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第二章第二节教师用通过激素的调节 3


第二节 通过激素的调节

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?

科学家发现:狗进食后,胃便开足马力, 把食物磨碎。当食物进入小肠时,胰腺马上 会分泌出胰液并立刻送到小肠,和磨碎的食 物混合起来,进行消化活动。

那么,食物到达小肠的消息,

胰腺是怎样得到的呢?

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。

(1)沃泰默的实验
稀盐酸 稀盐酸 稀盐酸
注入 狗的上段小肠肠腔 结果 注入

胰腺分泌胰液 胰腺不分泌胰液 胰腺分泌胰液

狗的血液中

结果

注入

狗的上段小肠肠腔
切除通向该段小肠的 神经,只留下血管

结果

沃泰默的解释

小肠上微小的神经难以剔除干净, 是一个十分顽固的神经反射。

(2)斯他林和贝利斯的实验 假设:这种实验现象是化学调节的结果---在盐酸的作用下,小肠黏膜可能产生了 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?

(2)斯他林和贝利斯的实验
假设:这种实验现象是化学调节的结果----在盐酸的作用下, 小肠黏膜可能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。

小肠黏膜+稀盐酸+砂子
磨碎 注 制成提取液 射

狗静脉

结果:促进胰腺分泌胰液。

斯他林和贝利斯的分析 小肠黏膜能分泌一种化学物质,这种物 质具有促进胰液分泌的作用,他们把这 种物质称为促胰液素。

实验结论:
胰液的分泌是促胰液素化学调节的结果。

?斯他林和贝利斯的实验能否排除盐 酸能促进胰腺分泌胰液的可能性? 如果不能,那应该设计怎样的实验 来排除?

若直接将稀盐酸注入狗的血液 中则不会引起胰液的分泌

(3)巴甫洛夫的感慨

“我们失去了一个发现 真理的机会!”

思考与讨论
1.“机遇只偏爱那种有准备的头脑”哪些因 素使斯他林和贝利斯抓住了成功的机会? 不迷信权威、创造性思维、严谨的实验设计等 2.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 。

激素调节
概念 由内分泌器官(或细胞) 分泌的化学物质对人和动 物体的生命活动进行的调 节,这就是激素调节。

1、人体内腺体 ?外分泌腺:腺体内有导管,分泌物通过导管排出, 如消化腺、汗腺、皮脂腺。 ?内分泌腺:腺体内没有导管,分泌物直接进入
体内的毛细血管,随着血液循环运输到全身,如垂 体、甲状腺、胸腺、胰岛等。

导 管

血 管

促性腺激素 分泌促甲状 释放激素 、抗利尿激素 腺激素释放 下丘脑 激素等

分泌甲状腺 激素等

垂体

甲状腺

分泌生长激 促性腺激素 素、促甲状 腺激素等 分泌肾上 腺素等 分泌雌性 激素等 分泌雄性激 素等

胸腺

肾上腺

分泌胸腺 激素等

胰腺中的胰岛

卵巢 睾丸
其中的胰岛分 泌胰岛素和胰 高血糖素等

下丘脑

促甲状腺激素释放激素 促性腺激素释放激素 促肾上腺皮质激素释放激素

神 经

胰 岛

肾上腺髓质

2、人体内的一些主要激素及其生理作用 激素 名称 分泌 部位

激素的主要生理作用

促甲状 下丘脑 促进垂体合成和分泌促甲状腺激素 腺激素 释放激 促性腺 素 下丘脑 促进垂体合成和分泌促性腺激素 激素释 放激素 促肾上 下丘脑 促进垂体合成和分泌促肾上腺皮质激素 腺皮质 激素释 放激素 下丘脑 促进肾小管和集合管对水的重吸收作用, 抗利 尿激 垂体后叶释放 从而减少尿量 素

2、人体内的一些主要激素及其生理作用 激素 名称
促甲状 腺激素 促性腺 激 素
促肾上腺 皮质激素

分泌 部位
垂体 垂体 垂体

激素的主要生理作用
促进甲状腺的生长发育,调节甲 状腺激素的合成和分泌 促进性腺的生长发育,调节性激 素的合成和分泌等 促进肾上腺皮质的生长发育,调节 肾上腺皮质激素的合成和分泌等
促进乳腺发育与泌乳,调控动物对幼仔的照顾行为

