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第2章-动物和人体生命活动的调节ppt(1)


第2章 动物和人体生命活动的调节
第1节 通过神经系统的调节

内环境稳态调节机制的现代观点是 A.神经调节 B.体液调节 C.神经-体液调节 D.神经-体液-免疫调节 其中占主导地位的是 : 神经调节 神经调节的基本方式是:反射 什么是反射? 在中枢神经系统的参与下,人和动 物体对体内和外界环境的各种刺激所发生 的规律性反应 单细胞生物、植物有没有反射?

D

反射弧 完成反射的结构基础是:

反射弧:由感受器、传入神经、神经中枢、
传出神经、效应器五个部分组成。
感受器 ⑤ 传入神经 ②

效应器 ④

神经中枢 ① ③ 传出神经

神经元
神经元细胞体
神经纤维 髓鞘 树突 突起

神经末梢

轴突

神经元

反射弧 由感受器、传入神经、神经中枢、传出神经、
效应器五个部分组成。 结 构 突起
基 本 单 位

细胞体:(代谢和营养中心)
树突:多、短 (接受刺激,把冲动传向细胞体) 轴突: 一条、长 + 髓鞘 神经纤维 许多条聚集成束 神经 (把神经冲动传离细胞体) 功能: 接受刺激、产生兴奋并传导兴奋

神经元

各种反射都是由反射弧完成的,只有保证反 射弧结构的完整,反射活动才能完成。

1.在一个反射弧中,若感受器、传入神经、神 经中枢中任一损伤都会 既无感觉产生,又无效应发生。
2.在一个反射弧中,若传出神经或效应器被破坏, 则 既只有感觉产生,而无效应发生。

如:骶部脊髓损伤使初级排尿中枢活动发生障碍或该反

射弧的其他部分受损时,膀胱内充满尿液而不能排出, 称为尿潴留。 当脊髓损伤使初级排尿中枢与大脑皮层之间失去联系时, 虽排尿反射仍存在,但失去意识控制,称为尿失禁。

小结: 1.神经纤维和神经的关系?
轴突和长的树突 + 髓鞘
神经纤维

许多条聚集成束

神经

2.树突和轴突的作用?
树突:接受刺激,把冲动传向细胞体; 轴突:把神经冲动传离细胞体

3.传入神经和传出神经的区别?
有神经节(细角)的是传入神经 神经节:功能相同的神经元细胞体在中枢以外的周 围部位集合而成的结节状构造。

小结: 4.中枢神经和神经中枢的区别?
中枢神经:指脑和脊髓。 神经中枢又称反射中枢。 是中枢神经系统内对某一特定生理机能具有调节作用 的细胞群或感受某一种刺激的细胞群。

5.感受器和效应器
感受器: 传入神经的末梢部分。 效应器: 运动神经末梢及其支配的肌肉或腺体。

小结: 5.条件反射和非条件反射的比较?
比较 项目 形成 刺激 中枢 反射弧 是否需 实例 强化

非条 件反 射 条件 反射 相同 点

先天性 直接 的,遗 刺激 传获得 后天性 信号 的,学 刺激 习获得

脑干 和 脊髓 大脑 皮层

固定 不变 可以 变化

不需 强化 需不 断强 化

眨眼 反射 老马 识途

条件反射形成是以非条件反射为基础, 借助一定条件,经过一定过程逐渐形成。

各种反射都是由反射弧完成的,只有保证反射弧 结构的完整,反射活动才能完成,那 是不是只要有完整的反射弧就一定有反射活动? 反射必须要在适宜强度的刺激下才可能发生。

动物体或人体内的某些组织或细胞感受外界 刺激后,由相对静止状态变为显著活跃状态 的过程------

兴奋
那么,兴奋的本质是什么?它是如何产生的? 又是如何沿着神经纤维传导的呢?

在蛙的坐骨神经上放置两个电极,连接到一个电表上

+ a
(1)

+ b a

(2)

+ b a

+ (3)

b
a

+ (4)

+
b

1、静息时(未受刺激时),电流计的指针有没有变 化?这说明了什么问题? 2、受刺激时,电流计的指针如何变化?偏转几次? 3、由该实验现象得出什么结论? 在神经系统中,兴奋以电信号的形式沿着神经纤维传 导,这种电信号也叫神经冲动。

在静息状态下细胞膜内外主要的离子分布及膜对离子 的通透性如下表: 离子浓度 主要 离子 (mmol/L) 膜内 膜外 Na+ 14 142 K+ 155 5 膜内与 膜外离 子比例 1:10 31:1 膜对离子的 通透性 通透性低 通透性高

静息电位:外正内负

一般将细胞膜外电位看 作零,所以哺乳类动物 神经细胞的静息电位为 -70mv — -90mv

(1)静息电位形成

外正内负

K+外流,Na+ 却无法进入细胞。因此出去的K+多于进 来的Na+ 。直到形成膜外正电位膜内负电位,就阻 止K+继续外流。

(2)受刺激时动作电位的形成 外负内正
Na+ —K+泵开启,细胞膜对Na+ 的通透性增加,进来的 Na+多于出去的K+。直到形成膜外负电位膜内正电位, 就阻止Na+继续外流。

(3)兴奋的传导和恢复---局部电流的形成

电流方向:膜外 --未兴奋区域流向兴奋区域 膜内局部电流方向与兴奋传导方向相同

兴奋的传导方向:双向传导

刺激不够强时,不发生动作电位。也就没 有神经冲动;刺激只有达到一定强度,动 作电位就会发生并从刺激点向两边蔓延, 这就是神经冲动; 而增加刺激强度不会使神经冲动的强度和 传导速度增加。

思考:一个完整的反射活动仅靠一个神经元能完成吗? 不能 至少两个 至少需要几个?

最简单的反射活动

那么,一个神经元产生的兴奋如何向下一个神经元传递呢?

三、兴奋在神经元之间的传递
①突触小体: 轴突末梢经多次分支,每个小枝末端 都膨大成杯状或球状小体

为什么突触小体中含较多的线粒体?

