人教版高中生物选择性必修第2册-第3章-第3节-体液调节与神经调节的关系(第一课时)教学设计

第页《体液调节与神经调节的关系》教学设计课题第三节体液调节与神经调节的关系单元第三章学科生物年级高一学习目标与核心素养举例说明体液调节除激素外，其他体液成分参与的稳态调节。概括比较神经调节和体液调节的特点，分析各自在维持稳态上的优势。以体温调节和水盐平衡的调节为例，概括神经调节和体液调节的相互协调关系。运用人体稳态与平衡观，结合神经调节和体液调节机制，说出健康生活方式的意义。1.概括比较神经调节和体液调节的特点。2.以体温调节和水盐平衡的调节为例，概括神经调节和体液调节的相互协调关系。3.运用人体稳态与平衡观，结合神经调节和体液调节机制，说出健康生活方式的意义。重点1.体液调节和神经调节特点的比较。2.体液调节和神经调节的协调关系。难点对人体的体温调节和水盐平衡的分析。教学过程教学环节教师活动学生活动设计意图导入新课同学们，你们认识课件上的这两个可爱的卡通人物吗？他们就是北京冬奥会的吉祥物冰墩墩和雪容融。近日，冬奥会正在如火如荼的进行着，运动员们在赛场上的精彩表现也让作为观众的我激动不已。接下来，让我们一起观看一段滑雪比赛的视频。观看视频：2月8日，18岁的谷爱凌在北京冬奥会自由式滑雪女子大跳台决赛中以三跳188.25的高分取得本人的第一块冬奥会金牌。同时，这也是该项目冬奥会历史首金、本届冬奥会中国体育代表团雪上项目首金，意义特殊。在观看精彩的体育赛事时，我们的呼吸和心跳有何变化？如果此时检测血液，你认为什么激素会发生变化？此时人体处于兴奋状态，交感神经活动占优势，会使心跳和呼吸加快。此外，肾上腺素也会升高。机体的上述反应哪些与神经调节有关？哪些与激素调节有关？你能说出两者之间的关系吗？此过程中心跳和呼吸加快、肾上腺素含量明显升高等反应是神经和激素共同调节的结果。当支配心脏的交感神经兴奋性加强时，心跳加快、肺部呼吸加强，属于神经调节;与此同时，交感神经也支配肾上腺的分泌活动，使肾上腺分泌肾上腺素增加，肾上腺素通过血液运输到达心脏，也使心跳加快，这属于激素调节。由此可见，神经调节可以直接调节心脏活动，也可以通过调节激素的分泌，再通过激素调节心脏活动。激素是通过体液运输的，因此激素调节属于体液调节。因此，人和高等动物无论是对复杂环境的刺激及时作出各种反应，还是维持机体内各种机能间的协调统一，都既需要神经调节又需要体液调节。那么，除了激素之外，体液中还有哪些非激素物质也参与调节机体活动呢？课前预习课本，查阅资料，思考相关问题，引发对激素调节机制的思考。观看视频以冬奥会谷爱凌夺冠的视频导入，结合社会热点，激发学生兴趣、引入主题。讲授新课体液调节与神经调节的比较1.体液调节的定义阅读资料1，可以得出什么结论？CO2可以起到什么作用？资料1：动脉血中一定水平的CO2与维持呼吸和呼吸中枢兴奋性有关。当吸入气中CO2含量增加到2％时，呼吸加深；增至4％时，呼吸频率也增快，肺通气量可增加1倍以上；超过7％时，肺通气量不能相应增加，动脉血CO2徒升，使呼吸中枢等活动受抑制而出现呼吸困难、头痛甚至昏迷。结论：血液中的CO2可以调节呼吸运动。CO2不是激素，而是代谢产物。在这个过程中，体液中的CO2其实是作为信息分子在调节体内CO2含量的稳定。当运动员们进行比赛时，细胞代谢加快产生较多CO2，血液中的CO2含量升高，从而刺激化学感受器产生兴奋并传导到呼吸中枢，使呼吸运动加强，排出较多CO2，最终维持体内CO2含量的相对稳定。反之，当血液中CO2浓度降低时，呼吸中枢活动下降，出现呼吸运动减弱或暂停。但若CO2浓度过高，将会对中枢神经系统起麻痹作用，抑制呼吸运动。体液调节定义（课本P57）：激素等化学物质，通过体液传送的方式对生命活动进行调节。注意:激素调节是体液调节的主要内容。而代谢产物CO2、NO、CO、组织胺等非激素类物质也可以进行调节。单细胞生物和多细胞低等动物只有体液调节。