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(共37張PPT)
3.3 體液調節與神經調節的關系
問題探討
2022年2月8日，18歲的谷愛凌在北京冬奧會自由式滑雪女子大跳臺決賽中以三跳188.25的高分取得她的第一塊冬奧會金牌。同時，這也是本屆冬奧會中國體育代表團雪上項目首金，意義特殊。
1.在觀看精彩的體育賽事時，我們的呼吸和心跳有何變化？如果此時檢測血液，你認為什么激素會發生變化？
此時人體處于興奮狀態，交感神經活動占優勢，會使心跳和呼吸加快。此外，腎上腺素也會升高。
2.機體的上述反應哪些與神經調節有關？哪些與激素調節有關？你能說出兩者之間的關系嗎？
觀看比賽
交感神經興奮
心臟
和肺
腎上腺
心跳呼吸加快
腎上腺素
分泌
神經調節
激素調節
人和高等動物無論是對復雜環境的刺激及時作出各種反應，還是維持機體內各種機能間的協調統一，都既需要神經調節又需要體液調節。
體液中還有哪些非激素物質也參與調節機體活動呢？
動脈血中一定水平的CO2與維持呼吸和呼吸中樞興奮性有關。當吸入氣中CO2含量增加到2％時，呼吸加深；增至4％時，呼吸頻率也增快，肺通氣量可增加1倍以上；超過7％時，肺通氣量不能相應增加，動脈血CO2徒升，使呼吸中樞等活動受抑制而出現呼吸困難、頭痛甚至昏迷。
結論：血液中的CO2可以調節呼吸運動。
CO2不是激素，而是代謝產物。
資料1：
體液調節
CO2作為體液中的信息分子起什么調節作用？
細胞代謝加快產生較多CO2
血液中的CO2含量升高
呼吸中樞
呼吸運動加強
維持體內CO2含量的相對穩定
相關感受器
排出較多CO2
刺激
體液調節
體液中具調節作用的物質
激素（如腎上腺素、甲狀腺激素等）
非激素：代謝產物CO2、NO、CO、組織胺等
（主要）
體液調節定義（課本P57）：激素等化學物質，通過體液傳送的方式對生命活動進行調節。
任務1：
注意:
激素調節是體液調節的主要內容。
單細胞生物和多細胞低等動物只有體液調節。
在人和高等動物體內,體液調節和神經調節都是機體調節生命活動的重要方式。
體液調節
資料2：某人右手不小心碰到仙人掌上，右手立刻縮回，隨后很快恢復到正常狀態。
資料3：吃完飯半個小時，血糖濃度上升，過一段時間后，隨著胰島素的作用，血糖濃度回落到正常水平。
思考：
①兩則資料中所列舉的實例分別為什么調節方式？
②二者有什么區別？
神經調節和體液調節的比較
任務2：體液調節和神經調節的特點比較及原因 (課本P57)
比較項目 神經調節 體液調節
信息分子
作用途徑
反應速度 及其原因
作用范圍 及其原因
作用時間 及其原因
神經遞質
激素、CO2等
反射弧
體液運輸
迅速
信號直達效應器
較緩慢
激素通過體液運輸
準確、局限
由效應器決定
較廣泛
有相應受體細胞都可受調控
神經遞質作用后立即被分解或被轉移走
作用(持續)時間比較長
激素被靶細胞接受起作用后被滅活；但血液中各激素活性可以保持一段時間
作用(持續)時間短暫
思考：體液調節和神經調節，在調節生命活動時是各行其道、互不相干嗎？
神經調節和體液調節的比較
哈爾濱冬天平均溫度零下19度
深圳的最高溫度達38-39度
VS
①體溫 : 指人身體內部的溫度
口腔溫度 腋窩溫度 直腸溫度
