Obojživelníky majú dva typy dýchacích orgánov (nepočítajúc kožu): žiabre a pľúca. Oslabenie žiabrového dýchania a vznik pľúcneho dýchania pozorujeme už u Dipnoi; zmeny v tomto smere sú pozorované u Polypterus a Lepidosteus. U obojživelníkov sa žiabrové dýchanie zachováva predovšetkým u lariev a potom u tých Urodel, ktoré trávia celý svoj život vo vode (Perennibranchiata v bývalých systémoch). Žiabrové štrbiny dedia obojživelníky od predkov podobných rybám. Žiabrové oblúky sa nachádzajú u stegocefalov, u lariev a u niektorých dospelých jedincov (Branchiosauridae). Všetky moderné obojživelníky v larválnom stave dýchajú žiabrami. Normálne majú 5 viscerálnych vakov a 6. je nedostatočne vyvinutý. Nie všetky sa však otvárajú smerom von: tvoria sa 4 alebo dokonca menej žiabrových štrbín. Niekedy je slotov oveľa menej ako oblúkov. Prítomnosť trhlín a oblúkov je dôkazom pôvodu obojživelníkov z rýb. Vnútorné žiabre, homológne so žiabrami rýb, sa však nachádzajú iba u lariev Anura vo forme krátkych výrastkov kože na oblúkoch oddeľujúcich žiabrové štrbiny. Mäkký žiabrový operculum (operculum), vyrastajúci zo strany hyoidného oblúka, pokrýva žiabrovú oblasť zvonku. Žiabrové kryty na pravej a ľavej strane sa navzájom spájajú zo spodnej strany, pričom v niektorých Anurach zanechávajú párové otvory a vo väčšine Anury jeden nepárový na ľavej strane tela.
V skorých štádiách vývoja majú larvy Anura a všetky ostatné obojživelníky iba vonkajšie žiabre, zjavne homológne s vonkajšími žiabrami lariev Polypterini a Dipnoi. U Apoda a Anura existujú vonkajšie žiabre len v období lariev, v počiatočných štádiách vývoja, ale v Urodele, ktorá sa druhýkrát vrátila do vodného života, pretrvávajú počas celého života. Preto je názov pre tieto obojživelníky trvalý žiabre (Perennibranchiata), hoci tento názov, ako už bolo povedané, zahŕňa skupiny obojživelníkov rôzneho pôvodu. Vonkajšie žiabre pravdepodobne dedia obojživelníky od laločnatých rýb.
Ľahké obojživelníky vyzerajú ako dlhé valcovité vaky s tenkými stenami (v Urodele) alebo kratšími (v Anure). U beznohých sú pravé pľúca oveľa vyvinutejšie ako ľavé. Pľúca sa objavili u predkov tetrapodov dávno predtým, ako pristáli. U pľúcnika vidíme rovnaké pľúca. Zjavne sa javili ako doplnkový dýchací orgán v dôsledku nedostatočného rozvoja žiabrového dýchania na jednej strane a možno nepriaznivých podmienok na dýchanie v suchých a skazených vodách na strane druhej. Zadná časť žiabrovej dutiny sa u nich vyvinula na prídavný dýchací orgán. Spočiatku bol tento orgán, ktorý vyzeral ako dvojlaločný vak, ktorý sa otváral na spodnej strane hltana, nedokonalý: jeho steny museli byť kašovité, hoci bohato zásobené krvou, so slabo vyvinutými alebo takmer nevyvinutými priečkami. Ako všetky žiabrové výbežky (štrbiny) mal hladké viscerálne svaly a bol inervovaný najskôr vagusom.
Pľúca obojživelníkov sa v porovnaní s tým zmenili len málo: vo vodnej Urodele fungujú pľúca skôr ako hydrostatický aparát a majú hladký vnútorný povrch; výška ich organizácie je ešte nižšia ako u Dipnoi Normálne je u obojživelníkov vnútorný povrch pľúc bunkový, pretože do pľúcnej dutiny vyčnieva systém priečnikov (obr. 253). Je veľmi zaujímavé, že čím je konkrétny druh suchozemský, tým sú priečky v pľúcach vyvinutejšie: u ropuchy sú pľúca bunečnejšie ako žaby. Pri rode Ascaphus, žijúcom v horských potokoch, vo vode bohatej na kyslík, je vysoko vyvinuté kožné dýchanie, zatiaľ čo pľúca sú naopak malé a slabo zásobené krvou. Množstvo obojživelníkov z podradu Salamandroidea (Salamandrina, Plethodon, Spelerpes, Batrachoseps atď.) úplne prišlo o pľúca, namiesto ktorých sa silne rozvinulo hltanové a kožné dýchanie. .