②突触 神经元之间在结构上并没有相连,每一神经元的 突触小体只与其他神经元的细胞体或树突相接触,此 接触部位被称为突触。

突触前膜 突触间隙 突触后膜 突触前膜 (轴突末端突触小体的膜)

2、突触 突触间隙 (内有组织液) 结构 即与突触前膜相对应的
突触后膜(有两种: 细胞体膜或树突膜)

神经递质
(乙酰胆碱和单胺类物质) 由核糖体、内质网、 (1)产生: 高尔基体产生, 线粒体参与供能

突触前膜 (2)分泌结构: 突触后膜上糖蛋白 (3)受体: 按功能分为两种 (4)种类: 使后膜兴奋或抑制 (5)作用: 发生效应后被酶破坏或被移走而迅速 (6)去向:

停止作用

? 突触小泡的形成可能与哪些细胞器有关?突触小 体中的线粒体有什么作用?

线粒体可提供合成新递质所需要的ATP。

? 神经递质的释放属于物质运输的哪一种方式?这 与细胞膜的什么特性有关?

神经递质的分泌属于胞吐方式,需要消耗 能量,与细胞膜的流动性有关。

神经递质按其与受体作用后对突触后神经元的效应分为 兴奋性和抑制性两类,分别对突触后神经元起兴奋和抑制 的作用。 (1)乙酰胆碱(Ach)、5-羟色胺等都是兴奋性神经 递质; (2)多巴胺、-氨基丁酸,等都是抑制性神经递质。 有些神经递质的作用很难用简单的“兴奋”或“抑 制”来描述。例如,去甲肾上腺素(NE)究竟是 抑制性还是兴奋性的递质,可能随部位不同而异。

神经递质为什么会引起突触后膜兴奋或抑制呢?
突触后神经元的兴奋是指突触后神经元由外正内负的静 息电位变成了外负内正的动作电位,那么突触后神经元 抑制时突触后神经元的膜电位又是如何变化的呢? 突触后神经元抑制时其膜电位仍是外正内负,而 且是内外电位差更大了。 这种情况下神经元更不容易转化为外负内正的动 作电位了,因此称为抑制。

兴奋在神经元之间的传递
神经元间:
A神经元轴突兴奋 B神经元的细 胞体或树突 突触小体 突触后膜 兴奋或抑制 其内突触小 泡释放递质 进入突触间隙, 作用于突触后膜

传递特点: 1.单向性;在反射弧中,兴奋的传导是单
向的,因为反射弧中存在突触这一结构。 2.突触延搁 电信号 传递方式: 电能 能量变化: 化学信号 化学能 电信号 电能

下个神经元内: 树突→细胞体→轴突

兴奋传导与电流表指针偏转问题分析

c a b d
(1)在神经纤维上 1)刺激a点,b点 先兴奋 ,d点 后兴奋,电流计 发生 两 次方向 相反 的偏转 2)刺激c点(bc=cd),b点和d点 同时兴奋 ,电流 计 不发生偏转

(2)在神经元之间

a

b

c

d

A

B

1)刺激b点,由于兴奋在突触间传导速度小于在神经 纤维上的传导速度,a点 先兴奋 ,d点 后兴奋 ,电 流计发生 两 次方向 相反 的偏转。 2)刺激c点(bc=cd),兴奋不能传至 a 点,只能传 到 d 点,d 点产生兴奋,电流计偏转 一 次。

神经系统的组成
大脑 最高级中枢

神 经 系 统

小脑 脑 间脑(下丘脑) 中枢神 中脑 脑干 经系统 脑桥 低 延髓 级 中 脊髓 枢

周围神 经系统 脊神经

脑神经

躯体神经

传入神经(感觉) 传出神经(运动)

传入神经(感觉) 内脏神经 传出神经(运动) 植物性神经(交感和副
交感神经)

这些神经中枢是各自孤立地对生理活动进行调节 的吗?

三、神经系统的分级调节
大脑

小脑

延髓
中枢神经(系统)—— 脑和脊髓 神经中枢:指中枢神经内参与某一生理功能的神经细胞群

1、不同的神经中枢调节某一特定的生理功能。 2、不同的神经中枢相互联系,相互调节。 3、低级神经中枢受高级中枢的调控。
大脑皮层 (调节机体活动的 最高级中枢) 下丘脑 (调节体温、 水盐平衡和内 分泌的中枢) 脑干 (有调节呼吸、心 血管运动等维持生 命必要的中枢)

小脑 (有维持身 体平衡的中 枢)
脊髓 (调节机体 运动的低级 中枢)

四、人脑的高级功能
具有语言、学习、记忆和思维等方面的高 级功能。

人类大脑皮层的言语区(左半球侧面):
书写性语言中枢 W区

视觉性语言中枢 V区

S区

H区 听觉性语言中枢

运动性语言中枢

四、人脑的高级功能
(二)学习与记忆功能:
? 学习:神经系统不断地接受刺激,获得新 的行为、习惯和积累经验的过程; ? 记忆:将获得的经验进行储存和再现; ? 学习与记忆相互联系,不可分割。

2、学习和记忆是脑的高级功能之一。 外界信息输入 短期记忆:与神经元的活动 (通过视、听、触觉等) 及神经元之间的联系有关。 遗忘 瞬时记忆 即与脑内神经环路的连续活 动有关。
注 意

长期记忆:与新突触的不 断形成、突触的数目和大 小、脑内某些核酸和蛋白 质的合成有关。

短期记忆
重 复

不重复

遗忘

长期记忆 永久记忆

第2章 动物和人体生命活动的调节

第2节 通过激素的调节

人和动物体内血糖的含量,体液的PH、温度,水和 无机盐的含量的相对稳定,都与激素调节密切相关。

什么是激素? 激素又叫荷尔蒙(hormone),

是生物体内分泌腺(内分泌器官或内分泌细胞) 产生的,对某些细胞具有特殊刺激作用的微量化 学信息分子。
在机体的代谢过程或生理过程起调控作用。
内分泌腺:是无导管的腺体,分泌的激素直接进入内 环境。如:垂体、甲状腺(最大的内分泌腺)

