Mielenkiintoisia faktoja sammakkoeläimistä. Hengityselinten fysiologia - hengitystyyppien yleiset ominaisuudet Hengityselinten evoluutio

Kidusten määrän vähentäminen.

Hengityspinnan kasvu kidussäikeiden muodostumisen vuoksi.

Kidusten kapillaarien muodostuminen.

Lansetissa nielun sivuseinämien lävistää lukuisia (jopa 150 paria) vinosti sijoitettuja kidusrakoja. Afferentit haaravaltimot lähestyvät haarojen välisiä väliseiniä ja efferentit haaravaltimot lähtevät. Kun vesi pesee haarojen välisiä väliseiniä, tapahtuu kaasunvaihtoa kulkevan veden ja väliseinän ohuiden suonten läpi virtaavan veren välillä. Haaroittuneet valtimot eivät haaraudu kapillaareihin. Lisäksi happea pääsee eläimen kehoon ihon kapillaarien kautta.

Alkuvedessä elävissä selkärankaisissa (leuattomissa ja kaloissa) sekä alemmissa sointuissa muodostuu kidusrakoja, jotka yhdistävät nielun ontelon ulkoiseen ympäristöön. Syklostomeissa kiduspussit muodostuvat kidusten rakoja vuoravasta endodermista (kaloissa kidukset kehittyvät ektodermista). Pussien sisäpinta on peitetty lukuisilla laskoksilla - kidusfilamenteilla, joiden seiniin haarautuu tiheä kapillaariverkosto. Pussi avautuu kapealla sisäisellä kanavalla nieluun (aikuisilla nahkiaisilla - hengitysputkeen) ja ulkoisella - eläimen kehon sivupinnalla. Hagfishilla on 5-16 paria kiduspusseja; bdellostomidae-heimossa jokainen niistä avautuu ulospäin erillisellä aukolla, ja hagfish-heimossa kaikki ulkoiset kiduskäytävät kummallakin puolella sulautuvat yhdeksi kanavaksi, joka avautuu ulospäin yhdellä aukolla. sijaitsee kaukana takana. Nahkaisilla on 7 paria kiduspusseja, joista jokainen avautuu ulospäin erillisellä aukolla. Hengitys tapahtuu rytmisellä kidusten alueen lihasseinämän supistumisen ja rentoutumisen kautta. Ruokkimattomissa nahkiaisissa vesi tulee suuontelosta hengitysputkeen, pesee sitten kiduspussien lohkot kaasunvaihdon aikaansaamiseksi ja poistuu ulkoisten kidusten kautta. Syklostomien ruokinnassa vesi tulee sisään ja poistuu kiduspussien ulkoisten aukkojen kautta.

Kalojen hengityselimessä on erikoistuneet kaasunvaihtoelimet - ektodermaaliset kidukset, jotka joko sijaitsevat haarojen välisissä väliseinissä, kuten rustoisissa kaloissa, tai ulottuvat suoraan kidusten kaarista, kuten luisuisissa kaloissa. Kaasujen vaihto selkärankaisten kiduksissa on rakennettu "vastavirtajärjestelmien" tyypin mukaan: vastavirtauksen aikana veri joutuu kosketuksiin happirikkaan veden kanssa, mikä varmistaa sen tehokkaan kyllästymisen. Kidusten muodostumisesta johtuvan hapen absorptiopinnan kasvuun liittyi selkärankaisten kidusrakojen lukumäärän väheneminen verrattuna alempiin sointuihin. Kokopäisillä kaloilla (rustokaloista) havaitaan haarojen välisen väliseinän pienenemistä ja muodostuu nahkainen kidusten kansi, joka peittää kidusten ulkopinnan. Luisilla kaloilla luinen luuranko ilmestyy kidusten kanteen ja kidusten väliset väliseinät pienenevät, mikä edesauttaa kidusten filamenttien tehokkaampaa pesua vedellä. Kaasunvaihdon ohella kalan kidukset osallistuvat veden ja suolan vaihtoon sekä ammoniakin ja urean poistoon kehosta. Iho, uimarakko, suprafaryngeaaliset labyrintit ja suolistoputken erikoisosat toimivat lisähengityselimenä tietyissä kalaryhmissä. Keuhkokalat ja monisulkuiset kalat kehittävät ilmahengityselimiä - keuhkoja. Keuhkot syntyvät nielun vatsaosan parikasvuisina viimeisen kidusraon alueella ja ovat yhteydessä ruokatorveen lyhyellä kanavalla. Tämän kasvuston seinämät ovat ohuita ja niissä on runsaasti verta.

Keuhkohengityksen kehityssuunnat

Hengitysteiden synty ja erilaistuminen.

