Amfibienii au două tipuri de organe respiratorii (fără a număra pielea): branhii și plămâni. Slăbirea respiraţiei branhiale şi apariţia respiraţiei pulmonare se observă deja la Dipnoi; schimbări în această direcție se văd la Polypterus și Lepidosteus. La amfibieni, respirația branhială se păstrează în primul rând la larve, iar apoi la acele Urodela care își petrec întreaga viață în apă (Perennibranchiata în sistemele anterioare). Fantele branhiale sunt moștenite de amfibieni de la strămoși asemănătoare peștilor. Arcurile branhiale se găsesc la stegocefalie, la larve și la unii adulți (Branchiosauridae). Toți amfibienii moderni în stare larvară respiră cu branhii. In mod normal, au 5 saci viscerali iar al 6-lea este subdezvoltat. Dar nu toate se deschid spre exterior: se formează 4 sau chiar mai puține fante branhiale. Uneori există mult mai puține sloturi decât arcuri. Prezența crăpăturilor și arcurilor este dovada originii amfibienilor din pești. Branhiile interne, omoloage branhiilor peștilor, se găsesc, însă, numai la larvele de Anura sub formă de excrescențe scurte de tegument pe arcadele care separă fantele branhiale. Un opercul branhial moale (opercul), care crește din partea arcului hioid, acoperă regiunea branhială din exterior. Capacele branhiale ale părților drepte și stângi se îmbină unele cu altele din partea inferioară, lăsând deschideri pereche în unele Anura și una nepereche pe partea stângă a corpului în majoritatea Anurei.
În stadiile incipiente de dezvoltare, larvele de Anura și toți ceilalți amfibieni au numai branhii externe, aparent omoloage cu branhiile externe ale larvelor de Polypterini și Dipnoi. La Apoda și Anura, branhiile externe există doar în perioada larvară, în stadiile incipiente de dezvoltare, dar la Urodela, care a revenit pentru a doua oară la viața acvatică, persistă pe tot parcursul vieții. Prin urmare, numele acestor amfibieni este branhie permanente (Perennibranchiata), deși acest nume, așa cum s-a spus, îmbrățișează grupuri de amfibieni cu origini diferite. Branhiile externe sunt probabil moștenite de amfibieni de la peștii cu aripioare lobe.
Amfibienii ușori arată ca niște pungi lungi cilindrice cu pereți subțiri (în Urodela) sau mai scurti (în Anura). La cei fără picioare, plămânul drept este mult mai dezvoltat decât cel stâng. Plămânii au apărut la strămoșii tetrapodelor cu mult înainte de a ateriza. Vedem aceiași plămâni la peștele pulmonar. Se pare că au apărut ca un organ respirator suplimentar din cauza dezvoltării insuficiente a respirației branhiale, pe de o parte, și, eventual, a condițiilor nefavorabile pentru respirația în apele uscate și alterate, pe de altă parte. Partea din spate a cavității branhiale s-a dezvoltat în ele într-un organ respirator suplimentar. Inițial, acest organ, care arăta ca un sac bilobat care se deschidea pe partea inferioară a faringelui, era imperfect: pereții lui trebuiau să fie nămoloase, deși bogat aprovizionați cu sânge, cu despărțitori slab dezvoltate sau aproape nedezvoltate. Ca toate proeminențele branhiale (fante), avea mușchi viscerali netezi și era inervată mai întâi de vag.
Plămânii amfibienilor s-au schimbat puțin în comparație: în Urodela acvatică, plămânii acționează mai mult ca un aparat hidrostatic și au o suprafață interioară netedă; înălţimea organizării lor este chiar mai mică decât cea a lui Dipnoi.În mod normal, la amfibieni, suprafaţa interioară a plămânilor este celulară datorită faptului că un sistem de bare transversale iese în cavitatea pulmonară (Fig. 253). Este foarte interesant că, cu cât o anumită specie este mai terestră, cu atât mai dezvoltate sunt barele transversale din plămâni: la o broască râioasă, plămânul este mai celular decât broaștele. În genul Ascaphus, care trăiește în pâraiele de munte, în apă bogată în oxigen, respirația pielii este foarte dezvoltată, în timp ce plămânii, dimpotrivă, sunt mici și slab aprovizionați cu sânge. O serie de amfibieni din subordinul Salamandroidea (Salamandrina, Plethodon, Spelerpes, Batrachoseps etc.) și-au pierdut complet plămânii, în locul cărora s-a dezvoltat puternic respirația faringiană și cutanată. .


