问题探讨:马拉松长跑是赛程超过40km、历时2h以上的极限运动,运动员每小时至少要消耗300g糖类。血糖(血液中的葡萄糖)可以补充肌肉因运动而消耗的糖类。正常人的血糖含量是0.8~1.2g/L(80~120mg/dL),全身的血量大约为5L。(1)根据材料计算,如果仅靠血液中的葡萄糖,运动员能跑多长时间?思考与讨论(2)长跑时消耗了大量的葡萄糖,你认为血糖的浓度会大幅下降吗?(4)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?(3)研究表明,在长跑过程中,尽管血糖在不断被消耗,但它的含量基本维持在0.9g/L左右。血糖可以通过哪些途径得到补充?第2节通过激素的调节一、激素调节的发现科学家发现: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。沃泰默的实验:切除通向该段小肠的神经,只留下血管稀盐酸狗的上段小肠肠腔胰腺分泌胰液稀盐酸狗的血液中胰腺不分泌胰液狗的上段小肠肠腔稀盐酸胰腺分泌胰液注入注入注入结果结果结果沃泰默的解释:这是由于小肠上微小的神经难以剔除干净的缘故,所以是一个十分顽固的神经反射。斯他林和贝利斯的假设:这种实验现象不是神经调节的结果,而是化学调节的结果:在盐酸的作用下,小肠黏膜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。斯他林和贝利斯的实验:实验过程:小肠黏膜+稀盐酸+砂子磨碎注射实验结果:促进胰腺分泌胰液。说明他们的假设正确。实验结论:胰液的分泌是促胰液素化学调节的结果。提取液同一条狗的静脉稀盐酸同一条狗的静脉中胰腺不分泌胰液注入结果小肠黏膜磨碎提取液注入同一条狗的静脉中结果胰腺不分泌胰液巴甫洛夫的感慨“自然,人家是对的,很明显,我们失去了一个发现真理的机会!”二、激素调节的概念由内分泌器官(或细胞)分泌的化学物质对人体和动物体的新陈代谢、生长发育等生命活动进行调节的方式,这就是激素调节。概念内分泌腺与外分泌腺外分泌腺内分泌腺是否有导管;外分泌腺有导管,内分泌腺没有导管消化腺皮脂腺汗腺泪腺•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激素分泌量很少——微量资料1:三、激素调节的特点资料分析•正常人每100毫升血液中生长激素的含量还不到1微克。如果该激素分泌稍微多一点,可使生长发育期的青少年成为巨人症的受害者。生理作用显著——高效•1mg甲状腺激素可使人体产热增加4200kJ资料2:通过体液运输•临床上常通过抽取血样来检测内分泌系统的疾病。资料分析资料3: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。作用于特定细胞、器官资料分析研究发现,甲状腺激素几乎对全身细胞都起作用,而促甲状腺激素只作用于甲状腺。作用于靶细胞、靶器官分泌细胞激素分子毛细血管靶细胞资料4:激素既不组成细胞结构,又不提供能量,也不起催化作用,而是随体液到达靶细胞,使靶细胞原有的生理活动发生变化。激素是调节生命活动的信息分子。下丘脑垂体甲状腺胸腺肾上腺胰腺卵巢睾丸分泌促甲状腺激素释放激素等分泌生长激素、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分泌甲状腺激素等分泌胸腺激素等其中的胰岛分泌胰岛素和胰高血糖素等脊椎动物激素的种类、产生部位及生理作用分泌腺激素名称化学性质作用部位生理作用下丘脑抗利尿激素多肽或蛋白质肾小管、集合管促进肾小管和集合管对水分的重吸收,使尿量减少促甲状腺激素释放激素垂体促进垂体的生长、发育和相应促(甲状腺、性腺)激素的合成与分泌促性腺激素释放激素分泌腺激素名称化学本质作用部位生理作用垂体生长激素蛋白质全身促进生长,主要促进蛋白质的合成和骨的生长促甲状腺激素甲状腺促进甲状腺的生长发育,调节甲状腺激素的合成和分泌促性腺激素性腺促进性腺的生长发育,调节性激素的合成和分泌分泌腺激素名称化学本质作用部位生理作用甲状腺甲状腺激素氨基酸衍生物全身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睾丸雄性激素固醇全身促进雄性生殖器官的发育和精子的生成,激发并维持雄性的第二性征分泌腺激素名称化学本质作用部位生理作用卵巢雌性激素固醇全身促进雌性生殖器官的发育和卵细胞的生成,