Keuhkojen erilaistuminen ja hengityspinnan kasvu.

Apuelinten kehitys (rintakehä).

Sammakkoeläimillä seuraavat osallistuvat hapen imeytymiseen ja hiilidioksidin vapautumiseen: toukissa - iho, ulkoiset ja sisäiset kidukset, aikuisilla - keuhkot, iho ja suunnielun ontelon limakalvo. Joillakin sammakkoeläinlajeilla (sireenit, proteat) ja aikuisilla kidukset ovat säilyneet ja keuhkot ovat alikehittyneitä tai pienentyneet. Keuhkojen ja muun kaasunvaihdon suhde ei ole sama: kosteiden elinympäristöjen lajeissa kaasunvaihdossa hallitsee ihohengitys, kuivien paikkojen asukkailla suurin osa hapesta tulee keuhkojen kautta, mutta iholla on merkittävä rooli. hiilidioksidin vapautumisessa. Aikuisten sammakkoeläinten hengityselimiin kuuluvat suunnielun, kurkunpään-henkitorven ontelot ja pussimäiset keuhkot, joiden seinät kietoutuvat tiheään kapillaariverkostoon. Hännättömillä sammakkoeläimillä on yhteinen kurkunpää-henkitorvi; hännän sammakkoeläimillä se on jaettu kurkunpääön ja henkitorveen. Kurkunpäässä näkyvät arytenoidiset rustot, jotka tukevat sen seinämää ja äänihuulet. Häntä sammakkoeläinten keuhkot ovat kaksi ohutseinäistä pussia ilman väliseiniä. Hännänttömillä eläimillä keuhkopussien sisällä on seinillä väliseiniä, jotka lisäävät kaasunvaihdon pintaa (solukeuhkot). Sammakkoeläimillä ei ole kylkiluita, ja hengitys tapahtuu pumppaamalla ilmaa sisäänhengityksen aikana (johtuen suunielun ontelon tilavuuden kasvusta ja vähenemisestä) ja työntämällä ilma ulos uloshengityksen aikana (keuhkojen seinämien joustavuuden vuoksi ja vatsalihakset).

Matelijoilla hengitysteiden erilaistuminen jatkuu ja kaasunvaihdon toiminnallinen pinta keuhkoissa lisääntyy merkittävästi. Hengitystiet on jaettu nenäonteloon (se on yhdistetty suuonteloon, mutta krokotiileilla ja kilpikonnilla nämä ontelot erotetaan luisen suulaen), kurkunpään, henkitorven ja kahteen keuhkoputkeen. Kurkunpään seinämiä tukevat parilliset arytenoidiset ja parittomat crikoidrusstot. Liskoilla ja käärmeillä keuhkopussien sisäseinillä on laskostunut solurakenne. Kilpikonnilla ja krokotiileilla monimutkainen väliseinäjärjestelmä työntyy keuhkojen sisäonteloon niin syvälle, että keuhkot saavat sienimäisen rakenteen. Rintakehä muodostuu: kylkiluut ovat liikkuvasti yhteydessä selkärangan ja rintalastan kanssa, kylkiluiden väliset lihakset kehittyvät. Hengitys tapahtuu rintakehän tilavuuden muutoksen vuoksi (rannikkotyyppinen hengitys). Kilpikonnat säilyttävät suunielun tyyppisen ilmanruiskutuksen. Vedessä olevilla vesikilpikonnilla muita hengityselimiä ovat nielun ja kloakan (peräaukon rakot) kapillaaririkkaat kasvut. Matelijoilla ei ole ihohengitystä.

Lintuilla hengitysteitä edustavat nenäontelo, kurkunpää, jota tukevat arytenoidi- ja crikoidrusstot, pitkä henkitorvi ja keuhkoputki. Keuhkot ovat pieniä, tiheitä ja heikosti venyviä, kiinnittyneet selkärangan sivuilla oleviin kylkiluihin. Primaariset keuhkoputket muodostuvat jakamalla henkitorven alaosa ja menevät vastaavan keuhkon kudokseen, jossa ne hajoavat 15–20 sekundaarikeuhkoputkeksi, joista suurin osa päättyy sokeasti ja osa on yhteydessä ilmapussien kanssa. Toissijaiset keuhkoputket ovat yhteydessä toisiinsa pienemmillä parabronkeilla, joista syntyy monia ohutseinäisiä solukeuhkoputkia. Bronkiolit, jotka ovat kietoutuneet verisuoniin, muodostavat keuhkojen morfofunktionaalisen rakenteen. Lintujen keuhkoihin liittyy ilmapusseja - läpinäkyviä, elastisia, ohutseinäisiä kasvaimia toissijaisten keuhkoputkien limakalvosta. Ilmapussien tilavuus on noin 10 kertaa keuhkojen tilavuus. Niillä on erittäin tärkeä rooli lintujen omituisen hengitystoiminnan toteuttamisessa: korkea happipitoisuus ilma pääsee keuhkoihin sekä sisään- että uloshengityksen aikana - "kaksoishengitys". Hengityksen tehostamisen lisäksi turvatyynyt estävät kehon ylikuumenemisen intensiivisen liikkeen aikana. Vatsan sisäisen paineen nousu uloshengityksen aikana edistää ulostamista. Sukeltavat linnut voivat nostamalla ilmapussien painetta pienentää tilavuutta ja siten lisätä tiheyttä, mikä helpottaa veteen sukeltamista. Linnuilla ei ole ihohengitystä.

