Vodozemci imaju dvije vrste respiratornih organa (ne računajući kožu): škrge i pluća. Slabljenje škržnog disanja i pojava plućnog disanja već su uočeni kod Dipnoia; promjene u ovom smjeru su vidljive kod Poliptera i Lepidosteusa. Kod vodozemaca je disanje na škrge očuvano prvenstveno kod ličinki, a potom i kod onih Urodela koje cijeli život provode u vodi (Perennibranchiata u bivšim sistemima). Škržne proreze vodozemci su naslijedili od predaka sličnih ribama. Škržni lukovi se nalaze kod stegocefala, u ličinki i kod nekih odraslih jedinki (Branchiosauridae). Svi moderni vodozemci u stanju larve dišu škrgama. Normalno imaju 5 visceralnih vrećica, a 6. je nerazvijena. Ali ne otvaraju se svi prema van: formiraju se 4 ili čak manje škržnih otvora. Ponekad ima mnogo manje utora 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. Mekana škržna kapica (operculum), koja raste sa strane hioidnog luka, prekriva područje škrga izvana. Škržni poklopci desne i lijeve strane spajaju se jedan s drugim s donje strane, ostavljajući uparene otvore kod nekih Anura, a jedan neparni na lijevoj strani tijela u većine Anura.
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, ali u Urodeli, koja se po drugi put vratila u vodeni život, opstaju tijekom cijelog života. Otuda i naziv za ove vodozemce je trajna škrga (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 beznoga, desno plućno krilo je mnogo razvijenije od lijevog. Pluća su se pojavila kod predaka tetrapoda mnogo prije nego što su sletjeli. Ista pluća vidimo 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 njima u dodatni respiratorni organ. U početku je ovaj organ, koji je izgledao kao dvokrilna vreća koja se otvarala na donjoj strani ždrijela, bio nesavršen: zidovi su mu morali biti bljuzgavi, iako bogato krvlju, sa slabo razvijenim ili gotovo nerazvijenim pregradama. 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 djeluju više kao hidrostatički aparat i imaju glatku unutrašnju površinu; visina njihove 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: kod žabe, pluća su ćelijska stanica od žaba. U rodu 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, umjesto kojih se snažno razvilo faringealno i kožno disanje. .


U najjednostavnijem slučaju, plućne vrećice su međusobno povezane sprijeda, otvarajući se direktno u ždrijelo uzdužnim prorezom koji se sa strane podupire hrskavičnim trakama. Ove hrskavične trake, uz pomoć mišića pričvršćenih za njih, mogu proširiti i suziti laringealnu pukotinu.
Ove hrskavice potječu iz posljednjeg luka i nalaze se u svom najjednostavnijem obliku u nekim Urodelama. Od ovih hrskavica mogu se odvojiti hrskavice koje se nazivaju krikoidne hrskavice. Mogu se uporediti sa aritenoidnim hrskavicama (cartilagines arythenoidea) viših kralježnjaka. Neki Urodela i Apoda imaju prilično dug dušnik podržan hrskavičnim prstenovima. U Anuri, sluznica u larinksu formira glasne žice. Larinks ima složene mišiće. Na dnu ili u uglovima usana nalaze se rezonatori koji se naduvavaju 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 kroz nozdrve podizanjem čeljusti, larve povećavaju razmjenu plinova u usnoj šupljini. Kada larve odrastu, izdižu se na površinu, gdje gutaju zrak poput ceratoda, a podizanjem dna orofaringealne šupljine potiskuju zrak u pluća. Sličan čin je uočen u vodenoj Urodeli. Prilikom spuštanja dna orofaringealne šupljine i sa zatvorenim škržnim otvorima iza, voda se usisava u usnu šupljinu kroz usta ili nozdrve, ili kroz 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 dobijaju pokret koji obnavlja respiratornu sredinu.
Kod kopnenih vodozemaca, mehanizam disanja je čin gutanja zraka spuštanjem mišićnog dna usta i guranjem u pluća zbog podizanja dna. Dakle, disanje kopnenih vodozemaca je čin koji se izvodi prema vrsti tlačne pumpe koja prevladava kod nižih riba. Neposredna osnova na kojoj se razvija je mehanizam disanja kod višegodišnjih škržnih vodozemaca. Ovo posljednje, viđeno kod Necturusa, na primjer, moralo je evoluirati u dalekim ribolikim precima vodozemaca. Iz njega se već razvio složeniji tip zemaljskog disanja - Anura.
Kod bezplućnih daždevnjaka jako je razvijena izmjena plinova intraoralne i ždrijelne šupljine, koja se javlja uz pomoć čestih, do 120-170 oscilacija u minuti dijafragme usne šupljine (u žabama ih ima 30).
Općenito, treba reći da je plućno disanje kod vodozemaca u cjelini pomoćna metoda disanja. Ovo također sadrži indikaciju njegovog filogenetskog porijekla.
Disanje modernih vodozemaca nikako ne bi moglo biti izvor razvoja disanja kod višeg tetrapoda (disanje podizanjem rebara, širenjem prsnog koša i na taj način usisavanje zraka). Potonji tip bi se, u svakom slučaju, mogao pojaviti kod najstarijih izumrlih vodozemaca, koji su imali duga rebra.