În cel mai simplu caz, sacii pulmonari sunt interconectați în față, deschizându-se direct în faringe cu o fantă longitudinală susținută pe laterale de benzi cartilaginoase. Aceste benzi cartilaginoase, cu ajutorul mușchilor atașați de ele, pot extinde și îngusta fisura laringiană.
Aceste cartilaje provin din ultimul arc branchial și se găsesc în forma lor cea mai simplă în unele Urodela. Din aceste cartilaje se pot separa cartilajele numite cartilaje cricoide. Ele pot fi comparate cu cartilajele aritenoide (cartilagines arythenoidea) ale vertebratelor superioare. Unele Urodela și, de asemenea, Apoda au o trachee destul de lungă susținută de inele cartilaginoase. În Anura, membrana mucoasă din laringe formează corzile vocale. Laringele are mușchi complexi. În fundul sau la colțurile gurii sunt rezonatoare care se umflă la croc.
Mecanismul de respirație al amfibienilor terestre este înrădăcinat în reflexele observate la pești și amfibieni acvatici. Cea mai apropiată de respirația peștilor este respirația larvelor Anura, care au branhii interne, un pliu opercular și o cavitate branhială formată prin fuziunea lor, care se deschide spre exterior cu o singură deschidere. În plus, la larvele de amfibieni, cavitatea bucală este alimentată din abundență cu sânge. Luând apă în gură și împingând-o prin nări prin ridicarea maxilarelor, larvele cresc schimbul de gaze în cavitatea bucală. Când larvele cresc, ele se ridică la suprafață, unde înghit aer ca un ceratod, iar prin ridicarea fundului cavității orofaringiene împing aerul în plămâni. Un act similar se observă în Urodela acvatică. La coborârea fundului cavității orofaringiene și cu deschiderile branhiale închise în spate, apa este aspirată în cavitatea bucală prin gură sau nări, sau prin ambele. Prin ridicarea ulterioară a podelei gurii cu nările închise, apa este împinsă afară prin fante branhiale. Datorită acestor mișcări, membrana mucoasă a gurii și a faringelui intră în contact cu noi mase de apă, iar branhiile capătă o mișcare care reînnoiește mediul respirator.
La amfibienii terestre, mecanismul de respirație este actul de a înghiți aer prin coborârea fundului muscular al gurii și împingerea acestuia în plămâni datorită ridicării fundului. Astfel, respirația amfibienilor terestre este un act efectuat în funcție de tipul de pompă de presiune care predomină la peștii inferiori. Baza imediată pe care se dezvoltă este mecanismul respirației la amfibienii branhiali pereni. Acesta din urmă, văzut în Necturus, de exemplu, trebuie să fi evoluat în strămoșii îndepărtați, asemănătoare peștilor, ai amfibienilor. Din ea s-a dezvoltat deja un tip mai complex de respirație terestră - Anura.
La salamandrele fără plămâni, schimbul gazos al cavităților intraorale și faringiene este foarte dezvoltat, care are loc cu ajutorul dese, până la 120-170 de oscilații pe minut ale diafragmei gurii (sunt 30 la broaște).
În general, trebuie spus că respirația pulmonară la amfibieni în ansamblu este o metodă auxiliară de respirație. Acesta conține, de asemenea, o indicație a originii sale filogenetice.
Respirația amfibienilor moderni nu ar putea fi în niciun caz sursa dezvoltării respirației în tetrapodele superioare (respirația prin ridicarea coastelor, extinderea pieptului și, astfel, aspirarea aerului). Acest din urmă tip ar putea apărea, în orice caz, să fie conturat la cei mai vechi amfibieni dispăruți, care aveau coaste lungi.

Evoluția sistemului respirator

Etapele procesului de respirație

Suflare- un set de procese care asigură furnizarea de oxigen din mediu către organism, care este necesar pentru oxidarea substanțelor organice din mitocondriile celulei și eliberarea de dioxid de carbon

Tipuri de respirație:



Tipul de respirație:

Celular.
Organisme: animale unicelulare (ameba, euglena verde, papucul infuzorii); celenterate (meduze, polipi de corali); niste viermi.

Organismele unicelulare absorb oxigenul dizolvat în apă pe întreaga suprafață a corpului prin difuzie.

Oxigenul este implicat în descompunerea substanțelor organice complexe, ducând la eliberarea de energie, care este necesară pentru viața animalului.
Dioxidul de carbon format ca urmare a respirației este de asemenea eliberat în exterior prin întreaga suprafață a corpului.

Respirația traheală este respirația cu ajutorul unui sistem de tuburi traheale combinate care pătrund în întregul corp.

