Gli anfibi hanno due tipi di organi respiratori (senza contare la pelle): branchie e polmoni. L'indebolimento della respirazione branchiale e l'emergere della respirazione polmonare sono già osservati in Dipnoi; cambiamenti in questa direzione si vedono in Polypterus e Lepidosteus. Negli anfibi, la respirazione branchiale si conserva principalmente nelle larve, e poi in quegli Urodela che trascorrono tutta la loro vita in acqua (Perennibranchiata nei sistemi precedenti). Le fessure branchiali sono ereditate dagli anfibi da antenati simili a pesci. Gli archi branchiali si trovano negli stegocefali, nelle larve e in alcuni adulti (Branchiosauridae). Tutti gli anfibi moderni allo stato larvale respirano con le branchie. Normalmente hanno 5 sacche viscerali e la sesta è sottosviluppata. Ma non tutti si aprono verso l'esterno: si formano 4 o anche meno fessure branchiali. A volte ci sono molto meno slot rispetto agli archi. La presenza di crepe e archi è prova dell'origine degli anfibi dai pesci. Le branchie interne, omologhe alle branchie dei pesci, si trovano, invece, solo nelle larve di Anura sotto forma di brevi escrescenze di tegumento sugli archi che separano le fessure branchiali. Un morbido opercolo branchiale (opercolo), che cresce dal lato dell'arco ioide, copre la regione branchiale dall'esterno. Le coperture branchiali dei lati destro e sinistro si fondono l'una con l'altra dalla parte inferiore, lasciando aperture accoppiate in alcuni Anura e una spaiata sul lato sinistro del corpo nella maggior parte degli Anura.
Nelle prime fasi di sviluppo, le larve di Anura e tutti gli altri anfibi hanno solo branchie esterne, apparentemente omologhe alle branchie esterne delle larve di Polypterini e Dipnoi. In Apoda e Anura le branchie esterne esistono solo nel periodo larvale, nelle prime fasi dello sviluppo, ma in Urodela, che è tornata alla vita acquatica per la seconda volta, persistono per tutta la vita. Da qui il nome di questi anfibi è branchia permanente (Perennibranchiata), sebbene questo nome, come è stato detto, abbracci gruppi di anfibi di diversa origine. Le branchie esterne sono probabilmente ereditate dagli anfibi dai pesci con pinne lobate.
Gli anfibi leggeri hanno l'aspetto di lunghe borse cilindriche con pareti sottili (in Urodela) o più corte (in Anura). Nel senza gambe, il polmone destro è molto più sviluppato del sinistro. I polmoni sono apparsi negli antenati dei tetrapodi molto prima che atterrassero. Vediamo gli stessi polmoni in lungfish. Apparentemente sono apparsi come un organo respiratorio aggiuntivo a causa dello sviluppo insufficiente della respirazione branchiale, da un lato, e forse delle condizioni sfavorevoli per la respirazione in acque secche e viziate, dall'altro. La parte posteriore della cavità branchiale si è sviluppata in essi in un organo respiratorio aggiuntivo. Inizialmente questo organo, che sembrava un sacco bilobato che si apriva sul lato inferiore della faringe, era imperfetto: le sue pareti dovevano essere fangose, sebbene riccamente irrorate di sangue, con partizioni poco sviluppate o quasi non sviluppate. Come tutte le sporgenze branchiali (fessure), aveva muscoli viscerali lisci ed era innervato prima dal vago.
I polmoni degli anfibi sono cambiati poco in confronto: nell'Urodela acquatico, i polmoni si comportano più come un apparato idrostatico e hanno una superficie interna liscia; l'altezza della loro organizzazione è addirittura inferiore a quella dei Dipnoi.Normalmente, negli anfibi, la superficie interna dei polmoni è cellulare per il fatto che un sistema di traverse sporge nella cavità polmonare (Fig. 253). È molto interessante che più una particolare specie è terrestre, più sviluppate sono le traverse nei polmoni: in un rospo, il polmone è più cellulare delle rane. Nel genere Ascaphus, che vive nei torrenti di montagna, in acque ricche di ossigeno, la respirazione cutanea è molto sviluppata, mentre i polmoni, al contrario, sono piccoli e scarsamente irrorati di sangue. Un certo numero di anfibi del sottordine Salamandroidea (Salamandrina, Plethodon, Spelerpes, Batrachoseps, ecc.) Persero completamente i polmoni, invece dei quali si svilupparono fortemente la respirazione faringea e cutanea. .