在人和高等动物体内,体液调节和神经调节都是机体调节生命活动的重要方式。2.体液调节与神经调节特点的比较：资料2：某人右手不小心碰到仙人掌上，右手立刻缩回，随后很快恢复到正常状态。资料3：吃完饭半个小时，血糖浓度上升，过一段时间后，随着胰岛素的作用，血糖浓度回落到正常水平。思考：①两则资料中所列举的实例分别为什么调节方式？资料二为神经调节，资料三为体液调节。②二者有什么区别？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度迅速较缓慢作用范围准确、比较局限____较广泛____作用时间短暂____比较长____二、体液调节和神经调节的协调实例一：体温恒定的调节现在我们知道了，维持机体内各种机能的协调统一既需要神经调节又需要体液调节，比如，无论在零下19度的哈尔滨，还是在零上39摄氏度的深圳，我们的体温都能维持在37摄氏度左右。这里的37度指的是我们身体内的温度，也就是内环境的温度。2.临床测定:口腔:36.7~37.7(平均37.2)腋窝:36.0~37.4(平均36.8)直肠:36.9~37.9(平均37.5)那么机体为何要消耗大量的能量来维持体温的恒定呢？我们知道，温度可以影响酶的活性，从而影响人体内各种酶促反应的速率。因此，体温恒定是人和动物新陈代谢正常进行的基本条件；体温过高和过低，都会影响新陈代谢的正常进行，严重时导致死亡。机体在维持体温恒定的原理就是使产热量等于散热量。机体产热主要依靠肝、脑、骨骼肌的代谢产热，散热主要通过皮肤。我们的皮肤可以通过汗腺产生汗液或舒张毛细血管来增加散热，也可以通过皮下脂肪层或收缩毛细血管来减少散热。我们经常看到小狗在夏天吐舌头就是因为，狗本身是带有大量毛发，并且他们的身体表面并没有汗腺，所以在炎热的夏天，狗不能像人一样通过汗腺自然排汗达到排除体内的热量的目的，只能通过伸出舌头蒸发唾液来排出多余热量，使体温恢复到正常。1、体温恒定的原理体温的平衡:产热=散热细胞中有机物的氧化分解释放能量(肝脏、骨骼肌最多）寒冷：血管收缩，皮肤血流量减少，皮肤温度下降，汗腺分泌减少，散热量减少炎热：血管舒张，皮肤血流量增多，皮肤温度上升，汗腺分泌增多,散热量增加阅读课本P58，说出人体产生热量和散失热量的具体途径。2、体温调节中枢和温觉冷觉的感觉中枢分别位于哪里？下丘脑、大脑皮层3、温度感受器（分布在皮肤、内脏、黏膜等）(3)调节过程①寒冷→体温__低于__正常体温→冷觉感受器→传入神经→神经中枢(__下丘脑__)→传出神经→效应器eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(__散热__减小,__产热__增多))→体温正常。②炎热→体温__高于__正常体温→热觉感受器→传入神经→神经中枢→传出神经→效应器→eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(__散热__增加,产热减少))→体温正常。（4）调节方式：神经—体液调节。哪些属于神经调节？哪些属于体液调节？神经-体液调节的定义：通过神经影响激素的分泌，再由激素对机体功能实施调节的方式。（5）特点：人体调节体温的能力是__有限__的。分析人体在冷热环境中的功能障碍：①长时间处于寒冷环境,散热多于产热,引起体温降低。(冻疮:皮肤血管持久性收缩引起,组织坏死)②长时间处于高温环境，产热多而散热困难，引起体温升高，导致中暑。（产热增加或散热障碍）③5月22日，甘肃一山地马拉松赛遭遇极端天气，21人死亡,多人受伤。一群热爱运动、热爱生命的人却被意外无情地剥夺了生命，造成事故的主要原因就是失温。补充资料：失温症又称低体温症，描述当人体核心温度低于35.0℃时的现象。失温症主要有两个原因造成，第一个最常见的原因是暴露在极低温的环境中；另外一个原因是处于任何一种抑制体内产热机制或增加失温速度的情况下。旁栏思考题1：带婴幼儿看病时，为什么要等他们停止哭闹几分钟之后，再给他们量体温呢?