Evolucija respiratornog sistema

Faze procesa disanja

Dah- skup procesa koji osiguravaju opskrbu tijela kisikom iz okoline, koji je neophodan za oksidaciju organskih supstanci u mitohondrijima ćelije i oslobađanje ugljičnog dioksida

Vrste disanja:



Vrsta daha:

Cellular.
Organizmi: jednoćelijske životinje (ameba, zelena euglena, infuzorija papučica); koelenterati (meduze, koralni polipi); neki crvi.

Jednoćelijski organizmi difuzijom apsorbuju kiseonik rastvoren u vodi preko cele površine tela.

Kisik sudjeluje u razgradnji složenih organskih tvari, što rezultira oslobađanjem energije koja je neophodna za život životinje.
Ugljični dioksid koji nastaje kao rezultat disanja također se oslobađa prema van kroz cijelu površinu tijela.

Trahealno disanje je disanje uz pomoć sistema kombinovanih trahealnih cijevi koje prožimaju cijelo tijelo.

Organizmi: klasa Insekti (bube, leptiri, skakavci, muhe)

Trbuh insekta podijeljen je na 5-11 dijelova (segmenata). Svaki od njih ima par malih rupa - spircle. Iz svakog dišca granaste tubule protežu se prema unutra - dušnik koji prožimaju cijelo tijelo insekta. Gledajući kokošu, možete vidjeti kako se njegov trbuh ili smanjuje u volumenu ili povećava. Ovo su pokreti disanja. Kada udišete, zrak koji sadrži kisik ulazi u tijelo kroz dišne ​​cijevi, a kada izdišete, izlazi zrak zasićen ugljičnim dioksidom.

Kod pauka (klasa pauka) respiratorni organi su predstavljeni ne samo dušnicima, već i plućnim vrećicama koje komuniciraju sa vanjskom okolinom kroz respiratorne otvore.

Škrgno disanje je disanje uz pomoć specijaliziranih formacija s gustom mrežom krvnih žila.

Organizmi: mnogi vodeni organizmi (ribe, rakovi, mekušci)

Ribe udišu kisik otopljen u vodi uz pomoć posebnih razgranatih kožnih izraslina tzv škrge. Ribe stalno gutaju vodu. Iz usne šupljine voda prolazi kroz škržne proreze, ispira škrge i izlazi ispod škržnih poklopaca. Gills sastoji se od škržni lukovi i škržni filamenti koji su probijeni mnogim krvnim sudovima. Iz vode koja pere škrge kisik ulazi u krv, a ugljični dioksid se uklanja iz krvi u vodu. Zovu se škrge unutar tijela unutrašnje škrge.
Neke životinje, kao što su vodozemci, imaju debele čuperke škrga na površini tijela. Takve škrge se zovu - outdoor. Takva je građa Proteja, slijepe pećinske životinje iz zapadnih krajeva Jugoslavije, i aksolotla (koji su po svom izgledu slični tritonima) - njihova domovina je Meksiko.

