人教版 (2019)选择性必修1第3节 体液调节与神经调节的关系背景图ppt课件
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1.举例说出神经调节与体液调节共同维持机体的稳态,如体温调节和水盐平衡的调节。2.举例说明其他体液成分参与稳态的调节,如二氧化碳对呼吸运动的调节等。
知识点一 体液调节与神经调节的比较1.体液调节 以激素调节为主(1)概念: 等化学物质,通过 传送的方式对生命活动进行调节。 (2)体液因子:参与体液调节的化学物质有激素、 、某些气体分子(NO、CO等)以及一些代谢产物(如 )等,主要是激素。 (3)传递方式:主要由 (血浆、组织液、淋巴液等)进行运输,然后作用于靶器官、靶细胞。 (4)实例:CO2调节呼吸运动,如图所示。细胞代谢加快,产生较多的CO2→血液中的CO2含量升高 感受器→呼吸中枢→呼吸运动加强→排出较多CO2→维持体内CO2含量的稳定
2.体液调节和神经调节的区别与联系(1)体液调节与神经调节的比较
(2)体液调节和神经调节的联系①许多内分泌腺体本身直接或间接地受 系统的调节,体液调节可以看作是 的一个环节。 ②激素也可以影响 的发育和功能,如甲状腺激素能促进神经系统的发育。
旁栏边角想一想(1)进行体液调节的化学物质,是否都是有机物?除了激素还有哪些物质能起调节生命活动的作用?(2)临床上给患者输入O2时,往往采用含有5%左右的CO2的混合气体,其目的是什么?
提示 不是。氧、氢离子、二氧化碳等无机物。
提示 CO2是体液因子,可以刺激呼吸中枢,维持呼吸运动。
结论语句辨一辨(1)体液调节就是激素调节。( )(2)呼吸运动只与体液调节有关,与神经调节无关。( )(3)与神经调节相比,体液调节迅速而准确。( )
提示 除激素外,其他化学物质如CO2等,通过体液传送的方式对生命活动进行调节,也属于体液调节。
提示 呼吸运动与体液调节有关,也与神经调节有关。
提示 与体液调节相比,神经调节迅速而准确。
(4)某些低等动物只有体液调节,没有神经调节。( )(5)组胺等化学物质对机体的调节都属于激素调节。( )(6)与神经调节相比,体液调节具有作用范围广泛、作用时间较长等特点。( )
提示 组胺等化学物质不是激素,它们对机体的调节属于体液调节。
知识点二 神经调节与体液调节的协调——体温调节1.体温调节的热量来源、热量平衡、意义和相关结构
2.体温相对恒定的原因:机体产热过程和散热过程保持 。 与人体温差大,散热快(1)外界温度低时,机体 , ;外界温度高时,机体产热少,散热也少。 (2)产热多于散热,则 ; ,则体温降低。
自主神经系统的调节和肾上腺等腺体的分泌
肝及其他组织细胞代谢活动增强
(1)体温调节方式为 调节。 (2)寒冷条件下参与产热的激素有 和 ,前者的分泌是由下丘脑的传出神经调节的,后者的分泌是由 分级调节的,两种激素之间表现为协同作用。
4.人体调节体温的能力是有限的
5.人体体温恒定的意义:保证酶的活性,维持机体内环境稳态,保证新陈代谢等,是生命活动正常进行的必要条件。
旁栏边角想一想(1)人在剧烈运动后为什么会出现“面红耳赤”现象?(2)体温调节中枢在什么位置?热觉感受器和冷觉感受器分布在哪里?
提示 剧烈运动使机体产热增多,同时散热也会增多,此时毛细血管舒张,血流速度加快,所以人会出现“面红耳赤”现象。
提示 人的体温调节中枢在下丘脑。温度感受器分布于皮肤、黏膜和内脏器官中。
结论语句辨一辨(1)炎热环境中散热过程大于产热过程,寒冷环境中产热过程大于散热过程。( )(2)冬泳时通过反射活动引起皮肤毛细血管收缩。( )(3)寒冷环境中产热过程增加的原因是散热过程较快。( )(4)某人发高烧时,体温维持在39.5 ℃,说明其机体产热量大于散热量。( )(5)体温受神经和体液的双重调节。( )
提示 人体保持体温稳定的原因是产热和散热保持相对平衡,即炎热环境和寒冷环境下产热均等于散热。
提示 人体体温维持在39.5 ℃,体温保持稳定,说明其机体产热量等于散热量。
知识点三 神经调节与体液调节的协调——水和无机盐平衡的调节1.人体内水的来源和去路
2.人体内的无机盐(1)存在形式:大多以 形式存在。 (2)Na+的来源和去路Na+的主要来源是 ,几乎全部由 吸收,主要经肾随尿排出,排出量几乎等于摄入量。
3.水盐平衡的调节过程(1)水盐调节机制、相关结构和参与激素
促进肾小管和集合管对Na+的重吸收,维持血钠含量的平衡
(2)水平衡调节示意图
(3)无机盐平衡(以Na+为例)过程及特点
(4)下丘脑在水平衡调节中的作用①感受刺激:含 。 ②分泌功能:合成并分泌 。 ③神经中枢:调节水平衡。④传导兴奋:能够将兴奋传到大脑皮层。(5)水盐调节的关系:水和无机盐的平衡,是在 的共同作用下,通过调节 实现的。
旁栏边角想一想(1)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?(2)有的人喜欢吃清淡的食物,炒菜时放盐极少。如果长期这样下去,对他的健康可能会有什么影响?
