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在高中生物“动物生命活动的调节”板块中,血糖平衡、水盐平衡、体温等多项平衡的调节都涉及到了有关下丘脑的知识。而教材中对下丘脑的结构和功能很少涉及,教师在课堂教学中如何提高学生对该部分知识的认识,如何把握所授内容的深度是教学工作中难点所在。而教师自身对该知识点的解读就尤为重要。
1、下丘脑的结构
下丘脑是调节内脏活动和内分泌活动的较高级神经中枢所在。位于丘脑的下方脑干的上方,向下延伸与垂体柄相连,其区域包括间脑腹侧的大部分区域。下丘脑面积虽小,但接受很多神经冲动,故为内分泌系统和神经系统的中心。
2、下丘脑的功能
下丘脑通过脑下垂体连接神经系统和内分泌系统。下丘脑中的渗透压感受器能感受体内各种渗透压的变化,也能将渗透压感受器产生的兴奋传到大脑皮层产生渴觉。它们能调节垂体前叶功能,合成神经垂体激素及控制自主神经和植物神经功能。下丘脑的神经分泌物是通过门脉流入垂体前叶的。如促甲状腺激素释放激素、促肾上腺皮质激素释放激素、生长激素释放激素、生长激素抑制激素等。下丘脑分泌的释放抑制激素、垂体分泌的促激素和靶腺合成的激素,形成一个激素网,调节着集体的许多活动。
3、下丘脑与调节
下丘脑能通过下述三种途径对机体进行调节:①由下丘脑核发出的下行传导束到达脑干和脊髓的植物性神经中枢,再通过植物性神经调节内脏活动;②下丘脑的视上核和室旁核发出的纤维构成下丘脑——垂体束到达神经垂体,两核分泌的抗利尿激素和催产素沿着此束流到神经垂体内贮存,在神经调节下释放入血液循环;③下丘脑分泌多种多肽类神经激素对腺垂体的分泌起特异性刺激作用或抑制作用,称为释放激素或抑制释放激素。下丘脑通过上述途径,调节人体的体温、摄食、水平衡、血压、内分泌和情绪反应等重要生理过程。
3.1体温调节的高级中枢位于下丘脑,下丘脑前部是温度敏感神经元的所在部位,它们感受着体内温度的变化,如各部位温觉感受器和冷觉感受器传来的信息;下丘脑前部受损,动物或人的散热机制就失控,失去在热环境中调节体温的功能;下丘脑后部是体温调节的整合部位,能调整机体的产热和散热过程,以保持体温稳定于一定水平,如通过有关神经控制肾上腺素、甲状腺激素的分泌和骨骼肌皮肤血管的变化等。如后部同时受损伤,则产热、散热的反应都将丧失,体温将类似变温动物。下丘脑的体温调节机构除了中枢性温度感受器外还有控制产热和散热功能的中枢。
3.2在内分泌调节中,下丘脑的神经分泌细胞能合成调节腺垂体激素分泌的肽类化学物质,称为下丘脑调节肽。这些调节肽在合成后即经轴突运输并分泌到正中隆起,由此经垂体门脉系统到达腺垂体,促进或抑制某种腺垂体激素的分泌。如促甲状腺激素释放激素、促性腺素释放激素、生长激素释放激素、促肾上腺皮质激素释放激素、催乳素释放因子、催乳素释放抑制因子等。
3.3人体血糖调节中也有下丘脑的参与,当血糖含量降低时,下丘脑的某一区域通过交感神经的作用使肾上腺和胰岛A细胞分泌肾上腺素和胰高血糖素,从而使血糖含量升高。当血糖含量升高时,下丘脑的另一区域通过副交感神经使胰岛B细胞分泌胰岛素,从而使血糖含量下降。在动物摄食和糖平衡调节试验中,用微电极分别记录下丘脑外侧区和腹内侧核的神经元放电,观察到动物在饥饿情况下,前者放电频率较高而后者放电频率较低;静脉注入葡萄糖后,则前者放电频率减少而后者放电频率增多。说明这些神经元对血糖敏感,血糖水平的高低可能调节着摄食中枢和饱中枢的活动。而下丘脑又通过植物性神经控制胰高血糖素、胰岛素和肾上腺素的分泌从而调节血糖的平衡。
3.4水平衡包括水的摄入与排出两个方面,人体通过渴感引起摄水,如因食物过咸或失水过多使血浆渗透压改变而产生渴觉引起摄水。而排水则主要取决于肾脏的活动,可受下丘脑产生的抗利尿激素的影响。抗利尿激素是由下丘脑的神经元合成的,神经分泌颗粒由下丘脑-垂体束的神经纤维向外周运输而储存于神经垂体内,以高渗盐水注入动物颈内动脉,可刺激抗利尿激素的分泌。下丘脑内存在的渗透压感受器,可能就在这些神经元上。它能感受血液的晶体渗透压变化来调节抗利尿激素的分泌;渗透压感受器和抗利尿激素合成的神经元均在视上核和室旁核内。一般认为,下丘脑控制摄水的区域与控制抗利尿激素分泌的核团在功能上是有联系的,两者协同调节着水平衡。