激发并维持雌性的第二性征和正常性周期孕激素子宫内膜、乳腺促进子宫内膜和乳腺的生长发育,为受精卵着床和泌乳准备条件分泌腺激素名称化学本质作用部位生理作用胰岛B细胞胰岛素蛋白质全身促进组织细胞加速摄取、利用葡萄糖,促进合成肝糖原和肌糖原;抑制肝糖原分解和非糖物质转化为葡萄糖,降低血糖浓度A细胞胰高血糖素多肽肝脏促进肝糖原分解和非糖物质转化为血糖,升高血糖浓度胸腺胸腺激素多肽免疫器官调节T细胞发育、分化和成熟,同时还进入血液影响免疫器官和神经内分泌系统的功能肾上腺素肾上腺髓质作用部位:主要是肝脏,也可作用于其他组织细胞主要功能:促进肝糖原的分解,提高血糖浓度;促进新陈代谢增加产热;使心跳加快,心输出量增加,血压升高,呼吸加快激素分泌腺化学本质:氨基酸衍生物血糖0.8~1.2g/LCO2+H2O+能量氧化分解肝糖原、肌糖原合成脂肪、某些氨基酸等转化人体中血糖的来源和去向(正常情况下)食物中的糖类消化、吸收肝糖原分解脂肪等非糖物质转化四、激素调节的实例实例一:血糖平衡的调节2、血糖的平衡及意义血糖的来路动态平衡血糖的去路意义:对于保证人体各种组织器官的能量供应,进而保持人体的健康有着非常重要的意义。1.马拉松运动中,胰岛是怎样进行分泌调节的?饭后胰岛又是怎样进行分泌调节的?2.当身体不能产生足够的胰岛素时,将会发生什么情况?当身体产生的胰岛素过多时,又会怎样呢?思考与讨论:+下丘脑某一区域++血糖升高+胰岛素分泌++组织细胞加速摄取、利用和储存葡萄糖+促进肝糖原分解,促进非糖物质转化为葡萄糖+反馈调节胰高血糖素分泌胰岛A细胞胰岛B细胞下丘脑另一区域++血糖降低在一个系统中,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,对机体维持稳态具有重要意义。正反馈:促进原来生命活动(分娩作用、血液凝固过程等)。负反馈:抑制原来生命活动(血糖调节、体温调节等)。1、高血糖一定会出现糖尿吗?2、如果某人持续出现糖尿,是否就能肯定他患了糖尿病?不一定,正常人只有血糖浓度超过肾糖阈(160mg/dL),才会出现糖尿。不能肯定,因为肾脏功能发生障碍的人,其肾小管不能有效地将葡萄糖吸收到血液,也会出现持续糖尿胰岛B细胞受损,胰岛素分泌不足。3、糖尿病形成原因糖尿病人除了有高血糖和尿糖的症状外,还具有多尿、多饮、多食的现象,与此同时糖尿病人逐渐消瘦,请分析原因(三多一少)。(1)糖尿病患者虽血糖浓度高,但组织细胞内能量供应不足。患者总感觉饥饿而多食,多食又进一步使血糖来源增多;(2)当血糖含量高于160mg/dL时,糖就从肾脏排出而出现糖尿,在排出大量糖的同时也带走了大量水分,于是会出现多尿、口渴、多饮的现象。(3)又由于糖氧化供能发生障碍,使得体内脂肪和蛋白质的分解加强,导致机体消瘦,体重减轻等。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?三、激素调节的实例实例二:甲状腺激素分泌的分级调节(1)寒冷刺激会首先作用于什么系统?(2)接着在三个层次上会引起什么腺体分泌何种激素?(3)甲状腺激素的分泌是否会一直持续下去?体内激素增多时身体如何进行调节?思考与讨论下丘脑垂体甲状腺寒冷等刺激促甲状腺激素释放激素(TRH)促甲状腺激素(TSH)甲状腺激素促进促进抑制抑制新陈代谢,抵御寒冷促进大脑皮层反馈调节•1、注射胰岛素治疗糖尿病。•2、鱼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。1941年1949年1956年正常面容典型肢端肥大症面容生长激素分泌异常引起的病变人在幼年时生长激素分泌不足则患侏儒症。人在幼年时生长激素分泌过多则患巨人症。人在成年时生长激素分泌过多则患肢端肥大症。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官的发育都受影响。发生在幼年表现为呆小症。食物中缺碘,易患大脖子病甲状腺激素分泌异常引起的病变激素的协同作用:不同激素对于同一生理效应都发挥作用,从而达到增强效应的结果B细胞胰岛素作用促进血糖进入组织细胞中,进行氧化分解,合成糖原,转化为脂肪等非糖物质。胰岛素还能够抑制肝糖原的分解和非糖物质转化为葡萄糖,A细胞胰高血糖素作用促进肝糖原分解,并促进一些非糖物质转化为葡萄糖,从而使血糖水平升高。分泌激素的拮抗作用:指不同激素对某一生理效应发挥相反的作用