动物的循环呼吸和排泄系统PPT课件

第十章 动物的循环、呼吸和排泄系统,1,第1节 动物的循环系统,血液循环（blood circulation）：指血液在全身心血管系统内周而复始地循环流动。循环系统：完整的血液循环系统包括一套输血的管道（血管）和一个推动血液流动的泵（心脏）。血液：是动物体自身的一种结缔组织，呈液态，成分稳定。功能：血液循环系统通过动物体自身的调节控制使体内的环境稳定(供应O2和营养等、排出CO2和代谢废物等、维护pH值、电解质等稳定)，是机体最重要的机能之一。,2,一、人的循环系统,心脏血管血液,头部血管网,3,心脏的结构,组成：2心房2心室，由心肌（横纹肌）组成。闰盘（intercalated disc）瓣膜：决定心脏有固定的血液流动方向。心脏一侧对全部体细胞提供血压相当高的氧合血，而另一侧则对呼吸器官泵送脱氧血，使之再氧合。,心脏的结构,4,心脏的机能,自动节律性：没有外来刺激的条件下，自动地发生节律性兴奋的特性。如，心脏跳动、肠的蠕动等。起博点（节律点）：窦房结（sinoatrial， SA node）。心率（心搏）：心脏每分钟跳动的次数， 60100次/分。节律性（自主性）：脊椎动物肌源性，无脊椎动物多为神经源性。神经和激素对心脏的作用：交感神经（兴奋）、副交感神经（抑制）；去甲肾上腺素（兴奋）。,5,心脏的特殊传导系统,一类心肌细胞特化而来。 包括窦房结、房室结、房室束和浦肯野氏纤维。兴奋传导（窦房结心房肌房室结房室束左、右束支浦肯野氏纤维）心室收缩。,心肌的特殊传导系统,数字表示兴奋从窦房结传递到该点的时间（秒）,兴奋传导的是什么？,6,P,Q,R,S,T,7,心电图（ electrocardiogram，ECG）,心电图：在身体表面记录到的心脏活动引起的电位变化。心电图一般区分为5个波：P、Q、R、S、T 。,P波心房的去极化 QRS心室去极化 T波心室的复极化 PR间隔房室间的 传导时间,人的正常心电图,8,心肌细胞的动作电位,浦肯野氏细胞的动作电位,以浦肯野氏细胞为例：0期快速去极化1期短暂而迅速复极化2期缓慢复极化3期较快复极化4期复极化至静息电位,9,血管,动脉 从心脏发出的血管：管壁厚、管腔小、管壁肌肉和结缔组织发达。静脉 血液返回心脏的血管：管壁薄、管腔大、管壁肌肉和结缔组织较少。毛细血管 分布组织器官间：管径小、管壁极薄、由一层内皮细胞构成。,10,血液,11,血液功能,运输 营养物质、 O2、CO2、代谢废物、激素防御和保护 白细胞（吞噬异物）、抗体、血小板和血浆中的纤维蛋白原（止血）维持内环境的稳定 细胞外液（血液、组织液和淋巴液）理化特性的稳定：温度、酸碱度、渗透压、离子浓度等。,12,心血管系统是一个封闭的管道系统，这个系统有足够量的血液充盈形成血压的前提。 收缩压心室收缩时，大约在收缩期的中期动脉血压达到最高值时的动脉血压。 舒张压心室舒张时，主动脉压下降，在心舒末期动脉血压最低时的动脉血压。,血压,13,血型,红细胞的凝集（一种免疫反应）：凝集原(抗原)、凝集素（抗体）。根据红细胞膜上凝集原的不同，人的血型分为很多种：ABO、MN、Rh等。ABO血型系统：A、B、O和AB。,14,Rh血型： 阳性：红细胞膜上含有Rh因子，血浆不含Rh抗体。 