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    形形色色的呼吸活动
        【生物随笔】
                            

                                 形形色色的呼吸活动

                                     树    立
                              
                        
                        从呼吸器官的不同筑构看动物的进化程度
     
       
        食物、阳光和空气是众多生物赖以生存的基本要素,其中空气更是旦刻不可缺少之物。空气存于外界环境,各种动物都是借助其呼吸器官从外界获得空气的。
        一提到呼吸器官,许多人都会很快地联想到肺。可是,并非任何动物都有肺这样的呼吸器官,也不是没有肺的动物就不能呼吸。
        在生物进化阶梯上不同步的动物,它们的呼吸器官及其呼吸活动是不相同的。尤其是呼吸器官的筑构模式。从总体看,低级动物的呼吸器官很简单和原始,高级动物则复杂而完善。

                           
                                低等动物用其体表细胞呼吸
       
       
        在低等动物,像结构上最简单的[单细胞生物],它和外界的气体交换是位于其细胞体的表面;结构稍微复杂一点的[多细胞生物],除了个体表面的细胞外,那些与外界相“接壤”的腔肠表面的细胞,也都参与呼吸作用。这种呼吸形式比之单细胞生物巳前进了一步,因为担负呼吸的筑构,巳经包含了更多的“涉外”通道。但是,在生物界里,这样的呼吸模式,还是属于最低级最原始的类型,生物学称这为[皮肤呼吸]模式。

        凡为低等动物,它们的呼吸活动采用的都是这种[皮肤呼吸]模式。即使是巳经有了鼻、喉、气管与肺的结构的两栖类动物,它们与外界的气体交换,约三分之二部分还是由皮肤来完成的;而进化程度高的动物,大都摆脱了这种呼吸方式,像爬行类、禽类与哺乳动物(包括人类在内),他们都有发育良好的肺脏来进行呼吸活动,尽管其皮肤也有呼吸功能,但已处于很不重要的地位了,如哺乳动物和鸟类,皮肤只承担整个机体大约1% 的呼吸活动。

                                  
                                鱼类的独特呼吸活动


         从生物进化角度看,鱼类的呼吸模式还不是处在一种高级的状态。它没有肺的结构。
    有的人看见鱼的鳔充满着气体,以为这就是它的呼吸器官了,其实鱼鳔的作用是在于调节自身的比重。鱼鳔是一个中空的囊状器官,多数硬骨鱼都有。鱼类通过鳔的舒张或收缩,可以吸进空气或排除空气,借此而使自身与周围水环境的比重达到一致,所以能够在比重不一样的各个水层中自由活动。有的鱼还借助于鳔的肌肉组织的收缩发生声音;另外还有资料说明它和听觉有关,但这些功能都与呼吸无关。总之,鳔不是鱼进行呼吸活动的器官。
       
        为了适应在特殊的水环境里生存,鱼类拥有一个组织学上结构独特的呼吸器官,这就是鳃。
        吃过鱼的人都知道,鳃在鱼的头部左右两边的腔室 (鳃腔) 里,在这个部位有一个弓形的骨骼结构,骨骼上分布着许多由鳃丝构成的鳃片,在每一根鳃丝的两侧,又长出数不清的鳃小片来。在光学显微镜下,可以看见鳃小片上布满了无数的毛细血管,血管内含有血液,血液中有红細胞。因为这个缘故,所以鱼鳃是呈鲜红色的,尤其是捕获不久的鲜鱼。如果血液中含有多量二氧化碳的不新鲜鱼,鱼鳃就成了暗红色了。难怪许多人买鱼之前总爱看一看鱼鳃是否鲜红,以此来判别鱼是不是新鲜的,

        鱼是在水中生活的动物,鱼鳃作为它的呼吸器官,溶于水中的氧气是通过弥散作用,进入它鳃小片毛细血管中的红细胞里,再带到全身各处利用的,而鱼体内的二氧化碳,也经这一途径从血液返回排到鳃腔的水中去。这就是鱼的呼吸过程。鱼儿如果离开了水,它的鳃片因无法开张而互相粘合并渐渐干涸,鳃内的血液循环停止,身体缺氧,这时当然必死无疑了。
        显然,鱼类的呼吸活动远非单细胞或多细胞生物可比,它已经摆脱了皮肤呼吸这一简单厡始模式了。

                              
                              结构特殊的鸟类呼吸器官


        鸟类的呼吸器官更不同于单細胞或多細胞生物,皮肤呼吸对它来说是微不足道的。但也不同于哺乳动物。它拥有一个结构特殊的呼吸器官。

        鸟类的呼吸器官除了鼻腔、喉、气管、支气管和肺外,还有由肺脏延伸扩展至锁骨间、颈、腋下、胸、腹等部位的气囊群。

        鸟类的左右两侧肺脏,是位于其胸腔的背侧,固定在肋骨的位置上。鸟肺在组织结构上的特殊之处,是肺内分布着大量的细支气管,细支气管上因有软骨结构,所以它的弹性较差,故此有人称鸟类的肺脏为“硬性肺”。在总体上看:鸟肺的体积较小,而且只能借助于肋骨的运动使胸腔伸缩进行呼吸,肺活量不是很大,但它的气囊系统却十分庞大,可补充肺呼吸量的不足。
       
