3.3 體液調(diào)節(jié)與神經(jīng)調(diào)節(jié)的關(guān)系（備課件）精編高二生物同步備課系列（人教版2019選擇性必修1）

第三章體液調(diào)節(jié)第3節(jié)體液調(diào)節(jié)與神經(jīng)調(diào)節(jié)的關(guān)系學(xué)習(xí)目標(biāo)舉例說(shuō)明體液調(diào)節(jié)中除激素外，其他體液成分參與的穩(wěn)態(tài)調(diào)節(jié)（生命觀念、科學(xué)思維）0102概括比較神經(jīng)調(diào)節(jié)和體液調(diào)節(jié)的特點(diǎn)，分析各自在維持穩(wěn)態(tài)上的優(yōu)勢(shì)（生命觀念、科學(xué)思維）以體溫調(diào)節(jié)和水鹽平衡的調(diào)節(jié)為例，概括神經(jīng)調(diào)節(jié)和體液調(diào)節(jié)的相互協(xié)調(diào)關(guān)系（生命觀念、科學(xué)思維）0304運(yùn)用人體穩(wěn)態(tài)與平衡觀，結(jié)合神經(jīng)調(diào)節(jié)和體液調(diào)節(jié)機(jī)制，說(shuō)出健康生活方式的意義（科學(xué)思維、社會(huì)責(zé)任）···問(wèn)題探討在游樂(lè)園乘坐過(guò)山車，頭朝下疾馳時(shí)，不少人感到心怦怦直跳，并狂呼亂叫。如果此時(shí)檢測(cè)血液，發(fā)現(xiàn)能使心跳和呼吸加快的腎上腺素含量也會(huì)明顯升高。討論：1.既然知道過(guò)山車是安全的，為什么心跳還會(huì)加速呢？2.在這個(gè)例子中，人體所作出的反應(yīng)，哪些與神經(jīng)調(diào)節(jié)有關(guān)？哪些與激素調(diào)節(jié)有關(guān)？你能說(shuō)出兩者之間的關(guān)系嗎？心臟活動(dòng)受自主神經(jīng)支配，是不隨意的，當(dāng)受到極速行駛致使體位發(fā)生變化的刺激后，人體處于興奮狀態(tài)，此時(shí)，交感神經(jīng)活動(dòng)占優(yōu)勢(shì)，會(huì)使心跳加快。此過(guò)程中心跳和呼吸加快、腎上腺素含量明顯升高等反應(yīng)均屬于機(jī)體的應(yīng)急反應(yīng)，是神經(jīng)和激素共同調(diào)節(jié)的結(jié)果。當(dāng)支配心臟的交感神經(jīng)興奮性加強(qiáng)時(shí)，心跳加快、加強(qiáng)，屬于神經(jīng)調(diào)節(jié)；與此同時(shí)，交感神經(jīng)也支配腎上腺的分泌活動(dòng)，使腎上腺分泌腎上腺素增加，腎上腺素通過(guò)血液運(yùn)輸?shù)竭_(dá)心臟，也使心跳加快，這屬于激素調(diào)節(jié)。由此可見(jiàn)，神經(jīng)調(diào)節(jié)可以直接調(diào)節(jié)心臟活動(dòng)，也可以通過(guò)調(diào)節(jié)激素的分泌，再通過(guò)激素調(diào)節(jié)心臟活動(dòng)。坐過(guò)山車時(shí)人體的反應(yīng)，有些與神經(jīng)系統(tǒng)的調(diào)節(jié)有關(guān)，有些與激素的調(diào)節(jié)有關(guān)。