V najjednoduchšom prípade sú pľúcne vaky vpredu prepojené, ústia priamo do hltana pozdĺžnou štrbinou podopretou po stranách chrupavkovitými pásikmi. Tieto chrupavčité pásiky môžu pomocou svalov, ktoré sú k nim pripevnené, rozširovať a zužovať hrtanovú štrbinu.
Tieto chrupavky pochádzajú z posledného vetvového oblúka a nachádzajú sa v najjednoduchšej forme v niektorých Urodele. Z týchto chrupaviek sa môžu oddeliť chrupavky nazývané krikoidné chrupavky. Možno ich porovnať s arytenoidnými chrupavkami (cartilagines arythenoidea) vyšších stavovcov. Niektoré Urodela a tiež Apoda majú pomerne dlhú priedušnicu podoprenú chrupavkovitými krúžkami. V Anure tvorí sliznica v hrtane hlasivky. Hrtan má zložité svaly. Na dne alebo pri kútikoch úst sú rezonátory, ktoré sa pri kvákaní nafúknu.
Dýchací mechanizmus suchozemských obojživelníkov je zakorenený v reflexoch pozorovaných u rýb a vodných obojživelníkov. Najbližšie k dýchaniu rýb je dýchanie lariev Anura, ktoré majú vnútorné žiabre, operkulárny záhyb a ich splynutím žiabrovú dutinu, ktorá sa jedným otvorom otvára smerom von. Okrem toho je u lariev obojživelníkov ústna dutina hojne zásobená krvou. Naberanie vody do úst a jej pretláčanie cez nosné dierky zdvihnutím čeľustí, larvy zvyšujú výmenu plynov v ústnej dutine. Keď larvy vyrastú, vystúpia na povrch, kde prehĺtajú vzduch ako ceratod a zdvihnutím dna orofaryngeálnej dutiny tlačia vzduch do pľúc. Podobný akt sa pozoruje vo vodnej Urodele. Pri spúšťaní dna orofaryngeálnej dutiny a pri uzavretých žiabrových otvoroch za sebou sa voda nasáva do ústnej dutiny ústami alebo nosnými dierkami, prípadne oboma. Následným zdvihnutím dna úst s uzavretými nozdrami sa voda vytlačí cez žiabrové štrbiny. Vďaka týmto pohybom sa sliznica úst a hltana dostáva do kontaktu s novými masami vody a žiabre dostávajú pohyb, ktorý obnovuje dýchacie prostredie.
U suchozemských obojživelníkov je dýchací mechanizmus akt prehĺtania vzduchu znížením svalového dna úst a jeho tlačením do pľúc v dôsledku stúpania dna. Dýchanie suchozemských obojživelníkov je teda úkon vykonávaný podľa typu tlakovej pumpy, ktorá prevláda u nižších rýb. Bezprostredným základom, na ktorom sa vyvíja, je mechanizmus dýchania u viacročných žiabrových obojživelníkov. Tento posledný, napríklad u Necturus, sa musel vyvinúť u vzdialených predkov obojživelníkov podobných rybám. Z nej sa už vyvinul zložitejší typ pozemského dýchania – Anura.
U mlokov bez pľúc je vysoko rozvinutá výmena plynov v dutine ústnej a hltanovej, ku ktorej dochádza pomocou častých, až 120 – 170 kmitov bránice úst za minútu (u žiab 30).
Vo všeobecnosti by sa malo povedať, že pľúcne dýchanie u obojživelníkov ako celku je pomocný spôsob dýchania. To tiež obsahuje údaj o jeho fylogenetickom pôvode.
Dýchanie moderných obojživelníkov v žiadnom prípade nemohlo byť zdrojom rozvoja dýchania u vyšších Tetrapoda (dýchanie dvíhaním rebier, rozširovanie hrudníka a tým nasávanie vzduchu). Posledný typ mohol v každom prípade vzniknúť u najstarších vyhynutých obojživelníkov, ktoré mali dlhé rebrá.

Evolúcia dýchacieho systému

Etapy dýchacieho procesu

Dych- súbor procesov, ktoré zabezpečujú prísun kyslíka z prostredia do tela, ktorý je nevyhnutný pre oxidáciu organických látok v mitochondriách bunky a uvoľňovanie oxidu uhličitého

Typy dychu:



Typ dychu:

Bunkový.
Organizmy: jednobunkové živočíchy (améba, zelená euglena, nálevník); coelenterates (medúzy, koralové polypy); nejaké červy.

Jednobunkové organizmy absorbujú kyslík rozpustený vo vode po celom povrchu tela difúziou.

Kyslík sa podieľa na rozklade zložitých organických látok, čím dochádza k uvoľňovaniu energie, ktorá je nevyhnutná pre život zvieraťa.
Oxid uhličitý vytvorený v dôsledku dýchania sa tiež uvoľňuje smerom von cez celý povrch tela.

Tracheálne dýchanie je dýchanie pomocou systému kombinovaných tracheálnych trubíc, ktoré prekrvujú celé telo.

Organizmy: trieda Hmyz (chrobáky, motýle, kobylky, muchy)

Brucho hmyzu je rozdelené na 5–11 častí (segmentov). Každý z nich má pár malých otvorov - špirála. Z každej špirály sa rozvetvujúce tubuly rozširujú dovnútra - priedušnice ktoré prenikajú celým telom hmyzu. Pri sledovaní chrústa môžete vidieť, ako jeho brucho buď zmenšuje svoj objem, alebo sa zväčšuje. Sú to dýchacie pohyby. Pri nádychu vstupuje do tela cez špirály vzduch obsahujúci kyslík a pri výdychu odchádza vzduch nasýtený oxidom uhličitým.

