2011生物竞赛动物生理学第二部分 动物解剖和生理专题知识点整理 - 图文

—18次／分，故每分通气量为6-8L。

②每分肺泡通气量：指每分钟进肺泡或出肺泡的有效通气量，简称为肺泡通气量。每次进或出肺泡的有效通气量等于潮气量减去无效腔气量，故每分肺泡通气量的计算公式如下：

每分肺泡通气量(L／min)=(潮气量—无效腔气量)×呼吸频率(次／min)

正常成人安静时每分肺泡通气量约为4．2L，相当于每分通气量的70％左右。潮气量和呼吸频率的变化，对每分通气量和肺泡通气量的影响是不同的。

深吸气量＝潮气量＋补吸气量 肺活量＝深吸气量＋补呼气量 肺总量＝肺活量+肺残气量 肺每分通气量＝潮气量×呼吸频率

肺泡通气量＝（潮气量－无效腔气量) ×呼吸频率 二、呼吸器官

1．呼吸系统的进化

单细胞原生动物生活在水中，它们可以通过体表直接与外界进行气体交换。

1）体表呼吸：从原生动物到线形动物，身体结构简单，可以直接通过体表的细胞与外界环境进行气体交换，没有专门的呼吸器官。

2）鳃和气管：较高等的无脊椎动物已具有呼吸器官，往往由表皮的一部分转变而来。这部分表皮的面积扩大，向内凹陷（气管）或向外突出（鳃）。

昆虫气管是外胚层内陷而成的，其陷入处形成了气门。气门有活瓣，可以自由开闭。与气门相连的是气管，其内壁的外骨骼加厚形成螺旋状，借以支撑气管。气管一再分支，最后形成许许多多的微气管，分散在各部分组织中。此外，昆虫的气管还可以连接成气囊，气囊壁很薄，容易伸缩，可以储藏较多的空气，以增加飞行时对氧的补给，并能增加在空气中的浮力。水生昆虫，体壁上有薄片状或丝状突起，内含气管，以便在水中进行气体交换，这就是气管鳃。

水生脊椎动物的鳃位于咽部，发生于咽部的鳃裂。鳃裂的前后壁表皮形成许多水平皱褶，称为鳃丝，组成鳃瓣，

3）肺：脊椎动物的呼吸结构都是由消化管的前端发展变化而成的，如水生脊椎动物的鳃，陆生脊椎动物的肺。

羊膜动物只在胚胎时期出现鳃裂，以后鳃裂逐渐消失，肺不断发育，出生后用肺呼吸。

两栖类的肺构造简单，仅仅是一对薄壁的囊，或者囊中稍有隔膜。由

于换气效率低，所以两栖类的皮肤裸露、湿润而富有毛细血管，也能辅助呼吸。

爬行类的肺较发达，肺内分隔成许多的小腔，从而增大气体交换的面积。

鸟类的肺十分致密，和薄膜状的气囊相连通。气体经肺进入气囊后，再从气囊经肺排出，由于气囊的扩大和收缩，气体两次在肺部进行气体交换。这种在吸气和呼气时都能在肺部进行气体交换的呼吸方式，这是鸟类所特有的“双重呼吸”。

哺乳类的呼吸系统最为完善。呼吸道由鼻、咽、喉、气管和支气管组成。左右支气管通人两肺后一再分支，形成许多非常小的细支气管，最后形成呼吸细支气管和很小的肺泡管。每一肺泡管附有很多肺泡。肺泡是由单层上皮细胞构成的半球状囊泡，相邻肺泡之间的组织称肺泡隔，由丰富的毛细血管、弹性纤维等构成，具有良好的弹性和扩张性。毛细血管网与肺泡上皮紧紧贴在一起，结构很薄，有利于气体交换。

从爬行类开始，开始出现了胸廓，胸廓的运动可改变胸腔容积，由于内外气压差的不断变化，肺泡被动地扩张和收缩，实现与外界的换气。鸟类由于胸廓结构的特殊，在飞行时胸廓不能活动，利用两翼的上举下垂来使胸腔扩大和缩小，借此引起气囊作唧筒式的动作进行呼吸。哺乳动物具有肌肉质的膈，以及肋间肌和肋骨的配合动作，改变胸腔容积进行呼吸。两栖类没有胸廓，借助口腔底壁的升降，使肺的换气得以进行。 三、肺换气

