正确的是(　　)
[A] 不少内分泌腺本身可以直接或间接地受神经系统的调节
[B] 内分泌腺所分泌的激素可以影响神经系统的发育和功能
[C] 人体各器官、系统的活动协调一致离不开神经调节和体液调节的协调
[D] 下丘脑接受寒冷刺激后分泌TRH的过程属于神经—体液调节
【答案】 ABC
【解析】 下丘脑接受寒冷刺激后分泌TRH的过程属于神经调节的一个环节,没有体现体液调节。
5.(多选)(2025·上饶检测)下图甲、乙、丙是机体生理调节的三种方式,下列相关叙述正确的是(　　)
[A] 甲可表示下丘脑分泌TRH作用于垂体细胞,促进垂体分泌TSH
[B] 寒冷时机体可通过乙方式促进肾上腺素的分泌,增强代谢,从而增加产热
[C] 丙可表示在水盐平衡调节中下丘脑促进垂体释放抗利尿激素的过程
[D] 与体液调节相比,神经调节的反应速度较快、作用范围窄、作用时间短
【答案】 ABD
【解析】 甲可表示下丘脑分泌TRH(促甲状腺激素释放激素)作用于垂体细胞,促进垂体分泌TSH(促甲状腺激素);寒冷环境下机体需通过多种途径减少散热、增加产热,该过程中肾上腺素的分泌是通过乙方式(神经调节)实现的;抗利尿激素是由下丘脑神经分泌细胞分泌的,通过垂体释放,该过程不需要借助血液循环;与体液调节相比,神经调节的反应速度较快、作用范围窄、作用时间短,体液调节反应速度较慢、作用范围广、作用时间长。
　　正常饮水情况下,成人尿量超过2.5 L·d-1可能患有尿崩症。尿崩症可分为抗利尿激素(ADH)缺乏引起的中枢性尿崩症和肾细胞表面相应受体缺乏引起的肾源性尿崩症,患者会出现多饮、多尿、脱水等症状。请回答下列问题。
(1)当健康人饮水不足时,血浆渗透压升高,下丘脑渗透压感受器兴奋。该兴奋一方面传至大脑皮层产生渴觉,另一方面刺激垂体释放ADH,ADH通过血液运输到肾小管和集合管,促进肾小管和集合管对水的重吸收。
(2)患者体内ADH的含量与正常人相比偏高(填“偏高”或“偏低”)。
(3)研究表明,人体在摄入250 mL的某酒精饮料后会排出约1 000 mL的水,排出的水分相当于摄入饮料的4倍,从而导致机体脱水。据此推测血浆中过高浓度的酒精会抑制(填“促进”或“抑制”)ADH的合成和分泌。
课时作业
(时间:30分钟　分值:50分)
第1~7题每题3分,第8~10题每题6分,共计39分。
基础对点练
知识点1　水盐平衡调节
1.下列对水和Na+的来源及排出的叙述,错误的是(　　)
[A] 水的来源有饮水、食物和代谢
[B] Na+的主要来源是食盐
[C] 肾排尿是排出水和Na+的主要途径
[D] 通过大肠和肾排出的水都来自体液
【答案】 D
【解析】 通过大肠排出的水一部分来自体液,一部分为机体未吸收的水。
2.哺乳动物长时间未饮水导致机体脱水时,不会发生的生理现象是(　　)
[A] 抗利尿激素分泌量增加
[B] 血浆渗透压升高
[C] 下丘脑渗透压感受器受到的刺激增强
[D] 肾小管和集合管对水的重吸收作用减弱
【答案】 D
【解析】 机体脱水时,血浆渗透压升高,下丘脑渗透压感受器受到的刺激增强,致使抗利尿激素分泌和释放量增加,肾小管和集合管对水分的重吸收增强。
3.下列对醛固酮的叙述正确的是(　　)
[A] 血钠含量下降时,醛固酮分泌量减少
[B] 细胞外液增加时,醛固酮分泌量增加
[C] 醛固酮合成后以主动运输的方式运出细胞
[D] 醛固酮发挥作用后导致尿量和尿的成分发生变化
【答案】 D
【解析】 细胞外液量减少以及血钠含量下降时,醛固酮分泌量增多,促进肾小管和集合管对钠离子的重吸收,维持动态平衡;醛固酮是一种脂质(固醇类)激素,以自由扩散的方式运出细胞;醛固酮能减少尿中Na+含量,改变尿液及细胞外液渗透压,其发挥作用后会导致尿量和尿的成分发生变化。
4.(2025·铜仁期中)乒乓球比赛中,运动员大量出汗,体内失水过多,但细胞外液渗透压总是维持在一个相对稳定的水平上,具体调节过程如图所示。下列相关叙述正确的是(　　)
[A] 图中A是由垂体合成并释放的抗利尿激素,B是大脑皮层
[B] 图中细胞外液渗透压的调节属于正反馈调节
[C] 醛固酮的靶器官与抗利尿激素的靶细胞位置不相同
[D] 水和无机盐的平衡,是通过神经调节和体液调节实现的
【答案】 D
【解析】 图中A是抗利尿激素,B是大脑皮层,抗利尿激素是由下丘脑合成并分泌、垂体释放的;图中的调节使细胞外液渗透压维持相对稳定,体现了负反馈调节;醛固酮的靶器官与抗利尿激素的靶细胞均位于肾小管和集合管。
5.低钠血症是一种水盐平衡失调疾病。患者血液中Na+浓度小于135 mmol·L-1,表现出恶心、嗜睡、多尿等症状。下列叙述错误的是(　　)
