Функции дыхательной системы позвоночных:Дыхательная система птиц

• газообмена между организмом и внешней средой (Функция внешнего дыхания);

• проведение воздуха, его увлажнение, согревание (Или охлаждение);

• терморегуляции; очистки воздуха от пыли и микроорганизмов, регуляция объема;

• формирование звука (голосообразования);

• выделения; иммунную защиту. Газовый обмен между организмом животного и окружающей средой может происходить всей поверхностью тела (диффузное дыхания), если его покровы хотя бы некоторой степени проницаемы для газов. В очень мелких животных, даже в некоторых членистоногих, внешняя поверхность которых относительно большая, чем в крупных, нет особых органов дыхания; они отсутствуют в дождевых червей, в некоторых амфибий. В большинстве случаев диффузное дыхание оказывается недостаточным и усиления газового обмена достигается увеличением поверхности в определенных участках тела и приспособлением к постоянному обновление среды вокруг них. Таким образом происходит развитие местного дыхания, ограниченного определенными органами.

Газовый обмен заключается в поглощении атмосферного кислорода и выделении углекислого газа, образующегося в организме вследствие окислительных процессов. Это функция внешнего дыхания. Кислород, поглощенный путем диффузии из воздуха непосредственно или из растворенного в воде, разносится затем по всему телу путем диффузии или циркуляции (кровеносная система). Кислород через тканевые жидкости, омывающие отдельные клетки, передается последнему. Процесс окисления происходит во всех клетках организма и сопровождается выделением углекислоты в те же тканевые жидкости, которые передают их во внешнюю среду. Это - процесс внутреннего, или тканевого, дыхания. В результате окислительных реакций выделяется определенная количество энергии, которая характеризует жизнедеятельность организма.

Основные принципы, по которым строятся органы дыхание животных, состоят в следующем:

1. Проницаемость стенок этих органов для газов, чем особенно способствуют их толщина и влажность.

2. Большая поверхность.

3. Постоянное обновление газового состава наружного среды. Согласно среды, в котором существуют животные, различают органы водяного дыхания (жабры) или органы воздушного дыхания (Легкие и трахеи).

У низших хордовых для дыхания приспособлен передний отдел кишечника, пронизан многочисленными отверстиями или щелями, которые идут наружу или за особой навколозяброву (атриального) полость (Сквозь атриопор). Течение воды поддерживается в низших форм движением мигающих ресничек, а в высших (Позвоночных) - мышечными дыхательными движениями. В водных позвоночных органы дыхания развиваются в переднем отделе кишечника в виде четным кишеньоподибних выростов энтодермального стенки в направлении покровов, откуда им навстречу развивающимся соответствующие эктодермальные впячивания, их стенки в месте соприкосновения срастаются. Развивается четный ряд висцеральных мешков, которые открываются наружу щелями. У круглоротых жаберные мешки щелевидные, находятся между жаберными перепонками. Количество жаберных щелей до 14.

Жабры рыб - это пластинчатые выросты слизистой оболочки, разделены на отдельные лепестки, в которых интенсивно ветвятся кровеносные сосуды. У высших рыб жаберный аппарат внешне защищен жаберной крышкой. В селях 7 жаберных мешков, внешняя часть перепонок между мешками освобождена от жаберных лепестков. В ганоидних перепонки частично редуцируются и за них выступают внешние концы жаберных лепестков.

У костистых рыб 5 жаберных мешков, перепонки редуцируются еще больше и остаются только жаберные дуги, от которых отходят жабры. Каждая жабры костистых рыб состоит из двух рядов многочисленных жаберных лепестков, на которых имеются поперечные складки, увеличивающих дыхательную поверхность.

Отсюда следует, что эволюция жаберного аппарата рыб связана с постепенным сокращением перепонок жаберных мешков от внешнего их конца до внутреннего. Вследствие этого исчезают жаберные мешки на фоне образуются щели.

Амфибии, перешедших к наземному жизни, дышат легкими, которые закладываются в виде выступлений переднего отдела кишечника. В низших амфибий-это удлиненные гладкостенные мешки, что развитые несимметрично (левый длиннее правого). Они, главным образом, значение гидростатического аппарата.