阴性：红细胞膜上不含Rh因子，血浆不含Rh抗体。 中国人群中99为阳性，红细胞上有Rh抗原。新生儿溶血症: Rh阴性的母亲孕育了Rh阳性的胎儿后，胎儿的红细胞若有一定数量进入母体时，即可刺激母体产生抗Rh阳性抗体。如果该母亲再次怀孕时，Rh抗体便可通过胎盘进入胎儿体内，溶解破坏胎儿的红细胞，造成新生儿溶血。,15,哺乳动物的血液循环系统,体循环（大循环） 血液由左心房进入左心室，再由左心室流出，经过肺以外的各种器官组织回到右心房的过程。肺循环（小循环） 血液从右心室流向肺动脉，到达肺，再经肺静脉回到左心房的过程。,血液循环,肺循环,体循环,淋巴系统,16,二、循环系统的进化,心血管系统进化发展的两大趋势：血液循环由开放式到封闭式驱动血液循环的肌肉器官 ：心脏的逐步形成,17,无脊椎动物的循环系统,开管式循环（开放式循环）系统 血液由心脏泵出，经过动脉进入开放的体液腔（血腔、血窦）的循环类型即为开管式循环系统，如大多数节肢动物、多数软体动物以及海鞘类。,18,闭管式循环（封闭式循环）系统 具有一套连续的血管系统，包括心脏、动脉、毛细血管和静脉，且血液在这套管道中循环的方式即为闭管式循环系统，如有些环节动物、软体动物的头足类、有些棘皮动物、所有的脊椎动物。,19,海绵,水螅,涡虫,线虫,蚯蚓,昆虫,无脊椎动物循环系统的演化,20,心耳,软体动物的开放式循环系统：内脏浴于血液之中。,环节动物（蚯蚓）的闭管式循环系统：血液始终在血管内流动。,21,无脊椎动物循环系统与呼吸系统的关系,22,脊椎动物的循环系统及其进化,脊椎动物心脏的进化,23,哺乳类 鸟类 爬行类 两栖类 鱼类,24,脊椎动物的循环系统比较,25,第2节 动物的呼吸系统,人体呼吸系统的基本结构 鼻腔、咽、喉、气管、支气管及分支、肺,26,肺 海绵状，由大量的微细支气管和肺泡构成。肺泡是呼吸细支气管末端的盲囊，由单层上皮细胞组成，外面密布微血管，是气体交换的场所。,人肺是动物界最高效的呼吸器官吗？,27,终末支气管,呼吸运动负压呼吸：胸内压、肺内压、大气压胸式呼吸： 肋骨升降运动腹式呼吸：隔膜运动,肺与胸廓,28,呼吸的调节神经调节化学调节（CO2）,29,气体交换,外呼吸：外界环境、肺、肺毛细血管的气体交换。血液运输：内呼吸：血液内的氧气到达细胞的过程与细胞内的呼吸。,呼吸表面与气体交换氧气通过水扩散。在肺泡、细胞等呼吸表面都存在一层水膜，气体通过这层水膜随气体的分压差(O2分压和CO2分压)扩散。,30,呼吸色素对氧有特殊亲和力的蛋白质，可使血液的氧容量增加数十倍（人血液氧含量19，而血浆0.3%）。4种类型：血红蛋白，分布最广，见于少数鱼以外的全部脊椎动物。Fe血绿蛋白，分布极有限，只存在于多毛纲环节动物的一些种类中。钒血褐蛋白，在多毛纲、星虫、以及腕足类的海豆芽属中有。Fe 血蓝蛋白，存在于头足类软体动物及一些腹足动物、十足类甲壳动物和几种蜘蛛纲动物中。 