動物生物學(xué)-動物生理:9-體溫調(diào)節(jié)



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1、體溫調(diào)節(jié)體溫調(diào)節(jié)地球表面的溫度四季變化,各地區(qū)的地球表面的溫度四季變化,各地區(qū)的溫度也不同??傻椭翜囟纫膊煌???傻椭?60-60,又可高達,又可高達8080。動物必須有適應(yīng)低溫或高溫的。動物必須有適應(yīng)低溫或高溫的調(diào)節(jié)機制,才能生存下來。調(diào)節(jié)機制,才能生存下來。n我國我國1 1月份的平均氣溫分布,十分明顯表現(xiàn)月份的平均氣溫分布,十分明顯表現(xiàn)出與緯度的關(guān)系:從廣州到哈爾濱緯度差出與緯度的關(guān)系:從廣州到哈爾濱緯度差為為222215 15,溫度差為,溫度差為33.5 33.5,平均每一緯,平均每一緯度的溫差為度的溫差為1.5 1.5。n一般北半球是緯度增加一度,年平均溫度一般北半球是緯度增加一度,年平
2、均溫度降低降低0.5 0.5;n一般海拔高度每增加一般海拔高度每增加100100米,氣溫降低米,氣溫降低0.50.51.1.n為了準(zhǔn)確地表述寒冷程度,在氣象專業(yè)上制定了為了準(zhǔn)確地表述寒冷程度,在氣象專業(yè)上制定了“寒冷程度等級表寒冷程度等級表”,氣溫從,氣溫從-40-40以下至以下至9.99.9,由低到高共分為八級:由低到高共分為八級:一級為一級為“極寒極寒”,-40-40以下;以下;二級為二級為“酷寒酷寒”,-30-30至至-39.9-39.9;三級為三級為“嚴(yán)寒嚴(yán)寒”,-20-20至至-29.9-29.9;四級為四級為“大寒大寒”,-10-10至至-19.9-19.9;五級為五級為“小寒小寒
3、”,-5-5 至至9.99.9;六級為六級為“輕寒輕寒”,0 0 至至-4.9-4.9;七級為七級為“微寒微寒”,0 0 至至4.94.9;八級為八級為“涼涼”,5 5 至至9.99.9。一、體溫調(diào)節(jié)動物的分類一、體溫調(diào)節(jié)動物的分類二、二、外溫動物外溫動物的體溫調(diào)節(jié)的體溫調(diào)節(jié)三、內(nèi)溫動物的體溫調(diào)節(jié)三、內(nèi)溫動物的體溫調(diào)節(jié)四、動物的休眠四、動物的休眠nQ10溫度升高溫度升高10代謝速率的增加。代謝速率的增加。n 2-3之間之間一、體溫調(diào)節(jié)動物的分類一、體溫調(diào)節(jié)動物的分類(一)根據(jù)體溫控制能力來劃分一)根據(jù)體溫控制能力來劃分:n1.1.變溫動物變溫動物(poikilothermspoikilothe
4、rms):各種無脊):各種無脊椎動物、魚類、兩棲類和爬行類動物的體椎動物、魚類、兩棲類和爬行類動物的體溫總是與環(huán)境溫度接近。溫總是與環(huán)境溫度接近。n2.2.恒溫動物恒溫動物(homeothermshomeotherms)鳥類和哺乳類,)鳥類和哺乳類,能夠在一定的外界環(huán)境溫度變化范圍內(nèi)而能夠在一定的外界環(huán)境溫度變化范圍內(nèi)而調(diào)整機體產(chǎn)熱量調(diào)整機體產(chǎn)熱量,維持體溫相對恒定,維持體溫相對恒定。環(huán)境溫度(環(huán)境溫度(Ta)體溫體溫(Tb)PoikilothermHomeotherm(二)根據(jù)機體熱量的來源:(二)根據(jù)機體熱量的來源:n1.1.外溫外溫/熱動物熱動物(ectothermsectotherms
