动物的代谢及恒定性

第二節循環作用與養分的運輸 第四章動物的代謝和恆定性 動物攝食 消化後的養分 須藉循環作用送至全身各細胞 細胞進行新陳代謝後的廢物也須藉循環作用送到特定的構造加以排除 單細胞生物如草履蟲和變形蟲 可藉擴散作用及原生質流動 將養分和氣體擴散至細胞各處擴散作用的物質運輸速率緩慢 大部分多細胞動物的構造複雜 因此 發展出循環系統 加速物質的運輸 4 2 1循環系統 循環系統模式動物界有兩種基本的循環模式 開放式循環系統閉鎖式循環系統 節肢動物具有開放式循環系統此系統無微血管 血液由心臟經血管流出後 與組織液混合 形成血淋巴身體細胞可直接與血淋巴進行物質交換 環節動物的蚯蚓及脊椎動物屬閉鎖式循環系統 此一系統包括動脈和靜脈 其間有微血管相連 血液在心臟和血管中流動 細胞的物質交換須透過微血管進行 人體循環系統 血液循環淋巴循環 血液循環 組成 心臟 血管 血液心臟收縮可推動血液在血管中流動血管遍布全身 可將血液送至各器官組織 在那裡進行物質的交換及排除廢物 淋巴循環 組成 淋巴 淋巴管及淋巴結功能 可協助血液循環的不足 也具防禦的功能 位於胸腔 略偏左側外有強韌的圍心膜保護 膜內有液體 可減少心搏時與附近組織的摩擦 心臟 心臟 四個腔室 二心房 二心室心房 心室間有房室瓣 使血液朝一定的方向流動 心臟 心肌構成心臟規律性的收縮和舒張稱為心搏正常人類心搏每分鐘大約60 80次運動及睡眠等因素可影響心搏次數 心音 heartsound 每次心搏時所產生的聲音 正常心音有兩聲 第一心音低而長 是心室收縮時 心房與心室間房室瓣關閉血液撞擊所產生第二心音高而短 是心室舒張時 血液撞擊心室與動脈管間 半月瓣關閉所引起 血管 動脈 artery 靜脈 vein 微血管 capillary 心室收縮時送出的血液可經動脈送至全身各器官動脈管壁較厚且有彈性 因此 可容納血液並能維持血液向前推動的壓力隨著心臟的搏動 動脈管壁因血液流動 造成擴張和回縮的現象稱為脈搏 pulse 微血管 位於動脈與靜脈間 可在組織器官中形成微血管網管徑最小 血流阻力較大 流速慢管壁僅由單層內皮細胞構成 有利於物質交換 靜脈 可匯集微血管中的血液 並將之送回心臟其管壁較薄 管腔最大在較大的靜脈管中有瓣膜可防止血液倒流 血壓 bloodpressure 為心臟收縮將血液推擠入血管時 血流對血管壁產生的壓力一般以毫米汞柱 mmHg 為單位 收縮壓 當左心室充滿血液時 心臟收縮 使血液輸入大動脈 此時的血壓最強 約110毫米汞柱舒張壓 當心臟舒張接受回流血液時 動脈血壓下降到約70毫米汞柱 大量失血時 心臟輸出的血量降低 因此血壓下降若血脂過高的人 其膽固醇易堆積在動脈管壁 造成動脈管壁增厚 於是血管管徑變小 管壁失去彈性 造成高血壓 4 2 2血液和養分的運輸 血液 總量約占體重十三分之一包括 血球血漿 水分約占90 其餘為溶於血漿中的物質包括 血漿 養分氣體代謝廢物血漿蛋白 血漿蛋白種類多 各有其特殊的功能 較特別的有進行防禦作用的抗體 還有參與血液凝固的血纖維蛋白等 紅血球 erythrocyte 白血球 leukocyte 血小板 platelet 血球 成熟時無胞核雙凹圓盤狀內含血紅素主要功能為協助氧的運輸紅血球隨時間逐漸老化 須不斷新生補充 紅血球 人類的各種血球細胞 人類紅血球細胞 掃描式電子顯微鏡 白血球 具細胞核 有的可行變形蟲運動 穿過微血管壁 進入受感染的組織 吞食病原體有的白血球則以產生抗體方式進行防禦作用 血小板 呈不規則狀 可在傷口處引發凝血反應 形成血塊 防止傷口繼續出血 血塊的形成 掃描式電子顯微鏡 養分的運輸 體循環 systemiccirculation 肺循環 pulmonarycirculation 血液循環的路徑 起自左心室 將含氧及養分的血液由左心室經主動脈送至頭部 軀幹及四肢的微血管網 物質交換後 經小靜脈匯集成上 下大靜脈流回右心房 體循環 肺循環 可將右心房中含多量二氧化碳的血液 由右心室經肺動脈進入肺部微血管與肺泡進行氣體交換 再由肺靜脈流回左心房 頭部 上肢微血管 體循環 肺循環 肺臟微血管 上大靜脈 肺動脈 右心房 右心室 下大靜脈 肝靜脈 肝微血管 肺靜脈 主動脈 左心房 左心室 肝動脈 肝門靜脈 胃 腸微血管 全身的微血管 肝門循環 冠狀循環 coronarycirculation 心臟因肌肉層厚 養分和氧不易由心房 心室的腔室擴散至每個心肌細胞心臟本身有一套供應養分和氧的循環系統 冠狀循環 具冠狀動脈 開口於主動脈基部 心臟舒張時 血液經冠狀動脈進入心肌微血管中 進行物質交換後 再由冠狀靜脈送回右心房 淋巴循環 最小的淋巴管稱為微淋管微淋管的管壁構造和微血管相似 僅由單層內皮細胞所構成 惟其末端呈封閉狀 可收集由微血管滲出的組織液 數條微淋管匯集成較大的淋巴管 然後分別匯入兩條粗大的淋巴總管胸管 收集來自下半身及左上半身的組織液 注入左鎖骨下靜脈右淋巴總管 收集來自右上半身的組織液 注入右鎖骨下靜脈 最後左 右鎖骨下靜脈會經上大靜脈回到血液循環中 右淋巴總管 右鎖骨下靜脈 左鎖骨下靜脈 胸管 上大靜脈 養分的吸收和運輸與體循環關係密切 肝門循環 he