Nel caso più semplice, le sacche polmonari sono interconnesse anteriormente, aprendosi direttamente nella faringe con una fessura longitudinale sorretta ai lati da strisce cartilaginee. Queste strisce cartilaginee, con l'aiuto dei muscoli ad esse attaccati, possono espandere e restringere la fessura laringea.
Queste cartilagini provengono dall'ultimo arco branchiale e si trovano nella loro forma più semplice in alcuni Urodela. Da queste cartilagini si possono separare cartilagini chiamate cartilagini cricoidi. Possono essere confrontati con le cartilagini aritenoidi (cartilagines arythenoidea) dei vertebrati superiori. Alcuni Urodela e anche Apoda hanno una trachea piuttosto lunga sorretta da anelli cartilaginei. In Anura, la membrana mucosa della laringe forma le corde vocali. La laringe ha muscoli complessi. Nella parte inferiore o agli angoli della bocca ci sono dei risuonatori che si gonfiano quando gracidano.
Il meccanismo respiratorio degli anfibi terrestri è radicato nei riflessi osservati nei pesci e negli anfibi acquatici. La più vicina alla respirazione dei pesci è la respirazione delle larve di Anura, che hanno branchie interne, una piega opercolare e una cavità branchiale formata dalla loro fusione, che si apre verso l'esterno con un'apertura. Inoltre, nelle larve di anfibio, la cavità orale è abbondantemente irrorata di sangue. Portando l'acqua in bocca e spingendola attraverso le narici sollevando le mascelle, le larve aumentano lo scambio gassoso nella cavità orale. Quando le larve crescono, salgono in superficie, dove ingoiano aria come un ceratod, e sollevando il fondo della cavità orofaringea spingono l'aria nei polmoni. Un atto simile si osserva nell'Urodela acquatico. Quando si abbassa il fondo della cavità orofaringea e con le aperture branchiali chiuse dietro, l'acqua viene aspirata nella cavità orale attraverso la bocca o le narici, o attraverso entrambe. Sollevando successivamente il pavimento della bocca con le narici chiuse, l'acqua viene espulsa attraverso le fessure branchiali. Grazie a questi movimenti, la mucosa della bocca e della faringe viene a contatto con nuove masse d'acqua e le branchie ottengono un movimento che rinnova l'ambiente respiratorio.
Negli anfibi terrestri, il meccanismo di respirazione è l'atto di ingoiare aria abbassando il fondo muscolare della bocca e spingendolo nei polmoni a causa del sollevamento del fondo. Pertanto, la respirazione degli anfibi terrestri è un atto compiuto in base al tipo di pompa a pressione che prevale nei pesci inferiori. La base immediata su cui si sviluppa è il meccanismo della respirazione negli anfibi branchiali perenni. Quest'ultimo, visto ad esempio in Necturus, deve essersi evoluto nei lontani antenati simili a pesci degli anfibi. Da esso si è già sviluppato un tipo più complesso di respirazione terrestre: Anura.
Nelle salamandre senza polmoni, lo scambio di gas delle cavità intraorali e faringee è molto sviluppato, che avviene con l'aiuto di frequenti, fino a 120-170 oscillazioni al minuto del diaframma della bocca (ce ne sono 30 nelle rane).
In generale, va detto che la respirazione polmonare negli anfibi nel suo insieme è un metodo ausiliario di respirazione. Questo contiene anche un'indicazione della sua origine filogenetica.
La respirazione degli anfibi moderni non potrebbe in alcun modo essere la fonte dello sviluppo della respirazione nei tetrapodi superiori (respirazione sollevando le costole, espandendo il torace e quindi aspirando aria). Quest'ultimo tipo potrebbe insorgere, in ogni caso, essere delineato nei più antichi anfibi estinti, che avevano lunghe costole.

Evoluzione dell'apparato respiratorio

Fasi del processo respiratorio

Respiro- un insieme di processi che garantiscono l'apporto di ossigeno dall'ambiente al corpo, necessario per l'ossidazione delle sostanze organiche nei mitocondri della cellula e il rilascio di anidride carbonica

Tipi di respiro:



Tipo di respiro:

Cellulare.
Organismi: animali unicellulari (ameba, euglena verde, pantofola infusoria); celenterati (meduse, polipi di corallo); alcuni vermi.

Gli organismi unicellulari assorbono l'ossigeno disciolto nell'acqua su tutta la superficie del corpo per diffusione.

L'ossigeno è coinvolto nella scomposizione di sostanze organiche complesse, con conseguente rilascio di energia, necessaria per la vita dell'animale.
Anche l'anidride carbonica formata a seguito della respirazione viene rilasciata verso l'esterno attraverso l'intera superficie del corpo.

La respirazione tracheale è la respirazione con l'aiuto di un sistema di tubi tracheali combinati che permeano l'intero corpo.

Organismi: classe Insetti (coleotteri, farfalle, cavallette, mosche)

L'addome di un insetto è diviso in 5-11 parti (segmenti). Ognuno di loro ha un paio di piccoli fori - spiracolo. Da ogni spiracolo i tubuli ramificati si estendono verso l'interno - trachea che permeano l'intero corpo dell'insetto. Guardando il maggiolino, puoi vedere come il suo addome diminuisce di volume o aumenta. Questi sono movimenti respiratori. Quando inspiri, l'aria contenente ossigeno entra nel corpo attraverso gli spiracoli e quando espiri, l'aria satura di anidride carbonica esce.

