Abiniekiem ir divu veidu elpošanas orgāni (neskaitot ādu): žaunas un plaušas. Dipnojā jau ir vērojama žaunu elpošanas pavājināšanās un plaušu elpošanas parādīšanās; izmaiņas šajā virzienā ir redzamas Polypterus un Lepidosteus. Abiniekiem žaunu elpošana galvenokārt tiek saglabāta kāpuros un pēc tam tajās Urodelās, kuras visu savu dzīvi pavada ūdenī (Perennibranchiata iepriekšējās sistēmās). Žaunu spraugas abinieki ir mantojuši no zivīm līdzīgiem senčiem. Žaunu arkas ir sastopamas stegocefālijām, kāpuriem un dažiem pieaugušajiem (Branchiosauridae). Visi mūsdienu abinieki kāpuru stāvoklī elpo ar žaunām. Parasti tiem ir 5 viscerālie maisiņi, un 6. ir nepietiekami attīstīts. Bet ne visi no tiem atveras uz āru: veidojas 4 vai pat mazāk žaunu spraugas. Dažreiz ir daudz mazāk slotu nekā loku. Plaisu un loku klātbūtne ir pierādījums abinieku izcelsmei no zivīm. Iekšējās žaunas, kas ir homologas zivju žaunām, tomēr ir sastopamas tikai Anura kāpuriem īsu apvalka izaugumu veidā uz velvēm, kas atdala žaunu spraugas. Mīksta žaunu operkula (operculum), kas aug no žaunu arkas sāniem, pārklāj žaunu reģionu no ārpuses. Labās un kreisās puses žaunu vāki saplūst viens ar otru no apakšpuses, atstājot pāra atveres dažās Anurās un vienu nepāra atveri ķermeņa kreisajā pusē lielākajā daļā Anuru.
Agrīnās attīstības stadijās Anura un visu pārējo abinieku kāpuriem ir tikai ārējās žaunas, kas acīmredzot ir homologas Polypterini un Dipnoi kāpuru ārējām žaunām. Apodā un Anurā ārējās žaunas pastāv tikai kāpuru periodā, agrīnās attīstības stadijās, bet Urodelā, kas otrreiz atgriezās ūdens dzīvē, tās saglabājas visu mūžu. Līdz ar to šo abinieku nosaukums ir pastāvīgā žauna (Perennibranchiata), lai gan šis nosaukums, kā minēts, ietver dažādas izcelsmes abinieku grupas. Ārējās žaunas, iespējams, abinieki ir mantojuši no daivu spurainām zivīm.
Gaiši abinieki izskatās pēc gariem cilindriskiem maisiem ar plānām sienām (Urodelā) vai īsākiem (Anurā). Cilvēkiem bez kājām labā plauša ir daudz attīstītāka nekā kreisā. Plaušas parādījās tetrapodu senčos ilgi pirms to nolaišanās. Mēs redzam tādas pašas plaušas plaušu zivīm. Acīmredzot tie parādījās kā papildu elpošanas orgāns nepietiekamas žaunu elpošanas attīstības dēļ, no vienas puses, un, no otras puses, iespējami nelabvēlīgi apstākļi elpošanai sausos un bojātos ūdeņos. Žaunu dobuma aizmugurējā daļa tajos attīstījās par papildu elpošanas orgānu. Sākotnēji šis orgāns, kas izskatījās pēc divdobuma maisa, kas atvērās rīkles apakšpusē, bija nepilnīgs: tā sienām bija jābūt slāņainām, lai gan bagātīgi apgādātām ar asinīm, ar vāji attīstītām vai gandrīz neattīstītām starpsienām. Tāpat kā visiem žaunu izvirzījumiem (spravumiem), tai bija gludi viscerālie muskuļi, un to vispirms inervēja vaguss.
Abinieku plaušas salīdzinājumā ir maz mainījušās: ūdens Urodelā plaušas vairāk darbojas kā hidrostatiskais aparāts un tām ir gluda iekšējā virsma; to organizācijas augstums ir pat zemāks nekā Dipnoi.Parasti abiniekiem plaušu iekšējā virsma ir šūnveida, jo plaušu dobumā izvirzās šķērsstieņu sistēma (253. att.). Ļoti interesanti ir tas, ka jo vairāk sauszemes ir konkrētā suga, jo attīstītākas ir šķērsstieņi plaušās: krupim plaušas ir šūnīgākas nekā vardēm. Ascaphus ģintī, kas dzīvo kalnu straumēs, ar skābekli bagātā ūdenī, ādas elpošana ir ļoti attīstīta, savukārt plaušas, gluži pretēji, ir mazas un slikti apgādātas ar asinīm. Vairāki abinieki no Salamandroidea apakškārtas (Salamandrina, Plethodon, Spelerpes, Batrachoseps u.c.) pilnībā zaudēja plaušas, kuru vietā spēcīgi attīstījās rīkles un ādas elpošana. .