Organisme: clasa Insecte (gandaci, fluturi, lăcuste, muște)

Abdomenul unei insecte este împărțit în 5-11 părți (segmente). Fiecare dintre ele are o pereche de găuri mici - spiracul. Din fiecare spiracul tubii ramificați se extind spre interior - trahee care pătrund în întregul corp al insectei. Privind cockchaferul, puteți vedea cum abdomenul său fie scade în volum, fie crește. Acestea sunt mișcări de respirație. Când inhalați, aerul care conține oxigen intră în corp prin spiraculi, iar când expirați, aerul saturat cu dioxid de carbon pleacă.

La păianjeni (clasa Arahnide), organele respiratorii sunt reprezentate nu numai de trahee, ci și de sacii pulmonari care comunică cu mediul extern prin deschideri respiratorii.

Respirația branhială este respirația cu ajutorul unor formațiuni specializate cu o rețea densă de vase de sânge.

Organisme: multe vieți acvatice (pești, raci, moluște)

Peștii respiră oxigen dizolvat în apă cu ajutorul unor excrescențe speciale ale pielii ramificate numite branhii. Peștii înghit constant apă. Din cavitatea bucală, apa trece prin fantele branhiale, spală branhiile și iese de sub capacele branhiale. Branhii constau din arcuri branhialeși filamente branhiale care sunt străpunse de multe vase de sânge. Din apa care spală branhiile, oxigenul intră în sânge, iar dioxidul de carbon este îndepărtat din sânge în apă. Branhiile din interiorul corpului sunt numite branhii interne.
Unele animale, cum ar fi amfibienii, au smocuri groase de branhii pe suprafața corpului. Astfel de branhii se numesc - în aer liber. Aceasta este structura lui Proteus, un animal orb din peșteră din regiunile de vest ale Iugoslaviei și axoloții (care sunt similari în aspectul general cu tritonii) - patria lor este Mexicul.

Schimbul de gaze, sau respirația, se exprimă prin absorbția de către organism a oxigenului din mediu (apă sau atmosferă) și eliberarea de dioxid de carbon în acesta din urmă ca produs final al procesului oxidativ care are loc în țesuturi, datorită căruia energia necesară. căci viața este eliberată. Oxigenul este preluat de organism într-o varietate de moduri; ele pot fi caracterizate practic ca: 1) respirație difuză și 2) respirație locală, adică prin organe speciale.

respirație difuză constă în absorbția oxigenului și eliberarea de dioxid de carbon de către întreaga suprafață a tegumentului exterior - respirația pielii - și n și e - și membrana epitelială a tubului digestiv - la și respirația cervicală, adică fără organe special adaptate pentru aceasta. scop. O metodă similară de schimb de gaze este caracteristică unor tipuri de animale multicelulare primitive, cum ar fi bureții, celenterate și viermi plati, și se datorează lipsei lor de sistem circulator.

Este de la sine înțeles că respirația difuză este inerentă numai organismelor în care volumul corpului este mic, iar suprafața sa este relativ extinsă, deoarece se știe că volumul corpului crește proporțional cu cubul razei și suprafața corespunzătoare - numai la pătratul razei. Prin urmare, cu un volum mare al corpului, această metodă de respirație este insuficientă.

Cu toate acestea, chiar și cu rapoarte volum-suprafață mai mult sau mai puțin adecvate, respirația difuză nu poate întotdeauna să satisfacă organismele, deoarece cu cât se manifestă activitatea vitală mai viguroasă, cu atât procesele oxidative din organism ar trebui să decurgă mai intense.

Cu manifestări intensive ale vieții, în ciuda volumului mic al corpului, este necesară creșterea zonei sale de contact cu mediul care conține oxigen și dispozitive speciale pentru a accelera ventilația tractului respirator. O creștere a zonei de schimb de gaze se realizează prin dezvoltarea organelor respiratorii speciale.

Organele respiratorii speciale variază considerabil în detalii de construcție și locație în organism. Pentru animalele acvatice, astfel de organe sunt branhiile, pentru animalele terestre, traxae și nevertebrate, iar pentru vertebrate, plămânii.

Respirație branhială. Branhiile sunt externe și interne. Branhiile externe primitive reprezintă o simplă proeminență a descendenților viloși ai pielii, alimentate abundent cu vase capilare. Astfel de branhii diferă în unele cazuri puțin în funcție de respirația difuză, fiind doar stadiul ei superior (Fig. 332-). A, 2). De obicei, acestea sunt concentrate în părțile din față ale corpului.

Branhiile interne se formează din pliurile membranei mucoase a secțiunii inițiale a tubului digestiv între fante branhiale (Fig. 246-2-5; 332-). 7). Pielea adiacentă acestora formează ramificații abundente sub formă de petale cu un număr mare de vase de sânge capilare. Branhiile interne sunt adesea acoperite cu un pliu special al pielii (acoperire branhială), ale cărei mișcări oscilatorii îmbunătățesc condițiile de schimb, crescând debitul de apă și eliminând porțiunile sale uzate.