Nei ragni (classe Aracnidi) gli organi respiratori sono rappresentati non solo dalle trachee, ma anche dalle sacche polmonari che comunicano con l'ambiente esterno attraverso le aperture respiratorie.

La respirazione branchiale è la respirazione con l'aiuto di formazioni specializzate con una fitta rete di vasi sanguigni.

Organismi: molte forme di vita acquatica (pesci, gamberi, molluschi)

I pesci respirano l'ossigeno disciolto nell'acqua con l'aiuto di speciali escrescenze cutanee ramificate chiamate branchie. I pesci ingoiano costantemente acqua. Dalla cavità orale, l'acqua passa attraverso le fessure branchiali, lava le branchie ed esce da sotto le coperture branchiali. Branchie consiste in archi branchiali e filamenti branchiali che sono trafitti da molti vasi sanguigni. Dall'acqua che lava le branchie, l'ossigeno entra nel sangue e l'anidride carbonica viene rimossa dal sangue nell'acqua. Le branchie all'interno del corpo sono chiamate branchie interne.
Alcuni animali, come gli anfibi, hanno spessi cespi di branchie sulla superficie del corpo. Tali branchie sono chiamate - all'aperto. Tale è la struttura di Proteus, un animale delle caverne cieco delle regioni occidentali della Jugoslavia, e degli axolotl (che sono simili nell'aspetto generale ai tritoni): la loro patria è il Messico.

Lo scambio gassoso, o respirazione, si esprime nell'assorbimento da parte dell'organismo di ossigeno dall'ambiente (acqua o atmosfera) e nel rilascio di anidride carbonica in quest'ultimo come prodotto finale del processo ossidativo che avviene nei tessuti, per cui l'energia necessaria perché la vita è liberata. L'ossigeno viene assorbito dal corpo in vari modi; si possono fondamentalmente caratterizzare come: 1) respirazione diffusa e 2) respirazione locale, cioè ad opera di organi speciali.

respiro diffuso consiste nell'assorbimento di ossigeno e nel rilascio di anidride carbonica dall'intera superficie del tegumento esterno - respirazione cutanea - e n ed e - e dalla membrana epiteliale del tubo digerente - e respirazione cervicale, cioè senza organi appositamente adattati per questo scopo. Un simile metodo di scambio gassoso è caratteristico di alcuni tipi di animali multicellulari primitivi, come spugne, celenterati e platelminti, ed è dovuto alla loro mancanza di un sistema circolatorio.

Va da sé che la respirazione diffusa è inerente solo agli organismi in cui il volume del corpo è piccolo e la sua superficie è relativamente ampia, poiché è noto che il volume del corpo aumenta in proporzione al cubo del raggio, e la superficie corrispondente - solo al quadrato del raggio. Pertanto, con un grande volume del corpo, questo metodo di respirazione è insufficiente.

Tuttavia, anche con rapporti volume-superficie più o meno appropriati, la respirazione diffusa non può sempre soddisfare gli organismi, poiché più vigorosamente si manifesta l'attività vitale, più intensi dovrebbero procedere i processi ossidativi nell'organismo.

Con manifestazioni intense di vita, nonostante il piccolo volume del corpo, è necessario aumentare la sua area di contatto con l'ambiente contenente ossigeno e dispositivi speciali per accelerare la ventilazione delle vie respiratorie. Un aumento dell'area di scambio gassoso è ottenuto dallo sviluppo di organi respiratori speciali.

Gli organi respiratori speciali variano considerevolmente nei dettagli di costruzione e posizione nel corpo. Per gli animali acquatici tali organi sono le branchie, per gli animali terrestri le traxae e gli invertebrati e per i vertebrati i polmoni.

Respirazione branchiale. Le branchie sono esterne e interne. Le branchie esterne primitive rappresentano una semplice sporgenza della progenie dei villi della pelle, abbondantemente fornita di vasi capillari. Tali branchie in alcuni casi differiscono poco nella loro funzione dalla respirazione diffusa, essendo solo il suo stadio superiore (Fig. 332- A, 2). Di solito sono concentrati nelle parti anteriori del corpo.

Le branchie interne sono formate dalle pieghe della membrana mucosa della sezione iniziale del tubo digerente tra le fessure branchiali (Fig. 246-2-5; 332- 7). La pelle adiacente a loro forma abbondanti ramificazioni sotto forma di petali con un gran numero di vasi sanguigni capillari. Le branchie interne sono spesso ricoperte da una speciale piega della pelle (copertura branchiale), i cui movimenti oscillatori migliorano le condizioni di scambio, aumentando il flusso d'acqua e rimuovendone le porzioni usate.

