甲壳动物循环系统
4第十章动物的循环、呼吸和排泄系统
1.3.2 人心脏的结构
心脏是十分重要的器官，是循环系统的 总枢纽，其收缩和舒张造成血液的循环流 动。心博一旦停止，血液循环不能进行， 各处组织不能获得营养，也不能排除废物， 生命就很快完结。 人的心脏重约400克左右。位于胸腔的 围心腔中。 心脏分为四室，即左心房左心室和右心 房右心室。左右两半界限分明。右心房右 心室的血液是从大静脉流入的带二氧化碳 的血，左心房左心室的血液是从肺流回的 带氧的血。 但它们的博动却是心房与心室分别同步。 即左右心房先同时收缩，然后左右心室再 同时收缩。
心肌的特殊传导系统 数字表示兴奋从窦房结传 递到该点的时间（秒）
Ø 心肌细胞的动作电位
以浦肯野氏细胞为例： 0期——细胞快速去极化（动作 电位的升支） 1期——短暂而快速的复极化 2期——缓慢复极化（平台期） 3期——较快复极化 4期——复极化至静息膜电位 浦肯野氏细胞的动作电位
自律细胞到达静息膜电位水平 后又开始缓慢去极化，直到阈电 位水平，再引起心肌细胞的兴奋， 又开始出现新的动作电位。
Ø Rh因子
Rh是恒河猴（Rhesus Macacus）外文名称的头两个字⺟。兰德斯 坦纳等科学家在1940年做动物实验时，发现恒河猴和多数人体内的红 细胞上存在另一种抗原物质，命名为Rh因子。 凡是人体血液红细胞上有Rh因子者，为RH阳性。反之为RH阴性。 RH阳性血型在我国汉族及大多数民族人中约占99.7%，个别少数民族 约为90%。在国外的一些民族中，RH阳性血型的人约为85%。
Ø 血液成分
淡⻩色液体，约占血液体积的53％，其中水分 血浆（plasma） 约占92％，其余8%为溶于水的晶体物质（无 机盐）和胶体物质等（血浆蛋白)。 颗粒细胞（嗜中性、嗜酸性、嗜碱性粒细胞） 白细胞 无颗粒细胞 淋巴细胞 起防御作用
甲壳动物酚氧化酶原激活系统
甲壳动物酚氧化酶原激活系统1 概述甲壳动物缺乏后天获得的特异性免疫功能，但是它们有比较完善的非特异性免疫系统，能够迅速识别和有效清除入侵的微生物。
非特异性免疫系统是一种比较原始的免疫系统，它存在于所有多细胞生物体，是免疫防御的第一线，分为细胞免疫和体液免疫。
甲壳动物的细胞免疫包括吞噬作用、包围化及结节的形成；体液免疫包括酚氧化酶原激活系统(prophenoloxidase activating system, proPO系统)、各种凝集素及抗菌肽等。
proPO系统是一种类似于脊椎动物补体系统的酶级联系统，在甲壳动物的非特异性免疫系统中起着非常重要的作用。
它由酚氧化酶(phenoloxidase, PO)、酚氧化酶原(Prophenoloxidase, proPO)、丝氨酸蛋白酶(serine proteinases, SPs)、模式识别蛋白(patten recognition proteins，PRPs)和蛋白酶抑制剂(proteinase inhibitor)等构成。
该系统中的因子以非活化状态存在于血颗粒细胞中，极微量的微生物多糖如β-1,3-葡聚糖(β-1,3-glucans, βG)、脂多糖(lipopolysaccharide, LPS)、肽聚糖(peptidoglycan , PGN)等和钙离子、胰蛋白、SDS可激活该系统，使proPO 变成PO，并产生一系列有生理活性的物质，通过包囊与黑化作用抑制和杀死病原体，达到免疫效果。
另外其在表皮硬化和伤口愈合中也发挥着重要的作用。
