第五章：動物的循環 第一節 循環的類型

單細胞動物的運輸 ◎單細胞生物可藉擴散作用與外界交換物質 ，藉細胞質流動運輸細胞內的物質。

開放式循環 (節肢及部分軟體動物) 1.如：蝗蟲、螃蟹、蜘蛛、蝸牛、蚌。 2.循環系統-養分與廢物的運輸 (1)組成：心臟、血管、血腔。血液與組織液 間無明顯區隔，稱為「血淋巴」。 (2)血淋巴大都不含血紅素及紅血球。甲殼類有 血青素 (含銅蛋白質，含氧量高時呈淡藍色) 3.無微血管，血淋巴在組織間流動 心臟 → 背血管 → 組織(血腔) → 心孔 → 心臟 4.心孔具辦膜，可防止血液由心孔逆流出去。

閉鎖式循環 1.代表性動物：蚯蚓。 2.功能：運輸氧氣、二氧化碳、養分、廢物等。 3.血液在封閉的血管中流動，血液與組織液分開 4.蚯蚓的循環過程：（流速較開放式循環快） 背血管 → 動脈弧 → 腹血管 →微血管→背血管 （血紅素在血漿中，透過微血管壁交換物質） 5.閉鎖式循環的動物：章魚、烏賊、脊椎動物。

脊椎動物循環系統的功能 1.將氧氣運到組織，將二氧化碳運到鰓或肺。 2.將營養物質由消化道運送到組織。 3.將廢物運送到腎臟排泄。 4.將有毒物質運送到肝臟處理（解毒）。 5.運輸激素，在特定組織產生生理功能。 6.血小板與凝血因子-防止體液流失。 7.運輸抗體，對抗外來異物。 8.調節體溫（血液能提供熱能）。

脊椎動物的閉鎖式循環系統 魚類 兩生類 鳥類、哺乳類 一心房 二心房 二心房 一心室 一心室 二心室 （爬蟲類心室閉鎖不全）

魚類的循環系統 1.魚類的心臟只有一心房、一心室 2.循環過程： 心室(減氧血) → 鰓的微血管 (氣體交換後成為充氧血) → 出鰓動脈 → 體微血管 (組織細胞進行氣體交換) → 靜脈 → 心房

兩生、爬蟲類的循環系統 1.青蛙的心臟，具兩心房、一心室 2.青蛙的心室中間具有突起，可用 來分開來自左、右心房的充氧血 及減氧血 (無法將兩者完全分開) 3.大多數爬蟲類的心室間隔不完整 ，左、右心室間有小孔相通。 4.鱷魚的心室完全分隔為二。

鳥類、哺乳類的循環系統 1.鳥類及哺乳類的心臟分為四個完整 的腔室(兩心房、兩心室)。 2.右心房和右心室含減氧血， 左心房和左心室含充氧血。 3.左、右心的血液不相混合，具提高 輸送氧到全身的優勢。

第五章：動物的循環 第二節 循環系統

1.心房 2.心室 3.瓣膜 心房與心室間 (三尖瓣、二尖瓣) 心室與動脈間 (半月瓣) 4.血管 動脈-離心 靜脈-回心 心臟的構造

想一想 ◎有些嬰兒皮膚血管因缺氧而呈現泛藍色 ，稱為「藍嬰症」，其原因為何？ 1.過多的硝酸鹽污染自來水，在嬰兒體內轉變成亞硝酸鹽，將血紅素中的二價鐵氧化為三價鐵，降低血紅素攜氧能力。 2.心室間的間隔缺損，使缺氧血不經過肺臟就進入左心室，經主動脈循流全身。

心搏週期 心臟搏動是由右心房上大靜脈處的節律點引發 ，心搏週期包括心肌的收縮及舒張。 1.心房收縮、心室舒張：將血液推入心室。 2.心房舒張、心室收縮： 血液推開半月瓣，推入動脈， 房室瓣關閉，防止血液倒流回心房。 3.心房、心室同時舒張：心室內的壓力低於心 房時，房室瓣被推開，血液流入心室。此時 ，半月瓣關閉，防止動脈血液逆流。

心音 1.第一心音： (1)心室收縮，房室瓣關閉時受血液衝擊的聲音 (2)為長而低的聲音。 2.第二心音： (1)動脈管彈回，血液回流撞擊半月瓣的聲音。 (2)為短而高的聲音。