催乳素

垂体

生 激

长 素

垂体

促进生长、主要是促进蛋白质的合成和骨 的生长;参与糖类、脂质、蛋白质代谢

2、人体内的一些主要激素及其生理作用 激素 名称
甲状腺 激 素

分泌 部位

激素的主要生理作用
促进新陈代谢和生长发育,尤其 对中枢神经系统的发育和功能具 有重要影响,提高神经系统的兴 奋性

甲状腺

肾 上 腺 素

加速代谢,提高多种组织的兴奋性;
肾上腺髓质

促进肝糖原的分解,提高血糖浓度

(续上表)

分泌 激素名称 部位 胰岛素
胰高血糖素

激素的主要生理作用
唯一降低血糖的激素,促进血糖进三 种细胞,并促进细胞中的氧化分解、 合成为糖元、转化为脂肪,抑制非糖 物质转化为葡萄糖,使血糖含量降低 促进糖元分解和非糖类物质转化为葡 萄糖,从而使血糖升高

胰腺中 的胰岛

性 雄激素 主要是

激 雌激素 卵巢 素 孕激素 卵巢

分别促进雌雄生殖器官的发育和生殖细 胞的生成,激发和维持各自的第二性征; 睾丸 主要是 雌激素能激发和维持雌性正常的性周期 促进子宫内膜和乳腺等的生长发育, 为受精卵着床和泌乳准备条件。

3、部分激素的化学成分:
甲状腺激素 氨基酸类衍生物激素 肾上腺素 雄性激素 雌性激素 类固醇激素 孕激素 肾上腺皮质激素 生长激素 促激素 释放激素 催乳素 胰高血糖素 胰岛素 蛋白质或 多肽类激素

可以口服

只能注射

反馈练习

下丘脑分泌

促性腺激素释放激素、促甲状腺激素释放激 素、促肾上腺激素所作用的器官分别是( D ) A.性腺、甲状腺、肾上腺 垂体分泌 B.垂体、甲状腺、肾上腺 C.垂体、垂体、垂体 D.垂体、垂体、肾上腺
近代医学研究表明,垂体分泌激素的多少,是受下 丘脑支配的。下丘脑中有一些细胞不仅能传导兴奋, 而且能分泌激素。

下丘脑是机体调节内分泌活动的枢纽。

甲状腺激素的生理作用证明实验
实验1: 蝌蚪
含甲状腺激素 制剂的饲料 短时间内

小型青蛙

实验2:摘除小狗的甲状腺,小狗停止发育, 身体臃肿,并且变的呆笨、萎靡。 实验说明: 甲状腺激素可促进幼小动物的个体发育, 促进新陈代谢,加速体内物质氧化分解,同时还 能提高神经系统的兴奋性。

甲状腺激素分泌异常引起的病变
?分泌过盛时--

新陈代谢率增高,消
瘦、血压高、心搏快、

情绪激动、有颤抖等症状,
表现为甲亢。另眼球凸出,

称凸眼症。

甲状腺激素分泌异常引起的病变
?分泌不足时--

新陈代谢率下降,生长
和发育都将受到影响,精 神和智力及生殖器的发育 都受影响。发生在幼年表 现为呆小症。
?食物中缺碘,易患大脖子病

在说明生长激素生理作用的实验 中,如果用狗作实验材料,你打算 如何设计该实验? ?设计:切除小狗体内的垂体,小狗生长 立即停滞,如对其每天注射生长激素,可逐 渐恢复。 实验说明:生长激素对动物生长具有重 要意义。

生长激素分泌异常引起的病变
?人在幼年时生长激素分泌
正常面容 典型肢端肥大症面容

不足则患侏儒症。

夫妇身高都不到1米!

?人在幼年时生长激素分泌
过多则患巨人症。
1941年 1949年

?人在成年时生长激素分泌
过多则患肢端肥大症。

1956年

若在成年时,生长激素分泌过多,此时由于骨骺 已闭合,只能使软骨成份较多的手足、肢端短骨、 面骨及其软组织生长异常,以致形成手足粗大, 鼻大唇厚,下颌突出,内脏器官也产生肥大现象, 称肢端肥大症。

巨 人 症

侏儒症

侏 儒 症 患 者 ( 智 力 正 常 )

肢 端 肥 大 症 患 者 头 骨

正常面容 大症面容

典型肢端肥

1941年

1949年

1956年

甲状腺激素(甲状腺)

甲亢(分泌过多)

分泌异常

呆小症(幼年分泌过少)

地方性甲状腺肿(成年缺碘)

甲 状 腺 激 素 失 调 引 起 的 疾 病

地 方 性 甲 状 腺 肿 患 者 常呆 .小 生症 殖患 器者 官( 不智 发力 育不 )正

甲 亢 患 者

一代肿 二代傻 三代四 代断根 苗

甲亢(甲状腺功能亢进症)
(l)新陈代谢过于旺盛,患者食量很大,却身体消瘦。

(2)患者神经系统兴奋性过高,情绪易激动、难以入眠、 呼吸和心跳加快等。

部分激素异常导致的症状:

巨人症

侏儒症

呆小症

甲亢

肢端肥大症

大脖子病

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?