Nisäkkäillä hengitysteiden erilaistuminen edelleen havaitaan. Nenäontelo, nenänielu muodostuu, kurkunpään sisäänkäynti peittyy kurkunpäällä (kaikilla maaselkärankaisilla paitsi nisäkkäillä kurkunpään halkeama on suljettu erityisillä lihaksilla), kurkunpäässä esiintyy kilpirauhasrustoa, sitten tulee henkitorvi, joka haarautuu kahteen keuhkoputkeen, jotka menevät oikeaan ja vasempaan keuhkoihin. Keuhkoissa keuhkoputket haarautuvat toistuvasti ja päättyvät keuhkoputkiin ja keuhkorakkuloihin (keuhkorakkuloiden lukumäärä on 6-500 miljoonaa), mikä lisää merkittävästi hengityspintaa. Kaasunvaihto tapahtuu alveolikanavissa ja keuhkorakkuloissa, joiden seinät ovat tiiviisti kietoutuneet verisuonten kanssa. Nisäkkään keuhkojen morfofunktionaalinen yksikkö on pulmonaarinen acinus, joka muodostuu terminaalisen keuhkoputken haarautumisesta. Muodostuu rintakehä, jonka pallea erottaa vatsaontelosta. Hengitysliikkeiden määrä on 8 - 200. Hengitysliikkeitä suoritetaan kahdella tavalla: rintakehän tilavuuden muutoksista (rannikkohengitys) ja pallealihaksen aktiivisuudesta (palleahengitys). Korkeammat nisäkkäät ovat kehittäneet ihohengityksen ihon kapillaarijärjestelmän kautta, jolla on tärkeä rooli kaasunvaihdossa.

Hengityksen evoluutio.

1) Diffuusi hengitys- Tämä on prosessi, jossa happipitoisuus tasataan kehon sisällä ja sen ympäristössä. Yksisoluisissa organismeissa happi tunkeutuu solukalvon läpi.

2) Ihohengitys- tämä on kaasujen vaihtoa ihon läpi alemmilla madoilla ja selkärankaisilla (kalat, sammakkoeläimet), joilla on erityiset hengityselimet.

Gill hengitys

PINUS GILLS(ihokasvut kehon molemmilla puolilla) esiintyvät meren annelideissa, vedessä elävissä niveljalkaisissa ja vaipan ontelossa olevissa nilviäisissä.

KIDUST- selkärankaisten eläinten hengityselimet, jotka muodostuvat ruoansulatusputken invaginaatioina.

Lansetissa kidusraot tunkeutuvat nieluun ja avautuvat ympyrän onteloon veden säännöllisin vaihdoin.

Kaloilla on kidukset kiduskaareista, joiden kidukset ovat lävistetty kapillaareilla. Kalan nielemä vesi pääsee suuonteloon, kulkee kiduslankojen läpi ulos, pesee ne ja toimittaa veren happea.

4) Henkitorven ja keuhkojen hengitys- tehokkaampi, koska happi imeytyy suoraan ilmasta, ei vedestä. Ominaista maanilviäisille (pussimäiset keuhkot), hämähäkkieläimille, hyönteisille, sammakkoeläimille, matelijoille, linnuille ja nisäkkäille.

Arachnids heillä on keuhkopusseja (skorpioneja), henkitorveja (punkkeja) ja hämähäkkeillä on molemmat.

ÖTÖKÄT heillä on henkitorvi - maanpäällisten niveljalkaisten hengityselimet - ilmaputkijärjestelmä, joka avautuu hengitysaukoilla (stigmat) rinnan ja vatsan sivupinnoilla.

Sammakkoeläimet Heillä on 2/3 ihohengitystä ja 1/3 keuhkohengitystä. Hengitystiet ilmestyvät ensimmäistä kertaa: kurkunpää, henkitorvi, keuhkoputkien alkuaineet; keuhkot ovat sileäseinäisiä pusseja.