Vienkāršākajā gadījumā plaušu maisiņi ir savstarpēji savienoti priekšā, atverot tieši rīklē ar garenisku spraugu, ko sānos atbalsta skrimšļa sloksnes. Šīs skrimšļainās sloksnes ar tām piestiprināto muskuļu palīdzību var paplašināt un sašaurināt balsenes plaisu.
Šie skrimšļi nāk no pēdējās zaru arkas un vienkāršākajā formā ir atrodami dažās Urodelās. No šiem skrimšļiem var atdalīties skrimšļi, ko sauc par cricoid skrimšļiem. Tos var salīdzināt ar augstāko mugurkaulnieku aritenoidālajiem skrimšļiem (cartilagines arythenoidea). Dažai Urodelai un arī Apodai ir diezgan gara elpa, ko atbalsta skrimšļaini gredzeni. Anurā balsenes gļotāda veido balss saites. Balsenei ir sarežģīti muskuļi. Apakšā vai mutes kaktiņos ir rezonatori, kas ķērcot piepūšas.
Sauszemes abinieku elpošanas mehānisms sakņojas refleksos, kas novēroti zivīm un ūdens abiniekiem. Vistuvāk zivju elpošanai ir Anura kāpuru elpošana, kam ir iekšējās žaunas, operkulāra kroka un to saplūšanas rezultātā izveidots žaunu dobums, kas ar vienu atvērumu atveras uz āru. Turklāt abinieku kāpuriem mutes dobums ir bagātīgi apgādāts ar asinīm. Ieņemot ūdeni mutē un izspiežot to caur nāsīm, paceļot žokļus, kāpuri palielina gāzu apmaiņu mutes dobumā. Kad kāpuri izaug, tie paceļas uz virsmas, kur tie norij gaisu kā ceratods, un, paceļot mutes un rīkles dobuma dibenu, tie iespiež gaisu plaušās. Līdzīga darbība tiek novērota arī ūdens Urodelā. Nolaižot mutes dobuma dibenu un aizverot žaunu atveres, ūdens tiek iesūkts mutes dobumā caur muti vai nāsīm, vai abām. Pēc tam paceļot mutes grīdu ar aizvērtām nāsīm, ūdens tiek izspiests caur žaunu spraugām. Pateicoties šīm kustībām, mutes un rīkles gļotāda saskaras ar jaunām ūdens masām, un žaunas iegūst kustību, kas atjauno elpošanas vidi.
Sauszemes abiniekiem elpošanas mehānisms ir gaisa norīšana, nolaižot muskuļoto mutes apakšējo daļu un iespiežot to plaušās, jo dibens paceļas. Tādējādi sauszemes abinieku elpošana ir darbība, kas tiek veikta atbilstoši spiediena sūkņa veidam, kas dominē zemākajās zivīs. Tūlītējais pamats, uz kura tas attīstās, ir daudzgadīgo žaunu abinieku elpošanas mehānisms. Šis pēdējais, piemēram, redzams Necturus, noteikti ir attīstījies tālajos abinieku priekštečos, kas līdzīgi zivīm. No tā jau ir izveidojies sarežģītāks zemes elpošanas veids - Anura.
Salamandras bez plaušām ir ļoti attīstīta intraorālā un rīkles dobuma gāzu apmaiņa, kas notiek ar biežu, līdz 120-170 mutes diafragmas (vardēm ir 30) svārstībām minūtē.
Kopumā jāsaka, ka plaušu elpošana abiniekiem kopumā ir elpošanas palīgmetode. Tajā ir arī norāde par tā filoģenētisko izcelsmi.
Mūsdienu abinieku elpošana nekādā gadījumā nevarētu būt augstākās Tetrapoda elpošanas attīstības avots (elpošana, paceļot ribas, paplašinot krūtis un tādējādi iesūcot gaisu). Pēdējais veids jebkurā gadījumā varētu būt iezīmēts senākajiem izmirušajiem abiniekiem, kuriem bija garas ribas.

Elpošanas sistēmas evolūcija

Elpošanas procesa posmi

Elpa- procesu kopums, kas nodrošina organisma apgādi ar skābekli no apkārtējās vides, kas nepieciešams organisko vielu oksidēšanai šūnas mitohondrijās un oglekļa dioksīda izdalīšanai.

Elpošanas veidi:



Elpas veids:

Mobilais.
Organismi: vienšūnas dzīvnieki (amoeba, zaļā eiglēna, infuzorijas tupele); koelenterāti (medūzas, koraļļu polipi); daži tārpi.

Vienšūnas organismi difūzijas ceļā absorbē ūdenī izšķīdušo skābekli pa visu ķermeņa virsmu.

Skābeklis ir iesaistīts sarežģītu organisko vielu sadalīšanā, kā rezultātā izdalās enerģija, kas nepieciešama dzīvnieka dzīvībai.
Oglekļa dioksīds, kas veidojas elpošanas rezultātā, izdalās arī uz āru cauri visai ķermeņa virsmai.

Trahejas elpošana ir elpošana ar kombinētu trahejas cauruļu sistēmas palīdzību, kas caurstrāvo visu ķermeni.

Organismi: kukaiņu klase (vaboles, tauriņi, sienāži, mušas)

Kukaiņa vēders ir sadalīts 5–11 daļās (segmentos). Katrā no tiem ir pāris mazu caurumu - spirāle. No katras spirāles zarojošie kanāliņi stiepjas uz iekšu - traheja kas caurstrāvo visu kukaiņa ķermeni. Vērojot gailenes, var redzēt, kā tā vēders vai nu samazinās apjomā, vai palielinās. Tās ir elpošanas kustības. Ieelpojot, caur spirālēm organismā iekļūst skābekli saturošs gaiss, bet izelpojot izplūst ar oglekļa dioksīdu piesātināts gaiss.