Branhiile interne sunt caracteristice vertebratelor acvatice, iar actul de schimb de gaze la ele este complicat de trecerea porțiunilor de apă către fantele branhiale prin cavitatea bucală și mișcările învelișului branhial. În plus, branhiile lor sunt incluse în cercul circulator. Fiecare arc branhial are propriile sale vase și astfel, în același timp, se realizează o diferențiere mai mare a sistemului circulator.

Desigur, prin metode branhiale de schimb de gaze, respirația pielii poate fi și ea păstrată, dar atât de slabă încât este retrogradată pe plan secund.

În descrierea orofaringelui tractului digestiv, s-a spus deja că aparatul branhial este, de asemenea, caracteristic unor nevertebrate, cum ar fi, de exemplu, hemicordate și cordate.

Respirația pulmonară- un mod foarte perfect de schimb de gaze, servind cu ușurință organismele animalelor masive. Este caracteristic vertebratelor terestre: amfibieni (nu în stare larvară), reptile, păsări și mamifere. O serie de organe cu alte funcții se alătură actului de schimb gazos concentrat în plămâni, drept urmare metoda pulmonară de respirație necesită dezvoltarea unui complex foarte complex de organe.

Când se compară tipurile de respirație acvatică și terestră la vertebrate, ar trebui să se țină cont de o diferență anatomică importantă. În timpul respirației branhiale, porțiuni de apă intră pe rând în gura primitivă și sunt eliberate prin fante branhiale, de unde oxigenul este extras din aceasta de către vasele pliurilor branhiale. Astfel, aparatul de respirație branhial al vertebratelor este caracterizat printr-o intrare și un număr de ieșiri. În timpul respirației pulmonare, aceleași deschideri sunt utilizate pentru introducerea și eliminarea aerului. Această caracteristică, desigur, este asociată cu necesitatea de a prelua și împinge porțiuni de aer pentru o ventilație mai rapidă a zonei de schimb de gaze, adică cu nevoia de a extinde și contracta plămânii.

Se poate presupune că strămoșii îndepărtați, mai primitivi, ai vertebratelor aveau țesut muscular independent în pereții vezicii natatoare transformându-se în lumină; cu contracțiile sale periodice, aerul a fost împins în afara vezicii urinare și, ca urmare a expansiunii sale, au fost colectate porțiuni proaspete de aer datorită elasticității pereților vezicii urinare. Țesutul elastic, împreună cu cartilajul, domină acum ca suport în sistemul respirator.


În viitor, odată cu creșterea activității vitale a organismelor, un astfel de mecanism de mișcări respiratorii a devenit deja imperfect. În istoria dezvoltării, ea a fost înlocuită cu forța concentrată fie în cavitatea bucală și în partea anterioară a traheei (amfibieni), fie în pereții toracelui și ai cavităților abdominale (reptile, mamifere) sub forma unei diferențe speciale. o parte a mușchilor trunchiului (mușchii respiratori) și, în final, diafragma. Plămânul se supune mișcărilor acestei musculaturi, extinzându-se și contractându-se pasiv, și păstrează elasticitatea necesară pentru aceasta, precum și un mic aparat muscular ca dispozitiv auxiliar.

Respirația pielii devine atât de nesemnificativă încât rolul ei este redus aproape la zero.

Schimbul de gaze în plămâni la vertebratele terestre, precum și la cele acvatice, este strâns legat de sistemul circulator prin organizarea unui cerc separat, respirator sau mic de circulație a sângelui.

Este destul de clar că principalele modificări structurale ale corpului în timpul respirației pulmonare se reduc la: 1) o creștere a contactului zonei de lucru a plămânilor cu aerul și 2) o conexiune foarte strânsă și nu mai puțin extinsă a această zonă cu capilarele cu pereţi subţiri ai cercului circulator.

Funcția aparatului respirator - de a trece aer în numeroasele sale canale pentru schimbul de gaze - vorbește despre natura construcției sale sub forma unui sistem de tuburi deschis, deschis. Pereții lor, în comparație cu tubul intestinal moale, sunt alcătuiți dintr-un material de susținere mai dur; pe alocuri sub formă de țesut osos (cavitatea nazală), și în principal sub formă de țesut cartilaginos și ușor pliabil, dar revenind rapid la țesutul elastic normal.

Membrana mucoasă a tractului respirator este căptușită cu un epiteliu ciliat special. Numai în câteva zone se schimbă într-o formă diferită în conformitate cu alte funcții ale acestor zone, cum ar fi, de exemplu, în regiunea olfactivă și în locurile de schimb de gaze în sine.