[A] 低钠血症患者血液中抗利尿激素含量比正常人低
[B] 大量出汗后一次性饮水过多易引发低钠血症
[C] 低钠血症患者体内醛固酮分泌减少
[D] 可通过静脉滴注适宜浓度氯化钠溶液对低钠血症进行治疗
【答案】 C
【解析】 低钠血症患者细胞外液中Na+偏低,即细胞外液渗透压偏低,则患者血液中抗利尿激素含量比正常人低;大量出汗后,由于体内盐分因大量排汗而丢失,此时,大量喝水并不能补充盐分,反而会使血浆的渗透压降低,破坏体内水盐代谢平衡,易引发低钠血症;低钠血症患者体内会促进肾上腺皮质分泌醛固酮,以促进肾小管和集合管对钠离子的重吸收;静脉滴注适宜浓度氯化钠溶液,补充细胞外液中的钠离子,以升高细胞外液渗透压,促使细胞内水分渗透出来,达到治疗的效果。
知识点2　神经调节和体液调节的关系
6.下列有关神经调节与体液调节的叙述,错误的是(　　)
[A] 神经系统可以通过下丘脑分泌的促激素释放激素影响内分泌系统的功能
[B] 甲状腺激素可以促进神经系统的发育,提高神经系统的兴奋性
[C] 血液中较低浓度的CO2可以使呼吸中枢兴奋,使呼吸加深加快
[D] 下丘脑既属于神经系统,也属于内分泌系统
【答案】 C
【解析】 CO2浓度过高,可作用于呼吸中枢,使呼吸加深加快。
7.生命活动过程中存在多种调节,下列对相关调节叙述正确的是(　　)
[A] 所有激素的分泌都是通过下丘脑到垂体再到相应腺体来分级调节的
[B] 高血糖刺激下丘脑某一区域,引起胰岛B细胞分泌胰岛素属于神经—体液调节
[C] 血糖调节的过程中,胰岛素直接抑制胰高血糖素的分泌属于反馈调节
[D] 自主神经系统包括交感神经与副交感神经,其自主行为也可受高级神经中枢的控制
【答案】 D
【解析】 不是所有激素的分泌都是通过下丘脑到垂体再到相应腺体来分级调节的,如促甲状腺激素释放激素的分泌;高血糖刺激下丘脑某一区域,引起胰岛B细胞分泌胰岛素属于神经调节;在一个系统中,系统本身的工作效果,反过来又作为信息调节该系统的工作,这种调节方式叫作反馈调节,血糖调节的过程中,胰岛素直接抑制胰高血糖素的分泌不属于反馈调节;支配内脏、血管和腺体的传出神经称为自主神经系统,自主神经系统由交感神经和副交感神经两部分组成,其自主行为也可受高级神经中枢的控制,如屏住呼吸。
综合提升练
8.动物体的各项生命活动常常受神经调节和体液调节的共同作用(如图所示)。下列有关神经调节和体液调节的叙述,错误的是(　　)
[A] 据图可知,内外刺激a可引起神经系统和内分泌腺作出反应
[B] 在血糖调节中,胰岛可以属于e,也可以属于c
[C] 血糖浓度升高会促进图中c的胰岛A细胞分泌活动增强
[D] 若图中的激素d是甲状腺激素,则该激素可影响神经系统b的发育和功能
【答案】 C
【解析】 血糖浓度升高会促进图中c的胰岛B细胞分泌胰岛素的活动增强。
9.(多选)(2025·徐州期中)尿崩症患者可能会出现多饮、多尿、脱水等症状,尿崩症根据致病机理可分为中枢性尿崩症(抗利尿激素缺乏)和肾源性尿崩症(肾细胞表面相应受体缺乏);抗利尿激素的作用的机理如下图所示,下列相关叙述正确的有(　　)
[A] 抗利尿激素由垂体定向运输至肾小管和集合管处发挥作用
[B] 对于尿崩症患者,通过补充外源抗利尿激素即可达到治疗的目的
[C] P蛋白和靶蛋白相当于受体蛋白,G蛋白相当于细胞内的信号分子
[D] 抗利尿激素可作用于肾小管和集合管,促进它们对水分子的重吸收
【答案】 CD
【解析】 抗利尿激素通过体液运输,可运输到全身各处;由题干可知尿崩症包括中枢性尿崩症和肾源性尿崩症,前者可通过补充外源抗利尿激素达到治疗的目的,而后者的致病原因并不是缺乏抗利尿激素,而是缺乏相应的受体,因此,无法通过补充抗利尿激素达到治疗肾源性尿崩症的目的;由题图可知,抗利尿激素和G蛋白相当于传递信息的分子,即信号分子,而P蛋白和靶蛋白分别是抗利尿激素和G蛋白的受体;抗利尿激素可作用于肾小管和集合管,促进它们对水分子的重吸收,从而使细胞外液渗透压降低。
10.(多选)醛固酮在水盐平衡调节中起重要作用,下图为醛固酮的作用示意图。下列有关说法错误的是(　　)
[A] 醛固酮能够促进肾小管和集合管重吸收Na+,排出K+
[B] 正常人高盐饮食后会促进醛固酮和抗利尿激素的分泌
[C] 醛固酮在肾小管和集合管上皮细胞内刺激醛固酮诱导蛋白基因的表达
[D] 肾上腺髓质分泌的醛固酮需要与细胞内的受体结合后发挥作用
【答案】 BD