Zirnekļiem (zirnekļveidīgo klase) elpošanas orgānus attēlo ne tikai trahejas, bet arī plaušu maisiņi, kas sazinās ar ārējo vidi caur elpošanas atverēm.

Žaunu elpošana ir elpošana ar specializētu veidojumu palīdzību ar blīvu asinsvadu tīklu.

Organismi: daudzi ūdens organismi (zivis, vēži, mīkstmieši)

Zivis elpo ūdenī izšķīdušo skābekli ar īpašu sazarotu ādas izaugumu palīdzību, ko sauc žaunas. Zivis nepārtraukti norij ūdeni. No mutes dobuma ūdens iziet cauri žaunu spraugām, izmazgā žaunas un izplūst no žaunu vāku apakšas. Žaunas sastāv no žaunu arkas un žaunu pavedieni kuras caurdur daudzi asinsvadi. No ūdens, kas mazgā žaunas, skābeklis nonāk asinīs, un oglekļa dioksīds tiek noņemts no asinīm ūdenī. Ķermeņa iekšpusē esošās žaunas sauc iekšējās žaunas.
Dažiem dzīvniekiem, piemēram, abiniekiem, uz ķermeņa virsmas ir biezi žaunu pušķi. Šādas žaunas sauc - āra. Tāda ir Dienvidslāvijas rietumu reģionu aklo alu dzīvnieka Proteus un aksolotlu (kas pēc izskata ir līdzīgi tritoniem) uzbūve - viņu dzimtene ir Meksika.

Gāzu apmaiņa jeb elpošana izpaužas kā organisma skābekļa uzsūkšanās no vides (ūdens vai atmosfēras) un oglekļa dioksīda izdalīšanās tajā kā audos notiekošā oksidatīvā procesa galaprodukts, kura dēļ tiek iegūta nepieciešamā enerģija. uz mūžu ir atbrīvots. Skābekli organisms uzņem dažādos veidos; tās pamatā var raksturot kā: 1) difūzu elpošanu un 2) lokālu, tas ir, ar īpašiem orgāniem, elpošanu.

difūza elpošana sastāv no skābekļa absorbcijas un oglekļa dioksīda izdalīšanas pa visu ārējā apvalka virsmu - ādas elpošanu - un n un e - un gremošanas caurules epitēlija membrānu - uz un dzemdes kakla elpošanu, t.i. bez orgāniem, kas īpaši pielāgoti šim nolūkam. mērķis. Līdzīga gāzu apmaiņas metode ir raksturīga dažiem primitīvu daudzšūnu dzīvnieku veidiem, piemēram, sūkļiem, koelenterātiem un plakanajiem tārpiem, un to izraisa asinsrites sistēmas trūkums.

Pats par sevi saprotams, ka difūzā elpošana ir raksturīga tikai tiem organismiem, kuros ķermeņa tilpums ir mazs un tā virsma ir salīdzinoši plaša, jo ir zināms, ka ķermeņa tilpums palielinās proporcionāli rādiusa kubam, un atbilstošā virsma - tikai rādiusa kvadrātam. Tāpēc ar lielu ķermeņa tilpumu šī elpošanas metode ir nepietiekama.

Tomēr pat ar vairāk vai mazāk atbilstošām tilpuma un virsmas attiecībām difūzā elpošana ne vienmēr var apmierināt organismus, jo, jo enerģiskāk izpaužas dzīvībai svarīgā darbība, jo intensīvāk jānotiek oksidatīvajiem procesiem organismā.

Ar intensīvām dzīvības izpausmēm, neskatoties uz nelielo ķermeņa tilpumu, ir jāpalielina tā saskares zona ar skābekli saturošu vidi un īpašas ierīces, lai paātrinātu elpceļu ventilāciju. Gāzu apmaiņas laukuma palielināšanās tiek panākta, attīstot īpašus elpošanas orgānus.

Īpaši elpošanas orgāni ievērojami atšķiras pēc uzbūves un atrašanās vietas organismā. Ūdensdzīvniekiem šādi orgāni ir žaunas, sauszemes dzīvniekiem – traksi un bezmugurkaulniekiem, bet mugurkaulniekiem – plaušas.

Žaunu elpošana.Žaunas ir ārējās un iekšējās. Primitīvās ārējās žaunas ir vienkāršs ādas vīteņainu pēcnācēju izvirzījums, kas bagātīgi apgādāts ar kapilāriem asinsvadiem. Šādas žaunas dažos gadījumos maz atšķiras pēc savas funkcijas no difūzās elpošanas, būdami tikai tās augstākā stadija (332. att.- A, 2). Parasti tie ir koncentrēti ķermeņa priekšējās daļās.

Iekšējās žaunas veidojas no gremošanas caurules sākuma posma gļotādas krokām starp žaunu spraugām (246.-2-5. att.; 332-. 7). Viņiem blakus esošā āda veido bagātīgu zarojumu ziedlapu veidā ar lielu skaitu kapilāru asinsvadu. Iekšējās žaunas bieži tiek pārklātas ar īpašu ādas kroku (žaunu apvalku), kuras svārstību kustības uzlabo apmaiņas apstākļus, palielinot ūdens plūsmu un noņemot tās izlietotās porcijas.