Cu,31,无脊椎动物的呼吸器官,体表低等种类，如环节动物体表突起（鳞片、疣足、足） 沙蚕鳃软体动物，甲壳动物气管昆虫等陆生节肢动物书肺 蜘蛛呼吸树海参,32,沙蚕,螯虾,海星,33,稻蝗全身的气管系统,气管是动物界高效的呼吸器官,河蚌的呼吸器官,鳃,河蚌鳃的部分放大,34,蜘蛛的书肺,海参的呼吸树,35,脊椎动物的呼吸器官,鳃囊圆口类（如七鳃鳗） 鳃鱼类 肺两栖类、爬行类、鸟类、哺乳类,美西螈的外鳃,36,鱼类的鳃,鱼类的呼吸器官,鳃的结构以及水流与血流的方向（逆流交换）,37,陆生脊椎动物的肺,脊椎动物肺的进化：肺泡数量增加，气体交换表面积增加。,肺由肺泡组成。,38,鸟类的呼吸系统,气管,除肺外，还有气囊和气管结构。鸟类的肺由大量的细支气管组成，主要结构为三级支气管及其周围的微气管，所有气管均没有盲端。,哺乳动物和鸟的肺的比较,39,鸟类的气囊和气流方向 A. 腹面观，16为气囊； B. 气流方向,鸟类进行双重呼吸，即不论呼气、吸气，均有新鲜气体经过肺。,B,40,信天翁为什么能在海洋中健康生活？,41,第3节 动物的排泄系统与渗透压的调节,动物通过排泄和渗透压调节，保持体液的稳定，创造稳定的内环境。 动物具有多样化的排泄系统，但其共同功能是将分解代谢的终末产物排泄出体外。 动物体的渗透压调节主要是指动物体内的水盐平衡。,42,人体的排泄器官 包括：,（1）呼吸器官：由肺排出CO2和少量的水。（2）消化器官：肝分泌胆色素经肠排出，大肠粘膜排出无机盐。（3）皮肤：通过汗腺排出水、盐和尿素等。（4）肾：排出水和大量的代谢废物。,功能：在维持内环境的稳定中起着重要的作用：电解质稳定、渗透压稳定、维持含水量、清除代谢终末产物、清除异物及其代谢物（如药物）。,43,人的排泄系统,44,肾（kidney）的结构,肾的结构,肾是脊椎动物主要的渗透调节和排泄器官。,45,肾的机能单位 肾单位 （nephron） 肾小体 肾小球（renal glomerulus） （renal corpusle） 肾小囊（Browmans capsule）肾单位 （又称鲍曼氏囊） 近曲小管（proximal convoluted tubule） 肾小管 髓袢（medullary loop） 远曲小管（distal convoluted tubule）,46,尿的形成超滤（肾小球）分泌（肾小管，如远曲小管分泌K ）重吸收（肾小管，如近曲小管吸收K 、Na 、Cl 和葡萄糖等）,毫渗量,远曲小管,近曲小管,髓袢,集合管,肾小囊,肾小球,47,渗透压调节体内水量，尿的渗透压，排水体内水量，尿的渗透压，排水高渗尿：尿渗透压血浆渗透压低渗尿：尿渗透压血浆渗透压,48,无脊椎动物的排泄器官 细胞代谢过程所产生的废物穿过细胞膜进入组织液，再进入血浆，经由血液循环运送至排泄器官排出体外。 除腔肠动物和棘皮动物没有排泄器官外，其他动物都有排泄器官。 不同动物中的排泄器官（或胞器）的形态结构和解剖位置各式各样。,49,伸缩泡(contractile vacuole),淡水原生动物和海绵动物以及海产原生动物中的纤毛虫类有伸缩泡。其主要功能是调节水盐平衡（渗透压调节）的胞器，但在排除多余水分的同时，也排出了溶解在水中的代谢废物。伸缩泡中液体的形成是主动转运过程，所需能量由其周围的线粒体提供。,伸缩泡的亚显微结构,50,原肾管(protonephridium),涡虫的原肾管和焰细胞,是扁形动物、纽形动物、轮形动物、腹毛动物及某些原始环节动物的排泄器官。 