В высших - стенки легких ячеистые результате образованных складок. Механизм дыхания у амфибий своеобразный. Животное набирает воздух через ноздри в ротовую полость при опускании дна последней, а дальше при поднятии ее ротовая полость уменьшается и ветра поступает в легкие (причем ноздри замыкаются особыми клапанами) через расширенную щель гортани. При сокращении мышц брюшка потре выходит из легких назад в ротовую полость. Понятно, что земноводные могут дышать только при закрытом рте. Органы дыхания высших наземных позвоночных (амниот) характеризуются дальнейшим увеличением дыхательной поверхности в связи с образованием складок на стенках легочного мешка. Стенки легких приобретают губчатого характера, а центрально полость дифференцируется на системы внутрилегочного дыхательных путей.

В низших рептилий легкие построены как в амфибий, а в высших (черепахи, крокодилы) усложняются образованием перепонок. По средней линии проходит бронх, который соединяется отверстиями с боковыми камерами - бронхами второго порядка.

Иногда развиваются бронхи третьего порядка, и тогда легкое имеет сложную, губчатую строение, а стенки мелких подразделений такого легкого - ячеистые. В ящеров и змей в задней части легких перепонки слабо развиты, а иногда стенки совсем гладкие. В гекконов, некоторых ящеров и хамелеонов легкие продолжаются в тонкостенные придатки – легочные мешки.

Органы дыхания птиц представлены легкими и легочными мешками. В отличие от амфибий и рептилий, легкие птиц представляют собой не мешки, а плотные органы губчатой строения, расположенные в спинной части грудной полости. Бронхи входят по брюшного стороны в каждое легкое и в виде главного или среднего внутрилегочного бронха не заканчиваются слепо, а продолжаются за пределы легкого в полость тонкостенного брюшного воздушного мешка. От главного бронха отходят вторичные бронхи, из которых четыре пронизывают всю легкое и выходят за ее пределы в виде воздушных мешков. Остальные вторичных бронхов (10-14) заканчиваются слепо. Между вторичными бронхами располагаются многочисленные, примерно параллельные анастомозы - парабронхи. Воздушные мешки уменьшают удельный вес птицы, играют значительную роль при акте дыхания. Более мелкие, радиально расположенные канальцы с ячеистыми стенками, которые идут от парабронхов, называются бронхиолами.

Легкие млекопитающих представляют собой губчатые тела и близкие по своему строению к легким высших рептилий.

В легких млекопитающих бронхи делятся на бронхи второго, третьего и четвертого порядков, которые заканчиваются тонкостенными трубочками - бронхиолами с выпячиванием в виде конечных пузырьков с ячеистыми (Альвеолярными) стенками. Газовый обмен происходит в легочных альвеолах, которые покрыты плоским эпителием и имеют густую сеть капилляров.

Легкие позвоночных, которые возникли как дополнительные органы дыхания у рыб в виде выростов последней пары жаберных мешков, сохранили это значение в двоякодышащих рыб. В наземных позвоночных это единственный орган дыхания. У амфибий они еще не играют такой значительной роли и мало отличаются от легких двоякодышащих.

Эволюция легких проявляется в обособлении более или менее сложных дыхательных путей и увеличении дыхательной поверхности вследствие развития сложной сетки перепонок, которые предоставляют стенкам легких губчатой строения. Большие перепонки разделяют легкие на отдельные участки, внутри которых возникает центральный дыхательный путь и периферическая ячеистая часть, в которой, в свою очередь, происходит такое же дифференцировки. Таким образом развивается сложная система ветвящихся внутрилегочного бронхов, которые заканчиваются конечными пузырька с комиркоподибнимы стенками (Легочные альвеолы). В общем эволюция дыхательной системы направлена на:

• увеличение поверхности соприкосновения с окружающей средой и повышение проницаемости стенок;

• дифференциацию дыхательных путей, что приводит более совершенное поступление воздуха и газообмен; оптимальный контакт атмосферного воздуха с кровью через стенки альвеол.


Загрузка...
Яндекс.Метрика Google+