37.20C 36.80C 37.50C
問題1：為什么要維持恒定的體溫？
體溫恒定是人和動物新陳代謝正常進行的基本條件；體溫過高和過低，都會影響新陳代謝的正常進行，嚴重時導致死亡。
問題2：如何維持恒定的體溫？
等于
體溫
產熱
散熱
皮膚
肝、腦等器官的活動
骨骼肌活動
皮膚中的血管舒張，促進熱量散失；血管收縮，減少熱量散失
皮下脂肪層隔熱，減少熱量散失
汗腺產生汗液，汗液蒸發散熱
實例1：體溫調節
寒冷
正常體溫
炎熱
血管_____，皮膚血流量_____，皮膚溫度_____，散熱量______
收縮
減少
下降
減少
血管____，皮膚血流量_____，皮膚溫度_____，散熱量____
舒張
增加
上升
增加
皮膚調節散熱的機制
課本P58
人體熱量
產熱
散熱
主要來源
主要器官
代謝產熱
皮膚
安靜
運動
主要通過肝、腦等器官的活動提供熱量
骨骼肌成為主要的產熱器官
方式
輻射
傳導
對流
蒸發
如以紅外線等形式將熱量傳到外界
機體熱量直接傳給同它接觸的物體
通過氣體來交換熱量
如汗液的蒸發
注意：代謝產熱主要通過有機物的氧化分解來完成；
散熱除皮膚外，呼氣、排尿、排便等過程亦可。
問題3：人體通過什么途徑產生熱量？通過什么途徑散失熱量？
課本P58第三段
體溫的調節中樞在哪里？
下丘腦
體溫的感覺中樞在哪里？
大腦皮層的軀體感覺中樞
溫度感受器的分布和種類分別是:
分布：人體的皮膚、粘膜和內臟器官
種類
對溫覺敏感的溫覺感受器
對冷覺敏感的冷覺感受器
溫度感受器：感受溫度變化的傳入神經末梢
與體溫調節有關的結構
甲狀腺激素
促甲狀腺激素
促甲狀腺激素釋放激素
寒冷刺激
垂 體
甲狀腺
反饋
反饋
下丘腦-體溫調節中樞
皮膚冷覺感受器
骨骼肌戰栗
立毛肌收縮
皮膚血管收縮
汗腺分泌減少
腎上腺素分泌增加
傳出神經
傳入神經
增加產熱
減少散熱
A.寒冷條件
大腦皮層
產生冷覺
增添衣物
任務3：體溫調節的過程
思考：寒冷環境中的體溫調節，哪些步驟是神經調節，哪些步驟是體液調節呢？它們之間有什么關系呢？
細胞代謝活動增強
課本P58
甲狀腺激素
促甲狀腺激素
促甲狀腺激素釋放激素
寒冷刺激
垂 體
甲狀腺
反饋
反饋
下丘腦-體溫調節中樞
皮膚冷覺感受器
骨骼肌戰栗
立毛肌收縮
皮膚血管收縮
汗腺分泌減少
腎上腺素分泌增加
傳出神經
傳入神經
增加產熱
減少散熱
大腦皮層
產生冷覺
增添衣物
神經-體液調節：
通過神經影響激素的分泌，再由激素對機體功能實施調節的方式。
神經調節
體液調節
影響
課本P58
炎熱刺激
下丘腦-體溫調節中樞
皮膚熱覺感受器
皮膚血管舒張
血流量增多
汗腺分泌增多
傳入神經
增加散熱
自主神經系統的調節
腎上腺等腺體的分泌減少
B.炎熱條件
大腦皮層
產生熱覺
減少衣物使用空調等
炎熱環境中，相應激素分泌減少，并非無激素調節。
學生活動：根據課本P59，嘗試構建炎熱刺激下體溫調節的模型
任務4：神經調節與體液調節的關系
思考：帶嬰幼兒看病時，大夫要等他們停止哭鬧幾分鐘之后，再給他們量體溫，這是為什么？（課本P58旁欄）
在嬰幼兒哭鬧時，情緒激動、掙扎，這些活動，會使血液循環加速、新陳代謝增強，從而導致機體產熱增加。此時測量的體溫會偏高，因此需等他們停止哭鬧幾分鐘后，再量體溫。
體溫調節維持體溫的相對穩定