Le branchie interne sono caratteristiche dei vertebrati acquatici e l'atto di scambio di gas in esse è complicato dal passaggio di porzioni d'acqua alle fessure branchiali attraverso la cavità orale e dai movimenti della copertura branchiale. Inoltre, le loro branchie sono incluse nel circolo circolatorio. Ogni arco branchiale ha i suoi vasi e quindi, allo stesso tempo, viene effettuata una maggiore differenziazione del sistema circolatorio.

Naturalmente, con i metodi branchiali di scambio gassoso, anche la respirazione cutanea può essere preservata, ma così debole da essere relegata in secondo piano.

Nel descrivere l'orofaringe del tubo digerente si è già detto che l'apparato branchiale è caratteristico anche di alcuni invertebrati, come ad esempio gli emicordati ei cordati.

Respirazione polmonare- un modo molto perfetto di scambio di gas, che serve facilmente gli organismi di animali enormi. È caratteristico dei vertebrati terrestri: anfibi (non allo stato larvale), rettili, uccelli e mammiferi. Un certo numero di organi con altre funzioni si uniscono all'atto di scambio di gas concentrato nei polmoni, a seguito del quale il metodo di respirazione polmonare richiede lo sviluppo di un complesso molto complesso di organi.

Quando si confrontano i tipi di respirazione acquatica e terrestre nei vertebrati, è necessario tenere presente un'importante differenza anatomica. Durante la respirazione branchiale, porzioni d'acqua entrano una ad una nella bocca primitiva e vengono rilasciate attraverso le fessure branchiali, dove l'ossigeno viene estratto da essa dai vasi delle pieghe branchiali. Pertanto, l'apparato respiratorio branchiale dei vertebrati è caratterizzato da un'entrata e da una serie di uscite. Durante la respirazione polmonare, le stesse aperture vengono utilizzate per l'introduzione e la rimozione dell'aria. Questa caratteristica, ovviamente, è associata alla necessità di aspirare ed espellere porzioni di aria per una più rapida ventilazione dell'area di scambio gassoso, cioè con la necessità di espandere e contrarre i polmoni.

Si può presumere che i lontani e più primitivi antenati dei vertebrati avessero tessuto muscolare indipendente nelle pareti della vescica natatoria che si trasformava in luce; con le sue periodiche contrazioni, l'aria veniva espulsa dalla vescica e, in conseguenza della sua espansione, si raccoglievano porzioni di aria fresca a causa dell'elasticità delle pareti della vescica. Il tessuto elastico, insieme alla cartilagine, ora domina come supporto nel sistema respiratorio.


In futuro, con l'aumento dell'attività vitale degli organismi, un tale meccanismo dei movimenti respiratori divenne già imperfetto. Nella storia dello sviluppo, è stato sostituito da una forza concentrata o nella cavità orale e nella parte anteriore della trachea (anfibi), o nelle pareti del torace e delle cavità addominali (rettili, mammiferi) sotto forma di un parte dei muscoli del tronco (muscoli respiratori) e, infine, il diaframma. Il polmone obbedisce ai movimenti di questa muscolatura, espandendosi e contraendosi passivamente, e conserva l'elasticità necessaria per questo, così come un piccolo apparato muscolare come dispositivo ausiliario.

La respirazione cutanea diventa così insignificante che il suo ruolo si riduce quasi a zero.

Lo scambio di gas nei polmoni nei vertebrati terrestri, così come in quelli acquatici, è strettamente connesso al sistema circolatorio attraverso l'organizzazione di un circolo separato, respiratorio o piccolo, di circolazione sanguigna.

È abbastanza chiaro che i principali cambiamenti strutturali nel corpo durante la respirazione polmonare si riducono a: 1) un aumento del contatto dell'area di lavoro dei polmoni con l'aria e 2) una connessione molto stretta e non meno estesa di quest'area con i capillari a parete sottile del circolo circolatorio.

La funzione dell'apparato respiratorio - far passare l'aria nei suoi numerosi canali per lo scambio di gas - parla della natura della sua costruzione sotto forma di un sistema di tubi aperto e spalancato. Le loro pareti, rispetto al tubo intestinale molle, sono composte da un materiale di supporto più duro; in luoghi sotto forma di tessuto osseo (cavità nasale), e principalmente sotto forma di tessuto cartilagineo e facilmente flessibile, ma che ritorna rapidamente al normale tessuto elastico.

La membrana mucosa delle vie respiratorie è rivestita da uno speciale epitelio ciliato. Solo in alcune aree cambia forma in accordo con altre funzioni di queste aree, come ad esempio nella regione olfattiva e nei luoghi di scambio gassosi stessi.