U pavúkov (trieda pavúkovcov) sú dýchacie orgány zastúpené nielen priedušnicami, ale aj pľúcnymi vakmi, ktoré komunikujú s vonkajším prostredím cez dýchacie otvory.

Žiabrové dýchanie je dýchanie pomocou špecializovaných útvarov s hustou sieťou krvných ciev.

Organizmy: mnoho vodných živočíchov (ryby, raky, mäkkýše)

Ryby dýchajú kyslík rozpustený vo vode pomocou špeciálnych rozvetvených kožných výrastkov tzv žiabre. Ryby neustále prehĺtajú vodu. Z ústnej dutiny prechádza voda cez žiabrové štrbiny, umýva žiabre a vychádza spod žiabrových krytov. Žiabre skladá sa z žiabrové oblúky a žiabrové vlákna ktoré sú prepichnuté mnohými krvnými cievami. Z vody, ktorá obmýva žiabre, sa kyslík dostáva do krvi a oxid uhličitý sa z krvi odstraňuje do vody. Žiabre vo vnútri tela sú tzv vnútorné žiabre.
Niektoré živočíchy, napríklad obojživelníky, majú na povrchu tela husté chumáče žiabier. Takéto žiabre sa nazývajú - vonkajšie. Takúto stavbu má Proteus, slepý jaskynný živočích zo západných oblastí Juhoslávie, a axolotly (ktoré sa vo všeobecnosti podobajú mlokom) - ich domovinou je Mexiko.

Výmena plynov alebo dýchanie sa prejavuje v absorpcii kyslíka telom z prostredia (voda alebo atmosféra) a uvoľňovaní oxidu uhličitého do tohto prostredia ako konečný produkt oxidačného procesu prebiehajúceho v tkanivách, vďaka čomu je potrebná energia lebo život je uvoľnený. Kyslík je prijímaný telom rôznymi spôsobmi; možno ich v zásade charakterizovať ako: 1) difúzne dýchanie a 2) lokálne dýchanie, teda špeciálnymi orgánmi.

difúzne dýchanie spočíva v absorpcii kyslíka a uvoľňovaní oxidu uhličitého celým povrchom vonkajšej vrstvy - kožné dýchanie - a n a e - a epiteliálnou membránou tráviacej trubice - do a cervikálne dýchanie, t.j. bez orgánov špeciálne upravených na to účel. Podobný spôsob výmeny plynov je charakteristický pre niektoré typy primitívnych mnohobunkových živočíchov, ako sú huby, coelenteráty a ploché červy, a je spôsobený tým, že nemajú obehový systém.

Je samozrejmé, že difúzne dýchanie je vlastné len organizmom, ktorých objem tela je malý a jeho povrch je pomerne rozsiahly, pretože je známe, že objem tela sa zväčšuje úmerne tretej mocnine polomeru a zodpovedajúcu plochu - iba na druhú mocninu polomeru. Preto pri veľkom objeme tela je tento spôsob dýchania nedostatočný.

Difúzne dýchanie však ani pri viac-menej primeraných pomeroch objemu k povrchu nemôže vždy organizmy uspokojiť, pretože čím intenzívnejšie sa vitálna aktivita prejavuje, tým intenzívnejšie by mali prebiehať oxidačné procesy v tele.

Pri intenzívnych prejavoch života, napriek malému objemu tela, je potrebné zväčšiť jeho kontaktnú plochu s prostredím obsahujúcim kyslík a špeciálne prístroje na urýchlenie ventilácie dýchacích ciest. Zväčšenie oblasti výmeny plynov sa dosahuje rozvojom špeciálnych dýchacích orgánov.

Špeciálne dýchacie orgány sa značne líšia v detailoch konštrukcie a umiestnenia v tele. V prípade vodných živočíchov sú takýmito orgánmi žiabre, u suchozemských živočíchov traxae a bezstavovce a v prípade stavovcov pľúca.

Žiabrové dýchanie.Žiabre sú vonkajšie a vnútorné. Primitívne vonkajšie žiabre predstavujú jednoduchý výbežok vilózneho potomstva kože, bohato zásobený kapilárnymi cievami. Takéto žiabre sa v niektorých prípadoch svojou funkciou len málo líšia od difúzneho dýchania, sú len jeho vyšším stupňom (obr. 332- A, 2). Zvyčajne sú sústredené v predných častiach tela.

Vnútorné žiabre sú vytvorené zo záhybov sliznice počiatočného úseku tráviacej trubice medzi žiabrovými štrbinami (obr. 246-2-5; 332- 7). Koža, ktorá k nim prilieha, tvorí hojné rozvetvenie vo forme okvetných lístkov s veľkým počtom kapilárnych krvných ciev. Vnútorné žiabre sú často pokryté špeciálnym záhybom kože (žiabrovým krytom), ktorého oscilačné pohyby zlepšujú podmienky výmeny, zvyšujú prietok vody a odstraňujú jej použité časti.

