高中生物第2章生物个体的内环境与稳态第1节人体的代谢与稳态第4课时学案北师大版.docx
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高中生物第2章生物个体的内环境与稳态第1节人体的代谢与稳态第4课时学案北师大版
第4课时 体温的平衡
[目标导读] 1.结合教材图2－9，阐明体温的相对稳定及意义。
2.通过分析表2－2，概述人体的产热和散热。
3.结合教材图2－10，探究体温的调节机制，分析体温调节障碍出现的问题。
[重难点击] 体温的调节机制。
一 体温的相对稳定和人体的产热、散热
春夏秋冬，寒暑更替，我们的体温并不随外界温度的变化而发生大幅度波动。
阅读教材P17～18，分析其中的奥秘。
1．结合图1和图2分析体温的相对稳定及意义
（1）体温：
是指机体内部或深部的温度。
临床上我们通常在口腔、腋窝或直肠测量体温，其中最接近体温的是在直肠测得的温度，约为36.9～37.9℃。
（2）体温变化
①据图1，在一日之内，正常人的体温清晨最低，下午最高，但波动幅度一般不超过1_℃。
据图2，成年女性的体温随月经周期而变动，排卵日体温最低。
因此说明，同一个体在不同时期的体温是不同的。
②正常情况下的体温比较：
儿童>成年人>老年人，说明不同年龄的人群体温不同。
③女性的体温平均比男性高0.3℃，说明不同性别的人群体温不同。
综上，虽然体温受多种因素的影响而发生变化，但变化的幅度较小，正常人的体温处于相对稳定的状态。
（3）体温相对稳定的意义：
体内各种理化过程，特别是由各种酶参与的代谢活动，都需要有一个适宜的温度范围，体温过高或者过低，都将引起酶活性的改变或丧失，导致生理功能障碍，甚至危及生命，所以说体温稳定是机体正常生命活动的必要条件。
2．分析教材表2－2中数据，探究人体的产热和散热
（1）人体在安静状态下以内脏产热为主，在劳动或运动时代谢增强，此时以骨骼肌产热为主。
说明体温来源于体内物质代谢过程中所释放出来的热量，所以人体产热量的多少与代谢强度密切相关。
（2）剧烈运动产热量增加时，人体相应地会出现皮肤发红、出汗增加、呼气加剧等现象，结合这些现象分析人体散热的途径
①人体产生的热量90%以上经皮肤散发到外界，其散热方式有辐射、对流、传导和汗液蒸发，当环境温度接近或超过皮肤温度时，人体几乎全靠汗液蒸发来散热。
②一小部分热量会随呼吸、排便散失。
（3）体温的相对稳定就是机体产热量和散热量动态平衡的结果。
小贴士 体温的来源和散失
归纳提炼
活学活用
1．如表所示为人的几种组织、器官的产热百分比，从表中数据不能推导出的结论是（ ）
器官、组织
产热量/%
安静状态
劳动或运动状态
脑
16
1
内脏
56
8
骨骼肌
18
90
其他
10
2
A.本表中显示不出骨骼肌产生的热量的用途
B．安静状态下，脑易进入高效的工作状态
C．安静状态下，内脏是主要的产热器官
D．劳动或运动时，骨骼肌是主要的产热器官
答案 B
解析 表中数据表示人体在两种不同状态下几种器官、组织的产热百分比，具体每种器官、组织在两种不同状态下产热总量是未知的，所以无法判定安静状态下，脑易进入高效的工作状态而劳动或运动时脑就不易进入高效的工作状态，所以B项不能推导出来。
本表中未显示出骨骼肌产生的能量的用途。
综上，选B。
二 体温的调节和调节障碍
体温能够保持相对稳定，是在神经系统和内分泌系统等的共同调节作用下的结果。
1．体温调节的方式
结合两个实例，分析体温调节的方式：
实例
调节途径
是否有意识
调节方式
冬冷夏热，人们能够根据环境温度的不同来增减衣着，创设人工气候环境以祛寒避暑
相应的行为活动
意识控制
行为性调节
处于寒风中衣衫单薄的人们会出现打寒战，皮肤的毛孔收缩等变化，处于炎热环境时会出现发汗等现象
通过各种温度感受器，把温度变化的信息传递给体温调节中枢，经传出神经或体液途径，协调产热和散热，维持体温稳定