In tutto il tratto respiratorio polmonare, tre aree peculiari attirano l'attenzione. Di questi, l'iniziale - n striscia assiale con t - serve per l'aria percepita, qui esaminata per l'olfatto. La seconda sezione - la gola - è un dispositivo per isolare le vie respiratorie dal tubo digerente durante il passaggio del coma alimentare attraverso la faringe, per emettere suoni e, infine, per produrre shock di tosse che espellono muco dalle vie respiratorie. L'ultima sezione, lёg to ed e-rappresenta l'organo dello scambio diretto di gas.

Tra la cavità nasale e la laringe c'è la cavità della faringe, comune con l'apparato digerente, e tra la laringe e il polmone, l'apparato respiratorio

gola o trachea. Pertanto, l'aria di passaggio viene utilizzata dalle aree di espansione descritte in tre diverse direzioni: a) odori percepiti, b) dispositivi per emettere suoni e, infine, in) scambio gas, di cui quest'ultimo è il principale.

Ridurre il numero di branchie.

Un aumento della superficie respiratoria dovuto alla formazione di filamenti branchiali.

Formazione di capillari branchiali.

Nella lancetta, le pareti laterali della faringe sono perforate da numerose fessure branchiali (fino a 150 paia) disposte obliquamente. Le arterie branchiali afferenti si avvicinano ai setti interbranchi e le arterie branchiali efferenti si allontanano. Quando l'acqua lava i setti interbranchi, si verifica uno scambio di gas tra l'acqua che passa e il sangue che scorre attraverso i vasi sottili dei setti. Le arterie branchiali non si ramificano in capillari. Inoltre, l'ossigeno entra nel corpo dell'animale attraverso i capillari della pelle.

Nei vertebrati acquatici primari (senza mascelle e pesci), come nei cordati inferiori, si formano fessure branchiali che collegano la cavità faringea con l'ambiente esterno. Nei ciclostomi, dall'endoderma che riveste le fessure branchiali, si formano sacche branchiali (nei pesci, le branchie si sviluppano dall'ectoderma). La superficie interna delle borse è ricoperta da numerose pieghe - filamenti branchiali, nelle cui pareti si ramifica una fitta rete di capillari. La borsa con un canale stretto interno si apre nella faringe (nelle lamprede adulte - nella trachea) e con una esterna - sulla superficie laterale del corpo dell'animale. Gli Hagfish hanno da 5 a 16 paia di sacchi branchiali, nella famiglia bdellostomatoe ciascuno di essi si apre verso l'esterno con un'apertura indipendente e nella famiglia hagfish tutti i passaggi branchiali esterni su ciascun lato si fondono in un canale, che si apre verso l'esterno con un'apertura situata lontano dietro. Le lamprede hanno 7 paia di sacche branchiali, ognuna delle quali si apre verso l'esterno con un'apertura indipendente. La respirazione è effettuata da contrazioni ritmiche e rilassamenti della parete muscolare della regione branchiale. Nelle lamprede che non si nutrono, l'acqua entra nel tubo respiratorio dalla cavità orale, quindi lava i petali delle sacche branchiali, fornendo lo scambio di gas, e viene rimossa attraverso i passaggi branchiali esterni. Nell'alimentazione dei ciclostomi, l'acqua entra ed esce attraverso le aperture esterne delle sacche branchiali.

Il sistema respiratorio dei pesci ha organi specializzati per lo scambio di gas: branchie ectodermiche, che si trovano sui setti intergill, come nei pesci cartilaginei, o si estendono direttamente dagli archi branchiali, come nei pesci ossei. Lo scambio di gas nelle branchie dei vertebrati è costruito secondo il tipo di "sistemi controcorrente": nel movimento in arrivo, il sangue viene a contatto con acqua ricca di ossigeno, che ne assicura l'effettiva saturazione. Un aumento della superficie di assorbimento dell'ossigeno dovuto alla formazione di branchie è stato accompagnato da una diminuzione del numero di fessure branchiali nei vertebrati rispetto ai cordati inferiori. Nei pesci a testa intera (dai pesci cartilaginei) si delinea la riduzione dei setti interbracciali e si forma una copertura branchiale coriacea, che ricopre l'esterno delle branchie. Nei pesci ossei, uno scheletro osseo appare nella copertura della branchia e i setti interbracciali sono ridotti, il che contribuisce a un lavaggio più intenso dei filamenti branchiali con l'acqua. Insieme allo scambio gassoso, le branchie dei pesci sono coinvolte nel metabolismo dell'acqua e del sale, nella rimozione dell'ammoniaca e dell'urea dal corpo. La pelle, la vescica natatoria, i labirinti sopraesofagei e le sezioni specializzate del tubo intestinale funzionano come organi respiratori aggiuntivi in ​​alcuni gruppi di pesci. Nei pesci che respirano i polmoni e con più piume, compaiono gli organi respiratori dell'aria: i polmoni. I polmoni sorgono come escrescenze accoppiate della parte addominale della faringe nella regione dell'ultima fessura branchiale e sono collegati con l'esofago da un breve canale. Le pareti di questa escrescenza sono sottili e riccamente rifornite di sangue.