節律點的興奮波傳導 1.心臟不需要神經系統的直接刺激，就能不停的 收縮與舒張。因為節律點（一群特化的心肌） 具有神經元的特性，每隔一段時間會自發性 的產生興奮波，引發心搏。 2.興奮波先到達心房，引起 左、右心房肌肉的同時收縮 ，再傳到心室，引發左、右 心室同時收縮。

心電圖 (ECG) 心臟所傳遞的電訊號可經體液傳導，在體表由 心電儀獲得紀錄，稱為心電圖。 P波：心房收縮時的電位變化 QRS波：心室收縮時的電位變化 T波：心室舒張時的電位變化

心搏的調節 1.控制中樞- 延腦。心臟內部及某些血管內有對 血壓敏感的受器，將訊號傳到延腦 2.休息狀態下，成人心搏數約每分鐘 70 次。 3.受自律神經與激素的調節：皆會影響節律點。 (1)交感神經-分泌正腎上腺素，心跳加速、增強 副交感神經-分泌乙醯膽鹼，心跳變緩、減弱 (2)腎上腺素、甲狀腺素分泌，使心跳增快。 (3)體溫升高（如發燒、運動）也會使心跳加速

心搏的調節 (續) 4.心律不整： (1)心跳的節律不規則，過快、過慢或忽快忽慢 ，甚至停止跳動數秒。 (2)心律不整可能是心臟本身的疾病引起，也可 能是興奮、緊張、壓力或情緒失控而引起。 5.心輸出量： (1)每分鐘由左心室輸入主動脈的總血量。 (2)成年男子仰臥休息時，左心室每次壓出的 血量約70毫升，劇烈運動時則增加數倍。

血管 ◎動脈、靜脈管壁分為三層： 1.內層-單層的扁平上皮細胞，稱為內皮。 2.中層-平滑肌及彈性纖維（結締組織）。 3.外層-只有結締組織。

血管（續） 1.動脈：管壁較厚、口徑較小，平滑肌和彈性 纖維比靜脈管壁多，收縮性和彈性都比靜脈佳 2.靜脈：口徑大，血壓低，管壁常具有靜脈瓣， 可防止血液的逆流。若靜脈瓣異常，則呈現局 部淤血現象(靜脈曲張)。

微血管 1.微血管僅由單層內皮細胞組成，其管徑最小。 兩端分別與小動脈及小靜脈連接。 2.微血管直徑小，每次僅容單列紅血球 通過，流速慢，有利於進行物質交換 3.血球及大分子血漿蛋白無法通過內皮 細胞間隙進入組織，無機鹽及小分子 養分可通過細胞間隙，形成組織液， 組織液可與細胞進行物質的交換。

血 壓 1.心臟流出的血液會對血管壁產生衝擊力， 稱為血壓。血壓與心臟的收縮力相關。 2.最接近左心室的主動脈的血壓最高，靜脈的 血 壓 1.心臟流出的血液會對血管壁產生衝擊力， 稱為血壓。血壓與心臟的收縮力相關。 2.最接近左心室的主動脈的血壓最高，靜脈的 血壓低於微血管，上、下大靜脈的血壓最低

血液流速 1.血液流動時與血管壁發生摩擦，對血液流動 產生阻力。當管徑愈小，血流阻力就愈大。 微血管的管徑最小，因此流速最慢。 2.血液流速與血管的總截面積大小有關， 微血管的總截面積最大，流速最慢。 總截面積：微血管 > 靜脈 > 動脈 血流速度：微血管 < 靜脈 < 動脈

血壓的測量 1.通常人體測量血壓時，是測上臂的肱動脈壓 2.心室收縮時，測得動脈的壓力稱為收縮壓； 心室舒張時，測得的壓力稱為舒張壓。 3.正常成人的收縮壓大約是120 mmHg，舒張壓 約是70 mmHg。血壓大小和年齡、性別、姿 勢以及情緒等因素有關。

血壓的調節 1.影響血壓的因素：心輸出量、血管口徑變化、 周邊阻力的增加或減少、血液總量的增減等。 2.穩定血壓的調節機制： (1)心輸出量與周邊阻力的調節： 主要是神經及激素的作用。 (2)總血量的調節： 主要是與腎臟再吸收Na＋及水有關。