人体的腺体

导管
分泌物通过导管排出。 如:皮脂腺、汗腺、唾液 腺、消化腺

血管
没有导管,分泌物直 接进入腺体内的毛细血 管里。

一、人体主要内分泌腺及其分泌的激素 :

合成和分泌 促激素释放 下丘脑 激素

分泌甲状 腺激素等

垂体

甲状腺

合成分泌生 长激素、促 激素

胸腺 肾上腺

分泌胸腺 激素等

分泌肾上腺 素、醛固酮 激素等 分泌雌性激 素等

胰腺 卵巢
其中的胰岛分 泌胰岛素和胰 高血糖素等

分泌雄性激 素等

睾丸

动物激素的种类和生理
激素名称 化学成分 分泌腺体 生理作用

生长激素
促甲状腺激素

促性腺激素 胰岛素

蛋 白 质

促进生长、主要是促进蛋白质 合成和骨的生长。 分泌促激素 促进甲状腺的生长发育,调节 和生长激素、 甲状腺激素的合成和分泌。 释放抗利尿 促进性腺生长发育,调节性激 激素 素的合成和分泌。 胰岛 调节糖类代谢,降低血糖含量

垂体

甲状腺激素 氨基酸

促进新陈代谢和生长发育,提 甲状腺 高神经系统的兴奋性。 衍生物 雄激素 主要是睾丸 分别促进雌雄生殖器官的发育 性 固 主要是卵巢 和生殖细胞的生成,激发和维 持各自的第二性征 激 雌激素 醇 促进子宫内膜和乳腺等的生长 素 孕激素 类 发育,为受精卵着床和泌乳准 卵巢 备条件

不可以口服,但可与双缩脲反应 蛋白质和多肽类激素:
由下丘脑、垂体、胰岛分泌的激素。

如:促激素(促性激素、促甲状腺激素、促肾上腺皮质 激素)、胰高血糖素、胰岛素、催乳素、生长激素等。

氨基酸衍生物类激素: 可以口服,可与双缩脲反应
由甲状腺和肾上腺髓质分泌的激素。 如:甲状腺激素、肾上腺素等。

类固醇激素类激素(非蛋白质):
可以口服,但不可与双缩脲反应 如:性激素、孕激素等、肾上腺皮质激素, 均属小分子物质。

醛固酮: 是肾上腺皮质分泌的,是作用最强的一
种盐皮质激素。

生理作用:是使肾小管和集合管对Na 的重
+

吸收增强,对水的重吸收增加,K+的排出量增加。 (保钠排钾)

抗利尿激素
抗利尿激素又称为加压素,下丘脑神经 内分泌细胞合成的肽类激素。合成后运往垂 体后叶贮存。(下丘脑分泌,垂体释放)

生理作用:增加肾小管和集合
管对水的通透性,促进其中水分的重吸收, 使尿液浓缩,尿量减少。

与垂体分泌无关的激素:
胰岛素、胰高血糖素、肾上腺激素

垂体分泌的促激素:
促甲状腺激素、促性腺激素、促肾上腺皮质激素

下丘脑:调控垂体
既是内分泌器官又是神经中枢(既能传导兴奋又 能合成与分泌激素),是联系神经调节和体液调 节的枢纽。

下丘脑在机体调节中的作用:
1.感受:渗透压感受器感受渗透压升降,维持水代 谢平衡。 2.传导:可将渗透压感受器感产出的兴奋传导至大 脑皮层,使之产生渴觉。 3.分泌:分泌促激素释放激素,作用于垂体,使之 分泌相应的激素或促激素。 4.调节:体温调节中枢、血糖调节中枢、渗透压调 节中枢。

二、激素调节的发现
案例:促胰液素的发现 (均采用单一变量对照法)
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。

食物到达小肠的消息,

胰腺是怎样得到的呢?

? 沃泰默的实验 :
?稀盐酸 ?稀盐酸
注入 注入

狗上段小肠肠腔 狗的血液中

结果

胰腺分泌胰液

结果

胰腺不分泌胰液

切除通向该段小肠的神经,只留下血管
?稀盐酸
注入

已切除神经的狗 上段小肠肠腔

结果 胰腺分泌胰液

? 沃泰默的解释:
小肠上微小的神经难以剔除干净,是一个十分顽固 的神经反射。

你同意他的观点吗?

? 斯他林和贝利斯的假设:

这种实验现象是化学调节的 结果:在盐酸的作用下,小肠黏膜可能产生 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。
你赞同斯他林和贝林斯的

观点吗要证明斯他林和 贝利斯的观点,该如何 设计实验?

? 斯他林和贝利斯的实验 :
小肠黏膜+稀盐酸+砂子
磨碎

制成提取液

注射

狗静脉

实验结果:促进胰腺分泌胰液。

胰液的分泌是促胰液素 调节的结果。

三、激素调节的概念

由内分泌器官(或细胞)分泌的化学物质进行
调节的方式,这就是激素调节

(hormoral regulation)。

四、激素调节的实例
实例一:血糖平衡的调节

人体中血糖的来源和去向
食物中的糖类 消化吸收 肝糖原 分解 血糖 0.8~ 1.2g/ L

氧化分解 CO2+H2O+能量 合成

肝糖原、肌糖原

脂肪等非糖物质 转化

转变
1.6-1.8g/L (肾糖阀)

脂肪.某些氨基酸等

糖尿
特别提醒:血糖能合成为肝糖原、肌糖原,但只有肝糖原 能转变为葡萄糖!!即胰高血糖素对肌细胞不起作用

人体中血糖的来源和去向

血糖平衡的调节 (1)胰岛细胞及其它们分泌的激素
胰岛A细胞 ( 胰高血糖素)

胰岛B细胞 ( 胰岛素 )

胰腺是外分泌腺还是内分泌腺?
? 胰岛素作用于靶细胞(肝脏、肌肉、脂肪等组织细胞)

膜上的受体,一方面促进葡萄糖进入这些细胞氧化分解、 合成糖原或转变成脂肪;另一方面抑制肝糖元的分解和非 糖物质转化为葡萄糖,降低血糖水平。
? 胰高血糖素、肾上腺素主要作用于肝细胞,促进肝糖

