Faits intéressants sur les amphibiens. Phylogénie des organes respiratoires - caractéristiques générales des types respiratoires Evolution du système respiratoire

Réduction du nombre de branchies.

Augmentation de la surface respiratoire due à la formation de filaments branchiaux.

Formation de capillaires branchiaux.

Dans la lancette, les parois latérales du pharynx sont percées de nombreuses fentes branchiales (jusqu'à 150 paires) situées obliquement. Les artères branchiales afférentes se rapprochent des septa interbranchiaux et les artères branchiales efférentes s'en vont. Lorsque l'eau lave les septa interbranchiaux, un échange gazeux se produit entre l'eau qui passe et le sang qui circule dans les vaisseaux minces des septa. Les artères branchiales ne se ramifient pas en capillaires. De plus, l’oxygène pénètre dans le corps de l’animal par les capillaires de la peau.

Chez les vertébrés proto-aquatiques (sans mâchoires et poissons), ainsi que chez les cordés inférieurs, des fentes branchiales se forment qui relient la cavité pharyngée à l'environnement extérieur. Dans les cyclostomes, les sacs branchiaux sont formés à partir de l'endoderme tapissant les fentes branchiales (chez les poissons, les branchies se développent à partir de l'ectoderme). La surface interne des sacs est recouverte de nombreux plis - des filaments branchiaux, dans les parois desquels se ramifie un réseau dense de capillaires. Le sac s'ouvre avec un canal interne étroit dans le pharynx (chez les lamproies adultes - dans le tube respiratoire) et avec un canal externe - sur la surface latérale du corps de l'animal. Les myxines ont de 5 à 16 paires de sacs branchiaux ; dans la famille des bdellostomidae, chacun d'eux s'ouvre vers l'extérieur avec une ouverture indépendante, et dans la famille des myxines, tous les passages branchiaux externes de chaque côté se confondent en un seul canal, qui s'ouvre vers l'extérieur avec une ouverture. situé loin derrière. Les lamproies possèdent 7 paires de poches branchiales, chacune s'ouvrant vers l'extérieur par une ouverture indépendante. La respiration s'effectue par contraction et relaxation rythmiques de la paroi musculaire de la région branchiale. Chez les lamproies qui ne se nourrissent pas, l'eau pénètre dans le tube respiratoire depuis la cavité buccale, puis lave les lobes des sacs branchiaux, assurant les échanges gazeux, et est évacuée par les passages branchiaux externes. En se nourrissant des cyclostomes, l'eau entre et sort par les ouvertures externes des sacs branchiaux.

Le système respiratoire des poissons possède des organes d'échange gazeux spécialisés - des branchies ectodermiques, qui sont soit situées sur les septa interbranchiaux, comme chez les poissons cartilagineux, soit s'étendent directement à partir des arcs branchiaux, comme chez les poissons osseux. L'échange gazeux dans les branchies des vertébrés se construit selon le type de « systèmes à contre-courant » : lors du contre-courant, le sang entre en contact avec de l'eau riche en oxygène, ce qui assure sa saturation efficace. Une augmentation de la surface d'absorption de l'oxygène due à la formation de branchies s'est accompagnée d'une diminution du nombre de fentes branchiales chez les vertébrés par rapport aux cordés inférieurs. Chez les poissons à tête entière (issus de poissons cartilagineux), une réduction des septa interbranchiaux est observée et une couverture branchiale coriace se forme, recouvrant l'extérieur des branchies. Chez les poissons osseux, un squelette osseux apparaît dans la couverture branchiale et les septa intergillaires sont réduits, ce qui contribue à un lavage plus intensif des filaments branchiaux avec de l'eau. Parallèlement aux échanges gazeux, les branchies des poissons participent à l'échange d'eau et de sel, ainsi qu'à l'élimination de l'ammoniac et de l'urée du corps. La peau, la vessie natatoire, les labyrinthes suprapharyngés et les sections spécialisées du tube intestinal fonctionnent comme des organes respiratoires supplémentaires chez certains groupes de poissons. Les poumons et les poissons à plusieurs plumes développent des organes respiratoires : les poumons. Les poumons se présentent sous la forme d'excroissances appariées de la partie abdominale du pharynx dans la région de la dernière fente branchiale et sont reliés à l'œsophage par un court canal. Les parois de cette excroissance sont fines et abondamment approvisionnées en sang.

