黃文華
“神經調節與體液調節的關系”知識點于新課標教材《高中生物·必修3》中,以“資料分析”通過“體溫調節和水鹽平衡調節”兩個文字簡圖的方式,闡明了神經調節和體液調節的相輔相成、相互協調,圖解概括地說明了人體體溫調節和水鹽平衡調節的過程。
“體溫調節圖解”神經調節體液調節一、人體體溫調節
(一)圖解剖析
新人教版教材中“體溫調節圖解”包著人體產熱和散熱的調控機理。人體的產熱和散熱,是受神經和體液共同調節的。體溫變化的刺激被下丘腦感受到后,神經系統通過反射弧產生相應反射,同時體液中如甲狀腺激素等能調節體溫的激素含量也會發生變化,神經和體液共同調節產熱結構和散熱結構發生相應變化。為便于理解本知識點學生應注重以內容。
1.調節激素,參與體溫調節的激素主要有甲狀激素和腎上腺激素。
2.調節方式,高溫條件下以神經調節為主;低溫條件下為神經—體液調節。
3.調節的結構,體溫調節中樞為下丘腦,體溫感覺中樞位于“大腦皮層”。體溫調節的溫度感受器為下丘腦,它屬于反射弧中的感受器部分,溫度感覺器是指感受溫度變化速率的感覺神經頭末梢。體溫調節的效應器,是指分泌相關激素的內分泌腺。
4.調節機制
(1)機體的產熱形式,分基本和寒冷環境下的特殊形式。基本形式:①基礎代謝產熱;②食物特殊動力效應產熱;③肌肉活動產熱。寒冷環境下的特殊形式:①戰栗產熱,骨骼肌同時發生不隨意的節律性收縮;特點:伸肌屈肌同時收縮,不做外功,產熱量高。②非戰栗產熱(代謝產熱),褐色脂肪組織產熱量最大,約占非戰栗產熱的70%;其中對新生兒來說意義尤為重要。
(2)機體散熱的方式。有輻射、傳導、對流、蒸發等,最終通過出汗、皮膚血管流量的改變來完成調節的。炎熱時:交感神經緊張性降低→血管舒張,動靜脈吻合支開放→血流量增大;寒冷時:交感神經緊張性升高→血管收縮動靜脈吻合支關閉→血流量減少。
(二)誤區透視
1.體溫調節中的體溫感受器感受的是溫度變化而不是“冷”“熱”自身。體溫的相對恒定是機會產熱與散熱的動態平衡的結果,產熱多則散熱多;產熱少則散熱少。即外界環境溫度低時,機體產熱多,散熱也多;外界環境溫度高時,機體產熱少,散熱也少。
2.高溫條件的體溫調節只是增加散熱量,不減少產熱量,調節方式主要是神經調節,但并不排除體液調節的參與。寒冷條件下的體溫調節即增加產熱量又減少散熱量,調節方式即有神經調節又有體液(激素)調節。
(三)鞏固提升
1.(新課標全國卷改編)人在寒冷的冬天遇到恐懼、緊張時,也會表現出盜汗現象,且心率加快。下列敘述錯誤的是()
A.在內臟器官作用下,甲狀腺激素分泌增多、物質代謝加強
B.在內臟器官作用下,腎上腺髓質釋放的腎上腺素增多并運輸到心臟從而使心跳加快
C.該活動同時包含神經調節和體液調節
D.該活動涉及到神經調節中的反射弧結構
【答案】B
2.(廣東文科基礎)有關人體體溫調節的描述,正確的是()
A.當體溫低于正常值時機體產熱加強,散熱停止
B.機體是以反饋調控方式維持體溫穩定的
C.低溫環境中激素參與體溫調節,神經不參與
D.高溫環境中神經參與體溫調節,激素不參與
【答案】B
二、水鹽平衡的調節
(一)圖解剖析
