У амфібій є два роду дихальних органів (крім шкіри): зябра та легені. Послаблення зябрового дихання та виступ на сцену легеневого дихання спостерігається вже у Dipnoi; зміни у цьому напрямі спостерігаються у Polypterus, та Lepidosteus. У амфібій зяброве дихання зберігається насамперед у личинок, а потім у тих Уродела, які все життя проводять і у воді (Perennibranchiata в колишніх системах). Зяброві щілини успадковані амфібіями від рибоподібних предків. Зяброві дуги виявлені у стегоцефалу, у личинок та у деяких дорослих (Branchiosauridae). Усі сучасні амфібії у личинковому стані дихають зябрами. Нормально у них закладається 5 вісцеральних мішків та 6-й недорозвинений. Але назовні відкриваються не всі: зябрових щілин утворюється 4 або ще менше. Іноді щілин значно менше, ніж дуг. Наявність щілин та дуг є доказом походження амфібій від риб. Внутрішні зябра, гомологічні зябрам риб, зустрічаються, однак, тільки у личинок Anura у вигляді коротких виростів покривів на дугах, що розділяють зяброві щілини. М'якою зябрової кришечкою (operculum), що розростається з боку гіоїдної дуги, зяброва область прикривається зовні. Зяброві кришечки правої та лівої сторін зливаються між собою з нижньої сторони, залишаючи у деяких Anura парні отвори, а у більшості – одне непарне на лівій стороні тіла.
На ранніх стадіях розвитку у личинок Anura та у всіх інших амфібій є тільки зовнішні зябра, гомологічні, мабуть, зовнішнім зябрам личинок Polypterini та Dipnoi. У Apoda і в Anura зовнішні зябра існують лише в личинковому періоді, на ранніх стадіях розвитку, у Urodela ж, які знову повернулися до водного життя, вони зберігаються все життя. Звідси назва для цих амфібій - постійно зяброві (Perennibranchiata), хоча назва ця, як було сказано, обіймає групи амфібій, що мають різне походження. Зовнішні зябра, ймовірно успадковані амфібіями від кистеперих риб.
Легкі амфібії мають вигляд довгих циліндричних мішків з тонкими стінками (у Urodela) або короткішими (у Anura). У безногих праве легеня розвинене набагато більше лівого. З'явилися легені у предків чотирилапих ще задовго до виходу на сушу. Ми бачимо такі ж легені у подвійних. З'явилися вони, очевидно, як додатковий орган дихання внаслідок недостатнього розвитку зябрового дихання, з одного боку, і можливо несприятливих для дихання умов у водах, що пересихали і псувалися - з іншого. Задня частина зябрової порожнини розвинулася у них додатковий дихальний орган. Спочатку цей орган, що мав вигляд дволопатевого мішка, що відкривався на нижній стороні глотки, був недосконалий: стінки його повинні були бути топкими, хоч і рясно забезпеченими кров'ю, зі слабо розвиненими або майже нерозвиненими перегородками. Як усі зяброві випинання (щілини), він мав гладку вісцеральну мускулатуру і іннервувався блукаючим першим.
Легкі амфібій мало змінилися у порівнянні з цим: у водних Urodela легені виконують скоріше роль гідростатичного апарату та мають гладку внутрішню поверхню; висота організації їх навіть нижче, ніж у Dipnoi, Нормально ж у амфібій внутрішня поверхня легень є пористою завдяки тому, що в порожнину легені вдається система перекладин (рис. 253). Дуже цікаво, що чим наземнішим є той чи інший вид, тим більш розвиненими є поперечини в легенях: у жаби легше більш пористе, ніж жаби. У роду Ascaphus, що живе в гірських струмках, у воді, багатій на кисень, сильно розвинене шкірне дихання, легені ж, навпаки, маленькі і слабо постачаються кров'ю. Ряд амфібій з підряду Salamandroidea (Salamandrina, Plethodon, Spelerpes, Batrachoseps та ін) зовсім втратив легені, замість якого глоточное і шкірне дихання сильно розвинулося. .