體溫調節是由神經調節和體液調節共同實現的。
體溫的相對穩定，保證代謝活動的正常進行，保證細胞、組織等功能正常，維持內環境穩態。
人體調節體溫的能力是有限的
調節能力有限
寒冷環境
高溫環境
停留過久
停留過久
機體產生的熱量不足以補償散失的熱量
體溫降低
機體產生的熱量不能及時散出
體溫升高
①影響物質代謝的正常進行；
②使細胞、組織和器官發生功能紊亂；③破壞內環境穩態；④嚴重時危及生命；
思考：無論在什么環境下都可以通過體溫調節維持內環境穩定嗎？（課本P59）
人體在冷熱環境中的功能障礙
(凍瘡:皮膚血管持久性收縮導致細胞損傷，久之血管麻痹擴張引起靜脈淤血、毛細血管擴張、滲透性增加，血漿滲入組織間隙)
長時間處于寒冷環境,產生的熱量不足以補償散失的熱量,引起體溫降低。
長時間處于高溫環境，產熱多而散熱困難，引起體溫升高，導致中暑。
（產熱增加或散熱障礙）
人體調節體溫的能力是有限的
聯系社會和生活1：失溫
2021年5月22日，甘肅一山地馬拉松賽遭遇極端天氣，21人死亡,多人受傷。一群熱愛運動、熱愛生命的人卻被意外無情地剝奪了生命，造成事故的主要原因就是失溫。
失溫癥又稱低體溫癥，描述當人體核心溫度低于35.0℃時的現象。失溫癥主要有兩個原因造成，第一個最常見的原因是暴露在極低溫的環境中；另外一個原因是處于任何一種抑制體內產熱機制或增加失溫速度的情況下。
神經調節和體液調節的協調
體溫升高可分為兩種情況：
第一種情況是病理條件下的體溫升高，叫發熱；
第二種情況是由于機體進行劇烈活動，在一定時間內體熱產生量超過其散發量，致使體溫暫時升高或超過正常最高水平。
發熱對機體的影響是多方面的：
一定限度的發熱是人體抵抗疾病的生理性防御反應。這時，白細胞增多、肝細胞功能加強、物質代謝速度加快，病人的抵抗力有所提高。在很多急性病中，發熱可以代表人體有良好的反應能力，這屬于體溫升高有利的一面。但同時，體溫過高或長時間發熱，會使病人的生理功能紊亂，如引起神經系統的功能障礙，使病人出現煩躁、幻覺甚至抽搐等，這就是體溫升高有害的一面了。
劇烈運動引起的體溫升高，經過短時間休息后便可恢復至正常體溫水平，不存在有害或有益的問題。低體溫對機體極為不利，可誘發或加重疾病；但另一方面，利用低溫對機體影響的某些特性，降低體溫又成為一種醫療手段， 尤其對重要器官的保護有重要意義。
課后思考：體溫升高或降低，對人體只有害而無益嗎？（課本P59側欄）
水
攝入
排出
飲水1200mL
食物1000mL
代謝300mL
尿液 1500mL
汗液 500mL
呼吸 400mL
糞便 100mL
機體水的平衡，對維持人體穩態有重要作用
一般情況下，冬天人的尿較多，夏天較少。你能解釋這種情況嗎？
某同學上學時，為減少上廁所的次數而很少喝水，你認為這種做法好嗎？為什么？
材料1：人體每天都要通過飲食攝取一定量的水和無機鹽，同時也要排出一定量的水和無機鹽。一般情況，人體攝入和排出的水和無機鹽是保持平衡的。
實例2：水和無機鹽平衡的調節
任務1：尿液的形成
腎
輸尿管
膀胱
腎小管
腎小囊
腎小球
集合管
重吸收作用
尿液
（排出體外）
尿液
（排出體外）
腎單位
濾過作用
原尿
150 L
1.5 L
腎小管的重吸收作用
99%的水、全部葡萄糖、無機鹽等大部分被重吸收
血液