人和高等動(dòng)物無(wú)論是對(duì)復(fù)雜環(huán)境的刺激及時(shí)作出各種反應(yīng)，還是維持機(jī)體內(nèi)各種機(jī)能間的協(xié)調(diào)統(tǒng)一，都既需要神經(jīng)調(diào)節(jié)又需要體液調(diào)節(jié)新課講授一、體液調(diào)節(jié)與神經(jīng)調(diào)節(jié)的比較體液調(diào)節(jié)激素等化學(xué)物質(zhì)（除激素外，還有其他調(diào)節(jié)因子，如NO、CO2等），通過(guò)體液運(yùn)輸?shù)姆绞綄?duì)生命活動(dòng)進(jìn)行調(diào)節(jié)，稱為體液調(diào)節(jié)。激素調(diào)節(jié)是體液調(diào)節(jié)的主要形式。注意說(shuō)明1.激素調(diào)節(jié)的對(duì)象只有激素；體液調(diào)節(jié)的研究對(duì)象不僅包括激素，還包括參與集體生命活動(dòng)調(diào)節(jié)的其他調(diào)節(jié)因子，如CO2、H+、組織胺等。（2）在體液調(diào)節(jié)過(guò)程中，傳送化學(xué)物質(zhì)的體液是細(xì)胞外液，包括血漿、組織液和淋巴液等；在激素調(diào)節(jié)過(guò)程中，傳送激素的體液主要是血漿。CO2是調(diào)節(jié)呼吸運(yùn)動(dòng)的重要體液因子。體液中CO2濃度變化會(huì)刺激相關(guān)感受器，從而通過(guò)神經(jīng)系統(tǒng)對(duì)呼吸運(yùn)動(dòng)進(jìn)行調(diào)節(jié)知識(shí)延伸CO2的調(diào)節(jié)作用血液中CO2化學(xué)感受器延髓呼吸中樞傳導(dǎo)興奮呼吸肌，調(diào)節(jié)呼吸運(yùn)動(dòng)的頻率和深度一些低等動(dòng)物只有體液調(diào)節(jié)，沒(méi)有神經(jīng)調(diào)節(jié)，但在人和高等動(dòng)物體內(nèi)，體液調(diào)節(jié)和神經(jīng)調(diào)節(jié)都是機(jī)體調(diào)節(jié)生命活動(dòng)的重要方式。神經(jīng)調(diào)節(jié)與體液調(diào)節(jié)的特點(diǎn)比較比較項(xiàng)目神經(jīng)調(diào)節(jié)體液調(diào)節(jié)作用途徑反射弧體液運(yùn)輸反應(yīng)速度迅速較緩慢作用范圍準(zhǔn)確、比較局限較廣泛作用時(shí)間短暫比較長(zhǎng)注意說(shuō)明神經(jīng)調(diào)節(jié)過(guò)程是興奮沿反射弧以電信號(hào)和化學(xué)信號(hào)的形式傳導(dǎo)的，所以速度快而且作用范圍準(zhǔn)確，維持的時(shí)間短。體液調(diào)節(jié)主要是激素調(diào)節(jié)，因?yàn)榧に赝ǔＪ峭ㄟ^(guò)血液運(yùn)輸?shù)骄嚯x較遠(yuǎn)的部位起作用的，所以體液調(diào)節(jié)的速度慢，但作用范圍廣泛，作用時(shí)間長(zhǎng)神經(jīng)調(diào)節(jié)和體液調(diào)節(jié)的判斷調(diào)節(jié)方式調(diào)節(jié)機(jī)制舉例神經(jīng)調(diào)節(jié)刺激引起的反射活動(dòng)，通過(guò)反射弧來(lái)完成各種反射活動(dòng)體液調(diào)節(jié)體液中激素和其他化學(xué)物質(zhì)直接對(duì)生命活動(dòng)起作用激素、CO2、H+等的調(diào)節(jié)神經(jīng)——體液調(diào)節(jié)神經(jīng)活動(dòng)