Vnútorné žiabre sú charakteristické pre vodné stavovce a akt výmeny plynov v nich je komplikovaný prechodom častí vody do žiabrových štrbín cez ústnu dutinu a pohybmi žiabrového krytu. Okrem toho sú ich žiabre zahrnuté do obehového kruhu. Každý žiabrový oblúk má svoje cievy a tým zároveň dochádza k vyššej diferenciácii obehového systému.

Samozrejme, žiabrovými metódami výmeny plynov sa dá zachovať aj kožné dýchanie, ale také slabé, že je odsúvané do úzadia.

Pri opise orofaryngu tráviaceho traktu už bolo povedané, že žiabrový aparát je charakteristický aj pre niektoré bezstavovce, ako sú napríklad hemichordáty a strunatce.

Pľúcne dýchanie- veľmi dokonalý spôsob výmeny plynov, ľahko slúžiaci organizmom mohutných živočíchov. Je charakteristický pre suchozemské stavovce: obojživelníky (nie v larválnom stave), plazy, vtáky a cicavce. K aktu výmeny plynov sústredenej v pľúcach sa pripája množstvo orgánov s inými funkciami, v dôsledku čoho si pľúcna metóda dýchania vyžaduje vývoj veľmi zložitého komplexu orgánov.

Pri porovnávaní vodného a suchozemského typu dýchania u stavovcov treba mať na pamäti jeden dôležitý anatomický rozdiel. Počas žiabrového dýchania časti vody jedna po druhej vstupujú do primitívnych úst a uvoľňujú sa cez žiabrové štrbiny, kde sa z nej odoberá kyslík cievami žiabrových záhybov. Žiabrový dýchací prístroj stavovcov sa teda vyznačuje vstupom a množstvom výstupov. Počas pľúcneho dýchania sa na prívod a odvod vzduchu používajú rovnaké otvory. Táto vlastnosť je samozrejme spojená s potrebou nasávať a vytláčať časti vzduchu pre rýchlejšie vetranie oblasti výmeny plynov, t.j. s potrebou expandovať a sťahovať pľúca.

Dá sa predpokladať, že vzdialenejší, primitívnejší predkovia stavovcov mali nezávislé svalové tkanivo v stenách plávacieho mechúra, ktoré sa premieňalo na svetlo; jeho periodickými kontrakciami sa z močového mechúra vytláčal vzduch a v dôsledku jeho rozpínania sa vďaka elasticite stien močového mechúra zbierali čerstvé časti vzduchu. Elastické tkanivo spolu s chrupavkou teraz dominuje ako podpora v dýchacom systéme.


V budúcnosti, s nárastom vitálnej aktivity organizmov, sa takýto mechanizmus dýchacích pohybov stal už nedokonalým. V histórii vývoja ju vystriedala sila sústredená buď v dutine ústnej a prednej časti priedušnice (obojživelníky), alebo v stenách hrudnej a brušnej dutiny (plazy, cicavce) vo forme špeciálne diferencovaného časť svalov trupu (dýchacie svaly) a napokon bránica. Pľúca poslúchajú pohyby tohto svalstva, pasívne sa rozťahujú a sťahujú a zachovávajú si na to potrebnú elasticitu, ako aj malý svalový aparát ako pomocné zariadenie.

Kožné dýchanie sa stáva tak bezvýznamným, že jeho úloha je znížená takmer na nulu.

Výmena plynov v pľúcach u suchozemských stavovcov, ako aj u vodných, je úzko spojená s obehovým systémom prostredníctvom organizácie samostatného, ​​respiračného alebo malého okruhu krvného obehu.

Je celkom jasné, že hlavné štrukturálne zmeny v tele počas pľúcneho dýchania sa týkajú: 1) zväčšenia kontaktu pracovnej oblasti pľúc so vzduchom a 2) veľmi úzkeho a nemenej rozsiahleho spojenia táto oblasť s tenkostennými kapilárami obehového kruhu.

Funkcia dýchacieho aparátu - prepúšťať vzduch do jeho mnohých kanálov na výmenu plynov - hovorí o povahe jeho konštrukcie vo forme otvoreného, ​​rozvetveného systému rúrok. Ich steny sú v porovnaní s mäkkou črevnou trubicou zložené z tvrdšieho nosného materiálu; miestami vo forme kostného tkaniva (nosová dutina) a hlavne vo forme chrupavkového tkaniva a ľahko poddajného, ​​ale rýchlo sa vracajúceho do normálneho elastického tkaniva.

Sliznica dýchacích ciest je vystlaná špeciálnym riasinkovým epitelom. Len v niekoľkých oblastiach sa mení do inej podoby v súlade s inými funkciami týchto oblastí, ako napríklad v oblasti čuchu a v miestach samotnej výmeny plynov.

V celom pľúcnom dýchacom trakte pútajú pozornosť tri zvláštne oblasti. Z nich počiatočný - n axiálny pás s t - slúži na vnímaný vzduch, tu skúmaný na zápach. Druhá sekcia - hrdlo - je zariadenie na izoláciu dýchacích ciest od tráviaceho traktu pri prechode potravinovej kómy cez hltan, na vydávanie zvukov a napokon na vytváranie kašľových šokov, ktoré vypudzujú hlieny z dýchacích ciest. Posledná časť, lёg do a e-predstavuje orgán priamej výmeny plynov.

