Žiaunų tipo kvėpavimo raidos kryptys. gyvūnų kvėpavimas. Įvairių grupių gyvūnų kvėpavimo ypatumai Būdingi kvėpavimo organų požymiai

Kvėpavimo sistemos evoliucija

Kvėpavimo proceso etapai

Kvėpuoti- procesų visuma, užtikrinanti deguonies tiekimą iš aplinkos į organizmą, reikalingą organinių medžiagų oksidacijai ląstelės mitochondrijose ir anglies dioksido išsiskyrimui.

Kvėpavimo tipai:

Kvėpavimo tipas:

Ląstelinis.
Organizmai: vienaląsčiai gyvūnai (ameba, žalioji euglena, infuzorinė šlepetė); koelenteratai (medūzos, koralų polipai); kai kurie kirminai.

Vienaląsčiai organizmai difuzijos būdu absorbuoja vandenyje ištirpusį deguonį visame kūno paviršiuje.

Deguonis dalyvauja skaidant sudėtingas organines medžiagas, todėl išsiskiria energija, būtina gyvūno gyvybei.
Anglies dioksidas, susidaręs dėl kvėpavimo, taip pat išsiskiria per visą kūno paviršių.

Trachėjos kvėpavimas – tai kvėpavimas naudojant kombinuotų trachėjos vamzdelių sistemą, kuri persmelkia visą kūną.

Organizmai: klasė Vabzdžiai (vabalai, drugeliai, žiogai, musės)

Vabzdžio pilvas padalintas į 5–11 dalių (segmentų). Kiekvienas iš jų turi porą mažų skylučių - spiralė. Iš kiekvienos spiralės šakojasi kanalėliai tęsiasi į vidų - trachėjos kurios prasiskverbia per visą vabzdžio kūną. Stebint gaikštyną, matosi, kaip jo pilvas arba mažėja, arba didėja. Tai kvėpavimo judesiai. Įkvepiant spirale į organizmą patenka deguonies turintis oras, o iškvepiant pasišalina anglies dvideginio prisotintas oras.

Vorų (Arachnids klasės) kvėpavimo organus atstovauja ne tik trachėjos, bet ir plaučių maišeliai, kurie per kvėpavimo angas susisiekia su išorine aplinka.

Kvėpavimas žiauniniu būdu – tai kvėpavimas specializuotų darinių, turinčių tankų kraujagyslių tinklą, pagalba.

Organizmai: daug vandens gyvūnų (žuvys, vėžiai, moliuskai)

Žuvys kvėpuoja vandenyje ištirpusiu deguonimi specialių išsišakojusių odos ataugų, vadinamų, pagalba žiaunos. Žuvys nuolat ryja vandenį. Iš burnos ertmės vanduo praeina pro žiaunų plyšius, išplauna žiaunas ir išeina iš po žiaunų gaubtų. Žiaunos susideda iš žiaunų lankai ir žiauniniai siūlai kurias perveria daugybė kraujagyslių. Iš vandens, kuris plauna žiaunas, deguonis patenka į kraują, o anglies dioksidas pašalinamas iš kraujo į vandenį. Kūno viduje esančios žiaunos vadinamos vidinės žiaunos.
Kai kurių gyvūnų, pavyzdžiui, varliagyvių, kūno paviršiuje yra storų žiaunų kuokštelių. Tokios žiaunos vadinamos - lauke. Tokios struktūros yra Proteus, aklas urvinis gyvūnas iš vakarinių Jugoslavijos regionų, ir aksolotlai (kurie bendra išvaizda panašūs į tritonus) – jų tėvynė yra Meksika.

Žiaunų aparatas chordatuose išsivystė link žiaunų gijų susidarymo. Ypač žuvyse susiformavo 4-7 žiaunų maišeliai, kurie yra tarpai tarp žiaunų lankų ir kuriuose yra daug kapiliarų pervertų žiedlapių (190 pav.). Žuvims oro pūslė taip pat dalyvauja kvėpuojant.[ ...]

Žiaunų kvėpavimas yra tipiškas vandens kvėpavimas. Fiziologinė žiaunų paskirtis – aprūpinti organizmą deguonimi. Jie perneša deguonį iš išorinės aplinkos į kraują.[ ...]

Odos kvėpavimas, kaip svarbiausias filogenezėje ir ontogenezėje, vėliau pakeičiamas specialiu, žiauniniu kvėpavimu, bet vis tiek atlieka tam tikrą vaidmenį iki žuvies gyvenimo pabaigos.[ ...]