【解析】 由题图可知,醛固酮与相应受体结合使醛固酮诱导蛋白基因表达,从而使管腔膜对Na+的通透性增加,肾小管(集合管)腔中的Na+进入肾小管(集合管)上皮细胞,并使Na+进一步通过钠钾泵进入内环境,同时内环境中的K+可以通过肾小管(集合管)上皮细胞进入肾小管(集合管)腔,故醛固酮能够促进肾小管和集合管重吸收Na+、排出K+;正常人高盐饮食后会引起细胞外液渗透压升高,血钠含量增加,抗利尿激素分泌增加,但醛固酮分泌量会降低;根据图示信息,醛固酮与肾小管和集合管上皮细胞内的受体结合后,作用于核基因,刺激醛固酮诱导蛋白基因的表达;醛固酮是由肾上腺皮质分泌的。
11.(11分)(2024·江西卷)人体水盐代谢平衡是内环境稳态的重要方面。研究人员为了探究运动中机体维持水盐平衡的机制,让若干名身体健康的志愿者以10 km/h的速度跑步1 h,采集志愿者运动前、中和后的血液与尿液样本,测定相关指标(下表)。回答下列问题。
　　　状态 指标　　　 运动前 运动中 运动后
血浆渗 透压 (mOsm/L) 289.1 291.0 289.2
血浆Na+ 浓度 (mmol/L) 139.0 141.0 139.1
血浆K+ 浓度 (mmol/L) 4.3 4.4 4.1
尿渗透压 (mOsm/L) 911.2 915.4 1 005.1
尿Na+浓度 (mmol/L) 242.4 206.3 228.1
尿K+浓度 (mmol/L) 40.4 71.1 72.3
(1)上表中的数据显示,与尿液相比,血浆的各项指标相对稳定。原因是血浆属于内环境,机体可通过　　　　、体液调节和　　　　维持内环境的稳态。
(2)参与形成人体血浆渗透压的离子主要是Na+和　　 　　。
(3)运动中,尿液中Na+浓度降低、K+浓度升高,是因为　　　　　　(从“肾小球”“肾小管”
“肾小囊”和“集合管”中选2项)加强了保钠排钾的作用,同时也加强了对　　 　　的重吸收,使得尿液渗透压升高。
(4)为探究上表数据变化的原因,测定了自运动开始2 h内血浆中醛固酮(由　　　　　分泌)和抗利尿激素(由　　　 　释放)的浓度。结果发现,血浆中2种激素的浓度均呈现先上升后下降的趋势,分析激素浓度下降的可能原因包括　
　(答出2点即可)。
(5)进一步实验发现,与运动前相比,运动后血容量(参与循环的血量)减少,并引起一系列生理反应。由此可知,机体水盐平衡调节途径为　　　　(将以下选项排序:①醛固酮和抗利尿激素分泌增多;②肾脏的重吸收等作用增强;③血容量减少;④尿液浓缩和尿量减少),使血浆渗透压维持相对稳定。
【答案】 (除标注外,每空1分)
(1)神经调节　免疫调节
(2)Cl-
(3)肾小管、集合管　水
(4)肾上腺皮质　垂体　肾小管和集合管对水分的重吸收作用加强,血浆渗透压下降,导致抗利尿激素的分泌和释放减少;肾小管和集合管对Na+重吸收作用加强,血钠含量升高,醛固酮的分泌量减少(2分)
(5)③①②④(2分)
【解析】 (1)内环境相对稳定的状态需要依靠机体通过神经调节、体液调节和免疫调节共同维持。
(2)参与形成人体血浆渗透压的离子主要是Na+和Cl-。
(3)运动中,尿液中Na+浓度降低、K+浓度升高,是因为肾小管、集合管加强了保钠排钾的作用,同时也加强了对水的重吸收,使得尿液渗透压升高。
(4)醛固酮是由肾上腺皮质分泌的,抗利尿激素是由垂体释放的。血浆中醛固酮和抗利尿激素浓度下降的原因是肾小管和集合管对水分的重吸收作用加强,血浆渗透压下降,导致抗利尿激素的分泌和释放减少;肾小管和集合管对Na+重吸收作用加强,血钠含量升高,醛固酮的分泌量减少。
(5)与运动前相比,运动后血容量(参与循环的血量)减少,机体为了维持内环境的稳定,会增加醛固酮和抗利尿激素的分泌,促进肾脏的重吸收等作用,进而引起尿液浓缩和尿量减少,使血容量升高,因此排序是③①②④。第3节　体液调节与神经调节的关系
第1课时　体液调节与神经调节的比较和体温调节
[学习目标]　1.举例说明体液调节是除激素外,还有其他体液成分参与的稳态调节。2.概括比较体液调节和神经调节的特点。3.通过分析体温调节的过程,归纳概括神经调节和体液调节的关系。
一、体液调节与神经调节的比较
1.体液调节
2.体液调节和神经调节的比较
比较项目 神经调节 体液调节
作用途径 反射弧 体液运输
反应速度 迅速 较缓慢
作用范围 准确、比较局限 较广泛
作用时间 短暂 比较长
提醒　一些低等动物只有体液调节。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。
二、体温调节
1.人体产热和散热的机制
2.体温调节过程
(1)体温调节中枢:下丘脑。
(2)温度感受器:包括冷觉感受器和热觉感受器。
(3)调节途径。
①寒冷环境。
②炎热环境。
(4)结果:保持体温相对恒定。
3.体温调节失衡