Iekšējās žaunas ir raksturīgas ūdens mugurkaulniekiem, un gāzu apmaiņas darbību tajās sarežģī ūdens daļu nokļūšana žaunu spraugās caur mutes dobumu un žaunu vāka kustības. Turklāt viņu žaunas ir iekļautas asinsrites aplī. Katrai žaunu arkai ir savi trauki, un tādējādi tajā pašā laikā tiek veikta augstāka asinsrites sistēmas diferenciācija.

Protams, ar žaunu gāzu apmaiņas metodēm var saglabāt arī ādas elpošanu, bet tik vāju, ka tā tiek atstumta otrajā plānā.

Aprakstot gremošanas trakta orofarneksu, jau tika teikts, ka žaunu aparāts ir raksturīgs arī dažiem bezmugurkaulniekiem, piemēram, hemihordātiem un hordātiem.

Plaušu elpošana- ļoti ideāls gāzu apmaiņas veids, viegli apkalpojot masīvu dzīvnieku organismus. Tas ir raksturīgs sauszemes mugurkaulniekiem: abiniekiem (nav kāpuru stāvoklī), rāpuļiem, putniem un zīdītājiem. Plaušās koncentrētā gāzu apmaiņas aktam pievienojas vairāki orgāni ar citām funkcijām, kā rezultātā plaušu elpošanas metodei ir nepieciešams izveidot ļoti sarežģītu orgānu kompleksu.

Salīdzinot ūdens un sauszemes elpošanas veidus mugurkaulniekiem, jāpatur prātā viena svarīga anatomiska atšķirība. Žaunu elpošanas laikā ūdens porcijas pa vienai iekļūst primitīvajā mutē un tiek izlaistas caur žaunu spraugām, kur žaunu kroku trauki no tā iegūst skābekli. Tādējādi mugurkaulnieku žaunu elpošanas aparātu raksturo ieplūde un vairākas izejas. Plaušu elpošanas laikā tās pašas atveres tiek izmantotas gaisa ievadīšanai un izvadīšanai. Šī īpašība, protams, ir saistīta ar nepieciešamību uzņemt un izspiest gaisa porcijas ātrākai gāzes apmaiņas zonas ventilācijai, t.i., ar nepieciešamību paplašināt un sarauties plaušas.

Var pieņemt, ka tālajiem, primitīvākiem mugurkaulnieku senčiem peldpūšļa sieniņās bija neatkarīgi muskuļu audi, kas transformējās gaismā; ar periodiskām kontrakcijām gaiss tika izspiests no urīnpūšļa, un tā izplešanās rezultātā tika savāktas svaigas gaisa daļas, pateicoties urīnpūšļa sieniņu elastībai. Elastīgie audi kopā ar skrimšļiem tagad dominē kā balsts elpošanas sistēmā.


Nākotnē, palielinoties organismu dzīvībai svarīgajai aktivitātei, šāds elpošanas kustību mehānisms jau kļuva nepilnīgs. Attīstības vēsturē tas tika aizstāts ar spēku, kas koncentrēts vai nu mutes dobumā un trahejas priekšējā daļā (abinieki), vai krūškurvja un vēdera dobuma sienās (rāpuļi, zīdītāji) īpaši diferencētas formas veidā. daļa no stumbra muskuļiem (elpošanas muskuļi) un, visbeidzot, diafragma. Plaušas pakļaujas šīs muskulatūras kustībām, pasīvi paplašinās un saraujas, un saglabā tam nepieciešamo elastību, kā arī nelielu muskuļu aparātu kā palīgierīci.

Ādas elpošana kļūst tik nenozīmīga, ka tās loma tiek samazināta gandrīz līdz nullei.

Gāzu apmaiņa plaušās sauszemes mugurkaulniekiem, kā arī ūdens, ir cieši saistīta ar asinsrites sistēmu, organizējot atsevišķu, elpošanas vai mazu asinsrites loku.

Ir pilnīgi skaidrs, ka galvenās strukturālās izmaiņas organismā plaušu elpošanas laikā ir saistītas ar: 1) plaušu darba zonas kontakta palielināšanos ar gaisu un 2) ļoti ciešu un ne mazāk plašu savienojumu ar gaisu. šī zona ar asinsrites apļa plānsienu kapilāriem.

Elpošanas aparāta funkcija - novadīt gaisu daudzos gāzu apmaiņas kanālos - liecina par tā konstrukcijas būtību atvērtas, cauruļu sistēmas veidā. To sieniņas, salīdzinot ar mīksto zarnu caurulīti, sastāv no cietāka nesošā materiāla; vietām kaulaudu veidā (deguna dobumā), un galvenokārt skrimšļaudu veidā un viegli lokāmi, bet ātri atgriežas normālos elastīgajos audos.

Elpošanas trakta gļotāda ir izklāta ar īpašu skropstu epitēliju. Tikai dažās jomās tas mainās citā formā atbilstoši citām šo zonu funkcijām, piemēram, ožas rajonā un pašās gāzu apmaiņas vietās.

