第3章

體液調節第1節激素與內分泌系統侏儒癥患者的癥狀就是生長遲緩，身材矮小，病因是患者幼年時生長激素分泌不足。1.如果在侏儒癥患者成年時給他們注射生長激素，他們的癥狀能緩解嗎？為什么？2.有的青少年覺得自己長得不夠高，想去注射生長激素，你贊同這種想法嗎？請說明理由。不贊同。人的身高生長受多種因素影響，如遺傳、營養、運動和激素調節等，青少年身高不理想的原因，需通過醫院醫生嚴格全面檢查和分析才能確定，是否需要注射生長激素，治療應聽從醫生的建議。不能。生長激素促進身高生長主要在兒童期和青少年時期，成年人骨干和骨端之間的軟骨組織已經生成骨組織，骨不再長長，此后注射生長激素對長高已無作用。問題探討分泌腺的分類外分泌腺：分泌腺中的分泌物經由導管而流出體外或流到消化腔的。內分泌腺：分泌腺（沒有導管）中的分泌物——激素直接進入腺體內的毛細血管，并隨血液循環輸送到全身各處。血管內分泌腺（無管腺）外分泌腺（有管腺）汗腺問題:

汗腺是內分泌腺還是外分泌腺？胰腺呢？內分泌腺分泌的物質（激素）比外分泌腺分泌的物質更難研究。胰腺既是內分泌腺又是外分泌腺。19世紀之前，學術界普遍認為，人和動物的生理活動都是由神經系統調節的。到19世紀，大量的動物實驗和臨床研究表明，許多疾病與內分泌腺有關。內分泌腺可以不斷地向血液中釋放某些物質，這些物質具有調節生長發育和維持機體正常機能的作用。學術背景：胰腺分泌胰液，胰液（含消化酶）經導管流向十二指腸，促進食物的消化。胰液的分泌是如何調節的呢？討論：請運用神經調節的知識嘗試解釋。內臟器官大多同時接受交感神經和副交感神經的雙重支配。刺激副交感神經能引起胰腺的分泌。思考討論1.囿于定論的沃泰默（1）實驗假設：（2）實驗過程：用胃酸刺激小腸的神經，神經將興奮傳給胰腺，使胰腺分泌胰液狗上段小腸腸腔第1組

稀鹽酸胰腺分泌胰液注入結果第2組

稀鹽酸狗的血液中注入結果胰腺不分泌胰液胰腺分泌胰液結果第3組

稀鹽酸狗的上段小腸腸腔（切斷通向該段小腸神經，只留血管）注入思考對比1、2組，自變量、因變量、對照組分別是什么？只有用鹽酸刺激小腸時，胰腺才能分泌胰液對比1、2組，說明胰腺是怎么分泌胰液的？自變量是稀鹽酸的作用部位，因變量是胰腺是否分泌胰液，對照組是第1組。1.囿于定論的沃泰默（1）實驗假設：（2）實驗過程：用胃酸刺激小腸的神經，神經將興奮傳給胰腺，使胰腺分泌胰液狗上段小腸腸腔第1組

稀鹽酸胰腺分泌胰液注入結果第2組

稀鹽酸狗的血液中注入結果胰腺不分泌胰液胰腺分泌胰液結果第3組

稀鹽酸狗的上段小腸腸腔（切斷通向該段小腸神經，只留血管）注入（3）實驗結論：第1組、3組形成對照實驗，自變量、因變量、對照組分別是什么？根據第1組和第3組對照實驗的實驗結果，你能得出什么結論？胰液分泌是一個十分頑固的神經反射思考自變量為是否切除神經，因變量為胰腺是否分泌胰液，對照組是第1組。

2.另辟蹊徑的斯他林和貝利斯提出另一種假設：這種實驗現象不是反射，而是化學調節的結果：在鹽酸的作用下，小腸黏膜細胞可能產生了一種化學物質，這種物質進入血液后，隨血流到達胰腺，引起胰液的分泌。斯他林和貝利斯驗證假說的實驗：實驗過程：小腸黏膜+稀鹽酸+砂子磨碎注射實驗結果：實驗結論：制成提取液狗靜脈是否嚴謹完美？胰腺分泌胰液。

在鹽酸的作用下，小腸黏膜細胞產生了一種化學物質，這種物質進入血液后，隨血流到達胰腺，引起胰液的分泌。他們把這種化學物質稱作促胰液素。【思考討論】1.斯他林和貝利斯的實驗設計是否嚴謹？如何設計？2.斯他林和貝利斯的實驗能否說明該調節不是神經調節？為什么？應增設對照實驗排除稀鹽酸和小腸黏膜本身成分的干擾。稀鹽酸注射同一條狗的靜脈小腸黏膜注射制成同一條狗的靜脈提取液不能。該實驗只能說明鹽酸刺激小腸黏膜后引起胰液分泌增多,有體液調節的存在,但由于通向小腸的神經被切除,無法判斷該過程中是否有神經調節。