(1)人体的体温调节能力是有限的,长时间在高温或寒冷环境中,人的体温会升高或降低。
(2)体温过高或过低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。
判断正误
(1)与神经调节相比,体液调节具有反应速度缓慢、作用范围广泛、作用时间较长等特点。(　　)
【答案】 √
(2)组胺等化学物质对机体的调节都属于激素调节。(　　)
【答案】 ×
【提示】 组胺等化学物质对机体的调节都属于体液调节。
(3)体温调节中枢和体温感觉中枢位于下丘脑。(　　)
【答案】 ×
【提示】 体温感觉中枢位于大脑皮层。
(4)在炎热的环境中,只有神经调节,没有体液调节。(　　)
【答案】 ×
【提示】 炎热的环境中两种调节方式都有。
(5)经测量某人体温在24 h内都处于39 ℃,由此可判断此人的产热量大于散热量。(　　)
【答案】 ×
【提示】 此人体温维持相对稳定,则产热量等于散热量,若产热量大于散热量,则其体温将一直上升。
(6)冬泳爱好者入水后,中枢神经系统兴奋,肌肉收缩加强,甲状腺激素分泌增加。(　　)
【答案】 √
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:
(1)图甲表示的调节方式是激素调节,图乙表示的调节方式是神经调节。
(2)与图甲所示调节方式相比,图乙所示调节方式的特点是调节更准确、更迅速、作用时间短。
(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。
(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。
核心归纳
CO2调节呼吸运动的过程图解
典型例题
1.(2025·贵州期中)我国跳水运动员在国际赛事中屡创佳绩。下列与运动员在比赛过程中神经调节和体液调节相关的叙述,不正确的是(　　)
[A] 与神经调节相比,体液调节通常作用缓慢、持续时间长
[B] 神经调节和体液调节都有分级调节的现象
[C] 与体液调节相比,神经调节作用准确,但比较局限
[D] 跳水运动员在很短时间内做出复杂的动作,通过神经调节即可完成
【答案】 D
【解析】 与神经调节相比,由于体液调节通过体液运输实现,作用速度较为缓慢、持续时间较长;与体液调节相比较,神经调节通过反射弧实现,反应迅速,作用范围准确,但比较局限,作用时间也较短;神经调节和体液调节都有分级调节的现象,神经调节的分级调节是指高级中枢大脑皮层对低级中枢脊髓等的调控,激素的分级调节是指下丘脑、垂体和靶腺体之间存在的分层调控;跳水运动员在很短的时间内做出复杂的动作,该过程需要神经系统的调控,也需要多种激素参与,是通过神经和体液共同调节来完成的。
2.下列关于神经调节和体液调节的叙述,正确的是(　　)
[A] 一些低等动物只有神经调节,没有体液调节
[B] 神经调节的作用途径是反射弧,而体液调节是通过体液运输
[C] 体液调节比神经调节作用范围广,是因为一种激素可作用于各种组织细胞
[D] 体液调节是激素调节的主要内容
【答案】 B
【解析】 一些低等动物只有体液调节,没有神经调节;神经调节需要经过反射弧,体液调节需要经过体液运输;体液调节作用范围比较广泛是因为激素通过体液运输,而绝大多数激素只作用于相应的靶器官、靶细胞;体液调节包括激素调节和其他化学物质的调节,其中激素调节是体液调节的主要内容。
【易错提醒】
(1)体液调节≠激素调节。体液调节的研究对象不仅包括激素,还包括参与机体生命活动调节的其他调节因子,而激素调节的研究对象只有激素。
(2)许多复杂的调节过程既有神经调节又有体液调节,一般来说神经调节占主导地位。
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。
(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。
核心归纳
1.体温调节的过程
(1)调节方式:神经—体液调节。
(2)温度感受器:热觉感受器和冷觉感受器,分布于皮肤、黏膜和内脏。
(3)体温调节中枢:位于下丘脑。
(4)体温感觉中枢:位于大脑皮层。
2.关于体温调节的四点理解
(1)人体通过调节产热与散热的动态平衡来维持体温的恒定。外界环境温度低时,机体产热多,散热也多;外界环境温度高时,产热少,散热也少。
(2)参与体温调节的激素有甲状腺激素和肾上腺素,它们之间表现为协同作用。
(3)温度感受器的适宜刺激为“温度的变化”而不是“冷”“热”本身。
(4)在发高烧时,人体的产热不一定大于散热,除非病人的体温在继续升高,如果体温保持不变,则产热仍等于散热。