體內(nèi)激素水平

行為口渴時(shí)抗利尿激素分泌增加，尿量減少體液——神經(jīng)調(diào)節(jié)血液中CO2

呼吸中樞

呼吸反射CO2對(duì)呼吸運(yùn)動(dòng)的調(diào)節(jié)影響影響神經(jīng)調(diào)節(jié)體液調(diào)節(jié)刺激引起體液調(diào)節(jié)神經(jīng)調(diào)節(jié)（1）不少內(nèi)分泌腺本身直接或間接地受中樞神經(jīng)系統(tǒng)的調(diào)節(jié)，在這種情況下，體液調(diào)節(jié)可以看作神經(jīng)調(diào)節(jié)的一個(gè)環(huán)節(jié)。例如，腎上腺髓質(zhì)受交感神經(jīng)支配，當(dāng)交感神經(jīng)興奮時(shí)，腎上腺髓質(zhì)分泌腎上腺等激素，它們作用于靶細(xì)胞，使靶細(xì)胞產(chǎn)生相應(yīng)的反應(yīng)。神經(jīng)調(diào)節(jié)和體液調(diào)節(jié)的聯(lián)系（2）內(nèi)分泌腺所分泌的激素也可以影響神經(jīng)系統(tǒng)的發(fā)育和功能：①甲狀腺激素影響幼年動(dòng)物大腦的發(fā)育，影響神經(jīng)系統(tǒng)的興奮性；②性激素水平的高低可以影響神經(jīng)系統(tǒng)對(duì)動(dòng)物性行為的控制。（3）機(jī)體的生命活動(dòng)常常既受神經(jīng)調(diào)節(jié)，又受體液調(diào)節(jié)，一般神經(jīng)調(diào)節(jié)占主導(dǎo)地位。二、體液調(diào)節(jié)和神經(jīng)調(diào)節(jié)的協(xié)調(diào)體液調(diào)節(jié)和神經(jīng)調(diào)節(jié)的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)和作用方式都不一樣，但二者并不是各行其道、互不相干的。它們是如何相互聯(lián)系并彼此協(xié)調(diào)的呢？以下面兩個(gè)實(shí)例可以幫助你理解這一問(wèn)題。無(wú)論是酷熱還是嚴(yán)寒，無(wú)論是靜止還是運(yùn)動(dòng)，人的體溫總能保持相對(duì)恒定，而這種恒定是人體產(chǎn)熱和散熱過(guò)程保持動(dòng)態(tài)平衡的結(jié)果實(shí)例1體溫的調(diào)節(jié)人體熱量的來(lái)源和散出體溫的恒定與否取于產(chǎn)熱量與散熱量的多少，若產(chǎn)熱量與散熱量保持平衡，則體溫恒定。在人體新陳代謝過(guò)程中，體內(nèi)的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)不斷地進(jìn)行氧化，釋放能量，這是產(chǎn)熱過(guò)程。同時(shí)，代謝產(chǎn)生的熱量又通過(guò)各種途徑不斷地從人體散發(fā)到外界環(huán)境中去，這是散熱過(guò)程，只有這兩個(gè)過(guò)程保持動(dòng)態(tài)平衡，才能維持人體體溫的相對(duì)恒定。(1)產(chǎn)熱過(guò)程:人體主要的產(chǎn)熱器官是骨骼肌和肝臟，其次是心臟和腦，其他器官在總產(chǎn)熱量中所占的比例較小。人體在安靜狀態(tài)時(shí)，肝臟產(chǎn)熱量占總產(chǎn)熱量的20％～30％，骨骼肌占25％，腦占15％;人體在劇烈運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下，總代謝率顯著增加，總產(chǎn)熱量比在安靜狀態(tài)時(shí)要高出好多倍，骨骼肌產(chǎn)熱量劇增，可占總產(chǎn)熱量的75％～80％。（2）散熱過(guò)程:大體散熱主要是通過(guò)皮膚實(shí)現(xiàn)的，此外有少部分熱量通過(guò)呼吸道加熱空氣和蒸發(fā)水分散失，極少部分熱量隨著尿液和糞便的排出而散失。皮膚散熱的方式包括以下幾種：1.輻射(以紅外線等方式將熱量傳到外界)2.傳導(dǎo)(機(jī)體熱量直接傳給同它接觸的物體)3.對(duì)流(通過(guò)氣體來(lái)交換熱量)4.