2 proPO激活系统相关因子2.1 模式识别蛋白(patten recognition proteins，PRPs)无脊椎动物行使非特异性免疫反应首先是通过体内特定蛋白对病原微生物表面的病原相关分子模式(pathogen- associated molecular patterns , RAMPs)，包括革兰氏阴性菌的脂多糖(lipopolysaccharide, LPS)、革兰氏阳性菌的肽聚糖(peptidoglycan , PGN)及真菌的β-1,3-葡聚糖(β-1,3-glucans, βG)进行识别，这种特定蛋白就称为模式识别蛋白(patten recognition proteins，PRPs)。
甲壳纲的外形和内部构造】
实验八甲壳纲的外形和内部构造节肢动物门的身体由很多体节构成，并且分部，体外有外骨骼，有分节的附肢。
节肢动物种类多、数量大、分布广，是动物界第一大门，也是无脊椎动物中登陆取得巨大成功的一门动物，与人类关系密切。
其中甲壳动物是节肢动物中适应水生生活的一大类群。
淡水产的虾分布广泛，易购到活体，结构典型且易观察，也可作为实验材料。
一、实验目的以鳌虾（罗氏沼虾或日本沼虾）为代表动物，通过实验了解甲壳纲适应水生生活的主要特征，学习虾类的一般解剖方法。
二、仪器和材料放大镜、剪刀、镊子、解剖盘、雌、雄鳌虾（罗氏沼虾或日本沼虾）。
三、方法和内容（一）外形鳌虾（Cambarus）（罗氏沼虾（Macrobrachium rosenbergii）或日本沼虾（Macrobrachium nipponense））的身体由头胸部和腹部共21节组成，体表具坚硬的几丁质外骨骼，呈深红色或红黄色，且随年龄而变化（图10-1）。
1.头胸部特别粗大，长度约为体长的一半，由头部6节和胸部8节愈合而成，头胸部覆有头胸甲，其背面与胸壁相连，两侧游离，形成腮腔，约在头胸甲的中部有一条弧形横沟称颈沟，是头部和胸部的界限。
头胸甲的前方有一个呈三角形的额剑，其边缘有锯齿状突起。
额剑两侧各有一个可自由转动的眼柄，其上着生附眼。
2.腹部有6节，其后还有一扁平的尾节。
观察体节如何连接？此连接对虾的伸屈运动有何作用？尾节扁平，腹面正中有一纵裂缝，为肛门。
3.附肢除第一体节和尾节无附肢外，鳌虾共有19对附肢，即每体节1对。
除第一对触角是单枝型外，其他都是双枝型，但因着生部位和功能的不同而有不同的形态结构。
将鳌虾右侧的附肢，由后至前用镊子逐个的取下，顺次摊放在解剖盘内或硬白纸上，观察附肢的构造（图10-2）。
（1）头部附肢头部附肢共5对。
a. 小触角一对，为第2节的附肢，在额剑的下方，原肢3节，其内、外肢为两根短须状的触鞭。
触角基部背面有一凹陷容纳眼柄，凹陷内侧丛毛中有平衡囊。
动物的呼吸与循环系统
动物的呼吸与循环系统呼吸和循环系统是动物生命中至关重要的过程。
通过呼吸，动物可以吸入氧气并排出二氧化碳，从而为身体提供所需的氧气。
循环系统负责将氧气输送到全身各个组织和器官，同时将二氧化碳和废物排出体外。
本文将详细探讨动物的呼吸与循环系统，以便更好地理解其工作原理。
一、呼吸系统呼吸系统由鼻腔、喉管、气管和肺组成。
动物通过鼻腔将空气引入体内，经由气管到达肺部，然后从肺泡中与血液发生气体交换。
氧气被吸入血液中，而二氧化碳则被排出体外。
不同的动物在呼吸方式上存在差异。
例如，哺乳动物和爬行动物通过肺进行呼吸，鱼类则通过鳃进行呼吸，昆虫利用气孔进行呼吸。