Kvėpavimo sistema. Žiaunos yra kvėpavimo organai. Jie guli abiejose galvos pusėse. Jie yra pagrįsti žiaunų lankais. Daugeliu atvejų mūsų gėlavandenių žuvų, išskyrus tik žiobrius, žiaunos iš išorės yra uždengtos gaubtais, o jų ertmė susisiekia su burnos ertme. Ant žiaunų lankų yra dviejų eilių žiaunų plokštės. Kiekviena žiaunų plokštelė yra pailga, smailia, liežuvio formos, prie pagrindo yra kremzlinis kuokelis, uždengtas kaulo dangteliu ir siekia laisvą galą. Išilgai vidinio žiaunų plokštelės krašto eina šakotosios arterijos atšaka, kuri atneša veninį kraują, o išilgai išorinio krašto – šakotosios venos atšaka, kuri nuteka arterinį kraują. Nuo jų nukrypsta plaukų kraujagyslės. Abiejose plokščiose žiaunų plokštės pusėse yra į lapus panašios plokštelės, kurios iš tikrųjų tarnauja kvėpavimui arba dujų mainams. Jei ant žiaunų lanko yra tik viena plokščių eilė, tada ji vadinama pusiau žiauna.[ ...]

Sergant gobiais drėgnu oru kvėpuoja galvos oda, burnos ir žiaunų ertmės. Šių ertmių gleivinė gerai aprūpinta kraujagyslėmis. Oras paimamas per burną, deguonis paimamas burnos ar žiaunų ertmėje, o likusios dujos išstumiamos atgal per burną. Įdomu tai, kad daugelis gobų neturi plaukimo pūslės, o kiti organai yra pritaikyti kvėpuoti oru.[ ...]

Kai kurių žuvų žiauninis kvėpavimas ankstyvosiose vystymosi stadijose nevisiškai patenkina organizmo poreikius. Dėl to atsiranda papildomų organų (požarnyno, viršutinės uodegos ir nugaros venos), kurie yra reikšmingas žiauninio kvėpavimo priedas. Tobulėjant ir tobulėjant žiaunų kvėpavimui, embriono kvėpavimas palaipsniui mažėja.[ ...]

Be kvėpavimo dažnio, pastebimi ir kvėpavimo gylio pokyčiai. Kai kuriais atvejais žuvys (su žemu P02 kiekiu, aukšta temperatūra, dideliu CO2 kiekiu vandenyje) kvėpuoja labai dažnai. Patys kvėpavimo judesiai yra nedideli. Tokį paviršutinišką kvėpavimą ypač lengva stebėti esant aukštai temperatūrai. Kai kuriais atvejais žuvis giliai kvėpuoja. Burnos ir žiaunų dangteliai plačiai atsidaro ir užsidaro. Kvėpuojant negiliai, kvėpavimo ritmas didelis, giliai kvėpuojant – mažas.[ ...]

Stebėdamas žuvų kvėpavimo ritmą, M. M. Voskoboinikovas padarė išvadą, kad vandens praėjimą viena kryptimi per burną, žiaunų siūlus ir žiaunų angas užtikrina žiaunų gaubtų darbas ir ypatinga žiaunų siūlų padėtis.[ . ..]

Vystantis žiauniniam kvėpavimui, lašišos lengviau naudoja deguonį, net jei pastarojo koncentracija yra maža (slenkstinės O2 koncentracijos sumažėjimas).[ ...]

Skirtingose ​​žuvyse skiriasi pagrindinio ir papildomo kvėpavimo santykis. Net ir slogoje žarnyno kvėpavimas pasikeitė iš papildomo į beveik prilygstamą žiauniniam kvėpavimui. Vyun dar reikia. žarnyno kvėpavimas, net jei jis yra gerai gazuotame vandenyje. Kartkartėmis iškyla į paviršių ir praryja orą, o paskui vėl nugrimzta į dugną. Jei, pavyzdžiui, ešeryje ar karpyje, kai trūksta deguonies, kvėpavimo ritmas pagreitėja, tada įkvepia. tokiomis sąlygomis nepagreitina kvėpavimo ritmo, o intensyviau naudoja žarninį kvėpavimą.[ ...]