De-a lungul tractului respirator pulmonar, trei zone deosebite atrag atenția. Dintre acestea, banda inițială - n axială cu t - servește pentru aerul perceput, examinat aici pentru miros. A doua secțiune - gâtul - este un dispozitiv pentru izolarea căilor respiratorii de tubul digestiv în timpul trecerii comei alimentare prin faringe, pentru producerea de sunete și, în final, pentru producerea șocurilor de tuse care ejectează mucusul din căile respiratorii. Ultima secțiune, lёg și e-reprezintă organul schimbului direct de gaze.

Între cavitatea nazală și laringe se află cavitatea faringelui, comună cu aparatul digestiv, iar între laringe și plămân, aparatul respirator.

gât, sau trahee. Astfel, aerul care trece este folosit de zonele de expansiune descrise în trei direcții diferite: a) mirosuri percepute, b) dispozitive pentru emiterea de sunete și, în final, în) schimbul de gaze, dintre care acesta din urmă este principalul.

Reducerea numărului de branhii.

O creștere a suprafeței respiratorii datorită formării de filamente branhiale.

Formarea capilarelor branhiale.

În lancetă, pereții laterali ai faringelui sunt străpunși de numeroase (până la 150 de perechi) fante branhiale situate oblic. Arterele branchiale aferente se apropie de septurile interramificate, iar arterele branchiale eferente pleacă. Când apa spală septurile interramificate, are loc schimbul de gaze între apa care trece și sângele care curge prin vasele subțiri ale septurilor. Arterele branhiale nu se ramifică în capilare. În plus, oxigenul pătrunde în corpul animalului prin capilarele pielii.

La vertebratele acvatice primare (fără fălci și pești), ca și în cordele inferioare, se formează fante branhiale care conectează cavitatea faringiană cu mediul extern. În ciclostomi, din endodermul care căptușește fantele branhiale, se formează sacii branhiali (la pești, branhiile se dezvoltă din ectoderm). Suprafața interioară a pungilor este acoperită cu numeroase pliuri - filamente branhiale, în pereții cărora se ramifică o rețea densă de capilare. Punga cu un canal intern îngust se deschide în faringe (la lampreele adulte - în trahee), iar cu una externă - pe suprafața laterală a corpului animalului. Peștii de migurină au de la 5 până la 16 perechi de saci branhiali, în familia bdellostomatoe fiecare dintre ei se deschide spre exterior cu o deschidere independentă, iar în familia de migurină toate pasajele branhiale externe de fiecare parte se contopesc într-un canal, care se deschide spre exterior cu o deschidere situată departe. in spate. Lampreele au 7 perechi de saci branhiali, fiecare dintre care se deschide spre exterior cu o deschidere independentă. Respirația se realizează prin contracții ritmice și relaxări ale peretelui muscular al regiunii branhiale. La lampreele care nu se hrănesc, apa pătrunde în tubul respirator din cavitatea bucală, apoi spală petalele sacilor branhiali, oferind schimb de gaze și este îndepărtată prin canalele branhiale externe. În hrănirea ciclostomilor, apa intră și iese prin deschiderile externe ale sacilor branhiali.

Sistemul respirator al peștilor are organe specializate de schimb de gaze - branhii ectodermice, care fie sunt situate pe septurile interbranchiale, ca la peștii cartilaginoși, fie se extind direct din arcurile branhiale, ca la peștii osoși. Schimbul de gaze în branhiile vertebratelor se construiește în funcție de tipul de „sisteme în contracurent”: în mișcarea care se apropie, sângele intră în contact cu apa bogată în oxigen, ceea ce asigură saturația eficientă a acesteia. O creștere a suprafeței de absorbție a oxigenului datorită formării branhiilor a fost însoțită de o scădere a numărului de fante branhiale la vertebrate în comparație cu cordatele inferioare. La cap întreg (de la peștii cartilaginoși) se conturează reducerea septurilor interbranhiale și se formează un înveliș branhial piele, acoperind exteriorul branhiilor. La peștii osoși, în învelișul branhial apare un schelet osos, iar septurile interbranhiale sunt reduse, ceea ce contribuie la spălarea mai intensă a filamentelor branhiale cu apă. Alături de schimbul de gaze, branhiile peștilor sunt implicate în metabolismul apei și sării, în îndepărtarea amoniacului și a ureei din organism. Pielea, vezica natatoare, labirinturile supraesofagiene și secțiunile specializate ale tubului intestinal funcționează ca organe respiratorii suplimentare la anumite grupuri de pești. La peștii cu respirație pulmonară și cu mai multe pene apar organe aer-respiratorii - plămânii. Plămânii apar ca excrescențe pereche ale părții abdominale a faringelui în regiunea ultimei fante branchiale și sunt conectați cu esofagul printr-un canal scurt. Pereții acestei excrescențe sunt subțiri și bogat aprovizionați cu sânge.


