1、激素调节的过程激素调节的过程血糖的平衡是怎样维持的?血糖的平衡是怎样维持的?激素的分级调节是如何实现的?激素的分级调节是如何实现的?激素调节有什么特点?激素调节有什么特点?目录激素调节的实例激素调节的特点习题巩固PART 01激素调节的实例问题探讨 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。 血糖可以补充肌肉因运动而消耗的糖类。正常人的血糖含量为3.96.1mmol/L,全身的血量大约为5L。 0.7-1.1min(1min左右)左右)5=1.098min53.9=19.5mmol=0.0195mol180=3.51g5=0.702min300g
2、60min=5g/min56.1=30.5mmol =0.0305mol 180=5.49g计算:如果仅靠血液中的葡萄糖,运动员能跑多长时间?问题探讨讨论:长跑过程中大量消耗葡萄糖,会导致血糖含量下降吗?为什么? 可能会略有下降,但不会持续下降,应该在正常范围内波动在正常范围内波动;运动过程中,因消耗血糖为运动提供能量,血糖含量有所下降,同时机体会随时分解储能物质转化成葡萄糖补充消耗,维持血糖的相对稳定维持血糖的相对稳定。 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。 血糖可以补充肌肉因运动而消耗的糖类。正常人的血糖含量为3.96.1mmol/L,
3、全身的血量大约为5L。 血糖的平衡是怎样维持的?血糖的平衡是怎样维持的?激素调节的实例(1)血糖的来源和去向(正常情况下)血液中的糖称为血糖,主要是血液中的糖称为血糖,主要是葡萄糖葡萄糖。血糖(3.96.1mmol/L)食物中的糖类食物中的糖类肝糖原肝糖原脂肪等非糖物质脂肪等非糖物质消化、吸收消化、吸收分解分解转化转化CO2+H2O+能量能量氧化分解氧化分解合成合成肝糖原、肌糖原肝糖原、肌糖原甘油三酯甘油三酯转化转化来源来源去向去向 由于肌肉细胞中缺乏分解6-磷酸葡萄糖的磷酸酯酶,肌糖原不能直接肌糖原不能直接分解成葡萄糖分解成葡萄糖,必须先分解产生乳酸,经血液循环到肝脏,再在肝脏内转变为肝糖原
4、或合成成葡萄糖。激素调节的实例(2)参与血糖调节的两种激素的区别与联系分泌分泌胰岛素胰岛素促进抑制血糖进入肝、肌肉并合成糖原血糖进入脂肪组织细胞转变为甘油三酯血糖进入组织细胞氧化分解非糖物质转化为葡萄糖肝糖原分解胰岛胰岛B细胞细胞胰岛胰岛A细胞细胞胰高血糖素胰高血糖素分泌分泌非糖物质转变成糖非糖物质转变成糖肝糖原分解成葡萄糖进入血液肝糖原分解成葡萄糖进入血液促进升高血糖浓度升高血糖浓度降低血糖降低血糖浓度浓度胰高血糖素主要作用于肝激素调节的实例血糖(3.96.1mmol/L)食物中的糖类食物中的糖类肝糖原肝糖原脂肪等非糖物质脂肪等非糖物质消化、吸收消化、吸收分解分解转化转化CO2+H2O+能量
5、能量氧化分解氧化分解合成合成肝糖原、肌糖原肝糖原、肌糖原甘油三酯甘油三酯转化转化胰岛胰岛B细胞活动增强细胞活动增强, ,分泌胰岛素分泌胰岛素抑制抑制促进促进胰岛胰岛A细胞活动增强细胞活动增强, ,分泌胰高血糖素分泌胰高血糖素促进促进促进三个去向促进三个去向, , 抑制两个来源抑制两个来源促进两个来源促进两个来源 血糖平衡的调节,也就是调节血糖血糖平衡的调节,也就是调节血糖的的来源来源和和去处去处,使其处于使其处于平衡状态。平衡状态。激素调节的实例 糖皮质激素、肾上腺素、甲状腺激素等通过调节有机物的代谢或的分泌和作用,直接或间接地提高血糖浓度。刺激胰岛B细胞分泌胰岛素刺激胰岛A细胞分泌胰高血糖素