总之,在中学范畴内由于学生知识面较窄,教材中涉及到相关内容较少,因此在讲授本节内容时,应该将下丘脑的结构和功能简明扼要的给学生进行讲解。
1、下丘脑的结构
下丘脑是调节内脏活动和内分泌活动的较高级神经中枢所在。位于丘脑的下方脑干的上方,向下延伸与垂体柄相连,其区域包括间脑腹侧的大部分区域。下丘脑面积虽小,但接受很多神经冲动,故为内分泌系统和神经系统的中心。
2、下丘脑的功能
下丘脑通过脑下垂体连接神经系统和内分泌系统。下丘脑中的渗透压感受器能感受体内各种渗透压的变化,也能将渗透压感受器产生的兴奋传到大脑皮层产生渴觉。它们能调节垂体前叶功能,合成神经垂体激素及控制自主神经和植物神经功能。下丘脑的神经分泌物是通过门脉流入垂体前叶的。如促甲状腺激素释放激素、促肾上腺皮质激素释放激素、生长激素释放激素、生长激素抑制激素等。下丘脑分泌的释放抑制激素、垂体分泌的促激素和靶腺合成的激素,形成一个激素网,调节着集体的许多活动。
3、下丘脑与调节
下丘脑能通过下述三种途径对机体进行调节:①由下丘脑核发出的下行传导束到达脑干和脊髓的植物性神经中枢,再通过植物性神经调节内脏活动;②下丘脑的视上核和室旁核发出的纤维构成下丘脑——垂体束到达神经垂体,两核分泌的抗利尿激素和催产素沿着此束流到神经垂体内贮存,在神经调节下释放入血液循环;③下丘脑分泌多种多肽类神经激素对腺垂体的分泌起特异性刺激作用或抑制作用,称为释放激素或抑制释放激素。下丘脑通过上述途径,调节人体的体温、摄食、水平衡、血压、内分泌和情绪反应等重要生理过程。
3.1体温调节的高级中枢位于下丘脑,下丘脑前部是温度敏感神经元的所在部位,它们感受着体内温度的变化,如各部位温觉感受器和冷觉感受器传来的信息;下丘脑前部受损,动物或人的散热机制就失控,失去在热环境中调节体温的功能;下丘脑后部是体温调节的整合部位,能调整机体的产热和散热过程,以保持体温稳定于一定水平,如通过有关神经控制肾上腺素、甲状腺激素的分泌和骨骼肌皮肤血管的变化等。如后部同时受损伤,则产热、散热的反应都将丧失,体温将类似变温动物。下丘脑的体温调节机构除了中枢性温度感受器外还有控制产热和散热功能的中枢。
3.2在内分泌调节中,下丘脑的神经分泌细胞能合成调节腺垂体激素分泌的肽类化学物质,称为下丘脑调节肽。这些调节肽在合成后即经轴突运输并分泌到正中隆起,由此经垂体门脉系统到达腺垂体,促进或抑制某种腺垂体激素的分泌。如促甲状腺激素释放激素、促性腺素释放激素、生长激素释放激素、促肾上腺皮质激素释放激素、催乳素释放因子、催乳素释放抑制因子等。
3.3人体血糖调节中也有下丘脑的参与,当血糖含量降低时,下丘脑的某一区域通过交感神经的作用使肾上腺和胰岛A细胞分泌肾上腺素和胰高血糖素,从而使血糖含量升高。当血糖含量升高时,下丘脑的另一区域通过副交感神经使胰岛B细胞分泌胰岛素,从而使血糖含量下降。在动物摄食和糖平衡调节试验中,用微电极分别记录下丘脑外侧区和腹内侧核的神经元放电,观察到动物在饥饿情况下,前者放电频率较高而后者放电频率较低;静脉注入葡萄糖后,则前者放电频率减少而后者放电频率增多。说明这些神经元对血糖敏感,血糖水平的高低可能调节着摄食中枢和饱中枢的活动。而下丘脑又通过植物性神经控制胰高血糖素、胰岛素和肾上腺素的分泌从而调节血糖的平衡。
3.4水平衡包括水的摄入与排出两个方面,人体通过渴感引起摄水,如因食物过咸或失水过多使血浆渗透压改变而产生渴觉引起摄水。而排水则主要取决于肾脏的活动,可受下丘脑产生的抗利尿激素的影响。抗利尿激素是由下丘脑的神经元合成的,神经分泌颗粒由下丘脑-垂体束的神经纤维向外周运输而储存于神经垂体内,以高渗盐水注入动物颈内动脉,可刺激抗利尿激素的分泌。下丘脑内存在的渗透压感受器,可能就在这些神经元上。它能感受血液的晶体渗透压变化来调节抗利尿激素的分泌;渗透压感受器和抗利尿激素合成的神经元均在视上核和室旁核内。一般认为,下丘脑控制摄水的区域与控制抗利尿激素分泌的核团在功能上是有联系的,两者协同调节着水平衡。
总之,在中学范畴内由于学生知识面较窄,教材中涉及到相关内容较少,因此在讲授本节内容时,应该将下丘脑的结构和功能简明扼要的给学生进行讲解。