其特点是具有末端封闭 膨大的焰细胞（flame cell)（由帽细胞和管细胞组成），体液通过焰细胞进入管状系统内，纤毛的运动促使管内液体流动，管状系统开口于体外，为肾孔。 原肾管的生理功能与 伸缩泡相似。,51,、,后肾管(metanephridium),后肾管的产生与真体腔的出现相关，其特点是两端均开口，由开口于体内的肾口、细肾管、排泄管（膀胱）和肾孔所组成。与脊椎动物的肾单位具相似性。 后肾管见于大多数环节动物、软体动物、节肢动物。,52,后肾管,触角腺,基节腺,肾管,端囊,迷路,膀胱,排泄孔,肾管,腺体部,53,马氏管(Malpighian tubule）,马氏管是昆虫和蜘蛛等节肢动物特有的排泄器官，其一端开口于中肠与后肠之间，另一端为封闭的盲管，位于血腔中。 马氏管有回收水和盐分的功能。,直肠,尿酸,54,脊椎动物的排泄器官,前肾：位于体腔前部，幼体时期出现，成体退化；少数圆口动物保留。中肾：位于体腔的中部，鱼类和两栖类成体的肾脏。后肾：位于中肾的后方，爬行类、鸟类和哺乳动物成体肾脏。,前肾,精巢,55,中肾,后肾,56,排泄方式,水生动物 NH3陆生动物 尿酸：昆虫、爬行类、鸟类 尿素：哺乳动物、两栖类成体,57,动物渗透压的调节,体液的渗透压,海洋动物体液与海水等渗无脊椎动物和盲鳗体液比海水低渗七鳃鳗和真骨鱼类 （有脱水倾向）淡水动物体液比淡水高渗，倾向得到水陆生动物体液比其生活环境高渗，倾向得到水,58,体内水分和盐类含量的调节，即体液渗透压的调节，叫渗透调节（osmoregulation）。整体动物的渗透调节，需要消化系统、皮肤、排泄系统、呼吸系统（鳃）、特殊盐腺的配合，需要神经系统和内分泌系统的调节。水生动物解决水平衡的两种方式。渗压随变往往是狭盐性动物渗压调节往往是广盐性动物,渗透调节,59,陆生动物的渗透调节,通过食物、饮水以及代谢产生的获得水。通过皮肤、呼吸表面蒸发、尿和粪便中丧失水。适应陆地生活的进化特征：体表覆盖相对不通透的皮层，减少水分的丧失，如昆虫的几丁质层，脊椎动物的皮肤角质层。夜间行动。有些动物仅需少量水就能生活，如沙漠中的袋鼠。强大功能的肾脏，神经和内分泌系统共同协调。,60,水生动物的渗透调节,61,1、海洋动物的渗透调节,渗压随变动物无脊椎动物通过离子调节：体内离子与环境不同脊椎动物盲鳗体液与海水等渗渗压调节动物（大多数脊椎动物）大多数软骨鱼类等渗，但成分不同，含尿素和氧化三甲胺。通过肾脏、直肠腺、肛门排出盐分 。真骨鱼类低渗。喝海水，并通过鳃排盐。海洋爬行类和海鸟通过盐腺排盐。,62,63,2、淡水动物的渗透调节,淡水动物都是渗压调节动物：排水、吸盐。淡水中的真骨鱼类排水：排泄系统。吸盐：消化系统、鳃。鲑鱼或其他洄游鱼类随着海水和淡水的改变而改变渗透调节方式。 海水：喝海水，用鳃排盐。 淡水：排水，用鳃吸盐。,64,要点,循环系统的功能。血液的主要成分。比较动脉、静脉、毛细血管的结构特点。比较脊椎动物循环系统的特点。人肺的结构；鸟肺的结构。尿的形成过程。陆生、淡水、海洋动物渗透压的调节方式。概念：自动节律性、血型、体循环、肺循环、开管式循环系统、闭管式循环系统、外呼吸、内呼吸、双重呼吸、肾的结构、肾单位、原肾管、后肾管、马氏管、前肾、中肾、后肾。,65,