Direzioni di evoluzione del tipo di respirazione polmonare

L'emergenza e la differenziazione delle vie respiratorie.

Differenziazione del polmone e aumento della superficie respiratoria.

Sviluppo degli organi ausiliari (torace).

Negli anfibi, nell'assorbimento di ossigeno e nel rilascio di anidride carbonica sono coinvolti: nelle larve - pelle, branchie esterne e interne, negli adulti - polmoni, pelle e mucosa della cavità orofaringea. In alcune specie di anfibi dalla coda (sirene, protea) e negli adulti, le branchie sono conservate e i polmoni sono sottosviluppati o ridotti. Il rapporto tra polmoni e altri tipi di scambio di gas non è lo stesso: nelle specie di habitat umidi, la respirazione cutanea domina nello scambio di gas, negli abitanti di luoghi asciutti, la maggior parte dell'ossigeno entra attraverso i polmoni, ma la pelle gioca un ruolo significativo nel rilascio di anidride carbonica. L'apparato respiratorio degli anfibi adulti comprende le cavità orofaringee, laringeo-tracheali e polmoni sacculari, le cui pareti sono intrecciate con una fitta rete di capillari. Gli anfibi senza coda hanno una camera laringeo-tracheale comune; nei caudati è divisa in laringe e trachea. Nella laringe compaiono cartilagini aritenoidi, che sostengono la sua parete e le corde vocali. I polmoni degli anfibi dalla coda sono due borse a pareti sottili che non hanno partizioni. Gli anuri all'interno delle sacche polmonari hanno partizioni sulle pareti che aumentano la superficie di scambio gassoso (i polmoni sono cellulari). Gli anfibi non hanno le costole e l'atto di respirare avviene forzando l'aria durante l'inalazione (a causa di un aumento e quindi una diminuzione del volume della cavità orofaringea) ed espellendo l'aria durante l'espirazione (a causa dell'elasticità delle pareti dei polmoni e muscoli addominali).

Nei rettili si nota un'ulteriore differenziazione delle vie respiratorie e un aumento significativo della superficie funzionale dello scambio gassoso nei polmoni. Le vie aeree sono suddivise nella cavità nasale (è unita alla cavità orale, ma nei coccodrilli e nelle tartarughe queste cavità sono separate dal palato osseo), la laringe, la trachea e due bronchi. Le pareti della laringe supportano le cartilagini aritenoidi accoppiate e cricoidi spaiate. Nelle lucertole e nei serpenti, le pareti interne delle sacche polmonari hanno una struttura cellulare ripiegata. Nelle tartarughe e nei coccodrilli, un complesso sistema di partizioni sporge nella cavità interna del polmone così profondamente che il polmone acquisisce una struttura spugnosa. Il torace è formato: le costole sono collegate in modo mobile alla colonna vertebrale e allo sterno, si sviluppano i muscoli intercostali. L'atto della respirazione viene eseguito a causa di una variazione del volume del torace (tipo di respirazione costale). Le tartarughe mantengono il tipo orofaringeo di iniezione d'aria. Nelle tartarughe acquatiche in acqua, gli organi respiratori aggiuntivi sono escrescenze ricche di capillari della faringe e delle cloache (vesciche anali). I rettili non hanno la respirazione cutanea.

Negli uccelli le vie aeree sono rappresentate dalla cavità nasale, dalla laringe, che è sostenuta dalle cartilagini aritenoide e cricoide, dalla trachea lunga e dal sistema bronchiale. I polmoni sono piccoli, densi e leggermente estensibili attaccati alle costole ai lati della colonna vertebrale. I bronchi primari si formano quando la parte inferiore della trachea viene divisa ed entra nel tessuto del polmone corrispondente, dove si rompono in 15-20 bronchi secondari, la maggior parte dei quali termina alla cieca e alcuni comunicano con le sacche d'aria. I bronchi secondari sono interconnessi da parabronchi più piccoli, da cui si dipartono molti bronchioli cellulari a parete sottile. I bronchioli intrecciati con i vasi sanguigni formano la struttura morfofunzionale del polmone. Le sacche d'aria sono collegate ai polmoni degli uccelli: escrescenze elastiche trasparenti a parete sottile della membrana mucosa dei bronchi secondari. Il volume delle sacche d'aria è circa 10 volte il volume dei polmoni. Svolgono un ruolo molto importante nell'attuazione di un peculiare atto respiratorio degli uccelli: sia l'inalazione che l'espirazione, l'aria con un alto contenuto di ossigeno entra nei polmoni - "doppia respirazione". Oltre a intensificare la respirazione, le sacche d'aria impediscono al corpo di surriscaldarsi durante i movimenti intensi. Un aumento della pressione intra-addominale durante l'espirazione favorisce la defecazione. Gli uccelli subacquei, aumentando la pressione nelle sacche d'aria, possono ridurre il volume e quindi aumentare la densità, il che rende più facile l'immersione in acqua. Non c'è respirazione cutanea negli uccelli.