5、)的的體體溫完全由外界環(huán)境所決定溫完全由外界環(huán)境所決定。n絕大多數(shù)動物細(xì)胞代謝產(chǎn)生熱量快速散失。絕大多數(shù)動物細(xì)胞代謝產(chǎn)生熱量快速散失。外界溫度變高時,動物的體溫也升高,活外界溫度變高時,動物的體溫也升高,活躍程度增加;外界溫度變低時,體溫降低,躍程度增加;外界溫度變低時,體溫降低,活躍程度也降低?;钴S程度也降低。n2.2.內(nèi)溫內(nèi)溫/熱動物熱動物(endothermsendotherms)的的體溫體溫由機體代謝活動產(chǎn)生的熱量來維持,由機體代謝活動產(chǎn)生的熱量來維持,并處于較高的穩(wěn)定水平并處于較高的穩(wěn)定水平。n如,哺乳類、鳥類和如,哺乳類、鳥類和一些爬行類及快速游一些爬行類及快速游泳的魚類,一些昆蟲
6、泳的魚類,一些昆蟲。n內(nèi)熱動物耗能大,但體溫恒定,可以保證內(nèi)熱動物耗能大,但體溫恒定,可以保證體內(nèi)生化反應(yīng)穩(wěn)定而快速進行,并可擺脫體內(nèi)生化反應(yīng)穩(wěn)定而快速進行,并可擺脫環(huán)境的限制在外熱動物不宜活動的季節(jié)環(huán)境的限制在外熱動物不宜活動的季節(jié)/地地區(qū)生活。區(qū)生活。山貓山貓溫度的極限溫度的極限n有些動物能夠耐受的溫度范圍較狹窄(狹有些動物能夠耐受的溫度范圍較狹窄(狹溫動物),另一些動物則范圍較寬(廣溫溫動物),另一些動物則范圍較寬(廣溫動物)。動物)。n耐受性可隨時間而改變(未成熟時耐受性耐受性可隨時間而改變(未成熟時耐受性較低)。較低)。n動物能夠存活的溫度與它們進行完整的生動物能夠存活的溫度與它們進
7、行完整的生命周期的溫度之間有區(qū)別。致死溫度長難命周期的溫度之間有區(qū)別。致死溫度長難于劃定,暴露在此溫度的時間長短可能更于劃定,暴露在此溫度的時間長短可能更重要。存在高、低溫的耐受極限。重要。存在高、低溫的耐受極限。二、外溫動物的體溫調(diào)節(jié)二、外溫動物的體溫調(diào)節(jié)(一)無脊椎動物(一)無脊椎動物(二)魚類(二)魚類(三)兩棲類(三)兩棲類(四)爬行類(四)爬行類n1.1.蝸牛蝸牛 高溫時夏眠(高溫時夏眠(estivationestivation),身),身體縮進殼內(nèi)并分泌一薄層粘液封住口緣,體縮進殼內(nèi)并分泌一薄層粘液封住口緣,鉆入地下或爬到植物上部潛伏下來;在冬鉆入地下或爬到植物上部潛伏下來;在冬天
8、則縮入殼內(nèi)并分泌較厚的石灰質(zhì)和粘液天則縮入殼內(nèi)并分泌較厚的石灰質(zhì)和粘液封住口緣。封住口緣。(一)無脊椎動物主要通過行為(一)無脊椎動物主要通過行為變化進行體溫調(diào)節(jié)變化進行體溫調(diào)節(jié)n2.2.蜜蜂蜜蜂 在夏季,蜜蜂在在夏季,蜜蜂在蜂箱入口處蜂箱入口處煽動雙煽動雙翅產(chǎn)生氣流以降低蜂箱內(nèi)氣溫;在冬季,蜂翅產(chǎn)生氣流以降低蜂箱內(nèi)氣溫;在冬季,蜂群則在群則在蜂箱內(nèi)部蜂箱內(nèi)部煽動雙翅以提高產(chǎn)熱量,同煽動雙翅以提高產(chǎn)熱量,同時使箱內(nèi)空氣流動,各處的溫度達到一致。時使箱內(nèi)空氣流動,各處的溫度達到一致。最大限度最小限度昆蟲可以通過改變飛行姿勢來最大限度或最小昆蟲可以通過改變飛行姿勢來最大限度或最小限度獲取外界太陽輻