非意识控制
生理性调节
（1）温度感受器：
感受体内、体外温度变化信息的结构，包括：
外周温度感受器和中枢温度感受器，其中前者分布于皮肤、黏膜和内脏中，后者存在于脊髓、脑干网状结构及下丘脑等部位。
（2）体温调节中枢：
位于下丘脑，将温度感受器的传入冲动进行整合，调节机体的产热和散热过程。
2．体温调节的过程
结合上述内容，阅读教材后，完成下图，然后分析：
（1）当人处于寒冷环境中时：
寒冷刺激→对冷刺激敏感的感受器兴奋→传入神经→下丘脑的体温调节中枢→传出神经→效应器（皮肤血管收缩，散热减少；骨骼肌产热增加；肾上腺髓质分泌肾上腺素，导致体内代谢活动增强，产热量增加）。
（2）当人处于炎热环境中时：
温热刺激→对热刺激敏感的感受器兴奋→传入神经→下丘脑的体温调节中枢→传出神经→效应器（皮肤血管舒张，汗腺分泌汗液，从而使散热量增加）。
另一方面，人可以通过主动减少活动使产热减少。
3．体温调节障碍
（1）在寒冷环境中，如果机体的产热量不能补偿散失的热量，将引起体温降低。
一般把低于36_℃的体温称为体温过低或低体温。
人的体温降至28_℃时，将丧失意识；降至20_℃时，通常不易恢复。
（2）在高热环境、剧烈运动等情况下，如果体内产生的热量不能及时散发出去，将引起体温升高。
体温高于40℃称为体温过高。
人的体温高于41_℃时将引起中枢神经系统活动障碍，出现说胡话、神志不清等症状；超过43_℃时就会有生命危险。
一般认为45.5_℃为人的致死体温。
体温持续地高于正常水平，称为发热。
归纳提炼
1．人体的体温调节中枢位于下丘脑。
2．机体在寒冷环境中通过增加产热、减少散热来维持体温稳定，在炎热环境中则以增加散热为主。
3．无论是在寒冷环境中还是在炎热环境中，产热量总是等于散热量，使体温保持相对稳定。
4．机体在寒冷环境中的体温调节方式为神经—体液调节，而在炎热环境中主要是神经调节。
5．参与体温调节的产热激素主要有甲状腺激素和肾上腺素，两者在体温调节中表现为协同作用。
活学活用
2．如图表示某人的体温变化曲线，导致ab段和bc段体温变化的事件最有可能是（ ）
A．发热和寒战B．提高环境温度和寒战
C．寒战和出汗减少D．剧烈运动和出汗增加
问题导析
（1）人体正常体温为37℃左右，60～80分钟时，体温上升，可能的原因有提高环境温度、剧烈运动等。
（2）80～100分钟时，体温恢复正常，可能是通过调节使出汗增加。
答案 D
解析 从图中可读出，60分钟前，人的体温维持在37℃左右，60～80分钟时，体温上升，80～100分钟时，体温恢复正常。
四个选项中可能导致体温上升的事情有发热、提高环境温度、剧烈运动，可能导致体温下降的事件有出汗增加。
寒冷刺激下打寒战能增加产热，但一般不会导致体温高于正常值，因此只有D项正确。
当堂检测
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当一桶冰水从头顶浇下，身体会作出一系列的反应，有关描述不正确的是（ ）
A．皮肤毛细血管收缩，血流量减少
B．甲状腺激素和肾上腺素分泌增加
C．体温下降，代谢减弱
D．此过程既有神经调节，也有体液调节
答案 C
解析 当一桶冰水从头顶浇下，身体作出一系列反应：
寒冷刺激对冷敏感的温度感受器→下丘脑体温调节中枢→增加产热（骨骼肌战栗、立毛肌收缩、甲状腺激素和肾上腺素分泌增加，代谢加强），减少散热（毛细血管收缩、汗腺分泌减少）→体温维持相对恒定，此过程既有神经调节，也有体液调节。
2．冬季课后，小李从教室走出，这时他将出现的生理反应是（ ）
A．耗氧量增加，体温升高
B．耗氧量减少，代谢水平较低
C．耗氧量增加，体表血管收缩
D．耗氧量减少，心律变慢
答案 C
解析 室外温度低，此时应该减少身体热量的散失，所以体表大部分血管收缩以减少散热。
另外还要通过加强代谢过程增加体内产热量，因此需要大量的氧气，这样才能维持体温的恒定。