血壓的調節-神經性調節 1.頸動脈及主動脈管壁的「壓力受器」 可感受血管內的壓力變化，傳導至 延腦的心血管調節中樞。再經由 交感神經或副交感神經來調節心臟 及血管的狀態，以維持穩定的血壓。 2.血壓上升的刺激傳到延腦 →副交感神經興奮、交感神經活性降低 →心跳變慢、收縮力減低、心輸出量減少 小動脈平滑肌舒張，使周邊阻力降低 →血壓降低 3.這種調節方式，稱為壓力受器反射，目的 是維持血壓的恆定，調節速度較快。

血壓的調節-激素的調節 1.血壓調節的相關激素： (1)抗利尿素 由下視丘分泌後貯存在腦垂腺後葉。 (2)腎上腺素及正腎上腺素 由腎上腺髓質分泌。 2.以上三種激素會促使小動脈管壁收縮，血壓 因而增高。調節速度較神經慢，但較持久。

血液循環的動力 1.動脈：心臟收縮、動脈管壁的回彈力(心室舒張時)。 2.靜脈：瓣膜雖不提供動力，但可防止血液逆流 (1)骨骼肌收縮時擠壓靜脈管，推動血液流回心臟。 因此，肢體活動有助於四肢的靜脈血液回流心臟 (2)內臟的靜脈血回流和呼吸運動較密切相關 吸氣時，胸腔體積變大使胸腔內壓力降低，有助 於靜脈血液由腹腔回流至胸腔。 （心臟舒張形成負壓將大靜脈內的血液導引回心臟）

微血管網的血流調節 1.血液無法充滿全身血管，微血管內的血液通 常是間歇性輸送，生理活動較旺盛處會有較 多的血流量。 2.微血管前的括約肌能調節局部血液流量。 如：運動時，皮膚表面微血管血流量增加， 天冷時，括約肌收縮，通過的血液減少。

冠狀循環 1.心壁肌肉很厚，無法迅速由腔室內血液獲得 所需的氧及養分，因此有專門供應心肌氧氣 與養分的冠狀循環。 2.起點位於主動脈基部 (心室舒張時血液流入) 冠狀動脈 → 微血管 → 冠狀靜脈 → 右心房

心血管疾病 1.心絞痛：冠狀動脈若阻塞變窄，導致心臟缺血使氧 供應不足，可能造成心絞痛。 2.動脈阻塞和粥狀硬化：動脈內皮細胞不斷受高濃度 的低密度膽固醇刺激，產生發炎作用、增厚變硬。 3.心臟病及中風：若管壁中的粥狀硬化斑塊引發血液 凝固形成血栓或血塊，發生在冠狀動脈會引發心絞痛 或心肌梗塞等心臟病，發生在腦部及頸部的動脈粥狀 硬化則會造成缺血性中風。

肝門脈循環 1.人體血液循環的路徑一般區分為體循環、肺循環。 肝門脈循環和冠狀循環也屬於體循環的一部分。 2.來自消化器官、脾臟與胰臟及腸胃微血管網的靜脈 血會先匯流入肝門靜脈，再運抵肝臟。之後經由 肝靜脈、下大靜脈流回心臟（右心房）。 3.肝門脈循環的特點是靜脈血由器官（胃、腸、胰等） 先流至肝臟，而不是匯流至較大靜脈流回心臟。 4.肝門靜脈的血液富含養分。若肝臟功能不好(肝硬化) ，會使肝門靜脈內的壓力不正常，使流入或流出肝門 靜脈的血液不順暢，會影響相關消化器官的功能。

體液- 細胞外的液體 1.血 液：血球 + 血漿 2.組織液：血漿 – 大部分蛋白質 3.淋巴液：流入淋巴管的組織液

淋巴循環系統 1.組成：淋巴管、淋巴結 、淋巴液、脾臟 2.功能： (1)回收組織液。 (2)防禦作用(淋巴球)。 (3)運輸脂溶性物質。 3.微淋管：分佈於組織間最微細的淋巴管， 其一端為封閉狀態。 4.淋巴管中有瓣膜使淋巴 液單向流動。