9、射熱量進行體溫調(diào)節(jié)限度獲取外界太陽輻射熱量進行體溫調(diào)節(jié)。天蛾天蛾(二)魚類(二)魚類n在南北極,海水的溫度常年保持在在南北極,海水的溫度常年保持在-1.73-1.73,魚體內(nèi)存在魚體內(nèi)存在抗凍物質(zhì)抗凍物質(zhì)(山梨醇、甘油、糖蛋白山梨醇、甘油、糖蛋白等),等),屬于大分子物質(zhì),屬于大分子物質(zhì),可抑制冰晶的形成可抑制冰晶的形成,生活在過冷狀態(tài)的魚對結(jié)冰有較大的抵抗力。生活在過冷狀態(tài)的魚對結(jié)冰有較大的抵抗力。n大部分魚類體溫與環(huán)境溫度相同大部分魚類體溫與環(huán)境溫度相同。一些游泳速一些游泳速度快,身體大的魚如金槍魚和鯊魚,度快,身體大的魚如金槍魚和鯊魚,肌肉內(nèi)的肌肉內(nèi)的溫度常高于水溫溫度常高于水溫,可提高
10、魚的運動速度,利于,可提高魚的運動速度,利于捕食。捕食。肌肉收縮所產(chǎn)生的熱量通常是其它魚類的肌肉收縮所產(chǎn)生的熱量通常是其它魚類的4 4倍多倍多紅肌紅肌迷網(wǎng)迷網(wǎng)/奇異網(wǎng)奇異網(wǎng)金槍魚金槍魚(Bluefin(Bluefin tuna)tuna)體溫比水溫高體溫比水溫高橫隔膜橫隔膜 柄部柄部(三)兩棲類(三)兩棲類n兩棲類的機體代謝率較低,在溫度下兩棲類的機體代謝率較低,在溫度下降很低時會進入休眠狀態(tài),等到外界降很低時會進入休眠狀態(tài),等到外界溫度適宜時又出來活動。溫度適宜時又出來活動。n水生的蠑螈體溫變化和魚類相似,其水生的蠑螈體溫變化和魚類相似,其體溫與周圍的水溫接近。體溫與周圍的水溫接近。n陸生的
11、蛙和蟾蜍體溫變化大。在夏季陸生的蛙和蟾蜍體溫變化大。在夏季白天體溫可達白天體溫可達3030,夜間則接近環(huán)境,夜間則接近環(huán)境溫度。當(dāng)體溫升高時,會經(jīng)常跳到水溫度。當(dāng)體溫升高時,會經(jīng)常跳到水中或?qū)⒋蟛糠稚眢w浸在水中,只露出中或?qū)⒋蟛糠稚眢w浸在水中,只露出頭部,以防止脫水。頭部,以防止脫水。(四)爬行類(四)爬行類n爬行類通過調(diào)整爬行類通過調(diào)整行為行為、姿勢姿勢、體表顏色體表顏色以調(diào)節(jié)體溫。以調(diào)節(jié)體溫。n沙漠蜥蜴能根據(jù)氣溫和太陽的輻射改變姿勢沙漠蜥蜴能根據(jù)氣溫和太陽的輻射改變姿勢以維持體溫的相對穩(wěn)定。蜥蜴的體溫可保持以維持體溫的相對穩(wěn)定。蜥蜴的體溫可保持在在36-3936-39之間。有些蜥蜴可耐受之
12、間。有些蜥蜴可耐受4747的高溫,的高溫,體溫達體溫達4242。n蟒蛇在蟒蛇在孵卵期間孵卵期間,通過內(nèi)源性產(chǎn)熱在,通過內(nèi)源性產(chǎn)熱在較長時較長時間內(nèi)保持較高的體溫,間內(nèi)保持較高的體溫,可比環(huán)境溫度高可比環(huán)境溫度高77左右。維持體溫的熱量來自左右。維持體溫的熱量來自肌肉的痙攣性收肌肉的痙攣性收縮縮,此時,此時動物的耗氧量增加動物的耗氧量增加。這種調(diào)節(jié)方式。這種調(diào)節(jié)方式與內(nèi)溫動物相似,可以使卵保持較高和穩(wěn)定與內(nèi)溫動物相似,可以使卵保持較高和穩(wěn)定的溫度,有利于孵化。的溫度,有利于孵化。天蛾天蛾 三、內(nèi)溫動物的體溫調(diào)節(jié)三、內(nèi)溫動物的體溫調(diào)節(jié)n體溫指身體深部(體溫指身體深部(corecore)的溫度,以直