蒸發(fā)(如汗液的蒸發(fā))。體溫調(diào)節(jié)人和高等動(dòng)物皮膚中分布有感受溫度變化的溫度感受器，包括冷覺(jué)感受器和熱覺(jué)感受器。在寒冷環(huán)境中，散熱加快，當(dāng)局部體溫低于正常體溫時(shí)，冷覺(jué)感受受到刺激并產(chǎn)生興奮，興奮傳遞到下丘腦的體溫調(diào)節(jié)中樞，通過(guò)中樞的分析、綜合，再使有關(guān)神經(jīng)興奮，進(jìn)而引起皮膚血管收縮，皮膚的血流量減少，散熱量也相應(yīng)減少。同時(shí)，汗腺的分泌量減少，蒸發(fā)散熱也隨之減少。皮膚中的血管舒張，促進(jìn)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(chǎn)生汗液，汗液蒸發(fā)散熱體溫調(diào)節(jié)在減少熱量散失的同時(shí)，機(jī)體還會(huì)主動(dòng)增加產(chǎn)熱。寒冷的刺激使下丘腦的體溫調(diào)節(jié)中樞興奮后，該中樞通過(guò)傳出神經(jīng)控制骨骼肌不自主地戰(zhàn)栗，使產(chǎn)熱增加。與此同時(shí)，相關(guān)神經(jīng)興奮后可以促進(jìn)甲狀腺激素、腎上腺素等激素的釋放，使組織細(xì)胞的代謝活動(dòng)增強(qiáng)，增加產(chǎn)熱。就這樣最終實(shí)現(xiàn)產(chǎn)熱和散熱的平衡，體溫恢復(fù)正常。這類通過(guò)神經(jīng)影響激素的分泌，再由激素對(duì)機(jī)體功能實(shí)施調(diào)節(jié)的方式，稱為神經(jīng)一體液調(diào)節(jié)。當(dāng)人處在寒冷環(huán)境中冷覺(jué)感受器興奮當(dāng)人處在炎熱環(huán)境中溫覺(jué)感受器興奮傳入神經(jīng)傳入神經(jīng)下丘腦體溫調(diào)節(jié)中樞的分析綜合傳出神經(jīng)興奮汗腺分泌減少；毛細(xì)血管收縮，血流量減少；散熱減少立毛肌收縮；骨骼肌戰(zhàn)栗腎上腺素分泌增加，代謝加快甲狀腺激素分泌增加，代謝加快毛細(xì)血管舒張，血流量加快；汗腺分泌加強(qiáng)，散熱增加骨骼肌和肝臟等產(chǎn)熱減少傳出神經(jīng)興奮體溫恒定產(chǎn)熱增加垂體甲狀腺在炎熱的環(huán)境中時(shí)，皮膚中的熱覺(jué)感受器受到刺激后，將興奮傳遞至下丘腦的體溫調(diào)節(jié)中樞，通過(guò)中樞的調(diào)節(jié)使皮膚的血管舒張，皮膚血流量增多，也使汗液的分泌增多等，從而增加散熱。由此可見(jiàn)，體溫調(diào)節(jié)是由神經(jīng)調(diào)節(jié)和體液調(diào)節(jié)共同實(shí)現(xiàn)的人體調(diào)節(jié)體溫的能力是有限的。人如果在寒冷的環(huán)境中停留過(guò)久，機(jī)體產(chǎn)生的熱量不足以補(bǔ)償散失的熱量，體溫就會(huì)降低;人如果在高溫環(huán)境中停留過(guò)久，體內(nèi)產(chǎn)生的熱量不能及時(shí)散出，會(huì)導(dǎo)致體溫升高。體溫過(guò)低或過(guò)高都會(huì)影響物質(zhì)代謝的正常進(jìn)行，使細(xì)胞、組織和器官發(fā)生功能紊亂，破壞內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)，嚴(yán)重時(shí)會(huì)危及生命體溫恒定的意義人體內(nèi)的代謝反應(yīng)是酶促反應(yīng)，人體體溫的相對(duì)恒定能夠使酶保持活動(dòng)，維持機(jī)體新陳代謝的正常進(jìn)行。注意說(shuō)明①高燒不退的病人不應(yīng)該加蓋棉被。因?yàn)楦邿煌?，體溫調(diào)節(jié)功能暫時(shí)喪失，加蓋棉被不但不會(huì)排汗，反而影響熱量的散失。②恒溫動(dòng)物才有體溫調(diào)節(jié)機(jī)制，變溫動(dòng)物的體溫隨外界環(huán)境溫度的改變而改變。1.體液調(diào)節(jié)就是激素調(diào)節(jié)的另一種說(shuō)法（

