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1、九、呼吸:气体交换(一)水生动物(二)陆生动物(三)鸟类的呼吸系统(四)人的呼吸系统,(一)水生动物1.无专门的呼吸器官单细胞动物(原生动物)整个细胞的表面;小型多细胞动物(海绵、水螅等)身体两层细胞;每个细胞直接与水接触,2.体表(皮肤)呼吸蜗虫、水生蚯蚓等,3.鳃呼吸河蚌、鱼鳃的起源:体壁(皮肤)外伸物鳃的特点表面积大血管丰富(血管鳃)壁薄(仅1-2层细胞),河蚌鳃,制造水流:口、鳃盖的张闭(鱼);鳃表纤毛摆动(河蚌)逆流交换:水流、血流方向相反,鱼鳃中水流与血流的方向,4.其他形式,呼吸树:海参(直肠泄殖腔),海参呼吸树,水生昆虫:气管直接从空气中获得氧气到水面上呼吸呼吸管:伸出水面呼吸
2、,蜉蝣,(二)陆生动物无专门的呼吸器官陆涡虫、蚯蚓等皮肤呼吸潮湿环境保持皮肤湿润,专门的呼吸器官陆生动物呼吸时面临的问题空气干燥呼吸器官失水解决办法:专门的呼吸器官呼吸器官深藏体内足够的面积气体的运输,陆生动物的呼吸器官1.书肺,蜘蛛:1-2对腹部腹面,囊状内陷,与书鳃(鲎)同源,书叶状故名。,书肺模式图,2.气管陆生节肢动物(马陆、蜈蚣、蜘蛛、昆虫等)起源:体壁皮肤内陷气管系统:气孔、气管、支气管、微气管,稻蝗全身的气管系统,昆虫气体运输的特点微气管直接送到组织、细胞血液不运输气体优点:高度适应陆生干燥环境缺点:不适用于大型动物,3.肺肺鱼(四亿多万年,“活化石”)、总鳍鱼(现存矛尾鱼)呼吸
3、器官鳃主要呼吸器官“肺”(鳔):干旱、陆上迁徙时外鼻孔鼻腔内鼻孔口腔食道鳔管鳔过渡类型:水生陆生;鳔:陆生动物肺的前身(同源器官),非洲肺鱼,南美洲肺鱼,澳洲肺鱼,矛尾鱼,两栖类(蛙、蟾蜍)幼体:鳃(成体无)成体:肺分隔简单、空泡状皮肤湿润失水,爬行类(龟、鳖、蜥蜴、蛇)肺发达(海绵状),尖吻蝮和避役的肺,(三)鸟类的呼吸系统鼻咽喉气管(鸣管)支气管肺肺的特点:无肺泡,有气囊微气管网状(两端均与支气管相通)气流在微气管中单向流动支气管微气管支气管,气囊分布:身体各处,包括骨骼功能减轻比重冷却降温系统剧烈飞行运动大量的热;帮助呼吸储存新鲜空气,呼吸过程(双重呼吸):吸气前、后气囊扩张;肺内废气前
4、气囊(储存);外界空气气管肺(第一次气体交换)后气囊(储存),呼气前气囊压缩囊内废气支气管体外;后气囊压缩囊内新鲜空气肺(第二次气体体交换),气体交换的基本单位:三级支气管(平行支气管),鸟肺与气囊的关系,呼吸方式:双重呼吸(dualrespiration),呼吸特点:气体在肺内单向流动双重呼气:呼吸一次,进行两次气体交换呼、吸气时均有新鲜空气进入肺,各进行一次气体交换逆流交换高效率:适应高代谢率,(四)人的呼吸系统结构与功能,1.人的呼吸系统包括口鼻、喉、气管、肺,肺:左、右1对,海绵状组成:支气管;细支气管;肺泡:大量(总数约3亿个)、海绵状;表面积极大(50100m2);壁薄1层细胞;密
5、布微血管,2.肺的换气活动依靠骨骼肌的收缩与舒张呼吸动作:肺壁:无横纹肌无收缩能力胸廓的扩张与收缩横隔膜的升、降,吸气运动主动吸入横隔膜收缩下降胸腔上下径扩大;肋间外肌收缩、肋间内肌舒张肋骨前端上举胸骨推向前方胸腔前后径、左右径扩大;共同作用胸腔扩大负压外界空气被吸入,呼气运动:气体被动压出横隔膜舒张隆起胸腔上下径恢复(变小)肋间外肌舒张、肋间内肌收缩肋骨、胸骨复位胸腔前后径、左右径恢复(变小)共同结果:胸腔缩小肺被压缩正压肺内气体(CO2)呼出,呼吸方式胸式呼吸:肋间肌运动形成的呼吸运动腹式呼吸:横隔膜运动形成的呼吸运动混合呼吸:胸式呼吸+腹式呼吸平静时75%腹式呼吸;25%胸式呼吸。负压呼
6、吸:哺乳类、鸟类的呼吸正压(吞咽式)呼吸:蛙类吞(压)气入肺,肺活量:潮气:平静呼吸时,一次吸入(或呼出)的空气量补吸(呼)气:平静吸(呼)气后,再深吸(呼)气,吸入(或呼出)的空气量肺活量:最大吸气后尽力呼气所能呼出的气量(潮气+补吸气+补呼气)残气:深呼气后,肺内残留的气量,3.血液运送呼吸气体(1)气体在肺泡中与组织中的交换O2:鼻腔咽喉气管肺泡血液组织CO2:组织血液肺泡气管咽喉鼻腔,(2)氧在血液中的运输主要靠血红蛋白:1L动脉血约含200mL氧,其中197mL与血红蛋白结合,只有3mL溶解在血浆中。,血红蛋白,窒息:供氧障碍细胞缺氧细胞呼吸受阻溺水:肺泡充水肺炎:肺泡充满组织液CO
7、中毒:CO与血红蛋白结合(其亲和力是氧的200倍)煤气中毒氰化物中毒:细胞色素氧化酶失活电子传递受阻,(3)二氧化碳在血液中的运输约90%经红细胞运输4.呼吸运动的调节随意控制自动控制:呼吸中枢:延髓外周化学感受器:颈动脉体主动脉体,5.人体对高山的适应呼吸频率增加心博率和心输出量增加逐步增加红细胞和血红蛋白的生成高度气压(包括氧分压)肺泡内气体交换量血液中含氧量耐受极限:高度7000m动脉血含氧量正常值的50%;超过耐受极限昏迷,6.危害身体健康的呼吸系统疾病(1)由吸烟引起的慢性肺气肿烟有多种有害物质:尼古丁(重新评价)、焦油、碳氢化合物等吸烟可引起:慢性支气管炎:痰多、咳嗽哮喘:长期刺激气管收缩心跳、呼吸加快哮喘,肺原性心脏病:致死肺泡失去弹性肺气肿氧供应不足右心室补偿性膨大肺原性心脏病致癌作用,(2)感冒与流行性感冒是开始于上呼吸道的最常见的传染性疾病感冒大约由200多种相近的病毒所引起。流行性感冒更严重,病原体有A、B、C3个病毒株。可注射流感病毒疫苗进行预防。禽流感问题,(3)硅肺因长期吸入二氧化硅的微粒而引起。常见于矿工、石匠等工人。发病机制:肺吸入二氧化硅微粒巨噬细胞吞噬不能消化而被杀死死亡细胞聚集形成纤维状小节肺纤维化,
限制150内