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知识清单 23 体液调节与神经调节的关系
内容概览
知识导图:感知全局,了解知识要点
考点清单:3大考点总结,梳理必背知识、归纳重点
易混易错:4个错混点梳理,高效查漏补缺
真题赏析:感知真题、知识链接、知己知彼考点1 体液调节与神经调节的比较
1.体液调节:激素等化学物质(除激素外,其他一些化学物质,如组胺、某些气 教材拾遗:
体分子(NO、CO等)以及一些代谢产物(如CO)等),通过体液运输的方式对生命 临床上给患者输入O
2 2
时,往往采用含有5%
活动进行调节,称为体液调节。激素调节是体液调节的主要内容。
左右的CO 的混合气
2
(1)CO 的调节作用 体,以达到刺激呼吸中
2
枢的目的。
血液中的CO———→化学感受器———→延髓呼吸中枢———→呼吸肌,
2
调节呼吸运动的频率和深度。
(2)在体液调节过程中,传送化学物质的体液是细胞外液,包括血浆、组织液
和淋巴液等;在激素调节过程中,传送激素的体液主要是血浆。
2.体液调节与神经调节的比较
比较项目 神经调节 体液调节
调节方式 反射 通过体液传送,作用于靶器官、靶细
胞
结构基础 反射弧 主要是内分泌腺
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
3.生命活动调节的主要方式
调节方式 调节机制 举例
神经调节 由刺激引起的反射活动,通过反射弧完成 各种反射活动
体液调节 体液中激素和其他化学物质直接对生命活动 激素、CO 、H+等
2
起作用 的调节
神经—— 口渴时抗利尿激素
体液调节 分泌量增加,尿量
减少
体液—— CO 对呼吸运动的
2
神经调节 调节
4.神经调节和体液调节的联系
(1)不少内分泌腺本身直接或间接地受中枢神经系统的调节,在这种情况下,
体液调节可以看作神经调节的一个环节。
(2)内分泌腺所分泌的激素也可以影响神经系统的发育和功能。(3)机体的生命活动常常既受神经调节,又受体液调节,一般神经调节占主导
地位。
考点2 体液调节和神经调节协调的实例
1.体温的调节
(1)机体的产热与散热
(2)体温调节过程
(3)体温相对稳定的原因:机体的产热和散热过程保持动态平衡。
(4)体温相对稳定的意义:保证了酶的活性,维持了内环境的稳态,是机体进
行正常生命活动的必要条件。
2.水和无机盐平衡的调节(渗透压调节)
(1)水的来源和去路
摄人量/ml 排出量/ml
由肾以尿液形式排出 1500
来自饮水 1200 教材拾遗:
由皮肤以汗液形式排出 500
来自食物 1000
由肺以呼出气体形式排出 400 ①一般情况下,冬天人
来自物质代谢 300
由大肠以类便形式排出 100 的尿较多,夏天人的尿
共计 2500 共计 2500 较少的原因:冬天相比
(2)排出:多种途径。以水的排出为例,有肾排尿(主要途径)、皮肤排汗、肺 于夏天,汗液分泌减
少,同时由于环境温度
呼出水蒸气、排便等。Na+的主要来源是食盐,几乎全部由小肠吸收,主要经肾
低,机体因代谢生成的
水增加,会导致尿液量
随尿排出,排出量几乎等于摄入量。
增加。
(3)水盐平衡调节的过程:机制非常复杂,涉及多种激素和神经的协调作用,
② K+不仅在维持细胞
下面仅以抗利尿激素及相关神经调节为例。 内液的渗透压上起决定
性作用,而且还具有维持心肌舒张、保持心肌
正常兴奋等重要作用。
(4)Na+和K+浓度对水盐平衡调节的影:Na+和K+主要是通过肾脏排出的,其