提示 冬天相比于夏天,汗液分泌减少,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。
提示 长期吃清淡食物、炒菜时放盐极少,机体的血钠含量降低,细胞外液渗透压就会下降,导致水盐平衡失调,会出现血压下降、心率加快、四肢无力等症状,严重时还会出现休克、昏迷等情况。
结论语句辨一辨(1)人体内的水主要来自饮水和食物中的水。( )(2)抗利尿激素由下丘脑细胞分泌,可以促进肾小管和集合管对水分的重吸收。( )(3)人体细胞外液渗透压升高,抗利尿激素分泌量增加,尿量增加。( )(4)神经系统和内分泌系统都参与了人体内水盐平衡的调节。( )(5)醛固酮主要促进肾小管和集合管吸收Na+。( )(6)K+对于维持细胞外液的渗透压起重要作用。( )
提示 当人体细胞外液渗透压升高时,会引起抗利尿激素分泌量增加,促进肾小管、集合管对水分的重吸收,使尿量减少。
提示 K+主要分布于细胞内,K+对于维持细胞内液的渗透压起重要作用。
【情境探究】1.请仔细观察下面人体细胞间信息传递的两种方式,并阅读教材回答相关问题。
(1)图中①表示的调节方式为 调节,从产生部位到靶细胞通过 抵达全身各处。体液中运送的物质除了激素外,还包括其他化学物质,如 等,我们把这种调节方式称为 。
(2)图中②表示的调节方式为 调节,其通过的途径为 ,②的传递速度比① ,作用的部位比① ,这由②的信息传递途径决定。
2.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素。胰岛A细胞和胰岛B细胞也受交感神经的支配,控制胰高血糖素和胰岛素的分泌,分泌的激素作用于靶细胞,使靶细胞产生相应的反应。上述资料说明神经调节和体液调节有什么关系?
提示 内分泌腺的分泌受到中枢神经系统的调节,内分泌腺是神经调节的一部分。
【视角应用】1.(2021河南高二期末)人体呼吸受多种体液因素调节,如CO2、O2、H+等。动脉血中H+增多时,可作用于外周化学感受器,反射性地引起呼吸加快加深,呼出较多的CO2;血液中H+减少时,可使呼吸受到抑制。下列相关叙述错误的是( )A.人体呼吸中枢位于脑干,呼吸运动不受大脑皮层控制B.H+调节呼吸运动变化的过程中既有体液调节也有神经调节C.动脉血中H+对呼吸运动的调节存在负反馈调节D.体液调节较神经调节作用范围广,但作用缓慢
答案 A解析 人体呼吸中枢位于脑干,呼吸运动也要受到大脑皮层相应区域的控制,A项错误;较多的H+通过体液运输,作用于外周化学感受器,使外周化学感受器兴奋,这属于体液调节,外周化学感受器产生的兴奋通过反射弧引起呼吸运动加快加深,这属于神经调节,B项正确;动脉血中H+多时,可引起呼吸加快加深,呼出更多的CO2,导致血液中H+减少,血液中H+减少时,可使呼吸受到抑制,这属于负反馈调节,C项正确;与神经调节相比,体液调节作用范围广,作用缓慢,D项正确。
【题后归纳】(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)通过体液运输主要是指通过细胞外液运输。
2.(2022长沙一中高二期末)下列有关高等动物的神经调节和体液调节的叙述,错误的是( )A.突触前膜释放的神经递质和内分泌腺分泌的激素都需要体液的运输B.与神经调节相比,激素调节速度较缓慢,作用时间较长C.某些内分泌腺直接或间接地受中枢神经系统的调节D.CO2对生命活动的调节方式只有体液调节
答案 D解析 神经递质由突触前膜释放,需要通过突触间隙,作用于突触后膜,而突触间隙属于组织液,激素由内分泌腺分泌,通过体液运输,作用于靶细胞,A项正确;与神经调节相比,激素调节速度一般较缓慢,作用范围较广,作用时间较长,B项正确;内分泌腺会直接或间接地受中枢神经系统的调节,如血糖调节中胰岛会直接受下丘脑调节,而甲状腺间接的受下丘脑控制,C项正确;CO2通过体液运输作用于脑干中的呼吸中枢,对生命活动的调节方式不仅仅有体液调节,也有神经调节,D项错误。
