蚂蟥 优秀公开课教案

蚂蟥水蛭，俗名蚂蟥、马鳖，属环节动物门，蛭纲，颚蛭目，水蛭科，在内陆淡水水域内生长繁殖，是我国传统的特种药用水生动物，水蛭含有水蛭素，能延缓和阻碍血液凝固，从而有抗凝血作用。其干制品炮制后中医入药，具有治疗中风、高血压、清瘀、闭经、跌打损伤等功效。1．基本简介水蛭，俗名蚂蟥、马鳖，属环节动物门，蛭纲，颚蛭目，水蛭科，在内陆淡水水域内生长繁殖，是我国传统的特种药用水生动物，水蛭含有水蛭素，能延缓和阻碍血液凝固，从而有抗凝血作用。其干制品炮制后中医入药，具有治疗中风、高血压、清瘀、闭经、跌打损伤等功效。近年新发现水蛭制剂在防治心脑血管疾病和抗癌方面具有特效。它在历史上以自然捕捞为主，因近年农药、化肥等滥用，及工农业“三废”对环境的污染，野生自然资源锐减，随着水蛭药用价值的深度开发，其市场需求潜力巨大。中国南方在1995年前后，开始捕捞自然苗种，首次进行人工饲养，获得成功。北方地区因苗种和技术原因一直未有养殖。2．形态特征蚂蟥身体背腹扁形，前端较窄，全体成叶片状或蠕虫状。体节固定，一般为34节，末7节愈合成吸盘，固体节可见的只有27节，每体节又分为数体环(体内无隔膜)。头部不明显，常具眼点数对。大多无刚毛，真体腔缩小，有环带，雌雄同体，直接发育。环节动物在进化过程中重要的标志是身体分体节和有了真体腔。1．体节：从胚胎或幼虫期，后端有了分节现象并形成体节，这是无脊椎动物在进化过程中一个重要的标志，分节是特化的开始，每节内可容纳各项器官，特别是循环、排泄、生殖和神经等；身体的分节是生理上分工的开始。2．真体腔：这种体腔是裂体腔，在肠壁和体壁上，都有肌肉层和体腔膜，无论在系统发展或个体发育上看，比原体腔出现得迟，所以称次生体腔或真体腔，体腔的形成在进化上有很大的意义。3．消化系统的特点：蚂蟥的消化系统十分的完善，由口、口腔、咽、食道、嗉囊、肠、直肠和肛门等部分组成。(1)口腔内有三个颚，背面一个，侧面各一个，颚上有角质纵嵴，嵴上各具一列细齿，如医蛭在吸血时，用前吸盘紧吸宿主的皮肤，然后由颚上齿锯开一个“Y”形的伤口，进行吸血，在吸血的同时，咽腺(又称)唾液腺，分泌一种扩张血管的类组胺化合物，有抗凝血作用，可使宿主的伤口流血不止。(2)口腔下接咽，咽之后接短的食道，末端通入大的嗉囊，嗉囊共有11对，未对最长，因嗉囊容量大，故吸血量可超过其体重6倍，可供胃和肠几个月的消化，以上结构都是对暂时寄生性吸血习性的适应[3]。蚂蟥中有3/4是吸血的，另外有许多是食肉的，关于吸血蚂蟥的摄食和消化很受人们的注意，吸血的蚂蟥并不经常吸血，但一旦吸血则一次可吸大量血，山蛭一次可吸下相当于其体重5—10倍的血，医蛭可吸入相当于其体重2—5倍(有资料为10倍)的血，医蛭吸足一次血之后要100-200天左右才消化完，蚂蟥吸血时，由唾液腺产生抗凝剂(蛭素hirudin)使血液不致凝固，唾液中可能含有麻醉剂，因为当蚂蟥吸血时人不感到痛，而不易察觉，甚至当用碘酒擦伤口时也不痛。蚂蟥胃肠道的侧面有若干对盲囊，吸饱血之后，这些盲囊充满血，这些血不仅长期不凝固，也不腐败，但是由于水和NaCl被除去而使大大浓缩，如在山蛭吸血后第19天，消化管内的血液重量减少40%以上，吸血蚂蟥的消化管不分泌淀粉酶和脂肪酶，有外肽酶(如二肽酶、羧基肽酶、氨基肽酶)，因此消化过程很慢，1953才发现蚂蟥的嗉囊中有一种细菌，正是这种细菌可以慢慢分解血红蛋白[1，3，4]。4．