但无论呼吸方式如何，动物都必须保证氧气进入体内，以维持正常生理活动。
二、循环系统循环系统包括心脏、血管和血液。
心脏是循环系统的核心，它通过收缩和舒张的动作，推动血液在体内循环。
血管则将血液连接起来，输送氧气、营养物质和其他物质到身体各个部位。
动物的循环系统可分为开放式和闭合式两种。
开放式循环系统存在于昆虫和软体动物中，血液由心脏泵送到体腔中，然后通过血窦回流。
闭合式循环系统则存在于脊椎动物中，血液在心脏和血管中循环，形成一个封闭的循环路线。
除了通过心脏和血管进行氧气输送外，循环系统还负责排除二氧化碳和废物。
二氧化碳从体组织中回到心脏，在肺部被排出体外。
废物则通过肾脏和肝脏等器官进行分解和排泄。
三、呼吸与循环的关系呼吸与循环系统密切相关，彼此互相合作，共同维持着动物的正常生理功能。
呼吸系统提供氧气，而循环系统将氧气输送至全身各个组织和器官。
此外，循环系统也将废物和二氧化碳带回到呼吸系统，以便排出体外。
通过呼吸和循环，动物能够实现供氧、排废、调节体温等功能。
在运动时，呼吸和循环系统会更加活跃，以满足身体对氧气和能量的需求。
同时，它们也参与调节血压、酸碱平衡等重要生理过程，维持身体内部环境的稳定。
总结：动物的呼吸与循环系统是生命活动的关键过程。
呼吸系统通过气体交换提供氧气，循环系统通过心脏和血管将氧气输送到全身各个部位，并排除废物。
甲壳动物的分类和特征
01
鳃足亚纲
体躯延长，头胸甲形成覆盖在头部背面的头胸盾。全部种类均为海生，
多数种类生活在浅海泥沙中，少数生活在深海。
02 03
介形亚纲
身体短小，侧扁。复眼发达，单眼2个。第1触角细小，第2触角发达， 双枝型，外肢长于内肢，游泳或爬行时用以划水。后腹部大，末节常向 后下方突出。雌体有育卵囊，雄体常有一对交接器。
合理捕捞
制定科学合理的捕捞计划，限制捕捞量，保护甲 壳动物种群数量。
3
人工养殖
发展甲壳动物的人工养殖技术，减少对野生资源 的依赖，同时满足市场需求。
未来展望
加强国际合作
各国共同制定和执行甲壳动物保护政策，加强跨国界保护区的建设 和管理。
提高公众意识
加强甲壳动物保护宣传和教育，提高公众对甲壳动物保护的意识和 重视程度。
食物链位置
初级消费者
01
一些小型甲壳动物，如浮游生物中的桡足类，以浮游植物为食
，属于初级消费者。
中级消费者
02
大多数甲壳动物属于中级消费者，以其他小型动物或植物为食
，如虾、蟹类捕食小鱼、小虾、贝类等。
高级消费者
03
少数大型甲壳动物，如某些龙虾、大闸蟹等，能够捕食较大的
动物，甚至包括小鱼、蛙等，属于高级消费者。
附肢
具有多对附肢，用于行走 、游泳、捕食等功能。
生理特征
呼吸
通过鳃或肺进行呼吸，鳃 位于身体两侧或腹部，肺 则位于较高的位置，以便 呼吸空气。
循环系统
具有开放式的循环系统， 血液在血管中流动，为身 体各部分提供氧气和营养 物质。
排泄系统
主要通过触角腺或肾管进 行排泄，将代谢废物排出 体外。
行为特征
略呈弧形，下缘具2~6刺。
不同动物的呼吸器官和方式
不同动物的呼吸器官和方式不同动物的呼吸器官不完全一样，包括皮膜、气管、鳃和肺。
因此，呼吸器官与环境之间进行气体交换的呼吸方式主要有以下四种：①皮膜呼吸，如水蛭、蚯蚓等。
②气管呼吸，如昆虫。
③鳃呼吸，如大多软体动物、甲壳动物和鱼类。
④肺呼吸，如两栖纲、爬行纲、鸟纲和哺乳纲动物。
1.皮膜呼吸：细胞膜对O2和CO2都有通透性，有些动物的皮膜可以起到气体交换作用。