Medzi nosnou dutinou a hrtanom je dutina hltana, spoločná s tráviacim ústrojenstvom a medzi hrtanom a pľúcami dýchacie

hrdla alebo priedušnice. Prechádzajúci vzduch teda využívajú opísané rozširujúce sa oblasti v troch rôznych smeroch: a) vnímané pachy, b) zariadenia na vydávanie zvukov a napokon, v) výmena plynov, z ktorých je hlavná posledná menovaná.

Zníženie počtu žiabier.

Zväčšenie povrchu dýchania v dôsledku tvorby žiabrových vlákien.

Tvorba žiabrových kapilár.

V lancelete sú bočné steny hltana prepichnuté početnými (až 150 pármi) šikmo umiestnenými žiabrovými štrbinami. Aferentné branchiálne artérie sa približujú k medzivetvovým septám a eferentné branchiálne artérie odchádzajú. Keď voda obmýva medzivetvové septa, dochádza k výmene plynov medzi prechádzajúcou vodou a krvou, ktorá preteká cez tenké cievy septa. Žiabrové tepny sa nerozvetvujú na kapiláry. Okrem toho sa kyslík dostáva do tela zvieraťa cez kapiláry kože.

U primárnych vodných stavovcov (bezčeľusťových a rýb), podobne ako u dolných strunatcov, sa vytvárajú žiabrové štrbiny, ktoré spájajú hltanovú dutinu s vonkajším prostredím. V cyklostómoch sa z endodermu vystielajúceho žiabrové štrbiny vytvárajú žiabrové vaky (u rýb sa žiabre vyvíjajú z ektodermy). Vnútorný povrch vakov je pokrytý početnými záhybmi - žiabrovými vláknami, v ktorých stenách sa rozvetvuje hustá sieť kapilár. Vak s vnútorným úzkym kanálom sa otvára do hltana (u dospelých mihulí - do priedušnice) a vonkajším - na bočný povrch tela zvieraťa. Hagfish majú od 5 do 16 párov žiabrových vakov, v čeľade bdellostomatoe sa každý z nich otvára smerom von nezávislým otvorom a v čeľade hagfish sa všetky vonkajšie žiabrové chodby na každej strane spájajú do jedného kanála, ktorý sa otvára smerom von jedným otvorom umiestneným ďaleko. pozadu. Lamprey má 7 párov žiabrových vakov, z ktorých každý sa otvára von samostatným otvorom. Dýchanie sa uskutočňuje rytmickými kontrakciami a relaxáciou svalovej steny žiabrovej oblasti. U nekŕmených mihulí voda vstupuje do dýchacej trubice z ústnej dutiny, potom umýva okvetné lístky žiabrových vakov, čím sa zabezpečuje výmena plynov, a je odvádzaná vonkajšími žiabrovými priechodmi. Pri kŕmení cyklostómov voda vstupuje a vystupuje cez vonkajšie otvory žiabrových vakov.

Dýchacia sústava rýb má špecializované orgány na výmenu plynov - ektodermálne žiabre, ktoré sú buď umiestnené na medzižiabrových priehradkách, ako u chrupkovitých rýb, alebo priamo vybiehajú zo žiabrových oblúkov, ako u kostnatých rýb. Výmena plynov v žiabrach stavovcov je postavená podľa typu „protiprúdových systémov“: pri prichádzajúcom pohybe sa krv dostáva do kontaktu s vodou bohatou na kyslík, čo zabezpečuje jej efektívne nasýtenie. Zvýšenie povrchu absorpcie kyslíka v dôsledku tvorby žiabrov bolo sprevádzané znížením počtu žiabrových štrbín u stavovcov v porovnaní s nižšími strunatcami. U celohlavých (z chrupkovitých rýb) sa načrtne zmenšenie medzižiabrových priehradiek a vytvorí sa kožovitý žiabrový obal, ktorý pokrýva vonkajšiu stranu žiabrov. U kostnatých rýb sa v žiabrovom obale objavuje kostná kostra a zmenšujú sa medzižiabrové priehradky, čo prispieva k intenzívnejšiemu premývaniu žiabrových vlákien vodou. Spolu s výmenou plynov sa žiabre rýb podieľajú na metabolizme vody a soli, na odstraňovaní amoniaku a močoviny z tela. Koža, plavecký mechúr, nadpažerákové labyrinty a špecializované časti črevnej trubice fungujú ako dodatočné dýchacie orgány u určitých skupín rýb. U rýb dýchajúcich pľúcami a mnohoperných rýb sa objavujú vzducho-dýchacie orgány - pľúca. Pľúca vznikajú ako párové výrastky brušnej časti hltana v oblasti poslednej vetvovej štrbiny a sú spojené s pažerákom krátkym kanálom. Steny tohto výrastku sú tenké a bohato prekrvené.


