Zanimljive činjenice o vodozemcima. Filogenija respiratornih organa - opšte karakteristike tipova disanja Evolucija respiratornog sistema

Smanjenje broja škrga.

Povećanje respiratorne površine zbog stvaranja škržnih vlakana.

Formiranje škržnih kapilara.

U lanceletu su bočne stijenke ždrijela probijene brojnim (do 150 pari) koso smještenim škržnim prorezima. Aferentne granajalne arterije se približavaju interbranhijalnim septama, a eferentne granijalne arterije odlaze. Kada voda ispere interbranhijalne pregrade, dolazi do izmjene plinova između vode koja prolazi i krvi koja teče kroz tanke žile septa. Branijalne arterije se ne granaju u kapilare. Osim toga, kisik ulazi u tijelo životinje kroz kapilare kože.

Kod protoakvatičnih kralježnjaka (bezčeljusti i ribe), kao i kod nižih hordata, formiraju se škržni prorezi koji povezuju ždrijelnu šupljinu sa vanjskom okolinom. Kod ciklostoma škržne vrećice se formiraju od endoderma koji oblaže škržne proreze (kod riba se škrge razvijaju iz ektoderma). Unutrašnja površina vrećica prekrivena je brojnim naborima - škržnim nitima, u čijim se zidovima grana gusta mreža kapilara. Vreća se otvara unutrašnjim uskim kanalom u ždrijelo (kod odraslih lampuga - u respiratornu cijev), a vanjskim - na bočnoj površini tijela životinje. Hagfish ima od 5 do 16 pari škržnih vrećica; u porodici bdellostomidae svaka se otvara prema van sa nezavisnim otvorom, a u porodici hagfish svi vanjski škržni prolazi sa svake strane spajaju se u jedan kanal koji se otvara prema van jednim otvorom. nalazi daleko iza. Minogulji imaju 7 pari škržnih vrećica, od kojih se svaka otvara prema van sa nezavisnim otvorom. Disanje se vrši ritmičnim kontrakcijama i opuštanjem mišićnog zida škržnog područja. Kod lampuga koje se ne hrane voda ulazi u respiratornu cijev iz usne šupljine, zatim ispire režnjeve škržnih vrećica, obezbjeđujući izmjenu plinova, i uklanja se kroz vanjske škržne prolaze. Prilikom hranjenja ciklostoma, voda ulazi i izlazi kroz vanjske otvore škržnih vrećica.

Dišni sistem riba ima specijalizirane organe za izmjenu plinova - ektodermalne škrge, koje se ili nalaze na interbranhijalnim pregradama, kao kod hrskavičnih riba, ili se direktno protežu od škržnih lukova, kao kod koštanih riba. Izmjena plinova u škrgama kičmenjaka izgrađena je prema tipu „protustrujnih sistema“: tokom kontrastruja krv dolazi u kontakt sa vodom bogatom kiseonikom, što osigurava njeno efikasno zasićenje. Povećanje apsorpcijske površine kisika zbog formiranja škrga bilo je praćeno smanjenjem broja škržnih proreza u kralježnjaka u odnosu na niže hordate. Kod riba s cijelom glavom (od hrskavičnih riba) uočava se smanjenje interbranhijskih septa i formira se kožni škržni poklopac koji prekriva vanjsku stranu škrga. Kod koštanih riba u škržnom poklopcu se pojavljuje koštani skelet, a međuškržne pregrade su smanjene, što doprinosi intenzivnijem ispiranju škržnih vlakana vodom. Uz izmjenu plinova, riblje škrge učestvuju u izmjeni vode i soli, te u uklanjanju amonijaka i ureje iz tijela. Koža, plivački mjehur, suprafaringealni labirinti i specijalizirani dijelovi crijevne cijevi funkcioniraju kao dodatni respiratorni organi kod određenih skupina riba. Plućače i višepere ribe razvijaju organe za disanje zraka - pluća. Pluća nastaju kao uparene izrasline trbušnog dijela ždrijela u području posljednjeg škržnog proreza i kratkim kanalom su povezana s jednjakom. Zidovi ove izrasline su tanki i obilno opskrbljeni krvlju.


Pravci evolucije plućnog tipa disanja

Pojava i diferencijacija respiratornog trakta.

Diferencijacija pluća i povećanje respiratorne površine.

Razvoj pomoćnih organa (grudni koš).