排出特点分别是Na+表现为多吃多排,少吃少排,不吃不排,K+表现为多吃多
排,少吃少排,不吃也排。
(5)水和无机盐的平衡,是在神经调节和激素调节的共同作用下,通过调节尿
量和尿的成分实现的。
5.神经调节和体液调节的联系:不少内分泌腺本身直接或间接地受中枢神经系
统的调节,在这种情况下,体液调节可以看作神经调节的一个环节。内分泌腺所
分泌的激素也可以影响神经系统的发育和功能。机体的生命活动常常既受神经调
节,又受体液调节,神经调节占主导地位,体液调节起辅助作用,二者共同协
调、相辅相成。
考点3 下丘脑在生命活动调节中的作用
1.下丘脑是内分泌系统的枢纽下丘脑的部分细胞称为神经分泌细胞,既能传
导神经冲动,又有分泌激素的功能。下丘脑在机体稳态中的作用主要包括以下
五个方面:(1)感受刺激,产生兴奋:在水盐平衡调节中,下丘脑作为渗透压感受器,
能感受渗透压的变化,维持水盐平衡。
(2)神经中枢:下丘脑是体温调节中枢、水盐平衡调节中枢和血糖平衡调节
中枢,还与生物节律等的控制有关。
(3)效应器:在水盐平衡调节中,下丘脑作为效应器合成、分泌抗利尿激
素。
(4)分泌功能:下丘脑的部分细胞既能传导神经冲动,又能合成和分泌激
素,被称作神经分泌细胞,如合成、分泌促激素释放激素、抗利尿激素等。
(5)传导兴奋:下丘脑可以将兴奋传至更高级的中枢一大脑皮层,进而形成
相应的感觉,如水盐平衡调节中,下丘脑可将兴奋传至大脑皮层,形成渴觉,
进而主动饮水。
2.垂体—最主要的内分泌腺
垂体位于脑的底部,主要分泌生长激素和各种促激素(促甲状腺激素、促性腺激
素和促肾上腺皮质激素等)。促激素一方面可以调节相应内分泌腺合成和分泌相
应的激素,另一方面可以维持相应腺体的正常生长和发育。
易错点1 明辨体温调节的易错点
(1)寒冷条件下的体温调节方式既有神经调节,也有体液调节;高温条件下的体温调节方式主要是神经
调节。
(2)寒冷条件下的体温调节既增加产热量,又减少散热量;高温条件下的体温调节主要是增加散热量。
(3)体温调节中的反射活动为非条件反射。参与体温调节的激素主要有甲状腺激素和肾上腺素,两者在
调节体温方面表现为协同作用。
(4)寒冷环境中比炎热环境中散热更快、更多。寒冷环境中机体代谢旺盛,产热也增加,以维持体温的
恒定。(5)温度感受器分布在皮肤、黏膜及内脏器官中,体温调节中枢位于下丘脑,体温感觉中枢位于大脑皮
层。
(6)恒温动物才有体温调节机制,变温动物的体温随外界环境温度的改变而改变。
(7)体温的相对恒定是机体产热量和散热量保持动态平衡的结果。无论是在炎热条件还是在寒冷条件下,
体温只要维持稳定则产热量一定 = 散热量。
(8)体温调节中枢位于“下丘脑”;体温感觉中枢位于“大脑皮层”;温度感受器是感受温度变化速率
的“感觉神经末梢”,它不只分布在皮肤,还广泛分布在黏膜及内脏器官中。
易错点2 正确认识发烧
正确认识发烧
(1) “发烧”本身不是疾病,而是一种症状。它是体内抵抗感染的机制之一,甚至可能有它的用途:缩
短疾病时间、增强抗生素的效果、使感染不具传染性。
(2)发烧过程中(体温持续升高),体内产热大于散热;退烧过程中(体温持续下降),体内散热大于
产热。但只要体温恒定,不论是否发烧,产热都等于散热。
(3)高烧不退的病人不应加盖棉被。因为高烧不退,体温调节功能暂时丧失,加盖棉被不但不会排汗,
反而影响热量的散失。
易错点3 水盐调节的四个重要结论
(1)渗透压感受器和渗透压调节中枢在下丘脑,渴觉中枢在大脑皮层。水盐平衡的调节方式为神经-体
