动物生理学》第四章呼吸.ppt

体内众多细胞,营养、O2,代谢废物、CO2,消化,呼吸,排泄,外 界 环 境,第五章、 呼吸,呼吸：整个机体与环境之间的气体交换,肺泡,外呼吸：外界环境与血液在肺（鳃）部实现的气体交换。,内呼吸：血液通过组织液与组织细胞之间的气体交换。,鳃,第一节、水生动物的呼吸器官,一、水中呼吸的条件： 1、吸的条件氧 含量少，同体积的水中含氧量大约只有大 气的三十分之一 含量不如大气中稳定： 温度 压力 O2 （溶解度下降） 扩散速度慢,+,2+,2、呼的条件 二氧化碳:,分压极低 原因：形成了钙盐 CO2 + H2O H + HCO3 HCO3 + Ca Ca HCO3 2,综合起来：呼吸的客观条件较差,如何解决的？,二、鳃对水中呼吸条件的适应,1、在鳃小片气体交换处呼吸水流与血流方向相反,且通过鳃小片的水流量是血流量的几倍,占总时15%,2、呼吸水流基本上是单向的,在水中呼吸条件较差的情况下：鳃有效地解决了水生动物的呼吸问题 结构造就了功能 动物的代谢水平时常发生变化，而氧气又不能储存，动物的耗氧率就有高有低：,第二节、耗氧率,一、耗氧率 单位体重、在单位时间内消耗的氧量。 1、基础耗氧率：安静状态时的耗氧率，反映出一贯的水平 2、活动耗氧率：在一段时间内，连续活动时的耗氧率，反映出一时的水平,活动耗氧率比基础耗氧率可以高很多，可以是基础耗氧率的好几倍，其极限主要由呼吸面积的大小决定。,二、影响（基础）耗氧率的因素：,1、个体的大小 不同种之间：个体越小，耗氧率越大。 例:有些小动物（蚕）一天的食量可超过体重,同种之间：年龄越小，耗氧率越大（生长阶段代谢水平高，供不应求） 2、生活状态： 游泳种类比穴居种类的耗氧率大 耗氧率随昼出夜伏而发生周期性变化,3、环境 PH 值,PH 值下降:刺激了鳃改变了呼吸运动，降低了吸取氧的能力，耗氧率下降。 最后导致即使氧气充足，但呼吸困难，带来了同氧较低一样的不良后果。 PH 值上升:同样耗氧率会下降。 当：2.8 PH 10 时， 鳃的呼吸面受破坏,5、调节能力 动物自身的调节能力，影响着耗氧率的大小,动物的呼吸调节能力有强有弱。在一定范围内氧分压变化后，耗氧率的变化情况有：,A、稳定型：氧分压变化，耗氧率变化不大,例：鱼类和高等的甲壳类，具有一定的呼吸调节能力 B、变化型：氧分压下降、耗氧率被迫下降 低等甲壳类和许多环节动物，缺乏呼吸调节机能。只能用降低耗氧率的办法来适应氧分压下降的环境,C、中间型 氧分压下降，耗氧率下降的程度不同 大多数无脊椎动物，呼吸调节能力的程度不一，或偏向稳定型，或偏向变化型 不管哪种类型，在一定条件下，氧分压降低到一定值时，就不能维持最起码基础代谢水平,6、环境温度：,在变温动物中，每种动物都有一定的适应温度的范围，这是由动物体内有无抗冻蛋白、抗高温调节机制来决定的。 根据测定：在适温范围内: 温度每升高 10 摄氏度，代谢水平增加 2-3 倍，耗氧率也相应增加。 原因：代谢是一个酶促反应的过程,第三节 呼吸气体在体内的交换与运输,一 、呼吸气体的交换 1、呼吸膜 肺：肺泡上皮 + 毛细血管膜 外呼吸 鳃：上皮 + 支持细胞,细胞,内呼吸：毛细血管膜 + 细胞膜,CO2 O2,组织,循环,动力：呼吸膜两侧的气体分压差,2、气体交换动力：,二 、 呼吸气体在血液中的运输,O2、CO2在血中存在的形式: 物理溶解 很少 化学结合 大多数,1、 O2 的运输,形式： 物理溶解：低于外界 吸纳 高于组织 给于,化学结合：氧-血红蛋白,氧-血红蛋白的离解曲线:,氧分压在10-60毫米汞拄之间： 血红蛋白与氧的结合增加很快 血红蛋白氧饱和度最高达90%,氧分压在70-100毫米汞拄之间： 血红蛋白氧饱和度只增加6.5%,影响氧离曲线的因素,PH值越偏向酸性：血红蛋白的饱和度就越下降，释放的氧就越多 组织代谢越旺盛就越偏酸，血红蛋白的饱和度越下降，这部分组织获得的氧就越多,温度越高，血红蛋白的饱和度就越下降，释放的氧就越多 组织代谢越旺盛温度就越高，血红蛋白饱和度越下降，这部分组织获得的氧就越多,按需分配,2、CO2的运输形式,物理溶解（少量） 碳酸（大部分） 化学结合 氨基甲酸血红蛋白（少部分,第四节、呼吸的神经调节与化学调节,一、呼吸中枢 呼吸中枢：与呼吸运动有关的神经元集中的部位。 鱼类：发现至少有三、四处存在与呼吸有关的放电现象,吸气,呼气,1、延脑（哺乳类）,呼吸节律的基本中枢 作用：产生呼吸节律 呼吸神经元：呈节律性放电,2、大脑对呼吸运动的调节,大脑皮层（随意控制）,二、 化学因素对呼吸的调节,1、CO2