Kod vodozemaca u apsorpciji kisika i oslobađanju ugljičnog dioksida sudjeluju: kod larvi - koža, vanjske i unutrašnje škrge, kod odraslih - pluća, koža i sluznica orofaringealne šupljine. Kod nekih vrsta repatih vodozemaca (sirene, proteje) i kod odraslih jedinki, škrge su zadržane, a pluća nedovoljno razvijena ili smanjena. Odnos plućne i drugih vidova razmene gasova nije isti: kod vrsta vlažnih staništa u razmeni gasova dominira kožno disanje, kod stanovnika suhih mesta najveći deo kiseonika ulazi kroz pluća, ali koža ima značajnu ulogu. u oslobađanju ugljičnog dioksida. Dišni sustav odraslih vodozemaca uključuje orofaringealne, laringealno-trahealne šupljine i vrećasta pluća, čiji su zidovi isprepleteni gustom mrežom kapilara. Bezrepi vodozemci imaju zajedničku laringealno-trahealnu komoru, a kod repatih vodozemaca podijeljena je na larinks i dušnik. U larinksu se pojavljuju aritenoidne hrskavice koje podržavaju njegov zid i glasne žice. Pluća repatih vodozemaca su dvije vreće tankih stijenki bez pregrada. Kod bezrepih životinja, unutar plućnih vreća nalaze se pregrade na zidovima koje povećavaju površinu izmjene plinova (ćelijska pluća). Vodozemci nemaju rebra, a čin disanja nastaje pumpanjem zraka pri udisanju (zbog povećanja, a zatim smanjenja volumena orofaringealne šupljine) i istiskivanjem zraka pri izdisaju (zbog elastičnosti zidova pluća). i trbušne mišiće).

Kod gmizavaca dolazi do dalje diferencijacije respiratornog trakta i značajnog povećanja funkcionalne površine izmjene plinova u plućima. Dišni putevi se dijele na nosnu šupljinu (kombinirana je sa usnom šupljinom, ali su kod krokodila i kornjača te šupljine odvojene koštanim nepcem), larinks, dušnik i dva bronha. Zidove larinksa podupiru uparene aritenoidne i nesparene krikoidne hrskavice. Kod guštera i zmija, unutrašnji zidovi plućnih vreća imaju naboranu ćelijsku strukturu. Kod kornjača i krokodila složen sistem septa strši u unutrašnju šupljinu pluća tako duboko da pluća poprima spužvastu strukturu. Formira se grudni koš: rebra su pokretno povezana sa kičmom i prsnom kosti, razvijaju se međurebarni mišići. Čin disanja se izvodi zbog promjene volumena grudnog koša (kostalni tip disanja). Kornjače zadržavaju orofaringealni tip ubrizgavanja zraka. Kod vodenih kornjača u vodi, dodatni respiratorni organi su kapilarno bogati izrasline ždrijela i kloake (analni mjehur). Gmizavci nemaju kožno disanje.

Kod ptica, disajni putevi su predstavljeni nosnom šupljinom, larinksom, koji je podržan od aritenoidne i krikoidne hrskavice, dugačkog dušnika i bronhijalnog sistema. Pluća su mala, gusta i slabo rastegljiva, pričvršćena za rebra sa strane kičmenog stuba. Primarni bronhi nastaju dijeljenjem donjeg dijela dušnika i ulaze u tkivo odgovarajućeg pluća, gdje se razbijaju na 15-20 sekundarnih bronha, od kojih većina slijepo završava, a neki komuniciraju s zračnim vrećama. Sekundarni bronhi su međusobno povezani manjim parabronhima iz kojih nastaju mnoge stanične bronhiole tankih zidova. Bronhiole, isprepletene krvnim sudovima, čine morfofunkcionalnu strukturu pluća. S plućima ptica su povezane zračne vrećice - prozirne, elastične, tankozidne izrasline sluzokože sekundarnih bronha. Volumen zračnih vrećica je otprilike 10 puta veći od volumena pluća. Oni igraju veoma važnu ulogu u sprovođenju osobenog respiratornog čina ptica: vazduh sa visokim sadržajem kiseonika ulazi u pluća i tokom udisaja i izdisaja - "dvostruko disanje". Osim što pojačavaju disanje, vazdušni jastuci sprečavaju pregrevanje tela tokom intenzivnog kretanja. Povećanje intraabdominalnog pritiska tokom izdisaja potiče defekaciju. Ptice ronilačice, povećanjem pritiska u vazdušnim vrećama, mogu smanjiti volumen i time povećati gustinu, što olakšava ronjenje u vodu. Kod ptica nema kožnog disanja.

Kod sisara se uočava dalja diferencijacija respiratornog trakta. Formira se nosna šupljina, nazofarinks, ulaz u larinks je prekriven epiglotisom (kod svih kopnenih kralježnjaka osim sisara, pukotina larinksa je zatvorena posebnim mišićima), u grkljanku se pojavljuje tiroidna hrskavica, zatim dolazi dušnik koji se grana u dva bronha koji idu u desno i lijevo plućno krilo. U plućima se bronhi više puta granaju i završavaju bronhiolama i alveolama (broj alveola je od 6 do 500 miliona), što značajno povećava respiratornu površinu. Razmjena plinova se događa u alveolarnim kanalima i alveolama, čiji su zidovi gusto isprepleteni krvnim žilama. Morfofunkcionalna jedinica pluća sisara je plućni acinus, koji nastaje kao rezultat grananja terminalne bronhiole. Formira se grudni koš, koji je dijafragmom odvojen od trbušne šupljine. Broj respiratornih pokreta je od 8 do 200. Respiratorni pokreti se izvode na dva načina: zbog promjene volumena grudnog koša (kostalno disanje) i zbog aktivnosti mišića dijafragme (dijafragmatično disanje). Viši sisari su razvili kožno disanje kroz sistem kožnih kapilara, koji igra važnu ulogu u razmjeni gasova.