）基礎(chǔ)檢測(cè)2.CO2也可參與體液調(diào)節(jié)（

）×√3.單細(xì)胞動(dòng)物和一些低等多細(xì)胞動(dòng)物只有體液調(diào)節(jié)，沒(méi)有神經(jīng)調(diào)節(jié)（

）√實(shí)例2水和無(wú)機(jī)鹽平衡的調(diào)節(jié)人體每天都要從飲食中獲得水和各種無(wú)機(jī)鹽，同時(shí)又要通過(guò)多種途徑排出一定的水和無(wú)機(jī)鹽。人體內(nèi)水的來(lái)源是飲水、食物中所含有的水和代謝中產(chǎn)生的水;水的排出有四條途徑，其中腎排尿是人體排出水的最主要途徑。機(jī)體能夠通過(guò)調(diào)節(jié)排尿量，使水的排出量與攝入量相適應(yīng)，以保持機(jī)體的水平衡。人體內(nèi)的無(wú)機(jī)鹽有多種，而且大多以離子形式存在，如Na+、K+、Ca2+、Cl-、HCO3-等，下面僅以Na+為例進(jìn)行說(shuō)明。Na+的主要來(lái)源是食鹽,幾乎全部由小腸吸收，主要經(jīng)腎隨尿排出，排出量幾乎等于攝入量。攝入的水量/mL排出的水量/mL來(lái)自飲水1200由腎排出（尿液）1500來(lái)自食物1000由皮膚排出（汗液）500來(lái)自代謝300由肺排出（呼吸）400-由大腸排出（糞便）100共計(jì)2500共計(jì)2500正常成人一天（24h）水的攝入量和排出量*注：這是指一個(gè)體重為70kg的成年人在25℃、活動(dòng)量不大、以及中等飲食的情況下腎輸尿管膀胱腎小球腎小囊腎小管集合管Na+的濃度對(duì)于細(xì)胞外液滲透壓的維持具有重要作用，機(jī)體對(duì)水和無(wú)機(jī)鹽的調(diào)節(jié)，是基于保持細(xì)胞外液Na+濃度，即保持細(xì)胞外液滲透壓不變。因此，水平衡和鹽平衡的調(diào)節(jié)過(guò)程密切相關(guān)，通常稱為滲透壓調(diào)節(jié)，主要是通過(guò)腎完成的(圖3-10)當(dāng)人飲水不足或吃的食物過(guò)咸時(shí)，細(xì)胞外液滲透壓會(huì)升高，下丘腦中的滲透壓感受器會(huì)受到刺激。這個(gè)刺激一方面?zhèn)髦链竽X皮層，通過(guò)產(chǎn)生渴覺(jué)來(lái)直接調(diào)節(jié)水的攝入量;另一方面促使下丘腦分泌、垂體釋放的抗利尿激素增加，從而促進(jìn)腎小管和集合管對(duì)水分的重吸收，減少了尿量的排出，保留了體內(nèi)的水分，使細(xì)胞外液的滲透壓趨向于恢復(fù)正常。飲水不足、失水過(guò)多或吃的食物過(guò)咸細(xì)胞外液滲透壓升高滲透壓感受器下丘腦大腦皮層垂體產(chǎn)生渴覺(jué)主動(dòng)飲水補(bǔ)充水分抗利尿激素腎小管、集合管重吸收水分