Smery vývoja pľúcneho typu dýchania

Vznik a diferenciácia dýchacích ciest.

Diferenciácia pľúc a zväčšenie povrchu dýchania.

Vývoj pomocných orgánov (hrudník).

U obojživelníkov sa na absorpcii kyslíka a uvoľňovaní oxidu uhličitého podieľajú: u lariev - koža, vonkajšie a vnútorné žiabre, u dospelých - pľúca, koža a sliznica orofaryngeálnej dutiny. U niektorých druhov chvostových obojživelníkov (sirény, protey) a u dospelých jedincov sú zachované žiabre a nedostatočne vyvinuté alebo zmenšené pľúca. Pomer pľúcnej a inej výmeny plynov nie je rovnaký: u druhov vlhkých biotopov dominuje pri výmene plynov kožné dýchanie, u obyvateľov suchých miest sa väčšina kyslíka dostáva cez pľúca, ale významnú úlohu zohráva koža. pri uvoľňovaní oxidu uhličitého. Dýchací systém dospelých obojživelníkov zahŕňa orofaryngeálne, laryngeálne-tracheálne dutiny a vakové pľúca, ktorých steny sú opletené hustou sieťou kapilár. Bezchvosté obojživelníky majú spoločnú hrtanovo-priedušnicovú komoru, v kaudátoch sa delí na hrtan a priedušnicu. V hrtane sa objavujú arytenoidné chrupavky, ktoré podopierajú jeho stenu a hlasivky. Pľúca chvostových obojživelníkov sú dva tenkostenné vaky, ktoré nemajú priečky. Anurany vo vnútri pľúcnych vakov majú na stenách priečky, ktoré zväčšujú povrch výmeny plynov (pľúca sú bunkové). Obojživelníky nemajú rebrá a k dýchaniu dochádza núteným vzduchom počas vdychovania (v dôsledku zväčšenia a potom zmenšenia objemu orofaryngeálnej dutiny) a vytlačením vzduchu počas výdychu (v dôsledku pružnosti stien pľúc a brušné svaly).

U plazov sa zaznamenáva ďalšia diferenciácia dýchacieho traktu a výrazné zvýšenie funkčného povrchu výmeny plynov v pľúcach. Dýchacie cesty sú rozdelené na nosovú dutinu (je kombinovaná s ústnou dutinou, ale u krokodílov a korytnačiek sú tieto dutiny oddelené kostným podnebím), hrtan, priedušnica a dva priedušky. Steny hrtana podporujú párové arytenoidné a nepárové kricoidné chrupavky. U jašteríc a hadov majú vnútorné steny pľúcnych vakov zloženú bunkovú štruktúru. U korytnačiek a krokodílov vyčnieva zložitý systém priečok do vnútornej dutiny pľúc tak hlboko, že pľúca nadobúdajú hubovitú štruktúru. Vytvára sa hrudník: rebrá sú pohyblivo spojené s chrbticou a hrudnou kosťou, rozvíjajú sa medzirebrové svaly. Akt dýchania sa vykonáva v dôsledku zmeny objemu hrudníka (kostálny typ dýchania). Korytnačky si zachovávajú orofaryngeálny typ vstrekovania vzduchu. U vodných korytnačiek vo vode sú ďalšími dýchacími orgánmi výrastky hltana a kloaky bohaté na kapiláry (análny mechúr). Plazy nemajú kožné dýchanie.

U vtákov sú dýchacie cesty reprezentované nosnou dutinou, hrtanom, ktorý je podopretý arytenoidnými a krikoidnými chrupavkami, dlhou priedušnicou a bronchiálnym systémom. Pľúca sú malé, husté a mierne roztiahnuteľné spojené s rebrami po stranách chrbtice. Primárne priedušky sa tvoria, keď je spodná časť priedušnice rozdelená a vstupujú do tkaniva príslušných pľúc, kde sa rozpadajú na 15–20 sekundárnych priedušiek, z ktorých väčšina končí naslepo a niektoré komunikujú so vzduchovými vakmi. Sekundárne bronchy sú vzájomne prepojené menšími parabronchmi, z ktorých odchádzajú mnohé tenkostenné bunkové bronchioly. Bronchioly opletené krvnými cievami tvoria morfofunkčnú štruktúru pľúc. Vzduchové vaky sú spojené s pľúcami vtákov - priehľadné elastické tenkostenné výrastky sliznice sekundárnych priedušiek. Objem vzduchových vakov je asi 10-krát väčší ako objem pľúc. Zohrávajú veľmi dôležitú úlohu pri realizácii zvláštneho dýchacieho aktu vtákov: pri vdýchnutí aj výdychu vstupuje do pľúc vzduch s vysokým obsahom kyslíka - „dvojité dýchanie“. Vzduchové vaky okrem zintenzívnenia dýchania zabraňujú prehriatiu organizmu pri intenzívnom pohybe. Zvýšenie intraabdominálneho tlaku počas výdychu podporuje defekáciu. Potápajúce sa vtáky zvýšením tlaku vo vzduchových vakoch môžu zmenšiť objem a tým zvýšiť hustotu, čo uľahčuje ponorenie do vody. U vtákov nedochádza k kožnému dýchaniu.

