《通过激素的调节》

通过激素的调节第二章动物和人体生命活动的调节第二节王怀栋2012-9-18（一）问题探讨（1）如果仅靠血液中的葡萄糖，马拉松运动员只能跑1min左右（0.8～1.2min）。（2）可能会导致血糖含量短暂的轻度下降，但仍能基本保持稳定，不会影响运动。因为在运动过程中，血糖会因补充肌肉消耗的糖类物质而含量下降，同时，血糖会随时从储能物质的分解、转化等得到补充。案例:促胰液素的发现学术背景：在20世纪之前，学术界普遍认为，人和动物体的一切生理活动都是由神经系统调节的。比如，对“胰液的分泌是如何调节的”这一问题，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。一、激素调节的发现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。实验结论：胰液的分泌是促胰液素化学调节的结果。制成提取液狗静脉思考与讨论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。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、严谨的实验设计等二、激素调节的概念人和动物体的生命活动，除了受神经系统的调节外，还存在着另一种调节方式——由内分泌器官（或细胞）分泌的化学物质进行调节，这就是激素调节。概念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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。导管血管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。名称分泌部位主要生理作用甲状腺激素甲状腺促进新陈代谢，加速体内物质氧化分解；促进生长发育(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性激素雄性激素主要是睾丸促进雄性(男性)生殖器官的发育和精子的形成，激发并维持雄性(男性)的第二性征雌性激素主要是卵巢促进雌性(女性)生殖器官的发育和卵子的形成，激发并维持雌性(女性)的第二性征和正常的性周期生长激素垂体促进生长(主要是促进蛋白质的合成和骨的生长)，影响糖类、脂肪和蛋白质的代谢胰岛素胰岛B细胞加速血糖分解，加速肝糖元的合成，从而降低血糖浓度胰高血糖素胰岛A细胞促进肝糖元分解，促进非糖物质转化，从而提高血糖浓度促甲状腺激素垂体促进甲状腺的发育和分泌甲状腺激素促肾上腺皮质激素垂体促进肾上腺皮质的发育和分泌肾上腺皮质激素促性腺激素垂体促进性腺的发育和分泌性激素肾上腺皮质激素肾上腺皮质调节糖类和无机盐的代谢，增强人体防御功能肾上腺素、去甲肾上腺素肾上腺髓质使心脏收缩力加强，心率加快；支气管平滑肌和消化道平滑肌松弛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。夫妇身高都不到1米！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，易患大脖子病甲状腺激素分泌异常引起的病变未成年狗摘除垂体生长立刻停止实验分析：每天注射一定量的垂体制剂恢复生长生长激素-----“促进”成年狗摘除甲状腺•身体臃肿•精神萎靡•行动呆笨•食欲不振未成年狗摘除甲状腺生长发育停止实验分析：小型青蛙短时间内喂甲状腺制剂蝌蚪甲状腺激素-----“两促进,一提高”蝌蚪摘除甲状腺不变态的大蝌蚪AB：BC：12：23：阉割公鸡植入母鸡的卵巢切除母鸡的卵巢植入公鸡的睾丸实验阉割移植实验公鸡摘除睾丸既不象公鸡也不象母鸡移植卵巢象母鸡母鸡摘除卵巢既不象公鸡也不象母鸡移植睾丸象公鸡①②③④分析：睾丸或卵巢分泌雄性激素或雌性激素激发并维持第二性征其中①和③说明性激素可以维持第二性症；②和④说明性激素可以激发第二性症。（男女之间生殖器官和性腺的差别，称为“第一性征”。男女之间外表、体形上的一系列差别，称为“第二性征”。）性激素作用：（1）雄（雌）激素促进雄（雌）性生殖器官的发育和精子（卵细胞）的产生。（2）阉割的实验证明：雄（雌）激素能激发并维持雄性或雌性的第二性征。（3）雌激素能激发和维持雌性正常的性周期。(4)孕激素是由卵巢分泌的,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。血糖平衡的意义：为机体各种组织细胞的正常代谢活动提供能源物质。C6H12O6+6O2+6H2O6CO2+12H2O+能量酶血糖含量过低：头晕、心慌、四肢无力，严重时导致死亡。三、激素调节的实例血糖平衡的调节血糖含量过高：超过肾脏重吸收能力，从肾脏排出，形成糖尿，营养流失。血糖（0.8-1.2g/L)来源去向食物中的糖类消化、吸收肝糖原分解氨基酸、脂肪等非糖物质的转化氧化分解合成肝糖原、肌糖原转化脂肪、某些氨基酸等胰岛素和胰高血糖素究竟是怎样对血糖水平进行调节的呢?我们通过以下活动来进行探索。思考与讨论1.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？血糖可以通过三条途径得到补充：食物中的糖类经过消化和吸收、肝糖原分解为葡萄糖一些非糖物质转化为葡萄糖。思考与讨论2：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？