原分解和非糖物质转化。

血糖浓度升高
下丘脑 一区域

胰岛 B细胞 (-)

胰高血糖素 分泌增加 肾上腺素

血 糖 平 衡 的 调 节

胰岛素 分泌增加

( +)

胰岛 A细胞

肾上腺 下丘脑 某区域

血糖浓度降低

(1)血糖调节属于 神经—体液调节 调节。

下丘脑血糖调节中枢 。 (2)神经中枢: 主要是胰岛素、胰高血糖素和肾上腺素。 (3)激素:
肾上腺皮质素---糖皮质激素也能使血糖浓度升高

(4)胰高血糖素( 促进 )胰岛素的分泌,胰岛 素( 抑制 )胰高血糖素的分泌。 (5)胰岛A、B细胞可( 直接感知 )血糖浓度的变 化,也可受有关(神经 )的控制分泌相应的激素。 有关神经 但肾上腺(髓质)分泌的肾上腺素只受( ) 的刺激。

糖尿病及其防治

1、诊断: 验血 高血糖 验尿 糖 尿

糖尿病

2、病因: 胰岛B细胞受损
-多食、 多尿、多饮; 3、症状:“三多一少” 体重减轻

药物治疗、 控制饮食 4、防治:

如何理解糖尿病人“三多一少”现象
------多食、多饮、多尿、体重减轻
因为胰岛B细胞受损,导致分泌的胰岛素分泌不足,就 使得葡萄糖进入组织细胞和在细胞内氧化作用发生障 碍,而此时肝脏释放的和由非糖物质转化而来的葡萄 糖则增多,从而出现高血糖。 葡萄糖进入组织细胞和在细胞内氧化分解发生障碍, 细胞内能量供应不足,使患者总感觉饥饿而多食;

当血糖含量超过160-180mg/dL(肾糖阈)时,就 出现糖尿。在大量排糖过程的同时,也带走了大量 的水分,于是会出现多尿现象;

如何理解糖尿病人“三多一少”现象
------多食、多饮、多尿、体重减轻 同时由于水分的大量排出,使患者的细胞外液渗透升高, 在高级神经中枢产生口渴的感觉,产生多饮现象。

由于糖氧化供能发生障碍,使体内脂肪和蛋白质分 解加强,导致机体逐渐消瘦,出现体重减轻现象。

四、激素调节的实例
实例二:甲状腺激素分泌的分级调节

寒冷、过度紧张、激动等刺激

下丘脑 垂 体

抑制

促甲状腺激素释放激素(TRH) 促进

抑制

促甲状腺激素(TSH) 促进

甲状腺
新陈代谢,抵御寒冷
甲状腺激素 促进

甲 状 腺 激 素 分 泌 的 分 级 调 节

可见甲状腺激素的分级调节,也存在着 反馈调节机制。

日照时间长

下丘脑

( — ) — — ——

促性腺激素释放激素 (+) (—) ———— 垂体 促性腺激素 (+)

— — — — —— —— ——

卵巢

思考:日照时间长, 鸟类开始产卵,这又 是什么原因?请说出反 馈调节过程。

雌激素增加 — — — — 鸟类开始产卵

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。

反馈调节有正负反馈之分,其中
(1)正反馈:指的是作用效果作为促进信号的调节, 造成计结果就是使活动完成。如排尿反射、血液的凝 固过程、分娩过程、月经周期中黄体生成素的释放等。

(2)负反馈:指的是作用效果反过来作为抑制信号 的调节。如绝大多数激素的分泌、体温调节等 (3)意义: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。

像胰岛素和胰高血糖素这样,不同激素对 同一生理效应发挥着相反的作用, 这种作用叫拮抗作用

像生长激素和甲状腺激素这样,不同激素对 同一生理效应发挥着相同的作用, 这种作用叫协同作用

胰高血糖素与胰岛素 拮抗作用:

协同作用:胰高血糖素与肾上腺素
甲状腺激素与肾上腺素 甲状腺激素与生长激素 雌激素与孕激素

促甲状腺激素与甲状腺激素是协同作用吗?

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。 动物激素被靶细胞接受并起作用后被灭活。

五、激素调节的特点
? 1、微量和高效 ? 2、通过体液运输 ? 3、作用于靶器官、靶细胞
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。

醛固酮和抗利尿激素作用的靶器官是: 肾 醛固酮和抗利尿激素作用的靶细胞是: 肾小管和集合管上皮细胞 抗利尿激素与醛固酮是拮抗作用还是协同作用?

激素、酶与维生素的比较
激素 酶 维生素
性质 有些是蛋白质, 绝大多数是蛋 小分子有 有些不是(如 白质,少数是 机物 RNA 固醇类) 产生 内分泌腺细胞 机体所有活细胞 主要从食物 中获得 作用 随血液循环到 在细胞内或分泌 某些酶的辅酶的 部位 达相应的组织 到细胞外催化特 组成成分,对维 持生物正常发育、 器官,调节其 定的化学反应 物质代谢等作用 生理过程
作用 条件

与神经系统密 切联系

受pH、温度 等因素制约

五、动物激素在生产中的应用
? 1、研究动物激素的常用方法
? 处理方法一:饲喂法 ? 如使用甲状腺激素制剂,甲状腺激素抑止 剂饲喂蝌蚪,现象前者在短时间内发育成 微型青蛙,后者最终长成巨型蝌蚪。说明 分泌的甲状腺激素有促进小动物的发育功 能。应该注意的是使用饲喂方法的激素应 该是一些小分子的激素,如性激素,甲状 腺激素(含?氨基酸的衍生物)。

? 处理方法二:摘除法(切除法) ? 如可以摘除蝌蚪的甲状腺来探索甲状腺激 素的功能。在理论上是可以,但是由于蝌 蚪比较小,最好选取较大的动物作为实验 材料如小狗。处理是摘除甲状腺,实验现 象是小狗的身体臃肿,新陈代谢低下,发 育停止,反应迟钝,萎靡。说明甲状腺激 素能促进新陈代谢和生长发育,以及提高 神经系统的兴奋性有关。这种方法适用的 比较广泛,内分泌腺分泌物质的功能可以 采用此方法。