卵在形成胚胎的过程中，血液循环已经形成而呼吸器官尚未形成时，O2和CO2的交换是在胚胎的体表进行的。
水蛭、蚯蚓等环节动物无特化的呼吸器官，它们的皮肤布满血管，具有气体交换作用。
蛙已有肺，但皮肤仍在呼吸中起重要作用，冬眠期间的蛙，几乎全靠皮肤进行呼吸。
2.气管呼吸：昆虫全身包被着角质层，水和空气都不易通透，这可避免水分的散失。
气管是昆虫的呼吸器官。
气管由上皮细胞组成，通过气门和外界相通。
昆虫一般有12对气门，胸部3对，腹部9对。
气管在体内经过多次分支以后，形成微气管。
微气管的终末为盲端，直径约1微米。
微气管直接伸入细胞，实现细胞与气管之间的气体交换。
因为气管系统直接将O2输送到细胞，细胞中的CO2也直接通过气管系统排除，所以O2和CO2在气管系统的扩散速度非常快，比在血液或水中快1万倍左右。
3.鳃呼吸：除鱼纲动物外，软体动物头足类如章鱼、乌鲗，甲壳动物如虾、蟹等也用鳃呼吸。
这些动物头的两侧各有鳃弓4个，位于鳃腔内，每一鳃弓上有两列鳃丝，鳃丝由鳃小片组成。
鳃小片里密布毛细血管，是水与血液实现气体交换的场所。
各类动物促使水流经过鳃丝的机制是不同的，鱼类靠口腔底部的升降和鳃盖的协同动作；虾类靠腹部附肢的活动；乌鲗靠外套膜的开合。
营半寄生生活的七鳃鳗用口吸在其他鱼体上，借鳃囊壁上肌肉的舒缩进行呼吸。
4.肺呼吸：肺呼吸即肺通气，是通过呼吸运动实现的。
①两栖纲动物，如青蛙、蟾蜍等。
②爬行纲动物，如龟、蛇、蜥蜴和鳄的肺比两栖动物的肺复杂。
③鸟纲动物有两叶肺，位于胸腹腔的背面，由结缔组织和毛细气管组成，并与多对气囊相连。
水产养殖的水生动物解剖与生理学
水产养殖的水生动物解剖与生理学水产养殖是指人类在水域中养殖各类水生动物的活动。
要想进行有效的水产养殖，我们需要了解水生动物的解剖与生理学知识。
本文将介绍水产养殖中常见的水生动物的解剖结构和生理特点。
一、鱼类的解剖与生理学1. 外部解剖结构鱼类的身体由头部、躯干和尾部组成。
头部有口、眼、鳃孔等器官，躯干上有鱼鳞，尾部有鳍。
其中，鱼鳞可以保护鱼的内部器官，同时也起到减少水流阻力的作用。
鱼类的眼睛通常比较大，以适应水中光线的不足。
2. 内部解剖结构鱼类的内部主要包括消化系统、呼吸系统、循环系统和生殖系统。
消化系统由口、咽喉、胃和肠组成，用于摄取和消化食物。
呼吸系统主要是通过鳃进行氧气交换。
循环系统包括心脏和血管，用于输送养分和氧气至全身各器官。
生殖系统用于繁殖后代。
3. 生理特点鱼类的呼吸方式有多种，有些鱼类可以通过皮肤进行氧气交换，有些则依靠鳃进行呼吸。
鱼类的循环系统相对简单，通常只有一个心脏，血液循环速度较慢。
鱼类的生殖方式也有多种，有的是卵生，有的是胎生。
二、甲壳类水生动物的解剖与生理学1. 外部解剖结构甲壳类水生动物包括蟹、虾等。
它们的身体由头部、躯干和尾部组成。
躯干上通常有硬壳，可以保护内部器官。
头部有眼、触角和口器等器官，用于感知和摄食。
2. 内部解剖结构甲壳类水生动物的内部结构包括消化系统、呼吸系统、循环系统和生殖系统。
消化系统包括食道、胃和肠道，用于消化食物。
呼吸系统通常是通过鳃进行氧气交换。
循环系统通过心脏和血管输送养分和氧气至全身各部位。
生殖系统用于繁殖后代。
3. 生理特点甲壳类水生动物的呼吸方式多样，有些通过鳃呼吸，有些通过皮肤呼吸。
它们的循环系统相对简单，有的只有一个心脏，有的有多个心脏。
甲壳类水生动物的生殖方式也多样，有的是卵生，有的是胎生。