水、無機鹽、部分葡萄糖、全部尿素濾出
飲水不足、體內失水過多、食物過咸
細胞外液滲透壓升高
下丘腦
刺激
水平衡調節中樞
神經分泌細胞
垂體后葉
抗利尿激素（ADH）
毛細血管
任務2：水平衡的調節
水平衡調節中樞： 。
渴覺中樞： 。
滲透壓感受器分布： 。
相關激素： 。
ADH特殊之處：_______合成分泌，由_____釋放；
ADH的作用：
ADH的作用結果：
下丘腦
大腦皮層
下丘腦
抗利尿激素
下丘腦
垂體
促進腎小管和集合管對水分的重吸收
減少了尿量的排出，保留了體內的水分
飲水不足、失水過多或吃的食物過咸
細胞外液滲透壓
升高
滲透壓感受器
下丘腦
大腦皮層
垂體
產生渴覺
主動飲水
補充水分
抗利尿激素
腎小管、集合管
重吸收水分
尿量
細胞外液滲透壓
下降
細胞外液滲透壓
下降
減少
(-)
(+)
刺激
(-)
釋放
神經調節
注意：
①調節方式：神經-體液調節②產生渴覺不算反射，到主動飲水才算反射
③存在負反饋調節
體液調節
任務2：水平衡的調節（課本P61）
通過神經-體液調節，維持機體水平衡
任務2：水平衡的調節
飲水過多，鹽分丟失過多時
減少
上升
細胞外液滲透壓______
尿量_____
下丘腦
刺激
垂體
抗利尿激素
腎小管、集合管重吸收水______
（+）
細胞外液滲透壓
（-）
釋放____
下降
減少
增加
產生部位：_______________
靶器官：_________________
作用：___________________________
①Na+的來源和去向
血鈉
主要是食鹽
腎臟
皮膚
尿液（主要途徑）
汗液
大腸
糞便
②相關激素——醛固酮
腎上腺皮質
腎小管和集合管
促進腎小管和集合管對Na+的重吸收；保鈉排鉀
*人體攝入的食鹽幾乎全部由小腸吸收
實例3：鹽平衡的調節——以Na+為例 (課本P60-61)
人體內無機鹽對維持正常生活動有重要作用例如：Na+可以維持血漿滲透壓，維持神經系統興奮性。
大量丟失水分使細胞外液量減少以及血鈉含量降低
腎上腺皮質
(+)
醛固酮
(+)
腎小管和集合管對Na+的重吸收
維持血鈉含量平衡
血鈉含量升高
(-)
(-)
Na+濃度對于細胞外液的滲透壓的維持具有重要作用；
機體對水和無機鹽的調節，是基于保持細胞外液Na+濃度，即保持細胞外液滲透壓不變。
任務3：鹽平衡的調節過程
(課本P61)
飲水或失水異常、鹽分攝入異常等
細胞外液滲透壓異常
刺激
血鈉異常
刺激
負反饋
任務3：鹽平衡的調節過程
(課本P61)
請結合課本，構建鹽平衡調節的模型
下丘腦
飲水或失水異常、鹽分攝入異常等
尿量變化
腎小管、集合管重吸收水、Na+，分泌K+
細胞外液滲透壓異常
下丘腦
刺激
抗利尿激素
垂體釋放
影響
神經調節
體液調節
腎上腺皮質
醛固酮
血鈉異常
刺激
釋放
影響
負反饋
細胞外液滲透壓改變
血鈉改變
任務3：鹽平衡的調節過程
(課本P61)
神經調節和體液調節的協調——水和無機鹽的平衡
水和無機鹽平衡調節的意義（課本P61）
劇烈運動、在高溫條件下工作或患某些疾病（如劇烈嘔吐、嚴重腹瀉）時，都會丟失大量的水和無機鹽（主要是鈉鹽）。細胞外液滲透壓就會下降，還會出現血壓下降、心率加快、四肢發冷等癥狀，嚴重的甚至昏迷。這時候需要及時補充生理鹽水；