Visā plaušu elpošanas traktā uzmanību piesaista trīs savdabīgas zonas. No tiem sākuma - n aksiālā sloksne ar t - kalpo uztvertajam gaisam, kas šeit pārbaudīts pēc smaržas. Otrā sekcija – rīkle – ir ierīce elpceļu izolēšanai no gremošanas trakta pārtikas komas ejot caur rīkli, skaņu radīšanai un, visbeidzot, klepus triecienu radīšanai, kas izvada gļotas no elpošanas trakta. Pēdējā sadaļa, lёg uz un e-pārstāv tiešās gāzes apmaiņas orgānu.

Starp deguna dobumu un balseni atrodas rīkles dobums, kas ir kopīgs gremošanas aparātam, un starp balseni un plaušām ir elpošanas orgāni.

kakls vai traheja. Tādējādi plūstošo gaisu izmanto aprakstītās izplešanās zonas trīs dažādos virzienos: a) uztveramās smakas, b) ierīces skaņu radīšanai un, visbeidzot, iekšā) gāzes apmaiņa, no kurām pēdējā ir galvenā.

Žaunu skaita samazināšana.

Elpošanas virsmas palielināšanās žaunu pavedienu veidošanās dēļ.

Žaunu kapilāru veidošanās.

Lancetē rīkles sānu sienas caurdur daudzas (līdz 150 pāriem) slīpi izvietotas žaunu spraugas. Aferentās zaru artērijas tuvojas starpnozaru starpsienām, un eferentās zaru artērijas atkāpjas. Kad ūdens mazgā starpnozaru starpsienas, notiek gāzu apmaiņa starp plūstošo ūdeni un asinīm, kas plūst caur starpsienu plānām traukiem. Žaunu artērijas nesazarojas kapilāros. Turklāt skābeklis nokļūst dzīvnieka ķermenī caur ādas kapilāriem.

Primārajos ūdens mugurkaulniekiem (bez žokļiem un zivīm), tāpat kā apakšējos hordātos, veidojas žaunu spraugas, kas savieno rīkles dobumu ar ārējo vidi. Ciklostomās no endodermas, kas izklāj žaunu spraugas, veidojas žaunu maisiņi (zivīm žaunas attīstās no ektodermas). Maisu iekšējo virsmu klāj neskaitāmas krokas - žaunu pavedieni, kuru sienās sazarojas blīvs kapilāru tīkls. Maiss ar iekšējo šauru kanālu atveras rīklē (pieaugušiem nēģiem - elpvadā), bet ar ārējo - uz dzīvnieka ķermeņa sānu virsmas. Pūķzivīm ir no 5 līdz 16 pāriem žaunu maisiņu, bdellostomatoe dzimtā katrs no tiem atveras uz āru ar neatkarīgu atveri, savukārt spārnu dzimtā visas ārējās žaunu ejas katrā pusē saplūst vienā kanālā, kas atveras uz āru ar vienu atveri, kas atrodas tālu. aiz muguras. Nēģiem ir 7 pāri žaunu maisiņu, no kuriem katrs atveras uz ārpusi ar neatkarīgu atveri. Elpošana tiek veikta ar ritmiskām kontrakcijām un žaunu reģiona muskuļu sienas atslābumiem. Nēģiem, kas nebarojas, ūdens no mutes dobuma nonāk elpošanas caurulē, pēc tam nomazgā žaunu maisiņu ziedlapiņas, nodrošinot gāzu apmaiņu, un tiek izvadīts caur ārējām žaunu ejām. Barošanas ciklostomās ūdens ieplūst un iziet caur žaunu maisiņu ārējām atverēm.

Zivju elpošanas sistēmai ir specializēti gāzu apmaiņas orgāni - ektodermālās žaunas, kas vai nu atrodas uz starpžaunu starpsienām, kā skrimšļainām zivīm, vai arī stiepjas tieši no žaunu lokiem, kā kaulainām zivīm. Gāzu apmaiņa mugurkaulnieku žaunās tiek veidota atbilstoši "pretstrāvas sistēmu" tipam: pretimnākošajā kustībā asinis saskaras ar skābekli bagātu ūdeni, kas nodrošina tā efektīvu piesātinājumu. Skābekļa absorbcijas virsmas palielināšanās žaunu veidošanās dēļ bija saistīta ar žaunu spraugu skaita samazināšanos mugurkaulniekiem, salīdzinot ar zemākajām hordām. Veselgalvām (no skrimšļainām zivīm) iezīmējas starpžaunu starpsienu samazināšanās un veidojas ādains žaunu apvalks, kas nosedz žaunu ārpusi. Kaulu zivīm žaunu apvalkā parādās kaula skelets, samazinās starpžaunu starpsienas, kas veicina intensīvāku žaunu pavedienu mazgāšanu ar ūdeni. Paralēli gāzu apmaiņai zivju žaunas ir iesaistītas ūdens un sāls metabolismā, amonjaka un urīnvielas izvadīšanā no organisma. Āda, peldpūslis, supraezofageālie labirinti un specializētās zarnu caurules daļas darbojas kā papildu elpošanas orgāni noteiktām zivju grupām. Plaušu elpojošām un daudzspalvu zivīm parādās gaisa-elpošanas orgāni - plaušas. Plaušas rodas kā rīkles vēdera daļas pāru izaugumi pēdējās zaru spraugas rajonā un ir savienotas ar barības vadu ar īsu kanālu. Šī izauguma sienas ir plānas un bagātīgi apgādātas ar asinīm.