三、贝类水生动物的解剖与生理学1. 外部解剖结构贝类水生动物包括蚌、蛤、蜗牛等。
它们的身体由壳和软体组成。
壳可以保护内部器官。
软体包括足、鳃、口器等。
循环系统
循环系统动物界中最早出现“循环系统”的是三胚层无体腔的纽形动物。
纽形动物没有体腔，血管实质上是实质中围有一层薄膜的空隙，没有心脏，血管中液体的流动方向也不确定。
循环系统的出现提高了组织细胞与外界环境进行物质交换的效率，使得多数细胞不用与外界环境直接接触也能获得足够的营养物质并及时排出代谢废物，是动物体形增大的一个不可或缺的条件。
动物出现了真体腔才可能出现真正的血液循环系统，并且体腔的发达与否决定了循环系统是开管式的还是闭管式的。
此外循环系统的结构形式也与动物的呼吸形式和呼吸器官结构有关，如鳃呼吸的水生动物为单循环，肺呼吸的陆生动物则向双循环进化，体表呼吸的动物体则循环系统退化（或只有心脏没有血管或完全消失）。
软体动物出现了真体腔但不发达，只在围心腔以及生殖腺和排泄的管腔处有真体腔。
软体动物首先出现了循环系统。
除头足类以外，其他软体动物的循环系统是开管式的，血液从心耳（三角形，有瓣状构造防止血液倒流）进入心室，由动脉流入组织间不规则的血窦（器官组织间的空腔，无血管壁，有血液），再从血窦经静脉回到心耳。
开管式循环系统的血液在循环过程中不是始终在封闭的血管中流动的。
与开管式循环系统相比，闭管式循环系统可以更有效、迅速地完成营养物质和代谢产物的输送，但在软体动物门中，只有头足类有闭管式循环系统，以适应它们在水中快速捕食和躲避敌害。
环节动物在出现真体腔的同时，也出现了闭管式循环系统（蛭类例外）。
闭管式循环系统有了动脉、静脉、毛细血管的分化，血液在封闭的血管中流动，不会进入组织间隙。
蛭类中，真体腔被结缔组织填满并形成了不同的血窦，背血管和腹血管存在于血窦中，所以蛭类的循环系统并不是完全的闭管式循环系统，这是蛭类对寄生生活的高度适应。
此外，除了最原始的种类缺乏呼吸色素外，环节动物的血液具有血红蛋白、血绿蛋白、蚯蚓血红蛋白3种呼吸色素中的1种或2种，可以更有效地输送氧，这对于底栖生活的动物是十分必要的。
环节动物的“心脏”实际上是有瓣膜能有节律地搏动的环血管，而不是由心肌构成的。
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四、血液循环过程 循 环 过 程
各组织间隙
心脏 鳃内气体交 换
动脉
各血窦血淋巴 汇入腹血窦
循环系统开管式，包括心脏和动脉两部分，前者呈三角形，位于头胸 部的后半部内，靠近背侧，外包围心窦，共有3对心孔，计背面、腹 面以及左右两侧个一对。由心脏发出7条动脉：向前一条前大动脉、 一对触角动脉和一对肝动脉；向后一条后大动脉；向下一条下行动脉。 下行动脉由心脏发出，穿过腹神经链，分为前后2支，前一支称为胸 下动脉，后一支称为腹下动脉，两者合成神经下动脉。血液通过这些 动脉及其分支由心脏流入身体各部分与各器官的组织间隙内。组织间 隙分为两类，狭小的称为血腔（lacuua）,宽大的称为血窦(sinus）。 血腔和血窦都不像血管，周围并无管壁，自然也无肌肉，只是外被较 为致密的结缔组织而已。血液流出动脉先到血腔，与周围细胞进行气 体交换和物质交换，然后再流入血窦内。可见血腔和血窦不仅宽狭不 同，同时内部所含所含血液的性质也不同，血腔内含动脉血，而血窦 内却含静脉血。静脉血最后汇集在一个宽大的腹血窦内，再通过几条 入鳃血管，流入鳃内，进行气体交换。这样静脉血经过充氧，变成动 脉血，随即经几条出鳃血管流入围心窦，最后经心孔回归心脏。