典型例题
3.(2025·内江检测)人是恒温动物,在一定范围内能够随外界温度变化来调整自身的产热和散热,从而维持体温的相对稳定。假如正常个体处于0 ℃ 的环境中,产热量为a1,散热量为b1;处于30 ℃的环境中,产热量为a2,散热量为b2。下列关于体温调节的叙述,错误的是(　　)
[A] 体温调节中枢位于下丘脑,冷的感觉是在大脑皮层形成的
[B] 人体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
[C] 从30 ℃的环境中进入0 ℃的环境中,人体甲状腺激素和肾上腺素的分泌会增加
[D] 同30 ℃环境相比,人处于0 ℃环境中要通过增加产热、减少散热以维持体温稳定,因此a1>a2,b1【答案】 D
【解析】 从30 ℃的环境中进入0 ℃的环境中,人体甲状腺激素和肾上腺素分泌均会增加,以促进新陈代谢增加产热;同30 ℃的环境相比,人处于0 ℃的环境中要通过增加产热、减少散热以维持体温稳定,因此a1>a2,由于a1=b1、a2=b2,因此b1>b2。
4.(多选)(2025·沧州期中)小熊猫主要分布区年气温一般在0~25 ℃。测定小熊猫在不同环境温度安静状态下体温、皮肤温度(图1)以及代谢率(反映产热速率,图2)。下列说法正确的是(　　)
[A] 环境温度在0~30 ℃范围时,小熊猫机体的散热量等于产热量
[B] 当环境温度从20 ℃降至10 ℃过程中,皮肤毛细血管可收缩,以减少散热
[C] 环境温度0 ℃以下时,小熊猫体内甲状腺激素分泌增加,使机体产热增加
[D] 在20 ℃以下,实际代谢率低于预期代谢率,说明低温抑制了小熊猫体内的酶活性
【答案】 ABC
【解析】 由图1可知环境温度在0~30 ℃范围时,小熊猫体温相对稳定,产热量等于散热量;环境温度由20 ℃降至10 ℃的过程中,皮肤温度降低,应该是交感神经兴奋导致皮肤血管收缩的结果,以减少散热;甲状腺激素可以促进代谢,由图2可知,环境温度0 ℃以下时,小熊猫的甲状腺激素分泌加强,导致实际代谢率明显增加,使机体产热增加;在20 ℃ 以下时,小熊猫体温相对稳定,说明此时小熊猫体内与代谢相关的酶活性不变。
随堂检测反馈
1.下列关于神经调节和体液调节关系的叙述,正确的是(　　)
[A] 神经调节的作用范围较体液调节广泛
[B] 神经调节和体液调节相互不影响
[C] 与神经调节相比,体液调节的作用时间更短
[D] 神经调节和体液调节过程中都有信息分子的参与
【答案】 D
【解析】 神经调节准确,但作用范围不如体液调节广泛;神经调节和体液调节共同调节机体的生命活动,二者相辅相成;与神经调节相比,体液调节的作用时间更长,因为体液调节需要通过体液传送,作用时间长、范围广;神经调节和体液调节过程中都有信息分子的参与,前者通过神经递质参与调节,后者通过激素或其他信息分子参与调节。
2.(2024·浙江1月选考)某快递小哥跳入冰冷刺骨的河水勇救落水者时,体内会发生系列变化。下列叙述正确的是(　　)
[A] 冷觉感受器兴奋,大脑皮层产生冷觉
[B] 物质代谢减慢,产热量减少
[C] 皮肤血管舒张,散热量减少
[D] 交感神经兴奋,心跳减慢
【答案】 A
【解析】 感受器接受刺激,产生冷觉的部位是大脑皮层;寒冷刺激,冷觉感受器感受刺激产生兴奋,物质代谢加快,产热量增加;寒冷刺激,冷觉感受器感受刺激产生兴奋,兴奋传至下丘脑的体温调节中枢,通过交感神经可支配血管,使其收缩,血流量减少,减少机体散热;寒冷条件下,交感神经兴奋,心跳加快。
3.冬泳运动被誉为“勇敢者的运动”。在严寒的冬季,冬泳运动员刚开始训练时,其各项生理变化与下图曲线变化趋势相符的是(　　)
①皮肤血管血流量的变化　②身体耗氧量的变化
③甲状腺激素的分泌量　④汗液的分泌量
[A] ②③ [B] ①④ [C] ②④ [D] ①③
【答案】 A
【解析】 皮肤血管血流量随着环境温度下降逐渐降低,①错误;身体耗氧量随着环境温度下降逐渐增加,产热增多,②正确;甲状腺激素的分泌量随环境温度下降逐渐增加,代谢加快,③正确;汗液的分泌量随环境温度下降逐渐减少,④错误。
4.(多选)突然的天气变化,为秋季运动会带来寒意。运动员和观众能通过神经调节和体液调节,维持体温的相对稳定。下列相关叙述正确的是(　　)
[A] 运动过程中通过交感神经支配,运动员心跳及呼吸加快
[B] 运动过程中骨骼肌代谢加快,机体的产热量增多
[C] 冷风刺激会导致看台上的观众分泌更多的甲状腺激素
[D] 寒冷环境下观众大脑皮层产生冷觉属于非条件反射
【答案】 ABC