Directions d'évolution de la respiration de type pulmonaire

Emergence et différenciation des voies respiratoires.

Différenciation du poumon et augmentation de la surface respiratoire.

Développement des organes accessoires (poitrine).

Chez les amphibiens, les éléments suivants sont impliqués dans l'absorption de l'oxygène et la libération de dioxyde de carbone : chez les larves - la peau, les branchies externes et internes, chez l'adulte - les poumons, la peau et la muqueuse de la cavité oropharyngée. Chez certaines espèces d'amphibiens à queue (sirènes, protéas) et chez les adultes, les branchies sont conservées et les poumons sont sous-développés ou réduits. Le rapport des échanges gazeux pulmonaires et autres types d'échanges gazeux n'est pas le même : chez les espèces d'habitats humides, la respiration cutanée domine dans les échanges gazeux ; chez les habitants des endroits secs, la majeure partie de l'oxygène pénètre par les poumons, mais la peau joue un rôle important dans le dégagement de dioxyde de carbone. Le système respiratoire des amphibiens adultes comprend les cavités oropharyngées, laryngées-trachéales et les poumons en forme de sac, dont les parois sont entrelacées avec un réseau dense de capillaires. Les amphibiens sans queue ont une chambre laryngée-trachéale commune ; chez les amphibiens caudés, elle est divisée en larynx et trachée. Les cartilages aryténoïdes apparaissent dans le larynx, qui soutiennent sa paroi et ses cordes vocales. Les poumons des amphibiens à queue sont deux sacs à parois minces sans cloisons. Chez les animaux sans queue, à l'intérieur des sacs pulmonaires se trouvent des cloisons sur les parois qui augmentent la surface d'échange gazeux (poumons cellulaires). Les amphibiens n'ont pas de côtes et l'acte de respirer se produit en pompant de l'air lors de l'inspiration (en raison d'une augmentation puis d'une diminution du volume de la cavité oropharyngée) et en expulsant l'air lors de l'expiration (en raison de l'élasticité des parois des poumons). et muscles abdominaux).

Chez les reptiles, on observe une différenciation accrue des voies respiratoires et une augmentation significative de la surface fonctionnelle des échanges gazeux dans les poumons. Les voies respiratoires sont divisées en la cavité nasale (elle est combinée avec la cavité buccale, mais chez les crocodiles et les tortues, ces cavités sont séparées par le palais osseux), le larynx, la trachée et deux bronches. Les parois du larynx sont soutenues par des cartilages aryténoïdes appariés et cricoïdes impaires. Chez les lézards et les serpents, les parois internes des sacs pulmonaires ont une structure cellulaire pliée. Chez les tortues et les crocodiles, un système complexe de cloisons fait si profondément saillie dans la cavité interne du poumon que le poumon acquiert une structure spongieuse. La poitrine est formée : les côtes sont reliées de manière mobile à la colonne vertébrale et au sternum, les muscles intercostaux se développent. L'acte de respirer s'effectue en raison d'une modification du volume de la poitrine (respiration de type costal). Les tortues conservent le type d’injection d’air oropharyngé. Chez les tortues aquatiques dans l'eau, les organes respiratoires supplémentaires sont les excroissances riches en capillaires du pharynx et du cloaque (vessies anales). Les reptiles n'ont pas de respiration cutanée.