Легеневі мішки у найпростішому випадку з'єднуються між собою попереду, відкриваючись безпосередньо в глотку поздовжньою щілиною, що підтримується по сторонах хрящовими смужками. Ці хрящові смужки за допомогою м'язів, що прикріплюються до них, можуть розширювати і звужувати гортанну щілину.
Хрящі ці походять з останньої зябрової дуги і в найпростішому вигляді зустрічаються у деяких Urodela. Від цих хрящів можуть відокремлюватися хрящики, які називають персневидними хрящами. Їх можна порівнювати з черпалоподібними хрящами (cartilagines arythenoidea) вищих хребетних. Деякі Urodela, а також Apoda мають досить довге дихальне горло, яке підтримується хрящовими кільцями. У Anura слизова оболонка у гортані утворює голосові зв'язки. Гортань має складну м'язи. На дні або по кутах рота знаходяться резонатори, що надуваються під час квакання.
Механізм дихання наземних амфібій має своїм коренем рефлекси, що спостерігаються у риб та водних амфібій. Найближче до дихання риб дихання личинок Anura, що мають внутрішні зябра, оперкулярну складку та утворену їх зрощенням зяброву порожнину, що відкривається назовні одним отвором. Крім того, у личинок амфібій ротова порожнина рясно забезпечена кров'ю. Забираючи воду в рот і проштовхуючи її шляхом підняття щелеп через ніздрі, личинки збільшують газовий обмін у порожнині рота. Коли ж личинки підростають, вони піднімаються до поверхні, де заковтують повітря подібно до цератоду, і підняттям дна порожнини ротоглотки проштовхують повітря в легені. У водних Urodela спостерігається подібний акт. При опусканні дна ротоглоткової порожнини і при закритих ззаду зябрових отворах вода насмоктується в ротову порожнину через рот або ніздрі або через те й інше разом. Шляхом подальшого підняття дна ротової порожнини при закритих ніздрях вода виштовхується через зяброві щілини. Завдяки цим рухам слизова оболонка рота і глотки вступає в зіткнення з новими масами води, а у зябер виходить рух, що оновлює дихальне середовище.
У наземних амфібій механізм дихання є актом заковтування повітря завдяки опусканню мускулистого дна ротової порожнини і проштовхування їх у легені внаслідок підняття дна. Таким чином, дихання наземних амфібій є актом, що здійснюється на кшталт нагнітального насоса, що переважає у нижчих риб. Безпосередньою основою, де він розвивається, є механізм дихання постоянножаберных амфібій. Цей останній, що спостерігається, наприклад, у Necturus, мав розвинутися у віддалених рибоподібних предків амфібій. З нього вже розвинувся складніший тип дихання наземних - Anura.
У безлегкових саламандр сильно розвинений газообмін внутрішньоротової та глоткової порожнини, що відбувається за допомогою частих, до 120-170 коливань за хвилину діафрагми рота (у жаб їх 30).
Загалом слід сказати, що легеневе дихання в амфібій загалом є допоміжним способом дихання. У цьому також є вказівка ​​і на його філогенетичне походження.
Дихання сучасних амфібій ні в якому разі не могло бути джерелом розвитку дихання вищих Tetrapoda (дихання за допомогою підняття ребер, розширення грудної клітки та насмоктування таким чином повітря). Останній тип міг виникнути, у разі намітитися в найдавніших вимерлих амфібій, мали довгі ребра.

Еволюція дихальної системи

Етапи процесу дихання

Дихання– сукупність процесів, що забезпечують надходження в організм кисню з навколишнього середовища, необхідного для окислення органічних речовин у мітохондріях клітини, та виділення вуглекислого газу

Типи дихання:



Тип дихання:

Клітинне.
Організми: одноклітинні тварини (амеба, евглена зелена, інфузорія туфелька); кишковопорожнинні (медузи, коралові поліпи); деякі хробаки.

Одноклітинні організми поглинають розчинений у воді кисень всією поверхнею тіла шляхом дифузії.

Кисень бере участь у розщепленні складних органічних речовин, у результаті звільняється енергія, яка необхідна життя тварини.
Вуглекислий газ, що утворюється в результаті дихання, виділяється назовні також через всю поверхню тіла.

Трахейне дихання - це дихання за допомогою системи об'єднаних трубочок-трахей, що пронизують все тіло.