Evolucija disanja.

1) Difuzno disanje- Ovo je proces izjednačavanja koncentracije kiseonika u telu i okolini. Kiseonik prodire kroz ćelijsku membranu kod jednoćelijskih organizama.

2) Kožno disanje- to je izmjena plinova kroz kožu kod nižih crva i kičmenjaka (ribe, vodozemci), koji imaju posebne respiratorne organe.

Škrgno disanje

PINUS GILLS(izrasline na koži na obje strane tijela) pojavljuju se kod morskih anelida, vodenih artropoda i mekušaca u šupljini plašta.

GILLS- respiratorni organi kičmenjaka, nastali kao invaginacije probavnog cijevi.

Kod lancete škržni prorezi prodiru u ždrijelo i otvaraju se u cirkumbranhijalnu šupljinu uz česte promjene vode.

Ribe imaju škrge iz škržnih lukova sa škržnim nitima probijenim kapilarima. Voda koju riba proguta ulazi u usnu šupljinu, prolazi kroz škržne niti prema van, ispire ih i opskrbljuje krv kisikom.

4) Trahealno i plućno disanje- efikasnije, jer se kiseonik apsorbuje direktno iz vazduha, a ne iz vode. Karakteristično za kopnene mekušce (pluća nalik vrećama), pauke, insekte, vodozemce, gmizavce, ptice i sisare.

Arachnids imaju plućne vrećice (škorpioni), traheje (grinje), a pauci imaju oboje.

INSECTS imaju dušnike - respiratorne organe kopnenih zglavkara - sistem zračnih cijevi koje se otvaraju respiratornim otvorima (stigmama) na bočnim površinama grudnog koša i abdomena.

VODOZEMCI Imaju 2/3 kožnog disanja i 1/3 plućnog disanja. Prvi put se pojavljuju disajni putevi: larinks, dušnik, rudimenti bronha; pluća su vrećice glatkih zidova.

REPTILES imaju razvijene disajne puteve; pluća su ćelijska, nema kožnog disanja.

PTICE imaju razvijene disajne puteve, spužvasta pluća. Neki od bronhija granaju se izvan pluća i formiraju zračne vrećice.

Vazdušni jastuci- vazdušne šupljine povezane sa respiratornim sistemom, 10 puta veće od zapremine pluća, koje služe za pojačavanje razmene vazduha u letu, ne vrše funkciju razmene gasova. Disanje u mirovanju se vrši promenom zapremine grudnog koša.

Disanje u letu:

1. Kada se krila podignu, vazduh se usisava kroz nozdrve u pluća i zadnje vazdušne kese (I razmena gasova u plućima);

Prednji vazdušni jastuci← lagani - zadnji vazdušni jastuci

2. Kada se krila spuste, vazdušne kese se sabijaju, a vazduh iz zadnjih vazdušnih kesa ulazi u pluća (II razmena gasova u plućima).

Prednji vazdušni jastuci - lagani ← zadnji vazdušni jastuci

Double Breathing- To je izmjena gasova u plućima tokom udisaja i izdisaja.

SISARI- izmjena plinova je gotovo u potpunosti u plućima (preko kože i probavnog kanala -2%)

Airways: nosna šupljina → nazofarinks → ždrijelo → grkljan → dušnik → bronhi (bronhi se granaju na bronhiole, alveolarne kanale i završavaju alveolama - plućnim vezikulama). Pluća imaju spužvastu strukturu i sastoje se od alveola isprepletenih kapilarima. Respiratorna površina je povećana 50-100 puta u odnosu na površinu tijela. Tip disanja je alveolarni. Dijafragma, koja odvaja grudni koš od trbušne šupljine, kao i interkostalni mišići, obezbjeđuju ventilaciju pluća. Potpuno odvajanje usne i nosne šupljine. Sisavci mogu disati i žvakati u isto vrijeme.