13、腸深)的溫度,以直腸深部或口腔的溫度作代表。哺乳動物的體溫一部或口腔的溫度作代表。哺乳動物的體溫一般為般為36-3836-38(單孔類(單孔類(29-33 29-33 ,有袋目,有袋目34-38 34-38 ),鳥類為),鳥類為39-4239-42。n體溫的維持取決于產(chǎn)熱和散熱兩者精確的動體溫的維持取決于產(chǎn)熱和散熱兩者精確的動態(tài)平衡。態(tài)平衡。熱量主要由動物對所食入養(yǎng)分進行熱量主要由動物對所食入養(yǎng)分進行消化、吸收、代謝過程中產(chǎn)生消化、吸收、代謝過程中產(chǎn)生。(一)內(nèi)溫動物的產(chǎn)熱機制(一)內(nèi)溫動物的產(chǎn)熱機制1.1.產(chǎn)熱器官:產(chǎn)熱器官:n安靜時安靜時 主要由內(nèi)臟、肌肉、腦和腺體等組主要由內(nèi)臟、肌肉、腦
14、和腺體等組織產(chǎn)熱??棶a(chǎn)熱。n單位重量單位重量肝臟肝臟產(chǎn)熱量最大產(chǎn)熱量最大.n運動時運動時 熱量主要由熱量主要由骨骼肌骨骼肌產(chǎn)生產(chǎn)生,骨骼骨骼肌在機體中總產(chǎn)熱量最大。機體的產(chǎn)肌在機體中總產(chǎn)熱量最大。機體的產(chǎn)熱量可提高熱量可提高1010倍以上。倍以上。(一)內(nèi)溫動物的產(chǎn)熱機制(一)內(nèi)溫動物的產(chǎn)熱機制2.2.產(chǎn)熱方式:產(chǎn)熱方式:n寒顫性產(chǎn)熱寒顫性產(chǎn)熱(shivering thermogenesisshivering thermogenesis):突突然的寒冷,動物會出現(xiàn)戰(zhàn)栗,然的寒冷,動物會出現(xiàn)戰(zhàn)栗,骨骼肌骨骼肌不隨不隨意地顫抖產(chǎn)生意地顫抖產(chǎn)生2-52-5倍的熱量,以維持體溫。倍的熱量,以維持體溫。
15、n非寒顫性產(chǎn)熱非寒顫性產(chǎn)熱(nonshivering nonshivering thermogenesisthermogenesis):):低溫時動物在甲狀腺激素低溫時動物在甲狀腺激素和腎上腺素的作用下,細(xì)胞代謝增多,鈉和腎上腺素的作用下,細(xì)胞代謝增多,鈉鉀泵活動頻繁,鉀泵活動頻繁,ATPATP分解釋放熱量,增加產(chǎn)分解釋放熱量,增加產(chǎn)熱。熱。(二)內(nèi)溫動物的(二)內(nèi)溫動物的散熱機制散熱機制1.1.散熱途徑:皮膚、腎臟、呼吸和消化散熱途徑:皮膚、腎臟、呼吸和消化道進行,其中皮膚是最主要的散熱器道進行,其中皮膚是最主要的散熱器官。官。2.2.散熱方式:包括輻射散熱方式:包括輻射(radiation
16、)、傳、傳導(dǎo)導(dǎo)(conduction)、對流、對流(convection)和蒸發(fā)和蒸發(fā)(evaporation)四種。四種。n輻射輻射:指物體發(fā)射紅外線從高溫到低溫指物體發(fā)射紅外線從高溫到低溫之間傳遞熱量的過程。溫差越大,輻射之間傳遞熱量的過程。溫差越大,輻射散熱就越多。熱源與熱承受者之間并無散熱就越多。熱源與熱承受者之間并無直接的接觸。直接的接觸。散熱方式散熱方式in warm blooded vertebrates(endotherms)毛細(xì)血管收縮毛細(xì)血管收縮毛細(xì)血管舒張毛細(xì)血管舒張散熱方式散熱方式n傳導(dǎo)傳導(dǎo):指兩物體接觸時熱量從高溫向:指兩物體接觸時熱量從高溫向低溫物體傳遞。與冷的物體