Організми: клас Комахи (жуки, метелики, коники, мухи)

Черевце комахи поділено на 5–11 частин (сегментів). На кожному з них є пара невеликих отворів. дихання. Від кожного дихальця всередину відходять трубочки, що гілкуються. трахеї, які пронизують все тіло комахи. Спостерігаючи за хрущом, можна помітити, як його черевце то зменшується в обсязі, то збільшується. Це дихальні рухи. При вдиху в організм через дихальця надходить повітря, що містить кисень, а при видиху виходить повітря, насичене вуглекислим газом.

У павуків (клас Павукоподібні) органи дихання представлені не лише трахеями, а й легеневими мішками, які повідомляються із зовнішнім середовищем через дихальні отвори.

Зяброве дихання - це дихання за допомогою спеціалізованих утворень з густою мережею кровоносних судин.

Організми: багато водних жителів (риби, раки, молюски)

Риби дихають киснем, розчиненим у воді, за допомогою особливих розгалужених шкірних виростів, які називаються зябра. Риби постійно заковтують воду. З ротової порожнини вода проходить через зяброві щілини, омивають зябра і з-під зябрових кришок виходить назовні. Зябраскладаються з зябрових дугі зябрових пелюсток, які пронизані безліччю кровоносних судин. З води, що омиває зябра, в кров надходить кисень, а з крові у воду видаляється вуглекислий газ. Зябра, що знаходяться всередині тіла, називаються внутрішніми зябрами.
Деякі тварини, наприклад, земноводні, мають густі пучки зябер на поверхні тіла. Такі зябра називаються - зовнішніми.Така будова у протею – сліпої печерної тварини із західних областей Югославії, і аксолотлів (які за загальним виглядом схожі на тритонів) – їхня батьківщина Мексика.

Обмін газами, або дихання, виражається в поглинанні організмом кисню з навколишнього середовища (води або атмосфери) і виділення в останню вуглекислого газу як кінцевого продукту окислювального процесу, що протікає в тканинах, завдяки якому звільняється необхідна для життєдіяльності енергія. Кисень сприймається організмом у різний спосіб; їх переважно можна характеризувати як: 1) дифузне дихання і 2) дихання місцеве, т. е. спеціальними органами.

Дифузне диханняполягає в поглинанні кисню і виділенні вуглекислого газу всією поверхнею зовнішнього покриву-кожне д-і-х а н і е-і епітеліальною оболонкою травної трубки-к і ш е ч-н е дихання, тобто без спеціально пристосованих при цьому органів. Подібний спосіб газообміну властивий деяким типам примітивних багатоклітинних тварин, як, наприклад, губкам, кишковопорожнинним і плоским черв'якам, і обумовлюється відсутністю системи кровообігу.

Само собою зрозуміло, що дифузне дихання притаманне лише організмам, у яких об'єм тіла малий, а поверхня його відносно велика, оскільки відомо, що об'єм тіла зростає пропорційно кубу радіусу, а відповідна поверхня - тільки квадрату радіусу. Отже, при великому обсязі тіла такий спосіб дихання виявляється недостатнім.

Однак і при більш менш відповідних відносинах об'єму до поверхні дифузне дихання все ж таки не завжди може задовольняти організми, тому що чим енергійніше проявляється життєдіяльність, тим інтенсивніше повинні протікати окислювальні процеси в тілі.

При інтенсивних проявах життя, незважаючи на малий об'єм тіла, необхідно збільшення його зіткнення з середовищем, що містить кисень, і особливі пристосування для прискорення вентилювання дихальних шляхів. Збільшення площі обміну газами досягається розвитком спеціальних органів дихання.

Спеціальні органи дихання значно варіюють у деталях побудови та розташування в організмі. Для водних тварин такими органами служать зябра, для наземних-трах і у безхребетних, а у хребетних-легкі.

Зяброве дихання.Зябра бувають зовнішні та внутрішні. Примітивні зовнішні зябра є простим випинанням ворсинчастих нащадків шкірного покриву, рясно забезпечених капілярними судинами. Такі зябра в деяких випадках своєю функцією мало чим відрізняються від дифузного дихання, будучи лише вищим його ступенем (рис. 332- А, 2).Зазвичай вони концентруються у передніх ділянках тіла.

Внутрішні зябра формуються зі складок слизової оболонки початкової ділянки травної трубки між зябровими щілинами (рис. 246-2-5; 332- 7). Шкірний покрив, що прилягає до них, утворює рясні розгалуження у вигляді пелюсток з великою кількістю капілярних кровоносних судин. Внутрішні зябра часто бувають прикриті спеціальною складкою шкірного покриву (зябрової покришкою), коливальні рухи якої покращують умови обміну, посилюючи приплив води та видаляючи використані її порції.

