第二章 动物和人体生命活动的调节 第二节 通过激素的调节

一、激素调节的发现 案例:促胰液素的发现 学术背景： 在20世纪之前，学术界普遍认为，人和动物体的一切生理活动都是由神经系统调节的。 比如，对“胰液的分泌是如何调节的”这一问题，19世纪的学术界普遍认为，胃酸刺激小肠的神经，神经将兴奋传给胰腺，使胰腺分泌胰液。

沃泰默的实验 ： 沃泰默的解释： 稀盐酸 狗的上段小肠肠腔 胰腺分泌胰液 稀盐酸 狗的血液中 胰腺不分泌胰液 稀盐酸 狗的上段小肠肠腔 注入 结果 稀盐酸 狗的上段小肠肠腔 胰腺分泌胰液 注入 结果 稀盐酸 狗的血液中 胰腺不分泌胰液 注入 结果 稀盐酸 狗的上段小肠肠腔 胰腺分泌胰液 切除通向该段小肠的神经，只留下血管 沃泰默的解释： 这是由于小肠上微小的神经难以剔除干净的缘故，所以是一个十分顽固的神经反射。

斯他林和贝利斯的假设： 这种实验现象不是神经调节的结果，而是化学调节的结果：在盐酸的作用下，小肠黏膜产生了一种化学物质，这种物质进入血液后，随着血流到达胰腺，引起胰液的分泌。 如果要证明斯他林和贝利斯的观点， 应该如何设计实验？

斯他林和贝利斯的实验 ： 实验过程： 小肠黏膜+稀盐酸+砂子 制成提取液 狗静脉 实验结果：促进胰腺分泌胰液。 磨碎 注射 制成提取液 狗静脉 实验结果：促进胰腺分泌胰液。 实验结论：胰液的分泌是化学调节的结果， 他们把这种化学物质称作促胰液素。

思考与讨论 1.斯他林和贝利斯获得的科学发现包括哪些内容？ 发现了促胰液素； 发现了激素调节 。 2.哪些因素使斯他林和贝利斯抓住了成功的机会？ 激素的发现过程带给你什么启示？

二、激素调节的概念 人和动物体的生命活动，除了受神经系统的调节外，还存在着另一种调节方式——由内分泌器官（或细胞）分泌的化学物质进行调节的方式，这就是激素调节（hormoral regulation）。 概 念

人体的内分泌腺 下丘脑： 垂体：生长激素、 促甲状腺激素 甲状腺： 肾上腺：肾上腺素、肾上腺皮质激素 胰岛： 卵巢：雌性激素 睾丸：雄性激素

三、激素调节的实例 实例一：血糖平衡的调节 问题探究1： 饭后，大量的葡萄糖被吸收到了体内，但是正常人的血糖含量只有短暂的升高，很快就恢复正常，这是为什么？

血糖 0.8~1.2g/L CO2+H2O+能量 氧化分解 肝糖原、肌糖原 合成 脂肪、某些氨基酸等 转变 人体中血糖的去向 （正常情况下）

问题探究2： 思考与讨论 （1）根据材料计算，如果仅靠血液中的葡萄糖，运动员能跑多长时间？ 马拉松长跑是赛程超过40km、历时2h以上的极限运动，运动员每小时至少要消耗300g糖类。血糖（血液中的葡萄糖）可以补充肌肉因运动而消耗的糖类。正常人全身的血量大约为5L。 思考与讨论 （1）根据材料计算，如果仅靠血液中的葡萄糖，运动员能跑多长时间？

思考与讨论 （2）长跑时消耗了大量的葡萄糖，你认为血糖的浓度会大幅下降吗？ （3）研究表明，在长跑过程中，尽管血糖在不断被消耗，但它的含量基本维持在0.9 g/L左右。血糖可以通过哪些途径得到补充？

总 结 人体中血糖的来源和去向 （正常情况下） 血糖 0.8~1.2g/L CO2+H2O+能量 氧化分解 肝糖原、肌糖原 合成 脂肪、某些氨基酸等 转化 食物中的糖类 消化、吸收 肝糖元 分解 脂肪等非糖物质 转化 人体中血糖的来源和去向 （正常情况下）

机体是如何调节血糖平衡的呢？

血糖平衡的调节

血糖平衡的调节 胰岛素 B细胞 A细胞 胰高血糖素 分泌 作用 促进组织细胞加速摄取、利用和储存葡萄糖，从而使血糖水平降低。 胰岛素还能够抑制肝糖元的分解和非糖物质转化为葡萄糖， 促进糖原分解，并促进一些非糖物质转化为葡萄糖，从而使血糖水平升高。 分泌 作用 A细胞 胰高血糖素 拮抗作用