17、接觸或浸低溫物體傳遞。與冷的物體接觸或浸泡在涼水中,傳導(dǎo)比較顯著。泡在涼水中,傳導(dǎo)比較顯著。n水=5.810-3J/s/cm/n空氣=2.1 10-6J/s/cm/n毛皮=3.7 10-6J/s/cm/散熱方式散熱方式n對流對流:是傳導(dǎo)的另一種擴展,是傳導(dǎo)的另一種擴展,當(dāng)體表當(dāng)體表的空氣從皮膚獲取熱量而流動時,冷的空氣從皮膚獲取熱量而流動時,冷空氣就取代熱空氣而流向體表以散發(fā)空氣就取代熱空氣而流向體表以散發(fā)熱量。動物體表的羽毛和被毛可阻止熱量。動物體表的羽毛和被毛可阻止空氣的流動,減少了對流散熱以保溫??諝獾牧鲃?,減少了對流散熱以保溫。散熱方式散熱方式n蒸發(fā)蒸發(fā):指皮膚和呼吸道不斷地直接:指皮
18、膚和呼吸道不斷地直接蒸發(fā)水分到空氣中,皮膚內(nèi)汗腺通蒸發(fā)水分到空氣中,皮膚內(nèi)汗腺通過發(fā)汗可散發(fā)大量熱量。過發(fā)汗可散發(fā)大量熱量。n水蒸發(fā)的全部潛伏熱約為水蒸發(fā)的全部潛伏熱約為2400J/g2400J/g。喘氣喘氣(三)鳥類的體溫調(diào)節(jié)(三)鳥類的體溫調(diào)節(jié)n寒冷時寒冷時,羽毛,羽毛加厚加厚、豎立增加體表的空氣層;、豎立增加體表的空氣層;皮膚血管收縮;身體緊縮,蹲伏姿勢,把頭埋皮膚血管收縮;身體緊縮,蹲伏姿勢,把頭埋在翅下;通過寒顫性和非寒顫性產(chǎn)熱以維持體在翅下;通過寒顫性和非寒顫性產(chǎn)熱以維持體溫。溫。n候鳥飛到南方渡過冬天候鳥飛到南方渡過冬天。n炎熱時炎熱時,羽毛,羽毛平伏平伏,空氣層變薄,皮膚血管擴
19、,空氣層變薄,皮膚血管擴張以利于散熱。大多數(shù)鳥類皮下脂肪層較薄,張以利于散熱。大多數(shù)鳥類皮下脂肪層較薄,絕熱作用小。沒有汗腺,尿的失水量少,只靠絕熱作用小。沒有汗腺,尿的失水量少,只靠加強呼吸功能即喘息來散熱。加強呼吸功能即喘息來散熱。n水鳥類皮下脂肪層很厚,不濕的羽毛可以保溫。水鳥類皮下脂肪層很厚,不濕的羽毛可以保溫。水禽裸露的腳向水中散熱很多,在足和跖部有并水禽裸露的腳向水中散熱很多,在足和跖部有并行但血流方向相反的動脈和靜脈,形成行但血流方向相反的動脈和靜脈,形成逆流熱交逆流熱交換系統(tǒng)換系統(tǒng)的保存熱量,可阻止過度失熱。的保存熱量,可阻止過度失熱。n沙漠中的鳥類可飛離地面,在空中盤旋以度過
20、白沙漠中的鳥類可飛離地面,在空中盤旋以度過白天。有些鳥能輕度提高體溫,減少從環(huán)境中獲取天。有些鳥能輕度提高體溫,減少從環(huán)境中獲取熱量。熱量。n森林鸛把液體排泄物排到腚上降溫。森林鸛把液體排泄物排到腚上降溫。n雞把水濺到冠和髯上來降溫。雞把水濺到冠和髯上來降溫。(四)哺乳動物的體溫調(diào)節(jié)(四)哺乳動物的體溫調(diào)節(jié)n1.1.熱環(huán)境中哺乳動物的體溫調(diào)節(jié):熱環(huán)境中哺乳動物的體溫調(diào)節(jié):白天氣溫高時,小型動物鉆入洞里(溫度白天氣溫高時,小型動物鉆入洞里(溫度低、濕度大,減小蒸發(fā)失水),夜間出來低、濕度大,減小蒸發(fā)失水),夜間出來活動?;顒?。n2.2.冷環(huán)境中哺乳動物的體溫調(diào)節(jié):減少冷環(huán)境中哺乳動物的體溫調(diào)節(jié):