Izmjena 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 je potrebna energija. jer je život oslobođen. Kiseonik telo preuzima na razne načine; u osnovi 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 - kožnim disanjem - i n i e - i epitelnom membranom probavne cijevi - do i cervikalnim disanjem, tj. bez organa posebno prilagođenih za to svrha. Sličan način izmjene plinova karakterističan je za neke vrste primitivnih višećelijskih životinja, kao što su spužve, koelenterati i pljosnati crvi, a nastaje zbog nedostatka krvožilnog sistema.

Podrazumijeva se da je difuzno disanje svojstveno samo organizmima kod kojih je zapremina tijela mala, a površina relativno široka, jer je poznato da se volumen tijela povećava proporcionalno kubi polumjera, a odgovarajuća površina - samo na kvadrat polumjera. Stoga je kod velikog volumena tijela ovaj način disanja nedovoljan.

Međutim, čak i uz manje ili više odgovarajuće omjere volumena i površine, difuzno disanje još uvijek ne može uvijek zadovoljiti organizme, jer što se vitalnija vitalna aktivnost manifestira, to bi oksidativni procesi u tijelu trebali biti intenzivniji.

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 se značajno razlikuju u detaljima konstrukcije i lokacije u tijelu. Za vodene životinje takvi organi su škrge, za kopnene životinje traxae i beskičmenjaci, a za kralježnjake pluća.

Škrgno disanje.Škrge su spoljašnje i unutrašnje. Primitivne vanjske škrge predstavljaju jednostavnu izbočinu viloznog potomstva kože, obilno snabdjevenu kapilarnim žilama. Takve škrge se u nekim slučajevima malo razlikuju po svojoj funkciji od difuznog disanja, jer su samo njegov viši stupanj (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 obilno grananje u obliku latica s velikim brojem kapilarnih krvnih žila. Unutrašnje škrge su često prekrivene posebnim naborom kože (škržni poklopac), čiji oscilatorni pokreti poboljšavaju uslove razmjene, povećavajući protok vode i uklanjajući njene iskorištene dijelove.

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 cirkulatorni krug. Svaki škržni luk ima svoje žile, a time se istovremeno vrši i veća diferencijacija cirkulacijskog sistema.

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

U opisu orofarinksa probavnog trakta već je rečeno da je škržni aparat karakterističan i za neke beskičmenjake, kao što su, na primjer, poluhordati i hordati.

Plućno disanje- vrlo savršen način razmjene plinova, lako služi organizmima masivnih životinja. Karakteristična je za kopnene kičmenjake: vodozemce (ne u stanju larve), gmizavce, ptice i sisare. Brojni organi s drugim funkcijama pridružuju se činu izmjene plinova koncentriranih u plućima, zbog čega plućna metoda disanja zahtijeva razvoj vrlo složenog kompleksa organa.

Kada se porede vodeni i kopneni tipovi disanja kičmenjaka, treba imati na umu jednu važnu anatomsku razliku. Prilikom disanja na škrgama, dijelovi vode jedan po jedan ulaze u primitivna usta i oslobađaju se kroz škržne proreze, gdje se kisik izvlači iz nje pomoću krvnih žila škržnih nabora. Dakle, škržni aparat za disanje kralježnjaka karakteriziraju ulaz i broj izlaza. Prilikom plućnog disanja isti otvori se koriste za uvođenje i uklanjanje zraka. Ova karakteristika je, naravno, 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 plivajućeg mjehura koje se transformiralo u svjetlo; svojim periodičnim kontrakcijama zrak se istiskivao iz mjehura, a kao rezultat njegovog širenja prikupljali su se svježi dijelovi zraka zbog elastičnosti zidova mjehura. Elastično tkivo, zajedno sa hrskavicom, sada dominira kao oslonac u respiratornom sistemu.


U budućnosti, s povećanjem vitalne aktivnosti organizama, takav mehanizam respiratornih pokreta postao je već 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 posebno diferenciranih dio mišića trupa (respiratorni mišići) i, konačno, dijafragma. Pluća se pokoravaju pokretima ove muskulature, 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 kod kopnenih kralježnjaka, kao i kod vodenih, usko je povezana sa cirkulacijskim sistemom kroz organizaciju posebnog, respiratornog ili malog, kruga cirkulacije krvi.

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

Funkcija respiratornog aparata - 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; mjestimično u obliku koštanog tkiva (nosna šupljina), a uglavnom u obliku hrskavičnog tkiva i lako savitljivo, ali se brzo vraća u normalno elastično tkivo.

