杜鵬
本文系河北省教育科學(xué)“十二五”規(guī)劃重點(diǎn)課題《初高中銜接的校本課程開發(fā)研究》(課題編號1405666)研究成果。
摘要:免疫系統(tǒng)不僅具有防衛(wèi)功能、監(jiān)控和清除功能,它還和神經(jīng)系統(tǒng)、內(nèi)分泌系統(tǒng)共同構(gòu)成維持機(jī)體穩(wěn)態(tài)的調(diào)節(jié)網(wǎng)絡(luò),它通過怎樣的機(jī)制或途徑對病毒的入侵進(jìn)行防御、對神經(jīng)和激素系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)控,本文以題例進(jìn)行闡述。
關(guān)鍵詞:免疫系統(tǒng);穩(wěn)態(tài);調(diào)節(jié)
中圖分類號:TP391.1
在人教版教材高中生物必修三《穩(wěn)態(tài)與環(huán)境》13頁第1題第(4)問描述了“免疫系統(tǒng)既是機(jī)體的防御系統(tǒng),也是維持穩(wěn)態(tài)的調(diào)節(jié)系統(tǒng)”,但是在教材中只是講述了免疫系統(tǒng)的防衛(wèi)功能、監(jiān)控和清除功能,并沒有詳細(xì)講解免疫系統(tǒng)怎樣和神經(jīng)系統(tǒng)、內(nèi)分泌系統(tǒng)共同構(gòu)成維持機(jī)體穩(wěn)態(tài)的調(diào)節(jié)網(wǎng)絡(luò)。本文就人體免疫系統(tǒng)的調(diào)節(jié)功能進(jìn)行分析。
一.典型例題
例題1.右圖是人體感染H1N1病毒后,神經(jīng)-激素-免疫調(diào)節(jié)網(wǎng)絡(luò)共同調(diào)節(jié)清除病毒的過程.請回答與此有關(guān)的問題:
(1)神經(jīng)調(diào)節(jié)的基本方式是______,興奮產(chǎn)生時(shí),膜電位的變化是________。興奮在神經(jīng)元之間的傳遞是通過______結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)的,其傳遞特點(diǎn)是_________。
(2)當(dāng)人感染H1N1病毒時(shí),往往會(huì)發(fā)燒,從而提高免疫系統(tǒng)的功能。發(fā)燒的原因是病毒產(chǎn)生的毒素或人體____________細(xì)胞產(chǎn)生的淋巴因子改變了下丘腦中的___________的功能,最終使有關(guān)腺體分泌的_________激素和_______激素的量增加,從而使產(chǎn)熱增加,而___________等散熱結(jié)構(gòu)散熱減少,導(dǎo)致體溫升高.
(3)感冒發(fā)燒時(shí)應(yīng)多喝水,此時(shí)血漿滲透壓降低,刺激下丘腦中的____________,垂體釋放的_____________減少,使_____________對水分的重吸收減弱,尿液增加,有利于毒素排出外。
(4)當(dāng)人精神狀態(tài)不好時(shí)(如焦慮、緊張),更易感染H1N1病毒而患病,請敘述其原因。
解析:⑵由圖示可知,感染H1N1病毒可以促進(jìn)免疫器官細(xì)胞(T淋巴細(xì)胞)分泌淋巴因子,作用于下丘腦,啟動(dòng)了體溫調(diào)節(jié)功能,通過甲狀腺分泌甲狀腺素和腎上腺分泌腎上腺素,使機(jī)體產(chǎn)熱增加,汗腺和皮膚散熱減少,導(dǎo)致體溫升高,促進(jìn)免疫器官細(xì)胞產(chǎn)生抗體增加,免疫功能提高。
⑷由圖示可知,焦慮、緊張會(huì)降低T細(xì)胞活性,在體液免疫中,T細(xì)胞起呈遞抗原和產(chǎn)生淋巴因子促進(jìn)抗體分泌的作用,顯然T細(xì)胞活性降低使抗原呈遞受阻,淋巴因子減少,使抗體分泌減少;在細(xì)胞免疫中,T細(xì)胞會(huì)分裂分化為效應(yīng)T細(xì)胞,去攻擊靶細(xì)胞,使靶細(xì)胞裂解,顯然T細(xì)胞活性降低效應(yīng)T細(xì)胞數(shù)量少,從而使免疫功能下降。
答案:(1)反射 由外正內(nèi)負(fù)變?yōu)橥庳?fù)內(nèi)正 突觸 單向傳遞
(2)T淋巴 體溫調(diào)節(jié)中樞 甲狀腺 腎上腺 汗腺、皮膚