MATTELIJAT ovat kehittäneet hengitystiet; keuhkot ovat soluja, iho ei hengitä.

LINNUT ovat kehittyneet hengitystiet, sienimäiset keuhkot. Osa keuhkoputkista haarautuu keuhkojen ulkopuolelle ja muodostaa ilmapusseja.

Ilmatyynyt- hengityselimiin yhdistetyt ilmaontelot, jotka ovat 10 kertaa suuremmat kuin keuhkojen tilavuus ja jotka parantavat ilmanvaihtoa lennon aikana, eivät suorita kaasunvaihtotoimintoa. Hengitys levossa tapahtuu muuttamalla rintakehän tilavuutta.

Hengitys lennon aikana:

1. Kun siivet nousevat, ilma imetään sieraimien kautta keuhkoihin ja takailmapussiin (I kaasunvaihto keuhkoissa);

Etuturvatyynyt← light - takaturvatyynyt

2. Kun siivet laskeutuvat, ilmapussit puristuvat ja takailmapusseista ilma pääsee keuhkoihin (II kaasunvaihto keuhkoissa).

Etuturvatyynyt - kevyt ← takaturvatyynyt

Kaksinkertainen hengitys- Tämä on kaasujen vaihtoa keuhkoissa sisään- ja uloshengityksen aikana.

nisäkkäät- kaasunvaihto tapahtuu lähes kokonaan keuhkoissa (ihon ja ruoansulatuskanavan kautta -2%)

Airways: nenäontelo → nenänielu → nielu → kurkunpää → henkitorvi → keuhkoputket (keuhkoputket haarautuvat keuhkoputkiin, keuhkorakkuloihin ja päätyvät keuhkorakkuloihin - keuhkorakkuloihin). Keuhkoilla on sienimäinen rakenne ja ne koostuvat alveoleista, jotka ovat kietoutuneet kapillaareihin. Hengityspinta kasvaa 50-100 kertaa kehon pintaan verrattuna. Hengityksen tyyppi on alveolaarinen. Pallea, joka erottaa rintaontelon vatsaontelosta, sekä kylkiluiden väliset lihakset tarjoavat tuuletuksen keuhkoihin. Suun ja nenäontelon täydellinen erottaminen. Nisäkkäät voivat hengittää ja pureskella samanaikaisesti.