液调节。
(2)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。
(3)在水盐平衡调节中,下丘脑内既有感受器,又有效应器(分泌激素)。
(4)水和无机盐的平衡是在神经调节和激素调节共同作用下,主要通过肾脏来完成的。
易错点4 生命活动调节的不同途径比较
(1)完全依赖反射弧完成,仅涉及“神经递质”这种信号分子——神经调节。
模型:
举例:膝跳反射、缩手反射等。
(2)仅涉及“激素”或其他化学物质——体液调节
模型:
实例:人进食后血糖升高,引起胰岛B细胞分泌胰岛素,使血糖降低。
(3)既有神经系统调节,又有相关激素或其他化学物质的参与,涉及“神经递质”与“激素”两类信号分子——神经—体液调节。
①模型Ⅰ:
举例:血糖降低,下丘脑通过有关神经使胰岛A细胞分泌胰高血糖素,使血糖升高。
②模型Ⅱ:
举例:日照长短变化刺激鸟类的神经系统,下丘脑分泌促性腺激素释放激素作用于垂体,垂体分泌促
性腺激素作用于性腺,性腺分泌的性激素增加,促使鸟类产卵。
1.(2024·河北·高考真题)某同学足球比赛时汗流浃背,赛后适量饮水并充分休息。下列相关叙述错误的是(
)
A.足球比赛中支气管扩张,消化液分泌增加
B.运动所致体温升高的恢复与皮肤血流量、汗液分泌量增多相关
C.大量出汗后适量饮用淡盐水,有助于维持血浆渗透压的相对稳定
D.适量运动有助于减少和更好地应对情绪波动
[答案]A.[解析]A、足球比赛中,处于兴奋状态,交感神经活动占优势,表现为心跳加快,支气管扩
张,但胃肠蠕动和消化液的分泌会受到抑制,A错误;B、正常机体产热量=散热量,运动时体温升高,产
热量增加,为了达到体温的相对稳定,散热量也会增加,主要通过皮肤毛细血管扩张,血流量增加,与此
同时,汗腺分泌汗液增多,以此来增加散热量,B正确;C、大量出汗不仅丢失了大量的水分,同时也丢
失了无机盐,通过适量饮用淡盐水,有助于维持血浆渗透压的相对稳定,C正确;D、情绪是大脑的高级
功能之一,消极情绪到一定程度就患有抑郁症,建立良好的人际关系、适量运动有助于减少和更好地应对
情绪波动,D正确。故选A。
知识链接:人体的水平衡调节过程:
(1)当人体失水过多、饮水不足或吃的食物过咸时→细胞外液渗透压升高→下丘脑渗透压感受器受到刺
激→垂体释放抗利尿激素增多→肾小管、集合管对水分的重吸收增加→尿量减少。同时大脑皮层产生渴觉
(主动饮水);(2)体内水过多时→细胞外液渗透压降低→下丘脑渗透压感受器受到刺激→垂体释放抗利尿激素减少→
肾小管、集合管对水分的重吸收减少→尿量增加。
2.(2024·湖北·高考真题)为探究下丘脑对哺乳动物生理活动的影响,某学生以实验动物为材料设计一系列
实验,并预测了实验结果,不合理的是( )
A.若切除下丘脑,抗利尿激素分泌减少,可导致机体脱水
B.若损伤下丘脑的不同区域,可确定散热中枢和产热中枢的具体部位
C.若损毁下丘脑,再注射甲状腺激素,可抑制促甲状腺激素释放激素分泌
D.若仅切断大脑皮层与下丘脑的联系,短期内恒温动物仍可维持体温的相对稳定
[答案]C.[解析]A、下丘脑可合成分泌抗利尿激素,抗利尿激素可作用于肾小管和集合管,促进肾小
管和集合管对水的重吸收,减少尿量,若切除下丘脑,抗利尿激素分泌减少,可导致机体脱水,A正确;
B、体温调节中枢位于下丘脑,因此损伤下丘脑的不同区域,可确定散热中枢和产热中枢的具体部位,B
正确;C、甲状腺激素可作用于下丘脑,抑制促甲状腺激素释放激素分泌,若损毁下丘脑,则甲状腺激素