(3)滲透壓感受器 抗利尿激素 腎小管、集合管
(4)精神狀態(tài)不好時(shí),會(huì)降低T細(xì)胞的活性,使抗原呈遞受阻,淋巴因子減少,使抗體分泌減少,同時(shí)效應(yīng)T細(xì)胞數(shù)量少,從而使免疫功能下降。
二.理論支持:
1.神經(jīng)系統(tǒng)影響免疫功能
神經(jīng)可以通過兩條途徑來影響免疫功能,一條是通過神經(jīng)釋放遞質(zhì)來發(fā)揮作用,另一條是通過改變內(nèi)分泌的活動(dòng)轉(zhuǎn)而影響免疫功能。骨髓、胸腺、淋巴結(jié)等免疫器官均有自主神經(jīng)進(jìn)入,雖然神經(jīng)纖維主要是支配血管的,但末梢釋放的遞質(zhì)可以通過彌散而作用于免疫細(xì)胞。
2.內(nèi)分泌系統(tǒng)影響免疫功能
促腎上腺皮質(zhì)激素釋放激素能直接促使人外周白細(xì)胞產(chǎn)生促腎上腺皮質(zhì)激素和內(nèi)啡肽。促腎上腺皮質(zhì)激素具有抑制免疫反應(yīng)的作用,糖皮質(zhì)激素一般也具有抑制免疫反應(yīng)的作用。雌激素、孕激素和雄激素均有抑制免疫功能的作用。促甲狀腺素釋放激素、促甲狀腺素、甲狀腺激素均有增強(qiáng)免疫功能的作用。生長激素也有增強(qiáng)免疫功能的作用。
3.免疫系統(tǒng)影響內(nèi)分泌功能
白介素-1能作用于下丘腦而增加促腎上腺皮質(zhì)激素和糖皮質(zhì)激素的血中含量。在大鼠中觀察到,注入羊紅細(xì)胞誘導(dǎo)免疫反應(yīng)達(dá)高峰期時(shí),血中糖皮質(zhì)激素含量上升而甲狀腺激素含量下降,這一機(jī)制可能是一種負(fù)反饋調(diào)節(jié),使免疫反應(yīng)受到壓抑而不致過分。
4.免疫系統(tǒng)影響神經(jīng)系統(tǒng)
在大鼠實(shí)驗(yàn)中觀察到,用注入羊紅細(xì)胞的方法來誘導(dǎo)免疫反應(yīng),當(dāng)抗體生成增加達(dá)頂峰時(shí),下丘腦某些神經(jīng)元的電活動(dòng)增加1倍以上,提示免疫反應(yīng)可以改變神經(jīng)活動(dòng)。在裸鼠中注入白介素-1,可以使下丘腦有關(guān)神經(jīng)元釋放更多的促腎上腺皮質(zhì)激素釋放激素,導(dǎo)致血中促腎上腺皮質(zhì)激素和糖皮質(zhì)激素升高幾倍,說明白介素-1可以作用于下丘腦神經(jīng)元。
三.拓展應(yīng)用
例題2.科學(xué)研究表明:精神因素(焦慮、緊張等的心理應(yīng)激)會(huì)使T細(xì)胞活性下降,對病毒、真菌感染的抵抗能力和對腫瘤細(xì)胞的監(jiān)控能力下降,還間接引起機(jī)體生成抗體的能力降低。下圖表示神經(jīng)、免疫、內(nèi)分泌三大系統(tǒng)相互調(diào)節(jié)的部分示意圖,請據(jù)圖答下列問題。
(1)由上圖可知,神經(jīng)系統(tǒng)可通過突觸前膜釋放
直接調(diào)節(jié)免疫器官或免疫細(xì)胞的活動(dòng),還可通過下丘腦分泌有關(guān)激素間接調(diào)節(jié)免疫器官或免疫細(xì)胞的活動(dòng)。
(2)精神因素使T細(xì)胞活性下降,為什么會(huì)引起機(jī)體生成抗體的能力降低?
。
(3)維持機(jī)體穩(wěn)態(tài)離不開細(xì)胞間的信息交流,動(dòng)物細(xì)胞間進(jìn)行信息交流的途徑有:一是
(填三種)等信息分子通過體液運(yùn)輸并作用于靶細(xì)胞來實(shí)現(xiàn);二是通過細(xì)胞間的接觸實(shí)現(xiàn)信息交流。吞噬細(xì)胞將抗原呈遞給T細(xì)胞是通過哪種途徑實(shí)現(xiàn)的?
。
(4)若抗體與自身紅細(xì)胞結(jié)合,造成這些紅細(xì)胞被吞噬和分解,這在免疫學(xué)上稱為 ;若抗體結(jié)合到呼吸道上皮細(xì)胞,再接受同一抗原刺激后引起哮喘,這在免疫學(xué)上稱為 。
答案:(1)神經(jīng)遞質(zhì) (2)T細(xì)胞活性下降后,淋巴因子的分泌量減少,且呈遞抗原信息的能力降低,影響了B細(xì)胞增殖分化成漿細(xì)胞的過程,使抗體生成量減少 (3)激素、神經(jīng)遞質(zhì)、淋巴因子(或其他合適的答案如CO2、H+) 細(xì)胞間的接觸 (4)自身免疫病 過敏反應(yīng)