? 处理方法三:阉割移植法 ? 如探索性激素的功能,实验材料可以选择 成年的公鸡,先切除其睾丸并观察,然后 移植卵巢进一步观察。实验现象开始雄性 第二性征消退,后来逐渐出现了雌性的第 二性征。此实验结论是性激素可以激发并 维持第二性征。这种方法激素产生部位及 其功能的探究,如性腺。

? 处理方法四:注射法 ? 如小白鼠注射一定剂量的胰岛素,小白鼠 反应迟钝,活动减少,甚至昏睡。本实验 能证明胰岛素能促进血糖合成糖原,降低 血糖浓度。教大剂量的注射能出现昏迷。 这种方法使用的也是比较广泛的。

? 处理方法五:切除注射法 ? 切除幼年小狗的垂体并且注射一定浓度的 生长激素。现象生长停滞到继续生长。说 明垂体分泌的生长激素促进了动物的生长。 各种内分泌腺均可以通过切除与注射法配 合,证明其产生的腺体及其生理功能。

第 2章

动物和人体生命活动的调节

第 3节

神经调节和体液调节的关系

一、体液调节概念的内涵和外延
1. 起调节的物质: 激素、CO2、H+、组织胺、乳酸等化学物质 (激素调节是体液调节的主要内容)

2.单细胞和一些低等的多细胞动物只有体液调节。

二、神经调节和体液调节的比较
比较项目 举 例 作用途径 反应速度 作用范围 作用时间 神经调节 缩手反射 反射弧 迅速 体液调节 甲状腺激素 体液运输 较缓慢 较广泛 比较长

准确、比较局限
短暂

联 系:内分泌腺分泌的激素也影响神经系统的功能。
神经调节对体液调节起调控作用。

不少内分泌腺本身直接或间接的接受中枢神经系 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。 神经调节占主导地位。

关于神经调节与激素调节之间关系的叙述, 不正确的是
A.大部分内分泌腺的激素分泌都受神经系统的控制 B.内分泌腺分泌的激素也可以影响神经系统的功能 C.各项生命活动主要受神经系统的调节,同时也受激 素的调节 D.性行为的形成主要由性激素调控

D

三、神经调节和体液调节的协调
实例一:体温恒定的调节

实例二:人体水盐平衡的调节

小结:体温恒定的调节 产热和散热保持动态平衡 1.体温恒定的原因: 维持机体内环境的稳态 2.体温恒定的意义: 保证新陈代谢等生命活动正常进行 3.产热: 主要来自细胞中有机物的氧化放能 (骨骼肌和肝脏产热最多) 4.散热: 直接散热、蒸发散热 5.温度感受器位于: 皮肤、黏膜和内脏器官 6.体温感受器位于: 下丘脑体温感受器 7.体温感觉中枢位于: 大脑皮层体温感觉中枢 8.调节中枢位于: 下丘脑体温调节中枢 9.人的体温调节机制: 当外界温度低时,由神经和体液双重调节来完成。 当外界温度接近或高于体温时,仅由神经调节来完成。

机体使体温恢复到正常范围的途径----在寒冷的环境中,即外界温度<人正常体温, 散热 减少 ,产热 增多 。 在炎热的环境中,即外界温度>人正常体温, 散热 增多 ,产热 不变 。 当体温低于正常体温时,散热 减少 ,产热 增多 。 当体温高于正常体温时,散热 增多 ,产热 减少 。

寒冷

正常体温

炎热

皮肤血管_____ 收缩 , 血流量_____ 减少 , 皮肤温度_____ 下降 , 减少 , 汗腺分泌_____ 减少 散热量____ 甲状腺激素 、__________ 肾上腺素 __________ 分泌增多,代谢加快, 增加 肌肉和肝脏等产热_____ 立毛肌_____ 收缩 , 战栗 , 骨骼肌不自主_____

皮肤血管____ 舒张 , 血流量_____ 增加 , 上升 , 皮肤温度______ 增加 汗腺分泌____, 散热量____

炎热 环境 中

感受器 兴奋

大脑体温感觉中枢

行为调节(增减衣物) 传入神经 传入神经

感受器 兴奋

寒冷 环境 中

下丘脑体温调节中枢
传出神经 增加汗的 分泌,使 皮肤的血 管舒张 增加散热 温度降低 传出神经

肾上腺素、甲状腺素 分泌增加,肝脏和肌 使皮肤血 肉产热增加。立毛肌 管收缩, 汗腺分泌 和骨骼肌收缩 减少
产热增加 减少散热 体温增高

回到正常的体温

通过神经-体液调节 发出信息 甲状腺激素和肾上 腺素分泌增加 下丘脑 感受到变化 体温调节中枢 温度感受器 体温高于 正常体温 产生“鸡皮疙 瘩” 立毛肌收缩

散热减少 产热增加

散热增加 产热减少

体温低于 正常体温
正常体温
(动态平衡)

体温降低 体温升高

实例二(1)水平衡的调节
细胞外液渗透压正常
增加饮水 产生渴觉 饮水不足, 失水过多, 食物过咸 细胞外液渗透压升高

饮水过多, 盐分丢失过多
细胞外液渗透压降低

大脑皮层

+

+ 下丘脑中的渗透压感受器 + 垂体后叶 + 抗利尿激素 + 尿量

-

肾小管集合管重吸收水

尿量

+

? (2)无机盐(钠、钾)平衡的调节

血钠降低或血钾升高 + 肾上腺皮质

+
醛固酮 + 肾小管和集合管吸钠排钾 + 血钠升高,血钾降低

反 馈 调 节

A 刺激

神经
内分泌腺

组织、器官

B 刺激
C 刺激

血管
内分泌腺

组织、器官

神经

血管

组织、器官

D 刺激

神经 内分泌腺 血管 内分泌腺 血管 组织、器官

B 过程。 (1)给蟾蜍注射垂体提取物,促使蟾蜍产卵属于___ B、C 过程。 (2)人进食后,血糖的调节属于________ A 过程。 (3)狗看到食物后,分泌唾液属于___