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 je, na primjer, u olfaktornoj regiji i na mjestima same izmjene plinova.

U cijelom plućnom respiratornom traktu pažnju privlače tri posebna područja. Od njih, početna - n aksijalna traka sa t - služi za percipirani zrak, koji se ovdje ispituje na miris. Drugi dio - grlo - je uređaj za izolaciju respiratornog trakta od digestivnog trakta tokom prolaska koma hrane kroz ždrijelo, za stvaranje zvukova i, konačno, za stvaranje šokova kašlja koji izbacuju sluz iz respiratornog trakta. Poslednji deo, lëg to i e-predstavlja organ direktne razmene gasova.

Između nosne šupljine i larinksa nalazi se šupljina ždrijela, zajednička s probavnim aparatom, a između larinksa i pluća, respiratorni

grlo ili dušnik. Dakle, prolazni zrak koriste opisana područja koja se šire u tri različita smjera: a) uočeni mirisi, b) uređaji za stvaranje zvukova i, konačno, u) izmjena gasa, od kojih je ova druga glavna.

Smanjenje broja škrga.

Povećanje respiratorne površine zbog stvaranja škržnih vlakana.

Formiranje škržnih kapilara.

Kod lanceta, bočne stijenke ždrijela su probušene brojnim (do 150 pari) koso smještenim škržnim prorezima. Aferentne granajalne arterije približavaju se međugranskim septama, a eferentne grančije arterije odlaze. Kada voda ispere međugranske pregrade, dolazi do izmjene plinova između vode koja prolazi i krvi koja teče kroz tanke žile septa. Škržne arterije se ne granaju u kapilare. Osim toga, kisik ulazi u tijelo životinje kroz kapilare kože.

Kod primarnih vodenih kralježnjaka (bezčeljusti i ribe), kao i kod nižih hordata, formiraju se škržni prorezi koji spajaju ždrijelnu šupljinu s vanjskom okolinom. Kod ciklostoma, iz endoderma koji oblaže škržne proreze, formiraju se škržne vrećice (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 s unutarnjim uskim kanalom otvara se u ždrijelo (kod odraslih lampuga - u dušnik), a s vanjskim - na bočnu površinu tijela životinje. Hagfish imaju od 5 do 16 pari škržnih vrećica, u porodici bdellostomatoe svaki se otvara prema van sa nezavisnim otvorom, a kod porodice hagfish svi vanjski škržni prolazi sa svake strane spajaju se u jedan kanal, koji se otvara prema van s jednim otvorom koji se nalazi daleko. iza. Minogulje imaju 7 pari škržnih vrećica, od kojih se svaka otvara prema van sa nezavisnim otvorom. Disanje se odvija ritmičkim kontrakcijama i opuštanjem mišićnog zida škržnog područja. Kod lampuga koje se ne hrane voda ulazi u respiratornu cijev iz usne šupljine, zatim ispire latice 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 međuškržnim 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": u nadolazećem kretanju krv dolazi u kontakt s vodom bogatom kisikom, 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 cjeloglavih (od hrskavičnih riba) ocrtava se redukcija međuškržnih pregrada 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, škrge ribe sudjeluju u metabolizmu vode i soli, u uklanjanju amonijaka i ureje iz tijela. Koža, plivački mjehur, supraezofagealni labirinti i specijalizirani dijelovi crijevne cijevi funkcioniraju kao dodatni respiratorni organi kod određenih skupina riba. Kod plućnih i višepernih riba pojavljuju se respiratorni organi - pluća. Pluća nastaju kao uparene izrasline trbušnog dijela ždrijela u predjelu posljednjeg grančica i kratkim kanalom su povezana s jednjakom. Zidovi ove izrasline su tanki i bogato 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 su škrge očuvane, 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 sistem odraslih vodozemaca uključuje orofaringealne, laringealno-trahealne šupljine i sakularna pluća, čiji su zidovi isprepleteni gustom mrežom kapilara. Bezrepi vodozemci imaju zajedničku laringealno-trahealnu komoru; u repovima se dijeli na larinks i dušnik. U larinksu se pojavljuju aritenoidne hrskavice koje podupiru njegov zid i glasne žice. Pluća repatih vodozemaca su dvije vreće tankih stijenki koje nemaju pregrade. Anuranci unutar plućnih vreća imaju pregrade na zidovima koje povećavaju površinu razmjene plinova (pluća su ćelijska). Vodozemci nemaju rebra, a čin disanja nastaje forsiranjem zraka pri udisanju (zbog povećanja, a zatim smanjenjem volumena orofaringealne šupljine) i izbacivanjem zraka pri izdisaju (zbog elastičnosti zidova pluća i trbušne mišiće).