6、 在在一个系统中,系统本身一个系统中,系统本身工作的效果工作的效果,反过来又,反过来又作为信息作为信息调节该系统调节该系统的工作,这种调节方式叫做的工作,这种调节方式叫做。反馈调节对于机体维持稳态具有。反馈调节对于机体维持稳态具有重要重要意义意义。激素调节的实例激素调节的实例分类分类: :实例实例: :分娩、排尿排便、血液凝固、河流的重度污染等属于分娩、排尿排便、血液凝固、河流的重度污染等属于_;稳态的调节以及大多数激素调节属于稳态的调节以及大多数激素调节属于 。反馈调节分为反馈调节分为_和和_两种。两种。正反馈正反馈负反馈负反馈正反馈正反馈负反馈负反馈传入传入神经神经脊脊髓髓传出传出神经神经
7、膀胱壁膀胱壁逼尿肌逼尿肌大脑皮层大脑皮层尿液尿液体外体外排出排出尿道上的尿道上的感受器感受器刺激刺激膀胱壁的膀胱壁的感受器感受器刺激刺激尿液尿液传入神经传入神经如如: : 排尿反射排尿反射正反馈:系统工作效果会促进系统工作。正反馈:系统工作效果会促进系统工作。A(+)B(+)负反馈负反馈:系系统统工作效果工作效果会抑制系统会抑制系统工作工作。A(+)B(-)激素调节的实例血糖(3.96.1mmol/L)食物中的糖类食物中的糖类肝糖原肝糖原脂肪等非糖物质脂肪等非糖物质消化、吸收消化、吸收分解分解转化转化CO2+H2O+能量能量氧化分解氧化分解合成合成肝糖原、肌糖原肝糖原、肌糖原甘油三酯甘油三酯转
8、化转化胰岛胰岛B细胞活动增强细胞活动增强, ,分泌胰岛素分泌胰岛素抑制抑制促进促进胰岛胰岛A细胞活动增强细胞活动增强, ,分泌胰高血糖素分泌胰高血糖素促进促进下丘脑另一区域下丘脑另一区域副交感神经副交感神经下丘脑下丘脑某一区域某一区域交感神经交感神经肾上腺分泌肾上腺分泌肾上腺素肾上腺素调节中枢:调节中枢:下丘脑血糖平衡调节下丘脑血糖平衡调节调节方式:调节方式: 神经神经体液调节体液调节激素调节的实例血糖(3.96.1mmol/L)食物中的糖类食物中的糖类肝糖原肝糖原脂肪等非糖物质脂肪等非糖物质消化、吸收消化、吸收分解分解转化转化CO2+H2O+能量能量氧化分解氧化分解合成合成肝糖原、肌糖原肝糖
9、原、肌糖原甘油三酯甘油三酯转化转化来源来源去向去向肾小管、集合管重吸收作用肾小球滤过作用一般高于一般高于8.910 mmol/L时时尿糖尿糖原尿原尿激素调节的实例尿糖原因a.一次性摄入的糖太多c.肾脏疾病,重吸收血糖能力下降,随尿排出。b.糖尿病血糖浓度超出肾脏的重吸收能力,随尿排出。高血糖和尿糖,可导致多器官功能损害。糖尿病的主要表现三多一少多饮、多尿、多食、体重减少多饮、多尿、多食、体重减少激素调节的实例三多一少三多一少( (多饮、多尿、多食、体重减少多饮、多尿、多食、体重减少) )胰岛素分泌不足或组织细胞对胰岛素敏感性降低血糖进入组织细胞氧化分解受阻肝糖原合成减少,非糖物质转变为血糖的量
10、增多细胞能量供应不足饥饿、多食体内脂肪、蛋白质分解加强体重减轻血糖升高血糖升高(6.1mo/L)多尿多尿多饮多饮为什么?为什么?激素调节的实例为什么糖尿病人多饮、多尿?为什么糖尿病人多饮、多尿? 血糖升高,血浆渗透压升高,下丘脑的渗透压感受器兴奋,并传递到大脑皮层的渴觉中枢,产生渴觉,因此会出现多饮现象。 血糖升高,会导致原尿中葡萄糖浓度升高,渗透压增大,肾小管和集合管对水的重吸收减少,尿量增多,因此会出现多尿现象。【注意】【注意】 尿糖尿糖糖尿病糖尿病,正常人一次性摄糖过多,尿中也可能会出现葡萄糖,正常人一次性摄糖过多,尿中也可能会出现葡萄糖,但该人不属于糖尿病患者。但该人不属于糖尿病患者。
11、激素调节的实例1型糖尿病型糖尿病胰岛功能受损,胰岛功能受损,分泌胰岛素减少所致分泌胰岛素减少所致,通常在青少年时期发病。,通常在青少年时期发病。2型糖尿病型糖尿病与遗传、环境、生活方式密切相关,比较常见,确切的发病机理目前与遗传、环境、生活方式密切相关,比较常见,确切的发病机理目前不明确。不明确。如如: : 胰岛素受体减少胰岛素受体减少细胞对胰岛素敏感度下降。细胞对胰岛素敏感度下降。胰岛胰岛B细胞细胞受损受损胰岛素减少胰岛素减少血糖浓度升高血糖浓度升高 超出肾脏重超出肾脏重吸收的能力吸收的能力 血糖随尿排出血糖随尿排出 2.2.血糖血糖调节方式:调节方式:神经神经体液调节体液调节,主要是,主要