Chez les oiseaux, les voies respiratoires sont représentées par la cavité nasale, le larynx, qui est soutenu par les cartilages aryténoïde et cricoïde, la longue trachée et le système bronchique. Les poumons sont petits, denses et peu extensibles, attachés aux côtes sur les côtés de la colonne vertébrale. Les bronches primaires sont formées en divisant la partie inférieure de la trachée et pénètrent dans le tissu du poumon correspondant, où elles se divisent en 15 à 20 bronches secondaires, dont la plupart se terminent aveuglément et certaines communiquent avec les sacs aériens. Les bronches secondaires sont reliées entre elles par des parabronches plus petites, d'où proviennent de nombreuses bronchioles cellulaires à parois minces. Les bronchioles, entrelacées de vaisseaux sanguins, forment la structure morphofonctionnelle du poumon. Les sacs aériens sont associés aux poumons des oiseaux - des excroissances transparentes, élastiques et à parois minces de la membrane muqueuse des bronches secondaires. Le volume des sacs aériens est environ 10 fois supérieur au volume des poumons. Ils jouent un rôle très important dans la mise en œuvre de l'acte respiratoire particulier des oiseaux : de l'air à haute teneur en oxygène pénètre dans les poumons à la fois lors de l'inspiration et de l'expiration - « double respiration ». En plus d'intensifier la respiration, les airbags empêchent le corps de surchauffer lors de mouvements intenses. Une augmentation de la pression intra-abdominale lors de l’expiration favorise la défécation. Les oiseaux plongeurs, en augmentant la pression dans les sacs aériens, peuvent réduire le volume et ainsi augmenter la densité, ce qui facilite la plongée dans l'eau. Il n’y a pas de respiration cutanée chez les oiseaux.

Chez les mammifères, une différenciation plus poussée des voies respiratoires est observée. La cavité nasale, le nasopharynx se forme, l'entrée du larynx est recouverte par l'épiglotte (chez tous les vertébrés terrestres sauf les mammifères, la fissure laryngée est fermée par des muscles spéciaux), le cartilage thyroïde apparaît dans le larynx, puis vient la trachée, qui se ramifie en deux bronches menant aux poumons droit et gauche. Dans les poumons, les bronches se ramifient de manière répétée et se terminent par des bronchioles et des alvéoles (le nombre d'alvéoles est de 6 à 500 millions), ce qui augmente considérablement la surface respiratoire. Les échanges gazeux se produisent dans les conduits alvéolaires et les alvéoles, dont les parois sont densément liées aux vaisseaux sanguins. L'unité morphofonctionnelle du poumon des mammifères est l'acinus pulmonaire, formé à la suite de la ramification de la bronchiole terminale. La poitrine est formée, qui est séparée par le diaphragme de la cavité abdominale. Le nombre de mouvements respiratoires est de 8 à 200. Les mouvements respiratoires s'effectuent de deux manières : en raison des modifications du volume de la poitrine (respiration costale) et en raison de l'activité du muscle diaphragmatique (respiration diaphragmatique). Les mammifères supérieurs ont développé une respiration cutanée grâce à un système de capillaires cutanés, qui joue un rôle important dans les échanges gazeux.

L'évolution de la respiration.

1) Respiration diffuse- Il s'agit du processus d'égalisation de la concentration d'oxygène à l'intérieur du corps et dans son environnement. L'oxygène pénètre dans la membrane cellulaire des organismes unicellulaires.

2) Respiration cutanée- il s'agit de l'échange de gaz à travers la peau chez les vers inférieurs et chez les vertébrés (poissons, amphibiens), qui possèdent des organes respiratoires particuliers.

Respiration branchiale

Branchies du Pinus(excroissances cutanées des deux côtés du corps) apparaissent chez les annélides marins, les arthropodes aquatiques et chez les mollusques de la cavité du manteau.

BRANCHIES- les organes respiratoires des animaux vertébrés, formés comme invaginations du tube digestif.

Dans la lancette, les fentes branchiales pénètrent dans le pharynx et s'ouvrent dans la cavité circumbranchiale avec des changements d'eau fréquents.

Les poissons ont des branchies provenant d'arcs branchiaux avec des filaments branchiaux percés de capillaires. L'eau avalée par le poisson pénètre dans la cavité buccale, traverse les filaments branchiaux vers l'extérieur, les lave et alimente le sang en oxygène.

4) Respiration trachéale et pulmonaire- plus efficace, puisque l'oxygène est absorbé directement de l'air et non de l'eau. Caractéristique des mollusques terrestres (poumons en forme de sac), des arachnides, des insectes, des amphibiens, des reptiles, des oiseaux et des mammifères.

Arachnides ont des sacs pulmonaires (scorpions), des trachées (acariens) et les araignées ont les deux.

INSECTES avoir des trachées - les organes respiratoires des arthropodes terrestres - un système de tubes aériens qui s'ouvrent avec des ouvertures respiratoires (stigmates) sur les surfaces latérales de la poitrine et de l'abdomen.

