蚕体解剖生理学课件-呼吸系统.pptVIP

气门的开闭装置 气门的开闭装置 气管的构造 气管灰白部 灰白部内膜的刺状突起 第二节 呼吸运动及其控制 我们把生物体同外界进行气体交换的过程，称呼吸。即生物体吸入氧气，呼出CO2的过程。 一、气门呼吸运动 呼吸运动时，由于气门内运动膜前后摆动振幅的大小及运动膜摆动速度的快慢，使气门的开度及气门在每分钟的开闭次数不同，从而调节气门呼气及吸气时的气体量。 气门的开度是指运动膜的前缘与第一闭弓之间的距离。 气门开度的大小和单位时间开闭次数，反映呼吸的强弱。5龄蚕气门的开度与开闭次数如下表所示： 气门位置 胸1 腹1—6 腹7、8 开时开度(μm) 30—98 70—182 140—210 开闭次数／分 19—27 多数个体开放不动 3—20 由上表看出：5龄第6天幼虫通常第Ⅰ胸节气门开时及闭时的开度都较小，但每分钟的开闭次数却较多，第7、第8腹节气门开度最大，但每分钟的开闭次数较少，第1—6腹节气门开度介于前后气门之间，多数个体气门开放不动。 五龄蚕初期气门运动状态与盛食期也不同，5龄初期气门开闭频繁，到5龄第四天有的气门已开放不动，到5龄第五天气门几乎全部开放不动，但到熟蚕期气门开度又复缩小。这与5龄中期以后，食桑量增大和丝腺迅速生长需要充足供氧有密切关系。 气门开度及气门每分钟的开闭次数，不仅由于所在气门部位及蚕的发育时期而不同，还由于蚕品种、饲育季节不同以及饲育环境的温度、CO2浓度、湿度等不同而异，总之，气门开度及气门每分钟的开闭次数与呼吸强度和呼吸的难易程度有关。 二、气管系统的气体交换 桑蚕的呼吸是一种特殊的呼吸方法，它主要靠气管的通风和扩散作用，以及微气管的渗透作用，并以气管系统输送气体，将氧气直接运送到组织间或细胞内，我们将这种呼吸方式称之为气管呼吸。而不象高等动物那样用肺呼吸，需要血液来携带氧气，由氧与细胞内的血红蛋白结合成氧合血红蛋白。 (一) 气体扩散作用： 气体的扩散可分为三个阶段： 1.经由气门扩散入大气管的阶段，受到气门开闭的控制。 2.经由大气管扩散入气管分支或微气管。 3.自微气管扩散入组织中。 以上一系列的扩散过程取决于大气与气管及组织中氧气和CO2分压差的大小和气管的直径与长度。 蚕由于生活在大气中，故呼出气体和吸入气体的总压力相同，都是一个大气压(760mmHg)。但各种气体的含量和分压发生了变化，那么为什么吸入和呼出气体的组成会发生变化呢？ 因为气管及组织中氧气的分压低于大气，而CO2分压又高于大气的缘故。 同学们都知道， 混合气体中任何一种气体的分子总是由分压高的部位向分压低部位扩散。 而蚕体组织内，由于氧气不断被消耗，使组织内及微气管内的氧气分压低于大气管及外界的氧气分压，因此使外界的氧气通过气门→大气管→气管分支→进入微气管及组织内。代谢愈旺盛，消耗氧气愈多，产生的分压差越大，以扩散方式进入微气管的氧气量就越多。相反，微气管内的CO2分压由于组织代谢的结果，不断升高，从而微气管及组织内的CO2不断扩散至大气管和外界。 另外，从气体分压差来看，由于大气CO2的分压极低，故体内CO2以扩散方式排出比氧气的吸入更为容易。 气体的扩散作用除与气体的分压差有密切关系外，还与气管的长度和粗细有关系。在粗的气管内容易扩散，而气管长度越长，气体扩散越困难。 由于蚕体内气管系的分布面很广，几乎所有的器官组织均有气管分布，这种气管分布的广泛程度相应地增加了微气管末梢的横断面积，从而为氧气以扩散方式进入组织细胞以及组织细胞内所产生的CO2及时排出提供了有效保证。 (二) 气管通风作用 通风作用是机械的、物理的作用。气管本身无肌肉组织，依靠自身的力量不能收缩和扩散，故气管本身是不能造成通风的。 那么，气管是怎样实现通风的呢？ 气管的通风作用主要是依靠气门的开闭作用和蚕体的伸缩运动引起的。此外，背血管的搏动，消化管的蠕动对气管的通风也有影响。由于以上运动的结果，使气管的长度，容积得到改变。 据统计，气管长度和断面形状的一次改变，可使气管容积变化20～30%。 下面我们看一下通风的过程： 1.当体壁肌肉松弛，气门开放时，由于体壁的弹性，使气管容积变大，气管内压小于大气压力，从而使空气经气门进入气管。 2.当空气进入气管后，气门关闭，体壁肌肉收缩，气管内压升高(内腔变小)，空气被推向气管。 3.随后，气门开放(此时，体躯肌肉仍处于收缩状态)，由于气管内压高于大气压力，内部的CO2被排出体外。 如此周期性的重复上述过程，腹部肌肉有规律的收缩，使蚕体进行呼吸。 蚕体通风作用的强度，主要取决于蚕体活动的强度。另外，与发育时期也有一定的关系。 通风作用只能发生在较粗大的气管内，在较细的气管中，特别是微气管中，通风作用是极其微弱的，那么，气管系统是怎样实现与器官组织内进行气体交换的呢？那还要依靠扩散作用。 综上所述：在