Vanduo pumpuojamas per žiaunų ertmę, judant burnos dalims ir žiaunų dangteliams. Todėl žuvų kvėpavimo dažnį lemia žiaunų gaubtų judesių skaičius. Žuvų kvėpavimo ritmui pirmiausia įtakos turi deguonies kiekis vandenyje, taip pat anglies dvideginio koncentracija, temperatūra, pH ir kt. Be to, žuvų jautrumas deguonies trūkumui (vandenyje ir kraujyje) yra didelis. didesnis nei anglies dioksido perteklius (hiperkapnija). Pavyzdžiui, esant 10 ° C temperatūrai ir normaliam deguonies kiekiui (4,0–5,0 mg / l), upėtakiai atlieka 60–70, karpiai - 30–40 kvėpavimo judesių per minutę, o esant 1,2 mg 02 / l, kvėpavimo dažnis padidėja 2 -3 kartus. Žiemą karpių kvėpavimo ritmas smarkiai sulėtėja (iki 3-4 įkvėpimų per minutę).[ ...]

Atmerkus burną ir uždarius žiaunų gaubtus, zoda patenka į burnos ertmę, pereina tarp žiaunų gijų į žiaunų ertmę. Tai kvėpavimas. Tada burna užsidaro, ooperculum šiek tiek atsidaro ir vanduo išeina. Tai yra iškvėpimas. Išsamiai išnagrinėjus šį procesą, atsirado dvi skirtingos idėjos apie kvėpavimo mechanizmą.[ ...]

Kai kurių žuvų ryklė ir žiaunų ertmė yra pritaikytos kvėpuoti oru.[ ...]

Žiaunos yra pagrindinis daugelio žuvų kvėpavimo organas. Tačiau galima pateikti pavyzdžių, kai kai kurių žuvų žiauninio kvėpavimo vaidmuo sumažėja, o kitų organų vaidmuo kvėpavimo procese padidėja. Todėl ne visada galima atsakyti į klausimą, kuo žuvis šiuo metu kvėpuoja. Ženkliai praplėtę Betės lentelę, pateikiame skirtingų žuvų kvėpavimo formų normaliomis sąlygomis santykius (85 lentelė).[ ...]

Ne kartą buvo pastebėtas slopinamasis CO2 pertekliaus poveikis žiaunų kvėpavimui ir plaučių kvėpavimo stimuliavimas. Plaučių žuvų perėjimą iš vandens į kvėpavimą oru lydi arterinio p02 sumažėjimas ir pCO2 padidėjimas. Ypač reikėtų pažymėti, kad plaučių žuvų oro kvėpavimo stimuliavimas ir vandens kvėpavimo slopinimas vyksta sumažėjus 02 lygiui vandenyje ir padidėjus CO2 lygiui. Tiesa, plaučių žuvims ((Cheosegagoskk) hipoksijos metu suintensyvėja ir plaučių, ir žiaunų kvėpavimas, o hiperkapnijos metu – tik plaučių kvėpavimas. Įdomu tai, kad kartu veikiant hipoksijai ir hiperkapnijai, padidėja plaučių ventiliacija, sumažėja žiaunų. žiaunų regione arba eferentiniuose žiauniniuose induose.[ ...]

Neišsivysčiusi arba visiškai nebuvus žiaunų dangalu, sunku kvėpuoti ir susergama žiaunomis. Nuožulnus snukis trukdo valgyti. Išlenkta nugara ir mopso formos galva lemia reikšmingą stuburą.[ ...]

Labiausiai paplitęs žarnyno kvėpavimas yra toks, kai oras varomas per žarnas, o dujų mainai vyksta vidurinėje arba užpakalinėje jo dalyje (krūvos, kai kurie šamai). Kitų tipų, tokių kaip Hippostomos ir Acarys, oras, kurį laiką pabuvęs žarnyne, neišeina per išangę, o išspaudžiamas atgal į burnos ertmę, o po to išmetamas pro žiaunų plyšius. Šis žarnyno kvėpavimo tipas iš esmės skiriasi nuo pirmojo; vėliau kai kuriose žuvyse jis išsivystė į plaučių kvėpavimą.[ ...]

Sudėtingesnis prisitaikymas kvėpuoti oru yra viršžiauninis organas. Nadzhaberny vargonai yra Opy-ocephalus (gyvatės galva), gyvenantys upėje. Kupidonas, Luciocephalus, Anabas ir kt. Šis organas susidaro iš ryklės išsikišimo, o ne iš tikrosios žiaunų ertmės, kaip labirintinėse žuvyse.[ ...]

Kvėpavimo judesiai, kvėpavimo ritmas. Žuvims žiaunų dangtelis periodiškai atsidaro ir užsidaro. Šie ritmiški operculumo judesiai jau seniai žinomi kaip kvėpavimo judesiai. Tačiau teisingas kvėpavimo proceso supratimas pasiektas palyginti neseniai.[ ...]

