脊椎動物呼吸系統(tǒng)-高級動物學(xué)課件

脊椎動物

——呼吸系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及機(jī)能學(xué)校：nkdx學(xué)生姓名：nx學(xué)號：xxxx沒有專門的呼吸器官具有真正的呼吸器官

脊椎動物的呼吸系統(tǒng)主要來源于內(nèi)胚層,包括一系列呼吸器官如鰓、肺和呼吸道等。這些器官雖然在外形上各有特點(diǎn),但由于行使相同的功能而在結(jié)構(gòu)上具有共同的特征:具有將組織或機(jī)體與外部環(huán)境隔開的濕潤薄膜,且薄膜面積很大;具有與薄膜緊密相連的豐富的毛細(xì)血管;動靜脈血管中血液的O2與CO2含量與一般情況相反,例如鰓動脈和肺動脈內(nèi)含缺氧血,而鰓靜脈和肺靜脈內(nèi)含多氧血。

脊椎動物的呼吸系統(tǒng)主要來源于內(nèi)胚層,包括一系列呼吸器官如鰓、肺和呼吸道等。這些器官雖然在外形上各有特點(diǎn),但由于行使相同的功能而在結(jié)構(gòu)上具有共同的特征:具有將組織或機(jī)體與外部環(huán)境隔開的濕潤薄膜,且薄膜面積很大;

具有與薄膜緊密相連的豐富的毛細(xì)血管;

動靜脈血管中血液的O2與CO2含量與一般情況相反,例如鰓動脈和肺動脈內(nèi)含缺氧血,而鰓靜脈和肺靜脈內(nèi)含多氧血。

脊椎動物的呼吸系統(tǒng)主要來源于內(nèi)胚層,包括一系列呼吸器官如鰓、肺和呼吸道等。這些器官雖然在外形上各有特點(diǎn),但由于行使相同的功能而在結(jié)構(gòu)上具有共同的特征:具有將組織或機(jī)體與外部環(huán)境隔開的濕潤薄膜,且薄膜面積很大;

具有與薄膜緊密相連的豐富的毛細(xì)血管;

動靜脈血管中血液的O2與CO2含量與一般情況相反,例如鰓動脈和肺動脈內(nèi)含缺氧血,而鰓靜脈和肺靜脈內(nèi)含多氧血。

在脊椎動物由水上陸漫長的演變過程中,呼吸器官發(fā)生了下列方面的進(jìn)化:

1由鰓呼吸演變?yōu)榉魏粑?呼吸氧面積逐漸擴(kuò)大3呼吸的結(jié)構(gòu)、功能日益完善4呼吸道和消化道漸趨分開圓口綱魚綱鳥綱爬行綱兩棲綱哺乳綱1由鰓呼吸演變?yōu)榉魏粑鼒A口綱咽部腹面的盲管稱為呼吸管。

呼吸管的兩側(cè)各有7個(gè)內(nèi)鰓孔，每個(gè)內(nèi)鰓孔通過一個(gè)球形的鰓囊，鰓囊的周圍都長有來自內(nèi)胚層的鰓絲，其上有豐富的毛細(xì)血管，在此處進(jìn)行氣體交換。每一個(gè)鰓囊有一個(gè)外鰓孔與外界相通。盲鰻的外鰓孔則通過共同的總鰓管開口于體外。囊鰓類魚綱鰓耙鰓軟骨魚類

有5對鰓裂，直接開口于體表。由于鰓節(jié)肌的收縮，上下頜開閉，鰓弓得以收縮和舒張，使水進(jìn)入口腔和鰓腔，再經(jīng)過鰓裂流出體外。在流經(jīng)鰓裂時(shí)，水中的氧氣和鰓血管中的血液進(jìn)行氣體交換。硬骨魚類5對鰓裂，鰓腔外覆蓋有鰓蓋骨。魚類主要依靠鰓蓋的運(yùn)動完成呼吸。硬骨魚有兩對呼吸瓣：

口瓣：閉嘴時(shí)防止口中的水倒流。

鰓膜：阻止水從鰓孔倒流進(jìn)鰓腔，對口腔及鰓腔中壓力的改變起重要作用。當(dāng)鰓蓋上提時(shí)，鰓膜由于外部水流壓力而緊貼體表，蓋住塞孔，鰓腔容積增大，內(nèi)壓減小，于是水流由口腔進(jìn)入鰓腔；當(dāng)鰓蓋關(guān)閉時(shí)，鰓腔內(nèi)的壓力增大，水流經(jīng)過鰓裂沖開鰓膜流出體外。硬骨魚類水流經(jīng)鰓的方向與血液方向呈逆流交換，攝取氧的效率可達(dá)85%，比同向流高5倍。

1)水體中的氧氣并不豐富。氧氣難溶于水:20℃時(shí),海平面上的氧含量為210mL/L,而同樣條件下淡水中含有氧氣6.6mL/L,海水中則為5.3mL/L。

2)水的粘滯性和密度要比空氣大得多。這樣,水生脊椎動物的呼吸器官客觀上要求一個(gè)很大的交換面積,大量水流經(jīng)過呼吸膜時(shí),可以在減少能耗的前提下進(jìn)行高效的氣體交換。硬骨魚鰓瓣結(jié)構(gòu)與氣體交換的逆流系統(tǒng)特點(diǎn)正是對上述環(huán)境的最好適應(yīng)為什么需要逆流交換？逆流交換back鰾鰾是大多數(shù)硬骨魚類的密度調(diào)節(jié)器官。鰾內(nèi)氣體的分泌和吸收直接影響到魚鰾的容積大小，在一定程度上可以引起魚體密度的改變。但鰾內(nèi)氣體的分泌與吸收相當(dāng)慢，不能快速適應(yīng)水壓的變化，所以鰾的主要功能是使魚體懸浮在限定的水層中，減少魚鰭的運(yùn)動降低能耗。兩棲綱蝌蚪、水生兩棲類（大鯢、小鯢、蠑螈）：鰓&皮膚陸生兩棲類：肺（囊狀）