Внутрішні зябра властиві водним хребетним, причому акт газообміну у них ускладнюється пропуском порцій води до зябрових щілин через ротову порожнину і рухами зябрової покришки. Крім того, зябра у них включені в коло кровообігу. До кожної зябрової дуги підходять свої судини, і, таким чином, одночасно здійснюється вища диференціація системи кровообігу.

Зрозуміло, при зябрових способах газообміну може зберігатися і шкірне дихання, але настільки слабке, що воно відсувається на задній план.

При описі ротоглотки травного тракту вже було сказано, що зябровий апарат властивий і деяким безхребетним, як напівхордовим і хордовим тваринам.

Легеневий подих-Дуже досконалий спосіб газообміну, що легко обслуговує організми масивних тварин. Воно властиве наземним хребетним: амфібіям (не в личинковому стані), рептиліям, птахам та ссавцям. До акту газообміну, зосередженого в легенях, приєднується ряд органів з іншими функціями, унаслідок чого легеневий метод дихання потребує розвитку дуже складного комплексу органів.

Порівнюючи водні та наземні типи дихання хребетних, слід мати на увазі одну важливу анатомічну їхню відмінність. При зябровому диханні порції води одна за одною надходять у примітивний рот і випускаються через зяброві щілини, де судинами зябрових складок з неї вилучається кисень. Таким чином, апарату зябрового дихання хребетних властиві вхідний та ряд вихідних отворів. При легеневому диханні для введення та виведення повітря використовуються одні й ті самі отвори. Ця особливість, природно, пов'язана з необхідністю вбирати і виштовхувати порції повітря для швидше вентилювання площі газообміну, тобто з необхідністю розширення і звуження легень.

Можна припустити, що у віддалених, більш примітивних предків хребетних у стінках перетворюється на легке плавального міхура була самостійна м'язова тканина; її періодичними скороченнями повітря виштовхувалося з міхура, а результаті його розправлення з еластичності міхурових стінок набиралися свіжі порції повітря. Еластична тканина, поряд з хрящовою, і тепер панує як опора в органах дихання.


Надалі, з підвищенням життєдіяльності організмів такий механізм дихальних рухів ставав уже недосконалим. В історії розвитку він був заміщений силою, зосередженою або в ротовій порожнині і передній ділянці трахеї (амфібії), або в стінках грудної та черевної порожнин (рептилії, ссавці) у вигляді спеціально диференційованої частини тулубової мускулатури (дихальні м'язи) і, нарешті, діафрагми. Легке підпорядковується рухам цієї мускулатури, розширюючись і звужуючись пасивно, зберігає необхідну при цьому еластичність, і навіть невеликий м'язовий апарат як підсобне пристосування.

Шкірне дихання стає настільки мізерним, що його роль зводиться майже до нуля.

Газообмін у легень у наземних хребетних, як і у водних, найтіснішим чином пов'язані з системою кровообігу у вигляді організації відокремленого, дихального, чи малого, кола кровообігу.

Цілком зрозуміло, що основні структурні зміни в організмі при легеневому диханні зводяться: 1) до збільшення дотику робочої площі легень з повітрям і 2) до дуже тісного і не менш широкого зв'язку цієї площі з тонкостінними капілярами кола кровообігу.

Функція дихального апарату – пропускати у свої численні канали повітря для газообміну – говорить за характер його побудови у вигляді відкритої, зяючої системи трубок. Їхні стінки, в порівнянні з м'якою кишковою трубкою, складаються з більш твердого опорного матеріалу; місцями у вигляді кісткової тканини (носова порожнина), а головним чином у вигляді хрящової тканини і легко податливої, але пружної тканини, що швидко повертається до норми.

Слизова оболонка дихальних шляхів вистелена спеціальним миготливим епітелієм. Лише на небагатьох ділянках він видозмінюється в іншу форму відповідно до інших функцій даних ділянок, як, наприклад, в нюхової області та в місцях газообміну.