12、是体液调节体液调节。3.3.血糖血糖调节中枢在下丘脑。调节中枢在下丘脑。激素调节的实例 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。起运动作用的是神经冲动神经冲动和激素激素,甲状腺分泌的甲状腺激素在其中起重要作用。 甲状腺激素甲状腺激素随血液运到全身,几乎作用于体内的所有细胞几乎作用于体内的所有细胞,提高细胞提高细胞代谢的速率代谢的速率,使机体产生更多的热量使机体产生更多的热量。激素调节的实例甲状腺萎缩甲状腺萎缩,甲状腺激素甲状腺激素显著减少显著减少 再注射垂体提取物再注射垂体提取物 部分地恢复甲状腺部分地恢复甲状腺大小大小可增加可增加垂体垂体分泌分泌TSH的的量
13、量向垂体中注射微量向垂体中注射微量的的甲状腺激素甲状腺激素血液中血液中TSH水平水平会明显降低会明显降低破坏下丘脑分泌破坏下丘脑分泌TRH的区域的区域静脉注射下丘脑静脉注射下丘脑分泌的分泌的TRH摘除大鼠垂体摘除大鼠垂体减法原理减法原理加法原理加法原理激素调节的实例1.在甲状腺激素的分泌中,下丘脑、垂体和甲状腺之间有何关系? 下丘脑分泌的TRH,可以促进垂体分泌TSH,垂体分泌的TSH可影响甲状腺的正常生长和分泌甲状腺激素。 甲状腺分泌的甲状腺激素增加到一定浓度时,又会抑制下丘脑和垂体的分泌。下丘脑下丘脑TRH垂体垂体TSH甲状腺甲状腺甲状腺甲状腺激素激素分泌分泌促进促进分泌分泌促进促进分泌分
14、泌抑制抑制抑制抑制激素调节的实例下丘脑下丘脑垂体垂体甲状腺甲状腺促甲状腺激素释放激素促甲状腺激素释放激素TRH促甲状腺激素促甲状腺激素TSH细胞代谢细胞代谢甲状腺激素甲状腺激素分级调节激素调节的实例下丘脑、垂体和靶腺体之间下丘脑、垂体和靶腺体之间存在的分层调控,存在的分层调控,称为称为分级分级调节调节。 可以可以放大激素的调节效应放大激素的调节效应,形成多级反馈,有利于精细调控,形成多级反馈,有利于精细调控,从而维持机体的稳态。从而维持机体的稳态。分级调节分级调节的意义激素调节的实例 下丘脑、垂体和甲状腺功能的分级调节系统分级调节系统,也称为下丘脑垂体甲状腺轴。人和高等动物体内还有“下丘脑垂体
15、肾上腺皮质轴”“下丘脑垂体性腺轴”等。 激素调节的实例下丘脑下丘脑TRH垂体垂体TSH甲状腺甲状腺甲状腺激素甲状腺激素细胞代谢细胞代谢()反反馈馈2.在正常情况下,血液中的甲状腺激素的水平总维持在 一定范围内,这是如何实现的呢? 通过分级调节和反馈调节实现的。当血液中甲状腺激素水平升高时,会反馈抑制TSH和TRH的分泌,降低甲状腺激素水平;当甲状腺激素水平降低时,TSH的分泌量增加,促进甲状腺分泌甲状腺激素,使甲状腺激素浓度升高恢复到正常水平。 由此可见,在甲状腺激素的分泌过程中,既由此可见,在甲状腺激素的分泌过程中,既存在存在 ,也存在,也存在 。分级调节分级调节反馈调节反馈调节激素调节的实
16、例缺碘缺碘 甲状腺激素减少甲状腺激素减少 对下丘脑和垂体抑制的对下丘脑和垂体抑制的负反馈作用负反馈作用下降下降 TRH和和TSH上升上升TSH持续刺激持续刺激甲状腺甲状腺甲状腺增生而肿大甲状腺增生而肿大下丘脑下丘脑TRH垂体垂体TSH甲状腺甲状腺甲状腺激素甲状腺激素细胞代谢细胞代谢()反反馈馈激素调节的实例为什么说寒冷条件下人体发抖也是抵御寒冷的自然反应呢? 身体发抖在生理学上称为战栗产热战栗产热,又称寒战产热。人体在寒冷环境中主要依靠战栗来增加产热量。寒冷刺激寒冷刺激会作用于体表的冷觉感受器冷觉感受器,经传入神经传至下丘脑体温调节中枢下丘脑体温调节中枢,最终引起延髓某些部位的神经元兴奋,并将
