第六章-呼吸与鳔课件.ppt
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- 第六 呼吸 课件
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1、第七章第七章 呼吸与鳔呼吸与鳔 营养物质消化吸收后必须经过氧化作用才能释放能量供给机体使用,而氧化过程需要O2。单细胞生物可直接从外环境中吸收氧气,释放二氧化碳,而多细胞生物大多数必须经过内环境内环境,再与外环境交换气体。第一节第一节 概述概述 机体与外界环境之间以及机体内部所进行的气体交机体与外界环境之间以及机体内部所进行的气体交换叫呼吸换叫呼吸,包括:,包括:v外呼吸:外呼吸:血液与外环境间的气体交换。血液与外环境间的气体交换。v气体在血液中的运输:气体在血液中的运输:v内呼吸:内呼吸:血液与组织器官间的气体交换。血液与组织器官间的气体交换。v鱼类有水呼吸和气呼吸。大多数鱼类终生生活在水中
2、,依靠鳃与水中气体进行气体交换,但有些鱼类由于生活习惯的不同,具有辅助呼吸器官辅助呼吸器官进行辅助呼吸,如皮肤(鲤鱼、鲫鱼)、肠(泥鳅)、口咽腔粘膜(黄鳝)、肺(肺鱼)、鳃上器官(乌鳢)、鳔(长吻鱼科)等v结构上都有表皮很薄,具有丰富毛细血管表皮很薄,具有丰富毛细血管等特点,以便于进行气体交换。大多数鱼,只有氧气不足时才借助辅助器官。v水呼吸的特点:v1密度大于空气1000倍,粘滞性比空气大100倍,氧气在水中扩散的速度比在空气中慢1000倍。所以鱼类所遇到的呼鱼类所遇到的呼吸阻力比陆生动物大吸阻力比陆生动物大。v2鱼从水中获取氧气比陆生动物困难。鱼从水中获取氧气比陆生动物困难。水中含氧量比空
3、气中少(空气中:200ml/l,水中:10ml/l,且溶氧随水温而变化;相同温度下海水中溶氧比淡水中少20%)。鱼的呼吸器官必须要有利于克服水的阻力和水中溶氧少的困难,才能获得足够的氧气。第二节第二节 鳃呼吸机能鳃呼吸机能v圆口类:具有鳃囊,靠鳃囊的收缩和舒张排进水v硬骨鱼:靠下颌和鳃部肌肉收缩、舒张来改变口腔和鳃盖腔的大小。冲压式呼吸v软骨鱼:靠口腔泵,口腔扩大,水从喷水孔进入;口腔缩小,水从鳃盖处流出。也有冲压式呼吸。v一鳃的结构与摄氧的关系一鳃的结构与摄氧的关系 鳃小片鳃小片内有丰富血管,是气体交换的场所,具有惊人的摄氧能力,有些鱼可摄取水中溶氧的48-80%,而陆生动物只能摄取空气中溶
4、氧的24%。v1具有较大的呼吸表面积,增加气体交换面。具有较大的呼吸表面积,增加气体交换面。大多数硬骨鱼相对呼吸表面积(单位体重所对应的鳃小片面积)为5cm2/g。金枪鱼13.5 cm2/g,接近哺乳动物。v2具有较小的气体扩散阻力。具有较小的气体扩散阻力。鳃小片由单层上皮细胞构成,金枪鱼上皮厚0.8m。v3鳃小片具有水、血逆流交换系统。鳃小片具有水、血逆流交换系统。水、血逆流交换系统出鳃动脉血液可达80%氧饱和,而人为的水、血顺流交换系统只有50%。v4 通水量大。鳃通水量:血通水量大。鳃通水量:血=10:1。二呼吸运动二呼吸运动由口腔、鳃部肌肉的舒缩运动的协同作用及瓣膜的阻碍作用完成。由口
5、腔、鳃部肌肉的舒缩运动的协同作用及瓣膜的阻碍作用完成。水流入口腔和流出鳃孔是间断的,但流经鳃瓣是连续的。水流入口腔和流出鳃孔是间断的,但流经鳃瓣是连续的。v呼吸的四个步骤:v其中,1、3约占整个呼吸周期的85-90%,即在一个呼吸周期里绝大部分时间内是单向水流,有利于降低呼吸阻力,有别于陆生动物回旋式呼吸。v三呼吸频率三呼吸频率v每分钟鳃盖运动的次数,直接影响通水量。游泳速度、溶氧、水温会影响呼吸频率。金枪鱼改为被动冲压式呼吸。v洗涤运动洗涤运动:鱼类正常呼吸过程中出现的短促的、水流方向相反的呼吸运动,可清除鳃中外来污物,洗涤鳃瓣,利于气体交换。v四耗氧率v一定数量的O2的消耗即意味着一部分物
6、质被氧化,所以,耗氧率在一定程度上反映代谢水平,一般,耗氧率耗氧率代谢率代谢率。v O2 CO2+H2O+38ATPv1分子葡萄糖v 乳酸+2ATPv1标准耗氧率标准耗氧率v鱼在适宜温度下,禁食、安静、环境无异常下的耗氧率,是维持生命活动的最低能量需要。v温带鱼标准耗氧率:8934mg O2/kghrv热带鱼比温带鱼高70%;v南北极冰鱼只有17-31 mg O2/kghr;v2活动耗氧率活动耗氧率v鱼持续、高速游泳时的耗氧率,反映其活动的代谢率,可达标准代谢率的数倍,如金枪鱼高8-10倍,不活泼鱼高2-3倍,人高18倍,鸟类高20倍。受种类、温度、氧张力等影响。v影响耗氧率的因素影响耗氧率的
7、因素v(1)运动:由于呼吸面积的限制,不会随运动量的增大而无限制增加。金枪鱼的冲压式呼吸。v(2)水温:变温动物在一定温度范围内随温度增加而代谢率增加,而恒温动物相反,这种控制产热量的能力是两者的主要区别。同种鱼,水温每提高10,耗氧率增加2-3倍,此现象一直到鱼的致死温度。v(3)体重:同种鱼相对体重耗氧率随绝对体重增加而降低,所以小鱼缺氧时先浮头。耗氧率/体重=KW-0.2(K是鱼的特征常数)v(4)溶氧:对鱼的影响较恒温动物大。耗氧率与溶氧的关系随鱼种而异。v(5)pH值:一定范围内,pH下降则单位体重耗氧率下降(pH影响Hb与O2结合)。v(6)食物的特殊动力作用:大西洋鳕饥饿时为75
8、 mg O2/kg,摄食后为112 mg O2/kg。v(7)繁殖期:性成熟前耗氧率较高,成熟后则偏低。金眼鱼在不同温度和氧张力下的活动耗氧率红大麻哈鱼能量代谢与游泳速度的关系三种海水鱼代谢率与氧分压的关系不同温度下金鱼代谢率与氧分压的关系第三节第三节 气体的交换与运输气体的交换与运输v一气体交换v1气体交换的动力:各种气体的分压差各种气体的分压差是扩散的动力。PO2:水 血液 组织 PCO2:水 血液 组织v2外呼吸v鳃小片鳃小片是气体交换的部位。水流过鳃小片时,PO2为水 血液,可以保证O2血液。v静脉血流经鳃小片时,由于鳃小片上有碳酸酐酶(CA),可以将结合态的CO2游离状态,所以血液P
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