3．下列关于体温的叙述，错误的是（ ）
A．人的体温来源主要是物质代谢过程所释放出来的热量
B．体温的相对稳定，是维持内环境稳定、保证代谢正常进行的必要条件
C．人的体温就是通过直肠所测得的温度
D．体温的相对恒定是机体产热和散热保持动态平衡的结果
答案 C
解析 体温是指人体内部的温度，与我们通过直肠所测得的温度比较接近，所以C项错误。
4．如图所示为人体体温调节示意图，根据图示过程判断下列叙述中错误的是（ ）
A．当机体受到炎热刺激时，机体主要依靠D、E和F散热
B．当机体受到寒冷刺激时，机体可通过B→C→G完成调节
C．D途径主要是通过骨骼肌的产热完成的
D．人体体温调节的过程属于神经—体液调节
答案 A
解析 在炎热环境中时，机体主要依靠皮肤和汗腺散热；在寒冷环境中时，机体可通过B→C→G这个反射弧来完成对体温的调节；D途径主要是通过骨骼肌的产热来完成的；体温调节过程除神经调节外，还存在甲状腺激素和肾上腺素的体液调节。
5．如图表示人处于寒冷环境中时，皮肤发生的主要变化，请分析回答下列问题。
（1）人体出现上述反应的意义是_________________________________________________。
（2）体温调节过程中，某些激素也发挥重要作用。
人在寒冷环境中分泌量明显增多的激素有________________。
（3）动物实验表明：
如果破坏了恒温动物的下丘脑，动物就不再具有体温调节能力了；而保留下丘脑及以下神经，则仍具有调节体温的能力，这说明________________________________。
答案
（1）减少散热，增加产热，维持体温恒定
（2）肾上腺素 （3）下丘脑是体温调节中枢
解析 当人处于寒冷环境中时，通过神经系统的调节，皮肤血管收缩，皮肤血流量减少，汗腺分泌减少，从而减少散热、增加产热，使体温维持稳定；体温调节既有神经调节，又有体液调节，体液调节主要通过肾上腺素的调节，促进产热代谢，提高体温。
神经调节是通过反射弧完成的，体温调节中枢在下丘脑。
40分钟课时作业
[学考达标]
知识点一 体温的相对稳定和人体的产热散热
1．下列有关体温相对稳定及意义的说法，正确的是（ ）
A．体温就是测量口腔的温度
B．个体之间的体温存在差异，女性的体温平均比男性高1℃
C．就体温来讲，儿童<成年人<老年人，女性>男性
D．在某些特殊情况下，体温在一定范围内升高或降低对人体是有益的
答案 D
2．下列说法中，错误的是（ ）
A．人的体温来源于体内物质代谢所释放出来的热量
B．产热的主要器官是骨骼肌和内脏，安静状态下的产热器官是内脏
C．人体产热的90%以上经皮肤散发到外界
D．皮肤散热的方式包括辐射、对流、传导和蒸发
答案 B
3．人体体温相对稳定的生理意义是（ ）
A．适应较低环境温度的能力强
B．适应高温的能力强
C．人体新陈代谢所必需的
D．37℃是高于一般环境的温度，能大幅度促进新陈代谢速率
答案 C
知识点二 体温的调节和调节障碍
4．在寒冷条件下，下列有关人体体温调节的叙述，正确的是（ ）
A．人体的产热量一定高于散热量
B．下丘脑不仅是体温调节中枢，还能分泌促甲状腺激素
C．人体内的甲状腺激素分泌量减少
D．效应器有皮肤血管、骨骼肌等
答案 D
解析 在寒冷环境中，人体通过增加产热和尽量地减少散热来维持体温的相对恒定，此时的产热量和散热量几乎相等，A错误；下丘脑是体温的调节中枢，分泌的是促甲状腺激素释放激素，B错误；寒冷环境中为增强新陈代谢，人体的甲状腺激素分泌量增加，C错误；效应器有皮肤血管和骨骼肌等，D正确。
5．下列关于体温调节的叙述，合理的是（ ）
A．人体的温度感受器只分布于皮肤中
B．体温调节的主要中枢位于大脑皮层
C．处于寒冷环境中，人的皮肤毛细血管收缩，血液中肾上腺素含量增加
D．人在炎热环境中，散热的主要方式是汗腺分泌减少，降低新陈代谢
答案 C