Vodozemci imaju dvije vrste respiratornih organa (ne računajući kožu): škrge i pluća. Slabljenje škržnog disanja i pojava plućnog disanja je već uočeno kod Dipnoia; promjene u ovom smjeru uočene su kod Polypterus i Lepidosteus. Kod vodozemaca se disanje na škrge zadržava prvenstveno u larvama, a potom i u onim Urodelama koje cijeli život provode u vodi (Perennibranchiata u prethodnim sistemima). Škržne proreze vodozemci su naslijedili od predaka sličnih ribama. Škržni lukovi se nalaze kod stegocefala, ličinki i nekih odraslih jedinki (Branchiosauridae). Svi moderni vodozemci u stanju larve dišu kroz škrge. Normalno razvijaju 5 visceralnih vrećica i 6. nerazvijenu. Ali ne otvaraju se svi prema van: formiraju se 4 ili čak manje škržnih otvora. Ponekad ima znatno manje praznina nego lukova. Prisutnost pukotina i lukova dokaz je porijekla vodozemaca od riba. Unutarnje škrge, homologne škrgama riba, nalaze se, međutim, samo kod ličinki Anure u obliku kratkih izraslina integumenta na lukovima koji razdvajaju škržne proreze. Škržna regija je izvana prekrivena mekim škržnim poklopcem, koji raste sa strane podjeznog luka. Škržni poklopci desne i lijeve strane spajaju se jedan s drugim na donjoj strani, ostavljajući uparene otvore kod nekih Anura, a jedan neparni na lijevoj strani tijela u većini.
U ranim fazama razvoja, larve Anure i svi drugi vodozemci imaju samo vanjske škrge, očigledno homologne vanjskim škrgama larvi Polypterini i Dipnoi. Kod Apode i Anure vanjske škrge postoje samo u periodu larve, u ranim fazama razvoja, dok kod Urodele, koje su se po drugi put vratile u vodeni život, ostaju do kraja života. Otuda je naziv za ove vodozemce Perennibranchiata, iako ovaj naziv, kao što je rečeno, obuhvata grupe vodozemaca različitog porijekla. Vanjske škrge su vodozemci vjerovatno naslijedili od riba s režnjevima.
Laki vodozemci izgledaju kao dugačke cilindrične vreće sa tankim stijenkama (kod Urodela) ili kraće (u Anura). Kod ljudi bez nogu desno je plućno krilo mnogo razvijenije od lijevog. Pluća su se pojavila kod predaka tetrapoda mnogo prije nego što su kročili na kopno. Vidimo ista pluća kod plućnjaka. Očigledno su se pojavili kao dodatni respiratorni organ zbog nedovoljnog razvoja škržnog disanja, s jedne strane, i mogućih nepovoljnih uslova za disanje u suvim i pokvarenim vodama, s druge strane. Stražnji dio škržne šupljine razvio se u dodatni respiratorni organ. U početku je ovaj organ, koji je imao izgled dvostrane vrećice koja se otvarala na donjoj strani ždrijela, bio nesavršen: zidovi su mu trebali biti tanki, iako obilno prokrvljeni, sa slabo razvijenim ili gotovo nerazvijenim septama. Kao i sve škržne izbočine (prorezi), imao je glatke visceralne mišiće i prvo je bio inerviran vagusom.
Pluća vodozemaca su se malo promijenila u poređenju: u vodenoj Urodeli, pluća služe prije kao hidrostatički aparat i imaju glatku unutrašnju površinu; njihova visina organizacije je čak niža nego kod Dipnoia.Normalno, kod vodozemaca, unutrašnja površina pluća je ćelijska zbog činjenice da sistem poprečnih šipki strši u plućnu šupljinu (Sl. 253). Vrlo je interesantno da što je određena vrsta kopnenija, to su prečke u plućima razvijenije: u žabe su pluća ćelijska nego u žaba. Kod roda Ascaphus, koji živi u planinskim potocima, u vodi bogatoj kiseonikom, kožno disanje je jako razvijeno, dok su pluća, naprotiv, mala i slabo snabdevena krvlju. Jedan broj vodozemaca iz podreda Salamandroidea (Salamandrina, Plethodon, Spelerpes, Batrachoseps i dr.) potpuno je izgubio pluća, u zamjenu kojih se jako razvilo faringealno i kožno disanje. .