Plaušu elpošanas veida evolūcijas virzieni

Elpošanas trakta rašanās un diferenciācija.

Plaušu diferenciācija un elpošanas virsmas palielināšanās.

Palīgorgānu (krūškurvja) attīstība.

Abiniekiem skābekļa absorbcijā un oglekļa dioksīda izdalīšanā piedalās: kāpuriem - āda, ārējās un iekšējās žaunas, pieaugušajiem - plaušas, āda un mutes un rīkles dobuma gļotāda. Dažām astes abinieku sugām (sirēnām, proteām) un pieaugušajiem žaunas ir saglabājušās, un plaušas ir nepietiekami attīstītas vai samazinātas. Plaušu un citu gāzu apmaiņas veidu attiecība nav vienāda: mitru biotopu sugās gāzu apmaiņā dominē ādas elpošana, sausu vietu iemītniekiem lielākā daļa skābekļa nonāk caur plaušām, bet ādai ir būtiska loma. oglekļa dioksīda izdalīšanā. Pieaugušo abinieku elpošanas sistēmā ietilpst orofaringeālie, balsenes-trahejas dobumi un sakulāras plaušas, kuru sienas ir pītas ar blīvu kapilāru tīklu. Abiniekiem bez astes ir kopēja balsenes-trahejas kamera; astes gadījumā tas ir sadalīts balsenē un trahejā. Balsē parādās arytenoid skrimšļi, kas atbalsta tās sienu un balss saites. Astes abinieku plaušas ir divi plānsienu maisi, kuriem nav starpsienu. Anurāniem plaušu maisiņu iekšpusē ir starpsienas uz sienām, kas palielina gāzu apmaiņas virsmu (plaušas ir šūnu). Abiniekiem nav ribu, un elpošana notiek, piespiežot gaisu ieelpošanas laikā (sakarā ar mutes un rīkles dobuma tilpuma palielināšanos un pēc tam samazināšanos) un izspiežot gaisu izelpas laikā (plaušu sieniņu elastības dēļ). un vēdera muskuļi).

Rāpuļiem tiek novērota turpmāka elpceļu diferenciācija un ievērojams gāzes apmaiņas funkcionālās virsmas pieaugums plaušās. Elpceļi ir sadalīti deguna dobumā (tas ir apvienots ar mutes dobumu, bet krokodiliem un bruņurupučiem šos dobumus atdala kaulainās aukslējas), balsenē, trahejā un divos bronhos. Balsenes sienas atbalsta sapārotos aritenoīdus un nesapārotos cricoid skrimšļus. Ķirzakiem un čūskām plaušu maisiņu iekšējām sieniņām ir salocīta šūnu struktūra. Bruņurupučiem un krokodiliem sarežģīta starpsienu sistēma iespiežas plaušu iekšējā dobumā tik dziļi, ka plaušas iegūst sūkļveida struktūru. Krūtis veidojas: ribas ir kustīgi savienotas ar mugurkaulu un krūšu kaulu, attīstās starpribu muskuļi. Elpošanas akts tiek veikts krūškurvja tilpuma izmaiņu dēļ (piekrastes elpošanas veids). Bruņurupuči saglabā orofaringeālo gaisa injekcijas veidu. Ūdens bruņurupučiem ūdenī papildu elpošanas orgāni ir ar kapilāriem bagāti rīkles un kloākas izaugumi (anālais pūšļi). Rāpuļiem nav ādas elpošanas.

Putniem elpceļus attēlo deguna dobums, balsene, ko atbalsta aritenoidālie un cricoid skrimšļi, garā traheja un bronhu sistēma. Plaušas ir mazas, blīvas un nedaudz izstiepjamas, piestiprinātas pie ribām mugurkaula sānos. Primārie bronhi veidojas, sadaloties trahejas apakšējai daļai un nonāk attiecīgās plaušu audos, kur sadalās 15–20 sekundāros bronhos, no kuriem lielākā daļa beidzas akli, un daži sazinās ar gaisa maisiņiem. Sekundāros bronhus savā starpā savieno mazāki parabronhi, no kuriem atiet daudzi plānsienu šūnu bronhioli. Bronhioli, kas pīti ar asinsvadiem, veido plaušu morfofunkcionālo struktūru. Gaisa maisiņi ir saistīti ar putnu plaušām - caurspīdīgiem elastīgiem plānsienu izaugumiem no sekundāro bronhu gļotādas. Gaisa maisiņu tilpums ir apmēram 10 reizes lielāks par plaušu tilpumu. Viņiem ir ļoti svarīga loma savdabīga putnu elpošanas akta īstenošanā: gan ieelpojot, gan izelpojot, gaiss ar augstu skābekļa saturu nonāk plaušās - “dubultā elpošana”. Papildus pastiprinātai elpošanai gaisa maisiņi neļauj ķermenim pārkarst intensīvas kustības laikā. Intraabdominālā spiediena palielināšanās izelpas laikā veicina defekāciju. Niršanas putni, palielinot spiedienu gaisa maisos, var samazināt tilpumu un tādējādi palielināt blīvumu, kas atvieglo ieniršanu ūdenī. Putniem nav ādas elpošanas.