D 过程。 (4)日照时间变长促使多数鸟类开始产卵属于___

机体使体温恢复到正常范围的途径----在寒冷的环境中,即外界温度<人正常体温, 散热 减少 ,产热 增多 。 在炎热的环境中,即外界温度>人正常体温, 散热 增多 ,产热 不变 。 当体温低于正常体温时,散热 减少 ,产热 增多 。 当体温高于正常体温时,散热 增多 ,产热 减少 。

第4节 免疫调节

免疫广义上的概念:
是机体的一种特殊的保护性生理功能。通过免疫, 机体能够识别“自己”,排除“非己”,以维持 内环境的平衡和稳定。

“自已”是指机体内正常的成分,但机体内的成 分不一定是“自已”。“非已”是指机体正常成 分以外的。 如:癌细胞
包括“抗原”和“非抗原” 如果是生物体称“病原体”

下列不属于免疫过程的是 A.花粉引起体内毛细血管扩张 B.移植的器官被患者排斥 C.青霉素消灭肺炎双球菌 D.病原微生物被体内吞噬细胞吞噬

C

非特异性免疫和特异性免疫的区别
(先天性免疫)

非特异性免疫

(获得性免疫)

特异性免疫

人人都有 不是人人都有 无专一性,对一切病原 具专一性,通常只对某一特 体都起防御作用 定的病原体或异物起作用 出现早,作用快,范围广, 出现较慢,作用强度大,同 强度弱,相对稳定,不因 一抗原再次作用,可产生明 接触某一抗原物的次数多 显的免疫增生性 少而有所改变 不能遗传,是后天通过与病 能遗传 原体作斗争而获得的一种免 疫力 特异性免疫起主导作用

一、人体的防卫功能
第一道防线

人体的三 道防线

第二道防线
第三道防线

非特异性免疫

特异性免疫

人体的防卫机制(第一道防线)
(2)皮肤和黏膜分泌物中的杀菌、抑菌物质构成体表化学屏障
(3)皮肤和某些管腔道黏膜表面的正常菌群构成体表微生物屏障

(1)人体的皮肤和黏膜上皮细胞及其附属成分构成体表物理屏障

皮肤的保护作用

呼吸道黏膜上纤毛的清扫作用

人体的防卫机制(第二道防线)
(1)体液中的杀菌物质 (2)吞噬细胞吞噬病原体的作用 (3)自然杀伤细胞对病毒感染靶细胞的杀伤作用

溶菌酶的作用

吞噬细胞的作用

吞噬细胞对病原体的吞噬作用属非特异性免疫作用。(胞吞)

溶菌酶杀菌
若在口腔内进行,属第一道防线(在外界环境中完成 都属该防线); 若在体液中进行,则属于第二道防线。二种情况都属 于非特异性免疫。

人体的防卫机制(第三道防线)
主要由免疫系统组成 结构最复杂、功能最强大

二、免疫系统的组成
胸腺、骨髓、脾、淋巴结、扁桃体 (免疫细胞生成、成熟或集中分布的场所) T细胞(迁移到胸腺中成熟) 淋巴细胞 B细胞(在骨髓中成熟) 免疫细胞 (位于淋巴液、血液和淋巴结中)

免疫器官

(发挥免疫作 吞噬细胞: 白细胞 用的细胞)

体液中的淋巴因子、抗体和溶菌酶等 免疫活性物质:
(由免疫细胞或其他细胞产生的发挥免疫作用的物质)

淋巴因子的作用
淋巴因子是T细胞或效应T细胞所产生的多肽, 增强有关免疫细胞(淋巴因子对吞噬细胞不起作用) 的免疫效应。 白细胞介素-2:能够诱导产生更多的效应T细胞, 并且增强效应T细胞的杀伤力;还能增强其他有关的 免疫细胞对靶细胞的杀伤作用。 干扰素:作用于组织细胞,诱导其产生抗病毒蛋白, 抑制多种致癌性DNA病毒和RNA病毒复制,从而抑 制病毒诱发的肿瘤生长。

抗 体
机体受抗原刺激后产生的,能与该抗原发生 ? 抗体的定义:

特异性结合的具有免疫功能的球蛋白。

? 抗体的化学本质:免疫球蛋白

? 抗体的性质:特异性 由于抗体分子结构中氨基酸序
? 抗体的形成:
B细胞 抗原 列不同 合成

浆细胞

? 抗体的分布:

分泌

抗体

1)血清(主要) 2)组织液及外分泌液(如:乳汁)

抗毒素、凝集素、沉淀素、溶解素 抗体:
抗毒素:特异性中和外毒素 凝集素: 使细菌发生特异性凝集 抗毒素----- 抗体 外毒素----- 抗原 类毒素----- 引起主动免疫

浆细胞分泌的抗体分布在体液中,抗体可以与体液 中病原体结合,从而抑制病原体的繁殖和对人体细 胞的黏附,抗体与病毒结合,使其失去侵染和破坏 宿主细胞的能力。或形成沉淀和细胞团,进而被吞 噬细胞吞噬消化。

抗体一般不直接杀死病原体

抗原
1、概念: 能引起机体产生特异性免疫反应的物质
异物性: 进入人体的外来物质 2、性质: 大分子性:相对分子质量大于10000的大分 子物质 特异性 :一种抗原只能与相应的抗体或效应 T细胞发生特异性结合. 由抗原决 定簇决定

3、举例: 病原体、外毒素、蛋白质毒
素、异型血细胞、异体组织细胞、异种动 物血清等。

特异性免疫
包括体液免疫和细胞免疫。

特异性免疫反应大体上都可以分为3个阶段

感应阶段——反应阶段——效应阶段

是抗原处理、呈递和识别的阶段; 感应阶段:

反应阶段: 是B细胞、T细胞增殖分化,以及效应细
胞和记忆细胞形成的阶段;