Sammakkoeläimillä on kahdenlaisia ​​hengityselimiä (ihoa lukuun ottamatta): kidukset ja keuhkot. Kidusten hengityksen heikkeneminen ja keuhkohengityksen ilmaantuminen havaitaan jo Dipnoissa; muutoksia tähän suuntaan havaitaan Polypteruksessa ja Lepidosteuksessa. Sammakkoeläimissä kidusten hengitys säilyy ensisijaisesti toukissa ja sitten niissä Urodeloissa, jotka viettävät koko elämänsä vedessä (Perennibranchiata aiemmissa järjestelmissä). Sammakkoeläimet ovat perineet kidusraot kalan kaltaisilta esi-isiltä. Kiduskaareja löytyy stegokefalioista, toukista ja joistakin aikuisista (Branchiosauridae). Kaikki nykyaikaiset sammakkoeläimet toukkatilassa hengittävät kidusten kautta. Normaalisti niille kehittyy 5 sisäelinten pussia ja kuudes alikehittynyt yksi. Mutta kaikki eivät avaudu ulospäin: muodostuu 4 tai jopa vähemmän kidusrakoja. Joskus aukkoja on huomattavasti vähemmän kuin kaaria. Halkeamien ja kaarien esiintyminen on todiste sammakkoeläinten alkuperästä kaloista. Sisäkidukset, jotka ovat homologisia kalojen kidusten kanssa, löytyvät kuitenkin vain Anura-toukista lyhyiden sisäkidusten muodossa kidusten rakoja erottavissa kaarissa. Kiduksen alue on ulkopuolelta peitetty pehmeällä kiduksilla, joka kasvaa hyoidikaaren sivulta. Oikean ja vasemman puolen kidusten suojukset sulautuvat toisiinsa alapuolella jättäen parillisia aukkoja joihinkin Anuraan ja yhden parittoman rungon vasemmalle puolelle useimmissa.
Kehityksen alkuvaiheessa Anuran ja kaikkien muiden sammakkoeläinten toukilla on vain ulkoiset kidukset, jotka ovat ilmeisesti homologisia Polypterinin ja Dipnoin toukkien ulkokidusten kanssa. Apodassa ja Anurassa ulkokiduksia esiintyy vain toukkakaudella, varhaisessa kehitysvaiheessa, kun taas Urodelassa, jotka ovat palanneet toisen kerran vesieliöihin, ne pysyvät koko elämän ajan. Tästä syystä näiden sammakkoeläinten nimi on Perennibranchiata, vaikka tämä nimi, kuten on sanottu, käsittää eri alkuperää olevia sammakkoeläinryhmiä. Ulkoiset kidukset ovat luultavasti periytyneet sammakkoeläimiltä keilaeväkaloilta.
Vaaleat sammakkoeläimet näyttävät pitkiltä lieriömäisiltä pusseilta, joissa on ohuet seinät (Urodelassa) tai lyhyemmiltä (Anurassa). Jalattomilla ihmisillä oikea keuhko on paljon kehittyneempi kuin vasen. Keuhkot ilmestyivät tetrapodien esi-isille kauan ennen kuin he astuivat maahan. Näemme samat keuhkot keuhkokaloissa. Ne ilmeisesti esiintyivät ylimääräisenä hengityselimenä toisaalta kidusten hengityksen riittämättömän kehittymisen ja toisaalta mahdollisesti epäsuotuisten hengitysolosuhteiden vuoksi kuivissa ja pilaantuneissa vesissä. Kidusontelon takaosa on kehittynyt ylimääräiseksi hengityselimeksi. Aluksi tämä nielun alapuolelle avautuva kaksoispussi näyttävä elin oli epätäydellinen: sen seinien olisi pitänyt olla ohuita, vaikkakin runsaasti verta, heikosti kehittyneillä tai lähes kehittymättömillä väliseinillä. Kuten kaikilla kidusten ulkonemilla (raoilla), sillä oli sileät sisäelimet, ja vagus hermotti sen ensin.
Sammakkoeläinten keuhkot ovat muuttuneet vähän verrattuna: vesi-Urodelassa keuhkot toimivat pikemminkin hydrostaattisena laitteena ja niillä on sileä sisäpinta; Niiden organisaatiokorkeus on jopa pienempi kuin Dipnoin. Normaalisti sammakkoeläimillä keuhkojen sisäpinta on solumainen johtuen siitä, että keuhkoonteloon työntyy poikkipalkkijärjestelmä (kuva 253). On erittäin mielenkiintoista, että mitä maanpäällisempi tietty laji on, sitä kehittyneempiä ovat keuhkojen poikittaispalkit: rupikonnalla keuhko on soluisempi kuin sammakossa. Ascaphus-suvun alueella, joka elää vuoristovirroissa, happipitoisessa vedessä, ihohengitys on erittäin kehittynyttä, kun taas keuhkot ovat päinvastoin pieniä ja huonosti veressä. Useat Salamandroidea-alalahkoon kuuluvat sammakkoeläimet (Salamandrina, Plethodon, Spelerpes, Batrachoseps jne.) menettivät keuhkonsa kokonaan, minkä tilalle nielun ja ihon hengitys kehittyi voimakkaasti. .

Kaasujen vaihto eli hengitys ilmaistaan ​​hapen imeytymisessä elimistössä ympäristöstä (vedestä tai ilmakehästä) ja hiilidioksidin vapautumisessa viimeksi mainittuun kudoksissa tapahtuvan oksidatiivisen prosessin lopputuotteena, minkä seurauksena elämälle tarvittava energia vapautuu. Keho havaitsee hapen eri tavoin; Niitä voidaan pääasiallisesti luonnehtia: 1) diffuusihengitykseksi ja 2) paikalliseksi hengitykseksi eli erityiselinten kautta.

Diffuusi hengitys koostuu hapen imeytymisestä ja hiilidioksidin vapautumisesta koko ulomman ihon pinnalla - ruuansulatusputken iho ja epiteelikalvo - suolistohengitys, eli ilman tähän tarkoitukseen erityisesti mukautettuja elimiä. Tämä kaasunvaihtomenetelmä on tyypillinen tietyntyyppisille primitiivisille monisoluisille eläimille, kuten sienille, coelenteraateille ja lattamatoille, ja johtuu niiden verenkiertojärjestelmän puutteesta.

On sanomattakin selvää, että diffuusi hengitys on ominaista vain organismeille, joissa kehon tilavuus on pieni ja pinta-ala suhteellisen suuri, koska tiedetään, että kehon tilavuus kasvaa suhteessa säteen kuutioon ja vastaavaan pintaan. - vain säteen neliöön. Näin ollen suurella kehon tilavuudella tämä hengitysmenetelmä osoittautuu riittämättömäksi.