解析 人体的外周温度感受器分布于皮肤、黏膜、内脏中，中枢温度感受器存在于脊髓、脑干网状结构及下丘脑等部位；调节体温的基本中枢在下丘脑；人在炎热环境中，皮肤汗腺分泌增加，血管舒张，皮肤的血流量增加，从而使散热量增加。
6．某同学感冒发热39℃，伴有轻度腹泻。
与病前相比，此时该同学的生理状况是（ ）
A．呼吸、心跳加快，心肌细胞中ATP大量积累
B．汗液分泌增多，尿量减少，血浆Na＋浓度降低
C．肾上腺素分泌增多，代谢增强，产热量增加
D．糖原合成增强，脂肪分解加快，尿素合成增多
答案 C
解析 细胞中ATP不能大量积累，发热是因为机体代谢加强，产热量大于散热量，使得体温上升，糖原合成减弱。
此时汗液会分泌减少，尿量也会减少。
[高考提能]
7．冬季来临，人们在匆匆换上冬装的同时，生理上出现的适应性变化是（ ）
A．体温下降，酶的活性下降
B．人们的产热量远远高于散热量
C．甲状腺激素与肾上腺素分泌量增加
D．皮肤血管舒张，血流量增大
答案 C
解析 在外界温度较低的情况下，人主要通过增加产热和减少散热来维持体温的恒定，比如皮肤毛细血管收缩，使流经体表的血量减少，从而减少散热。
另外，甲状腺激素和肾上腺素分泌量增加以促进新陈代谢，增加产热，但总的来说产热量和散热量相等。
8．当人所处的环境温度从25℃降到5℃时，耗氧量、尿量、抗利尿激素的变化依次为（ ）
A．增加、增加、减少B．减少、减少、增加
C．增加、减少、增加D．增加、增加、增加
答案 A
解析 人所处的环境温度降低，对冷刺激敏感的温度感受器兴奋，肾上腺素分泌增加，细胞代谢增强，产热增加，耗氧量增加。
在寒冷环境中，排汗减少，尿量增加，抗利尿激素减少。
9．如图表示某人在休息时，单位时间内流经其单位面积皮肤血管内血液的相对流量，在a时刻，室内温度由15℃突升至40℃，在b时刻，室内温度又突降至15℃，下列说法正确的是（ ）
A．在a时刻室内温度变化时，皮肤血管收缩，皮肤血流量减少
B．在ab段时间内，因外界环境温度高于人体温度，所以人体不散热
C．在ab段时间内，人体内酶的活性比bc段时间内高
D．在bc段时间内，人体肾上腺素分泌量增加
答案 D
解析 在a时刻，室内温度由15℃突升至40℃，外界环境温度变高，皮肤血管会舒张，单位时间血流量变大；在ab段时间内，人体仍然维持体温相对稳定，人体内酶的活性不变；在bc段时间内，外界环境温度低，人体肾上腺素分泌量增加，促进人体代谢，多产热，以维持体温恒定。
10．如图是人体体温调节的曲线图，请据图分析，下列说法错误的是（ ）
A．人体热量的来源主要是细胞中有机物的氧化放能
B．时间t1～t2，散热量增加产热量也增加
C．时间t2～t3，散热量减少是体温调节的结果
D．时间t3以后，产热量小于散热量
答案 D
解析 细胞中有机物的氧化分解释放出大量的能量，其中一部分以热能形式散失，来维持体温恒定，A正确；人体体温恒定，正常情况下产热量等于散热量，时间t3后产热量也是等于散热量，D错误。
11．下图为寒冷条件下，人体皮肤结构与生理变化解剖图，请据图回答下列问题：
（1）此时，体内产热量将__________，产生的热量增加的部分主要来自___________________。
（2）在此环境中，[ ]皮肤血管__________，[ ]汗腺__________，以减少__________________。
（3）写出在此条件下，皮肤血管产生变化的反射弧：
__________________________________
________________________________________________________________________。
（4）参与该过程调节的激素为__________________，其生理作用为__________________________________。
答案
（1）增加 骨骼肌不自主战栗