血糖升高 + - 胰岛B细胞 胰岛A细胞 - + 胰岛素分泌 胰高血糖素分泌 + 组织加速摄取、利用和储存葡萄糖 血糖降低

+ + + + + + + 血糖升高 血糖降低 胰岛B细胞 胰岛A细胞 下丘脑一区域 促进糖原分解，促进非糖物质转化为葡萄糖 胰高血糖素分泌 胰岛素分泌 胰岛A细胞 + 下丘脑另一区域 + 组织加速摄取、利用和储存葡萄糖 血糖降低

血糖平衡调节

反馈调节 在血糖调节的过程中，胰岛素的作用结果反过来影响胰岛素的分泌，胰高血糖素也如此。 像这样，在一个系统中,系统本身工作的效果,反过来又作为信息调节该系统的工作，这种调节方式叫做反馈调节。 负反馈：使原来的信息减弱或抑制 正反馈：使原来的信息加强 反馈调节是生命系统中非常普遍的调节机制，它对于机体维持稳态具有重要意义。

分析应用 1、当身体不能产生足够的胰岛素时，将会发生什么情况？当身体产生的胰岛素过多时，又会怎么样呢？ 2、糖尿病在现代社会中的发病率越来越高。想一想，这与人们的饮食状况和生活方式的变化有没有关系？为什么？怎样防治糖尿病？

课外探究 现在市场上有一种为糖尿病病人设计的人工胰岛，可以随身携带，用以调节患者体内的血糖浓度。 假设你是一位工程师，你觉得这种人工胰岛在设计的时候要解决哪些主要问题？请写出你的设计思路。

三、激素调节的实例 实例二：甲状腺激素分泌的分级调节 问题情境： 当你站在寒风中瑟瑟发抖时，你的机体为了抵御寒冷作了哪些反应？这些反应是通过怎样的调节机制实现的？

思考与讨论 （1）寒冷刺激会首先作用于什么系统？ （2）接着在三个层次上会引起什么腺体分泌何种激素？ （3）甲状腺激素的分泌是否会一直持续下去？体内激素增多时身体如何进行调节？

下 丘 脑 甲状腺激素分泌的 分级调节示意图 促甲状腺激素释放激素 垂 体 促甲状腺激素 反馈 甲 状 腺 甲状腺激素 细胞代谢

四、激素调节的特点 1、微量和高效 2、通过体液运输 3、作用于靶器官、靶细胞： 内分泌腺没有导管，分泌的激素弥散到体液中，随血液流到全身，传递着各种信息。 3、作用于靶器官、靶细胞： 特定激素会作用于特定的器官和细胞。

体液调节 除激素以外，CO2等化学物质也会通过血液的传送，到达特定的器官，对生命活动进行调节。 因此，一般把通过体液传送的方式对生命活动进行的调节，称为体液调节。 激素调节是体液调节的主要内容。

神经调节和体液调节的比较 比较项目 神经调节 体液调节 作用途径 反射弧 体液运输 反应速度 迅速 较缓慢 作用范围 准确、比较局限 较广泛 作用时间 短暂 比较长

神经调节与体液调节的协调 例一：人体的体温调节 例二：人体的水盐调节

分析资料： 请完成阅读后，回答下列问题 1 体温调节的中枢在哪里？ 下丘脑 1 体温调节的中枢在哪里？ 2 体温保持平衡是产热和散热达到平衡。在极地工作的人们是如何调节体温的？在高温环境中呢？ 3 体温调节中的神经调节是如何进行的？ 体温调节中的体液调节是如何进行的？ 你认为，神经--体液调节中谁起主导作用？ 下丘脑 增加产热，减少散热。增加衣物等保暖。 增加散热。 神经系统

体温调节中的神经调节 炎热环境 寒冷环境 温觉感受器 冷觉感受器 下丘脑体温调节中枢 有关神经兴奋 有关神经兴奋 皮肤血管舒张 刺 激 刺 激 温觉感受器 冷觉感受器 兴奋 兴奋 下丘脑体温调节中枢 有关神经兴奋 有关神经兴奋 皮肤血管收缩、 皮肤立毛肌收缩、 骨骼肌收缩、 肾上腺素分泌增加 皮肤血管舒张 皮肤立毛肌舒张 散热量增加 产热量增加