17、兴奋下传到脊髓前角运动神经元,引起肌肉战栗产热引起肌肉战栗产热。战栗战栗是骨骼肌发生不随意的、不受大脑皮层控制的节律性收缩是骨骼肌发生不随意的、不受大脑皮层控制的节律性收缩,节律为911次/min,屈肌和伸肌同时收缩,基本上不对外做功,但产热量很高基本上不对外做功,但产热量很高。因此,寒冷条件下人体发抖也是抵御寒冷的自然反应。激素调节的实例 在甲亢患者体内,产生了一种叫做刺激甲状腺免疫球蛋白(TSI)的物质,其化学结构与TSH相似,能与TSH竞争甲状腺细胞膜上的受体,刺激甲状腺细胞持续分泌甲状腺激素刺激甲状腺细胞持续分泌甲状腺激素。 由于甲状腺激素的反馈作用,抑制TRH和TSH的分泌,使患者体
18、内的TSH浓度降低,但是没有消除TSI对甲状腺细胞的刺激作用,因而导致患者体内的甲状腺激素导致患者体内的甲状腺激素总是处于较高水平总是处于较高水平。正常状态正常状态异常状态异常状态PART 02激素调节的特点激素调节的特点激素分子激素分子通过通过体液进行运输体液进行运输 内分泌腺没有导管,内分泌细胞产生的激素弥散到体液中,随血液流到全身,传递着各种信息。 因此,临床上常通过抽取血样来检测内分泌系统中的激素的水平。激素调节的特点1.临床上为什么通过抽取血样来检测内分泌系统中激素的水平?2.激素能定向运输吗?3.激素运输到全身各处,是不是对所有细胞都能起作用?不能;内分泌细胞产生的激素会弥散到体液
19、中,随血液流到全身,因此激素不是定向运输激素不是定向运输。不一定;激素只能作用于靶器官或靶细胞激素只能作用于靶器官或靶细胞。激素分泌后会通过体液(血液循环)进行运输激素调节的特点作用于靶器官、靶细胞作用于靶器官、靶细胞 激素选择靶细胞是通过与靶细胞上的特异性受体特异性受体相互识别,并发生特异性结合特异性结合实现的。激素分子激素分子受体受体激素调节的特点1.激素只能作用于靶器官靶细胞的直接原因和根本原因是什么?2.TSH能通过负反馈作用抑制下丘脑分泌TRH吗?为什么?直接原因直接原因: :靶细胞有与相应激素相应激素特异性结合的受体受体。根本原因根本原因: :与相应激素结合的受体的基因,只在靶细胞
20、内特异性表达只在靶细胞内特异性表达。不能;因为下丘脑上没有下丘脑上没有TSH的的受体受体。几种常见激素作用的靶细胞激素名称激素名称产生部位产生部位靶细胞靶细胞( (受体)受体)促促激素释放激素激素释放激素促甲状腺激素促甲状腺激素促性腺激素促性腺激素促肾上腺皮质激素促肾上腺皮质激素生长激素生长激素甲状腺激素甲状腺激素胰岛素胰岛素胰高血糖素胰高血糖素下丘脑垂体垂体甲状腺胰岛B细胞胰岛A细胞垂体甲状腺性腺肾上腺皮质几乎全身组织细胞几乎全身组织细胞几乎全身组织细胞主要作用于肝脏细胞激素分子激素分子受体受体激素调节的特点作为信使传递信息作为信使传递信息a.激素犹如信使,将信息从内分泌 细胞传递给靶细胞,
21、靶细胞发生 一系列的代谢变化。b.激素一经靶细胞接受并起作用后 就失活失活了,因此,体内需要源源 不断产生激素,以维持激素含量 的动态平衡。神经递质也是如此,以免其持续发挥作用。比较动物激素、酶、神经递质项目项目动物激素动物激素酶酶神经递质神经递质化学本质化学本质蛋白质类或多肽类、蛋白质类或多肽类、氨基酸衍生物类氨基酸衍生物类、固醇固醇类类蛋白质或蛋白质或RNA主要是小分子化合物主要是小分子化合物产生部位产生部位内分泌腺内分泌腺( (或细胞或细胞) )活活细胞细胞神经元神经元作用作用调节调节催化催化使突触后膜产生兴奋或抑制使突触后膜产生兴奋或抑制作用部位作用部位靶细胞、靶器官靶细胞、靶器官细胞
