《动物生理学》第四章呼吸

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 对 呼 吸 的 调 节 效 应 ： 在 一 定 范 围 内 动 脉 血 的 CO2 引 起 呼 吸 活 动 加 强 2、 H+对 呼 吸 的 调 节效 应 ： H+ 呼 吸 活 动 加 强 本 章 基 本 内 容1、 呼 吸 的 含 意2、 影 响 耗 氧 率 的 因 素3、 呼 吸 气 体 在 体 内 的 交 换 与 运 输