蚂蟥的其它结构特点(1)以无吻蛭目的医蛭为例，身体特点是背腹稍扁，体长30—61毫米，最大的长可达83毫米，体宽4—毫米，背面呈黄绿色或黄褐色，具5条黄白纵纹，以中间的一条为最宽，纵纹的两侧的密集的黑褐色细小斑点，纵纹是由断成一小节一小节的棒状纹所组成，腹面暗灰或淡黄褐色，无斑纹，体前后各有一个吸盘，很发达，前吸盘的中央为口，后吸盘的背侧为肛门。(2)医蛭身体共分27体节103体环，生殖带不显著，在第X—Xlll节(第28—42体节)占15环。眼点5对，雄孔位于31/32环沟，雌孔位于36/37环沟，两孔彼此相隔5环，肾孔17对，体壁像蚯蚓，体腔退化消化、背血窦、腹血窦和侧血窦代表缩小的体腔。(3)医蛭科中体腔进一步被实质组织占据，真正的血管系统已完全消失，血体腔液通过体腔的定型管道循环，血体腔系统主要由一根背血体腔管，一根腹血体腔管、两根侧血体腔管，以及一些粗横连接支和皮下血体腔细支组成，侧血体腔在身体两侧从尾吸盘伸头部，管道比较粗大，多弯曲，特别在体后1/3都具有能收缩的次生肌肉性壁。在蛭纲中，体腔大多由肌肉、结缔组织或葡萄状组织构成复杂的管道网，在一些水蛭的成体中可以看到明显的间隔体腔和隔膜，有纵走的背、腹血管以及身体前、后端的血管环，是完全封闭的系统，形成体腔和血管两种充液循环系统。在蛭纲中所谓窦是指血管系统内的腔，而腔隙则是指体腔系统的腔，这种区分在肠部特别重要。血液在背血管中流向前，而在腹血管中流向后，体腔液的流动是通过水蛭的运动以及背腔隙和中央腔隙里背血管的搏动来实现的，体腔液执行气体交换、运输养料和排泄的功能。(4)蚂蟥以皮肤为呼吸器官，进行体表呼吸，除前后端的几个体节外，体中部的第Vll—X、Xlll节，每节有一对大肾管，故共有17对肾管。(5)神经系统：为链状神经系统。环节动物是首先出现中枢神经系统的无脊椎动物。在水蛭中，神经细胞体部都集中在神经节内，神经元为单极类型，细胞分布在神经节的表面，神经节中央称髓部，为神经纤维丛所构成，这与脊椎动物的脊髓不同，脊髓的神经细胞体在中央灰质内，纤维在外围的白质内。在环节动物中已发现一些普通的化学递质，而且证明，5-羧色胺对水蛭的特殊行为有影响(摄食、引起游泳等)，因此5-羧色胺可能是一种神经调整(调剂)物。(6)生殖系统：雌雄同体，雄性生殖器官有精巢10对，在第Xll—XXl节内，各有输精小管通入腹神经索两侧的输精管，输精管由后向前平行延伸至前端膨大的贮精囊，再到细的射精管然后进入阴茎，在射精管的细管汇入膨腔处的壁上有疏松的前列腺，其分泌物可包囊精子。雌性生殖器官有卵巢一对，由两条输卵管在第Xl节内会合成总输卵管，通入膨大的阴道末端，开口于雌孔[3，4]。3．生活习性1．蚂蟥的运动方式蚂蟥是一种半寄生生活的动物，这就要求它的运动方式应该适应于它的生活方式。蚂蟥的运动可以分为游泳、尺蠖式运动和蠕动三种方式。游泳时背腹肌收缩、环肌放松，身体平铺如一片柳叶，波浪式向前运动。后两种运动方式通常为水蚂蟥离开水体时及旱蚂蟥所采用，都是前后吸盘交替使用。不过前一种是象尺蠖一样的运动方式：先用前吸盘固定，后吸盘松开，如此交替前进，行进速度较快。蠕动与尺蠖式运动的区别在于蠕动使身体平铺于物体上，当前吸盘固定时，后吸盘松开，身体又沿着平面向前方伸展。这种运动方式较慢，但可穿行于土壤中，或从人的衣袜与皮肤之间的空隙穿进去吸血。山蛭的运动主要是爬行，其基本过程由身体伸长和紧接着缩短，以及前后吸盘作交替固着完成，这种运动模式叫吸盘式运动。山蛭爬行过程中尾吸盘是一个重要运动器官，先是尾吸盘边膜与物体接触，跟着吸盘中部肌肉凸压向物体。爬行也分为蠕虫式爬行和尺蠖式爬行。山蛭的缩短运动可分为慢缩短和快缩短。用力摇晃腹黑山蛭，它快缩短后卷成团，呈假死状态，这是一种自卫反应。