无法作用于下丘脑,C错误;D、体温调节中枢在下丘脑,若仅切断大脑皮层与下丘脑的联系,短期内恒
温动物仍可维持体温的相对稳定,D正确。故选C。
知识链接:下丘脑是内分泌系统的枢纽下丘脑的部分细胞称为神经分泌细胞,既能传导神经冲动,又有分
泌激素的功能。人体对低温的调节:低温→皮肤冷觉感受器兴奋→传入神经→下丘脑体温调节中枢→皮肤
立毛肌收缩、皮肤表层毛细血管收缩,散热减少;同时甲状腺激素和肾上腺激素分泌增多,体内物质氧化
加快,产热增多。人体对高温的调节:高温→皮肤温觉感受器兴奋→传入神经→下丘脑体温调节中枢→皮
肤立毛肌舒张,皮肤表层毛细血管舒张,汗液分泌增加,散热增加。
3.(2024·吉林·高考真题)梅尼埃病表现为反复发作的眩晕、听力下降,并伴有内耳淋巴水肿。检测正常人
及该病患者急性发作期血清中相关激素水平的结果如下表,临床上常用利尿剂(促进尿液产生)进行治疗。
下列关于该病患者的叙述错误的是( )
组别 抗利尿激素浓度/(ng-L-1) 醛固酮浓度/(ng-L-1)
正常对照组 19.83 98.40
急性发病组 24.93 122.82
A.内耳的听觉感受细胞生存的内环境稳态失衡会影响听力
B.发作期抗利尿激素水平的升高使细胞外液渗透压升高
C.醛固酮的分泌可受下丘脑一垂体一肾上腺皮质轴调控
D.急性发作期使用利尿剂治疗的同时应该保持低盐饮食[答案]B.[解析]A、内环境稳态是细胞进行正常生命活动的必要条件,内耳的听觉感受细胞生存的内
环境稳态失衡会影响听力,A正确;B、发作期抗利尿激素水平的升高,促进促进肾小管和集合管对水的
吸收,使细胞外液渗透压降低,B错误;C、醛固酮的分泌可受下丘脑一垂体一肾上腺皮质轴调控,存在
分级调节,C正确;D、利尿剂能促进尿液产生,急性发作期使用利尿剂治疗的同时应该保持低盐饮食,
避免细胞外液渗透压升高不利于尿液的排出,D正确。故选B。
知识链接:抗利尿激素:下丘脑合成,垂体释放,作用于肾小管和集合管,促进肾小管和集合管对水的吸
收,减少尿量。醛固酮:促进肾小管和集合管对Na+的重吸收,维持血钠的平衡。
4.(2024·吉林·高考真题)为研究禁食对机体代谢的影响,研究者用大鼠开展持续7天禁食(正常饮水)的实验
研究,结果发现血清中尿素、尿酸(嘌呤核苷酸代谢产物)的水平显著升高。下列叙述错误的是( )
A.血清中尿素、尿酸水平可作为检验内环境稳态的指标
B.禁食初期交感神经兴奋,支配胰岛A细胞使血糖回升
C.禁食后血清中的尿酸可来源于组织细胞碎片的分解
D.禁食后血清中高水平的尿素来源于脂肪的分解代谢
[答案]D.[解析]A、内环境的稳态包括化学成分和理化性质的相对稳定,血清中尿素、尿酸作为代谢
产物,可作为检验内环境稳态的指标,A正确;B、禁食初期血糖降低,交感神经兴奋,支配胰岛A细胞
使血糖回升,B正确;C、尿酸为嘌呤核苷酸代谢产物,禁食后血清中的尿酸可来源于组织细胞碎片
(DNA、RNA)的分解,C正确;D、禁食后血清中高水平的尿素来源于蛋白质的分解代谢,D错误。故选
D。
知识链接:血糖平衡的调节存在神经调节和体液调节。血糖偏高时,能直接刺激胰岛B细胞分泌更多胰岛
素,胰岛素能促进组织细胞加速摄取、利用、储存葡萄糖,使血糖降低;同时,高血糖也能刺激下丘脑的
某区域,通过神经控制促进胰岛B细胞的分泌。血糖偏低时,能直接刺激胰岛A细胞分泌更多胰高血糖素,
胰高血糖素能促进肝糖原分解,促进一些非糖物质转化为葡萄糖,使血糖水平升高;同时,低血糖也能刺
激下丘脑的另外的区域,通过神经控制促进胰岛A细胞的分泌。