蝌蚪具有帶分支的外鰓，在發(fā)育過程中被舌弓上向后著生的皮膚褶所覆蓋。隨后又著生幾排短的內(nèi)鰓，至變態(tài)為成體時(shí)則消失。無尾兩棲類由于不具有肋骨和胸廓，肺呼吸時(shí)采用特殊的咽式呼吸完成：(A)吸氣時(shí)口底下降、鼻孔張開，空氣進(jìn)入口咽腔。(B)然后鼻孔關(guān)閉，口底上升，將空氣壓入肺內(nèi)。(C)當(dāng)口底下降，廢氣借肺的彈性回收再壓回口腔。這個(gè)過程可以往復(fù)多次，以能充分利用吸入的氧氣并減少失水。(D)待呼氣時(shí)借鼻孔張開而排出。咽式呼吸back爬行綱

肺（海綿狀）

龜類身被硬甲，背腹堅(jiān)硬結(jié)實(shí)，不能擴(kuò)大縮小，因而其呼吸也是一種被動式呼吸，是借頸和四肢的伸縮與舌器的活動來完成的。舌器的上升與下降改變口腔的容量，使空氣吐出或吸入，類似于蛙的咽式呼吸。

此外，龜類的尿道背壁的一對肛囊能吸收水和排水，為輔助呼吸器官。back鳥綱肺&氣囊鳥類在飛翔時(shí)所消耗的氧氣比休息時(shí)大21倍，因此呼吸系統(tǒng)十分特化，保證鳥類在飛行時(shí)有足夠的氧氣供應(yīng)。表現(xiàn)在除具有肺外，還有從肺壁凸出而形成的薄膜氣囊與肺氣管相連通。主要的氣囊有9個(gè)，廣布于內(nèi)臟、骨腔以及某些運(yùn)動肌肉之間。氣囊的存在，使鳥類產(chǎn)生一種獨(dú)特的呼吸方式——雙重呼吸。氣囊：輔助呼吸減輕重量減少內(nèi)臟摩擦快速熱代謝冷卻系統(tǒng)back哺乳綱肺（支氣管樹狀）

哺乳類的肺,由很多微細(xì)支氣管和肺泡組成，外面密布微血管，是氣體交換的場所。因此哺乳類的肺是由復(fù)雜的“支氣管樹”組成的。這種結(jié)構(gòu)使呼吸面積極為增大，例如人的肺泡約有7億，總面積達(dá)60~120m2。胸腔為哺乳動物特有的、容納肺的體腔，借助橫膈與腹腔分隔。橫膈的運(yùn)動可改變胸腔容積（腹式呼吸），肋骨的升降能擴(kuò)大或縮小胸腔容積（胸式呼吸），使哺乳類的肺被動的擴(kuò)張和回縮，以完成呼氣和吸氣。呼吸脊椎動物各綱呼吸器官比較魚類用鰓在水中進(jìn)行呼吸兩棲類具多種呼吸方式,不同種類、或者同一種的幼體和成體、或者在不同的生活狀態(tài)下,分別進(jìn)行鰓呼吸、皮膚呼吸和肺呼吸爬行類、哺乳類和鳥類行使完備的肺呼吸。圓口綱魚綱鳥綱爬行綱兩棲綱哺乳綱2呼吸氧面積逐漸擴(kuò)大圓口綱魚綱鳥綱爬行綱兩棲綱哺乳綱3呼吸的結(jié)構(gòu)、功能日益完善

兩棲類的呼吸動作是借助于口咽腔底部的上下動作來完成的;喉和氣管是肺呼吸動物的特殊結(jié)構(gòu)，對氣流通暢有重要意義，但兩棲類的喉和氣管結(jié)構(gòu)尚不完善；

爬行類開始形成了胸廓,依靠肋間肌的收縮使胸廓擴(kuò)大與縮小來完成呼吸;

鳥類在靜止?fàn)顟B(tài)以肋骨升降胸廓,在飛翔時(shí)利用翼的搧動使前后氣囊收縮與擴(kuò)張,完成獨(dú)特的;

哺乳類出現(xiàn)了肌肉質(zhì)的橫膈,依靠橫膈的升降和肋間肌收縮的協(xié)同作用進(jìn)行呼吸。胸腹式呼吸咽式呼吸“雙重呼吸”腹式呼吸胸式呼吸&圓口綱魚綱鳥綱爬行綱兩棲綱哺乳綱4呼吸道和消化道漸趨分開

兩棲類因?yàn)檠适胶粑虼说暮粑ǖ篮褪澄锿ǖ涝诳谇惶幮纬山徊??？谘是粌?nèi)具有內(nèi)鼻孔、耳咽鼻孔、喉門和食管開口。喉頭和氣管的分化不明顯。

爬行類的氣管長,呼吸道有了明顯的氣管和支氣管的分化。爬行類的鱷由于形成了完整的次生腭,內(nèi)鼻孔后移,使呼吸道和消化道完全分開。呼吸道進(jìn)一步分化,發(fā)聲器官漸趨完善。

鳥類的氣管為一圓柱形長管,以完整的骨環(huán)支持,由于雙重呼吸，因此鳥類在吸氣與呼氣時(shí)均能發(fā)出婉轉(zhuǎn)的聲音。