Visiškai akivaizdu, kad odos kvėpavimo intensyvumas yra žuvų prisitaikymo gyventi deguonies trūkumo sąlygomis išraiška, kai žiauninis kvėpavimas nepajėgia aprūpinti organizmo deguonimi reikiamu kiekiu.[ ...]

Laikomasi bendros taisyklės: vystantis oro kvėpavimui, žiauninis kvėpavimas mažėja (Suvorovas). Anatomiškai tai išreiškiama žiaunų gijų sutrumpėjimu (Polypterus, Ophiocephalus, Arapaima, Electrophorus) arba daugelio skilčių išnykimu (Monopterus, Amphipnous ir plaučių žuvyse). Pavyzdžiui, protopterus pirmoje ir antroje arkose žiedlapių beveik visiškai nėra, o lepidosirene žiaunų siūlai yra prastai išvystyti.[ ...]

Šiltų vandenų žuvys turi labirinto pavidalo įtaisą orui kvėpuoti. Labirinto organas yra suformuotas iš žiaunų ertmės išsikišimo ir kartais (kaip Anatas) aprūpintas savo raumenimis. „Labirinto ertmės“ vidinis paviršius turi įvairių išlinkimų dėl išlenktų kaulų plokštelių, padengtų gleivine. Prie „labirinto ertmės“ paviršiaus artėja daug kraujagyslių ir kapiliarų. Kraujas į juos patenka iš ketvirtosios aferentinės šakinės arterijos šakos. Deguonies prisotintas kraujas teka į nugaros aortą. Žuvies pagautas burnoje oras iš burnos ertmės patenka į labirintą ir ten kraujui suteikia deguonies.[ ...]

Visai neseniai S. V. Streltsova (1949) atliko išsamesnius odos kvėpavimo tyrimus su 15 rūšių žuvų. Tai lėmė ir bendrą, ir konkrečiai odos kvėpavimą. Žiaunų kvėpavimas buvo išjungtas uždėjus hermetinę guminę kaukę ant žiaunų. Ši technika leido jai nustatyti odos kvėpavimo dalį bendrame žuvų kvėpavime. Paaiškėjo, kad ši vertė skirtingoms žuvims labai skiriasi ir siejama su žuvų gyvenimo būdu bei ekologija.[ ...]

Eksperimentai parodė, kad V, VII, IX ir X galvos nervų poros būtinos normaliam kvėpavimui. Atšakos nuo jų inervuoja viršutinį žandikaulį (V pora), žiaunų gaubtą (VII pora) ir žiaunas (IX ir X poros).[ ...]

Praktiškai visos ciklostomos ir žuvys turi „morfofunkcinį rezervą“, skirtą kvėpavimo galiai padidinti kai kurių „aukštesnių“ dujų mainų struktūrų pavidalu. Eksperimentiškai nustatyta, kad normaliomis sąlygomis žuvyse funkcionuoja ne daugiau kaip 60 % žiaunų siūlų. Likusieji įjungiami tik gresiančios hipoksijos sąlygomis arba padidėjus deguonies poreikiui, pavyzdžiui, padidėjus plaukimo greičiui.[ ...]

Lervinės stadijos (buožgalvių) varliagyviai labai panašūs į žuvis: išlaiko žiaunų kvėpavimą, turi pelekus, dviejų kamerų širdį, vieną kraujotakos ratą. Suaugusiųjų formoms būdinga trijų kamerų širdis, du kraujotakos ratai, dvi poros galūnių. Plaučiai atsiranda, bet jie silpnai išsivystę, todėl per odą vyksta papildomas dujų mainas (81 pav.). Varliagyviai gyvena šiltose, drėgnose vietose, o ypač paplitę tropikuose, kur jų yra daugiausia.[ ...]

Eršketų lervos ir mailius vežami per pirmąsias dvi dienas po išsiritimo iš kiaušinėlių prieš pereinant prie kvėpavimo žiaunomis, nes žiauniniam kvėpavimui reikia daugiau deguonies. Vandens prisotinimas deguonimi turi būti ne mažesnis kaip 30% normalaus prisotinimo. Esant 14-17 °C vandens temperatūrai ir pastoviai aeruojant, sodinimo tankį, priklausomai nuo lervų masės, galima padidinti iki 200 vnt. 1 litrui vandens.[ ...]