LES AMPHIBIENS Ils ont 2/3 de respiration cutanée et 1/3 de respiration pulmonaire. Les voies respiratoires apparaissent pour la première fois : larynx, trachée, rudiments bronchiques ; les poumons sont des sacs à parois lisses.

REPTILES ont développé des voies respiratoires ; les poumons sont cellulaires, il n'y a pas de respiration cutanée.

DES OISEAUX ont développé des voies respiratoires et des poumons spongieux. Certaines bronches se ramifient à l’extérieur des poumons et forment des sacs aériens.

Sacs gonflables- les cavités d'air reliées au système respiratoire, 10 fois plus grandes que le volume des poumons, servant à favoriser les échanges d'air en vol, ne remplissent pas la fonction d'échange gazeux. La respiration au repos s'effectue en modifiant le volume de la poitrine.

Respiration en vol :

1. Lorsque les ailes se lèvent, l'air est aspiré par les narines dans les poumons et les sacs aériens arrière (échange gazeux dans les poumons) ;

Airbags frontaux← voyant - airbags arrière

2. Lorsque les ailes s'abaissent, les sacs aériens sont comprimés et l'air des sacs aériens arrière pénètre dans les poumons (échange gazeux II dans les poumons).

Coussins gonflables avant - légers ← coussins gonflables arrière

Double respiration- Il s'agit de l'échange de gaz dans les poumons lors de l'inspiration et de l'expiration.

MAMMIFÈRES- les échanges gazeux se font presque entièrement dans les poumons (par la peau et le tube digestif -2%)

Voies aériennes: cavité nasale → nasopharynx → pharynx → larynx → trachée → bronches (bronches se ramifiant en bronchioles, canaux alvéolaires et se terminant par des alvéoles - vésicules pulmonaires). Les poumons ont une structure spongieuse et sont constitués d'alvéoles entrelacées de capillaires. La surface respiratoire est augmentée de 50 à 100 fois par rapport à la surface du corps. Le type de respiration est alvéolaire. Le diaphragme, qui sépare la cavité thoracique de la cavité abdominale, ainsi que les muscles intercostaux, assurent la ventilation des poumons. Séparation complète des cavités buccale et nasale. Les mammifères peuvent respirer et mâcher en même temps.