Enemmän tai vähemmän sopivilla tilavuus-pinta-suhteilla diffuusi hengitys ei kuitenkaan aina voi tyydyttää organismeja, sillä mitä energisemmin elämäntoiminta ilmenee, sitä voimakkaampia oksidatiivisia prosesseja kehossa täytyy tapahtua.

Voimakkailla elämän ilmenemismuodoilla kehon pienestä tilavuudesta huolimatta on tarpeen lisätä sen kosketusaluetta happea sisältävän ympäristön kanssa ja erityisiä laitteita hengitysteiden ilmanvaihdon nopeuttamiseksi. Kaasunvaihtoalueen kasvu saavutetaan kehittämällä erityisiä hengityselimiä.

Erityiset hengityselimet vaihtelevat merkittävästi niiden rakenteen ja sijainnin osalta kehossa. Vesieläimillä tällaisia ​​elimiä ovat kidukset, maaeläimillä ne ovat henkitorvi ja selkärangattomilla ja selkärankaisilla keuhkoja.

Gill hengitys. Kidukset ovat ulkoisia ja sisäisiä. Alkukantaiset ulkokidukset ovat yksinkertaisia ​​ulokkeita ihon villoisista versoista, joissa on runsaasti kapillaarisuonia. Joissakin tapauksissa tällaiset kidukset eroavat toiminnaltaan vähän hajahengityksestä, koska ne ovat vain sen korkeampi taso (kuva 332- A, 2). Ne ovat yleensä keskittyneet kehon etuosille.

Sisäiset kidukset muodostuvat ruuansulatusputken alkuosan limakalvon poimuista kidusrakojen välissä (kuva 246-2-5; 332- 7). Niiden vieressä oleva iho muodostaa runsaita oksia terälehtien muodossa, joissa on suuri määrä kapillaariverisuonia. Sisäkidukset on usein peitetty erityisellä ihopoimulla (operculum), jonka värähtelevät liikkeet parantavat vaihto-olosuhteita, lisäävät veden virtausta ja poistavat käytetyt annokset.

Sisäkidukset ovat tyypillisiä vedessä eläville selkärankaisille, ja kaasunvaihtoa niissä vaikeuttaa vesiosien kulkeutuminen kidusten rakoihin suuontelon läpi ja kiduksen operculumin liikkeet. Lisäksi niiden kidukset kuuluvat verenkiertoon. Jokaisella kiduskaarella on omat verisuonensa, ja näin samalla saavutetaan verenkiertoelimen korkeampi erilaistuminen.

Tietysti kaasunvaihtomenetelmillä ihohengitys voidaan myös säilyttää, mutta niin heikko, että se jää taustalle.

Ruoansulatuskanavan suunielua kuvattaessa todettiin jo, että kiduslaitteisto on tyypillistä myös joillekin selkärangattomille, kuten hemihordaateille ja sointuille.

Keuhkojen hengitys-erittäin edistynyt kaasunvaihtomenetelmä, joka palvelee helposti massiivisten eläinten organismeja. Se on ominaista maan selkärankaisille: sammakkoeläimille (ei toukkatilassa), matelijoille, linnuille ja nisäkkäille. Keuhkoihin keskittynyttä kaasunvaihtotoimintaan liittyy useita muita toimivia elimiä, minkä seurauksena keuhkohengitysmenetelmä vaatii erittäin monimutkaisen elimen kehittämisen.

Verrattaessa selkärankaisten vesi- ja maahengitystyyppejä on pidettävä mielessä yksi tärkeä anatominen ero. Kidusten hengityksen aikana osia vettä peräkkäin tulee primitiiviseen suuhun ja vapautuu kidusten rakojen kautta, joissa kiduspoimujen suonet poistavat siitä happea. Siten selkärankaisten kidusten hengityslaitteelle on tunnusomaista sisäänkäynti ja joukko ulostuloaukkoja. Keuhkohengityksen aikana samoja aukkoja käytetään ilman syöttämiseen ja poistamiseen. Tämä ominaisuus liittyy luonnollisesti tarpeeseen ottaa sisään ja työntää ulos osia ilmasta kaasunvaihtoalueen nopeampaa tuuletusta varten, ts. tarpeeseen laajentaa ja supistaa keuhkoja.

Voidaan olettaa, että kaukaisilla, primitiivisemmillä selkärankaisten esivanhemmilla oli uimarakon seinissä itsenäinen lihaskudos, joka muuttui keuhkoksi; Sen säännölliset supistukset työnsivät ilmaa ulos kuplasta, ja sen suoristumisen seurauksena kuplan seinämien joustavuuden vuoksi kerättiin tuoreita ilma-annoksia. Elastinen kudos hallitsee rustokudoksen ohella edelleen tukea hengityselimissä.

