生物选择性必修1第3节 体液调节与神经调节的关系优质课件ppt

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第三章 体液调节
第三节
体液调节与神经调节的关系
学习目标
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。
讨论：1.既然知道过山车是安全的，为什么心跳还会加速呢？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？
问题探讨
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。
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急反应，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。
坐过山车时人体的反应，有些与神经系统的调节有关，有些与激素的调节有关。人和高等动物无论是对复杂环境的刺激及时作出各种反应，还是维持机体内各种机能间的协调统一，都既需要神经调节又需要体液调节
问题探讨
第一部分
体液调节与神经调节的比较
体液调节
激素等化学物质（除激素外，还有其他调节因子，如NO、CO2等），通过体液运输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形式。
新课讲授
CO2是调节呼吸运动的重要体液因子。体液中CO2浓度变化会刺激相关感受器，从而通过神经系统对呼吸运动进行调节
CO2的调节作用
血液中CO2
化学感受器
延髓呼吸中枢
呼吸肌，调节呼吸运动的频率和深度
知识延伸
一些低等动物只有体液调节，没有神经调节，但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。
神经调节与体液调节的特点比较
新课讲授
新课讲授
神经调节和体液调节的判断
新课讲授
（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。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等激素，它们作用于靶细胞，使靶细胞产生相应的反应。
神经调节和体液调节的联系
（2）内分泌腺所分泌的激素也可以影响神经系统的发育和功能：①甲状腺激素影响幼年动物大脑的发育，影响神经系统的兴奋性；②性激素水平的高低可以影响神经系统对动物性行为的控制。
（3）机体的生命活动常常既受神经调节，又受体液调节，一般神经调节占主导地位。
新课讲授
第二部分
体液调节和神经调节的协调
体液调节和神经调节的结构基础和作用方式都不一样，但二者并不是各行其道、互不相干的。它们是如何相互联系并彼此协调的呢？以下面两个实例可以帮助你理解这一问题。
无论是酷热还是严寒，无论是静止还是运动，人的体温总能保持相对恒定，而这种恒定是人体产热和散热过程保持动态平衡的结果
实例1 体温的调节
新课讲授
人体热量的来源和散出
体温的恒定与否取于产热量与散热量的多少，若产热量与散热量保持平衡，则体温恒定。在人体新陈代谢过程中，体内的营养物质不断地进行氧化，释放能量，这是产热过程。同时，代谢产生的热量又通过各种途径不断地从人体散发到外界环境中去，这是散热过程，只有这两个过程保持动态平衡，才能维持人体体温的相对恒定。(1)产热过程:人体主要的产热器官是骨骼肌和肝脏，其次是心脏和脑，其他器官在总产热量中所占的比例较小。人体在安静状态时，肝脏产热量占总产热量的20％～30％，骨骼肌占25％，脑占15％;人体在剧烈运动状态下，总代谢率显著增加，总产热量比在安静状态时要高出好多倍，骨骼肌产热量剧增，可占总产热量的75％～80％。
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（2）散热过程:大体散热主要是通过皮肤实现的，此外有少部分热量通过呼吸道加热空气和蒸发水分散失，极少部分热量随着尿液和粪便的排出而散失。皮肤散热的方式包括以下几种：1.辐射(以红外线等方式将热量传到外界)2.传导(机体热量直接传给同它接触的物体)3.对流(通过气体来交换热量)4.蒸发(如汗液的蒸发)。
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体温调节
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。在寒冷环境中，散热加快，当局部体温低于正常体温时，冷觉感受受到刺激并产生兴奋，兴奋传递到下丘脑的体温调节中枢，通过中枢的分析、综合，再使有关神经兴奋，进而引起皮肤血管收缩，皮肤的血流量减少，散热量也相应减少。同时，汗腺的分泌量减少，蒸发散热也随之减少。
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体温调节
在减少热量散失的同时，机体还会主动增加产热。寒冷的刺激使下丘脑的体温调节中枢兴奋后，该中枢通过传出神经控制骨骼肌不自主地战栗，使产热增加。与此同时，相关神经兴奋后可以促进甲状腺激素、肾上腺素等激素的释放，使组织细胞的代谢活动增强，增加产热。就这样最终实现产热和散热的平衡，体温恢复正常。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，称为神经一体液调节。
