3.3体液调节与神经调节的关系知识清单高二上学期生物人教版选择性必修1

3.3体液调节和神经调节的关系1．体液调节定义：激素等化学物质(如组胺、NO、CO、CO2等)，通过体液传送的方式对生命活动进行调节。所以激素调节是体液调节的主要内容。不能说体液调节=激素调节。一些低等动物只有体液调节，无神经调节。例：CO2：憋气后血液中二氧化碳浓度升高，刺激呼吸中枢脑干，使呼吸运动加深加快，排除较多的二氧化碳，维持体内二氧化碳含量相对稳定。临床上输氧用5%二氧化碳混合气体，为了刺激呼吸中枢。NO：一氧化氮可以产生于人体的多种细胞，主要原料为一氧化氮合酶(NOS)、精氨酸、瓜氨酸等。在人体中的作用比较广泛，是人体内最重要的信号分子，可穿透任何细胞，在心血管系统、神经系统、免疫系统乃至全身，发挥传输生理信号的重要作用，如松弛血管平滑肌、增强免疫系统的能力、增强神经递质的能力等。1、松弛血管平滑肌：一氧化氮带有自由基，化学性质非常活跃，并且一氧化氮具有高度脂溶性，可以降低血管内皮质细胞中的钙离子使血管舒张，增加血流量。另外，一氧化氮可以抑制肌细胞的增殖，从而辅助抑制血管内血小板的黏附，在一定程度上防止血栓形成，维持血管清洁，可以辅助维持健康血压，减轻心脏负担。2、增强免疫系统的能力：当机体被病毒、细菌、真菌等病原体侵袭时，会刺激免疫系统的T细胞，并激活吞噬细胞和多形核白细胞，此时会产生大量一氧化氮和超氧化物阴离子自由基，从而使细胞产生一氧化氮，可以辅助杀死入侵机体的病原体，帮助机体构成强有力的体内防御系统。3、增强神经递质的能力：一氧化氮本质上是一种神经信号的传递物质，在体内也具有增强神经递质的能力，可以帮助机体更好地应对各种突发变化，同时可以辅助促进脑部血流量，增强大脑的记忆力和保护脑细胞等。除上述作用外，一氧化氮也具有辅助降低胰岛素抵抗力、提升胰岛素对血糖的敏感度等作用。在临床上，一氧化氮的水平与嗜酸粒细胞性气道炎症具有良好的相关性，因此可以反映气道炎症水平。硝化甘油是心脏病人救命药，在人体转化为一氧化氮，舒张血管，减轻心脏负荷。CO：一氧化碳：载人和哺乳动物，几乎所有器官、组织的细胞都能合成和释放内源性一氧化碳（carbonmonoxide，CO）。体内的血红素经血红素加氧酶代谢可生成内源性CO。CO能快速自由透过各种生物膜，产生舒血管作用。其舒血管作用的机制包括：①激活sGC，增高胞质内cGMP水平，使血管平滑肌松弛，血管舒张；②刺激钾通道开放，促进细胞内的K+外流，引起膜的超极化而产生抑制效应。此外，内源性CO可以自分泌的方式直接抑制平滑肌的增殖，同时也可以旁分泌的方式抑制内皮细胞合成和释放ET1和血小板生长因子，间接抑制平滑肌细胞的增殖。CO还能抑制血小板聚集。2．体液调节和神经调节的区别与联系比较项目体液调节神经调节作用途径体液运输反射弧反应速度较缓慢迅速作用范围较广泛准确、比较局限作用时间比较长短暂作用对象靶细胞、靶器官效应器作用物质化学物质神经递质、局部电流联系：一方面，不少内分泌腺直接或间接地受中枢神经系统的调节，在这种情况下，体液调节可以看作是神经调节的一个环节。另一方面，内分泌腺分泌的激素也可以影响神经系统的发育和功能。神经与体液共同协调，相辅相成。3．体温调节(1)热量的来源和散失途径机体的热量来源：代谢产热。产热：安静：肝、脑等器官活动。运动：以骨骼肌产热为主。散热方式：主要是皮肤（辐射、传导、对流、蒸发）其次呼吸、排尿、排便。