提示：婴幼儿在哭闹时，情绪激动、挣扎等活动，会使血液循环加速、新陈代谢增强，从而导致机体产热增加。如果此时测量体温，体温会偏高，因此需要等他们停止哭闹几分钟后，再给他们量体温。旁栏思考题2：体温升高或降低，对人体只有害而无益吗?提示：体温升高可分为两种情况，第一种情况是病理条件下的体温升高，叫发热；第二种情况是由于机体进行剧烈活动，在一-定时间内体热产生量超过其散发量，致使体温暂时升高或超过正常最高水平。发热对机体的影响是多方面的。-定限度的发热是人体抵抗疾病的生理性防御反应。这时，白细胞增多、肝细胞功能加强、物质代谢速度加快，病人的抵抗力有所提高。在很多急性病中，发热可以代表人体有良好的反应能力，这属于体温升高有利的一面。但同时，体温过高或长时间发热，会使病人的生理功能紊乱，如引起神经系统的功能障碍，使病人出现烦躁、幻觉甚至抽搐等，这就是体温升高有害的一面了。第二种情况引起的体温升高，经过短时间休息后便可恢复至正常体温水平，不存在有害或有益的问题。低体温对机体极为不利，可诱发或加重疾病:但另方面，利用低温对机体影响的某些特性，降低体温又成为一种医疗手段，尤其对重要器官的保护有重要意义。第二课时实例二：人体水盐平衡的调节材料1：人体每天都要通过饮食摄取一定量的水和无机盐，同时也要排出一定量的水和无机盐。一般情况，人体摄入和排出的水和无机盐是保持平衡的。去路：尿液汗液呼吸排出排便排出其中肾脏是调节水平衡的最重要器官2.水平衡的调节旁栏思考题①一般情况下，冬天的尿比夏天要多，为什么会出现这种情况？提示：这种说法是相对而言的。尿液的多少与水的产生和排出都有关系。冬天相比于夏天，汗液分泌减少，同时由于环境温度低，机体因代谢生成的水增加，会导致尿液量增加。②某同学上学时，为减少上厕所的次数而很少喝水，你认为这种做法好吗？为什么？这种做法不好。因为人体内随时都在形成尿，同时也会由皮肤和肺排出一定量的水，如果喝水很少，就有可能使体内水的平衡遭到破坏；尿量过少还会使代谢废物不能随尿排出而引起中毒，损害人体的健康。因此人每天都要保证一定量的饮水。尿液的形成：人体的泌尿系统由肾脏、输尿管和膀胱组成，其主要作用就是排出水分一代谢废物和部分无机盐，期中肾脏作为泌尿系统的重要器官由肾单位和集合管组成，每个肾单位包含肾小球、肾小囊和肾小管。当血液流经肾小球时，除了大分子蛋白和血细胞外，血液中的水、无机盐、尿素、尿酸等物质都会通过肾小球的滤过作用进入肾小囊腔中，形成原尿，一个成年人每天大约可以形成150L的原尿，当原尿流经肾小管和集合管时，99%的水、全部葡萄糖、无机盐等大部分被重吸收，经重吸收后形成的尿液仅含有水、无机盐、尿素和尿酸，最终尿液运输到膀胱中排出体外。最后的尿液大约只有1.5L。那么，当人体内的水分含量异常时，我们人体是如何进行调节的呢？同学们联系生活经验会发现，当我们长时间不饮水或剧烈运动大量出汗时，会感到口渴并且尿量也会减少。这就是人体在调节水平衡，机体是通过感知-调节-平衡这样的快速反应来维持内环境稳定的。旁栏思考题有人说，不要等渴了再喝水。你觉得这句话有道理吗?提示：这句话是有道理的。从水盐平衡调节示意图可以看出。当人意识到满了，说明机体细胞外液渗透压已经升高，机体已经在调动心脏，肾等器官以及泌尿系统、循环系统等调节渗透压，会引起一系列问题，如血液粘稠度增高、血压升高、酸中毒等。长期如此，会对机体健康造成影响。1、调节方式：2、激素：产生部位——释放部位——作用部位——3.渴觉的感受器：4.渴觉的神经中枢：无机盐的平衡及调节(1)无机盐的平衡人体内的无机盐多以_____________状态存在。Na＋和K＋主要是通过_________排出的，其排出特点：Na＋表现为________________，少吃少排，_______________。K＋表现为多吃多排，少吃少排，___________________。