动物呼吸系统的类型

呼吸表面需要具备的条件

无论属于哪种动物，每个呼吸（气体交换）表面都必须完成同样的工作：让氧气足够快地进入、二氧化碳足够快地排出，以满足该动物的需要。为了高效完成这项工作，呼吸表面必须薄，使气体能快速扩散通过；必须湿润，使气体在扩散前先溶解；必须表面积大，使许多气体分子能同时扩散；并必须有良好的气体供应，或经其下方的血管，或直接与空气、水接触。

某种动物实际使用哪种器官来满足这些需求，取决于其体型大小、生活在水中还是陆地上，以及活动量的高低。

不同动物的呼吸器官

1. 变形虫、水螅等简单动物没有专门的呼吸器官，气体直接经整个体表扩散，这已足够，因为它们体型小、表面积与体积之比大。
2. 蚯蚓经其薄而湿润的皮肤交换气体。黏液使皮肤保持湿润，皮肤下方密布的毛细血管网负责运送气体往返全身。
3. 昆虫使用气管系统。空气经体表称为气门的小开口进入，沿分支的气管与微气管直接到达各个细胞，因此氧气无需经血液运送。
4. 鱼用鳃呼吸。水流经薄薄的鳃丝，氧气从水中扩散进入毛细血管，二氧化碳则扩散出，水与血液的逆流方向有助维持扩散效率。
5. 两栖动物如青蛙经湿润的皮肤与简单的肺交换气体，具体方式视生活阶段与活动量而定。
6. 哺乳动物（包括人类）与爬行动物使用含有数百万个肺泡的肺，为气体交换提供极大的内部表面积。

比较主要系统

如何考查

此学习标准的考题通常要求你辨认某种生物的呼吸器官、标注鳃、气管系统或肺泡的图，或解释某结构的特征（壁薄、内衬湿润、表面积大、血液或空气供应良好）如何使其适合气体交换。比较题也很常见，要求你说出两种呼吸器官（如鳃与肺）之间的一项相似点与一项不同点。

考试风格例题

题目。图Y显示鱼鳃的切面。

结构P是一条富含血液毛细血管的薄薄细丝，箭头R显示水流经P的方向与其内部血流方向相反。(a) 说出结构P的名称。

(b) 说出箭头R所示流动方式的名称。(c) 解释这种流动方式如何提高鳃部气体交换的效率。

(d) 说出若把这条鱼取出水面，鳃将无法有效运作的一项原因。

参考答案。(a) P是鳃丝（鳃小片）。

(b) 这称为逆流交换。(c) 由于水与血液朝相反方向流动，整条鳃丝上都能维持氧气的扩散梯度，使血液即使接近饱和时仍能持续吸收氧气，而不像两者同向流动时梯度会在中途消失。

(d) 离开水面后，鳃丝会塌陷并互相黏在一起，大幅减少可用于气体交换的表面积，表面也会变干，使气体无法再溶解并扩散通过。

练习题

试一试。蝗虫的气管系统把空气直接送到组织，完全不经过血液。

相较于依赖血液运输氧气的哺乳动物肺，提出这种安排的一项优点与一项缺点。

考试提示

重点术语

以下第8章术语说明了本主题所考查的结构与过程：

• 气体交换，氧气与二氧化碳经呼吸表面在生物体与环境之间的扩散。
• 肺泡，哺乳动物肺部数以百万计的微小气囊之一，气体交换在此与血液进行。
• 气管，连接喉咙与支气管、由软骨环支撑以保持通畅的呼吸管道。
• 横膈膜，位于肺部下方的肌肉薄层，其收缩与舒张有助推动呼吸运动。

来源:SRC-DSKP-EN

常见问题

人类与动物的呼吸系统的更多资源