辐射：以红外线等形式（辐射指热由一个物体表面通过电磁波的形式传至另一个与它不接触物体表面的一种方式。人体在安静状态下处于气温较低环境中约有60%的热量是以此方式散热，是主要的散热形式。辐射散热量要受两方面因素的影响：皮肤与环境间的温度差一般体表温度高于环境温度时，两者温差越大，辐射散热量越多。）任何物体只要温度在绝对零度以上都会产生红外辐射，人体也是天然的红外辐射源。但人体的红外辐射特性与周围环境的红外辐射特性不同，红外生命探测仪就是利用它们之间的差别，以成像的方式把要搜索的目标与背景分开。传导：传给接触物体（传导是机体的热量直接传给同它接触的温度较低的物体的一种散热方式。传导散热量取决于所接触物体的导热性能。由于水的导热性能好，临床上采用冰袋、冰帽、温（凉）水湿敷为高热病人物理降温，就是利用传导散热的原理。在人体散热中，传导散热大约占人体总散热量的3%左右。）对流：气体对流交换热量（对流是指通过气体或液体的流动来交换热量的一种散热方式，是传导散热的一种特殊形式。对流散热量受气体或液体流动速度的影响，它们之间呈正比关系。对流是将热能传递给同体表接触的较冷空气层使其受热膨胀而上升，与周围的较冷空气相对流动而散热。空气流速越快则散热越多）蒸发：汗液蒸发（蒸发是指水分由液态转变为气态，同时带走大量热量的一种散热方式。每蒸发1g水可散失2.4KJ热量。蒸发散热的方式有两种：不感蒸发无论环境温度高低，从皮肤和呼吸道渗出的水分一直持续的被蒸发掉，这种水分蒸发称为不感蒸发。其中皮肤水分的不感蒸发与汗腺活动无关，又称不显汗。人体24h的不感蒸发量为400～600ml，其中一半是呼吸道蒸发的，另一半是由皮肤的组织间隙直接渗出而蒸发的。可感蒸发当环境温度超过30℃以上时，汗腺便分泌汗液，这种汗腺分泌汗液的活动称为发汗。发汗是可意识到的明显的汗液分泌，汗液蒸发可散发大量体热，医学|教育网原创因此，又称为显性出汗或可感蒸发。发汗的速度受环境温度和湿度影响，环境温度高，发汗速度快。但当温度高、湿度大时，则汗液不易蒸发，体热就不易散发，个体感觉闷热难受。临床上对高热病人采用乙醇或温水擦浴，通过水分的蒸发，起到降温作用。）散热的速度主要取决于皮肤与环境之间的温度差。皮肤温度越高或环境温度越低，则散热越快。如环境温度高于皮肤温度，则机体反而要从环境中吸热。变温动物即常从环境中获得热能。(2)体温相对恒定的原因：机体的产热和散热过程保持动态平衡。若体温持续升高：产热>散热体温持续下降：产热<散热所以单说“发烧”不一定产热大于散热。意义：保证了酶的活性，维持了内环境稳定，是细胞代谢等生命活动正常进行的必要条件，大大提高了人适应环境变化能力。(3)体温调节过程（恒温动物）体温调节是动物在长期进化过程中获得的较高级的调节功能。较低等的脊椎动物如爬行动物、两栖动物和鱼类，以及无脊椎动物，其体温随环境温度而改变，不能保持相对恒定，这些动物叫做变温动物或冷血动物。变温动物对环境温度变化的适应能力较差，到了寒季，其体温降低，各种生理活动也都降至极低的水平；进化至较高等的脊椎动物如鸟纲和哺乳纲动物，逐渐发展了体温调节功能，能够在不同温度的环境中保持体温的相对恒定，这些动物叫做恒温动物或温血动物。还有一些哺乳动物如刺猬等，则介乎上两类动物之间。在暖季，体温能保持相对恒定；到了寒季则体温降低，蛰伏而冬眠。