22、内外细胞内外突触后膜突触后膜作用后去向作用后去向被灭活被灭活数量和性质不变数量和性质不变被分解或转移被分解或转移激素调节的特点微量和高效微量和高效激素分子激素分子受体受体 在正常生理状态下,血液中激素浓度都很低,一般_,虽然激素含量甚微,但其作用效果_,因此激素是人和动物体内: _。10-12-10-9mol/L及其显著微量、高效的生物活性物质激素分子激素分子受体受体激素调节的特点激素是 ;既不 ;又不 ;也不 ;使 发生变化。调节生命活动的信息分子组成细胞结构提供能量起催化作用靶细胞原有的生理活动激素直接参与细胞内的许多代谢活动( )激素调节的特点分泌细胞分泌细胞分泌细胞分泌细胞激素分子激素
23、分子靶细胞靶细胞靶细胞靶细胞u通过体液进行运输:u作用于靶器官、靶细胞:u作为信使传递信息:u微量和高效:内分泌腺没有导管。激素随血液流到全身,传递各种信息。(1)激素通过与靶细胞上的特异性受体相互识别,并发生特异性结合实现的。(2)不同激素作用的靶器官可能相同。(3)激素作用于靶器官、靶细胞,并不是指运输到靶器官、靶细胞,而是运往到全身各处。激素之间的相互关系协同作用拮抗作用不同激素对同一生理效应都发挥作用,从而达到增强效应的结果。不同激素对某一生理效应发挥相反的作用。评价应用激素类药物的利与弊1. 注射胰岛素治疗糖尿病2. 用糖皮质激素治疗过敏性鼻炎、哮喘或消除发热症状3. 注射促性腺激素
24、类药物,促使卵和精子的成熟,进行人工授精4. 用保幼激素让蚕推迟作茧,吐出更多的丝5. 一些工业废弃物、杀虫剂、除草剂等,在分解过程中能产生性激素分子结构类似的产物,称为环境良影响激素或内分泌干扰物,可能对人和动物的内分泌功能产生不良影响6. 用睾酮类似物来促进肌肉的生长,增强肌肉的的力量,以提高比赛成绩用生长激素治疗侏儒症用毓婷(有效成分为孕酮)避孕用昆虫性外激素(或类似物)诱杀雄性昆虫以控制虫害使用雌激素治疗更年期综合征PART 03习题巩固习题巩固1.以下关于胰岛素、甲状腺激素作用特点的叙述,错误的是( )A.需借助体液运输 B.发挥作用后立即失活C.在代谢时发挥催化作用 D.作用于特定
25、的细胞、器官2.机体内各种激素彼此关联,相互影响, 共同参与调节同一生理功能。下列对激素间相互关系的描述,正确的是( )A.胰岛素与胰高血糖素都对血糖的稳定起作用,二者为协同关系B.胰岛素可降低血糖,肾上腺素可使血糖升高,二者作用相抗衡C.雌激素和雄激素都抑制垂体分泌促性腺激素,二者为协同关系D.生长激素可促进生长,甲状腺激素可促进发育,二者作用相抗衡CB习题巩固3.右上图曲线表示某人从早餐开始到12时血糖浓度的变化情况,请识图并结合自己的生活实际,分析曲线变化的具体原因(说明血糖的来源或去向,以及相关激素的作用)。 早餐后,随着食物中的淀粉等糖类物质消化吸收进入血液,血糖浓度升高。血糖浓度升
26、高到一定程度时,刺激胰岛B细胞增强对胰岛素的分泌,胰岛素水平上升,促进血糖的利用和转变成糖原等物质,使血糖浓度下降。随着血糖浓度降低,胰岛A细胞的活动增强,胰高血糖素的分泌增加,促进肝糖原分解和其他物质转变成葡萄糖进入血液,使血糖浓度恢复到正常水平。拓展应用1. 甲状腺癌患者切除甲状腺后,其下丘脑分泌的TRH还有作用吗? 其垂体分泌的TSH呢?为什么这样的患者要终生服用甲状腺激素类药物? 还有作用,因为TRH的靶器官是垂体,而不是甲状腺;因失去了甲状腺激素对垂体分泌TSH的抑制作用,TSH水平会升高;甲状腺激素对机体代谢和生长发育等具有重要的调节作用,故切除甲状腺后需要终生服用甲状腺激素类药物。2. 假设你是一位工程师,要为胰岛素分泌不足的糖尿病患者设计一个随身 携带的“人工胰岛” (已有这类产品),请写出你的设计思想,指出需 要解决的主要问题。课时作业