Протягом легеневого дихального тракту зупиняють увагу три своєрідних ділянки. З них початкова осова порожнина служить для сприйняття повітря, що обстежується тут на запах. Друга ділянка-гортань-є пристосуванням для ізолювання дихального тракту від травного шляху при проході харчової грудки через глотку, для видавання звуків і, нарешті, для виробництва кашлевих поштовхів, що викидають з дихальних шляхів слиз. Остання ділянка-легка і представляють орган безпосереднього обміну газами.

Між носовою порожниною і гортанню розташовується загальна з травним апаратом порожнина глотки, а між гортанню і легким тягнеться дихання.

тельне горло, або трахея. Таким чином, прохідне повітря використовується описаними ділянками, що розширюються, в трьох різних напрямках: а) сприйнята запахів, б) пристосування для видавання звуків і, нарешті, в)газообміну, з яких останнє-основне.

Зменшення числа зябер.

Збільшення дихальної поверхні за рахунок утворення зябрових пелюсток.

Освіта зябрових капілярів.

У ланцетника бічні стінки глотки пронизані численними (до 150 пар) косо розташованими зябровими щілинами. До міжзябрових перегородок підходять жаберні артерії, що приносять, а відходять виносять зяброві артерії. Коли вода омиває міжжаберні перегородки, відбувається газообмін між водою, що проходить, і кров'ю, яка тече по тонких судинах перегородок. Зяброві артерії на капіляри не розгалужуються. Крім того, кисень проступає в організм тварини через капіляри шкіри.

У первинноводних хребетних тварин (безщелепні та риби), як і у нижчих хордових, утворюються зяброві щілини, що з'єднують порожнину глотки із зовнішнім середовищем. У круглоротих, з вистилаючої зяброві щілини ентодерми, формуються зяброві мішки (у риб зябра розвиваються з ектодерми). Внутрішня поверхня мішків покрита численними складками – зябровими пелюстками, у стінках яких розгалужується густа мережа капілярів. Мішок внутрішнім вузьким каналом відкривається в глотку (у дорослих мініг - дихальну трубку), а зовнішнім - на бічній поверхні тіла тварини. У міксин від 5 до 16 пар зябрових мішків, у сімейства бделлостомові кожен з них відкривається назовні самостійним отвором, а у сімейства міксинові всі зовнішні зяброві ходи на кожній стороні зливаються в один канал, який відкривається назовні одним отвором, розташованим далеко ззаду. У міног 7 пар зябрових мішків, кожен з яких відкривається назовні самостійним отвором. Дихання здійснюється шляхом ритмічних стисків та розслаблень м'язової стінки зябрової області. У мініт, що не харчуються, вода надходить в дихальну трубку з ротової порожнини, потім омиває пелюстки зябрових мішків, забезпечуючи газообмін, і видаляється через зовнішні зяброві ходи. У круглоротих, що харчуються, вода надходить і виводиться через зовнішні отвори зябрових мішків.

Дихальна система риб має спеціалізовані органи газообміну - ектодермальні зябра, які або розташовані на міжжаберних перегородках, як у хрящових риб, або безпосередньо відходять від зябрових дуг, як у кісткових риб. Обмін газів у зябрах хребетних побудований на кшталт «противоточних систем»: при зустрічному русі кров контактує з багатою киснем водою, що забезпечує її ефективне насичення. Збільшення поверхні поглинання кисню завдяки утворенню зябер супроводжувалося зменшенням числа зябрових щілин у хребетних порівняно з нижчими хордовими. У цільноголових (з хрящових риб) намічається редукція міжжаберних перегородок і утворюється шкіряста зяброва кришка, що прикриває зовні зябра. У кісткових риб у зябрової кришці з'являється кістковий скелет, а міжзяброві перегородки редукуються, що сприяє більш інтенсивному омиванню водою зябрових пелюсток. Поряд з газообміном зябра риб беруть участь у водному та сольовому обміні, у виведенні з організму аміаку та сечовини. Як додаткові органи дихання в окремих груп риб функціонують шкіра, плавальний міхур, надглоткові лабіринти та спеціалізовані ділянки кишкової трубки. У подвійних і багатопероподібних риб з'являються органи повітряного дихання - легені. Легкі виникають як парні вирости черевної частини глотки в області останньої зябрової щілини і коротким каналом пов'язані з стравоходом. Стінки цього виросту тонкі і рясно постачаються кров'ю.


Напрями еволюції легеневого типу дихання

Поява та диференціювання дихальних шляхів.

