激素调节（通过激素的调节）

激素调节(通过激素调节)

体液调节主要指激素调节。内分泌腺分泌的激素通过血液循环输送到身体各个部位，少量激素可显著影响靶细胞的生理活动。激素分泌的调节包括下丘脑-垂体-内分泌腺的分级调节和反馈调节。神经调节和体液调节密切相关，密切协调，相互影响。比如体温和水盐平衡的调节，就是神经调节和体液调节协同作用的结果。

模型是现代科学方法的核心内容之一。模型包括物理模型、数学模型和概念模型。在这一章“建立血糖调节模型”中，模拟活动本身就是建立动态的物理模型，然后根据活动中的经验建立概念模型。

胰酶是人类发现的第一种激素。它的发现过程告诉我们，在科学探索的过程中，不要迷信权威，要大胆探索，勇于创新。

人体主要激素的特点及激素调节。

一、人体内的主要激素。

1.常见激素与内分泌腺的关系。

2.常见激素和靶器官(细胞)的名称。

激素名称

靶器官(或靶细胞)

甲状腺激素

几乎全身组织细胞。

促甲状腺激素释放激素

脑下垂体

促甲状腺激素

甲状腺

抗利尿激素

肾小管和集合管。

胰岛素

几乎全身组织细胞。

胰高血糖素

主要作用于肝细胞。

3.激素分泌的调节方式。

(1)等级调整和反馈调整。

(2)神经调节。

(3)内分泌腺直接感受到内部环境中某些理化因素的变化并做出相应的反应。比如胰岛细胞可以直接感受到血糖含量的变化，当血糖含量降低时，胰岛A细胞会加速胰高血糖素的分泌。

二、激素调节的特点。

1.微量高效。

美国学者E. C .肯德尔只从3t新鲜动物甲状腺中提取了0.23g甲状腺激素。人体血液中甲状腺激素含量仅为310-5 ~ 1.4×10-4mg/mL，1 mg甲状腺激素可增加产热4200 kJ。

2.通过体液运输。

内分泌腺没有导管，分泌的激素扩散到体液中，随血液流向全身，传递各种信息。因此，临床上常通过采血检测内分泌系统疾病。

3.作用于靶细胞和靶器官(说明激素也有特异性:产生部位→作用部位(靶资源网官方))。

许多激素分子分散在全身的体液中，它们是否在所有细胞中发挥作用？发现甲状腺激素几乎作用于全身所有细胞，而促甲状腺激素只作用于甲状腺。能被特定激素作用的器官和细胞是激素的靶器官和细胞(图2-13)。激素一旦被靶细胞接受并发挥作用就会失活。因此，激素需要在体内持续产生，以维持激素含量的动态平衡。

激素种类繁多，数量很少，既不能构成细胞结构，也不能提供能量，更不能起到催化作用。相反，它们通过体液到达目标细胞，这改变了目标细胞最初的生理活动。因此，有人说激素是调节生命活动的信息分子。

工作原理:

含氮激素与靶细胞表面的受体特异性结合，引发调节效应。

甾醇激素与靶细胞中的受体特异性结合，并触发调节作用。

4.有评分调整和反馈调整(包括正反馈和负反馈)。

(1)分级监管的常见模式。

下丘脑可以控制脑垂体，脑垂体控制相关腺体。这种分级控制称为分级调节。

(2)反馈调整。

①分类:正反馈调节和负反馈调节。

②正反馈:强化和偏离静息水平，如凝血、大小便、胎儿娩出等。

③负反馈:偏差后纠正，回到休息水平，这在生物中比较常见，如温度调节、血糖调节。

5.在激素调节中，对某种生理活动的调节往往是通过各种激素的协调和相互作用来完成的。

使用时，激素往往表现出协同和拮抗作用。

①激素在血糖调节中的关系。

拮抗作用:胰岛素、胰高血糖素和肾上腺素。

胰高血糖素和肾上腺素。

②体温调节中激素之间的关系:协同作用——肾上腺素和甲状腺激素。

③生长发育中激素之间的关系:协同作用——生长激素和甲状腺激素。

激素调节的四个例子。

1.甲状腺激素分泌的分级调节(精神-身体)。

实施例2-血糖平衡的调节(精神-身体)。

1.血糖的“三至”和“三至”。

(1)“三”——食物的消化吸收、肝糖原的分解，以及非糖类物质的转化；

(2)“三脱”——氧化分解、合成糖原和转化非糖；

(3)主要“来来往往”方式:消化吸收和氧化分解。肝糖原可以分解成葡萄糖进入血液，但肌糖原不能。

【提醒】血糖可以合成肝脏中的肝糖原和骨骼肌中的肌糖原。肝糖原可以分解成葡萄糖，但肌糖原不能。

2.血糖平衡的调节过程。

(资源网1)正常血糖含量:0.8 ~ 1.2g/L(或80 ~ 120mg/dl)。

(2)血糖平衡是神经调节和体液调节共同作用的结果，其中神经调节通过体液调节发挥作用。血糖调节的中心在下丘脑。

(3)在调节血糖平衡的过程中，多种激素共同发挥作用，其中胰岛素和胰高血糖素在调节血糖平衡中起主要作用。胰岛素是人体内唯一能降低血糖的激素，但升高血药浓度的激素不仅仅是胰高血糖素，还有肾上腺素。胰岛素和胰高血糖素有拮抗作用，胰高血糖素和肾上腺素有协同作用。

(4)下丘脑对胰岛细胞的作用是通过相关神经实现的，而不是通过激素释放激素实现的。

【案例分析】糖尿病。

1.病因:因胰岛b细胞破坏或功能衰竭导致胰岛素分泌不足所致。糖代谢紊乱。

2.症状:患者除多饮、多食、多尿、体重减轻外，还有高血糖、尿糖症状。(三多一少)

糖尿病患者之所以会出现高血糖和糖尿病，是因为患者的胰岛B细胞受损，导致胰岛素分泌不足，使得葡萄糖进入组织细胞，细胞内的氧化利用成为障碍。此时，肝脏释放并由非糖物质转化而来的葡萄糖增加，导致高血糖。由于细胞内能量供应不足，患者总是感到饥饿，吃得更多。多吃会进一步增加血糖的来源，从而增加血糖含量。当血糖含量高于160 ~ 180 mg/dl时，糖就会从肾脏排出，导致糖尿病。糖尿病患者在排泄大量糖分的同时，也带走了大量水分，导致多尿、口渴、饮酒过量的现象。由于糖的氧化和供能障碍，体内脂肪和蛋白质的分解加强，导致身体逐渐消瘦、消瘦。

糖尿病的症状与病因——“三多一少”现象辨析。

(1)多吃:胰岛素分泌不足→血糖进入组织细胞障碍→细胞内有效糖减少→氧化分解障碍→能量。

供给不足→饥饿→多吃。

(2)多尿:尿糖的同时，带走了大量水分，导致多尿。

(3)烦渴:血糖含量高→细胞外液渗透压增高→下丘脑渗透压受体兴奋→大脑皮层口渴→饮水增多。

此外，多尿也会导致多饮。

(4)减肥:糖氧化供能受阻→体内脂肪、蛋白质分解加强→身体越来越瘦，体重下降。

(5)治疗:饮食调控结合药物。

【易错分析】解读餐后三曲线变化。

餐后血糖、胰高血糖素和胰岛素的相对变化如图所示。根据曲线:

(1)血糖浓度高时，能降低血糖浓度的胰岛素含量增加，而能升高血糖浓度的胰高血糖素含量相对较低。

(2)当血糖浓度较低时，胰高血糖素含量增加。

(3)胰岛素和胰高血糖素相互协调，维持血糖平衡。

3.温度调节。

(1)保持相对恒定的体温是人体产热和散热保持动态平衡的结果。必须是在“身体产生的热量等于身体散发的热量”的条件下。

(2)人体主要产热器官是肝脏和骨骼肌，主要散热器官是皮肤。人体热量的主要来源:细胞内有机物的氧化和能量释放。人在安静的时候，内脏主要产热，其中肝脏产热最多。骨骼肌是运动中主要的产热器官。

(3)热环境下体温调节的效应器:汗腺、毛细血管等。人体处于高温环境时，出汗是散热的主要方式。

(4)在增加产热方面，甲状腺激素和肾上腺素都可以促进细胞内有机物的氧化分解，改善代谢增加产热。它们属于协同关系。

(5)“寒颤”是指骨骼肌不自觉的颤抖，“鸡皮疙瘩”是指站立肌肉的收缩，两者都是增加产热的方式。

4.水盐平衡的调整。

(1)压力感受器和水盐调节中心位于下丘脑；口渴中枢位于大脑皮层。参与水平衡调节的主要器官是肾脏。

①口渴和饮水的产生:下丘脑渗透压受体→大脑皮层→口渴和主动饮水的产生。

②水重吸收:下丘脑渗透压受体→垂体释放，抗利尿激素作用，肾小管和集合管重吸收水，尿量减少。

(2)在神经调节和激素调节的共同作用下，水和无机盐的平衡主要由肾脏来实现。

(3)调节水盐平衡的激素主要是抗利尿激素，由下丘脑神经细胞分泌，垂体后叶释放。抗利尿激素靶向的细胞是肾小管和集合管细胞。

(4)人体内没有绝对的“水太多”或“水太少”，水平衡被打破，意味着细胞外液渗透压的变化。

下丘脑在生命活动调节中的作用。

下丘脑是内分泌系统的总枢纽。下丘脑中的一些细胞被称为神经分泌细胞，可以传导神经冲动和分泌激素。

(1)下丘脑在稳态中的作用主要包括以下四个方面:

①感觉:渗透压传感器感知渗透压的升降，维持水分代谢的平衡。

②传导:可将渗透压感受器产生的兴奋传递到大脑皮层，使其口渴。

③分泌:分泌激素释放激素，作用于垂体，使其分泌相应的激素。

④调节:体温调节中心、血糖调节中心、渗透压调节中心。

(2)下丘脑部分调节的说明。

动物激素生理功能的研究。

1.激素功能研究思路分析。

用某种方法对实验动物进行治疗→出现相应的病理症状→添加激素后实验动物恢复正常→估计激素的生理作用。

2.激素功能的常用实验验证方法。

激素

方法

实验探究

甲状腺激素

加料方式

含甲状腺激素的饲料喂养蝌蚪，蝌蚪迅速发育成小青蛙。

移除方法

通过手术切除了幼犬的甲状腺，幼犬停止了发育。成年犬甲状腺切除后，狗狗显得笨拙、无精打采，新陈代谢中的耗氧量明显减少，热量产生减少。

生长激素

切除方法

幼犬脑垂体切除后，幼犬的生长立即停止。

喷射法

每天注射适量的生长激素可以逐渐恢复其生长。

性激素

切除方法

公鸡和母鸡的性腺阉割后，会逐渐失去第二性征。

移植

将公鸡睾丸移植到阉割后的母鸡体内，母鸡会逐渐长出公鸡形状的鸡冠和长长的尾羽，具有斗鸡的特征。

胰岛素

喷射法

饥饿18 ~ 24 h后，给小鼠注射一定剂量的胰岛素溶液。很快，小鼠出现惊厥和低血糖症状，皮下注射50%葡萄糖溶液即可恢复。

3.实验设计中的注意事项。

(1)动物分组的基本要求:选择性别、年龄、体重、生理状况相近的平均分组，每组动物数量应相等。

(2)设计实验时，要注意设置控制实验，控制变量数量，保证单个变量。

(3)在注射实验中，空白色对照组应注射生理盐水(蒸馏水不可用)，而在喂养实验中，空白色对照组可加入蒸馏水。

(4)应充分考虑相关激素的化学性质，选择不同的实验方法。可以用喂养法检测的常见激素有甲状腺激素、性激素和醛固酮，其化学本质分别是氨基酸衍生物、脂类和脂类。常用的不能用喂养法检测的激素有胰岛素、胰高血糖素、全激素、生长激素等。这些激素的化学本质是蛋白质(多肽)。

生命活动调节模型。

(1)如果数字表示人体内水平衡的调节，a表示下丘脑；下丘脑渗透压感受器感知渗透压的变化，分泌抗利尿激素，由B(垂体后叶)释放，作用于C(肾小管和集合管)。

(2)若图为反射弧结构的模式，A代表受体，B代表神经中枢，C代表效应器，其中兴奋的传递形式为神经冲动(电信号)、神经递质与特异性受体的结合(化学信号)。

(3)若图为接种一段时间后的第二次体液免疫，若C为抗体，则A代表记忆细胞，B代表浆细胞。二次免疫反应中抗体产生的特点是越来越快。

(4)若图为血糖的调节途径，若A为胰岛，B代表胰岛素和胰高血糖素，C代表相应的靶细胞。当血糖水平升高时，A的反应和调节的净结果是胰岛B细胞分泌的胰岛素增加，而胰岛A细胞分泌的胰高血糖素减少，使血糖维持在正常水平。

体液调节和神经调节的区别和联系。

1.差异

比较项目。

神经调节

体液调节

作用途径

反射弧

体液运输

反应速率

迅速的

慢点。

行动范围

精确而有限。

更宽。

运行时间

短暂的

更长的

2.接触

①激素能直接影响神经系统的发育和功能，往往同时调节生命活动。

②内分泌腺受中枢神经系统直接或间接调节，体液调节可视为神经调节的一个环节。

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