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在炎热的环境中时，皮肤中的热觉感受器受到刺激后，将兴奋传递至下丘脑的体温调节中枢，通过中枢的调节使皮肤的血管舒张，皮肤血流量增多，也使汗液的分泌增多等，从而增加散热。由此可见，体温调节是由神经调节和体液调节共同实现的
新课讲授
人体调节体温的能力是有限的。人如果在寒冷的环境中停留过久，机体产生的热量不足以补偿散失的热量，体温就会降低;人如果在高温环境中停留过久，体内产生的热量不能及时散出，会导致体温升高。体温过低或过高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，严重时会危及生命
体温恒定的意义
人体内的代谢反应是酶促反应，人体体温的相对恒定能够使酶保持活动，维持机体新陈代谢的正常进行。
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新课讲授
1.体液调节就是激素调节的另一种说法（ ）
2.CO2也可参与体液调节（ ）
×
√
3.单细胞动物和一些低等多细胞动物只有体液调节，没有神经调节（ ）
√
基础检测
实例2 水和无机盐平衡的调节
人体每天都要从饮食中获得水和各种无机盐，同时又要通过多种途径排出一定的水和无机盐。人体内水的来源是饮水、食物中所含有的水和代谢中产生的水;水的排出有四条途径，其中肾排尿是人体排出水的最主要途径。机体能够通过调节排尿量，使水的排出量与摄入量相适应，以保持机体的水平衡。人体内的无机盐有多种，而且大多以离子形式存在，如Na+、K+、Ca2+、Cl-、HCO3-等，下面仅以Na+为例进行说明。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。
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正常成人一天（24h）水的摄入量和排出量
*注：这是指一个体重为70kg的成年人在25℃、活动量不大、以及中等饮食的情况下
新课讲授
Na+的浓度对于细胞外液渗透压的维持具有重要作用，机体对水和无机盐的调节，是基于保持细胞外液Na+浓度，即保持细胞外液渗透压不变。因此，水平衡和盐平衡的调节过程密切相关，通常称为渗透压调节，主要是通过肾完成的(图3-10)
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当人饮水不足或吃的食物过咸时，细胞外液渗透压会升高，下丘脑中的渗透压感受器会受到刺激。这个刺激一方面传至大脑皮层，通过产生渴觉来直接调节水的摄入量;另一方面促使下丘脑分泌、垂体释放的抗利尿激素增加，从而促进肾小管和集合管对水分的重吸收，减少了尿量的排出，保留了体内的水分，使细胞外液的渗透压趋向于恢复正常。
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另外，当大量丢失水分使细胞外液量减少以及血钠含量降低时，肾上腺皮质增加分泌醛固酮，促进肾小管和集合管对Na+的重吸收，维持血钠含量的平衡。相反，当血钠含量升高时，则醛固酮的分泌量减少，其结果也是维持血钠含量的平衡。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。
尿的形成过程
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（1）细胞外液渗透压高时，表示机体相对缺水；渗透压降低时，水则相对过剩。（2）水盐平衡的调节中枢位于下丘脑，渴觉中枢位于大脑皮层，参与水盐平衡调节的主要器官是肾脏。（3）神经调节途径:下丘脑渗透压感受器→大脑皮层→产生渴觉。（4）体液调节途径:下丘脑渗透压感受器→垂体释放抗利尿激素一作用于肾小管、集合管，使其重吸收水分→尿量减少。（5）调节激素:抗利尿激素。它是由下丘脑神经细胞分泌，储藏于垂体中，在适宜刺激的作用下，由垂体后叶释放进入血液，能促进肾小管集合管对水分的重吸收。抗利尿激素增多，肾小管、集合管对水分的重吸收能力增强，排尿减少;反之，重吸收能力减弱，排尿增多。
课堂小结
1.细胞外液渗透压的升高会导致大脑皮层产生渴觉（ ）
2.水盐平衡是神经系统和多种激素共同调节的结果（ ）
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√
3.垂体合成抗利尿激素，并对水盐平衡起调节作用（ ）
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基础检测
水平衡和盐平衡之间的关系
(1)钠盐主要影响细胞外液渗透压，从而影响水平衡的调节。(2)盐的排出依赖水的排出(3)盐的重吸收和水分的重吸收相互影响。
水盐平衡的意义
(1)水盐平衡对于维持细胞外液的渗透压具有重要意义，例如当人在高温条件下工作、剧烈运动或患某些疾病(如剧烈呕吐、严重腹泻)时，会丢失大量的水分和无机盐，影响血压、心率的稳定，这时应注意补充足够的水分和无机盐。(2)钠盐在维持细胞外液渗透压上具有重要作用(3)水在溶解和排出代谢废物等方面具有重要作用(4)K+不仅在维持细胞内液渗透压上起決定性作用，而且还具有维持心肌舒张，保持心肌正常兴奋等重要作用。
新课讲授
思维导图
下列关于人体内水和无机盐平衡与调节的叙述中，正确的是（ ）A.水和无机盐平衡是体液调节的结果B.抗利尿素的靶细胞是肾小管和集合管细胞C.人体内缺水时，血浆渗透压降低，排尿减少D.人体大量失水后，抗利尿激素分泌减少，尿量减少
B
基础检测
课程结束