人和高等动物体内的内分泌腺由高到低有三个 层次:下丘脑、垂体、被管理的某些内分泌腺。它 们分泌的激素是如何调节的呢?

以人体抵御寒冷为例,讨论问题:
a)寒冷刺激首先作用于什么部位? b)接着在三个层次上会引起什么腺体分泌何种 激素?

寒冷等刺激

皮肤和粘膜上的温度感受器
体温调节中枢

下丘脑

促甲状腺激素释放激素(TRH)
促进

垂 体
促甲状腺激素(TSH)
促进

甲状腺
甲状腺激素
促进

促进新陈代谢,抵御寒冷

激素调节的特点 1.微量和高效
?美国学者E.C.Kendall 从3t 新鲜的动物甲 状腺中才提取出0.23g的甲状腺激素

?30万头羊脑只能提取生长激素1g
?人体血液中甲状腺激素的含量只有3×10-5 -14×10-5mg/mL ?1mg甲状腺激素可使人体产热增加4200kJ

激素调节的特点
2.通过

体液 运输
细胞能够接受激素传来 激素与细胞膜表面受体 的信息,这与细胞哪部 结合——进行细胞间的 分结构的功能有关? 信息交流,将信息传递 给靶细胞。

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 。

能被特定激素作用的器官、细胞就是该激 素的靶器官、靶细胞

1、微量和高效 2、通过体液运输 3、作用于靶器官、靶细胞

注意:激素经靶细胞接受并起 作用后就会被分解、失活,因 此体内需不断的产生激素。

? 1、注射胰岛素治疗糖尿病。 ? 2、与注射促性腺激素类药物,提高鱼的受孕率。 ? 3、应用保幼激素,使蚕推迟作茧时间,增加吐 丝量。 ? 4、口服避孕药能抑制排卵。 ? 5、运动员服用兴奋剂,促进肌肉的生长。 ? 6、杀虫剂、工业废弃物、除草剂等能产生与性 激素分子结构类似的物质,称为环境激素,对人 的内分泌功能产生不良影响。

激素分级调节模式图

下丘脑的 (调节内分泌 系统的枢纽) 神经内分泌细胞
促激素释放 促激素 激素 (调节、管理其它某 些内分泌腺)
能被特定激素作用的 器官、细胞就是该激 素的靶器官、靶细胞

垂 体 靶 腺
激素

靶器官、靶组织、靶细胞

寒冷、紧张 等刺激

皮肤和粘膜上的温度感受器
体温调节中枢 促进

下丘脑

抑制

促甲状腺激素释放激素(TRH)

反 馈 垂 体 抑制 调 促甲状腺激素(TSH) 节
促进

甲状腺
甲状腺激素
促进

促进新陈代谢,抵御寒冷

反馈调节
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。 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。

寒冷、惊吓等刺激 下 丘 脑

-

甲 分状 级腺 调激 节素 示分 意泌 图的

促甲状腺激素释放激素

+
垂 体 促甲状腺激素

反 馈

+
甲 状 腺

甲状腺激素增加
细胞代谢加强

下列哪项是甲状腺激素功能的正确叙述:B A:甲状腺激素分泌过少,身体逐渐消瘦; B:甲状腺激素分泌过少,代谢缓慢、心跳 减慢; C:甲状腺激素分泌过多,使神经系统兴奋 性减弱; D:甲状腺激素分泌过多,呼吸困难、心跳 减慢。