Kod gmizavaca se primjećuje dalja diferencijacija respiratornog trakta i značajno povećanje funkcionalne površine izmjene plinova u plućima. Dišni putevi se dijele na nosnu šupljinu (kombinirana je sa usnom šupljinom, ali su kod krokodila i kornjača ove šupljine odvojene koštanim nepcem), larinks, dušnik i dva bronha. Zidovi larinksa podržavaju uparene aritenoidne i nesparene krikoidne hrskavice. Kod guštera i zmija, unutrašnji zidovi plućnih vreća imaju naboranu ćelijsku strukturu. Kod kornjača i krokodila složen sistem pregrada strši u unutrašnju šupljinu pluća toliko 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 blago rastezljiva pričvršćena za rebra sa strane kičmenog stuba. Primarni bronhi nastaju kada se donji dio dušnika podijeli i uđe u tkivo odgovarajućeg pluća, gdje se razbije 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 odlaze mnoge stanične bronhiole tankih zidova. Bronhiole isprepletene krvnim žilama čine morfofunkcionalnu strukturu pluća. Zračne vrećice su povezane s plućima ptica - prozirne elastične tankozidne izrasline sluznice sekundarnih bronha. Zapremina vazdušnih kesa je oko 10 puta veća od zapremine pluća. Oni igraju vrlo važnu ulogu u provođenju osebujnog respiratornog čina ptica: i udisanjem i izdisajem, zrak s visokim sadržajem kisika ulazi u pluća - "dvostruko disanje". Osim što pojačavaju disanje, zračne vrećice sprječavaju pregrijavanje tijela tokom intenzivnog kretanja. Povećanje intraabdominalnog pritiska tokom izdisaja potiče defekaciju. Ptice ronilačke, povećavajući pritisak u vazdušnim vrećama, mogu smanjiti zapreminu 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 grkljan je prekriven epiglotisom (kod svih kopnenih kralježnjaka osim sisara, pukotina larinksa je zatvorena posebnim mišićima), u grkljanu se pojavljuje tiroidna hrskavica, zatim dolazi dušnik, koji se grana u dva bronha koji idu na desno i lijevo plućno krilo. U plućima se bronhi višestruko granaju i završavaju bronhiolama i alveolama (broj alveola je od 6 do 500 miliona), što značajno povećava respiratornu površinu. Razmjena plinova se odvija u alveolarnim prolazima 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 (rebro disanje) i zbog aktivnosti dijafragmalnog mišića (dijafragmatično disanje). Viši sisari su razvili kožno disanje kroz sistem kožnih kapilara, koji igra važnu ulogu u razmjeni gasova.

Životinjski dah – skup procesa koji obezbeđujuhit u organizam iz okolinekiseonik , njegovupotreba ćelije za oksidaciju organskih materija iuzgoj iz tijela ugljičnog dioksida.Ovo disanje se zoveaerobna i organizmeaerobes .

UREDU. br. 28. Biologija.

zelena alga hlorela

Infuzoria cipela

Proces disanja kod životinja uslovno se dijeli na tri faze :

Spoljašnje disanje = izmjena plinova. Kroz ovaj proces 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 do stanica, kao i iznijeti ugljični dioksid iz stanica).

unutrašnje disanje- javlja se u ćelijama. Jednostavni nutrijenti (aminokiseline, masne kiseline, prosti ugljikohidrati) se oksidiraju i razgrađuju uz pomoć ćelijskih enzima, 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.