U cicavcov sa pozoruje ďalšia diferenciácia dýchacieho traktu. Vytvára sa nosová dutina, nosohltan, vchod do hrtana je pokrytý epiglottis (u všetkých suchozemských stavovcov okrem cicavcov je hrtanová štrbina uzavretá špeciálnymi svalmi), v hrtane sa objavuje štítna chrupavka, potom prichádza priedušnica, ktorý sa rozvetvuje na dva priedušky smerujúce do pravých a ľavých pľúc. V pľúcach sa priedušky mnohokrát rozvetvujú a končia bronchiolmi a alveolami (počet alveol je od 6 do 500 miliónov), čo výrazne zvyšuje dýchací povrch. Výmena plynov sa vyskytuje v alveolárnych priechodoch a alveolách, ktorých steny sú husto opletené krvnými cievami. Morfofunkčnou jednotkou pľúc cicavca je pulmonálny acinus, ktorý vzniká v dôsledku rozvetvenia koncového bronchiolu. Vzniká hrudník, ktorý je od brušnej dutiny oddelený bránicou. Počet dýchacích pohybov je od 8 do 200. Dýchacie pohyby sa vykonávajú dvoma spôsobmi: v dôsledku zmeny objemu hrudníka (rebrové dýchanie) a v dôsledku činnosti bránicového svalu (bráničné dýchanie). U vyšších cicavcov sa vyvinulo kožné dýchanie systémom kožných kapilár, ktoré hrá dôležitú úlohu pri výmene plynov.

Zvierací dych – súbor procesov, ktoré poskytujúzasiahnuť do tela z prostrediakyslík , jehopoužitie bunky na oxidáciu organických látok achov z tela oxidu uhličitého.Toto dýchanie sa nazývaaeróbne a organizmyaeróby .

OK. Číslo 28. Biológia.

zelená riasa chlorella

Infusoria topánka

Proces dýchania u zvierat je podmienene rozdelený na tri etapy :

Vonkajšie dýchanie = výmena plynov. Týmto procesom zviera dostáva kyslík a zbavuje sa oxidu uhličitého, ktorý je konečným produktom metabolizmu.

Transport plynov v tele- tento proces zabezpečujú buď špeciálne tracheálne trubice alebo vnútorné telesné tekutiny (obsahujúce krv hemoglobínu- pigment, ktorý dokáže viazať kyslík a transportovať ho do buniek, ako aj vynášať oxid uhličitý z buniek).

vnútorné dýchanie- vyskytuje sa v bunkách. Jednoduché živiny (aminokyseliny, mastné kyseliny, jednoduché sacharidy) sa pomocou bunkových enzýmov okysličujú a štiepia, pri čom sa uvoľňuje ENERGIA potrebná pre život organizmu.

Hlavným významom dýchania je uvoľňovanie energie zo živín pomocou kyslíka, ktorý sa podieľa na oxidačných reakciách.

Niektoré z najjednoduchších anaeróbne organizmy t.j. organizmy, nevyžaduje kyslík. Anaeróby sú voliteľné a povinné. Fakultatívne anaeróbne organizmy sú organizmy, ktoré môžu žiť tak v neprítomnosti kyslíka, ako aj v jeho prítomnosti. Obligátne anaeróbne organizmy sú organizmy, pre ktoré je kyslík jedovatý. Môžu žiť iba v neprítomnosti kyslíka. Anaeróbne organizmy nepotrebujú kyslík na oxidáciu živín.

Brachonella - anaeróbne infúzie

Črevná Giardia

ľudská škrkavka

Autor: spôsob dýchania a štruktúra dýchacieho aparátu u zvierat sa rozlišujú 4 typy dýchania:

Kožné dýchanie je výmena kyslíka a oxidu uhličitého cez kožu tela. Tento proces je založený na najdôležitejšom fyzikálnom procese - difúzia . Plyny vstupujú len v rozpustenom stave cez kryty plytko a nízkou rýchlosťou. Takéto dýchanie v organizmoch, ktoré sú malé, majú mokré kryty, vedú vodný životný štýl. to - špongie, koelenteráty, červy, obojživelníky.

Tracheálne dýchanie –

realizované s pomocou

prepojených systémov

tubuly - priedušnice , ktorý

prekrviť celé telo

účasť tekutín. OD

ich prostredie

pripojiť špeciálne

diery - špirály.

Organizmy s priedušnicou

dýchanie má tiež malú veľkosť (nie viac ako 2 cm, inak telo nebude mať dostatok kyslíka). to - hmyz, stonožky, pavúkovce.

žiabrové dýchanie - pomocou špecializovaných útvarov s hustou sieťou krvných ciev. Tieto výrastky sa nazývajú žiabre . U vodných živočíchov mnohoštetinavce, kôrovce, mäkkýše, ryby, niektoré druhy obojživelníkov. Bezstavovce majú zvyčajne vonkajšie žiabre, zatiaľ čo strunatce majú vnútorné žiabre. Žiabrové dýchacie zvieratá majú ďalšie formy dýchania cez kožu, črevá, povrch úst, plavecký mechúr.