U najjednostavnijem slučaju, plućne vrećice su spojene jedna s drugom sprijeda, otvarajući se direktno u ždrijelo uzdužnim prorezom koji je sa strane podržan hrskavičnim trakama. Ove hrskavične trake, uz pomoć mišića pričvršćenih za njih, mogu proširiti i suziti laringealni otvor.
Ove hrskavice potječu od posljednjeg škržnog luka i nalaze se u svom najjednostavnijem obliku u nekim Urodelama. Hrskavice koje se nazivaju krikoidne hrskavice mogu se odvojiti od ovih hrskavica. Mogu se uporediti sa aritenoidnim hrskavicama (cartilagines arythenoidea) viših kralježnjaka. Neke Urodela, kao i Apoda, imaju prilično dug dušnik podržan hrskavičastim prstenovima. U Anuri, sluznica u larinksu formira glasne žice. Larinks ima složene mišiće. Na dnu ili u uglovima usana nalaze se rezonatori koji se naduvaju prilikom graktanja.
Mehanizam disanja kopnenih vodozemaca je ukorijenjen u refleksima uočenim kod riba i vodenih vodozemaca. Najbliže disanju riba je disanje ličinki Anure, koje imaju unutrašnje škrge, operkularni nabor i škržnu šupljinu nastalu njihovim spajanjem, koja se jednim otvorom otvara prema van. Osim toga, u larvi vodozemaca usna šupljina je obilno opskrbljena krvlju. Uzimajući vodu u usta i gurajući je podizanjem čeljusti kroz nozdrve, larve povećavaju razmjenu plinova u usnoj šupljini. Kada larve porastu, izdižu se na površinu, gdje gutaju zrak poput ceratoda, a podizanjem dna orofaringealne šupljine guraju zrak u pluća. Sličan čin je uočen u vodenoj Urodeli. Kada se dno orofaringealne šupljine spusti i škržni otvori zatvore pozadi, voda se usisava u usnu šupljinu kroz usta ili nozdrve ili oboje. Naknadnim podizanjem dna usta sa zatvorenim nozdrvama voda se izbacuje kroz škržne proreze. Zahvaljujući ovim pokretima, sluznica usta i ždrijela dolazi u kontakt s novim masama vode, a škrge doživljavaju pokret koji obnavlja respiratornu sredinu.
Kod kopnenih vodozemaca mehanizam disanja je čin gutanja zraka uslijed spuštanja mišićnog dna usne šupljine i potiskivanja u pluća zbog podizanja poda. Dakle, disanje kopnenih vodozemaca je čin koji se izvodi prema vrsti tlačne pumpe koja prevladava u nižim ribama. Neposredna osnova na kojoj se razvija je mehanizam disanja trajnih grančica vodozemaca. Ovo posljednje, uočeno, na primjer, kod Necturusa, mora da se razvilo u dalekim ribolikim precima vodozemaca. Iz njega se već razvio složeniji tip zemaljskog disanja - Anura.
Kod bezplućnih daždevnjaka jako je razvijena izmjena plinova u intraoralnim i ždrijelnim šupljinama, što se događa uz pomoć čestih, do 120-170 vibracija u minuti dijafragme usta (kod žaba ih ima 30).
Općenito, treba reći da je plućno disanje kod vodozemaca općenito pomoćna metoda disanja. To također ukazuje na njegovo filogenetsko porijeklo.
Disanje savremenih vodozemaca nikako nije moglo biti izvor razvoja disanja kod viših tetrapoda (disanje podizanjem rebara, širenjem prsnog koša i na taj način usisavanje vazduha). Potonji tip mogao je nastati, ili se barem pojaviti, među najstarijim izumrlim vodozemcima koji su imali duga rebra.

Razmjena plinova, odnosno disanje, izražava se u tjelesnoj apsorpciji kisika iz okoline (vode ili atmosfere) i oslobađanju ugljičnog dioksida u potonju kao krajnjeg produkta oksidativnog procesa koji se odvija u tkivima, zbog čega se oslobađa se energija neophodna za život. Kiseonik telo percipira na različite načine; uglavnom se mogu okarakterisati kao: 1) difuzno disanje i 2) lokalno disanje, odnosno posebnim organima.

Difuzno disanje sastoji se u apsorpciji kisika i oslobađanju ugljičnog dioksida cijelom površinom vanjskog integumenta - kože i epitelne membrane probavnog cijevi - crijevno disanje, odnosno bez organa posebno prilagođenih za tu svrhu. Ovakav način razmjene plinova karakterističan je za neke vrste primitivnih višećelijskih životinja, kao što su spužve, koelenterati i pljosnati crvi, a nastaje zbog nedostatka cirkulacijskog sistema.

Podrazumijeva se da je difuzno disanje svojstveno samo organizmima kod kojih je volumen tijela mali, a površina relativno velika, budući da je poznato da se volumen tijela povećava proporcionalno kubu polumjera, a odgovarajuća površina - samo na kvadrat poluprečnika. Slijedom toga, s velikim volumenom tijela, ovaj način disanja se ispostavlja nedovoljnim.

Međutim, čak i uz manje ili više odgovarajuće omjere volumena i površine, difuzno disanje ipak ne može uvijek zadovoljiti organizme, jer što se energičnije ispoljava životna aktivnost, to se u tijelu moraju odvijati intenzivniji oksidativni procesi.

Kod intenzivnih manifestacija života, unatoč malom volumenu tijela, potrebno je povećati njegovu površinu ​​dodira sa okolinom koja sadrži kisik, te posebnim uređajima za ubrzavanje ventilacije respiratornog trakta. Povećanje područja razmjene plinova postiže se razvojem posebnih respiratornih organa.

Posebni respiratorni organi značajno se razlikuju u detaljima svoje konstrukcije i položaja u tijelu. Za vodene životinje ti organi su škrge, za kopnene životinje to su dušnik, a kod beskičmenjaka, a za kičmenjake pluća.