Диференціювання легені та збільшення дихальної поверхні.

Розвиток допоміжних органів (грудної клітки).

У земноводних у поглинанні кисню та виділенні вуглекислоти беруть участь: у личинок – шкіра, зовнішні та внутрішні зябра, у дорослих – легені, шкіра та слизова оболонка ротоглоткової порожнини. У деяких видів хвостатих земноводних (бузків, протеїв) і у дорослих зберігаються зябра і недорозвиваються або редукуються легені. Співвідношення легеневого та іншого типів газообміну неоднаково: у видів вологих місцепроживання в газообміні домінує шкірне дихання, у мешканців сухих місць більша частина кисню надходить через легені, але шкіра відіграє істотну роль у виділенні вуглекислого газу. Дихальна система дорослих амфібій включає ротоглоточную, гортанно-трахейну порожнини та мішковидні легені, стінки яких обплетені густою мережею капілярів. У безхвостих земноводних є загальна гортанно-трахейна камера, у хвостатих вона поділяється на горло і трахею. У гортані з'являються черпалоподібні хрящі, які підтримують її стінку та голосові зв'язки. Легкі хвостатих амфібій являють собою два тонкостінні мішки, що не мають перегородок. У безхвостих усередині легеневих мішків на стінках є перегородки, які збільшують поверхню газообміну (легкі пористі). У земноводних немає ребер, і акт дихання відбувається шляхом нагнітання повітря при вдиху (за рахунок збільшення, а потім зменшення об'єму порожнини ротоглотки) і виштовхування повітря при видиху (за рахунок еластичності стінок легень і черевної мускулатури).

У рептилій відзначається подальше диференціювання дихальних шляхів та значне збільшення функціональної поверхні газообміну у легенях. Повітряні шляхи поділяються на носову порожнину (вона поєднана з ротовою порожниною, але у крокодилів і черепах ці порожнини розділені кістковим небом), горло, трахею і два бронхи. Стінки гортані підтримують парні черпалоподібні та непарні перстоподібні хрящі. У ящірок та змій внутрішні стінки легеневих мішків мають складчасту комірчасту будову. У черепах і крокодилів складна система перегородок вдається у внутрішню порожнину легені настільки глибоко, що легеня набуває губчастої будови. Формується грудна клітина: ребра рухомо з'єднані з хребтом та грудиною, розвиваються міжреберні м'язи. Акт дихання здійснюється завдяки зміні об'єму грудної клітки (реберний тип дихання). У черепах зберігається ротоглотковий тип нагнітання повітря. У водних черепах у воді додатковими органами дихання є багаті капілярами вирости глотки і клоаки (анальні бульбашки). Шкірне дихання у рептилій відсутнє.

У птахів повітроносні шляхи представлені носовою порожниною, гортанню, яка підтримується черпалоподібними та перстнеподібними хрящами, довгою трахеєю та системою бронхів. Легкі невеликі, щільні та мало розтяжні прирощені до ребрів з боків хребетного стовпа. Первинні бронхи утворюються при поділі нижньої частини трахеї і входять у тканину відповідної легені, де розпадаються на 15–20 вторинних бронхів, більшість яких закінчуються сліпо, а частина повідомляється з повітряними мішками. Вторинні бронхи пов'язані між собою дрібнішими парабронхами, від яких відходить безліч тонкостінних пористих бронхіол. Обплетені кровоносними судинами бронхіоли утворюють морфофункціональну структуру легені. З легкими птахів пов'язані повітряні мішки – прозорі еластичні тонкостінні вирости слизової оболонки вторинних бронхів. Об'єм повітряних мішків приблизно в 10 разів перевищує обсяг легень. Вони відіграють дуже важливу роль у здійсненні своєрідного дихального акту птахів: у легені як при вдиху, так і при видиху надходить повітря з високим вмістом кисню – подвійне дихання. Крім інтенсифікації дихання повітряні мішки запобігають перегріву організму при інтенсивному русі. Підвищення внутрішньочеревного тиску при видиху сприяє дефекації. Птахи, що пірнають, збільшуючи тиск у повітряних мішках, можуть зменшувати об'єм і тим самим збільшувати щільність, що полегшує занурення у воду. Шкірне дихання у птахів відсутнє.