Mnohoštetinavce so žiabrami

Žiabre kôrovcov

Mäkkýš nudibranch

Pľúcne dýchanie - to je dýchanie pomocou vnútorných špecializovaných orgánov - pľúca.

Pľúca– ide o duté tenkostenné vaky, opletené hustou sieťou drobných cievok – kapilár. Difúzia kyslíka zo vzduchu do kapilár nastáva na vnútornom povrchu pľúc. V súlade s tým, čím väčší je tento vnútorný povrch, tým aktívnejšia je difúzia.

Takmer všetky suchozemské stavovce dýchajú pľúcami. plazy, vtáky, niektoré suchozemské bezstavovce - pavúky, škorpióny, pľúcne mäkkýše a niektoré vodné živočíchy - pľúcnik. Vzduch vstupuje do pľúc cez Dýchacie cesty.

Pľúca cicavca


pľúca plazov

Dýchací systém vtákov

Dýchanie u zvierat je určené ich spôsobom života a vykonáva sa pomocou kože, priedušnice, žiabrov a pľúc.

Dýchací systém – súbor orgánov na prenášanie vzduchu alebo vody, ktoré obsahujú kyslík, a výmenu plynov medzi telom a prostredím.

Dýchacie orgány sa vyvíjajú ako výrastky vonkajšej vrstvy alebo stien črevného traktu. Dýchací systém zahŕňa dýchacie cesty a orgány na výmenu plynov. Stavovce Dýchacie cesty – nosová dutina, hrtan, priedušnica, priedušky ; a dýchací systém -pľúca .

Porovnávacie charakteristiky dýchacích orgánov.

Skupina

Charakteristické znaky dýchacieho systému

Coelenterates

Výmena plynov po celom povrchu tela. Neexistujú žiadne špeciálne dýchacie orgány.

annelids

Vonkajšie žiabre (mnohoštetinatce červy) a celý povrch tela (oligochné červy, pijavice)

mäkkýše

Žiabry (lastrofy, hlavonožce) a pľúca (uhlíky)

článkonožce

Žiabre (kôrovce), priedušnice a pľúca (pavúkovce), priedušnice (hmyz)

Ryby

Žiabre. Ďalšie orgány na dýchanie: pľúca (pľúcnik), časti ústnej dutiny, hltan, črevá, plavecký mechúr

Obojživelníky

Pľúca sú bunkové, žiabre (u lariev), koža (s veľkým počtom ciev). Dýchacie cesty: nosné dierky, ústa, tracheo-laryngeálna komora

plazov

Svetlý plást. Dýchacie cesty: nosné dierky, hrtan, priedušnica, priedušky

Vtáky

Ľahká hubovitá. Dýchacie cesty: nozdry, nosová dutina, horný hrtan, priedušnica, dolný hrtan s hlasovým aparátom, priedušky. Sú tam vzduchové vaky.

cicavcov

Ľahké alveolárne. Dýchacie cesty: nozdry, nosová dutina, hrtan s hlasovým aparátom, priedušnica, priedušky.

Funkcie dýchacieho systému:

    Dodávanie kyslíka do buniek tela a odstraňovanie oxidu uhličitého z buniek tela a výmena plynov(hlavná funkcia).

    Regulácia telesnej teploty(keďže voda sa môže odparovať cez povrch pľúc a dýchacích ciest)

    Čistenie a dezinfekcia privádzaného vzduchu(nosový hlien)

Otázky na sebaovládanie.

stupňa

Otázky na sebaovládanie

1. Čo je dýchanie?

2. Hlavné fázy dýchania?

3. Vymenujte hlavné typy dýchania zvierat.

4. Uveďte príklady zvierat, ktoré dýchajú kožou, žiabrami, priedušnicami a pľúcami.

5. Čo je to dýchacia sústava?

6. Vymenujte hlavné funkcie dýchacej sústavy.

7. Aký význam má dýchanie pre uvoľňovanie energie v živočíšnych bunkách?

8. Čo určuje typ dýchania zvierat?

9. Aké sú funkcie dýchacieho systému?

10. Opíš ako dýchajú stavovce.

Porovnávacie charakteristiky dýchacích orgánov zvierat.

Dýchací systém

Štrukturálne vlastnosti

Funkcie

Príklady

Žiabre

Vonkajšie(hrebeň, nitkovité a perovité) príp domáci(vždy spojené s hltanom) tenkostenné výrastky tela, ktoré obsahujú veľa krvných ciev

Výmena plynov vo vodnom prostredí

U rýb, takmer u všetkých lariev anuránov, u väčšiny mäkkýšov, niektorých červov a článkonožcov

Trachea

Rozvetvené tubuly, ktoré prenikajú celým telom a otvárajú sa otvormi (stigmy)

Výmena plynu vo vzduchu

U väčšiny článkonožcov

Pľúca

Tenkostenné tašky, ktoré majú rozsiahlu sieť nádob

Výmena plynu vo vzduchu

U niektorých mäkkýšov a rýb, suchozemských stavovcov