课本(生物)_动物的循环

动物的循环

5-1循环的类型

5-2循环系统

5-3循环的功能

探讨活动7

心脏的观察

探讨活动8

温度对心搏的影响

■心脏一旦停止跳动，是否全身细胞就立即死亡并失去功能？为什么？■组织液是由血管流出的液体，会经由淋巴管再回到血液循环。倘若组织液积聚在组织间无法回到血管内循环，则体内会有何现象产生？

循环系统的动力来源—心脏，若停止跳动，生命将受到威胁，科学家于是研发出体外心肺循环机ECMO，俗称「叶克膜」，它并不是用来治疗疾病本身，而是帮助心肺衰竭病患暂时维持心肺功能。叶克膜由帮浦（人工心脏）、氧合器（人工肺脏）和导管组成，以帮浦将血液引流出来，通过氧合器，加入氧后，再输入人体血管中。

哺乳动物和一些无脊椎动物是经由血液循环系统来运输物质，若产生动力以运输血液的心脏出了问题，急救方法之一是以人工心脏替代。但若是血管狭窄，血液流动不顺，也会使心脏及全身各器官受损。通常动脉管腔被阻塞3/4以上后才会出现症状，因此心血管疾病常是在不知不觉中发生及恶化。台湾人民十大死亡原因的第2、3名：心脏疾病和脑血管疾病，和动脉粥状硬化血液流动受阻有关。预防动脉粥状硬化，要避免太多的高脂、高糖、酒类等饮食，多吃高纤维食物并多运动等。

5 -1循环的类型

小且构造简单的多细胞动物，如水螅，因体壁只有两层细胞，内外两层细胞皆可直接与外界的水接触，所以细胞可藉扩散作用与外界交换物质■。构造较复杂的多细胞动物之运输方式，可分为开放式循环系统（open circulatory system）和封闭式循环系统（closed circulatory system）两大类。

１开放式循环系统

节肢动物（如甲壳类、蝗虫、蜘蛛等）及某些软体动物（如蜗牛、蚌等）的循环系统为开放式，由心脏、血管和血腔所组成的循环系统，缺少微血管，故血液与组织液之间无明确的区隔，两者合为血淋巴（hemolymph）。心脏收缩时，血淋巴由血管进入各器官，而与组织细胞进行物质交换。血淋巴内大都不含血红素或红血球，有别于脊椎动物的红色血液。甲壳类动物如虾子，用鳃进行气体交换，在血淋巴中有一种呈淡蓝色的含铜蛋白质，称为血青素（hemocyanin），可与氧结合，运送氧到全身细胞。

小知识

■1单细胞生物的运输

变形虫、草履虫等单细胞异营生物，因细胞可直接

与外界的水分接触，因此藉扩散作用与细胞质流动

，将代谢废物送至膜处排出体外；食泡内的小分子

养分，也藉这种方式送至身体其他部位利用。右图

说明草履虫以细胞质流动方式帮助食泡流动，以运

输消化后的小分子养分。

蝗虫的循环系统包括心脏、一条背血管及血淋巴。心脏呈管状，分为数室，每室有一对心孔。组织细胞间的血淋巴由心孔流回心脏，藉由心脏的收缩，经由背血管流至体内各组织间隙，与细胞交换物质，再经由心孔送回心脏（图5-1）。心孔上具瓣膜，可防止心脏收缩时，血淋巴由心孔逆流出去。

▲图5-1蝗虫的开放式循环系统

２封闭式循环系统

环节动物（如蚯蚓等）及某些软体动物（如章鱼、乌贼）及脊椎动物，其血液仅在封闭的管状系统中流动，与组织液完全分开，此种循环方式称为封闭式循环系统。

蚯蚓在消化管的背腹两侧各有一条纵走的背血管和腹血管，身体前端还有四到五对的动脉弧（图5-2）。动脉弧收缩时能将背血管的血液推挤入腹血管，与心脏的功能类似。腹血管再将其中的血液送至身体的微血管，将养分及氧运送至全身。蚯蚓的血液中含血球，但血红素存在于血浆中。

动物要进行封闭式或开放式循

环，必须具备一些构造。这两

种循环的构造有何异同？

▲图5-2蚯蚓的封闭式循环系统

脊椎动物的循环系统由心脏、血管（动脉、静脉、微血管）及血液组成。鱼类的心脏只有一心房一心室，心室将减氧血液送至鳃处的微血管，进行气体交换后，充氧血由鳃处微血管汇合成出鳃动脉，再送至全身各部位的微血管网，和组织细胞进行物质及气体交换，最后由静脉收集送回心房（图5-3A）。

两生类的成体，如青蛙的心脏，具两心房一心

室，血液由心室送出后，经由肺循环及体循环两种路径，虽只有一个心室，但心室中间具有突起，可用来分开来自左、右心房的充氧血及减氧血，但无法将两者完全分开（图5-3B）。大多数爬虫类的心室有间隔而分成左、右两心室，但两者间仍有小孔相通，是属不完整的心室间隔。

鸟类及哺乳类的心脏分为四个完整的腔室，即两心房两心室，右边的心房和心室含减氧血，左边的心房和心室含充氧血，两边血液不相混合，可提高输送氧到全身的效率（图5-3C）。

▲图5-3脊椎动物循环系统的示意图：A. 鱼类；B.两生类；C.鸟类及哺乳类的循环系统。（蓝色代表减氧血，红色代表充氧血，紫色代表减氧血和充氧血混合。）

两生类心脏只有一个心室，这和分隔为两个心室的动物比较，运送氧到全身细胞的效率较差，但仍能存活得很好，牠们是如何适应的？（提示：可由生活环境、皮肤呼吸、行动力及行为等方面思考）●●●

基础生物第三章中已学习过心血管循环系统和淋巴循环系统的主要构造与部分功能，本节将进一步叙述，此两种系统共同维持体内循环的其它构造与

功能。

１ 心血管循环系统

心脏与心搏

人体的心脏，分成四个腔室。右心房与右心室之间有三尖瓣，左心房与左心室之间有二尖瓣，肺动脉和主动脉的基部与心室间有半月瓣。心脏内的这些瓣膜可使血液遵循一定的方向流动，避免血液回流（图 5-4）。

▲图5-4 人体心脏的构造：A. 心脏的构造；B. 心脏内的瓣膜。

循环系统

5 -2

有些婴儿皮肤血管的血液中因缺氧而呈现泛蓝色，此种病症称为「蓝婴症」。其 缺氧原因若是和心脏血管的构造不健全有关，请思考心脏血管在构造上可能是哪 里不健全？