尿量細(xì)胞外液滲透壓下降細(xì)胞外液滲透壓下降減少(-)(+)刺激(-)釋放另外，當(dāng)大量丟失水分使細(xì)胞外液量減少以及血鈉含量降低時(shí)，腎上腺皮質(zhì)增加分泌醛固酮，促進(jìn)腎小管和集合管對(duì)Na+的重吸收，維持血鈉含量的平衡。相反，當(dāng)血鈉含量升高時(shí)，則醛固酮的分泌量減少，其結(jié)果也是維持血鈉含量的平衡。水和無(wú)機(jī)鹽的平衡，是在神經(jīng)調(diào)節(jié)和激素調(diào)節(jié)的共同作用下，通過(guò)調(diào)節(jié)尿量和尿的成分實(shí)現(xiàn)的。血液原尿尿液水、無(wú)機(jī)鹽、尿素重吸收腎小管、集合管過(guò)濾腎小球過(guò)濾小分子物質(zhì)留下大分子蛋白質(zhì)和血細(xì)胞全部葡萄糖大部分水部分無(wú)機(jī)鹽尿的形成過(guò)程（1）細(xì)胞外液滲透壓高時(shí)，表示機(jī)體相對(duì)缺水；滲透壓降低時(shí)，水則相對(duì)過(guò)剩。（2）水鹽平衡的調(diào)節(jié)中樞位于下丘腦，渴覺(jué)中樞位于大腦皮層，參與水鹽平衡調(diào)節(jié)的主要器官是腎臟。（3）神經(jīng)調(diào)節(jié)途徑:下丘腦滲透壓感受器→大腦皮層→產(chǎn)生渴覺(jué)。（4）體液調(diào)節(jié)途徑:下丘腦滲透壓感受器→垂體釋放抗利尿激素一作用于腎小管、集合管，使其重吸收水分→尿量減少。（5）調(diào)節(jié)激素:抗利尿激素。它是由下丘腦神經(jīng)細(xì)胞分泌，儲(chǔ)藏于垂體中，在適宜刺激的作用下，由垂體后葉釋放進(jìn)入血液，能促進(jìn)腎小管集合管對(duì)水分的重吸收?？估蚣に卦龆啵I小管、集合管對(duì)水分的重吸收能力增強(qiáng)，排尿減少;反之，重吸收能力減弱，排尿增多。小結(jié)1.細(xì)胞外液滲透壓的升高會(huì)導(dǎo)致大腦皮層產(chǎn)生渴覺(jué)（

）基礎(chǔ)檢測(cè)2.水鹽平衡是神經(jīng)系統(tǒng)和多種激素共同調(diào)節(jié)的結(jié)果（

）√√3.垂體合成抗利尿激素，并對(duì)水鹽平衡起調(diào)節(jié)作用（

）×水平衡和鹽平衡之間的關(guān)系(1)鈉鹽主要影響細(xì)胞外液滲透壓，從而影響水平衡的調(diào)節(jié)。(2)鹽的排出依賴水的排出(3)鹽的重吸收和水分的重吸收相互影響。水鹽平衡的意義(1)水鹽平衡對(duì)于維持細(xì)胞外液的滲透壓具有重要意義，例如當(dāng)人在高溫條件下工作、劇烈運(yùn)動(dòng)或患某些疾病(如劇