Les amphibiens possèdent deux types d'organes respiratoires (sans compter la peau) : les branchies et les poumons. L'affaiblissement de la respiration branchiale et l'émergence de la respiration pulmonaire sont déjà observés chez Dipnoi ; des changements dans cette direction sont observés chez Polypterus et Lepidosteus. Chez les amphibiens, la respiration branchiale est retenue principalement chez les larves, puis chez les Urodela qui passent toute leur vie dans l'eau (Perennibranchiata dans les systèmes précédents). Les fentes branchiales sont héritées par les amphibiens d'ancêtres ressemblant à des poissons. Les arcs branchiaux se trouvent chez les stégocéphales, les larves et certains adultes (Branchiosauridae). Tous les amphibiens modernes à l’état larvaire respirent par des branchies. Normalement, ils développent 5 sacs viscéraux et un 6ème sous-développé. Mais tous ne s'ouvrent pas vers l'extérieur : 4 fentes branchiales, voire moins, se forment. Parfois, il y a beaucoup moins d'espaces que d'arcs. La présence de fissures et d'arcs témoigne de l'origine des amphibiens à partir de poissons. Les branchies internes, homologues des branchies des poissons, ne se trouvent cependant que chez les larves d'Anura sous la forme de courtes excroissances de tégument sur les arcs séparant les fentes branchiales. La région branchiale est recouverte de l’extérieur d’un opercule branchial mou, poussant du côté de l’arc hyoïde. Les branchies des côtés droit et gauche se confondent sur la face inférieure, laissant des ouvertures appariées chez certains Anura, et une ouverture non appariée sur le côté gauche du corps chez la plupart.
Aux premiers stades de développement, les larves d'Anura et tous les autres amphibiens n'ont que des branchies externes, apparemment homologues des branchies externes des larves de Polypterini et Dipnoi. Chez Apoda et Anura, les branchies externes n'existent que pendant la période larvaire, dans les premiers stades de développement, tandis que chez les Urodela, qui sont revenus à la vie aquatique pour la deuxième fois, elles subsistent tout au long de la vie. C'est pourquoi le nom de ces amphibiens est Perennibranchiata, bien que ce nom, comme nous l'avons dit, englobe des groupes d'amphibiens d'origines différentes. Les branchies externes sont probablement héritées par les amphibiens des poissons à nageoires lobes.
Les amphibiens légers ressemblent à de longs sacs cylindriques à parois fines (chez Urodela) ou plus courts (chez Anura). Chez les personnes apodes, le poumon droit est beaucoup plus développé que le gauche. Les poumons sont apparus chez les ancêtres des tétrapodes bien avant qu’ils ne mettent le pied sur terre. Nous voyons les mêmes poumons chez les poissons-poumons. Ils sont apparemment apparus comme un organe respiratoire supplémentaire en raison du développement insuffisant de la respiration branchiale, d'une part, et de conditions éventuellement défavorables pour la respiration dans des eaux sèches et altérées, d'autre part. La partie postérieure de la cavité branchiale s'est développée en un organe respiratoire supplémentaire. Initialement, cet organe, qui avait l'apparence d'un sac bilobé s'ouvrant sur la face inférieure du pharynx, était imparfait : ses parois devaient être fines, bien qu'abondamment approvisionnées en sang, avec des cloisons peu développées ou presque peu développées. Comme toutes les saillies branchiales (fentes), elle avait des muscles viscéraux lisses et était d'abord innervée par le vague.
Les poumons des amphibiens ont peu changé en comparaison : chez les Urodela aquatiques, les poumons servent plutôt d'appareil hydrostatique et ont une surface interne lisse ; leur hauteur d'organisation est encore inférieure à celle des Dipnoi. Normalement, chez les amphibiens, la surface interne des poumons est cellulaire du fait qu'un système de barres transversales fait saillie dans la cavité pulmonaire (Fig. 253). Il est très intéressant de noter que plus une espèce particulière est terrestre, plus les barres transversales dans les poumons sont développées : chez un crapaud, le poumon est plus cellulaire que chez les grenouilles. Chez le genre Ascaphus, vivant dans les ruisseaux de montagne, dans des eaux riches en oxygène, la respiration cutanée est très développée, tandis que les poumons, au contraire, sont petits et mal alimentés en sang. Un certain nombre d'amphibiens du sous-ordre des Salamandroidea (Salamandrina, Plethodon, Spelerpes, Batrachoseps, etc.) ont complètement perdu leurs poumons, en remplacement desquels la respiration pharyngée et cutanée s'est considérablement développée. .

L'échange de gaz, ou respiration, s'exprime par l'absorption par l'organisme de l'oxygène de l'environnement (eau ou atmosphère) et la libération de dioxyde de carbone dans ce dernier en tant que produit final du processus oxydatif se produisant dans les tissus, grâce auquel le l'énergie nécessaire à la vie est libérée. L'oxygène est perçu par le corps de différentes manières ; elles peuvent principalement être caractérisées comme : 1) respiration diffuse et 2) respiration locale, c'est-à-dire par des organes spéciaux.

Respiration diffuse consiste en l'absorption d'oxygène et la libération de dioxyde de carbone par toute la surface du tégument externe - peau et membrane épithéliale du tube digestif - respiration intestinale, c'est-à-dire sans organes spécialement adaptés à cet effet. Cette méthode d'échange gazeux est caractéristique de certains types d'animaux multicellulaires primitifs, tels que les éponges, les coelentérés et les vers plats, et est due à l'absence de système circulatoire.

Il va sans dire que la respiration diffuse n'est inhérente qu'aux organismes dans lesquels le volume corporel est petit et sa surface est relativement grande, puisqu'on sait que le volume du corps augmente proportionnellement au cube du rayon, et la surface correspondante - uniquement au carré du rayon. Par conséquent, avec un volume corporel important, cette méthode de respiration s'avère insuffisante.

Cependant, même avec des rapports volume/surface plus ou moins appropriés, la respiration diffuse ne peut toujours pas toujours satisfaire les organismes, car plus l'activité vitale se manifeste énergiquement, plus les processus oxydatifs dans le corps doivent se produire.