Zīdītājiem tiek novērota turpmāka elpceļu diferenciācija. Veidojas deguna dobums, nazofarneks, balsenes ieeju nosedz epiglottis (visiem sauszemes mugurkaulniekiem, izņemot zīdītājus, balsenes plaisu noslēdz īpaši muskuļi), balsenē parādās vairogdziedzera skrimslis, tad nāk traheja, kas sazarojas divos bronhos, kas iet uz labo un kreiso plaušu. Plaušās bronhi daudzkārt atzarojas un beidzas ar bronhioliem un alveolām (alveolu skaits ir no 6 līdz 500 miljoniem), tas ievērojami palielina elpošanas virsmu. Gāzu apmaiņa notiek alveolārajās ejās un alveolos, kuru sienas ir blīvi pītas ar asinsvadiem. Zīdītāju plaušu morfofunkcionālā vienība ir plaušu acinuss, kas veidojas termināla bronhiola sazarojuma rezultātā. Izveidojas krūtis, ko no vēdera dobuma atdala diafragma. Elpošanas kustību skaits ir no 8 līdz 200. Elpošanas kustības tiek veiktas divos veidos: krūškurvja tilpuma maiņas dēļ (ribu elpošana) un diafragmas muskuļa aktivitātes dēļ (diafragmas elpošana). Augstākiem zīdītājiem ir attīstījusies ādas elpošana caur ādas kapilāru sistēmu, kam ir svarīga loma gāzu apmaiņā.

Dzīvnieka elpa – procesu kopums, kas nodrošinasist nonāk organismā no apkārtējās videsskābeklis , viņušūnu izmantošana organisko vielu oksidēšanai unaudzēšana no oglekļa dioksīda ķermeņa.Šo elpošanu saucaerobikas un organismiemaerobi .

LABI. Nr 28. Bioloģija.

zaļās aļģes hlorella

Infusoria apavi

Dzīvnieku elpošanas process ir nosacīti sadalīts trīs posmi :

Ārējā elpošana = gāzu apmaiņa. Ar šo procesu dzīvnieks saņem skābekli un atbrīvojas no oglekļa dioksīda, kas ir vielmaiņas galaprodukts.

Gāzu transportēšana organismā- šo procesu nodrošina vai nu speciālas trahejas caurules, vai iekšējie ķermeņa šķidrumi (asinis saturoši hemoglobīns- pigments, kas spēj piesaistīt skābekli un transportēt to uz šūnām, kā arī izvadīt no šūnām oglekļa dioksīdu).

iekšējā elpošana- rodas šūnās. Vienkāršas uzturvielas (aminoskābes, taukskābes, vienkāršie ogļhidrāti) tiek oksidētas un sadalītas ar šūnu enzīmu palīdzību, kuras laikā tiek atbrīvota organisma dzīvībai nepieciešamā ENERĢIJA.

Elpošanas galvenā nozīme ir enerģijas izdalīšanās no barības vielām ar skābekļa palīdzību, kas piedalās oksidācijas reakcijās.

Daži no vienkāršākajiem anaerobie organismi, t.i., organismi, nav nepieciešams skābeklis. Anaerobi ir fakultatīvi un obligāti. Fakultatīvie anaerobie organismi ir organismi, kas spēj dzīvot gan bez skābekļa, gan tā klātbūtnē. Obligātie anaerobie organismi ir organismi, kuriem skābeklis ir indīgs. Viņi var dzīvot tikai bez skābekļa. Anaerobiem organismiem nav nepieciešams skābeklis, lai oksidētu barības vielas.

Brachonella - anaerobās infuzorijas

Zarnu giardija

cilvēka apaļtārpu

Autors elpošanas veids un dzīvnieku elpošanas aparāta uzbūve izšķir 4 elpošanas veidus:

Ādas elpošana ir skābekļa un oglekļa dioksīda apmaiņa caur ķermeņa struktūru. Šis process ir balstīts uz vissvarīgāko fizisko procesu - difūzija . Gāzes ieplūst tikai izšķīdinātā stāvoklī caur vākiem sekli un ar mazu ātrumu. Šāda elpošana organismos, kuri ir mazi, ar mitriem pārsegiem, vada ūdens dzīvesveidu. Šis - sūkļi, koelenterāti, tārpi, abinieki.

Trahejas elpošana –

veikta ar palīdzību

savienotās sistēmas

kanāliņi - traheja , kas

caurstrāvo visu ķermeni

šķidrumu līdzdalība. Ar

viņu vidi

savienot īpašu

caurumi - spirāles.

Organismi ar traheju

elpošana ir arī maza izmēra (ne vairāk kā 2 cm, pretējā gadījumā ķermenim nebūs pietiekami daudz skābekļa). Šis - kukaiņi, simtkāji, zirnekļveidīgie.

žaunu elpošana - ar specializētu veidojumu palīdzību ar blīvu asinsvadu tīklu. Šos izaugumus sauc žaunas . Ūdens dzīvniekiem daudzslāņu tārpi, vēžveidīgie, mīkstmieši, zivis, noteiktas abinieku sugas. Bezmugurkaulniekiem parasti ir ārējās žaunas, savukārt hordātiem ir iekšējās žaunas. Dzīvniekiem, kas elpo ar žaunām, ir papildu elpošanas veidi caur ādu, zarnām, mutes virsmu, peldpūsli.