Direcţii de evoluţie ale respiraţiei de tip pulmonar

Apariția și diferențierea căilor respiratorii.

Diferențierea plămânului și creșterea suprafeței respiratorii.

Dezvoltarea organelor auxiliare (torace).

La amfibieni, în absorbția oxigenului și eliberarea dioxidului de carbon sunt implicate următoarele: la larve - piele, branhii externe și interne, la adulți - plămâni, piele și membrana mucoasă a cavității orofaringiene. La unele specii de amfibieni cu coadă (sirene, protee) și la adulți, branhiile sunt conservate, iar plămânii sunt subdezvoltați sau redusi. Raportul dintre schimburile pulmonare și alte tipuri de gaze nu este același: în speciile de habitate umede, respirația pielii domină în schimbul de gaze, la locuitorii locurilor uscate, cea mai mare parte a oxigenului intră prin plămâni, dar pielea joacă un rol semnificativ. în eliberarea de dioxid de carbon. Sistemul respirator al amfibienilor adulți include cavitățile orofaringiene, laringe-traheale și plămânii saculari, ai căror pereți sunt împletite cu o rețea densă de capilare. Amfibienii fără coadă au o cameră comună laringian-traheală; în caudate, este împărțit în laringe și trahee. În laringe apar cartilajele aritenoide, care îi susțin peretele și corzile vocale. Plămânii amfibienilor cu coadă sunt două pungi cu pereți subțiri care nu au despărțitori. Anuranele din interiorul sacilor pulmonari au pereți despărțitori care măresc suprafața de schimb de gaze (plămânii sunt celulari). Amfibienii nu au coaste, iar actul de respirație are loc prin forțarea aerului în timpul inhalării (datorită creșterii și apoi scăderii volumului cavității orofaringiene) și expulzării aerului în timpul expirației (datorită elasticității pereților plămânilor). și mușchii abdominali).

La reptile, se observă o diferențiere suplimentară a tractului respirator și o creștere semnificativă a suprafeței funcționale a schimbului de gaze în plămâni. Căile respiratorii sunt împărțite în cavitatea nazală (este combinată cu cavitatea bucală, dar la crocodili și țestoase aceste cavități sunt separate de palatul osos), laringe, trahee și două bronhii. Pereții laringelui susțin cartilajele aritenoide pereche și cricoide nepereche. La șopârle și șerpi, pereții interiori ai sacilor pulmonari au o structură celulară pliată. La țestoase și crocodili, un sistem complex de partiții iese în cavitatea internă a plămânului atât de adânc încât plămânul capătă o structură spongioasă. Pieptul este format: coastele sunt conectate mobil cu coloana vertebrală și stern, se dezvoltă mușchii intercostali. Actul de respirație se realizează datorită unei modificări a volumului toracelui (tipul de respirație costală). Țestoasele păstrează tipul orofaringian de injecție cu aer. La țestoasele acvatice din apă, organele respiratorii suplimentare sunt excrescențe bogate în capilare ale faringelui și cloacae (vezici anale). Reptilele nu au respirație cutanată.

La păsări, căile respiratorii sunt reprezentate de cavitatea nazală, laringele, care este susținut de cartilajele aritenoid și cricoid, traheea lungă și sistemul bronșic. Plămânii sunt mici, denși și ușor extensibili atașați de coaste pe părțile laterale ale coloanei vertebrale. Bronhiile primare se formează atunci când partea inferioară a traheei este divizată și intră în țesutul plămânului corespunzător, unde se descompun în 15-20 de bronhii secundare, dintre care majoritatea se termină orbește, iar unele comunică cu sacii de aer. Bronhiile secundare sunt interconectate prin parabronhii mai mici, din care pleacă multe bronhiole celulare cu pereți subțiri. Bronhiolele împletite cu vase de sânge formează structura morfofuncțională a plămânului. Sacii de aer sunt conectați cu plămânii păsărilor - excrescențe elastice transparente cu pereți subțiri ale membranei mucoase a bronhiilor secundare. Volumul sacilor de aer este de aproximativ 10 ori mai mare decât volumul plămânilor. Ele joacă un rol foarte important în implementarea unui act respirator particular al păsărilor: atât inhalarea, cât și expirarea, aerul cu un conținut ridicat de oxigen intră în plămâni - „respirație dublă”. Pe lângă intensificarea respirației, sacii de aer împiedică supraîncălzirea corpului în timpul mișcărilor intense. O creștere a presiunii intraabdominale în timpul expirației favorizează defecarea. Păsările care se scufundă, prin creșterea presiunii în sacii de aer, pot reduce volumul și, prin urmare, pot crește densitatea, ceea ce face mai ușoară scufundarea în apă. Nu există respirație cutanată la păsări.