        气囊是一种囊状结构,其囊壁虽然薄如蝉衣,但质度坚韧,耐于伸缩,气囊伸张时可容纳大量空气,压缩时气体能顺利排除,在这里集散的空气且循环于皮下、某些骨骼肌间与骨骼的内部。鸟类体内有了这种特殊结构的呼吸器官,可储留大量的氧气,这对于某些需要远途飞行和高空飞行、以及游泳、潜水的鸟类来说,是至关重要的。

                              
                               哺乳动物的完善呼吸功能

       
        在进化阶梯上达到了高度状态的哺乳类动物,其呼吸器官的功能十分完善,并且有精细的神经调节,能够协调这一器官与其它系统之间的活动。
       
        哺乳动物的呼吸器官包括鼻腔、喉、气管和肺等部分。
        吸入的空气最先经过鼻腔的“过滤”、“温暖”和“湿润”作用,才由气管进入肺内,气管的壁上因有骨质的环状结构撑开,所以管腔不易塌陷,它是开张着的,故此进出其内的空气不会受到阻挡。而且气管内壁粘膜上的细胞,因生长有纤毛和能分泌粘液,对进入管内的空气也有湿润、滤过与清扫的作用。

        肺是连接气管的部分。进入肺内的气管它的口径就逐渐变小了,依次成为支气管、小支气管、细支气管与直达于肺泡的终末细支气管。整个气管系统的管道是由粗而细、由细至愈细,愈细分支愈多,而且管壁愈细愈薄。这有如一颗粗大的树干,它延伸的根须是越来越细,越细分布越是茂密。医学上将支气管管道的这种分布形象称为“支气管树”。

        各级的支气管管道既是空气进出的通道,其管壁同样也有一定的滤过空气作用。
        哺乳动物的肺位于胸腔左右两侧。肺泡是肺与终末细支气管相接的“盲囊”,也是气体交换的地方。动物借助于吸气,将空气中的氧经由肺泡壁上毛细血管内的红细胞,带进自己的体内;复将肺泡内由回流血液输送来的二氧化碳通过呼气带走。实验表明;处于安静状态下,哺乳动物肺泡内含有14.5~16% 的氧和4.5~6% 的二氧化碳,由于肺泡内的氧多于二氧化碳,因此吸气中易于荻得足够的氧气。

        有资料指出:人类有多达7.5亿、其表面积约共为70 平方米 的肺泡;羊则有50~80平方米表面积的肺泡,这个数值比他(它)们自身体表的表面积总和要大100多倍。
        哺乳动物的延脑内有调节呼吸活动的呼吸中枢,当动物的血氧或肺内压力等发生改变时,通过传入神经纤维的冲动,这个中枢会发出“命令”,对呼吸运动作出适当的调整。


                               
       

       
                         
         
    [ 这个贴子最后由树立在2015-3-30 18:32:05编辑过 ]
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      【形形色色的呼吸活动】在阴霾漫天的时候特别有意思!
      “生命在于气”,众多生物争口气,人更争一口气。
      鸡鹅鸭的气囊还在吗?
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        读过树立教授这篇科普文章,对呼吸活动有了进一步的理解。萧振兄的问题很有意思,我也有一个问题:
        在讲授养生知识的文章中,常常提到两个概念:胸式呼吸和腹式呼吸,而且往往说腹式呼吸比较好,这虽然是题外的话了,也想请教授不吝赐教呢。谢谢!
        邓治
        不可吃尽不可穿尽不可说尽
        又要懂得又要做得又要耐得
        ——山西乔家大院联
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          • 注册2009-04-11
          感谢鲁速、萧振和邓治诸兄赐读拙文并给鼓励!

          萧兄问的鸡鹅鸭仍有气囊否,答案是肯定的,大多数禽种都有气囊。不过其数量和分布部位不同。等我写一个禽类气囊的故事,来回答您的垂问,好吗。

          邓治兄有兴趣了解有呼吸运动问题,当就所知浅识作答,不妥处敬请指正。
          您说的胸式呼吸与腹式呼吸,都属于呼吸运动的类型,并且是病态的呼吸运动类型。
          胸式呼吸又称肋式呼吸,其呼吸运动特点是:吸气运动是借助附着于肋骨上的肋间外肌的收缩,使肋骨向上方提升和向外侧扩展,同时也使胸骨向上方扩展,胸廓的空间从而扩大,位于胸腔内的肺脏承受的压力随即减低,让外来的空气顺利进入肺泡内。
          腹式呼吸又称膈式呼吸。吸气运动是借助于横膈肌向腹腔方向下降,也使胸廓空间扩大,肺脏压力减低,让外来的空气进入肺泡。
             在生理状态下,人类和哺乳动物的的呼吸运动,是通过上述两种呼吸模式即胸式呼吸与腹式呼吸的协同作用完成的。这种呼吸类型称混合式呼吸。

          机体临床上出现单一的胸式呼吸或腹式呼吸肯定是一种病态。
          胸式呼吸提示可能患有腹腔疾患,如胃肠鼓脹、腹水、腹膜炎、肿瘤致膈肌高位等等。
          腹式呼吸则提示可能患有胸腔疾患,如胸腔积水、气胸、胸膜炎、大靣积胸膜肺炎、胸廓变形等等。  
                  
          由于知识不足,邓治兄问的养生问题我不好作答,请谅!                       


          [ 这个贴子最后由树立在10/21/2014 7:55:04 AM编辑过 ]
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