淋巴節 1.淋巴管 + 淋巴組織(能產生淋巴球) 在人體頸部、腋下、胯下分佈較密集。 2.內部管道彎曲，流速慢，便於吞噬細胞吞噬 異物，能過濾病原體或癌細胞 2.淋巴流動的動力來源： (1)呼吸運動（吸氣造成負壓） (2)肌肉收縮 3.淋巴節不通 → 肢體腫脹。 4.淋巴節受病原體損害→腫大、發炎。

淋巴液的流動 1.右側上半身： 微淋管 → 淋巴管 → 淋巴節 → 右鎖骨下靜脈 → 上大靜脈 2.左側及右側下半身： 微淋管 →淋巴管 → 淋巴節 → 左鎖骨下靜脈 → 上大靜脈 (胸管)

第五章：動物的循環 第三節 循環的功能

血 漿 1.血漿約佔血量的55%，呈淡黃色。 2.血漿中的90%為水，此外還溶有氣體、鹽類等 血 漿 1.血漿約佔血量的55%，呈淡黃色。 2.血漿中的90%為水，此外還溶有氣體、鹽類等 3.無機鹽(如碳酸鹽、磷酸鹽)以離子形式存在血漿 中，具酸鹼緩衝的功能，使pH值維持在7.4。 4.血漿蛋白：維持滲透壓，亦可作酸鹼緩衝劑 (1)血纖維蛋白原- 凝血。 (2)免疫球蛋白(抗體)- 抵抗病原體。 (3)白蛋白- 維持滲透壓。 (4)脂蛋白-脂肪酸、膽固醇、維生素A、E、K需 與蛋白質結合才能經由血液運輸。

紅血球 1.雙凹圓盤狀，成熟時無核，壽命約120天。 2.在紅骨髓內製造，衰老後在肝臟、脾臟分解 ，由吞噬細胞移除。 3.是血液中最多的血球，400萬~500萬/mm3。 （通常男性的數值較女性高） 4.能運輸氧及少量二氧化碳。

白血球 1.有核，圓球形，有些能行變形蟲運動。 2.數量較少（5,000~10,000/mm3）。 3.主要由紅骨髓製造。 4.功能：防禦作用 T細胞- 細胞免疫 B細胞- 抗體免疫 巨噬細胞- 由單核球發育而來 嗜中性球-能鑽到組織間隙吞噬病原體

血小板 1.血球中顆粒最小者，不規則形，無細胞核。 2.由紅骨髓產生（25~40萬/mm3）。 3.與傷口粗糙表面摩擦後釋出凝血因子 (1)凝血因子和鈣離子引發一連串化學變化。 (2)血纖維蛋白和血球形成血餅，阻止血液流出 (3)血清：在血餅周圍的澄清、淡黃色液體。

想一想 1.收集捐血者血液的血袋內需添加甚麼物質 以防止血液凝固？ 抗凝血劑-檸檬酸鈉， 可與鈣離子結合，防止血液凝固。 2.捐血協會呼籲大眾不要一窩蜂去捐血，這和 血袋保存有關嗎？ (最佳庫存量是5到7天) 理由為何？ 離體的血球細胞無法維持生理平衡，血球會慢慢的死亡，故不能持久保存。

淋巴的組成與功能 1.可通過微血管壁進入組織間隙成為組織液的物質，包括葡萄糖、胺基酸及無機鹽等小分子物質。若組織液累積，會造成水腫。 2.淋巴是澄澈無色的液體，成分與血漿相似，但含有較多的淋巴球、少量的蛋白質及由消化道吸收的脂溶性物質（乳糜）。 3.淋巴中的B淋巴球和T淋巴球會藉由專一性免疫作用來破壞病原體或其他外來的入侵者，以協助防禦作用。

探討活動-溫度對心搏的影響 1.水蚤屬於節肢動物門甲殼綱，體型左右對稱，體側扁，前方具一大型複眼。 2.水蚤為開放式循環，血液(血淋巴)透明無色。 3.水蚤常行單性生殖，心臟後方或許可看到 育兒室，以及正在發育中的小水蚤。

探討活動-溫度對心搏的影響 將水蚤放於凹槽玻片中，若無凹槽玻片，可 以剪0.5 ～ 1公分長度的頭髮，放在載玻片上 ，藉以承擔蓋玻片重量，以免將水蚤壓傷。 下表為甲生進行「水蚤心搏」實驗的結果 溫度處理對水蚤心搏次數的影響與你的預測相符嗎？