La mamifere, se observă o diferențiere suplimentară a tractului respirator. Se formează cavitatea nazală, rinofaringele, intrarea în laringe este acoperită de epiglotă (la toate vertebratele terestre cu excepția mamiferelor, fisura laringiană este închisă de mușchi speciali), cartilajul tiroidian apare în laringe, apoi vine traheea, care se ramifică în două bronhii mergând către plămânul drept și cel stâng. În plămâni, bronhiile se ramifică de mai multe ori și se termină cu bronhiole și alveole (numărul de alveole este de la 6 la 500 de milioane), acest lucru crește semnificativ suprafața respiratorie. Schimbul de gaze are loc în pasajele alveolare și alveole, ai căror pereți sunt dens împletite cu vase de sânge. Unitatea morfofuncțională a plămânului mamiferului este acinul pulmonar, care se formează ca urmare a ramificării bronhiolei terminale. Se formează pieptul, care este separat de cavitatea abdominală prin diafragmă. Numărul mișcărilor respiratorii este de la 8 la 200. Mișcările respiratorii se efectuează în două moduri: datorită modificării volumului toracelui (respirația coastelor) și datorită activității mușchiului diafragmatic (respirația diafragmatică). Mamiferele superioare au dezvoltat respirația pielii prin sistemul capilarelor pielii, care joacă un rol important în schimbul de gaze.

Respirația animală – set de procese care furnizeazălovit în organism din mediul înconjurătoroxigen , elutilizarea celulelor pentru oxidarea substanţelor organice şireproducere din corpul dioxidului de carbon.Această respirație se numeșteaerobic , și organismeleaerobi .

BINE. Nr 28. Biologie.

algele verzi chlorella

Pantofi infuzorii

Procesul de respirație la animale este împărțit condiționat în trei etape :

Respirație externă = schimb de gaze. Prin acest proces, animalul primește oxigen și scapă de dioxidul de carbon, care este produsul final al metabolismului.

Transportul gazelor în organism- acest proces este asigurat fie de tuburi traheale speciale, fie de fluide interne ale corpului (conținând sânge hemoglobină- un pigment care poate atașa oxigenul și îl poate transporta către celule, precum și poate transporta dioxidul de carbon din celule).

respirație internă- apare în celule. Nutrienții simpli (aminoacizi, acizi grași, carbohidrați simpli) se oxidează și se descompun cu ajutorul enzimelor celulare, timp în care se eliberează ENERGIA necesară vieții organismului.

Semnificația principală a respirației este eliberarea de energie din nutrienți cu ajutorul oxigenului, care participă la reacțiile de oxidare.

Unele dintre cele mai simple organisme anaerobe, adică organisme, nu necesita oxigen. Anaerobi sunt optionale si obligatorii. Organismele anaerobe facultative sunt organisme care pot trăi atât în ​​absența oxigenului, cât și în prezența acestuia. Organismele anaerobe obligatorii sunt organisme pentru care oxigenul este otrăvitor. Ei pot trăi doar în absența oxigenului. Organismele anaerobe nu au nevoie de oxigen pentru a oxida nutrienții.

Brachonella - infuzorii anaerobe

Giardia intestinală

vierme rotunzi uman

De mod de a respirași structura aparatului respirator la animale, se disting 4 tipuri de respirație:

Respirația pielii este schimbul de oxigen și dioxid de carbon prin tegumentul corpului. Acest proces se bazează pe cel mai important proces fizic - difuziune . Gazele intră doar în stare dizolvată prin capace, la mică adâncime și la viteză mică. O astfel de respirație a organismelor care sunt de dimensiuni mici, au acoperiri umede, duc un stil de viață acvatic. Acest - bureti, celenterate, viermi, amfibieni.

Respirația traheală –

realizat cu ajutorul

sistemele conectate

tubuli - trahee , care

pătrunde în întregul corp

participarea fluidelor. Cu

mediul lor

conectează special

gauri - spiracole.

Organisme cu trahee

respirația este de asemenea mică (nu mai mult de 2 cm, altfel organismul nu va avea suficient oxigen). Acest - insecte, centipede, arahnide.

respiratie branhiala - cu ajutorul formațiunilor specializate cu o rețea densă de vase de sânge. Aceste excrescente se numesc branhii . La animalele acvatice viermi poliheți, crustacee, moluște, pești, anumite specii de amfibieni. Nevertebratele au de obicei branhii externe, în timp ce cordatele au branhii interne. Animalele care respiră branhiale au forme suplimentare de respirație prin piele, intestine, suprafața gurii, vezica natatoare.