1、肺换气的过程：毛细血管内皮细胞 扩散

2、影响因素：气体分压差、扩散系数、呼吸膜（肺泡-毛细血管膜）（共6层结构）、通气/血流比值 四、气体的运输

1、氧的运输：血红蛋白（Hb）：含有4个亚基单位，且之间由盐键连接，1分子 Hb可以运输4分子O2，影响因素：血液pH，血液CO2分压、温度和CO

2、二氧化碳的运输：溶解5%，化学结合95%（碳酸氢盐（主要形式）和氨基甲酸血红蛋白） 四、呼吸运动调节

1、呼吸中枢：低位脑干（不随意的自主呼吸节律调节）和大脑皮层（随意呼吸调节）

2、呼吸的反射性调节：1）肺牵张反射（黑-伯反射）迷走神经参与；2）化学感受性呼吸反射：化学感受器【外周化学感受器（劲动脉体和主动脉体）和中枢化学感受器（位于延腹外侧浅表部位，感受脑脊液和局部细胞外液中的H+水平的变化）】、CO2,H+和O2对呼吸的调节（CO2,对呼吸的影

响：维持兴奋，过量则抑制和麻醉，作用对象为外周和中枢感受器；H+影响：动脉血H+增加或降低均加快或抑制呼吸器，作用对象为外周和中枢感受器；O2分压与呼吸呈正相关，作用对象也均为外周和中枢感受器）

第四节 循环系统

一、血液

血液分血浆和血细胞两部分。血浆约占血液总量的55％，血细胞约占45％。如果血液发生凝固，析出透明的淡黄色液体为血清，其与血浆不同之处在于血清已没有纤维蛋白原和某些凝血因子存在。

1．血浆

(1)血浆的组成

血浆略带黄色，微碱性(pH7．4)，其中溶有多种物质，如无机盐离子、蛋白质、氨基酸、糖类(如葡萄糖等)、脂类、激素、固醇、抗体、维生素以及溶解的02、C02、N2等。

血浆中的蛋白质占血浆总量的7％—9％，它们在物质运输、维持血浆胶体渗透压、酸碱度、免疫、凝血方面具有重要作用。包括纤维蛋白(这是血液凝结必需的蛋白质)、白蛋白和球蛋白。 (2)血浆渗透压和溶血

将溶液和水置于U型管中，在U型管中间安置一个半透膜，以隔开水和溶液，可以见到水通过半透膜往溶液一端跑，假设在溶液端施加压强，而此压强可刚好阻止水的渗透，则称此压强为渗透压，渗透压是指溶液中溶质分子通过半透膜的吸水能力；血浆渗透压是由晶体渗透压和胶体渗透压所组成。血浆晶体渗透压很高，对调节细胞内外水分交换和维持红细胞正常形态非常重要，血浆胶体渗透压很小，对调节血管内外的水分交换有着重要作用。

当血浆渗透压下降时，血浆中的水分转入细胞内，使细胞膨胀，可导致红细胞发生破裂，血红蛋白外逸的现象，称为溶血。 (3)血液的缓冲系统

正常人血液的pH值在7．35～7．45范围内变动。血浆中主要缓冲对为NaHC03／H2C03，Na—蛋白质／H-蛋白质、Na2HP04／NaH2P04。NaHC03／H2C03是最主要的。 2．红细胞

血细胞(图1—3—19)分红细胞、白细胞和血小板3类，它们都来自共同的造血干细胞，成人的造血干细胞存在于骨髓中

红细胞是血液中最多的一种细胞。人的红细胞呈两凹的干扁盘状，红细胞中含血红蛋白，能携带氧气。血红蛋白是红细胞的功能性物质，由珠蛋白(约占96％)和一种含铁的色素即血红素(约占4％)结合而成，在哺乳类，包括人在内，红细胞都没有细胞核。但红细胞发育早期是有核的，但随着发育，细胞核以及线粒体、高尔基体、内质网和核糖体等都从细胞中消失，红细胞变成一个富含血红蛋白的无核细胞而进入血液循环。鸟类的红细胞是有核的。

红细胞还含有另一种蛋白分子——碳酸酐酶，一种使红细胞具有运送二氧化碳功能的酶。

3．白细胞

白细胞比红细胞少得多，根据核的形状和细胞质中颗粒的特性，白细胞可分为颗粒和无颗粒白细胞两大类。前者可分为中性、嗜酸性和嗜碱性3种粒细胞，后者包括单核细胞和淋巴细胞。

有些白细胞不仅存在于血液中，也存在于身体各处的结缔组织以及淋巴系统中。它们能以变形运动穿过毛细血管壁和淋巴管壁而进入组织液和结缔组织中。

白细胞的功能是保护身体，使不受细菌和其他外物的侵袭。它们保护身体的方式有两种：一是吞噬，二是免疫。 4．血小板(凝细胞)

哺乳类以外的所有其他脊椎动物，其凝细胞是有核的完整细胞。

在哺乳类，凝细胞很细小，球形或盘形，没有细胞核，所以称血小板。主要功能是参与整个生理止血过程。

二、凝血和抗凝血

1、凝血：由流动变成凝胶态，生理性凝血过程包括血管挛缩、血小