Myöhemmin organismien elintärkeän toiminnan lisääntyessä tästä hengitysliikkeiden mekanismista tuli epätäydellinen. Kehityshistoriassa se on korvattu voimalla, joka keskittyi joko suuonteloon ja henkitorven etuosaan (sammakkoeläimet) tai rintakehän ja vatsaonteloiden seinämiin (matelijat, nisäkkäät) erityisen voiman muodossa. erilaistunut osa vartalon lihaksista (hengityslihakset) ja lopuksi pallea. Keuhko tottelee näiden lihasten liikkeitä laajentuen ja supistuen passiivisesti ja säilyttää tähän tarvittavan kimmoisuuden sekä pienen lihaksiston apuvälineenä.

Ihonhengitys muuttuu niin merkityksettömäksi, että sen rooli pienenee lähes nollaan.

Kaasunvaihto maalla elävien selkärankaisten keuhkoissa sekä vesieliöissä liittyy läheisesti verenkiertoelimistöön erillisen hengitys- tai keuhkoverenkierron kautta.

On aivan selvää, että tärkeimmät rakenteelliset muutokset kehossa keuhkohengityksen aikana johtuvat: 1) keuhkojen työskentelyalueen lisääntymisestä ilman kanssa ja 2) tämän hyvin läheisestä ja yhtä laajasta yhteydestä. alueella, jossa on verenkierron ohutseinäisiä kapillaareja.

Hengityslaitteen tehtävä - siirtää ilmaa sen lukuisiin kaasunvaihtokanaviin - puhuu sen rakenteen luonteesta avoimen, aukkoisen putkijärjestelmän muodossa. Pehmeään suolistoputkeen verrattuna niiden seinämät koostuvat kovemmasta tukimateriaalista; paikoin luukudoksen (nenäontelon) muodossa ja pääosin rustokudoksena ja helposti taipuisaa, mutta joustavaa kudosta, joka palautuu nopeasti normaaliksi.

Hengitysteiden limakalvo on vuorattu erityisellä väreepiteelillä. Vain harvoilla alueilla se muuttuu eri muotoon näiden alueiden muiden toimintojen mukaisesti, kuten hajualueella ja itse kaasunvaihtopaikoissa.

Keuhkojen hengitysteiden varrella kolme erottuvaa aluetta kiinnittävät huomiota. Näistä alkuontelo, nenäontelo, vastaanottaa ilmaa, jota tässä tutkitaan hajun varalta. Toinen osa, kurkunpää, on laite hengitysteiden eristämiseen ruoansulatuskanavasta, kun ruokakooma kulkee nielun läpi, äänien tuottamiseen ja lopuksi yskäimpulssien tuottamiseen, jotka poistavat limaa hengitysteistä. Viimeinen osa - l e g k ja e - edustaa kaasujen suoran vaihdon elintä.

Nenäontelon ja kurkunpään välissä on ontelo, joka on yhteinen nielun ruoansulatuslaitteiston kanssa, ja kurkunpään ja keuhkojen välillä on hengitystie.

kehon kurkkuun tai henkitorveen. Siten kuvatut laajenevat osat käyttävät ohivirtavaa ilmaa kolmeen eri suuntaan: a) havaittaviin hajuihin, b) ääniä tuottaviin laitteisiin ja lopuksi V) kaasunvaihto, josta viimeinen on tärkein.

Eläimen hengitys – joukko prosesseja, jotka tarjoavatosuma kehoon ympäristöstähappi , hänensolujen käyttöä orgaanisten aineiden hapetukseen jaerittyminen hiilidioksidia elimistöstä.Tällaista hengitystä kutsutaanaerobinen ja organismit -aerobit .

OK. Nro 28. Biologia.

Vihreä chlorella levä

Ripsiväriset tohvelit

Eläinten hengitysprosessi on perinteisesti jaettu kolme vaihetta :

Ulkoinen hengitys = kaasunvaihto. Tämän prosessin ansiosta eläin saa happea ja vapautuu hiilidioksidista, joka on aineenvaihdunnan lopputuote.

Kaasujen kulkeutuminen kehossa– tämä prosessi saadaan aikaan joko erityisillä henkitorviputkilla tai kehon sisäisillä nesteillä (verta sisältävällä hemoglobiini- pigmentti, joka voi kiinnittää happea ja kuljettaa sen soluihin sekä kuljettaa hiilidioksidia ulos soluista).

Sisäinen hengitys- esiintyy soluissa. Yksinkertaiset ravintoaineet (aminohapot, rasvahapot, yksinkertaiset hiilihydraatit) hapetetaan ja hajotetaan soluentsyymien avulla, minkä aikana vapautuu elimistön elämän kannalta tarpeellista ENERGIA.