（2）2 收缩 3 分泌减少 热量散失 （3）对冷敏感的温度感受器→传入神经→下丘脑体温调节中枢→传出（交感）神经→皮肤血管收缩
（4）肾上腺素 使代谢活动加强，增加产热
解析 人体在寒冷时，皮肤的反应为皮肤血管收缩、汗腺分泌活动减弱。
参与体温调节的激素主要为肾上腺素，可以使代谢活动加强，增加产热。
12．下图是人体体温调节示意图，请据图回答下列问题：
（1）从反射弧的各种环节上看，①和②属于________，③属于________，体温调节中枢位于__________。
（2）在寒冷环境中，皮肤血管会________，同时骨骼肌会______________，在肾上腺素的作用下，人体的代谢活动____________，从而产生更多的热量。
（3）神经调节和激素调节都可以对体温进行调节，在这两种调节方式中是以________调节为主。
（4）人体的体温之所以保持相对恒定，是____________和________两个过程相对平衡的结果。
答案
（1）传入神经 传出神经 下丘脑
（2）收缩 不自主战栗 加强 （3）神经 （4）产热 散热
解析 ①、②是连接感受器和神经中枢之间的传入神经；③是传出神经；体温调节中枢位于下丘脑。
[个性拓展]
13．小白鼠是恒温动物，科学家们在实验中发现如果破坏了小白鼠的下丘脑，它就不再有维持体温相对稳定的能力。
（1）这个实验说明了_____________________________________________________________，本实验的对照是_____________________________________________________________。
（2）正常小白鼠的体温调节类型和图中所示的____________相同。
（3）研究者确定实验动物体温是否相对稳定的方法是___________________________。
若研究者要对实验鼠被破坏下丘脑之前24h和破坏下丘脑之后24h的体温分别进行测量记录（测量间隔时间为4h），请你为该实验设计一个合理的体温记录表。
（4）若研究者仅根据一只小白鼠实验的结果便得出了前面的结论，你认为该结论可靠吗？
为什么？
________________________________________________________________________________
________________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
（5）有人认为脊髓也参与了体温调节，请在上述实验的基础上补充实验并简要说明。
________________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
答案
（1）调节体温的主要中枢在下丘脑 实验前动物的状态（或小白鼠被破坏下丘脑之前的状态）
（2）甲
（3）多次等时间间隔测量动物体温 记录表如下：
测量时间
（间隔4h）
第一次
第二次
第三次
第四次
第五次
第六次
第七次
处理前小白鼠体温
处理后小白鼠体温
（4）不可靠。
因为一次实验具有偶然性，应进行多次重复实验，若均得到相同的结果，上述结论才具有说服力
（5）另取几只小白鼠，分别只破坏脊髓，观察各自的体温是否稳定
解析 本题是一道自身前后对照实验题，小白鼠是恒温动物，在正常情况下，随着环境温度的降低，小白鼠机体为了维持体温，会通过增加耗氧量，加快体内物质的氧化分解来增加产热量，这个过程是在下丘脑和内分泌系统调节下完成的。
因此，小白鼠的下丘脑被破坏以后就失去了这一调节功能。
由此也证明了体温调节中枢位于下丘脑。
本实验以多次等时间间隔测量动物体温来作为体温是否相对稳定的依据，遵循了科学性原则，使得到的结论更具有说服力。
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