Nei mammiferi si osserva un'ulteriore differenziazione delle vie respiratorie. Si formano la cavità nasale, il rinofaringe, l'ingresso della laringe è coperto dall'epiglottide (in tutti i vertebrati terrestri ad eccezione dei mammiferi, la fessura laringea è chiusa da muscoli speciali), nella laringe compare la cartilagine tiroidea, poi arriva la trachea, che si dirama in due bronchi andando al polmone destro e sinistro. Nei polmoni, i bronchi si ramificano molte volte e terminano con bronchioli e alveoli (il numero di alveoli va da 6 a 500 milioni), questo aumenta notevolmente la superficie respiratoria. Lo scambio di gas avviene nei passaggi alveolari e negli alveoli, le cui pareti sono densamente intrecciate con i vasi sanguigni. L'unità morfofunzionale del polmone dei mammiferi è l'acino polmonare, che si forma a seguito della ramificazione del bronchiolo terminale. Si forma il torace, che è separato dalla cavità addominale dal diaframma. Il numero di movimenti respiratori va da 8 a 200. I movimenti respiratori vengono eseguiti in due modi: a causa di una variazione del volume del torace (respirazione costale) ea causa dell'attività del muscolo diaframmatico (respirazione diaframmatica). I mammiferi superiori hanno sviluppato la respirazione cutanea attraverso il sistema dei capillari cutanei, che svolge un ruolo importante nello scambio di gas.

Respiro animale – insieme di processi che fornisconocolpo nel corpo dall'ambienteossigeno , il suouso cellulare per l'ossidazione di sostanze organiche eallevamento dal corpo di anidride carbonica.Questo respiro è chiamatoaerobico , e gli organismiaerobi .

OK. N. 28. Biologia.

alga verde clorella

Scarpa per infusori

Il processo di respirazione negli animali è suddiviso condizionatamente in tre fasi :

Respirazione esterna = scambio gassoso. Attraverso questo processo, l'animale riceve ossigeno e si libera dell'anidride carbonica, che è il prodotto finale del metabolismo.

Trasporto di gas nel corpo- questo processo è fornito da speciali tubi tracheali o fluidi corporei interni (contenenti sangue emoglobina- un pigmento che può legare l'ossigeno e trasportarlo alle cellule, oltre a trasportare l'anidride carbonica fuori dalle cellule).

respirazione interna- si verifica nelle cellule. I nutrienti semplici (aminoacidi, acidi grassi, carboidrati semplici) vengono ossidati e scomposti con l'aiuto di enzimi cellulari, durante i quali viene rilasciata l'ENERGIA necessaria alla vita dell'organismo.

Il significato principale della respirazione è il rilascio di energia dai nutrienti con l'aiuto dell'ossigeno, che partecipa alle reazioni di ossidazione.

Alcuni dei più semplici organismi anaerobici, cioè organismi, non necessita di ossigeno. Anaerobi sono facoltativi e obbligatori. Gli organismi anaerobici facoltativi sono organismi che possono vivere sia in assenza di ossigeno che in sua presenza. Gli organismi anaerobici obbligati sono organismi per i quali l'ossigeno è velenoso. Possono vivere solo in assenza di ossigeno. Gli organismi anaerobici non hanno bisogno di ossigeno per ossidare i nutrienti.

Brachonella - infusori anaerobici

Giardia intestinale

nematode umano

Di modo di respirare e la struttura dell'apparato respiratorio negli animali, si distinguono 4 tipi di respirazione:

Respirazione cutanea è lo scambio di ossigeno e anidride carbonica attraverso il tegumento del corpo. Questo processo si basa sul processo fisico più importante - diffusione . I gas entrano solo in uno stato disciolto attraverso le coperture in modo superficiale ea bassa velocità. Tale respirazione in organismi di piccole dimensioni, con coperture umide, conducono uno stile di vita acquatico. Esso - spugne, celenterati, vermi, anfibi.

Respirazione tracheale –

effettuato con l'aiuto

sistemi connessi

tubuli - trachea , quale

permeare tutto il corpo

partecipazione dei fluidi. DA

il loro ambiente

connetti speciale

buchi - spiracoli.

Organismi con trachea

anche la respirazione è di piccole dimensioni (non più di 2 cm, altrimenti il ​​corpo non avrà abbastanza ossigeno). Esso - insetti, millepiedi, aracnidi.

respirazione branchiale - con l'aiuto di formazioni specializzate con una fitta rete di vasi sanguigni. Queste escrescenze sono chiamate branchie . Negli animali acquatici vermi policheti, crostacei, molluschi, pesci, alcune specie di anfibi. Gli invertebrati di solito hanno branchie esterne, mentre i cordati hanno branchie interne. Gli animali che respirano branchie hanno forme aggiuntive di respirazione attraverso la pelle, l'intestino, la superficie della bocca, la vescica natatoria.

