盧燕梅 黃琪
摘 要對(duì)“體液調(diào)節(jié)”一章中出現(xiàn)的誤區(qū)進(jìn)行辨析,探討了“醛固酮、腎上腺素、甲狀腺激素的分泌”“激素的運(yùn)輸方式”“胰島A 細(xì)胞與胰島 B 細(xì)胞均受到交感和副交感神經(jīng)的支配”“炎熱環(huán)境中機(jī)體的體溫調(diào)節(jié)”等問(wèn)題,以此幫助教師更好地備課,避免在教學(xué)中出現(xiàn)慣性思維、錯(cuò)誤表述等情況。
關(guān)鍵詞 激素調(diào)節(jié) 體溫調(diào)節(jié) 生物學(xué)教學(xué)
中圖分類號(hào) Q-49?????????????? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼 E
2019年人教版生物學(xué)《選擇性必修1·穩(wěn)態(tài)與調(diào)節(jié)》(以下簡(jiǎn)稱“新教材”)“體液調(diào)節(jié)”一章中,新增“腎上腺皮質(zhì)激素”“血糖平衡受神經(jīng)系統(tǒng)調(diào)節(jié)”“甲狀腺激素、腎上腺皮質(zhì)激素、性激素分級(jí)調(diào)節(jié)系統(tǒng)”等內(nèi)容。因此,在新教材的教學(xué)過(guò)程中容易出現(xiàn)一些誤區(qū),以下就幾大常見(jiàn)誤區(qū)進(jìn)行逐一辨析。
1 誤區(qū)一:醛固酮的分泌主要受促腎上腺皮質(zhì)激素影響
依據(jù)分級(jí)調(diào)節(jié)系統(tǒng)“下丘腦-垂體-腎上腺皮質(zhì)軸”分析,垂體分泌的促腎上腺皮質(zhì)激素(ACTH)會(huì)影響腎上腺皮質(zhì)部分泌相應(yīng)激素。醛固酮正是由腎上腺皮質(zhì)球狀帶分泌的一種鹽皮質(zhì)激素(MC),所以也會(huì)受到 ACTH 影響。但在正常生理狀態(tài)下,機(jī)體 MC 的分泌主要受到兩方面的影響:①腎素-血管緊張素-醛固酮系統(tǒng)(RAAS)(圖1);②血 Na+或血 K+濃度對(duì)醛固酮存在負(fù)反饋調(diào)節(jié),可直接刺激腎上腺皮質(zhì)球狀帶。可見(jiàn),正常生理狀態(tài)下,MC 的分泌幾乎不受 ACTH 的影響。但若處于應(yīng)激狀態(tài),ACTH 可促進(jìn)醛固酮分泌。因此,整體而言,醛固酮的分泌可受ACTH 影響,但影響較小。
2 誤區(qū)二:腎上腺髓質(zhì)不受腺垂體分泌的 ACTH 影響
腺垂體分泌促腎上腺皮質(zhì)激素,從字面理解,很容易產(chǎn)生“該激素僅作用于腎上腺皮質(zhì),對(duì)由腎上腺髓質(zhì)分泌的腎上腺素?zé)o影響”的誤區(qū)。但有關(guān)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),摘除動(dòng)物垂體后,3種與腎上腺素分泌有關(guān)的酶(酪氨酸羥化酶、苯乙醇胺氮位甲基轉(zhuǎn)移酶及多巴胺β-羥化酶)活性降低。若注射ACTH,則3種酶活性均能恢復(fù);若只注射皮質(zhì)醇(GC),則只有酪氨酸羥化酶活性不能恢復(fù)。因此,腎上腺髓質(zhì)也會(huì)受到ACTH和 GC 的影響。
3 誤區(qū)三:甲狀腺激素(TH)分泌調(diào)節(jié)只受促甲狀腺激素影響
新教材中甲狀腺激素合成與分泌受“下丘腦-垂體-甲狀腺軸”分級(jí)調(diào)節(jié)系統(tǒng)調(diào)控,這只是其調(diào)節(jié)的主要方式。實(shí)際上,除此以外,甲狀腺功能還受到不同方式(神經(jīng)、免疫和自身調(diào)節(jié)等)(圖2)和物質(zhì)(如某些激素、IGF-1)(表1)的調(diào)節(jié)。
經(jīng)實(shí)驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn),交感神經(jīng)和副交感神經(jīng)纖維末梢分布于甲狀腺的血管周圍或?yàn)V泡細(xì)胞間,兩種末梢通過(guò)釋放的神經(jīng)遞質(zhì)分別與靶細(xì)胞膜上腎上腺素能受體和 M 膽堿能受體結(jié)合,促進(jìn)和抑制甲狀腺功能。交感神經(jīng)-甲狀腺軸的存在是為了使機(jī)體在面臨巨大的內(nèi)外環(huán)境刺激下能快速做出應(yīng)答,保證機(jī)體對(duì)TH 的高要求。副交感神經(jīng)-甲狀腺軸則是為了防止TH 分泌過(guò)多。甲狀腺自身抗體、細(xì)胞因子等多種免疫活性物質(zhì)都能與甲狀腺濾泡細(xì)胞膜上特異性受體結(jié)合,進(jìn)而影響甲狀腺功能。