Daudzslāņu ar žaunām

Vēžveidīgo žaunas

Nudibranch molusks

Plaušu elpošana - tā ir elpošana ar iekšējo specializēto orgānu palīdzību - plaušas.

Plaušas– tie ir dobi plānsienu maisiņi, kas pīti ar blīvu sīku asinsvadu – kapilāru tīklu. Skābekļa difūzija no gaisa kapilāros notiek uz plaušu iekšējās virsmas. Attiecīgi, jo lielāka ir šī iekšējā virsma, jo aktīvāk notiek difūzija.

Gandrīz visi sauszemes mugurkaulnieki elpo ar plaušām. rāpuļi, putni, daži sauszemes bezmugurkaulnieki - zirnekļi, skorpioni, plaušu moluski un daži ūdens dzīvnieki - plaušas. Gaiss iekļūst plaušās caur Elpceļi.

Zīdītāju plaušas


rāpuļu plaušas

Putnu elpošanas sistēma

Dzīvnieku elpošanu nosaka viņu dzīvesveids, un to veic ar ādas, trahejas, žaunu un plaušu palīdzību.

Elpošanas sistēmas – orgānu kopums gaisa vai ūdens pārvadāšanai, kas satur skābekli, un gāzu apmaiņai starp ķermeni un vidi.

Elpošanas orgāni attīstās kā zarnu trakta ārējā apvalka vai sieniņu izaugumi. Elpošanas sistēma ietver elpošanas ceļu un gāzu apmaiņas orgānus. Mugurkaulnieki Elpceļi – deguna dobums, balsene, traheja, bronhi ; a elpošanas sistēmas -plaušas .

Elpošanas orgānu salīdzinošās īpašības.

Grupa

Elpošanas sistēmas raksturīgās iezīmes

Coelenterates

Gāzu apmaiņa pa visu ķermeņa virsmu. Nav īpašu elpošanas orgānu.

annelīdi

Ārējās žaunas (daudzšakņu tārpi) un visa ķermeņa virsma (oligochaete tārpi, dēles)

vēžveidīgie

Žaunas (divvāku dzīvnieki, galvkāji) un plaušas (kuņģkāji)

posmkāji

Žaunas (vēžveidīgie), trahejas un plaušas (arahnoīdi), trahejas (kukaiņi)

Zivis

Žaunas. Papildu orgāni elpošanai: plaušas (plaušu zivis), mutes dobuma daļas, rīkle, zarnas, peldpūslis

Abinieki

Plaušas ir šūnveida, žaunas (kāpuros), āda (ar lielu skaitu trauku). Elpošanas ceļi: nāsis, mute, traheo-balsenes kamera

rāpuļi

Viegla šūnveida. Elpošanas ceļi: nāsis, balsene, traheja, bronhi

Putni

Viegli sūkļveida. Elpošanas ceļi: nāsis, deguna dobums, augšējā balsene, traheja, apakšējā balsene ar balss aparātu, bronhi. Ir gaisa spilveni.

zīdītāji

Viegls alveolārs. Elpošanas ceļi: nāsis, deguna dobums, balsene ar balss aparātu, traheja, bronhi.

Elpošanas sistēmas funkcijas:

    Skābekļa piegāde ķermeņa šūnām un oglekļa dioksīda izvadīšana no ķermeņa šūnām un gāzu apmaiņa(galvenā funkcija).

    Ķermeņa temperatūras regulēšana(tā kā ūdens var iztvaikot caur plaušu un elpceļu virsmu)

    Ieplūstošā gaisa attīrīšana un dezinfekcija(deguna gļotas)

Jautājumi paškontrolei.

Novērtējums

Jautājumi paškontrolei

1. Kas ir elpošana?

2. Galvenie elpošanas posmi?

3. Nosauc galvenos dzīvnieku elpošanas veidus.

4. Sniedziet piemērus dzīvniekiem, kuri elpo ar ādu, žaunām, elpu un plaušām.

5. Kas ir elpošanas sistēma?

6. Nosauciet galvenās elpošanas sistēmas funkcijas.

7. Kāda ir elpošanas nozīme enerģijas izdalīšanai dzīvnieku šūnās?

8. Kas nosaka dzīvnieku elpošanas veidu?

9. Kādas ir elpošanas sistēmas funkcijas?

10. Aprakstiet, kā mugurkaulnieki elpo.

Dzīvnieku elpošanas orgānu salīdzinošās īpašības.

Elpošanas sistēmas

Strukturālās iezīmes

Funkcijas

Piemēri

Žaunas

Ārējais(ķemmes, pavedienveida un pinnveida) vai iekšzemes(vienmēr saistīti ar rīkli) plānsienu ķermeņa izaugumi, kas satur daudzus asinsvadus

Gāzu apmaiņa ūdens vidē

Zivīs, gandrīz visos anurānu kāpuros, lielākajā daļā gliemju, dažu tārpu un posmkāju

Traheja

Sazaroti kanāliņi, kas caurstrāvo visu ķermeni un atveras uz āru ar caurumiem (stigmas)

Gāzu apmaiņa gaisā

Lielākajā daļā posmkāju

Plaušas

Plānsienu somas, kurām ir plašs kuģu tīkls

Gāzu apmaiņa gaisā

Dažos moluskos un zivīs sauszemes mugurkaulnieki