5.(2024·浙江·高考真题)越野跑、马拉松等运动需要大量消耗糖、脂肪、水和无机盐等物质。运动员到达
终点时,下列各种激素水平与正常的相比。正确的是( )
A.抗利尿激素水平高,胰高血糖素水平低
B.抗利尿激素水平低,甲状腺激素水平高
C.胰岛素水平高,甲状腺激素水平低
D.胰岛素水平低,胰高血糖素水平高
[答案]D.[解析]越野跑、马拉松等运动后,体内血糖大量消耗,血糖降低,胰岛素含量降低,胰高血糖素含量上升,促进肝糖原分解,非糖物质转化为葡萄糖,此时,机体代谢旺盛,甲状腺激素水平高,同
时机体大量排汗,导致水分减少,抗利尿激素分泌增加,ABC错误,D正确。故选D。
知识链接:大量运动后,葡萄糖被消耗,胰岛素含量下降,胰高血糖素含量上升。
6.(2024·浙江·高考真题)某快递小哥跳入冰冷刺骨的河水勇救落水者时,体内会发生系列变化。下列叙述
正确的是( )
A.冷觉感受器兴奋,大脑皮层产生冷觉
B.物质代谢减慢,产热量减少
C.皮肤血管舒张,散热量减少
D.交感神经兴奋,心跳减慢
[答案]A.[解析]A、感受器接受刺激,产生冷觉的部位是大脑皮层,A正确;B、寒冷刺激,冷觉感受
器感受刺激产生兴奋,物质代谢加快,产热量增加,B错误;C、寒冷刺激,冷觉感受器感受刺激产生兴
奋,兴奋传至下丘脑的体温调节中枢,通过交感神经可支配血管,使其收缩,血流量减少,减少机体散热,
C错误;D、寒冷条件下,交感神经兴奋,心跳加快,D错误。故选A。
知识链接:体温调节是温度感受器接受体内、外环境温度的刺激,通过体温调节中枢的活动,相应地引起
内分泌腺、骨骼肌、皮肤血管和汗腺等组织器官活动的改变,从而调整机体的产热和散热过程,使体温保
持在相对恒定的水平。
7.(2024·江西·高考真题)人体水盐代谢平衡是内环境稳态的重要方面。研究人员为了探究运动中机体维持
水盐平衡的机制,让若干名身体健康的志愿者以10km/h的速度跑步1h,采集志愿者运动前、中和后的血
液与尿液样本,测定相关指标(下表)。回答下列问题:
血浆渗透
指标 血浆Na+浓度 血浆K+浓度 尿渗透压 尿Na+浓度 尿K+浓度
压(mOsm/
状态 (mmol/L) (mmol/L) (mOsm/L) (mmol/L) (mmol/L)
L)
运动前 289.1 139.0 4.3 911.2 242.4 40.4
运动中 291.0 141.0 4.4 915.4 206.3 71.1
运动后 289.2 139.1 4.1 1005.1 228.1 72.3
(1)上表中的数据显示,与尿液相比,血浆的各项指标相对稳定。原因是血浆属于内环境,机体可通过
、体液调节和 维持内环境的稳态。
(2)参与形成人体血浆渗透压的离子主要是Na+和 。
(3)运动中,尿液中Na+浓度降低、K+浓度升高,是因为 (从“肾小球”“肾小管”“肾小囊”和
“集合管”中选2项)加强了保钠排钾的作用,同时也加强了对 的重吸收,使得尿液渗透压升高。(4)为探究上表数据变化的原因,测定了自运动开始2h内血浆中醛固酮(由 分泌)和抗利尿激素
(由 释放)的浓度。结果发现,血浆中2种激素的浓度均呈现先上升后下降的趋势,分析激素浓度下
降的可能原因包括 (答出2点即可)。
(5)进一步实验发现,与运动前相比,运动后血容量(参与循环的血量)减少,并引起一系列生理反应。
由此可知,机体水盐平衡调节途径为 (将以下选项排序:①醛固酮和抗利尿激素分泌增多;②肾脏的
重吸收等作用增强;③血容量减少;④尿液浓缩和尿量减少),使血浆渗透压维持相对稳定。
[答案](1) 神经调节 免疫调节