效应阶段:是效应T细胞、抗体和淋巴因子发挥免
疫效应的阶段。

有免疫效应的细胞是效应淋巴细胞

体液免疫
1)感应阶段: 抗原
(摄取和处理)
刺激

吞噬细胞

T细胞

呈递抗原

使抗原隐藏 的抗原决定 簇暴露

分泌 淋巴因子

B细胞
(识别)

体液免疫
B 细胞 2)反应阶段:
增殖 分化

受抗 原刺 激

浆细胞

记忆细胞

保持对抗原的记忆,当同一种抗原再次进入机体,记 忆细胞会迅速增殖、分化,形成大量的浆细胞,产生 更强的特异性免疫反应。

受抗原刺激后的淋巴细胞 细胞周期 变短 核糖体活动 增强

体液免疫
浆细胞

3)效应阶段:

合成和分泌

抗体 + 抗原

特异性免疫反应
抗体与病菌结 合,抑制其繁 殖或对宿主细 胞的黏附 抗体与病毒结 合,使其失去 侵染和破坏宿 主细胞的能力 抗体与抗原结合, 使其形成沉淀或细 胞集团,进而被吞 噬细胞吞噬消化

体液免疫
直接刺激

抗原

吞噬 呈递 淋巴因子 T细胞 B细胞 细胞
(摄取处理)

感应阶段
分化 增殖 分化

记忆细胞
二次 应答

浆细胞

产生 抗体(抗体与抗原反应发挥

免疫效应)

反应阶段

效应阶段

记忆细胞可以在抗原消失后很长时间内保持对 抗原的记忆,当同一种抗原再次进入机体,记忆细 胞会迅速增殖、分化,形成大量的浆细胞,快速产 生大量的抗体。

抗 体 浓 度

二次应答更快更强

时间

初次抗原刺激

二次抗原 刺激

细胞免疫
1)感应阶段: 抗原 吞噬细胞
使抗原隐 藏的抗原 决定簇暴 露

(摄取和处理)
呈递抗原

T细胞
(识别)

细胞免疫
2)反应阶段: T细胞
增殖和分化

受抗 原刺 激

效应T细胞

记忆细胞

保持对抗原的记忆,当同一种抗原再 次进入机体,记忆细胞会迅速增殖、 分化,形成大量的效应T细胞,产生 更强的特异性免疫反应。

细胞免疫
3)效应阶段: 效应T细胞
密切接触 (被抗原入侵的 宿主细胞) 释放

靶细胞

淋巴因子
(可溶性免疫活性物质,如 白细胞介素、干扰素等)

靶细胞内的溶酶体酶 被激活,使其通透性 改变,渗透压变化, 最终裂解死亡。

通过加强各种有关细胞的作 用来发挥免疫效应。如诱导 产生更多的效应T细胞,增 强其杀伤力等

细胞免疫
直接刺激

抗原

吞噬 (摄取处理) 细胞

呈递

T细胞

感应阶段
分化 记忆细胞 增殖 二次 应答 产生淋 效应 T 细胞 更多效应 T 细胞 分化 巴因子

靶细胞 裂解

反应阶段

效应阶段

体液免疫和细胞免疫的比较
体液免疫 感应 阶段 反应 阶段
作用 对象 抗原多经吞噬细胞的摄取和处理 产生高效而短命的效应B细 胞(几小时~几天) 产生寿命长的记忆细胞,如 遇同样抗原再度入侵,立即 发生免疫反应以消灭之 抗原

细胞免疫

产生效应T细胞(可 存活数月至数年) 产生记忆细胞

效 应 阶 段

被抗原侵入的宿主细胞 (靶细胞) 1.效应T细胞与靶细胞密切 接触 2.效应T细胞释放淋巴 因子,促进细胞免疫的作用

作用 方式 效应B细胞产生的抗体与 相应的抗原特异性结合

体液免疫和细胞免疫的关系
在特异性免疫反应中,体液免疫与细胞免疫之间, 既各自有其独特的作用,又可以相互配合,共同发挥 免疫效应。 进入体内的细菌外毒素,需要有特异的抗毒素与 它结合,才能使它丧失毒性,因此主要是体液免疫发 挥作用; 结核杆菌、麻风杆菌等是胞内寄生菌,也就是寄 生在宿主细胞内,而抗体是不能进入宿主细胞内的, 这就需要通过细胞免疫的作用才能将这些病菌消灭; 而在病毒感染中,则往往是先通过体液免疫的作 用来阻止病毒通过血液循环而播散,再通过细胞免疫 的作用来予以彻底消灭。

免疫功能过强(与淋巴B细胞有关)不好, 免疫功能过弱或缺陷(与淋巴T细胞有关) 当然也是不好的,由此而引起的疾病统称为 免疫失调病。

自身免疫病
?自身免疫反应: 人体的免疫系统在特殊情况下,对机体 自身的成分起作用,发生自身免疫反应。 ?自身免疫病: 如果自身免疫反应对自身的组织和器官 造成了损伤并出现了症状,就称为自身免 疫病。

自身免疫病
? ? ?
常见的自身免疫病: 风湿性心脏病; 类风湿性关节炎; 系统性红斑狼疮。

风湿性心脏病:
进攻

抗体

进攻

酿脓链球菌 表面的一种 抗原决定簇

相似

心脏瓣膜 上的一种 物质

心脏受损 风湿性心脏病

过敏反应
已产生免疫的机体在再次接受相同抗原时 所发生的反应。

过敏反应发生的过程
过敏原
刺激

机 体

产生

抗 体

吸附

某些细胞
再次 刺激

过敏原

毛细血管扩张、血管壁通透性增 强、平滑肌收缩和腺体分泌增多

释放组织胺
导致

全身过敏反应
(过敏性休克)

呼吸道过敏
(过敏性鼻炎、 支气管哮喘)

消化道过敏
(食物过敏性 肠胃炎)

皮肤过敏
(荨麻疹、湿疹 血管性水肿)

? 预防措施: 1)找出过敏原

2)尽量避免再次接触该过敏原

? 特点: 1)发作迅速、反应强烈、消退快
2)不破坏组织细胞,不引起组织损伤 3)有明显遗传倾向和个体差异 4)发生的场所:皮肤、呼吸道、消化道 5)主要与B细胞有关 ? 过敏原: 引起过敏反应的物质叫过敏原。 ? 举例: 花粉、室内尘土、鱼、虾、牛奶、 蛋类、青霉素、磺胺、奎宁等