山蛭一发现宿主渐渐走近时，常常表现出机警状态，身体前段左右摇动，以探明宿主的方向和位置[3，5，6，16]。2．蚂蟥的觅食行为许多种蚂蟥以脊椎动物或无脊椎动物的血液为生。有的或多或少是固定生活于一个动物的个体上，接近于体外寄生虫；有的只是一时性的侵袭一下寄主，吸饱血液后掉下来；但也有属于普通的掠食性或腐蚀性的。(1)以海南山蛭为例，它的觅食行为如下：当牛渐渐接近山蛭时范围)，牛的身体发出的辐射热，特殊的气味和呼出的暖湿气流刺激山蛭，它头部开始转向运动，身体前段左右摆动进行探测。随着牛边吃草边接近，刺激越来越强，山蛭身体前段摇动加快，最后转向牛的方向快速摆动，感到牛的方向和位置时，山蛭即停止摆动并快速向牛的方向爬行，幼体、亚成体或饥饿的个体爬得较快。爬上宿主动物身体，海南山蛭一般爬上牛的蹄足部位，人的小腿以下踝足部位，黎母山蛭一般爬在—1m高的腰腿位置上，尖峰山蛭，一般爬上牛的蹄部人的脚底位置，侵袭宿主动物位置有种间的差异，这与生态型有关。爬上动物体表后，山蛭通过侧唇化学感受器接触动物体表，识别是否为可取的食源并寻找适合位置叮咬吸血，前吸盘不断地在不同位置试探宿主动物体表，多数在皮薄毛稀毛细血管丰富的位置叮咬吸血。(2)蛭的觅食行为受到来自体内的内源因素的影响，海南山蛭的觅食行为受发育程度，饥饿状态和生殖状态的影响，山蛭生命周期中取食4次，其中第1、2次为幼体阶段，第3次后进入亚成体阶段，第4次为成体阶段。每次取食后总是导致觅食行为抑制，第1、2和第3次取食后觅食行为抑制时间分别为21、36和46天，第4次取食后觅食行为长时间抑制，直至产卵后才开始出现觅食行为[5-7]。3．觅食活动与气温的关系山蛭觅食行为受环境温度的影响。9℃所有的山蛭停止觅食行为，17℃所有的山蛭都有觅食行为。海南山蛭，腹黑山蛭放在强烈的太阳光下，表现出快宿短和强缩短，腹面卷曲成团，以减少太阳光的损伤作用。晴天不活动，阴雨天却非常活跃，幼蛭和饿蛭避光性较弱，成蛭和饱蛭避光性较强，昼夜活动的节律有两个高峰，早上日出前后和晚间黄昏时刻[5]。观察菲牛蛭，水温10℃，部分菲牛蛭开始活动，缓慢爬行，有的不活动。水温12℃～15℃，大多数牛蛭活动。水温14℃以上，所有蛭活动，表现出游泳活动。水温19℃以上，牛蛭最活跃。水温℃，牛蛭全部不活动，牛蛭钻入玻璃缸底的瓦片下面，有的互相缠绕成团。此外，吸饱血后第2天牛蛭也不活动[6-8]。4．蚂蟥的吸血习性下面先谈一下蚂蟥的营养问题。大多数蚂蟥，包括舌蛭科、鱼蛭科和医蛭科中的大部分种类在内，都以吸血或吸体腔液为生，可算是一时性的体外寄生虫。吸血的对象包括多种脊椎动物和无脊椎动物。只有少数几种蚂蟥是专门吸食某一类寄主的，大多数蚂蟥的食谱扩大到某一类或两类动物。医蛭的食谱最广，它一般吸食人和耕畜的血液，但也常常侵袭龟、蛇、鱼、蚯蚓，甚至其他的蚂蟥。吸血种类有时与肉食种类也不能截然区分开。如吸血的欧洲医蛭，其幼蛭可以吞食整条蠕虫。又如舌蛭用来吸血的吻，有时也可吸尽一个小型贝类的全部体液，甚至吸掉它的所有的软体部分，这又可以算作是肉食种类。但某些种类的幼蛭长期生活在贝类的外套腔中吸血，因此也可算作寄生生物。1)以天目山蛭的吸血为例：太行山天目山蛭的活动与天气变化密切相关，天气晴朗，阳光明媚，土壤干燥时，山蛭极少活动，多躲藏于草丛中或枯枝落叶下等处；小雨天、细雨绵绵或大雨过后、晨露未干前数量最多，最为活跃，反应非常灵敏，常常以后吸盘吸附于植物叶片、石块或泥土表面，身体伸长，体后端几乎于固着面垂直，前端尖细，不停地向四周摆动，当人畜行经其间，由于空气振荡和气味变化等给山蛭一种物理和化学刺激,山蛭即迅速爬向寄主吸血，每次吸血长达～1小时，饱血之后体呈圆筒状，停止吸附，自然落下而离开寄主。