第十六章 昆虫的循环系统和生理

• 概述• 循环系统 (Circulatory System): 由血液和循环器官及相关的结构组成

• 功能 :运输养料、激素和代谢废物，维持各内脏系统正常生理代谢

• 概述•特点– 1. 循环器官简单 , 一条背血管纵贯背血窦–2. 开放式血液循环 -- 昆虫的血液循环，仅有一段途程在循环器官背血管内，其余均在体腔内和组织器官间流动

–3. 没有携带和运输Ｏ２的功能，所以当昆虫大量失血和心脏暂时停止博动时，一般不致直接引起死亡。

第一节 循环器官的结构及功能• 昆虫血液循环的主要搏动器官是背血管。此外，背膈、腹膈和辅搏动器等，对血液循环也起着非常重要的促进作用。

• 背膈和腹膈可通过自身的搏动，使血液向后方和背方流动，促进血液在体腔内的循环

• 辅搏动器–除心脏外的一类具有搏动性能的结构 , 多位于触角、足或翅的基部

–功能 : 辅助心脏、促进血液在部分血腔、附肢及其它远离心脏的附属器官内循环

1. 循环器官的构造及功能

•背血管 (Dorsal Vessel)• 位于背中线处体壁下方，纵贯于背血窦内的一条管状构造

• 背血管由前段的大动脉和后段的心脏两部分组成，心脏两侧着生有成对的翼肌

• 翼肌是着生于心脏两侧的环状或半环状薄层肌肉 , 主要功能是协助心脏搏动，并与背膈共同起着固定心脏的作用。

1. 循环器官的构造及功能

•背血管 (Dorsal Vessel)•大动脉 -- 通常是一条简单的直管，没有翼肌和膈膜相连，其主要作用是引导血液向前流动•心脏•背血管后段呈连续膨大的部分，每一个膨大部分即为一个心室

–主要功能 : 是通过心室的交替舒张和收缩，产生有节律的搏动，抽吸背血窦内的血液，并压入前方的大动脉

2. 心脏的搏动和血液循环

• 心脏的搏动

•心脏属肌原性组织，不受神经的支配，可自发地产生收缩和舒张，

•心脏的博动由心室的交替收缩和舒张造成的

•一般昆虫每分钟的心搏数为５０～１００次

2. 心脏的搏动和血液循环 •血液循环 : 昆虫的血液由于心脏有节奏的搏动，以及背膈与腹膈的波动和辅搏动器的作用，而在背血管和血腔中作定向循环流动

第二节 昆虫的血液及其功能

• 1. 血液的组成

• 昆虫血液的颜色 : 大多数昆虫的血液为黄色、橙色和蓝绿色

• 血液的组成 : 血浆 (97.5%) 和血细胞 (2.5%)

• 2. 血液的组成 -- 血浆 (97.5%)

• 血浆的特点 :

– 组成成分复杂 :

–营养成分– 血糖（海藻糖）、血脂、氨基酸和蛋白质等。

–代谢物－氮素代谢废物和无机盐等

– 动态变化

海藻糖的结构和功能

– 昆虫血浆中的糖类主要是海藻糖，而其它种类的糖一般含量很低，这是昆虫纲的一个重要生化特征

– 海藻糖是由两个分子的葡萄糖以 α-１，１ - 糖苷键结合形成的非还原性双糖，是由脂肪体吸收消化道摄入血液中的单糖合成。

– 海藻糖作为血糖的主要优点 ：

海藻糖作为血糖的主要优点• 1. 生物膜对海藻糖无通透性，防止肠壁

渗透，保证糖类的吸收和代谢。• 2. 海藻糖的渗透压小，能有效地在血浆

中储存和运送。• 3. 海藻糖的活性低，很少发生非专一性

转葡萄糖基的作用。

• 3. 血液的组成 –血细胞 (2.5%)

•血细胞（ hemocytes) 是悬浮于血浆中或附着于组织表面的游离细胞

•昆虫的血细胞有原血细胞、浆血细胞、颗粒血细胞、珠血细胞、脂血细胞、凝血细胞、类绛色血细胞、伪足血细胞、蠕形血细胞等９种常见类型

4. 昆虫的血液功能

• 1.储存和输送水、养料和代谢废物• 2.机械作用：血压产生的机械作用协助孵化、脱皮、羽化，某些昆虫的口器和新羽化成虫翅的伸展

• 3. 止血作用：有些昆虫因机械作用或天敌造成身体局部受伤后，血液可在伤口处形成凝血块，以防止血液外流和异物侵入

• 4.免疫作用：昆虫的免疫机制主要是血细胞的吞噬、成瘤和包被作用以及血浆的凝集和溶菌作用等。

4. 昆虫的血液功能 •5.解毒作用：各种外源性有毒物质进入昆虫血腔后，多与蛋白质和非专一性酯酶相结合，使毒源物质被分解而钝化失毒 。

•6.阻止天敌捕食：有些昆虫的血液中含有某些特殊化合物，因而可以有效地阻止天敌捕食。

•7. 代谢功能：参与结缔组织的形成、表皮的形成和鞣化、组织解离和物质分解、合成多种酶等代谢功能。

第三节 杀虫剂与循环系统的关系第三节 杀虫剂与循环系统的关系

1. 破坏血细胞：如砷、氟、汞无机盐类作用使血细 胞病变

2. 影响循环速率：如除虫菊酯类和氢氰酸类的神 经毒剂，能降低循环速率

3 ．扰乱血液循环：如烟碱类杀虫剂使血液细胞凝 聚，嗉囊膨大阻止血液流动

4 ．对背血管的影响：有机磷杀虫剂能加速或抑 制心脏的搏动，使昆虫致死

本章重点及思考题

1.昆虫的循环系统有何特点和功能？昆虫的血液在体内如何运行？血液循环的动力来源如何？

2.昆虫的血浆中的主要糖类是什么？它有什么特点和优点？

3.昆虫的血细胞主要有那些常见类型？简要说明昆虫血液的主要功能。