【情境探究】1.人体下丘脑含有体温调节中枢,图示中A表示在不同体温时下丘脑冷敏神经元产生神经冲动的频率,B表示热敏神经元相应的变化,回答下列问题。
(1)体温调节过程的实质是在 调节和体液调节的作用下,人体保持产热和 相对平衡的过程。 (2)图示中A、B实线的交点所对应的温度可理解为正常情况下的体温值(体温调定点),如果体温低于该值,通过调节使皮肤毛细血管 、汗腺分泌减少,以减缓散热速度,同时 (填出一种即可)等激素分泌量增加。 (3)由图可知,致热原导致下丘脑 产生神经冲动的频率减弱、 产生神经冲动的频率增强,使下丘脑体温调节中枢的 升高,最终导致人体出现“发热”现象。
调定点(或AB交点)(所对应的体温值)
2.由于室内外温差很大,人体维持稳态的调节能力有限,同学们的身体会受到一定的影响。即使是在夏季,医生也建议,在剧烈运动导致大汗淋漓之后最好不要立即到温度很低的空调间“乘凉”,其主要理由是什么?3.体温升高或降低,对人体只有害而无益吗?
提示 低温环境的刺激,使机体产热作用增强、毛细血管收缩、出汗减少,最终导致机体体内热量不能及时散出。
提示 不是。在某些特殊情况下,体温在一定范围内升高或降低对人体是有益的。如低温麻醉,使机体代谢减慢,提高组织对缺氧和阻断血液情况下的耐受能力;感冒时发热,机体的白细胞会增多,抗体生成活跃,能使病人的抵抗力提高,利于消灭病原体,使人体恢复健康。
【方法突破】1.体温调节的四个易错点(1)温度感受器感受的刺激是温度的变化,而非绝对温度。(2)机体在寒冷环境中比在炎热环境中散热更快、更多。寒冷环境中机体代谢旺盛,产热增加,以维持体温的恒定。(3)体温调节中枢位于“下丘脑”;体温感觉中枢位于“大脑皮层”;温度感受器是感受温度变化速率的“感觉神经末梢”,它不只分布在皮肤,还广泛分布在黏膜及内脏器官中。
2.体温调节中的“三、二、一”
【视角应用】1.(2021广东东莞高二期末)健康人的体温维持在37 ℃左右。下列有关体温调节的叙述,错误的是( )A.人体热量的来源主要是细胞中有机物的氧化放能B.体温调节中枢位于下丘脑,产生冷觉、热觉的中枢位于大脑皮层C.人从适宜温度环境进入寒冷环境,产热量增加,散热量减少D.炎热环境中,人体通过汗腺分泌增加、毛细血管舒张等方式加快散热
答案 C解析 细胞呼吸产生的能量大部分以热能形式散失,人体热量的来源主要是细胞中有机物的氧化放能,A项正确;体温调节中枢位于下丘脑,产生冷觉、热觉的中枢位于大脑皮层,B项正确;人是恒温动物,从适宜温度环境进入寒冷环境,体温维持不变,产热量=散热量,但都增加,C项错误;炎热环境中,人体为了加快散热,可通过汗腺分泌增加、毛细血管舒张等方式进行散热,D项正确。
2.(2022黑龙江大庆中学高二期末)某人从24 ℃的环境进入到1 ℃的低温室内,测得其一段时间内体温变化如图所示。下列有关叙述错误的是( )A.AB段体温下降,体内酶活性降低,细胞呼吸减弱,耗氧量减少B.AB段散热量增加,产热量增加C.机体调节过程中,甲状腺激素合成和分泌增强,汗腺分泌减弱D.此过程通过神经调节和体液调节共同维持人体体温的相对恒定
答案 A解析 AB段人的体温略有下降,机体促甲状腺素的分泌增加,新陈代谢加强,机体耗氧量增多,从而维持体温正常,A项错误;人是恒温动物,移到低温环境后,自身温度和外界温度的温差增大,散热增加,体温略有下降,为维持体温相对稳定,新陈代谢加强,产热增加,B项正确;机体调节过程中,血液中甲状腺激素含量增加,产热增加,汗腺分泌减少,减少散热,C项正确;在此过程中,寒冷刺激下丘脑体温调节中枢兴奋,通过神经—体液调节维持体温相对稳定,D项正确。
【情境探究】1.如果某人一天要喝超过10 L的水,经检查发现他的垂体功能有问题,请分析此人多饮的原因可能是什么?2.某同学为了减少上厕所的次数而控制饮水,这种做法不利于身体健康。试从内环境稳态的角度分析原因。