当山蛭身体伸长时，体长可增加一倍以上，前端尖细如针，很容易穿透衣袜，因此，行人即使穿长袜，绑裤腿也难免不被叮吸，山蛭寄主吸附的部位主要是脚面和小腿，有时可见于颈部。当人被叮吸时无任何感觉，吸血后局部发红，然后变青、发痒，吸血后数分钟内血流不止，人被叮吸后，常因搔抓伤口而造成继发性感染或形成溃疡[1，5]。2)医蛭的取食有三个特点：(1)能在寄主未察觉的情况下，从寄主吮吸大量的血液，这是由于它有锐利的、精细的切割皮肤的工具—带齿的颚，并在切割是能实行局部麻醉。(2)吸入的血液不会在蚂蟥本身的消化道内凝固。这不仅是因为血液一但凝固，就不利于消化和吸收。更要紧的事，蚂蟥在运动时，身体忽而短粗，忽而细长，如果体内有一团凝血，势必无法行动。(3)一系列的研究表明，医蛭的肠道内无任何蛋白水解酶，所以消化的机能可能完全有共生菌承担。当医蛭用颚上的齿弄破宿主的组织时，唾液腺立即分泌一种液体进入伤口。早在上一世纪末，在医蛭头部的提取物中发现有一类强有力的抗凝血素，并且命名为蛭素。伤口流血不止，就是蛭素的作用。但有人从这样的伤口收集血液，发现血凝速度是正常的，并发现在已知的头部还含有一种能够扩张血管的类组胺化合物，可能正是由于伤口内注入了这种物质，而造成流血不止。这样，吸血也就成为两步：第一步是割开皮肤，注入类组胺化合物；第二是吸入血液，当血液流经颚间时，混入了含有蛭素的分泌物。有人从被陆生山蛭咬过的伤口取血，发现在咬后约经八分钟所流出来的血，血凝速度仍不正常，这说明有一定量的蛭素是进入伤口的。可以得出这样的结论：所有吸血的蚂蟥都产生抗凝血物质，但并不都把这种物质注入宿主的伤口[1，4，16]。5．与非吸血水蛭觅食行为的比较吸血水蛭是通过口腔内具齿的肌肉性颚及其后面的肌肉性咽往复地动作来完成吸血行为的。与非吸血水蛭比较，在中国广泛分部着一种属于无吻蛭目黄蛭科的宽体金线蛭，以螺类为食。其肌肉性的小颚上只有两行钝的齿板，没有吸血种类具有的单列细齿，这种结构非常适于割开螺类的皮肤。宽体金线蛭从幼蛭到成熟个体的取食行为是：当5～10mm长的幼蛭从茧中钻出后，立即用头部的化学感受器寻找到幼小的螺类并将身体钻进螺壳之内取食其体液，这个阶段的取食量颇大，个体增长迅速。随着个体的增大，取食的螺类也随之增大，直至成熟个体只能将头部伸进螺壳之内取食螺的体液。这是非吸血水蛭头部化学感受器在选择性取食中起决定作用的一个典型例证[7，8]。6．蚂蟥的化学和皮肤感受器的特异性蚂蟥的化学感觉器是很发达的，能对水中的化学物质起强、弱、急、缓等不同的反应，实验证明，医蛭对甲酸、丙酸、异丁酸、柠檬酸、盐酸、酚、氨的反应都很强烈，在200毫升水中加入1或2滴药品，蛭类即产生强烈的震颤反映，并急速离开水体。对醋酸的反映较弱，在同样体积的水中加入两滴，过5分钟，蚂蟥的前吸盘开始离开水体。由此推测，蚂蟥的化学感觉器仅限于头部，所以头部离开水面后，蚂蟥不再感受到有毒物质的刺激。蚂蟥对同样数量的糖类、甲醇、乙醇、甘油和樟脑不发生反应。蚂蟥的触觉敏感，吸血蚂蟥能根据水波相当准确地确定波动的中心位置并迅速游去，人在插秧时，双脚动得越厉害，游来的蚂蟥越多。所以有一句俗话说“蚂蟥听水响”这是有道理的。在有水蚂蟥的场所，只要用一根木棒在水中划动几下，就可以召引医蛭游来。但是石蛭科的种类对震动的反应是身体迅速缩短，与上述的吸血种类探索反应有所不同[16]。(1)水蛭的化学感受器水蛭对包括食物在内的种种化学刺激，特