人體每晝夜有35～50g的代謝廢物必須隨500mL以上尿液排出體外。如果排出的尿量過少，代謝廢物不能及時隨尿液排出體外，就會引起中毒而損害健康。因此人每天都要保證一定量的飲水。
K+在維持細胞內液的滲透壓上起決定性作用，還能維持心肌舒張，保持心肌正常興奮，蔬菜和水果中富含K+，只要保持合理膳食，就能滿足機體的需要。
水和無機鹽的平衡，對于維持人體的穩態起著非常重要的作用，是人體各種生命活動正常進行的必要條件；
任務4：體液調節和神經調節的關系 （課本P62）
舉例說明體液調節和神經調節之間是否有相互影響。
（1）不少內分泌腺________(例如下丘腦和垂體等)或________(例如甲狀腺、腎上腺等)地受______________的調節，在這種情況下，體液調節可以看做是神經調節的一個環節；例如，腎上腺髓質受______神經支配，當其興奮時，腎上腺髓質分泌腎上腺素等激素；它作用于靶細胞，使靶細胞產生相應的反應。
直接
間接
中樞神經系統
交感
（2）內分泌腺分泌的激素也可以影響神經系統的______和______。例如，如人在幼年時缺乏甲狀腺激素，會影響腦的發育；成年時，甲狀腺分泌不足，會使神經系統的_____________，表現為頭暈、反應遲鈍、記憶力減退等癥狀：
發育
功能
興奮性降低
人體內環境
感知變化
調節校正
恢復穩定
神經調節
體液調節
各器官和系統的活動一致
各項生命活動正常
人體內環境穩態的維持需要各個器官和系統的參與，他們是如何協調一致的呢？
（課本P62）
任務4：體液調節和神經調節的關系
維持內環境穩態
適應環境的不斷變化
及時補水和無機鹽
每日適量飲水，規律排尿
低鹽飲食
適度飲水
樹立健康生活理念
實例分析
1.夏天喝冰水后，先感受到短暫的涼爽，但之后反而會有更明顯的燥熱感，原因是什么？
內臟冷覺感受器興奮，甲狀腺和腎上腺素的分泌量增加，促進產熱。
2.寒冷環境比炎熱環境神經系統興奮性更高的原因是什么？
寒冷環境中甲狀腺激素含量較高，提高了神經系統的興奮性。
3.尿崩癥患者由于腎臟對水分的重吸收產生障礙，常出現多飲、多尿、煩渴、脫水等癥狀。可能是由于 激素分泌 ，或腎小管對該激素反應障礙導致，使腎小管、集合管對水的通透性 ，尿液滲透壓 。尿崩癥不可口服相關激素進行治療，原因是 。
抗利尿
增大
較少
較低
抗利尿激素為肽類，若口服會被蛋白酶分解，失去效用
小結
練習與應用
3. 洞游魚類在從海水環境中移動到淡水中時 （如俗稱大麻哈魚的維類產卵洞游）面臨什么樣的水鹽平衡問題？請査找資料，看看它們是如何解決這一問題的。
洄游魚類從海水環境中移動到淡水中時面臨的最重要的問題就是環境中的鹽濃度發生劇烈變化，這會導致魚的內、外環境的滲透壓發生變化。洄游魚類通過各種系統的配合，調節水和鹽的攝入或排出，實現水鹽平衡。
例如，大麻哈魚等溯河魚類從海水進入淡水后，它們會減少或停止飲水，減少離子的吸收和排出; 通過分泌激素使腎小球濾過率增大，并減少腎小管對水的吸收，加強吸鹽能力; 腎上腺素等激素的分泌也明顯增加，經鰓排出的Na+和CI-減少，并利用離子主動轉運系統，從低滲環境中吸收Na+和Cl-，從而維持體內較高的滲透壓。

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