盧燕梅 黃琪



摘 要對“體液調節(jié)”一章中出現的誤區(qū)進行辨析,探討了“醛固酮、腎上腺素、甲狀腺激素的分泌”“激素的運輸方式”“胰島A 細胞與胰島 B 細胞均受到交感和副交感神經的支配”“炎熱環(huán)境中機體的體溫調節(jié)”等問題,以此幫助教師更好地備課,避免在教學中出現慣性思維、錯誤表述等情況。
關鍵詞 激素調節(jié) 體溫調節(jié) 生物學教學
中圖分類號 Q-49?????????????? 文獻標志碼 E
2019年人教版生物學《選擇性必修1·穩(wěn)態(tài)與調節(jié)》(以下簡稱“新教材”)“體液調節(jié)”一章中,新增“腎上腺皮質激素”“血糖平衡受神經系統(tǒng)調節(jié)”“甲狀腺激素、腎上腺皮質激素、性激素分級調節(jié)系統(tǒng)”等內容。因此,在新教材的教學過程中容易出現一些誤區(qū),以下就幾大常見誤區(qū)進行逐一辨析。
1 誤區(qū)一:醛固酮的分泌主要受促腎上腺皮質激素影響
依據分級調節(jié)系統(tǒng)“下丘腦-垂體-腎上腺皮質軸”分析,垂體分泌的促腎上腺皮質激素(ACTH)會影響腎上腺皮質部分泌相應激素。醛固酮正是由腎上腺皮質球狀帶分泌的一種鹽皮質激素(MC),所以也會受到 ACTH 影響。但在正常生理狀態(tài)下,機體 MC 的分泌主要受到兩方面的影響:①腎素-血管緊張素-醛固酮系統(tǒng)(RAAS)(圖1);②血 Na+或血 K+濃度對醛固酮存在負反饋調節(jié),可直接刺激腎上腺皮質球狀帶??梢?,正常生理狀態(tài)下,MC 的分泌幾乎不受 ACTH 的影響。但若處于應激狀態(tài),ACTH 可促進醛固酮分泌。因此,整體而言,醛固酮的分泌可受ACTH 影響,但影響較小。
2 誤區(qū)二:腎上腺髓質不受腺垂體分泌的 ACTH 影響
腺垂體分泌促腎上腺皮質激素,從字面理解,很容易產生“該激素僅作用于腎上腺皮質,對由腎上腺髓質分泌的腎上腺素無影響”的誤區(qū)。但有關實驗發(fā)現,摘除動物垂體后,3種與腎上腺素分泌有關的酶(酪氨酸羥化酶、苯乙醇胺氮位甲基轉移酶及多巴胺β-羥化酶)活性降低。若注射ACTH,則3種酶活性均能恢復;若只注射皮質醇(GC),則只有酪氨酸羥化酶活性不能恢復。因此,腎上腺髓質也會受到ACTH和 GC 的影響。
3 誤區(qū)三:甲狀腺激素(TH)分泌調節(jié)只受促甲狀腺激素影響
新教材中甲狀腺激素合成與分泌受“下丘腦-垂體-甲狀腺軸”分級調節(jié)系統(tǒng)調控,這只是其調節(jié)的主要方式。實際上,除此以外,甲狀腺功能還受到不同方式(神經、免疫和自身調節(jié)等)(圖2)和物質(如某些激素、IGF-1)(表1)的調節(jié)。
經實驗研究發(fā)現,交感神經和副交感神經纖維末梢分布于甲狀腺的血管周圍或濾泡細胞間,兩種末梢通過釋放的神經遞質分別與靶細胞膜上腎上腺素能受體和 M 膽堿能受體結合,促進和抑制甲狀腺功能。交感神經-甲狀腺軸的存在是為了使機體在面臨巨大的內外環(huán)境刺激下能快速做出應答,保證機體對TH 的高要求。副交感神經-甲狀腺軸則是為了防止TH 分泌過多。甲狀腺自身抗體、細胞因子等多種免疫活性物質都能與甲狀腺濾泡細胞膜上特異性受體結合,進而影響甲狀腺功能。
甲狀腺自身調節(jié)是指甲狀腺依據血碘濃度調節(jié)碘的攝取量、TH 的合成速率和分泌量。當血碘濃度處于1~10 mmol/L 時,甲狀腺過氧化物酶會將無機碘活化成有機碘,進而促進TH 合成。但當血碘濃度超過此范圍,則以上過程被抑制,發(fā)生碘阻滯效應。這對甲狀腺是一種保護機制,防止過量碘而產生毒害作用。當血碘濃度過低,甲狀腺則會增強對碘的攝取和利用率。
4 誤區(qū)四:激素通過血液運輸
有部分教師在課堂教學中,將激素的運輸方式表述為經血液運輸。這種表述是依據最初對經典內分泌概念(激素經血液循環(huán)到達身體各處)的認知,是與外分泌(分泌物借助導管分泌到體腔或體外)相對而言的?,F已知的激素分泌方式既包含經典的長距離(通過血液)運輸方式,又包括自分泌、內在分泌、旁分泌、神經內分泌(表2)等短距離運輸方式。因此,基于廣義的激素作用方式,“激素通過血液運輸”表述比較片面,嚴謹表述應是“通過體液運輸”。
5 誤區(qū)五:胰島A/B 細胞只受到單獨的交感或副交感神經調節(jié)
胰島 A 細胞與胰島 B 細胞均受到交感和副交感(迷走)神經的支配。兩種神經末梢釋放不同的神經遞質作用于細胞膜上特定的受體,引起不同的反應效果(表3)。
6 誤區(qū)六:炎熱情況下,機體可以減少產熱
部分教師由寒冷時機體通過增加產熱和減少散熱來維持體溫的相對穩(wěn)定,進而推理:炎熱情況下,機體通過增加散熱和減少產熱對體溫進行維持,腎上腺素和甲狀腺激素分泌量減少。
左明雪所編著的《人體及動物生理學》中表明,當環(huán)境溫度超過30°C,體內生化反應會加強,出現如出汗量大、呼吸和循環(huán)系統(tǒng)功能增強等現象,機體的產熱量升高。在楊永錄所著的《人體及動物生理學》一書也提及炎熱環(huán)境中,為提高心肌興奮性以及心率,交感神經-腎上腺髓質系統(tǒng)活動增強,腎上腺素分泌增多。
但目前炎熱環(huán)境對能量代謝的影響尚無定論,多數學者認為在炎熱環(huán)境下活動(運動、勞動)可引起代謝加強,常溫下機體能量消耗比熱環(huán)境低5%~9%。同時,機體為了增加散熱,心排血量增多、內臟血管收縮、汗腺活動增強等活動都會使能量消耗增加。持反對意見的學者認為,熱環(huán)境中勞動者耗氧量無變化甚至有減少。當機體熱適應(因長時期于熱環(huán)境中居住、生活或勞動,熱耐受力增強)后,促甲狀腺激素和甲狀腺激素分泌下降。
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