体温调节中的激素调节 下丘脑(体温调节中枢) 寒冷环境 垂体 甲状腺 代谢活动增强 维持体温相对稳定 产热量增加 （+） 刺 激 TRH 刺 激 下丘脑(体温调节中枢) 寒冷环境 TRH （+） 垂体 TSH （+） 甲状腺 甲状腺素 （+） 代谢活动增强 维持体温相对稳定 产热量增加

人体产热量会增加的是图 。 人体散热量会增加的是图 。 A A B B

人体的体温及意义 体温相对恒定的意义：是维持机体内环境稳定,保证新陈代谢等生命活动正常进行的必要条件。 正常体温： 正常体温：　　 1.直肠：约为36.9～37.9℃。 2.口腔：约为36.7～37.2℃。 3.腋下：约为36.7～37.2℃。 T ＜ 22℃→心跳停止； T ＞ 43℃→酶变性而死亡; T = 27℃→低温麻醉。 体温相对恒定的意义：是维持机体内环境稳定,保证新陈代谢等生命活动正常进行的必要条件。

人的体温调节能力是有限的 长时间处于寒冷环境,产生的热量不足以补偿散失的热量,引起体温降低. (冻疮:皮肤血管持久性收缩引起) 长时间处于高温环境,产热多而散热困难,引起体温升高. (中暑：体内热量不能及时散发) (发烧：下丘脑体温中枢的温度调定点升高)

练一练： 1、对于高烧不退的病人,可以采用一些辅助治疗措施来降低体温,下列哪种措施是错误的( ) A.加盖棉被,增加排汗量 1、对于高烧不退的病人,可以采用一些辅助治疗措施来降低体温,下列哪种措施是错误的( ) A.加盖棉被,增加排汗量 B.在额头上敷用冷水浸泡过的毛巾 C.适当撤减衣被 D.用酒精棉球擦拭四肢等部位 A

练一练： 2.将小白鼠和青蛙从25℃的室温下移至4℃的环境中,两者的耗氧量发生的变化是( ) A.均增加 B.青蛙增加,小白鼠减少 D 2.将小白鼠和青蛙从25℃的室温下移至4℃的环境中,两者的耗氧量发生的变化是( ) A.均增加 B.青蛙增加,小白鼠减少 C.均减少 D.青蛙减少,小白鼠增加 D

水盐平衡的调节 （以抗利尿激素及相关神经调节为例） 人体内水的来源与去路： 摄入量　mL/d 排出量　mL/d 饮水　　　 　1300 食物　　　　　900 物质代谢　　　300 肾　　　　　1500 皮肤　 　　　500 肺　　 　　　400 大肠　　 　　100 合计　　　　2500 排出量中只有肾可以在一定程度上自动调节；摄入量中食物水和代谢水都是基本固定的，人对水平衡的调节主要通过饮水来实现。为了保持体内水的平衡必须及时足量饮水。

饮水不足、失水 过多、食物过咸 细 胞 外 渗 透 压 下 降 大脑皮层 神经调节 体液调节 产生渴感 主动饮水 （—） 大脑皮层 神经调节 体液调节 产生渴感 主动饮水

水（盐）平衡的调节 激素调节： 通过抗利尿激素影响尿量来调节细胞外液渗透压 神经调节： 通过产生渴感使人主动饮水，来调节细胞外液渗透压 总之，人体水盐平衡调节也是神经调节和多种激素相互协调的结果。

水、盐平衡破坏的原因 摄入过少：喝水太少，饮食太 　淡、偏食等 排出过多：出汗太多，严重呕 　吐、腹泄、烧伤等 水和无机盐平衡的意义 水、盐平衡破坏的恶果 血容量减小，血压下降 渗透压改变，细胞变形 生理功能发生紊乱 废物不能及时排出导致中毒 水、盐平衡破坏的对策 平衡合理的饮食 及时足量饮水适当饮食盐水 注射生理盐水

神经调节和体液调节的比较 神经调节 体液调节 区 别 地位 主 辅 结构基础/物质基础 反射弧 主要是激素 调节方式 反射 通过体液运送 反应速度 迅速、准确 比较缓慢 作用时间 短暂 较长 作用范围 比较局限 比较广泛 联 系 　1.大多数内分泌腺受中枢神经系统的控制 2.内分泌腺分泌的激素可以影响神经系统的功能

小结 通过分析上述两个例子，我们可以看出动物体的各项生命活动常常同时受神经和体液调节。正是由于这两种调节方式的协调，各器官、系统的活动才能协调一致，内环境的稳态才得以维持，细胞的各项生命活动才能正常进行，机体才能适应环境的不断变化。 神经调节和体液调节的区别与联系。