血浆
1、为血淋巴主要成分 2、含有血蓝蛋白，为含铜的呼吸色素，非氧合状态下为白色或 无色，氧合状态下呈蓝色，通常聚集为较大的分子。 3、占血淋巴总蛋白的90%以上,除了最基本的载氧功能外,还有调 节渗透压、免疫防御、转运金属离子等功能。
三种血细胞
GC
细胞质中含有明显 的紫红色颗粒，颗 粒 较大，数量不 等，分布不均，颗 粒折光性强，细胞 较大，核质比较小 。
甲壳动物循环系统
导师：潘鲁青教授 学生：王超
血液循环的方式
血液 循环 系统
循环系统的组成 各组成器官的功能 血液循环的过程
血液循环的作用和意义
一、血液循环的方式
甲壳动物多为开管式循环，包括心脏和动脉两 部分。心脏位于围心腔内，血液通过动脉及其 分支由心脏流入身体各部分与各器官的组织间 隙内与周围细胞完成气体交换和物质交换，再 通过入鳃血管进入鳃内完成气体交换后，经出 鳃血管流入围心窦，最后经心孔回归心脏。小 型种类无循环系统或仅有心脏，没有血管。呼 吸色素多为血蓝蛋白，少数种类有血红蛋白， 均溶于血浆中，血细胞无色。
三、各组成器官的功能
心脏
心孔：血液进入心脏的通道，有瓣 膜以防血液倒流。
动脉
各组成器官的功能
血窦：充当的虾蟹类的静脉系统，有组织来的血液
在身体各部的血窦汇合然后输回心脏，参加再次循环。
血淋巴： （1）血蓝蛋白携带氧气，进行气体交换。 （2）具有渗透压和离子调节功能。 （3）血细胞和血浆成分的免疫功能。 （4）多数激素都是通过血液循环到达作用地发挥生理 功能。 （5）贮存功能。
神经下动脉
虾类循环系统模式图
血窦
围心窦 胸血窦 背血窦 腹血窦 组织间血窦
血窦
血淋巴组成
虾蟹类的血液由血细胞和血浆组成。血细胞体积占总血量的1%以下。
血细胞
小颗粒细胞(semigranular cells, SGC) （约75％） 大颗粒细胞(granular cells, GC) （约15％） 透明细胞 （hyaline cells，HC）
SGC
胞质中含有含有数 量不等的淡紫色颗 粒，以小颗粒为主 ，分布较均匀，颗 粒折光性较强，细 胞体积较颗粒细胞 小。
HC
胞质通常无色透明 ，有时几不可见， 胞质中不含颗粒或 仅见个别颗粒，细 胞大部分被核占据 ，核质比较大。.
血浆的生化组成
主要成分为血蓝蛋白，占其总蛋白量的90%95%，为含铜的呼吸色素 其它还有游离氨基酸、离子 酶类、血糖、各种激素等，如酚氧化酶、抗菌 肽、生物胺类激素等。 体液血淋巴包含多种识别异物和消除病原的免 疫因子
五、血液循环的作用和意义
1、血液循环的作用 血液直接与细胞接触，使细胞浸润在血液中 进行物质交换、免疫、运输营养物质和代谢 废物等生理活动。
2、开管式循环的意义
开管式循环的效率比闭管式循环效率低，对 于体大而行动敏捷的动物是不合适的。 甲壳动物的身体很容易断裂，例如对虾的附 肢，如用闭管式循环会导致血压过高，出血 过多，但是开关式循环使得血压降低，使甲 壳动物更适应环境 。
开管式循环与闭管式循环的对比
二、循环系统的组成
心脏 动心窦。 （2）位于头胸部近后端消化腺的背后侧。 （3）具多对心孔，为血液进入心脏的通道， 有瓣膜以防止血液倒流。 （4）由心脏发出多条动脉分布全身各部分。
动脉 心孔 围心窦
动脉
向前 动脉 向后 下行 后大动脉（1条） 胸下动脉 下行动脉（1条） 腹下动脉 前大动脉（1条） 触角动脉（1对） 肝动脉（1对）