У ссавців спостерігається подальше диференціювання дихальних шляхів. Утворюється носова порожнина, носоглотка, вхід у горло прикриває надгортанник (у всіх наземних хребетних крім ссавців гортанна щілина замикається спеціальною мускулатурою), в гортані з'являється щитовидний хрящ, далі йде трахея, яка розгалужується на два бронхи. У легких бронхи багаторазово розгалужуються і закінчуються бронхіолами та альвеолами (число альвеол від 6 до 500 млн.), це значно збільшує дихальну поверхню. Газообмін відбувається в альвеолярних ходах та альвеолах, стінки яких густо обплетені кровоносними судинами. Морфофункціональною одиницею легені ссавців є легеневий ацинус, який утворюється в результаті розгалуження термінальної бронхіоли. Формується грудна клітка, яка відокремлюється діафрагмою від черевної порожнини. Число дихальних рухів від 8 до 200. Дихальні рухи здійснюються двома способами: за рахунок зміни об'єму грудної клітини (реберне дихання) та за рахунок діяльності діафрагмального м'яза (діафрагмальне дихання). У вищих ссавців розвинене шкірне дихання через систему шкірних капілярів, яке грає велику роль газообміні.

Дихання тварин – сукупність процесів, що забезпечуютьвлучення в організм із навколишнього середовищакисню , йоговикористання клітинами для окислення органічних речовин тавиведення з організму вуглекислого газуТаке дихання називаютьаеробним , А організми -аеробами .

О.К. № 28. Біологія.

Зелена водорість хлорела

Інфузорія-туфелька

Процес дихання у тварин умовно поділяють на три етапи :

Зовнішнє дихання = газообмін. Завдяки цьому процесу тварина отримує кисень і позбавляється вуглекислого газу, який є кінцевим продуктом обміну речовин.

Транспорт газів в організмі– цей процес забезпечують або спеціальні трубочки-трахеї чи внутрішні рідини тіла (кров, що містить гемоглобін– пігмент, який може приєднувати кисень і транспортувати його до клітин, а також виносити вуглекислий газ із клітин).

Внутрішнє дихання– відбувається у клітинах. Прості поживні речовини (амінокислоти, жирні кислоти, прості вуглеводи) за допомогою ферментів клітини окислюються та розщеплюються, під час цього вивільняється необхідна для життєдіяльності організму ЕНЕРГІЯ.

Основне значення дихання полягає у вивільненні енергії з поживних речовин за допомогою кисню, який бере участь у реакціях окиснення.

Деякі найпростіші – анаеробні організми, Т. е. організми, не потребують кисню. Анаеробибувають факультативними та облігатними. Факультативно анаеробні організми – це організми, здатні жити як за відсутності кисню, і за його присутності. Облігатні анаеробні організми – це організми, котрим кисень отруйний. Вони можуть жити лише у відсутності кисню. Анаеробним організмам кисень для окислення поживних речовин не потрібен.

Брачонелла – анаеробна інфузорія

Кишкова лямблія

Людська аскарида

за способу диханняі будовою дихального апарату у тварин виділяють 4 типи дихання:

Шкірне дихання – це обмін кисню та вуглекислого газу через покриви тіла. В основі цього процесу лежить найважливіший фізичний процес – дифузія . Гази надходять лише у розчиненому стані через покриви неглибоко та з невеликою швидкістю. Таке дихання в організмів, які мають невеликі розміри, вологі покриви, ведуть водний спосіб життя. Це – губки, кишковопорожнинні, черв'яки, амфібії.

Трахійне дихання –

здійснюється за допомогою

системи з'єднаних

трубочок - трахей , які

пронизують все тіло, без

участі рідин. З

довкіллям їх

з'єднують спеціальні

отвори – дихальця.

Організми з трахейним

диханням теж невеликих розмірів (трохи більше 2 див., інакше організму не вистачить кисню). Це – комахи, багатоніжки, павукоподібні.

Зяброве дихання – за допомогою спеціалізованих утворень із густою мережею кровоносних судин. Ці вирости називаються зябрами . У водних тварин – багатощетинкових черв'яків, ракоподібних, молюсків, риб, певних видів амфібій. У безхребетних тварин зябра, як правило, зовнішні, а у хордових – внутрішні. Жабродишащіе тварини мають додаткові форми дихання через шкіру, кишечник, поверхню рота, плавальний міхур.