(2)Cl-
(3) 肾小管、集合管 水
(4) 肾上腺皮质 神经垂体 激素的分泌减少;激素一经靶细胞接受并起作用后就失活了
(5)③①②④
[解析](1)内环境相对稳定的状态需要依靠机体通过神经调节、体液调节和免疫调节共同维持。
(2)参与形成人体血浆渗透压的离子主要是Na+和Cl+。
(3)运动中,尿液中Na+浓度降低、K+浓度升高,是因为肾小管、集合管加强了保钠排钾的作用,同时
也加强了对水的重吸收,使得尿液渗透压升高。
(4)醛固酮是由肾上腺皮质分泌的,抗利尿激素是由神经垂体释放的。血浆中醛固酮和抗利尿激素浓度
下降的原因是从来源分析,运动后由于机体的负反馈调节,激素的分泌减少;从去路分析,激素作用后即
被灭活,导致分解增加,进而使激素浓度下降。
(5)与运动前相比,运动后血容量(参与循环的血量)减少,机体为了维持内环境渗透压的稳定,醛固酮
和抗利尿激素分泌增多,促进肾脏的重吸收等作用,进而引起尿液浓缩和尿量减少,使血浆渗透压维持相
对稳定。因此排序是③①②④。
知识链接:醛固酮的作用是促进肾小管和集合管对Na+的主动重吸收,同时促进钾的分泌,从而维持水盐
平衡;而抗利尿激素的作用是提高肾小管和集合管上皮细胞对水的通透性,增加水的重吸收量,使细胞外
液渗透压下降,从而维持水平衡。
8.(2024·山东·高考真题)由肝细胞合成分泌、胆囊储存释放的胆汁属于消化液,其分泌与释放的调节方式
如图所示。(1)图中所示的调节过程中,迷走神经对肝细胞分泌胆汁的调节属于神经调节,说明肝细胞表面有
。肝细胞受到信号刺激后,发生动作电位,此时膜两侧电位表现为 。
(2)机体血浆中大多数蛋白质由肝细胞合成。肝细胞合成功能发生障碍时,组织液的量 (填“增
加”或“减少”)。临床上可用药物A竞争性结合醛固酮受体增加尿量,以达到治疗效果,从水盐调节角
度分析,该治疗方法使组织液的量恢复正常的机制为 。
(3)为研究下丘脑所在通路胆汁释放量是否受小肠Ⅰ细胞所在通路的影响,据图设计以下实验,已知注
射各试剂所用溶剂对实验检测指标无影响。
实验处理:一组小鼠不做注射处理,另一组小鼠注射 (填序号)。①ACh抑制剂②CCK抗体
③ACh抑制剂+CCK抗体
检测指标:检测两组小鼠的 。
实验结果及结论:若检测指标无差异,则下丘脑所在通路不受影响。
[答案](1) 迷走神经递质受体 外负内正
(2) 增加 药物A竞争性结合醛固酮受体,抑制醛固酮的作用,减少肾小管和集合管对钠离子
的重吸收,促进钠离子的排泄,从而增加尿量,使组织液的量恢复正常
(3) ② 检测两组小鼠的胆汁释放量
[解析](1)迷走神经对肝细胞分泌胆汁的调节属于神经调节,说明肝细胞表面有迷走神经递质受体。发
生动作电位膜两侧电位表现为外负内正。
(2)肝细胞合成功能发生障碍时,血浆蛋白减少,血浆渗透压降低,水分大量渗透到组织液,组织液的
量增加,导致组织水肿。药物A竞争性结合醛固酮受体,减少醛固酮的作用,从而减少肾小管对钠离子的
重吸收,增加尿量,使组织液的量恢复正常。
(3)研究下丘脑所在通路胆汁释放量是否受小肠Ⅰ细胞所在通路的影响,由图可知,小肠Ⅰ细胞所在通
路相关的物质是CCK,即自变量是是否注射CCK抗体,因变量是胆汁释放量。所以实验处理:一组小鼠
不做注射处理,另一组小鼠注射CCK抗体。检测指标:检测两组小鼠的胆汁释放量。
知识链接:由图可知,食物通过促进下丘脑相关通路,增加Ach的释放,同时通过小肠Ⅰ细胞通路,增加
CCK的释放,二者均可作用与肝细胞分泌胆汁,后者汉能促进胆囊平滑肌收缩,进一步促进胆囊胆汁的释
放。