Škrgno disanje.Škrge su spoljašnje i unutrašnje. Primitivne vanjske škrge su jednostavne izbočine viloznih izdanaka kože, obilno opskrbljene kapilarnim žilama. U nekim slučajevima takve škrge se po svojoj funkciji malo razlikuju od difuznog disanja, jer su samo njegov viši nivo (Sl. 332- A, 2). Obično su koncentrisani u prednjim dijelovima tijela.

Unutrašnje škrge se formiraju od nabora sluzokože početnog dijela probavne cijevi između škržnih otvora (sl. 246-2-5; 332- 7). Koža uz njih formira obilne grane u obliku latica s velikim brojem kapilarnih krvnih žila. Unutrašnje škrge su često prekrivene posebnim naborom kože (operkulum), čiji oscilatorni pokreti poboljšavaju uslove razmjene, povećavajući protok vode i uklanjajući iskorištene porcije.

Unutrašnje škrge su karakteristične za vodene kralježnjake, a čin izmjene plinova u njima je kompliciran prolaskom dijelova vode do škržnih proreza kroz usnu šupljinu i pomicanjem škržnog poklopca. Osim toga, njihove škrge su uključene u cirkulaciju krvi. Svaki škržni luk ima svoje žile, a time se istovremeno postiže veća diferencijacija krvožilnog sistema.

Naravno, škržnim metodama izmjene plinova može se očuvati i kožno disanje, ali toliko slabo da je potisnuto u drugi plan.

Pri opisu orofarinksa probavnog trakta već je rečeno da je škržni aparat karakterističan i za neke beskičmenjake, kao što su hemihordati i hordati.

Plućno disanje-veoma napredna metoda razmjene plinova koja lako služi organizmima masivnih životinja. Karakteristična je za kopnene kičmenjake: vodozemce (ne u stanju larve), gmizavce, ptice i sisare. Činu izmjene plinova koncentriranog u plućima pridružuje se niz organa s drugim funkcijama, zbog čega plućna metoda disanja zahtijeva razvoj vrlo složenog skupa organa.

Kada se porede vodeni i kopneni tipovi disanja kralježnjaka, treba imati na umu jednu važnu anatomsku razliku. Prilikom disanja na škrgama, dijelovi vode jedan za drugim ulaze u primitivna usta i oslobađaju se kroz škržne proreze, gdje se iz njega izvlači kisik pomoću krvnih žila škržnih nabora. Dakle, škržni aparat za disanje kralježnjaka karakteriziraju ulazni i brojni izlazni otvori. Tokom plućnog disanja, isti otvori se koriste za uvođenje i uklanjanje zraka. Ova karakteristika je prirodno povezana sa potrebom da se uhvate i istisnu delovi vazduha radi brže ventilacije prostora za izmjenu gasova, odnosno sa potrebom širenja i kontrakcije pluća.

Može se pretpostaviti da su daleki, primitivniji preci kičmenjaka imali nezavisno mišićno tkivo u zidovima plivačke bešike koje se transformisalo u pluća; Njegove periodične kontrakcije potiskuju vazduh iz mjehurića, a kao rezultat njegovog ispravljanja, zbog elastičnosti stijenki mjehurića, skupljaju se svježi dijelovi zraka. Elastično tkivo, uz hrskavično tkivo, i dalje dominira kao oslonac u respiratornim organima.


Nakon toga, s povećanjem vitalne aktivnosti organizama, ovaj mehanizam respiratornih pokreta postao je nesavršen. U povijesti razvoja zamijenjena je silom koncentrisanom ili u usnoj šupljini i prednjem dijelu dušnika (vodozemci), ili u zidovima grudnog koša i trbušne šupljine (gmizavci, sisari) u obliku posebnog diferencirani dio mišića trupa (respiratorni mišići) i, konačno, dijafragme. Pluća se pokoravaju pokretima ovih mišića, pasivno se šire i skupljaju i zadržavaju za to potrebnu elastičnost, kao i mali mišićni aparat kao pomoćni uređaj.

Kožno disanje postaje toliko beznačajno da je njegova uloga svedena gotovo na nulu.

Izmjena plinova u plućima kopnenih kralježnjaka, kao iu vodenim, usko je povezana sa cirkulacijskim sistemom kroz organizaciju zasebne, respiratorne ili plućne cirkulacije.

Sasvim je jasno da se glavne strukturne promjene u tijelu tijekom plućnog disanja svode na: 1) povećanje kontakta radnog područja pluća sa zrakom i 2) vrlo blisku i ništa manje opsežnu povezanost ovog područje sa tankozidnim kapilarama krvotoka.