旁栏思考题有人说∶"一个人一天内不吃饭、不喝水，但只要没有大、小便，就可以维持体内水和无机盐的平衡。"这种说法对吗?为什么?提示：这种说法是不对的。不吃饭会使机体营养摄人摄入;不喝水会导致机体细胞外液渗透压失衡，大便和小便是人体排出代谢废物的重要途径，如果这些废物不能及时排出体外，会引起中毒或其他病症，损害健康。水和无机盐的平衡是机体通过各个器官、系统的协调配合完成的，不仅是摄入和推出的平衡，不能靠禁食禁水和减少排便来保持。(2)无机盐平衡的调节①醛固酮的作用是促进肾小管和集合管对__________的吸收，对________的排出。②无机盐平衡调节是____________________共同调节的结果。下丘脑在生命活动调节中的作用①感受：下丘脑渗透压感受器②传导：可将渗透压感受器产生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④调节：体温调节中枢、血糖调节中枢、渗透压调节中枢。三、神经调节和体液调节的关系1、内分泌腺直接或间接地接受中枢神经系统的调节。例如：抗利尿激素分泌甲状腺激素分泌的分级调节2、内分泌腺所分泌的激素也可以影响神经系统的发育和功能。例如：甲状腺激素影响神经系统的发育和功能三、练习与应用1.夏天喝冰水后，先感受到短暂的凉爽，但之后反而会有更明显的燥热感，原因是什么？内脏冷觉感受器兴奋，甲状腺和肾上腺素的分泌量增加，促进产热。2.寒冷环境比炎热环境神经系统兴奋性更高的原因是什么？寒冷环境中甲状腺激素含量较高，提高了神经系统的兴奋性。3.尿崩症患者由于肾脏对水分的重吸收产生障碍，常出现多饮、多尿、烦渴、脱水等症状。可能是由于抗利尿激素分泌减少，或肾小管对该激素反应障碍导致，使肾小管、集合管对水的通透性增大，尿液渗透压降低。尿崩症不可口服相关激素进行治疗，原因是抗利尿激素为肽类，若口服会被蛋白酶分解，失去效用。4.课后思考题：洞游鱼类在从海水环境中移动到淡水中时（如俗称大麻哈鱼的维类产卵洞游）面临什么样的水盐平衡问题？请査找资料，看看它们是如何解决这一问题的。洄游鱼类从海水环境中移动到淡水中时面临的最重要的问题就是环境中的盐浓度发生剧烈变化，这会导致鱼的内、外环境的渗透压发生变化。洄游鱼类通过各种系统的配合，调节水和盐的摄入或排出，实现水盐平衡。例如，大麻哈鱼等溯河鱼类从海水进入淡水后，它们会减少或停止饮水，减少离子的吸收和排出;通过分泌激素使肾小球滤过率增大，并减少肾小管对水的吸收，加强吸盐能力;肾上腺素等激素的分泌也明显增加，经鳃排出的Na+和CI-减少，并利用离子主动转运系统，从低渗环境中吸收Na+和Cl-，从而维持体内较高的渗透压。5.旁栏思考题有的人喜欢吃清淡的食物，炒菜时放盐极少。如果长期这样下去，对他的健康可能会有什么影响?提示：食盐的主要成分是NaCl。Na是维持细胞外液渗透压的重要成分之一，是人体健康不可或缺的重要物质。长期食盐摄入不足，会导致细胞外液渗透压降低，影响细胞内外渗透压的平衡。6.有人说"春捂秋冻"有益健康;也有人讲"知冷知热"不会生病。哪一种说法更有道理呢?提示:均有一定道理。“春捂秋冻”有益健康的谚语，大意是春季适当缓减衣物，秋天适当缓增衣物，有利于健康。我国北方，春季通常是由冷转暖的过渡期，一天之内室内外温度变化较大，适当缓减衣物，使机体逐步适应环境温度的变化，有利健康。秋季是从暖到冷的过渡阶段、适当缓增衣物，接受一定的防寒锻炼，提高机体的调节能力，利于提升防寒能力。“知冷知热”不会生病，大意是说，人应该注意环境的冷暖变化，及时增减衣物，可预防生病。人体调节体温的能力是有限的，从这个角度看，注意环境冷热变化，防寒避暑，有利于预防疾病。7.人在恐惧、剧痛、失血等紧急情况下，肾上腺素的分泌增多，人表现出警觉性提高、反应灵敏、物质代谢加快。呼吸频率提高和心率加速等应激反应。请分析在这个例了中，神经调节和体液调节之间的联系，并解释这些应激反应的意义。提示：人体在恐惧、剧痛、失血等内外刺激下，支配内