21、減少散熱和增加產(chǎn)熱散熱和增加產(chǎn)熱。n黃鼠白天可貯存熱而使體溫升高以降低與環(huán)境的黃鼠白天可貯存熱而使體溫升高以降低與環(huán)境的溫差,這樣減少蒸發(fā)失水。當(dāng)體溫達到溫差,這樣減少蒸發(fā)失水。當(dāng)體溫達到4242時,時,又回到洞穴使體溫降至正常,然后又出來活動。又回到洞穴使體溫降至正常,然后又出來活動。n羚羊角大、有光澤的灰白毛可反射陽光,并可阻羚羊角大、有光澤的灰白毛可反射陽光,并可阻止熱的傳遞。背部的皮下脂肪層很厚,起隔熱作止熱的傳遞。背部的皮下脂肪層很厚,起隔熱作用,而腹部的毛皮很薄,熱量經(jīng)對流和傳導(dǎo)而散用,而腹部的毛皮很薄,熱量經(jīng)對流和傳導(dǎo)而散失。氣溫高于體溫,出汗和熱喘以蒸發(fā)散熱。排失。氣溫高于體溫
22、,出汗和熱喘以蒸發(fā)散熱。排濃尿和干糞可以節(jié)約水分。濃尿和干糞可以節(jié)約水分。n駱駝瘤胃內(nèi)可貯留大量水,而駝蜂中貯存脂肪。駱駝瘤胃內(nèi)可貯留大量水,而駝蜂中貯存脂肪。n海 豹 和 海 獅 則 有 極 厚 的 皮 下 脂 肪海 豹 和 海 獅 則 有 極 厚 的 皮 下 脂 肪(Blubber),不易導(dǎo)熱;,不易導(dǎo)熱;n北極兔的耳朵較短以減少散熱面積。北極兔的耳朵較短以減少散熱面積。北極狐 熱帶狐 n北極圈動物腿部的動脈和靜脈之間存在北極圈動物腿部的動脈和靜脈之間存在逆流熱交換系統(tǒng)逆流熱交換系統(tǒng)可以最大限度減少熱量可以最大限度減少熱量損失損失。n北極狐和馴鹿足部溫度僅在冰點之上,趾和北極狐和馴鹿足部溫
23、度僅在冰點之上,趾和蹄的溫度可能低于蹄的溫度可能低于00,為了保證低溫下足部為了保證低溫下足部靈活性,此處脂肪的熔點很低,比體內(nèi)脂肪靈活性,此處脂肪的熔點很低,比體內(nèi)脂肪約低約低3030。細(xì)胞的功能也有變化,以防凍傷。細(xì)胞的功能也有變化,以防凍傷。動物通過寒顫性和非寒顫性產(chǎn)熱增加熱量,動物通過寒顫性和非寒顫性產(chǎn)熱增加熱量,維持體溫。維持體溫。n旅鼠和田鼠等體積小,背毛厚度小旅鼠和田鼠等體積小,背毛厚度小,身體的相身體的相對表面積大,散熱多。它們選擇雪下生活,對表面積大,散熱多。它們選擇雪下生活,因為雪有很好的絕熱性能,上面氣溫即使降因為雪有很好的絕熱性能,上面氣溫即使降至至-50-50,雪下的
24、溫度也不會低于,雪下的溫度也不會低于-5-5,同時,同時又有可能找到食物。又有可能找到食物。逆流熱交換系統(tǒng)逆流熱交換系統(tǒng)(Countercurrent Heat Exchange)n海豚、鯨、鳥類、北極圈陸生動物鰭或海豚、鯨、鳥類、北極圈陸生動物鰭或四肢通常存在逆流熱交換系統(tǒng)來減少熱四肢通常存在逆流熱交換系統(tǒng)來減少熱量損失。量損失。逆流熱交換系統(tǒng)逆流熱交換系統(tǒng)(Countercurrent Heat Exchange)n來自動脈血液的熱量在靜脈血管中回流心臟來自動脈血液的熱量在靜脈血管中回流心臟時熱量損失最大限度減少,同時受血管的收時熱量損失最大限度減少,同時受血管的收縮和舒張調(diào)節(jié)??s和舒張調(diào)