调节性激素分泌的枢纽部位是: A:垂体
C:卵巢

B:睾丸
D:下丘脑

D

结扎小狗的胰管,正常进食,小狗出现的 C 症状是 A.生长发育立即停止

B.血糖浓度明显偏高,出现糖尿病
C.消化不良 D.尿量减少,体温偏高

下列各组分泌腺产生的分泌物,均直接排放 到内环境的是

B

A.唾液腺、垂体、肠腺 B.肾上腺、甲状腺、胰岛

C.睾丸、汗腺、皮脂腺
D.卵巢、胃腺、肝脏

给小白鼠注射一定量的胰岛素后,小白鼠进 入休克状态,要使其及时苏醒可适量注射

A.甲状腺激素
C.性激素

B.生理盐水
D.葡萄糖溶液

D

某人身材矮小,但智力正常,病因是幼年 某种激素分泌过少,缺少的激素和所患疾 病是 C A、甲状腺激素、呆小症

B、甲状腺激素、侏儒症 C、生长激素、侏儒症

D、生长激素、呆小症

下列腺体中,既能分泌生长激素,又能分 泌多种其他激素的腺体是 A、甲状腺 C、唾液腺 B、垂体 D、卵巢

B

取正常小鼠,每天饲喂一定量的甲状腺激素, 3周后,该小鼠 B A、新陈代谢增强,促甲状腺激素含量增加 B、新陈代谢增强,促甲状腺激素含量减少 C、新陈代谢减弱,促甲状腺激素含量增加

D、新陈代谢减弱,促甲状腺激素含量减少

其它化学物质的调节作用
憋气时,体内细胞会进行有氧呼吸,会产 生大量的CO2,于是血液中的CO2含量增高,流经 脑干时,高浓度CO2对呼吸中枢产生有效刺激, 通过呼吸中枢恢复呼吸动作。 CO2是调节呼吸的有效生理刺激 除CO2外,体液中H+也可对机体 的生理活动起调节作用。

其他化学物质的调节作用
例:二氧化碳调节:
血中CO2 浓度较高 呼吸中枢 (+) 呼吸 (+) 肺通气量 (+) 血中CO2 浓度下降 —

— — — — — — — — — —— —— —(—)

当吸入CO2含量较高的混合气体,会使肺泡气的二氧化 碳含量升高,动脉血中的二氧化碳含量也随之升高,这 样就形成了对呼吸中枢的有效刺激,呼吸中枢的活动就 加强,呼吸加深加快,肺的通气量也增大,从而加快对 二氧化碳的清除,使肺泡气和动脉血中的二氧化碳含量 维持在正常水平。

(主要指激素调节) 一.体液调节 体液 激素、CO2等 传送

调节生命活动

二.神经调节和体液调节的协调 1. 共同 完成生命活动的调节 2. 神经 调节为主 3.内分泌腺直接或间接受中枢神经系统 的调节 4. 激素 也可以影响神经系统的发育和功能

三.神经调节与体液调节的比较(见p31) 比较项目 地位 作用途径 反应速度 作用时间 作用范围 实例: 神经调节 主 反射弧 迅速、准确 短暂 局限 缩手反射 体液调节 辅 体液运输 缓慢 较长 广泛 甲状腺激素

区 别

实例一 人体的体温调节

1.体温恒定的原理:

产热 = 散热
主要通过汗液 的蒸发、皮肤 内毛细血管的 散热,其次还 有呼吸、排尿 和排便等

细胞中有 机物的氧 化分解释 放能量(肝 脏、骨骼 肌最多)

实例一:人体的体温的调节

2.体温调节中枢:
温度感受器 体温调节中枢: 主要在下丘脑 温觉感受器
(皮肤、黏膜、内脏) 冷觉感受器

炎热 环境 中

感受器 兴奋
传入神经 传入神经

感受器 兴奋

寒冷 环境 中

下丘脑体温调节中枢 传出神经 增加汗的 分泌,使 肌肉、肝 皮肤的血 脏等器官 管舒张 传出神经 使皮肤血 肾上腺素、 甲状腺素 管收缩, 分泌增加 汗腺分泌

减少

增加散热 产热减少 产热增加 减少散热 体温增高 温度降低 回到正常的体温

实例二:人体的水盐的调节

饮水不足、失水过多或吃的食物过咸
细胞外液渗透压 升高 (+) 细 胞 外 液 渗 透 压 下 降 (-) 下丘脑 渗透压感受器 (-)

大脑皮层
产生渴觉 主动饮水 补充水分

垂体 释放
抗利尿激素

(+)
肾小管、集合管 重吸收水分 尿量 减少

细 胞 外 液 渗 透 压 下 降

细胞外液渗 透压升高 盐多水少

+

下丘脑渗透 压感受器

-

细胞外液渗 透压下降

+
大脑 皮层

下丘脑神经细胞

-

+
垂体

盐少水多 多饮

+
少饮、 出汗 渴觉

-

抗利尿激素

+

排尿增加

肾小管、集合管重吸收水 饮水 增加

排尿减少

血浆渗透压正常

(四)水盐平衡调节过程


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