甲狀腺自身調(diào)節(jié)是指甲狀腺依據(jù)血碘濃度調(diào)節(jié)碘的攝取量、TH 的合成速率和分泌量。當(dāng)血碘濃度處于1~10 mmol/L 時(shí),甲狀腺過(guò)氧化物酶會(huì)將無(wú)機(jī)碘活化成有機(jī)碘,進(jìn)而促進(jìn)TH 合成。但當(dāng)血碘濃度超過(guò)此范圍,則以上過(guò)程被抑制,發(fā)生碘阻滯效應(yīng)。這對(duì)甲狀腺是一種保護(hù)機(jī)制,防止過(guò)量碘而產(chǎn)生毒害作用。當(dāng)血碘濃度過(guò)低,甲狀腺則會(huì)增強(qiáng)對(duì)碘的攝取和利用率。
4 誤區(qū)四:激素通過(guò)血液運(yùn)輸
有部分教師在課堂教學(xué)中,將激素的運(yùn)輸方式表述為經(jīng)血液運(yùn)輸。這種表述是依據(jù)最初對(duì)經(jīng)典內(nèi)分泌概念(激素經(jīng)血液循環(huán)到達(dá)身體各處)的認(rèn)知,是與外分泌(分泌物借助導(dǎo)管分泌到體腔或體外)相對(duì)而言的?,F(xiàn)已知的激素分泌方式既包含經(jīng)典的長(zhǎng)距離(通過(guò)血液)運(yùn)輸方式,又包括自分泌、內(nèi)在分泌、旁分泌、神經(jīng)內(nèi)分泌(表2)等短距離運(yùn)輸方式。因此,基于廣義的激素作用方式,“激素通過(guò)血液運(yùn)輸”表述比較片面,嚴(yán)謹(jǐn)表述應(yīng)是“通過(guò)體液運(yùn)輸”。
5 誤區(qū)五:胰島A/B 細(xì)胞只受到單獨(dú)的交感或副交感神經(jīng)調(diào)節(jié)
胰島 A 細(xì)胞與胰島 B 細(xì)胞均受到交感和副交感(迷走)神經(jīng)的支配。兩種神經(jīng)末梢釋放不同的神經(jīng)遞質(zhì)作用于細(xì)胞膜上特定的受體,引起不同的反應(yīng)效果(表3)。
6 誤區(qū)六:炎熱情況下,機(jī)體可以減少產(chǎn)熱
部分教師由寒冷時(shí)機(jī)體通過(guò)增加產(chǎn)熱和減少散熱來(lái)維持體溫的相對(duì)穩(wěn)定,進(jìn)而推理:炎熱情況下,機(jī)體通過(guò)增加散熱和減少產(chǎn)熱對(duì)體溫進(jìn)行維持,腎上腺素和甲狀腺激素分泌量減少。
左明雪所編著的《人體及動(dòng)物生理學(xué)》中表明,當(dāng)環(huán)境溫度超過(guò)30°C,體內(nèi)生化反應(yīng)會(huì)加強(qiáng),出現(xiàn)如出汗量大、呼吸和循環(huán)系統(tǒng)功能增強(qiáng)等現(xiàn)象,機(jī)體的產(chǎn)熱量升高。在楊永錄所著的《人體及動(dòng)物生理學(xué)》一書(shū)也提及炎熱環(huán)境中,為提高心肌興奮性以及心率,交感神經(jīng)-腎上腺髓質(zhì)系統(tǒng)活動(dòng)增強(qiáng),腎上腺素分泌增多。
但目前炎熱環(huán)境對(duì)能量代謝的影響尚無(wú)定論,多數(shù)學(xué)者認(rèn)為在炎熱環(huán)境下活動(dòng)(運(yùn)動(dòng)、勞動(dòng))可引起代謝加強(qiáng),常溫下機(jī)體能量消耗比熱環(huán)境低5%~9%。同時(shí),機(jī)體為了增加散熱,心排血量增多、內(nèi)臟血管收縮、汗腺活動(dòng)增強(qiáng)等活動(dòng)都會(huì)使能量消耗增加。持反對(duì)意見(jiàn)的學(xué)者認(rèn)為,熱環(huán)境中勞動(dòng)者耗氧量無(wú)變化甚至有減少。當(dāng)機(jī)體熱適應(yīng)(因長(zhǎng)時(shí)期于熱環(huán)境中居住、生活或勞動(dòng),熱耐受力增強(qiáng))后,促甲狀腺激素和甲狀腺激素分泌下降。
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