25、節(jié)。n在鰭或四肢部位來自心臟的動脈血管通常與回流心在鰭或四肢部位來自心臟的動脈血管通常與回流心臟的靜脈血管并列,但血流方向相反,熱量可以由臟的靜脈血管并列,但血流方向相反,熱量可以由溫度高的動脈向相鄰靜脈傳導(dǎo)形成溫度高的動脈向相鄰靜脈傳導(dǎo)形成“U”U”形形逆流熱交逆流熱交換系統(tǒng)換系統(tǒng)。結(jié)果使得來自動脈血液的熱量在靜脈血管。結(jié)果使得來自動脈血液的熱量在靜脈血管中回流心臟時熱量損失減少,同時受血管的收縮和中回流心臟時熱量損失減少,同時受血管的收縮和舒張調(diào)節(jié)。舒張調(diào)節(jié)。n靜脈短路可防止過熱(動脈舒張,壓縮靜脈)。靜脈短路可防止過熱(動脈舒張,壓縮靜脈)。頸動脈頸動脈 鼻甲骨鼻甲骨 n季節(jié)性的換毛季節(jié)
26、性的換毛被毛熱絕緣系數(shù)直接與被毛厚度相關(guān)被毛熱絕緣系數(shù)直接與被毛厚度相關(guān)絕緣系數(shù)絕緣系數(shù)被毛厚度被毛厚度鼩鼱(Shrew)旅鼠(Lemming)RabbitReindeerGrizzly bear馴鹿馴鹿 北美洲灰熊北美洲灰熊 褐色脂肪褐色脂肪也存在也存在于新也存在也存在于新生動物和生活在寒生動物和生活在寒冷環(huán)境的一些動物。冷環(huán)境的一些動物。因線粒體中含有大因線粒體中含有大量的的含鐵細(xì)胞色量的的含鐵細(xì)胞色素。含有不與素。含有不與ATP氧化磷酸化偶聯(lián)的氧化磷酸化偶聯(lián)的蛋白。蛋白。肩胛間肩胛間四、動物的休眠四、動物的休眠n(一)(一)休眠休眠:不采食,代謝活動降到最低不采食,代謝活動降到最低限度,
27、體溫下降,呼吸和心率均減慢。在限度,體溫下降,呼吸和心率均減慢。在適宜的條件下再蘇醒過來。適宜的條件下再蘇醒過來。n(二)(二)休眠種類休眠種類:可分為:可分為非季節(jié)性休眠非季節(jié)性休眠(日常休眠)和季節(jié)性休眠(冬眠和夏(日常休眠)和季節(jié)性休眠(冬眠和夏眠)眠)。n蝙蝠和蜂鳥蝙蝠和蜂鳥,活躍時體溫很高,靜止時,活躍時體溫很高,靜止時體溫可大幅度下降,日常休眠(體溫可大幅度下降,日常休眠(daily daily torportorpor蟄伏蟄伏)。n早獺、黃鼠、土撥鼠在早獺、黃鼠、土撥鼠在冬季冬季低溫并缺少食物低溫并缺少食物時進入時進入長時間休眠長時間休眠狀態(tài)即冬眠。進入狀態(tài)即冬眠。進入冬眠前冬眠
28、前,動物體內(nèi)動物體內(nèi)積累大量脂肪,冬眠時動物的代謝積累大量脂肪,冬眠時動物的代謝率降低,率降低,黃鼠的呼吸頻率由黃鼠的呼吸頻率由200200次次/分降至分降至4-54-5次次/分,心率從分,心率從150150次次/分降至分降至5 5次次/分。分。喚醒時,喚醒時,冬眠動物劇烈顫抖冬眠動物劇烈顫抖,并用非寒顫性產(chǎn)熱使體,并用非寒顫性產(chǎn)熱使體溫恢復(fù)正常。溫恢復(fù)正常。n食蟲目、翼手目、嚙齒目食蟲目、翼手目、嚙齒目覺醒覺醒 n較大的肉食動物如熊、獾、貍也有類似的較大的肉食動物如熊、獾、貍也有類似的冬眠。冬眠。n北方森林中的熊能北方森林中的熊能假冬眠(半冬眠)假冬眠(半冬眠)數(shù)月,數(shù)月,心率由心率由4040次次/分降至分降至1010次次/分。分。n夏眠夏眠是熱帶動物如黃鼠、雨燕、在是熱帶動物如黃鼠、雨燕、在高高溫、干旱和少食時的休眠現(xiàn)象溫、干旱和少食時的休眠現(xiàn)象。n體溫大幅度下降,夏眠中動物的體溫大幅度下降,夏眠中動物的麻痹麻痹程度不深程度不深,持續(xù)的時間不太長。,持續(xù)的時間不太長。
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