2.另辟蹊徑的斯他林和貝利斯斯他林和貝利斯獲得的科學發現包括哪些內容？

發現了激素調節：

發現促胰液素（是人類發現的第一種激素）

由內分泌器官或細胞分泌的化學物質——激素進行調節的方式，就是激素調節。想一想:斯他林和貝利斯分離提純了促胰液素嗎？說明：第一個被分離提純的激素是胰島素。1.斯他林和貝利斯的實驗比沃泰默實驗的巧妙之處在哪里？徹底排除了神經調節對實驗結果的干擾2.促胰液素調節胰液分泌的方式與神經調節的方式有哪些不同？神經調節通過反射弧實現，在促胰液素調節胰液分泌時，促胰液素通過血液運輸到達胰腺，引起胰腺分泌。3“機遇只偏愛那種有準備的頭腦”。是什么因素使斯他林和貝利斯抓住了成功的機遇呢？敢于質疑，大膽提出新假設，巧妙設計實驗驗證假設

巴甫洛夫（1849-1936）在對高級神經活動的研究中，創立了條件反射學說，因對消化生理的研究而獲1904年諾貝爾生理學和醫學獎。巴甫洛夫及學生重復了斯他林和貝利斯的實驗，結果與貝利斯和斯塔林的一致。“自然，人家是對的。很明顯，我們失去了一個發現真理的機會。”促胰液素的發現激素的發現胰液的分泌同時受神經調節和激素調節。神經調節：食物進入口腔、咽、食道、胃，會刺激相應部位的感受器，最終引起胰液分泌。激素調節：食物進入胃后被分解產生的小分子以及胃酸中的鹽酸隨食物進入小腸，會刺激小腸黏膜分泌促胰液素，其分泌的最強刺激是鹽酸。促胰液素是人們發現的第一種激素促胰液素的發現使人們認識到，機體除了神經調節，還存在由內分泌器官或細胞分泌的化學物質——激素進行調節的方式，就是激素調節。胰腺既是內分泌腺又是外分泌腺。研究激素的方法實例1：胰島素的發現胰腺中的胰島胰島導管胰泡1869年：觀察胰腺組織時發現并命名“胰島”。1889年：切除胰腺的狗患上與人的糖尿病類似的疾病，據此提出胰腺能分泌某種抗糖尿病的物質的假說。1916年：科學家將胰島產生的、可能與糖尿病有關的物質命名為胰島素。1889年到1920年：大多數實驗都集中于制備胰腺提取物，然后注射給由胰腺受損誘發糖尿病的狗或糖尿病患者，但都收效甚微。1920年：班廷在查閱資料時了解到，結扎胰管或阻塞胰管會引起胰腺萎縮，而胰島卻保持完好，這樣機體不會患糖尿病。1921年，班廷和助手貝斯特利用狗進行實驗。

結扎狗的胰管→胰腺萎縮只剩胰島→胰腺提取液

血糖恢復正常隨后與生化學家合作通過抑制胰蛋白酶活性，直接提取到正常胰腺中的胰島素。摘除另一只健康狗的胰腺→糖尿病的狗1.在班廷之前，科學家試圖通過實驗證明胰腺中分泌物的存在，為什么都收效甚微呢？2.班廷是如何證實胰島素是由胰腺中的胰島分泌的？胰島素屬蛋白質類激素，在班廷之前大多數實驗用胰腺提取物注射給實驗性糖尿病的狗或糖尿病患者，胰島素被胰腺分泌的胰蛋白酶分解，故難以獲得預期結果。通過結扎胰腺導管，使胰腺萎縮喪失分泌胰蛋白酶的功能，但胰島仍正常，由此證明胰島素是由胰島分泌的。實例2：睪丸分泌雄激素的研究正常的公雞公雞閹割后公雞摘除睪丸→雄性性征消失→睪丸重新移植→雄性性征恢復經過不斷的實驗，科學家從動物睪丸中提取出_____，經證實，睪酮就是睪丸分泌的_______。睪酮雄激素3.從以上實例，你能歸納出研究一種內分泌腺及其分泌激素功能的方法嗎？一般思路：某種方法處理實驗動物出現相應病癥添加某激素后恢復正常推知相應激素生理功能例如:(1)驗證甲狀腺激素的功能飼喂法小蝌蚪實驗組飼喂含甲狀腺激素的飼料迅速發育成青蛙對照組飼喂等量普通飼料正常發育得出：甲狀腺激素能促進發育蛋白質或肽類激素不能飼喂，只能注射，因為動物消化道內有蛋白酶，會將蛋白類激素消化掉而使其失去作用。摘除法和注射法小狗實驗組摘除甲狀腺停止發育繼續發育對照組不做處理或只切開皮膚不摘除甲狀腺正常發育注射甲狀腺激素得出：甲狀腺激素能促進發育移植法實驗動物摘除某種腺體觀察動物表現將該腺體重新移植回去觀察動物表現減法原理加法原理加法原理：與常態比較，人為增加某種影響因素的稱為“加法原理”減法原理：與常態比較，人為去除某種影響因素的稱為“減法原理”（1）班廷摘除健康狗的胰腺造成實驗性糖尿病——減法原理；

給實驗性糖尿病的狗注射萎縮胰腺提取物——加法原理；（2）摘除睪丸——

重新移植睪丸——減法原理加法原理研究激素的方法研究方法摘除法(植入法)飼喂法注射法實驗設計實驗組摘除內分泌腺飼喂動物激素注射