动物生物学-动物生理：6-呼吸课件.ppt

1、1呼吸呼吸2呼吸呼吸外呼吸、内呼吸、细胞呼吸外呼吸、内呼吸、细胞呼吸3 3个过程个过程3452.2.动物动物： （2 2）鳗鲡）鳗鲡的表皮呼吸占气体交换总量的的表皮呼吸占气体交换总量的60%60%。（3 3）在两栖类，在两栖类，表皮呼吸表皮呼吸可以对鳃或肺呼可以对鳃或肺呼吸进行补充。吸进行补充。冬眠的蛙几乎完全依靠的呼吸方式。冬眠的蛙几乎完全依靠的呼吸方式。6715的水的水含有含有7cm3氧气氧气/1升，升，20.93%含含氧量；水氧量；水的质量是的质量是其中溶解其中溶解氧质量的氧质量的10万倍；万倍；3.5倍倍8910( (三）鳃（三）鳃（gillgill） 鳃是水生动物的呼吸器官鳃是水生动

2、物的呼吸器官：鳃的表面积很：鳃的表面积很大、含有丰富的毛细血管。大、含有丰富的毛细血管。111213硬骨鱼类头部两侧有四条硬骨鱼类头部两侧有四条鳃弓鳃弓，每一鳃弓上有两列，每一鳃弓上有两列鳃丝鳃丝，形成，形成鳃瓣鳃瓣。鳃丝两侧又发出很多鳃小片。鳃丝两侧又发出很多鳃小片。1415鳃逆流气体交换效率鳃逆流气体交换效率（Countercurrent Mechanism for Gas Exchange ）1617（四）（四） 肺肺 一些无脊椎动物：一些无脊椎动物：如如蜗牛、蝎、蜘蛛和某些甲壳动物蜗牛、蝎、蜘蛛和某些甲壳动物用肺呼吸，但其呼吸效率不高。用肺呼吸，但其呼吸效率不高。 脊椎动物：脊椎动物：

3、少数鱼类、两栖类、爬行类、鸟类、少数鱼类、两栖类、爬行类、鸟类、哺乳类。哺乳类。1819壳层壳层20 一些鱼类一些鱼类：如：如肺鱼和总鳍鱼肺鱼和总鳍鱼也可用肺也可用肺进行空气呼吸。进行空气呼吸。 肺鱼的肺是咽腹侧肺鱼的肺是咽腹侧鳔特化的囊状结构鳔特化的囊状结构，有丰富的毛细血管。有丰富的毛细血管。21蝾螈蝾螈蛙蛙蜥蜴蜥蜴鸟鸟哺乳动物哺乳动物22护胸鲶护胸鲶 肉鳍鱼肉鳍鱼 滑体亚纲滑体亚纲 无颌类无颌类 辐鳍鱼类辐鳍鱼类 23 皮肤是很重要的辅助呼吸器官皮肤是很重要的辅助呼吸器官青蛙青蛙( (Barbourula kalimantanensis)体长不超过体长不超过2 2英寸，皮肤很光滑。英寸，

4、皮肤很光滑。生活在印尼婆罗洲加里曼丹雨林地区冷的急生活在印尼婆罗洲加里曼丹雨林地区冷的急流河域，该河域位于婆罗洲低地雨林地区，流河域，该河域位于婆罗洲低地雨林地区，离赤道距离不远，河水冰冷！离赤道距离不远，河水冰冷！2425 鸟类鸟类：气囊气囊进一步进一步增加了肺的功能。增加了肺的功能。 气囊不是气体交换气囊不是气体交换的部位，而是气体的部位，而是气体储存的部位。储存的部位。26吸气时：约有吸气时：约有75%75%的空气首先由气管进入气的空气首先由气管进入气囊。呼气时这些新鲜空气从气囊直接进入囊。呼气时这些新鲜空气从气囊直接进入肺并在肺毛细气管处发生交换后呼出。肺并在肺毛细气管处发生交换后呼出

5、。2728291. 组成组成：外鼻孔、鼻腔、内鼻孔、咽和喉、外鼻孔、鼻腔、内鼻孔、咽和喉、气管、支气管、细支气管和肺泡管、肺泡气管、支气管、细支气管和肺泡管、肺泡 二、哺乳动物呼吸系统二、哺乳动物呼吸系统声门喉30气管（气管（TracheaTrachea）龙骨突起环状软骨甲状软骨31(1)(1)气体通道有纤毛上皮细胞，分泌粘液，纤毛摆动可将空气体通道有纤毛上皮细胞，分泌粘液，纤毛摆动可将空气中的灰尘和异物被裹在粘液里推向喉部并咳出。气中的灰尘和异物被裹在粘液里推向喉部并咳出。(2)(2)气管至细支气管壁内有软骨环，防止管道塌陷。气管至细支气管壁内有软骨环，防止管道塌陷。323233壁层脏层34

6、肺外侧包着肺外侧包着两层胸膜，两层胸膜，其脏层紧贴其脏层紧贴肺，壁层位肺，壁层位于胸廓的内于胸廓的内表面。胸膜表面。胸膜之间的腔叫之间的腔叫胸膜腔胸膜腔。35胸膜腔内压常低于大气压，因此称胸膜腔内压常低于大气压，因此称“负压负压”，负压有助于维持肺的扩张。负压有助于维持肺的扩张。36（3 3）肺泡仅由）肺泡仅由单层扁平上单层扁平上皮细胞组成，皮细胞组成，外被毛细血外被毛细血管网，使肺泡与血液之间管网，使肺泡与血液之间能高效地进行气体交换能高效地进行气体交换37巨噬细胞巨噬细胞383940（二）肺通气（二）肺通气 吸气时吸气时，肋间外肌肋间外肌主动收缩使肋骨的胸端主动收缩使肋骨的胸端向前方外侧移