Polihete cu branhii

Branhii de crustacee

Moluște nudibranche

Respirația pulmonară - aceasta este respirația cu ajutorul organelor interne specializate - plămânii.

Plămânii– acestea sunt pungi goale cu pereți subțiri, împletite cu o rețea densă de vase de sânge minuscule - capilare. Difuzia oxigenului din aer în capilare are loc pe suprafața interioară a plămânilor. În consecință, cu cât această suprafață interioară este mai mare, cu atât are loc difuzia mai activă.

Aproape toate vertebratele terestre respiră cu plămâni. reptile, păsări, unele nevertebrate terestre - păianjeni, scorpioni, moluște pulmonare și unele animale acvatice - pești pulmonar. Aerul intră prin plămâni Căile aeriene.

Plămânii unui mamifer


plămân de reptile

Sistemul respirator al păsărilor

Respirația la animale este determinată de modul lor de viață și se realizează cu ajutorul tegumentului, traheei, branhiilor și plămânilor.

Sistemul respirator – un set de organe pentru transportul aerului sau apei care conțin oxigen și schimb de gaze între corp și mediu.

Organele respiratorii se dezvoltă ca excrescențe ale tegumentului exterior sau pereților tractului intestinal. Sistemul respirator include tractul respirator și organele de schimb de gaze. Vertebrate Căile aeriene – cavitate nazală, laringe, trahee, bronhii ; A sistemul respirator -plămânii .

Caracteristicile comparative ale organelor respiratorii.

grup

Trăsături caracteristice ale sistemului respirator

Celenterate

Schimbul de gaze pe întreaga suprafață a corpului. Nu există organe respiratorii speciale.

anelide

Branhii externe (viermi poliheți) și întreaga suprafață a corpului (viermi oligocheți, lipitori)

crustacee

Branhii (bivalve, cefalopode) și plămâni (gastropode)

artropode

Branhii (crustacee), trahee și plămâni (arahnoide), trahee (insecte)

Pești

Branhii. Organe suplimentare pentru respirație: plămâni (peștele pulmonar), părți ale cavității bucale, faringe, intestine, vezica natatoare

Amfibieni

Plămânii sunt celulari, branhii (la larve), piele (cu un număr mare de vase). Căile respiratorii: nări, gură, cameră traheo-laringiană

reptile

Fagure ușor. Căile respiratorii: nări, laringe, trahee, bronhii

Păsări

Lejer spongios. Căile respiratorii: nări, cavitate nazală, laringe superior, trahee, laringe inferior cu aparat vocal, bronhii. Sunt airbag-uri.

mamifere

Alveolară ușoară. Căile respiratorii: nări, cavitate nazală, laringe cu aparat vocal, trahee, bronhii.

Funcțiile sistemului respirator:

    Livrarea oxigenului către celulele corpului și îndepărtarea dioxidului de carbon din celulele corpului și schimbul de gaze(functie principala).

    Reglarea temperaturii corpului(deoarece apa se poate evapora prin suprafața plămânilor și a căilor respiratorii)

    Purificarea și dezinfectarea aerului de intrare(mucus nazal)

Întrebări pentru autocontrol.

Nota

Întrebări pentru autocontrol

1. Ce este respirația?

2. Principalele etape ale respirației?

3. Numiți principalele tipuri de respirație a animalelor.

4. Dați exemple de animale care respiră cu pielea, branhiile, traheele și plămânii.

5. Ce este sistemul respirator?

6. Numiți principalele funcții ale aparatului respirator.

7. Care este importanța respirației pentru eliberarea de energie în celulele animale?

8. Ce determină tipul de respirație al animalelor?

9. Care sunt funcțiile sistemului respirator?

10. Descrieți cum respiră vertebratele.

Caracteristici comparative ale organelor respiratorii ale animalelor.

Sistemul respirator

Caracteristici structurale

Funcții

Exemple

Branhii

Extern(pieptene, filamentos și pinnat) sau intern(intotdeauna asociate cu faringele) excrescente cu pereti subtiri ale corpului care contin multe vase de sange

Schimbul de gaze în mediul acvatic

La pești, la aproape toate larvele de anure, la majoritatea moluștelor, unii viermi și artropode

Trahee

Tubuli ramificați care pătrund în întregul corp și se deschid spre exterior cu găuri (stigmate)

Schimbul de gaze în aer

La majoritatea artropodelor

Plămânii

Saci cu pereți subțiri care au o rețea extinsă de vase

Schimbul de gaze în aer

La unele moluște și pești, vertebrate terestre