抗原和过敏原
1、性质不同:抗原具有异物性、大分子性、特异性。 过敏原也有异物性、特异性、但过敏原不一定是大 分子,如青霉素。

2、抗体分布不同:进入机体后两者都会使机体产生抗 体,但抗体在体内的分布不同。 3、免疫反应不同:抗原引起的免疫反应对每个人都一 样,但过敏原与人的体质和遗传有关,具有很大的 个体差异。一种物质对这个人是过敏原,但对另一 个人则不一定是过敏原。

过敏反应中的抗体和体液免疫中的抗体的比较
过敏反应中的抗体
吸附在皮肤、消化道或 分布 呼吸道黏膜及血液中某 些细胞 反应 时间 反应 结果 机体第二次接触 过敏原时发生 使细胞释放组织胺, 从而引起过敏反应

体液免疫中的抗体
血清、组织液、 外分泌液 机体第一次接触就 发生免疫反应 使抗原沉淀或形 成细胞集团

(三)免疫缺陷病
1、概念:
机体的免疫功能不足或缺乏,不能有效抵抗抗原 的感染而引起的疾病。

共同特点是:
由于对各种病原体的易感性增加,患者出现反复的、 持续的、严重的感染,如气管炎、肺炎、中耳炎、 化脓性脑膜炎、脓皮病,甚至于恶性肿瘤的发病率 比同龄正常人高100~300倍。

艾滋病是后天性免疫缺陷病的典型病例
1.含义: 艾滋病是英语AIDS的译音,是获得性免疫缺 陷综合症的简称,是由艾滋病毒引起的。 攻击人体免疫系统,特别是能够侵入人体 2.致病机理: 的T细胞,使T细胞大量死亡,导致患者丧失一切免疫 功能,各种传染病乘虚而入。 潜伏期2-10年,患者一般两年内死亡。初期 3.病症: 症状是全身淋巴结肿大,持续发热,夜间盗汗,食欲 不振,精神疲乏,之后出现肝、脾肿大,并发恶性肿 瘤,极度消瘦,腹泻便血,呼吸困难,心力衰竭,中 枢神经系统麻痹,最终死亡。

? HIV: 是一种RNA病毒, 是一种逆转录病毒。 能够侵入T细胞, 使T细胞大量死亡。 导致患者丧失一切 免疫功能。 RNA容易发生 变异,所以难以制 作疫苗。

艾滋病
? 病毒分布: 艾滋病患者和携带者的 血液、精液、唾液、泪液、尿液和乳汁中
? 传播途径: 1)性行为传播 2)血液传播 3)母婴传播

艾滋病的治疗目前还没有取得突破性的进展
? 预防措施: 1)洁身自爱 2)不与他人共用牙刷和剃须刀 3)不用未经消毒的器械纹眉、穿耳等

4)注射器等医疗器械必须严格消毒
5)需要输入的血液和血液制品,必须经 过艾滋病病毒抗体检测。

资料分析

艾滋病死因和免疫系统受损的关系
艾滋病是一种免疫缺陷病,又叫获得性免疫缺陷 综合症(AIDS),是由人类免疫缺陷病毒(HIV)引 起的,死亡率极高。艾滋病病人的直接死因,往 往是由念珠菌、肺囊虫等多种病原体引起的严重 感染或恶性肿瘤等疾病。下图表示HIV感染后, 体液中HIV浓度和人体内主要的免疫细胞 T细胞数量的变化过程。

HIV侵入后HIV和T细胞浓度变化

三、免疫系统的功能:
抗感染或防止其他抗原异物入侵 防卫功能: 清除衰老、死亡或损伤细胞、癌变细胞 清除功能: 监控功能:消灭突变细胞

四、 免疫学的应用
? 免疫学应用在三个方面:
1.免疫预防 2.免疫治疗 3.器官移植

1.免疫预防:
预防接种: 利用人工制备的各种免疫制剂使个人和人群产生 对疾病的特异性免疫。
菌苗: 伤寒菌苗、卡介苗 自动免疫 疫苗: 乙脑疫苗、牛痘苗 白喉、破伤风类毒素 类毒素:
免疫血清: 白喉抗毒素、 伤风抗毒血清 被动免疫 丙种球蛋白 免疫球蛋白: 破

免疫用的 生物制品

2、免疫治疗
概念:针对机体低下或亢进的免疫状态,人为的增强或 抑制机体的免疫功能以达到治疗疾病的治疗方法称免疫 治疗。 体液免疫的缺陷: 如:被狗咬伤的人要注射“狂犬疫苗”、被铁钉等 扎伤的人常注射的“破伤风抗毒素”等都是从健康且遭 受过相应抗原感染的人血液中提取出来的抗体。 细胞免疫的缺陷: 给被抗原感染或怀疑被感染的人输入淋巴因子、干 扰素等增强免疫效应的物质用于治疗某些疾病也属免疫 治疗的方法。

3.器官移植:
用正常的器官置换丧失功能的器官,以重建 其生理功能的技术叫做器官移植。

? 器官移植的成败取决于什么?
取决于供者和受者的组织相容性抗原,即人 类白细胞抗原(HLA),是否一致或相近。(基因 型是否相同) 只要供者和受者的主要HLA有一半以上相同, 就可进行移植,但为减轻排斥反应,病人还需长 期使用免疫抑制药物。

资料分析:器官移植所带来的问题
器官移植免疫: T细胞直接冲击和破坏外来细胞的免疫

先天性无胸腺的裸鼠会 细 胞免疫能力和 大部分 体液免疫能力, 应饲养在 无菌 的环境中,对异体组 织 无 免疫排斥反应。

丧失全部

自身免疫病

四、免疫失调引起的疾病

过敏反应
免疫缺陷病 艾滋病

五、免疫系统的功能
免疫预防

防卫、监控、清除

六、免疫学的应用

免疫治疗

器官移植


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