7、动，同时向前方外侧移动，同时膈肌膈肌收缩使收缩使胸廓胸廓向向后后体积增大体积增大，结果肺内压降低，外界的空，结果肺内压降低，外界的空气因气压差沿呼吸道进入肺。气因气压差沿呼吸道进入肺。 平静呼气时平静呼气时，胸廓弹性回缩，胸廓体积被，胸廓弹性回缩，胸廓体积被动减小，使动减小，使肺内压增大肺内压增大，气体被呼出体外。，气体被呼出体外。 用力呼吸是一个主动的过程，有用力呼吸是一个主动的过程，有肋间内肌肋间内肌和腹机和腹机的参与。的参与。4142434445 吸气和呼气共用一条呼吸道，每次呼气末吸气和呼气共用一条呼吸道，每次呼气末都会在呼吸道内和肺内都都会在呼吸道内和肺内都残留部分气体残留部分气体。

8、 正常呼吸时，人肺的气体更新率仅有正常呼吸时，人肺的气体更新率仅有1/61/6。即使在用力呼气时，仍有即使在用力呼气时，仍有20%-35%20%-35%的气体留的气体留在肺内。在肺内。4647（三）气体交换（三）气体交换1 1气体分压：单一气体占混合气体中气体分压：单一气体占混合气体中各成分气体的压力。各成分气体的压力。482 2气体交换原理气体交换原理：气体在肺和组织内的交：气体在肺和组织内的交换是一种从换是一种从分压高分压高到到分压低分压低的的被动扩散过被动扩散过程程。吸入肺泡的新鲜空气中，吸入肺泡的新鲜空气中，O O2 2分压高于肺毛细分压高于肺毛细血管内静脉血的氧分压，血管内静脉血的氧

9、分压，O O2 2沿分压差扩散到血沿分压差扩散到血液液；COCO2 2则沿分压差从血液扩散到肺泡则沿分压差从血液扩散到肺泡。在组织内，。在组织内，氧从血液扩散到细胞内，而细胞内代谢产生氧从血液扩散到细胞内，而细胞内代谢产生的的COCO2 2由细胞扩散到血液中。由细胞扩散到血液中。495051（四）气体运输（四）气体运输1 1O O2 2的运输方式的运输方式：（1 1）物理溶解方式物理溶解方式：仅占运输氧总量的：仅占运输氧总量的2-3%2-3%。（2 2）氧合方式氧合方式：大部分：大部分O O2 2与血液中与血液中HbHb相结合相结合的方式运输的。这种结合是可逆的。的方式运输的。这种结合是可逆的

10、。2.2.影响因素影响因素：HbHb结合结合O O2 2的量受的量受HbHb分子的结构分子的结构和构象、和构象、O O2 2和和COCO2 2的含量的影响。随着氧分的含量的影响。随着氧分压的增高，压的增高，HbHb结合结合O O2 2的量也相应地增加，的量也相应地增加，直至饱和。直至饱和。52537%23%70%54肺泡肺泡555657The Hemoglobin Molecule由两条由两条多肽链、两条多肽链、两条多肽链、多肽链、4 4分子分子FeFe2+2+5859氧解离曲线：氧解离曲线： 在一定的血液在一定的血液pHpH、PcoPco2 2、温度条件、温度条件下，血红蛋白氧饱和度随氧分压

11、变化下，血红蛋白氧饱和度随氧分压变化而变化所形成的曲线。横轴为氧分压而变化所形成的曲线。横轴为氧分压（mmHgmmHg），纵轴为氧饱和度（），纵轴为氧饱和度（% %）60 氧容量：氧容量：单位体积血液中与单位体积血液中与HbHb结合结合O O2 2的的最最大量大量叫叫氧容量，氧容量，ml/100mlml/100ml。 氧含量：氧含量：每每100ml100ml血液中与血液中与HbHb实际结合的实际结合的O O2 2的量叫的量叫氧含量氧含量,ml/100ml,ml/100ml。 氧饱和度：氧饱和度：氧氧含量与氧容量之比称含量与氧容量之比称氧饱和氧饱和度度(%)(%)。616263肺组织肺组织静息时

12、组织静息时组织运动时组织运动时组织6465666768690.20.0770712 2COCO2 2的运输方式的运输方式：（1 1）物理溶解方式物理溶解方式： 仅占运输仅占运输COCO2 2总量的总量的7%7%；（2 2）以）以 HCOHCO3 3- - 方式：方式：70%70%的的COCO2 2在在红细胞内红细胞内由碳酸由碳酸酐酶催化生成酐酶催化生成H H2 2COCO3 3，然后解离出，然后解离出H H+ +和和HCOHCO3 3- -，HCOHCO3 3- -扩散到血浆；扩散到血浆；（3 3）以合成氨甲酸血红蛋白形式以合成氨甲酸血红蛋白形式：约：约23%23%的的COCO2 2与与血红蛋白可逆地结血红蛋白可逆地结合成合成氨甲酸血红蛋白氨甲酸血红蛋白，由红细，由红细胞运输。胞运输。血液将血液将COCO2 2运输到肺，再通过呼气排出体外，运输到肺，再通过呼气排出体外，部分部分由肾脏排除由肾脏排除。72737475767778颈动脉 脑脊液