Avec des manifestations intenses de la vie, malgré le petit volume du corps, il est nécessaire d'augmenter sa zone de contact avec l'environnement contenant de l'oxygène et des dispositifs spéciaux pour accélérer la ventilation des voies respiratoires. Une augmentation de la zone d'échange gazeux est obtenue grâce au développement d'organes respiratoires spéciaux.

Les organes respiratoires spéciaux varient considérablement dans les détails de leur construction et de leur emplacement dans le corps. Pour les animaux aquatiques, ces organes sont des branchies, pour les animaux terrestres, ce sont la trachée et chez les invertébrés, et pour les vertébrés, ce sont les poumons.

Les branchies respirent. Les branchies sont externes et internes. Les branchies externes primitives sont de simples saillies de pousses villeuses de la peau, abondamment alimentées en vaisseaux capillaires. Dans certains cas, ces branchies dans leur fonction diffèrent peu de la respiration diffuse, n'en étant qu'à un niveau supérieur (Fig. 332- A, 2). Ils sont généralement concentrés dans les zones antérieures du corps.

Les branchies internes sont formées à partir des plis de la membrane muqueuse de la section initiale du tube digestif entre les fentes branchiales (Fig. 246-2-5 ; 332- 7). La peau qui leur est adjacente forme d'abondantes branches en forme de pétales avec un grand nombre de vaisseaux sanguins capillaires. Les branchies internes sont souvent recouvertes d'un pli cutané particulier (l'opercule) dont les mouvements oscillatoires améliorent les conditions d'échange, augmentant le débit d'eau et éliminant les portions utilisées.

Les branchies internes sont caractéristiques des vertébrés aquatiques, et l'acte d'échange gazeux en eux est compliqué par le passage de portions d'eau vers les fentes branchiales à travers la cavité buccale et les mouvements de l'opercule branchial. De plus, leurs branchies participent à la circulation sanguine. Chaque arc branchial possède ses propres vaisseaux, ce qui permet en même temps d'obtenir une différenciation plus élevée du système circulatoire.

Bien sûr, avec les échanges gazeux branchiaux, la respiration cutanée peut également être préservée, mais si faible qu'elle est reléguée au second plan.

Lors de la description de l'oropharynx du tube digestif, il a déjà été dit que l'appareil branchial est également caractéristique de certains invertébrés, tels que les hémichordés et les cordés.

Respiration pulmonaire-une méthode d'échange gazeux très avancée qui sert facilement les organismes d'animaux massifs. Elle est caractéristique des vertébrés terrestres : amphibiens (pas à l'état larvaire), reptiles, oiseaux et mammifères. L'acte d'échange gazeux concentré dans les poumons est rejoint par un certain nombre d'organes ayant d'autres fonctions, de sorte que la méthode de respiration pulmonaire nécessite le développement d'un ensemble très complexe d'organes.

Lorsque l’on compare les types de respiration aquatique et terrestre des vertébrés, il convient de garder à l’esprit une différence anatomique importante. Pendant la respiration branchiale, des portions d'eau les unes après les autres pénètrent dans la bouche primitive et sont libérées par les fentes branchiales, où l'oxygène en est extrait par les vaisseaux des replis branchiaux. Ainsi, l'appareil respiratoire branchial des vertébrés est caractérisé par une entrée et un certain nombre d'ouvertures de sortie. Lors de la respiration pulmonaire, les mêmes ouvertures sont utilisées pour introduire et éliminer l'air. Cette caractéristique est naturellement associée à la nécessité d'aspirer et d'expulser des portions d'air pour une ventilation plus rapide de la zone d'échange gazeux, c'est-à-dire à la nécessité de dilater et de contracter les poumons.

On peut supposer que les ancêtres lointains et plus primitifs des vertébrés possédaient un tissu musculaire indépendant dans les parois de la vessie natatoire qui se transformait en poumon ; Ses contractions périodiques ont poussé l'air hors de la bulle et, à la suite de son redressement, en raison de l'élasticité des parois de la bulle, de nouvelles portions d'air ont été collectées. Le tissu élastique, ainsi que le tissu cartilagineux, dominent encore comme support dans les organes respiratoires.