Поліхета із зябрами

Зябра ракоподібна

Голожаберний молюск

Легеневий подих – це дихання за допомогою внутрішніх спеціалізованих органів – легенів.

Легкі– це порожнисті тонкостінні мішки, обплетені густою мережею дрібних кровоносних судин - капілярів.Дифузія кисню з повітря капіляри відбувається на внутрішній поверхні легень. Відповідно, чим це внутрішня поверхня більша, тим активніше йде дифузія.

Легкими дихають майже всі наземні хребетні – рептилії, птахи, частина наземних безхребетних – павуки, скорпіони, легеневі молюски, і деякі водні тварини – риби, що дихають.Повітря в легені надходить через дихальні шляхи.

Легкі ссавця


Легке плазуна

Дихальна система птахів

Дихання у тварин визначається їх способом життя і здійснюється за допомогою покривів, трахей, зябер та легень.

Дихальна система – сукупність органів для проведення повітря або води, що містять кисень, та газообміну між організмом та навколишнім середовищем.

Розвиваються органи дихання як вирости зовнішніх покривів чи стінок кишечника. До складу дихальної системи входять дихальні шляхи та органи газообміну. У хребетних дихальні шляхи – носова порожнина, гортань, трахея, бронхи ; а органи дихання -легені .

Порівняльна характеристика органів дихання.

Група

Характерні особливості органів дихання

Кишковопорожнинні

Газообмін через усю поверхню тіла. Спеціальних органів дихання відсутні.

Кільчасті черви

Зовнішні зябра (багатощетинкові черв'яки) і вся поверхня тіла (малощетинкові черв'яки, п'явки)

Молюски

Зябра (двостулкові, головоногі) та легкі (черевоногі)

Членистоногі

Зябра (ракоподібні), трахеї та легкі (павукоподібні), трахеї (комахи)

Риби

Зябра. Додаткові органи для дихання: легені (двояко дихаючі риби), ділянки ротової порожнини, глотки, кишечника, плавальний міхур

Земноводні

Легкі комірчасті, зябра (у личинок), шкіра (з великою кількістю судин). Дихальні шляхи: ніздрі, рот, трахейно-гортанна камера

Рептилії

Легкі комірчасті. Дихальні шляхи: ніздрі, горло, трахея, бронхи

Птахи

Легкі губчасті. Дихальні шляхи: ніздрі, носова порожнина, верхня гортань, трахея, нижня горло з голосовим апаратом, бронхи. Є повітряні мішки.

Ссавці

Легкі альвеолярні. Дихальні шляхи: ніздрі, носова порожнина, горло з голосовим апаратом, трахея, бронхи.

Функції дихальної системи:

    Доставка кисню клітинам організму та видалення вуглекислого газу з клітин організму та газообмін(Основна функція).

    Регуляція температури тіла(т.к. через поверхню легких та дихальних шляхів може випаровуватися вода)

    Очищення та знезараження повітря, що надходить(слиз носової порожнини)

Запитання для самоконтролю.

Оцінка

Запитання для самоконтролю

1.Що таке дихання?

2. Основні етапи дихання?

3. Назвіть основні типи дихання тварин.

4. Наведіть приклади тварин, які дихають за допомогою шкіри, зябер, трахей та легень.

5. Що таке дихальна система?

6. Назвіть основні функції дихальної системи.

7. Яке значення має дихання для вивільнення енергії в клітинах тварин?

8. Чим визначається тип дихання тварин?

9. Які функції виконує дихальна система?

10. Опишіть методи дихання хребетних тварин.

Порівняльна характеристика органів дихання тварин.

Органи дихання

Особливості будови

Функції

Приклади

Зябра

Зовнішні(гребінчасті, нитчасті та перисті) або внутрішні(завжди пов'язані з глоткою) тонкостінні вирости тіла, які містять багато кровоносних судин

Газообмін у водному середовищі

У риб, майже всіх личинок безхвостих амфібій, у більшості молюсків, деяких черв'яків і членистоногих

Трахеї

Розгалужені трубочки, які пронизують все тіло та відкриваються назовні отворами (стигмами)

Газообмін у повітряному середовищі

У більшості членистоногих

Легкі

Тонкостінні мішки, які мають розгалужену мережу судин

Газообмін у повітряному середовищі

У деяких молюсків та риб, наземних хребетних тварин