新人教版教材中“水鹽平衡調節圖解”包含的內容:下丘腦即參與了神經調節,同時又作為內分泌腺參與了體液調節,主要表現為:當人飲水不足、體內失水過多或吃的食物過咸→細胞外液滲透壓就會升高→刺激下丘腦滲透壓感受器→傳入神經→大腦皮層感覺中樞→傳入神經→渴覺,從而主動飲水,結果就能使細胞外液滲透壓下降。
1.調節激素。主要為抗利尿激素,它可以促進腎小管和集合管對水的重吸;此外由腎上腺皮質分泌的醛固酮通過調節腎臟對鈉的重吸收,也可維持水鹽平衡。
2.調節方式,神經—體液調節。
3.調節的神經結構,產生渴覺的神經中樞在大腦皮層。渴感中樞在下丘腦視上核側面(第三腦室前壁),渴感的生理性刺激為:①血清鈉濃度增高,使血漿晶體滲透壓上升,產生渴感求飲。水鹽平衡調節中樞在下丘腦。抗利尿激素產生、分泌部位是下丘腦中部分神經分泌細胞,而釋放部位是垂體后葉。同時下丘腦還能將興奮通過傳導束傳導到大腦皮層產生渴覺。
4.調節機制。水鹽平衡調節的剌激是細胞外液滲透壓,下丘腦通過分泌抗利尿激素和向大腦皮層傳遞信號調節水鹽平衡,而抗利尿激素其作用的靶細胞則是腎小管和集合管細胞。可見,水鹽平衡調節是神經調節和體液調節共同起作用的結果,體液調節只是神經調節的一個環節。
(二)誤區透視
1.教材中“水鹽平衡調節”圖解只提到抗利尿激素作用的調節,其實水平鹽平衡調節遠較這復雜。切勿簡單地理解水鹽平衡調節的激素只有抗利尿激素。
2.激素在生理活動調節中,既不充當能量,也不作為催化劑,更不參與細胞結構,只是使靶細胞原有的的生理活動發生變化。同時內分泌腺分泌的激素反過來也可以影響神經系統的發育和功能。如甲狀激素分泌過多會提高神經系統的興奮性。
(三)鞏固提升
1.(新課標全國卷改編)在炎熱的夏天,人因長時間在戶外進行劇烈體力勞動而出汗過多且未及時補充水分到體內,將會發生的生理現象是()
A.下丘腦滲透壓感受器受到的刺激減弱
B.腎小管和集合管對水的重吸收作用減弱
C.血漿滲透壓升高
D.垂體分泌的抗利尿激素增加
【答案】C
【解析】人因長期劇烈運動導致機體脫水將導致血漿滲透壓升高、下丘腦滲透壓感受器受到刺激增強、引起下丘腦分泌抗利尿激素增加,腎小管和集合管對水的重吸收作用增強。
2.飲酒過量,會對人體器官及內環境穩態的調節造成嚴重危害,酒精(乙醇)的代謝過程主要在人體的肝臟內進行。請回答有關問題:
(1)酒精會不加區別地同腦部許多神經元受體結合,因此飲酒過量會影響人的腦干、__________和___________等處的神經中樞,分別出現心跳加快、行走不穩和胡言亂語的現象。
(2)寒冷環境中,人體內分泌腺________的活動加強,促進產熱。酒精代謝產生的乙醛使皮膚毛細胞血管擴張,散熱加快,造成人體的實際體溫___________(“低于”或“高于”)正常體溫,從而使人體的免疫力降低。
(3)酒精在血液中的濃度過高,會抑制_____________的活動,使____________的釋放量減少,最終使尿液增多。
【答案】(1)小腦大腦皮層(2)甲狀腺和腎上腺低于(3)垂體抗利尿激素
【解析】本題是一道體溫、水鹽平衡調節的綜合性試題,主要考查學生對神經與體液調節關系知識點的熟練程度。涉及知識有:小腦有維持軀體平衡協調隨意運動功能,腦干中有心血管、呼吸中樞,大腦皮層中有語言中樞,而不同量的酒精對神經系統有不同程度的影響。甲狀腺激素和性激素的分泌調節為反(負)饋性調節。