【解析】 运动时,人体处于兴奋状态,此时交感神经兴奋,心跳加快,支气管扩张,呼吸加快;运动过程中,骨骼肌代谢活动加快,可以产生更多的热量;冷风刺激使下丘脑体温调节中枢兴奋,通过下丘脑—垂体—甲状腺轴进行分级调节增加甲状腺激素的含量;反射需要完整的反射弧参与,大脑皮层属于神经中枢,寒冷环境下观众大脑皮层产生冷觉,未经完整的反射弧,不是反射活动。
5.(多选)(2025·连云港检测)如图所示为人体体温调节示意图,根据图示过程判断下列叙述中,正确的是(　　)
[A] 受到炎热刺激时,机体主要依靠D、E和F散热
[B] 受到寒冷刺激时,机体可通过B→C→G增加产热
[C] D途径需要依靠骨骼肌的细胞呼吸提供能量
[D] 人体体温调节的过程属于神经—体液调节
【答案】 BCD
【解析】 当机体受到炎热刺激时,机体主要依靠E和F散热;当机体受到寒冷刺激时,机体可通过B→C→G的调节途径使肾上腺素分泌增加,促进代谢,增加产热;D途径引起骨骼肌战栗,消耗的能量(ATP)来自骨骼肌的细胞呼吸;人体体温调节的过程属于神经—体液调节。
　　失温是冬季户外活动最常见的危险之一,是指人体热量流失大于热量补给,从而造成人体核心区温度降低,并产生寒颤、迷茫、心肺功能衰竭等症状,甚至最终造成死亡的病症。
(1)预防失温的措施之一是运动时要选择穿着速干排汗的内衣,切忌穿着吸汗能力强的棉质内衣,原因是棉织品易吸汗,较多的水分保留在衣物中使传导和蒸发散热增加,容易引起失温。
(2)失温状态下,出现寒颤,以增加产热。以箭头、文字表示该反射过程:寒冷→皮肤冷觉感受器(兴奋)→传入神经→下丘脑体温调节中枢→传出神经→传出神经末梢及其支配的骨骼肌(战栗、产热)。
(3)人体重度失温时,反而会感觉到热,出现反常脱衣的现象,此时其毛细血管处于舒张(填“收缩”或“舒张”)状态。盐酸肾上腺素是一种肾上腺素类的药物,可以用于抢救失温导致的心脏骤停。肾上腺素分泌的调节机制是在恐惧、紧张等情况下,下丘脑某一区域通过相关神经作用,使肾上腺分泌肾上腺素。请简述肾上腺素被用于抢救失温导致的心脏骤停的机理:肾上腺素与心肌细胞上的受体结合,使心肌兴奋,从而开始收缩。
课时作业
(时间:30分钟　分值:60分)
第1~8题每题3分,第9~10题每题6分,共计36分。
基础对点练
知识点1　体液调节与神经调节的比较
1.(2024·淮北检测)下列关于人体神经调节与体液调节的特点,错误的是(　　)
[A] 神经调节迅速、准确,作用时间短暂,但作用范围比较局限
[B] 体液调节缓慢,作用范围广泛,作用时间持久
[C] 神经调节和体液调节共同协调,相辅相成,地位平等
[D] 体液调节以激素调节为主,神经调节和体液调节共同调节机体稳态
【答案】 C
【解析】 神经调节的基础是反射弧,相对于体液调节而言,神经调节迅速、准确,作用时间短暂,作用范围比较局限;体液调节的作用途径是通过体液运输,相对于神经调节而言,体液调节缓慢,作用范围广泛,作用时间持久;神经调节和体液调节相互协调发挥作用,但一般神经调节占主导。
2.肾上腺髓质(内分泌细胞)能分泌肾上腺素(甲),肾交感神经突触小体也能释放肾上腺素(乙)。下列相关叙述错误的是(　　)
[A] 肾上腺素甲、乙都是调节生命活动的信息分子
[B] 肾上腺素乙的释放实现了电信号向化学信号的转换
[C] 肾上腺素甲、乙异常引起的疾病都可通过抽取血样检测
[D] 与肾上腺素甲相比,肾上腺素乙参与的调节作用速度更快
【答案】 C
【解析】 肾上腺素乙是肾交感神经突触小体释放的神经递质,可存在突触间隙的组织液中,相比于肾上腺素甲,肾上腺素乙在血浆中的含量非常低,因此不能通过抽取血样检测出肾上腺素乙异常。
3.人在安静状态下,血液中一定浓度的CO2对维持呼吸中枢兴奋是必要的。剧烈运动后,血液中CO2浓度升高,经下图所示的调节过程使CO2加速排出。下列说法不正确的是(　　)
注:(+)表示促进。
[A] 人体细胞中CO2产生的场所是线粒体
[B] 此调节过程的呼吸中枢位于脑干
[C] CO2浓度升高时导致呼吸加快,其调节方式是神经—体液调节
[D] CO2刺激外周化学感受器,调节呼吸的反射弧中效应器是呼吸肌
【答案】 D
【解析】 调节呼吸的反射弧是外周化学感受器→传入神经→呼吸中枢→传出神经→效应器,效应器是传出神经末梢和它所支配的呼吸肌。
知识点2　体温的调节
4.下列关于人体产热和散热机制的叙述,错误的是(　　)
[A] 代谢产热是机体热量的主要来源
[B] 运动时,肝脏是主要的产热器官
[C] 皮肤是人体最主要的散热器官
[D] 持续高烧39 ℃,产热量等于散热量
【答案】 B
【解析】 在运动时骨骼肌是主要的产热器官。