Neki od najjednostavnijih anaerobni organizmi, tj. organizmi, ne zahteva kiseonik. Anaerobni su fakultativni i obavezni. Fakultativni anaerobni organizmi su organizmi koji mogu živjeti i u nedostatku kisika i u njegovom prisustvu. Obvezni anaerobni organizmi su organizmi za koje je kiseonik otrovan. Mogu da žive samo u nedostatku kiseonika. Anaerobnim organizmima nije potreban kisik da bi oksidirali hranjive tvari.

Brachonella - anaerobna infuzorija

Intestinal Giardia

ljudski okrugli crv

By način disanja i strukturom respiratornog aparata kod životinja, razlikuju se 4 vrste disanja:

Kožno disanje 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 u organizmima koji su male veličine, imaju mokre pokrivače, vode vodeni način života. To - spužve, koelenterati, crvi, vodozemci.

Trahealno disanje –

izvedena uz pomoć

povezani sistemi

tubuli - dušnik , koji

prožimaju celo telo

učešće tečnosti. OD

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). To - insekti, stonoge, pauci.

disanje na škrge - uz pomoć specijaliziranih formacija s gustom mrežom krvnih žila. Ove izrasline se nazivaju škrge . Kod vodenih životinja polihete, rakovi, mekušci, ribe, određene vrste vodozemaca. Beskičmenjaci obično imaju vanjske škrge, dok hordati imaju unutrašnje škrge. Životinje koje dišu putem škrga imaju dodatne oblike disanja kroz kožu, crijeva, površinu usta, plivajuću bešiku.

Polihete sa škrgama

Škrge rakova

Nudibranch mollusk

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

Pluća– to su šuplje vrećice tankih stijenki, opletene gustom mrežom sićušnih krvnih žila - kapilara. Difuzija kiseonika iz vazduha u kapilare se dešava na unutrašnjoj površini pluća. Shodno tome, što je veća ova unutrašnja površina, to se aktivnije odvija 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 uz pomoć integumenta, dušnika, škrga i pluća.

Respiratornog sistema – skup organa za nošenje vazduha ili vode koji sadrže kiseonik i razmenu gasova između tela i okoline.

Respiratorni organi se razvijaju kao izrasline vanjskog integumenta ili zidova crijevnog trakta. Respiratorni sistem uključuje respiratorni trakt i organe za izmjenu plinova. Kičmenjaci Airways – nosna 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)

zglavkari

Škrge (rakovi), traheje i pluća (arahnoidi), traheje (insekti)

Riba

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

Vodozemci

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

reptili

Lagano saće. Respiratorni trakt: nozdrve, larinks, dušnik, bronhi

Ptice

Lagano sunđerasto. Respiratorni trakt: nozdrve, nosna šupljina, gornji larinks, dušnik, donji larinks sa glasnim aparatom, bronhi. Postoje vazdušni jastuci.

sisari

Lagani alveolarni. Respiratorni trakt: nozdrve, nosna šupljina, larinks sa vokalnim aparatom, dušnik, bronhi.

Funkcije respiratornog sistema:

    Dostava kiseonika u ćelije tela i uklanjanje ugljen-dioksida iz ćelija tela i izmena gasova(glavna funkcija).

    Regulacija tjelesne temperature(pošto voda može ispariti kroz površinu pluća i disajnih puteva)

    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 vrste životinjskog disanja.

4. Navedite primjere životinja koje dišu svojom kožom, škrgama, dušnicima i plućima.

5. Šta je respiratorni sistem?

6. Navedite glavne funkcije respiratornog sistema.

7. Koja je važnost disanja za oslobađanje energije u životinjskim ćelijama?

8. Šta određuje tip disanja životinja?

9. Koje su funkcije respiratornog sistema?

10. Opišite kako kičmenjaci dišu.

Uporedne karakteristike respiratornih organa životinja.

Respiratornog sistema

Strukturne karakteristike

Funkcije

Primjeri

Gills

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

Izmjena plinova u vodenoj sredini

U ribama, u gotovo svim ličinkama anurana, kod većine mekušaca, nekih crva i člankonožaca

Traheja

Razgranate tubule koje prožimaju cijelo tijelo i otvaraju se prema van s rupama (stigmama)

Razmjena plinova u zraku

Kod većine artropoda

Pluća

Vreće tankih stijenki koje imaju široku mrežu posuda

Razmjena plinova u zraku

Kod nekih mekušaca i riba, kopnenih kralježnjaka