Funkcija aparata za disanje - da propušta vazduh u svoje brojne kanale za razmenu gasova - govori o prirodi njegove konstrukcije u obliku otvorenog, zjapećeg sistema cevi. Njihovi zidovi, u poređenju sa mekom crevnom cevčicom, sastavljeni su od tvrđeg potpornog materijala; na pojedinim mjestima u obliku koštanog tkiva (nosna šupljina), a uglavnom u obliku hrskavičnog tkiva i lako savitljivog, ali elastičnog tkiva koje se brzo vraća u normalu.

Sluzokoža respiratornog trakta obložena je posebnim trepljastim epitelom. Samo u nekoliko područja prelazi u drugačiji oblik u skladu sa drugim funkcijama ovih područja, kao što su u olfaktornoj regiji i na mjestima same izmjene plinova.

Duž plućnog respiratornog trakta pažnju privlače tri karakteristična područja. Od njih, početna šupljina, nosna šupljina, služi za primanje zraka, koji se ovdje ispituje na miris. Drugi dio, larinks, je uređaj za izolaciju respiratornog trakta od probavnog trakta kada koma od hrane prolazi kroz ždrijelo, za stvaranje zvukova i, konačno, za proizvodnju impulsa kašlja koji izbacuju sluz iz respiratornog trakta. Poslednji deo - l e g k i e - predstavlja organ direktne razmene gasova.

Između nosne šupljine i larinksa nalazi se šupljina koja je zajednička sa digestivnim aparatom ždrijela, a između larinksa i pluća postoji prolaz za disanje.

grlo ili dušnik. Dakle, prolazni zrak koriste opisane sekcije koje se šire u tri različita smjera: a) uočeni mirisi, b) uređaji za stvaranje zvukova i, konačno, V) izmjena plina, od kojih je posljednja glavna.

Disanje životinjaskup procesa koji obezbeđujuhit u organizam iz okolinekiseonik , njegovupotreba ćelije za oksidaciju organskih materija iizlučivanje ugljični dioksid iz tijela.Ova vrsta disanja se zoveaerobna , i organizmi -aerobes .

UREDU. br. 28. Biologija.

Zelena alga hlorela

Ciliate papuča

Proces disanja kod životinja konvencionalno se dijeli na tri faze :

Spoljašnje disanje = izmjena plinova. Zahvaljujući ovom procesu, životinja dobiva kisik i oslobađa se ugljičnog dioksida, koji je krajnji produkt metabolizma.

Transport gasova u telu– ovaj proces je obezbeđen ili posebnim trahealnim cevima ili unutrašnjim telesnim tečnostima (sadrže krv hemoglobin- pigment koji može vezati kisik i transportirati ga u stanice, kao i iznijeti ugljični dioksid iz stanica).

Unutrašnje disanje- javlja se u ćelijama. Jednostavni nutrijenti (aminokiseline, masne kiseline, jednostavni ugljikohidrati) uz pomoć ćelijskih enzima se oksidiraju i razgrađuju, pri čemu se oslobađa ENERGIJA neophodna za život tijela.

Glavni značaj disanja je oslobađanje energije iz hranjivih tvari uz pomoć kisika, koji sudjeluje u reakcijama oksidacije.

neke protozoe - anaerobni organizmi, tj. organizmi, ne zahteva kiseonik. Anaerobni Postoje fakultativne i obavezne. Fakultativno anaerobni organizmi su organizmi koji mogu živjeti i u nedostatku kisika i u njegovom prisustvu. Obvezni anaerobni organizmi su organizmi za koje je kiseonik toksičan. Mogu da žive samo u nedostatku kiseonika. Anaerobnim organizmima nije potreban kisik da bi oksidirali hranjive tvari.

Brahionela je anaerobna trepavica

Intestinal Giardia

Ljudski okrugli crv

By način disanja i strukturom respiratornog aparata kod životinja postoje 4 vrste disanja:

Disanje kože - To je izmjena kisika i ugljičnog dioksida kroz integument tijela. Ovaj proces se zasniva na najvažnijem fizičkom procesu - difuzija . Gasovi ulaze samo u otopljenom stanju kroz poklopce plitko i malom brzinom. Takvo disanje se javlja kod organizama koji su male veličine, imaju vlažnu kožu i vode vodeni način života. Ovo - spužve, koelenterati, crvi, vodozemci.

Trahealno disanje

sprovedeno korišćenjem

povezani sistemi

cijevi - dušnik , koji

prožimaju cijelo tijelo, bez

učešće tečnosti. WITH

njihovo okruženje

spojite posebno

rupe - spiracles.

Organizmi sa dušnikom

disanje je također male veličine (ne više od 2 cm, inače tijelo neće imati dovoljno kisika). Ovo - insekti, stonoge, pauci.