血糖0.8~1.2g/LCO2+H2O+能量氧化分解肝糖原、肌糖原合成脂肪、某些氨基酸等转变人体中血糖的去向（正常情况下）总结血糖0.8~1.2g/LCO2+H2O+能量氧化分解肝糖原、肌糖原合成脂肪、某些氨基酸等转变人体中血糖的来源和去向（正常情况下）总结食物中的糖类消化、吸收肝糖原分解脂肪等非糖物质转化血糖平衡的调节胰腺外分泌部内分泌部分泌胰液分泌胰岛素胰腺既是外分泌腺又是内分泌腺分泌不足糖尿病胰高血糖素血糖平衡的调节B细胞胰岛素作用促进组织细胞加速摄取、利用和储存葡萄糖，从而使血糖水平降低。胰岛素还能够抑制肝糖元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根据教材中的活动方案，边做边想：模型构建：建立血糖调节的模型（1）乙代表什么器官？（3）构建血糖调节的图解式模型。（2）当血糖水平升高时，胰岛是怎样反应的？反应的结果怎样？当血糖水平降低时呢？乙代表胰岛当血糖水平升高时，胰岛B细胞分泌的胰岛素增加，同时胰岛A细胞分泌的胰高血糖素减少；反应的结果将使体内血糖水平下降到正常水平。当血糖水平降低时，胰岛B细胞分泌的胰岛素减少，同时胰岛A细胞分泌的胰高血糖素增加，从而使体内血糖水平上升到正常水平。2.血糖平衡的调节——神经调节和体液调节•1．血糖平衡的调节过程反馈调节在血糖调节的过程中，胰岛素的作用结果反过来影响胰岛素的分泌，胰高血糖素也如此。像这样，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。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）。分析应用1、当身体不能产生足够的胰岛素时，将会发生什么情况？2、糖尿病在现代社会中的发病率越来越高。想一想，这与人们的饮食状况和生活方式的变化有没有关系？为什么？怎样防治糖尿病？当身体不能产生足够的胰岛素时，体内血糖水平将会上升，多余的血糖将会从尿中排出，出现糖尿病。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情景：当你在寒风中瑟瑟发抖时，你身体内几乎所有的细胞都被动员起来，共同抵御寒冷。起动员作用的是谁啊？激素甲状腺激素：促进生物的个体发育尤其是神经系统的发育，提高神经系统的兴奋性，加速体内物质氧化分解。神经调节体液调节神经冲动（1）促进新陈代谢，使绝大多数组织耗氧量加大，并增加产热。因此，寒冷可刺激甲状腺激素的分泌，而甲状腺机能亢进者往往基础代谢率增高，喜凉怕热。（2）促进生长发育，对长骨、脑和生殖器官的发育生长至关重要，尤其是婴儿期。此时缺乏甲状腺激素则会患呆小症。（3）提高中枢神经系统的兴奋性。甲状腺素分泌的分级调节2.甲状腺激素分泌的分级调节下丘脑垂体甲状腺促甲状腺激素释放激素促甲状腺激素甲状腺激素细胞代谢甲状腺激素分泌的分级调节示意图反馈垂体甲状腺性腺促甲状腺激素促性腺激素生长激素甲状腺激素下丘脑促甲状腺激素释放激素促性腺激素释放激素下丘脑是机体调节内分泌活动的枢纽：(1)垂体具有调节、管理其他某些内分泌腺的作用。(2)垂体分泌激素的多少受下丘脑的支配。(3)下丘脑对其他内分泌腺的调控。下丘脑————————————―→分泌促＋腺体激素名称＋释放激素垂体―——————―→分泌促＋腺体名称＋激素其他内分泌腺四、激素调节的特点3、作用于靶器官、靶细胞：特定激素会作用于特定的器官和细胞。2、通过体液运输内分泌腺没有导管，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。1、微量和高效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。本节小结:一、激素调节的发现二、激素调节的实例血糖平衡的调节甲状腺激素分泌的分级调节三、激素调节的特点(1)激素既不组成细胞结构，又不提供能量，也不起催化作用，只是使靶细胞原有的生理活动发生变化。(2)激素在体内不断地失活，并不断地被排出。激素失活部位主要有两个：一个是激素作用的靶细胞，即当激素发挥作用后，激素本身失活，如促甲状腺激素在甲状腺内失活等；另一个是肝脏，肝脏内有许多酶，可使各种激素转化为活性很低、甚至没有活性的物质，最后随尿排出，这是激素失活的重要部位。下丘脑某一区域下丘脑另一区域血糖升高胰高血糖素分泌增多胰岛B细胞胰岛素分泌增多胰岛A细胞血糖降低++++++肾上腺髓质+肾上腺素分泌增多++拮抗作用协同作用BD①可参与血糖平衡的调节②有调节躯体运动的高级中枢③可合成和分泌促甲状腺激素释放激素④垂体通过下丘脑控制性腺的生长发育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1、下列各组腺体分泌的物质，均能够直接排放到血浆中的是（）2、关于下丘脑功能的叙述，正确的是（）A.①②B.②③C.②④D.①③巩固练习3、糖尿病、坏血病、侏儒症、呆小症、脚气病的原因，按顺序是（）Ａ．缺乏胰岛素、甲状腺激素、生长激素、维生素C、维生素B1Ｂ．缺乏胰岛素、维生素C、甲状腺激素、维生素B1、生长激素Ｃ．缺乏维生素C、生长激素、胰岛素、维生素B1、甲状腺激素Ｄ．缺乏胰岛素、维生素C、生长激素、甲状腺激素、维生素B1D4、用一定量的甲状腺激素连续饲喂正常成年小白鼠4周，与对照