5.大雪纷飞的冬天,室外人员的体温仍能保持相对稳定,下列有关其体温调节过程的叙述错误的是(　　)
[A] 寒冷刺激下,骨骼肌不自主地舒张以增加产热
[B] 寒冷刺激下,皮肤血管反射性地收缩以减少散热
[C] 寒冷环境中,甲状腺激素分泌增加以促进物质分解产热
[D] 寒冷环境中,体温受神经与体液的共同调节
【答案】 A
【解析】 寒冷刺激下,骨骼肌不自主地收缩以增加产热;寒冷刺激下,皮肤血管收缩,血流量减少,以减少散热;寒冷环境中,机体通过分级调节使甲状腺激素分泌增加,以促进新陈代谢增加产热;寒冷环境中既有下丘脑参与的神经调节,也有甲状腺激素等参与的体液调节,故体温受神经和体液的共同调节。
6.早春时节气温变化大,人体免疫力下降,流感病毒容易乘虚而入,使人患上感冒,甚至“发烧”。下列叙述正确的是(　　)
[A] 受到寒冷刺激时,下丘脑可以产生冷觉,提醒人多添衣物
[B] 感冒“发烧”持续38.5 ℃不退的原因是产热量高于散热量
[C] “退烧”时,机体主要通过毛细血管舒张、出汗增多来增加散热
[D] 机体通过神经—体液调节使人体从感冒发烧恢复到身体健康
【答案】 C
【解析】 冷觉在大脑皮层形成;温度稳定在38.5 ℃,此时产热量等于散热量;“退烧”时,散热增加,机体主要通过毛细血管舒张、出汗增多来增加散热;机体通过神经—体液—免疫调节使人体从感冒发烧恢复到身体健康。
7.下图是健康人从温暖环境进入寒冷环境时的体温调节模型,下列有关叙述错误的是(　　)
[A] 体温调节中枢位于下丘脑
[B] 图中①→③→④→⑤过程属于神经—体液调节
[C] “X”代表的主要生理变化是细胞代谢增强
[D] 最初的一段时间内,人体产热速率明显大于散热速率
【答案】 D
【解析】 体温调节中枢位于下丘脑;题图中①→③→④→⑤过程需要传入神经和相关激素的参与,属于神经—体液调节;甲状腺激素能提高细胞的代谢水平,增加产热量;人从温暖环境突然进入寒冷环境的初期,人体会迅速散热,而因为体温调节中的体液调节过程需要一段时间,所以进入寒冷环境初期,人体的产热速率小于散热速率。
8.下图表示某人在休息时,单位时间内流经其单位面积皮肤血管内血液的相对流量。在时刻a,室内温度由15 ℃突升到40 ℃。在时刻b,室内温度又突降至15 ℃。下列说法正确的是(　　)
[A] 在时刻a室内温度变化时,皮肤血管收缩,立毛肌舒张
[B] 在ab段时间内,因环境温度高于人体温度,故人体不散热
[C] 在ab段时间内,人体内酶的活性比bc段时间内高
[D] 在bc段时间内,人体肾上腺素分泌量增加
【答案】 D
【解析】 a时刻,室内温度升高,皮肤血管舒张,立毛肌舒张;ab段时间内,环境温度高于人体温度,人体通过汗液蒸发增加散热量;人体体温保持相对稳定,故人体内酶活性基本不变;在bc段时间内,环境温度降低,此时通过调节使人体内肾上腺素、甲状腺激素等分泌量
增加。
综合提升练
9.(多选)(2025·济南检测)皮肤冷觉感受器受到非伤害性冷刺激会引起A类神经纤维兴奋,皮肤热觉感受器受到非伤害性热刺激会引起无髓鞘C类神经纤维兴奋。兴奋传递至脊髓神经元并上行至下丘脑POA区,进而通过传出神经元调控相关效应器的活动。下列相关叙述正确的是(　　)
[A] 兴奋由两类神经纤维传递至下丘脑POA区的形式是电信号
[B] A类神经纤维兴奋后,会导致汗腺分泌活动减弱和皮肤毛细血管收缩
[C] 无髓鞘C类神经纤维膜对Na+的通透性增强而产生兴奋,在大脑皮层产生热觉
[D] 下丘脑调节甲状腺激素分泌的速度慢于POA区调节效应器活动的速度
【答案】 BCD
【解析】 这两类神经纤维都先以电信号的形式传导,由“兴奋传递至脊髓神经元”可知存在神经元间的信息传递,故在突触处会转化为化学信号;寒冷环境下汗腺分泌活动减弱和皮肤毛细血管收缩,以减少散热,因而推测,皮肤冷觉感受器受到非伤害性冷刺激会引起A类神经纤维兴奋,会导致汗腺分泌活动减弱和皮肤毛细血管收缩;皮肤热觉感受器受到非伤害性热刺激会引起无髓鞘C类神经纤维兴奋,而神经元产生兴奋的原因是Na+内流,产生感觉的部位在大脑皮层,因而可推测,无髓鞘C类神经纤维膜对Na+的通透性增强而产生兴奋,传到大脑皮层产生热觉;下丘脑调节甲状腺激素分泌为体液调节,POA区调节效应器活动为神经调节,体液调节的速度慢于神经调节,即下丘脑调节甲状腺激素分泌的速度慢于POA区调节效应器活动的速度。
10.(多选)在夏季高温环境下持续进行高强度工作的人易引发“热射病”,如不及时救治,死亡率极高。该病患者体温可高达40 ℃以上,并伴有皮肤干热、无汗以及不同程度的意识障碍等症状。下列相关叙述正确的是(　　)