Par la suite, avec l'augmentation de l'activité vitale des organismes, ce mécanisme des mouvements respiratoires est devenu imparfait. Au cours de l'histoire du développement, elle a été remplacée par une force concentrée soit dans la cavité buccale et la partie antérieure de la trachée (amphibiens), soit dans les parois de la poitrine et des cavités abdominales (reptiles, mammifères) sous la forme d'un spécialement partie différenciée des muscles du tronc (muscles respiratoires) et, enfin, du diaphragme. Le poumon obéit aux mouvements de ces muscles, se dilate et se contracte passivement, et conserve l'élasticité nécessaire à cela, ainsi qu'un petit appareil musculaire comme dispositif auxiliaire.

La respiration cutanée devient si insignifiante que son rôle est réduit à quasiment zéro.

Les échanges gazeux dans les poumons des vertébrés terrestres, ainsi que chez les vertébrés aquatiques, sont étroitement liés au système circulatoire par l'organisation d'une circulation séparée, respiratoire ou pulmonaire.

Il est clair que les principaux changements structurels du corps lors de la respiration pulmonaire se résument à : 1) une augmentation du contact de la zone de travail des poumons avec l'air et 2) une connexion très étroite et non moins étendue de ce zone avec les capillaires à parois minces de la circulation sanguine.

La fonction de l'appareil respiratoire - faire passer l'air dans ses nombreux canaux pour l'échange gazeux - témoigne de la nature de sa construction sous la forme d'un système de tubes ouvert et béant. Leurs parois, comparées au tube intestinal mou, sont composées d'un matériau de support plus dur ; à certains endroits sous forme de tissu osseux (cavité nasale), et principalement sous forme de tissu cartilagineux et de tissu facilement pliable, mais élastique qui revient rapidement à la normale.

La membrane muqueuse des voies respiratoires est tapissée d'un épithélium cilié spécial. Ce n'est que dans quelques zones qu'il prend une forme différente en fonction d'autres fonctions de ces zones, comme par exemple dans la région olfactive et dans les lieux d'échange gazeux eux-mêmes.

Le long des voies respiratoires pulmonaires, trois zones distinctes attirent l'attention. Parmi celles-ci, la cavité initiale, la cavité nasale, sert à recevoir l'air, dont l'odorat est ici examiné. La deuxième section, le larynx, est un dispositif permettant d'isoler les voies respiratoires du tube digestif lorsqu'un coma alimentaire traverse le pharynx, d'émettre des sons et, enfin, de produire des impulsions de toux qui expulsent le mucus des voies respiratoires. La dernière section - l e g k et e - représente l'organe d'échange direct des gaz.

Entre la cavité nasale et le larynx se trouve une cavité commune avec l'appareil digestif du pharynx, et entre le larynx et les poumons se trouve un passage respiratoire.

corps gorge ou trachée. Ainsi, l'air qui passe est utilisé par les sections en expansion décrites dans trois directions différentes : a) les odeurs perçues, b) les dispositifs pour émettre des sons et, enfin, V)échange gazeux, dont le dernier est le principal.

Respiration animale – ensemble de processus qui fournissentfrapper dans le corps à partir de l'environnementoxygène , sonutilisation des cellules pour l'oxydation des substances organiques etexcrétion dioxyde de carbone du corps.Ce type de respiration s'appelleaérobique , et les organismes -aérobies .

D'ACCORD. N° 28. Biologie.

Chlorelle d'algues vertes

Pantoufle ciliée

Le processus respiratoire chez les animaux est classiquement divisé en trois étapes :

Respiration externe = échange gazeux. Grâce à ce processus, l'animal reçoit de l'oxygène et se débarrasse du dioxyde de carbone, qui est le produit final du métabolisme.

Transport des gaz dans le corps– ce processus est assuré soit par des sondes trachéales spéciales, soit par des fluides corporels internes (sang contenant hémoglobine- un pigment qui peut fixer l'oxygène et le transporter dans les cellules, ainsi que transporter le dioxyde de carbone hors des cellules).

Respiration interne- se produit dans les cellules. Les nutriments simples (acides aminés, acides gras, glucides simples) sont oxydés et décomposés à l'aide d'enzymes cellulaires, au cours desquelles l'ÉNERGIE nécessaire à la vie de l'organisme est libérée.