提示 垂体功能出现问题,则不能释放由下丘脑细胞分泌的抗利尿激素,使肾小管和集合管重吸收水分减少,尿量增加,只能通过神经调节将信息传到大脑皮层产生渴觉,主动饮水,造成多饮。
提示 减少排尿会导致代谢废物无法正常排出,造成内环境紊乱。
【方法突破】1.构建血浆渗透压、抗利尿激素含量和尿量关系的数学模型
2.有关水盐调节的三个注意点(1)水盐平衡的调节过程中同样存在反馈调节机制。其调节方式为神经—体液调节。(2)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。水平衡和盐平衡的调节过程密切相关,通常称为渗透压的调节,主要是通过肾脏完成的。(3)K+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、保持心脏正常兴奋等重要作用。
【视角应用】视角1水平衡调节1.(2021河北卷)高盐饮食后一段时间内,虽然通过调节饮水和泌尿可以使细胞外液渗透压回归Na+摄入前的水平,但机体依旧处于正钠平衡(总Na+摄入多于排泄)状态。下列叙述不正确的是( )A.细胞外液渗透压主要来源于Na+和Cl-B.细胞外液渗透压回归与主动饮水、抗利尿激素分泌增加有关C.细胞内液不参与细胞外液渗透压的调节D.细胞外液渗透压回归但机体处于正钠平衡时,细胞外液总量和体液总量均增多
答案 C解析 在组成细胞外液的各种无机盐离子中,含量上占有明显优势的是Na+和Cl-,细胞外液渗透压的90%来源于Na+和Cl-,A项正确;细胞外液渗透压回归与主动饮水、抗利尿激素分泌增加有关,B项正确;细胞内液渗透压的改变会影响细胞外液的渗透压,C项错误;细胞外液渗透压回归但机体处于正钠平衡时,细胞外液总量和体液总量均增多,D项正确。
2.(2021湖北高二期中)当人体摄入过量的水时,细胞外液渗透压会降低,同时血钠等无机盐的相对含量也会降低,严重时会引起水中毒。下列有关人体水盐平衡调节的叙述,错误的是( )A.人体摄入过量的水时,下丘脑分泌释放的抗利尿激素减少B.水中毒可能会影响人体神经系统的功能C.水中毒时,人体醛固酮的分泌增多,从而促进肾小管和集合管对Na+的重吸收D.水中毒时,机体细胞体积增大,可能会影响机体细胞的正常功能
答案 A解析 人体摄入过量的水时,细胞外液渗透压会降低,下丘脑合成并分泌、由垂体释放的抗利尿激素减少,尿量增加,A项错误;神经系统中兴奋的传导与Na+和K+等有关,水中毒时血钠等无机盐的相对含量也会降低,因此水中毒可能会影响人体神经系统的功能,B项正确;醛固酮是肾上腺分泌的一种盐皮质激素,主要作用在肾脏,增加Na+的重吸收,水中毒时,血钠等无机盐的相对含量会降低,人体醛固酮的分泌增多,从而促进肾小管和集合管对Na+的重吸收,维持体内血钠的稳定,C项正确;水中毒时,细胞外液渗透压会降低,细胞吸水,机体细胞体积增大,可能会影响机体细胞的正常功能,D项正确。
【题后归纳】(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、分泌部位是下丘脑的神经分泌细胞,而释放部位是垂体。(3)在水盐平衡调节中,下丘脑既是感受器,又是效应器(分泌激素)。
视角2盐平衡调节3.(2021陕西西安模拟)正钠平衡指Na+的吸收大于排出,负钠平衡指Na+的吸收小于排出。正常情况下,人体通过神经调节和激素调节,正钠平衡和负钠平衡最终可达钠平衡。醛固酮是由肾上腺皮质分泌的一种激素,能促进肾小管对Na+的重吸收。下列说法错误的是( )A.人体内组织液渗透压主要由Na+和Cl-形成B.正钠平衡时,垂体分泌的抗利尿激素减少C.负钠平衡时,肾上腺皮质分泌的醛固酮增加D.醛固酮和抗利尿激素均能促进肾小管重吸收水
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