[A] “热射病”是由人体体内热量积蓄过多,散热不足引起的
[B] “热射病”患者位于大脑皮层的体温调节中枢出现功能障碍
[C] “热射病”患者在治疗过程中,体温下降阶段散热量大于产热量
[D] “热射病”说明外界环境的变化会影响内环境的稳态
【答案】 ACD
【解析】 体温调节中枢位于下丘脑,不是大脑皮层。
11.(12分)下图为某同学“饥寒交迫”时体内的一些生理变化过程示意图(A~D为器官或细胞,①~④为激素)。结合所学知识,回答下列问题。
(1)人体的体温调节中枢位于　　　　,兴奋在传入神经上以　　　　的形式传导,在神经元之间完成信号传递的物质是　　　 　。
(2)产生冷觉的A是　 　　　。
(3)当激素③以B为靶细胞时,体现了激素的　　 　　调节,③对B的作用效应主要是　 　。
(4)人在寒冷环境中比在炎热环境中更容易集中精力,神经的兴奋性更高的主要原因是
　 。
相同饮水量的情况下,冬天的尿量比夏天多的主要原因是 　　　　　 　　　　　
。
【答案】 (除标注外,每空1分)
(1)下丘脑　电信号　神经递质　(2)大脑皮层
(3)反馈(2分)　抑制垂体合成和分泌促甲状腺激素(2分)　(4)甲状腺激素含量较高,提高了神经的兴奋性(2分)　汗液分泌较少(2分)
【解析】 (3)分析图示可知,A为大脑皮层,B为垂体,C为胰岛A细胞,D为胰高血糖素的靶器官(或靶细胞),主要为肝脏(或肝脏细胞),①为促甲状腺激素释放激素,②为促甲状腺激素,③为甲状腺激素,④为胰高血糖素。当③(甲状腺激素)作用于B(垂体)时,是一种反馈调节机制,甲状腺激素作用于垂体的效应主要为抑制垂体合成和分泌促甲状腺激素。(4)在寒冷环境中,人血液中的甲状腺激素比在炎热环境中多,而甲状腺激素能提高神经的兴奋性,故人在寒冷环境中比在炎热环境中更容易集中精力。正常人体的摄水量和排水量处于动态平衡中,相同饮水量的情况下,冬天几乎不排汗,基本依靠排尿来排水,故冬天的尿量比夏天多。
12.(12分)当内外环境变化使体温波动时,皮肤及机体内部的温度感受器将信息传入体温调节中枢,通过产热和散热反应,维持体温相对稳定。回答下列问题。
(1)炎热环境下,机体通过体温调节增加散热。写出皮肤增加散热的两种方式:
　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　。
(2)机体产热和散热达到平衡时的温度即体温调定点,正常状态下人体调定点为37 ℃。感染病原体后,机体体温升高并稳定在38.5 ℃时,与正常状态相比,调定点　 　　　(填“上移”“下移”或“不变”),机体产热　　 　　。
(3)若下丘脑体温调节中枢损毁,机体体温不能维持稳定。已知药物A作用于下丘脑体温调节中枢调控体温。现获得A的结构类似物M,为探究M是否也具有解热作用并通过影响下丘脑体温调节中枢调控体温,将A、M分别用生理盐水溶解后,用发热家兔模型进行了以下实验,请完善实验方案并写出实验结论。
分组 处理方式 结果
甲 发热家兔模型+生理盐水 发热
乙 发热家兔模型+A溶液 退热
丙 发热家兔模型+M溶液 退热
丁 ①　　　　　　　 发热
②由甲、乙、丙三组实验结果,得出结论 　。
③由甲、乙、丙、丁四组实验结果,得出结论 　 。
【答案】 (每空2分)
(1)汗液的蒸发、皮肤血管舒张
(2)上移　增加
(3)①损毁下丘脑的发热家兔模型+M溶液　②M与药物A一样也具有解热作用　③M与药物A一样具有解热作用并通过影响下丘脑体温调节中枢调控体温
【解析】 (2)机体产热和散热达到平衡时的温度即体温调定点,正常状态下人体调定点为37 ℃。感染病原体后,机体体温升高并稳定在38.5 ℃时,产热量和散热量相等,故与正常状态相比,调定点上移,机体产热增加。(3)由表格中信息可知,甲组为空白对照,发热家兔模型会出现发热的症状;乙组是加了等量用生理盐水溶解的A溶液,已知药物A作用于下丘脑体温调节中枢调控体温,因此发热家兔模型会退热;丙组是加了等量生理盐水溶解的M溶液,也出现退热现象,说明M与药物A一样也具有解热作用;丁组小鼠出现发热症状,由于要探究M是否具有解热作用并通过影响下丘脑体温调节中枢调控体温,实验需要遵循单一变量原则,与丙组相比,丁组的处理是损毁下丘脑的发热家兔模型+M溶液,损毁了下丘脑体温调节中枢后,M不能通过影响下丘脑体温调节中枢调控体温。由甲、乙、丙三组实验结果,得出结论M与药物A一样也具有解热作用。由甲、乙、丙、丁四组实验结果,得出结论M与药物A一样具有解热作用并通过影响下丘脑体温调节中枢调控体温。

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