1）体温调节方式：基本调节方式：生理性调节：排汗等，重要补充方式：行为性调节：空调，衣物等。2）调节中枢：下丘脑体温调节中枢。冷、热觉中枢在大脑皮层。3）调节机制：神经体液调节：通过神经影响激素的分泌，再由激素对机体功能实施调节方式。4）温度感受器：皮肤、黏膜、内脏器官等。刺激信号：温度的变化。5）非条件反射，但是产生冷觉、热觉过程不属于反射。6）寒冷条件下的体液调节寒冷条件下的神经调节炎热条件下主要是神经调节。寒冷产热：A1散热B1炎热产热：A2散热B2（A1=B1，A2=B2，A1>A2，B1>B2）(4)体温调节失调：人体调节体温的能力是有限的。如果外界环境温度变化过于剧烈或机体体内调节过程发生障碍，→中暑或体温过低。体温升高有利的一方面：抵抗疾病。一定限度内的发烧，只要温度不是特别高，就是身体抵抗疾病的生理防御反应。此时，由于体温升高，身体的新陈代谢会增加，白细胞增多，抗体的产生会更加活跃，肝肾的解毒功能也会相对提高，可能增加病人的.抗性，这对抗病性很有用。有一定的好处。这些变化有利于消除某些致病因素，恢复人体健康，这就是为什么发烧是抵抗多种疾病的一种表现。体温升高：运动后体温暂时升高，不存在有益或有害的问题了。体温降低有利的一方面：降低温度医疗手段。4．水盐调节：基于保持细胞外液渗透压稳定，即渗透压调节，主要是通过肾完成（尿量和尿的成分。）(1)水平衡调节①水来源和排出途径a．来源：饮水（主要来源）、食物中的水和代谢中产生的水。b．去路：肾(尿液)(最主要)、皮肤(汗液)、肺(呼吸)、大肠(粪便：来自食物和内环境）排出。②调节过程a．水平衡调节中枢：下丘脑；渴觉中枢：大脑皮层。b．抗利尿激素的产生、分泌部位是下丘脑的神经分泌细胞，而释放部位是垂体后叶。作用是促进肾小管和集合管对水分的重吸收。c.下丘脑即是感受器，又是神经中枢及效应器。但是由下丘脑不同区域完成的。（下丘脑渗透压感受器，神经中枢，效应器：下丘脑的神经分泌细胞。）d．调节方式：神经调节和体液调节的共同调节神经调节过程细胞外液渗透压升高→下丘脑渗透压感受器兴奋→相关神经→下丘脑渗透压调节中枢→相关神经→大脑皮层渴觉中枢产生渴觉→相关神经→直接调节水的摄入量。细胞外液渗透压升高→下丘脑渗透压感受器兴奋→神经→下丘脑渗透压调节中枢→神经→效应器→垂体(后叶)释放抗利尿激素增加体液调节过程抗利尿激素释放后随体液运输→作用于肾小管和集合管→促进肾小管和集合管对水分的重吸收→尿量减少e．存在负反馈调节。f.冬天尿液多，夏天尿液少的原因：冬天排汗少，夏天排汗多。J.不能等到口渴在喝水：如果口渴了，说明细胞外液渗透压已经升高，机体内已经发生了调节渗透压的相应变化。h不吃不喝：一是机体营养摄入不足，二代谢废物不能及时排出，损害健康。i洄游鱼类从海水环境移到淡水中，外界盐浓度剧烈变化，通过各种神经系统配合，调节水和盐的摄入和排出，实现平衡，如大马哈鱼从海水进淡水后，减少或停止饮水，减少离子吸收和排出，减少对水的吸收加强对盐的吸收，肾上腺素等增加，排出的钠和氯减少，利用离子转运系统从环境中吸收钠和氯，维持体内较高的渗透压。(2)盐平衡调节①无机盐(以Na＋为例)的来源和去路a．主要来源：食盐。b．吸收：几乎全部由小肠吸收。c．主要去路：经肾随尿排出。其次皮肤出汗，粪便中。d.特点：排出量=摄入量②调节过程a．存在反馈调节。b．醛固酮作用：促进肾小管和集合管重吸收Na＋，分泌K＋。c.神经体液调节