La principale importance de la respiration est la libération d'énergie des nutriments à l'aide de l'oxygène, qui participe aux réactions d'oxydation.

Quelques protozoaires - organismes anaérobies, c'est-à-dire les organismes, ne nécessitant pas d'oxygène. Anaérobies Il y a des facultatifs et des obligatoires. Les organismes anaérobies facultatifs sont des organismes capables de vivre à la fois en l'absence d'oxygène et en sa présence. Les organismes anaérobies obligatoires sont des organismes pour lesquels l'oxygène est toxique. Ils ne peuvent vivre qu’en l’absence d’oxygène. Les organismes anaérobies n'ont pas besoin d'oxygène pour oxyder les nutriments.

Brachionella est un cilié anaérobie

Giardie intestinale

Ascaris humain

Par façon de respirer et la structure de l'appareil respiratoire chez les animaux il existe 4 types de respiration :

Respiration cutanée - Il s'agit de l'échange d'oxygène et de dioxyde de carbone à travers le tégument du corps. Ce processus est basé sur le processus physique le plus important - la diffusion . Les gaz pénètrent uniquement à l'état dissous à travers les couvercles, à faible profondeur et à faible vitesse. Une telle respiration se produit chez des organismes de petite taille, aux téguments humides et menant une vie aquatique. Ce - éponges, coelentérés, vers, amphibiens.

Respiration trachéale –

réalisé à l'aide

systèmes connectés

tubes – trachée , lequel

imprégner tout le corps, sans

participation de liquides. AVEC

leur environnement

connecter spécial

des trous - des stigmates.

Organismes avec une trachée

la respiration est également de petite taille (pas plus de 2 cm, sinon le corps n'aura pas assez d'oxygène). Ce - insectes, mille-pattes, arachnides.

Respiration branchiale – à l’aide de formations spécialisées dotées d’un réseau dense de vaisseaux sanguins. Ces excroissances sont appelées branchies . Chez les animaux aquatiques - polychètes, crustacés, mollusques, poissons, certaines espèces d'amphibiens. Chez les animaux invertébrés, les branchies sont généralement externes, tandis que chez les cordés, elles sont internes. Les animaux à respiration branchiale ont des formes supplémentaires de respiration à travers la peau, les intestins, la surface de la bouche et la vessie natatoire.

Polychète avec branchies

Branchies de crustacés

Nudibranche

Respiration pulmonaire – c’est respirer à l’aide d’organes internes spécialisés – poumons.

Poumons– Ce sont des sacs creux à parois minces, tressés d'un réseau dense de minuscules vaisseaux sanguins - capillaires. La diffusion de l'oxygène de l'air dans les capillaires se produit sur la surface interne des poumons. Ainsi, plus la surface interne est grande, plus la diffusion est active.

Presque tous les vertébrés terrestres respirent par leurs poumons. les reptiles, les oiseaux, certains invertébrés terrestres - les araignées, les scorpions, les mollusques pulmonaires et certains animaux aquatiques - les poumons. L'air pénètre dans les poumons par Voies aériennes.

Poumons d'un mammifère

Poumon de reptile

Système respiratoire des oiseaux

La respiration chez les animaux est déterminée par leur mode de vie et s'effectue à l'aide du tégument, de la trachée, des branchies et des poumons.

Système respiratoire – un ensemble d'organes permettant de conduire l'air ou l'eau contenant de l'oxygène et d'échanger des gaz entre le corps et l'environnement.

Les organes respiratoires se développent comme des excroissances du tégument externe ou des parois du tractus intestinal. Le système respiratoire comprend les voies respiratoires et les organes d’échange gazeux. Chez les vertébrés Voies aériennes – cavité nasale, larynx, trachée, bronches ; UN système respiratoire -poumons .

Caractéristiques comparatives des organes respiratoires.

Fonctions du système respiratoire :

Apport d'oxygène aux cellules du corps et élimination du dioxyde de carbone des cellules du corps et des échanges gazeux(fonction principale).

Régulation de la température corporelle(car l'eau peut s'évaporer à la surface des poumons et des voies respiratoires)

Purification et désinfection de l'air entrant(mucus nasal)

Questions pour la maîtrise de soi.

Caractéristiques comparatives des organes respiratoires des animaux.