Polichete con branchie

branchie di crostacei

Mollusco nudibranco

Respirazione polmonare - questo è respirare con l'aiuto di organi interni specializzati - polmoni.

Polmoni– si tratta di borse cave a pareti sottili, intrecciate con una fitta rete di minuscoli vasi sanguigni - capillari. La diffusione dell'ossigeno dall'aria nei capillari avviene sulla superficie interna dei polmoni. Di conseguenza, maggiore è questa superficie interna, maggiore è la diffusione attiva.

Quasi tutti i vertebrati terrestri respirano con i polmoni. rettili, uccelli, alcuni invertebrati terrestri - ragni, scorpioni, molluschi polmonari e alcuni animali acquatici - lungfish. L'aria entra nei polmoni attraverso Aeree.

Polmoni di un mammifero


polmone di rettile

Apparato respiratorio degli uccelli

La respirazione negli animali è determinata dal loro modo di vivere e viene effettuata con l'aiuto di tegumenti, trachea, branchie e polmoni.

Sistema respiratorio – un insieme di organi per il trasporto di aria o acqua che contengono ossigeno e lo scambio di gas tra il corpo e l'ambiente.

Gli organi respiratori si sviluppano come escrescenze del tegumento esterno o delle pareti del tratto intestinale. L'apparato respiratorio comprende le vie respiratorie e gli organi di scambio gassoso. Vertebrati Aeree – cavità nasale, laringe, trachea, bronchi ; un sistema respiratorio -polmoni .

Caratteristiche comparative degli organi respiratori.

Gruppo

Caratteristiche caratteristiche dell'apparato respiratorio

Celenterati

Scambio di gas su tutta la superficie del corpo. Non ci sono organi respiratori speciali.

anellidi

Branchie esterne (vermi policheti) e intera superficie corporea (vermi oligocheti, sanguisughe)

crostacei

Branchie (bivalvi, cefalopodi) e polmoni (gasteropodi)

artropodi

Branchie (crostacei), trachee e polmoni (aracnoidi), trachee (insetti)

Pesce

Branchie. Organi aggiuntivi per la respirazione: polmoni (polmone), parti della cavità orale, faringe, intestino, vescica natatoria

Anfibi

I polmoni sono cellulari, branchie (nelle larve), pelle (con un gran numero di vasi). Vie respiratorie: narici, bocca, camera tracheo-laringea

rettili

Nido d'ape leggero. Vie respiratorie: narici, laringe, trachea, bronchi

Uccelli

Spugnoso leggero. Vie respiratorie: narici, cavità nasale, laringe superiore, trachea, laringe inferiore con apparato vocale, bronchi. Ci sono gli air bag.

mammiferi

Alveolare chiaro. Vie respiratorie: narici, cavità nasali, laringe con apparato vocale, trachea, bronchi.

Funzioni dell'apparato respiratorio:

    Consegna di ossigeno alle cellule del corpo e rimozione dell'anidride carbonica dalle cellule del corpo e scambio di gas(funzione principale).

    Regolazione della temperatura corporea(poiché l'acqua può evaporare attraverso la superficie dei polmoni e delle vie aeree)

    Depurazione e disinfezione dell'aria in entrata(muco nasale)

Domande per l'autocontrollo.

Grado

Domande per l'autocontrollo

1. Che cos'è la respirazione?

2. Le fasi principali della respirazione?

3. Denominare i principali tipi di respirazione animale.

4. Fornisci esempi di animali che respirano con la pelle, le branchie, la trachea e i polmoni.

5. Che cos'è il sistema respiratorio?

6. Denominare le principali funzioni dell'apparato respiratorio.

7. Qual è l'importanza della respirazione per il rilascio di energia nelle cellule animali?

8. Cosa determina il tipo di respirazione degli animali?

9. Quali sono le funzioni dell'apparato respiratorio?

10. Descrivi come respirano i vertebrati.

Caratteristiche comparative degli organi respiratori degli animali.

Sistema respiratorio

Caratteristiche strutturali

Funzioni

Esempi

Branchie

Esterno(pettine, filamentose e pennate) o domestico(sempre associato alla faringe) escrescenze del corpo a pareti sottili che contengono molti vasi sanguigni

Scambio di gas nell'ambiente acquatico

Nei pesci, in quasi tutte le larve di anuri, nella maggior parte dei molluschi, alcuni vermi e artropodi

Trachea

Tubuli ramificati che permeano l'intero corpo e si aprono verso l'esterno con fori (stigmi)

Scambio di gas nell'aria

Nella maggior parte degli artropodi

Polmoni

Borse a parete sottile che hanno una vasta rete di navi

Scambio di gas nell'aria

In alcuni molluschi e pesci, vertebrati terrestri