Škrgno disanje – uz pomoć specijalizovanih formacija sa gustom mrežom krvnih sudova. Ove izrasline se nazivaju škrge . Kod vodenih životinja - polihete, rakovi, mekušci, ribe, određene vrste vodozemaca. Kod beskičmenjaka škrge su obično vanjske, dok su kod hordata unutrašnje. Životinje koje dišu putem škrga imaju dodatne oblike disanja kroz kožu, crijeva, površinu usta i plivajuću bešiku.

Polihete sa škrgama

Škrge rakova

Nudibranch

Plućno disanje – ovo je disanje uz pomoć unutrašnjih specijalizovanih organa – pluća.

PlućaTo su šuplje vrećice tankih stijenki, opletene gustom mrežom sitnih krvnih žila - kapilara. Difuzija kiseonika iz vazduha u kapilare se dešava na unutrašnjoj površini pluća. Prema tome, što je veća unutrašnja površina, to je aktivnija difuzija.

Gotovo svi kopneni kralježnjaci dišu plućima. gmizavci, ptice, neki kopneni beskičmenjaci - pauci, škorpioni, plućni mekušci i neke vodene životinje - plućne ribe. Vazduh kroz pluća ulazi u pluća Airways.

Pluća sisara


Pluća reptila

Respiratorni sistem ptica

Disanje kod životinja određeno je njihovim načinom života i obavlja se pomoću kože, dušnika, škrga i pluća.

Respiratornog sistema skup organa za provođenje zraka ili vode koji sadrže kisik i razmjenu plinova između tijela i okoline.

Dišni organi se razvijaju kao izrasline vanjskog integumenta ili zidova crijevnog trakta. Respiratorni sistem uključuje disajne puteve i organe za izmjenu plinova. Kod kičmenjaka Airwaysnosna šupljina, larinks, dušnik, bronhi ; A respiratornog sistema -pluća .

Uporedne karakteristike respiratornih organa.

Grupa

Karakteristične karakteristike respiratornog sistema

Coelenterates

Izmjena plinova po cijeloj površini tijela. Ne postoje posebni respiratorni organi.

Annelids

Vanjske škrge (polihete) i cijela površina tijela (oligohete, pijavice)

Školjke

Škrge (školjke, glavonošci) i pluća (puževi)

Člankonošci

Škrge (rakovi), dušnik i pluća (paučnjaci), dušnik (insekti)

Riba

Gills. Dodatni organi za disanje: pluća (pluća), dijelovi usne šupljine, ždrijelo, crijeva, plivačka bešika

Vodozemci

Pluća su ćelijska, škrge (kod larvi), koža (sa velikim brojem krvnih žila). Respiratorni trakt: nozdrve, usta, trahealno-laringealna komora

Reptili

Light cellular. Respiratorni trakt: nozdrve, larinks, dušnik, bronhi

Ptice

Pluća su spužvasta. Respiratorni trakt: nozdrve, nosna šupljina, gornji larinks, dušnik, donji larinks sa govornom kutijom, bronhi. Postoje vazdušni jastuci.

sisari

Alveolarna pluća. Respiratorni trakt: nozdrve, nosna šupljina, larinks sa vokalnim aparatom, dušnik, bronhi.

Funkcije respiratornog sistema:

    Isporuka kisika u tjelesne ćelije i uklanjanje ugljičnog dioksida iz tjelesnih stanica i izmjena plinova(glavna funkcija).

    Regulacija tjelesne temperature(jer voda može ispariti kroz površinu pluća i respiratornog trakta)

    Prečišćavanje i dezinfekcija ulaznog vazduha(nosna sluz)

Pitanja za samokontrolu.

Ocjena

Pitanja za samokontrolu

1.Šta je disanje?

2. Glavne faze disanja?

3. Navedite glavne tipove disanja životinja.

4. Navedite primjere životinja koje dišu pomoću kože, škrga, dušnika i pluća.

5. Šta je respiratorni sistem?

6. Navedite glavne funkcije respiratornog sistema.

7. Koliko je disanje važno za oslobađanje energije u životinjskim stanicama?

8. Šta određuje tip disanja životinja?

9. Koje funkcije obavlja respiratorni sistem?

10. Opišite metode disanja kičmenjaka.

Uporedne karakteristike respiratornih organa životinja.

Respiratornog sistema

Strukturne karakteristike

Funkcije

Primjeri

Gills

Eksterni(češljasti, nitasti i perasti) ili interni(uvijek povezan sa ždrijelom) tankozidne izrasline tijela koje sadrže mnogo krvnih sudova

Izmjena plinova u vodenoj sredini

U ribama, gotovo sve ličinke vodozemaca bez repa, u većini mekušaca, neki crvi i člankonožaci

Traheja

Razgranate cijevi koje prožimaju cijelo tijelo i otvaraju se prema van sa otvorima (stigmama)

Izmjena plina u zraku

Kod većine artropoda

Pluća

Vreće tankih stijenki koje imaju široku mrežu posuda

Izmjena plina u zraku

Kod nekih mekušaca i riba, kopnenih kralježnjaka