Hengityksen tärkein merkitys on energian vapautuminen ravintoaineista hapen avulla, joka osallistuu hapetusreaktioihin.

Jotkut alkueläimet - anaerobiset organismit eli organismeja, ei vaadi happea. Anaerobit On fakultatiivisia ja pakollisia. Fakultatiivisesti anaerobiset organismit ovat organismeja, jotka voivat elää sekä ilman happea että sen läsnä ollessa. Pakolliset anaerobiset organismit ovat organismeja, joille happi on myrkyllistä. Ne voivat elää vain ilman happea. Anaerobiset organismit eivät tarvitse happea ravinteiden hapettamiseen.

Brachionella on anaerobinen ripset

Suoliston giardia

Ihmisen pyöreämato

Tekijä: tapa hengittää ja hengityslaitteiden rakenne eläimillä on 4 hengitystyyppiä:

Ihon hengittäminen - Tämä on hapen ja hiilidioksidin vaihtoa kehon ihon läpi. Tämä prosessi perustuu tärkeimpään fyysiseen prosessiin - diffuusio . Kaasut tulevat sisään vain liuenneena kansien läpi matalalla ja alhaisella nopeudella. Tällaista hengitystä tapahtuu organismeissa, jotka ovat kooltaan pieniä, joiden iho on kostea ja jotka elävät vedessä. Tämä - sienet, coelenteraatit, madot, sammakkoeläimet.

Henkitorven hengitys –

suoritettu käyttäen

yhdistetyt järjestelmät

putket - henkitorvi , mikä

läpäisevät koko kehon ilman

nesteiden osallistuminen. KANSSA

heidän ympäristössään

yhdistä erityistä

reikiä - spiraalit.

Organismit, joilla on henkitorvi

hengitys on myös pienikokoinen (enintään 2 cm, muuten keholla ei ole tarpeeksi happea). Tämä - hyönteiset, tuhatjalkaiset, hämähäkit.

Gill hengitys – erikoistuneiden muodostelmien avulla, joissa on tiheä verisuoniverkosto. Näitä kasvaimia kutsutaan kidukset . Vesieläimissä - monisarkaiset, äyriäiset, nilviäiset, kalat, tietyt sammakkoeläinlajit. Selkärangattomilla eläimillä kidukset ovat yleensä ulkoisia, kun taas sointuissa ne ovat sisäisiä. Kiduksia hengittävillä eläimillä on muita hengitysmuotoja ihon, suoliston, suun pinnan ja uimarakon kautta.

Monisoluinen kidukset

Äyriäisten kidukset

Nudihaara

Keuhkojen hengitys - tämä on hengittämistä erikoistuneiden sisäelinten avulla - keuhkoihin.

Keuhkot– Nämä ovat onttoja ohutseinäisiä pusseja, jotka on punottu tiheällä pienten verisuonten verkostolla - kapillaareilla. Hapen diffuusio ilmasta kapillaareihin tapahtuu keuhkojen sisäpinnalla. Vastaavasti mitä suurempi sisäpinta, sitä aktiivisempi diffuusio.

Lähes kaikki maan selkärankaiset hengittävät keuhkojensa kautta. matelijat, linnut, jotkut maan selkärangattomat - hämähäkit, skorpionit, keuhkonilviäiset ja jotkut vesieläimet - keuhkokalat. Ilma pääsee keuhkoihin läpi Airways.

Nisäkkään keuhkot

Matelijan keuhkot

Lintujen hengityselimet

Eläinten hengitys määräytyy niiden elämäntavan mukaan, ja se tapahtuu ihon, henkitorven, kidusten ja keuhkojen avulla.

Hengitysjärjestelmä – joukko ilmaa tai vettä johtavia elimiä, jotka sisältävät happea ja vaihtavat kaasuja kehon ja ympäristön välillä.

Hengityselimet kehittyvät suoliston ulkokalvon tai seinämien kasvuna. Hengityselimiin kuuluvat hengitystiet ja kaasunvaihtoelimet. Selkärankaisilla Airways – nenäontelo, kurkunpää, henkitorvi, keuhkoputket ; A hengityselimet -keuhkoihin .

Hengityselinten vertailuominaisuudet.

Hengityselinten tehtävät:

Hapen toimittaminen kehon soluihin ja hiilidioksidin poisto kehon soluista ja kaasunvaihto(päätoiminto).

Kehon lämpötilan säätely(koska vesi voi haihtua keuhkojen ja hengitysteiden pinnan läpi)

Tuloilman puhdistus ja desinfiointi(nenän limaa)

Kysymyksiä itsehillintää varten.

Eläinten hengityselinten vertailuominaisuudet.