15 dienų amžiaus lerva turi išsiplėtusias pažastines venas, kurios juosia žarnyną (jau atlieka kvėpavimo funkciją), krūtinės peleką su tankiai išsišakojusiomis kraujagyslėmis. Sulaukus 57 dienų amžiaus, lervos išorinės žiaunos susitraukė ir yra visiškai uždengtos žiaunų dangalu. Visi. pelekai, išskyrus preanalinius, gerai aprūpinti indais. Šie pelekai tarnauja kaip kvėpavimo organai (ri £.-67).[ ...]

Kruopščiai atlikus bandymą su tos pačios rūšies žuvimis - su upėtakiais, buvo įrodyta, kad jau esant pH 5,2, atsiranda žiaunų epitelio gleivinių ląstelių hipertrofija, ant žiaunų kaupiasi gleivės. Vėliau, padidėjus vandens rūgštingumui iki 3,5, buvo pastebėtas žiaunų epitelio sunaikinimas ir jo atmetimas iš atraminių ląstelių. Gleivių kaupimasis ant žiaunų tuo laikotarpiu, kai ypač sunku kvėpuoti, buvo pastebėtas ir kitose lašišų rūšyse.[ ...]

Būtina padidinti pO2, prie kurio susidaro HbO2. Dažniausiai žuvims padažnėja žiauninis kvėpavimas ir širdies susitraukimų dažnis. Tokiu atveju atsiranda ne tik p02 palaikymas aukštesniame lygyje, bet ir pCO2 sumažėjimas. Tačiau organizmas tai gali pasiekti tik esant tam tikroms temperatūros riboms, nes esant aukštai temperatūrai rezervuaro vanduo yra mažiau prisotintas deguonimi nei žemoje temperatūroje. Laboratorinėmis sąlygomis ir vežant gyvas žuvis uždaruose induose žuvies būklę galima pagerinti: kad kylant temperatūrai RH vandenyje didinamas dirbtinai, aeruojant.[ ...]

Supragiliniai ir labirintiniai organai randami gyvatės galvutėje ir tropinėse žuvyse (gaidėse, guramiuose, makropodžiuose). Tai į maišelį panašios žiaunų ertmės (labirinto organo) arba ryklės (viršžiauninio organo) iškyšos ir daugiausia skirtos kvėpuoti oru.[ ...]

Europinio karčiojo kvėpavimo tinklo kraujagyslės pasiekia didesnį išsivystymą nei kitų mūsų karpinių. Tai yra organizmo prisitaikymo prie gyvenimo moliuskų žiaunų ertmėje rezultatas ankstyvosiose vystymosi stadijose esant prastam deguonies kiekiui. Pereinant į gyvenimą vandenyje, visi šie prisitaikymai išnyksta ir lieka tik išvystytas žiauninis kvėpavimas.[ ...]

Žuvys skirstomos į kremzlinę ir kaulinę. Žuvų buveinė yra vandens telkiniai, kurie formavo jų kūno ypatybes ir sukūrė pelekus kaip judėjimo organus. Kvėpavimas yra žiauninis, o širdis yra dviejų kamerų ir vieno kraujo apytakos rato.[ ...]

Anot R. Lloydo, šiuo atveju pagrindinis momentas yra padidėjęs vandens srautas, einantis per žiaunas, ir dėl to padidėja nuodų kiekis, pasiekiantis žiaunų epitelio paviršių ir vėliau prasiskverbęs į žiaunas. kūnas. Be to, nuodų koncentraciją žiaunų epitelio paviršiuje lemia ne tik nuodų koncentracija didžiojoje tirpalo dalyje, bet ir kvėpavimo greitis. Prie to dar priduriame, kad M. Shepardo gautais duomenimis, sumažėjus deguonies koncentracijai vandenyje, didėja hemoglobino kiekis kraujyje, o svarbiausia – didėja kraujotakos per žiaunas greitis. [...]

Beje, tuo pačiu gebėjimu buvo aiškinamasi ir Kgrp gyvenimo atvejai su peraugusiomis burnomis. O štai tyrimai parodė, kad šie karpiai kurį laiką vilkina savo egzistavimą, prisitaikę per žiaunų angas paimti vandenį kvėpuoti ir kartu su juo tam tikrą skaičių vėžiagyvių.[ ...]

Chordatams taip pat būdingas nervinis pluoštas vamzdelio pavidalu virš notochordo ir virškinimo vamzdelio po notochordu. Be to, jiems būdinga tai, kad embriono būsenoje arba visą gyvenimą yra daugybė žiaunų plyšių, kurie atsiveria į išorę iš virškinimo vamzdelio ryklės srities ir yra kvėpavimo organai. Galiausiai jiems būdinga širdies ar ją pakeičiančios kraujagyslės vieta ventralinėje pusėje.[ ...]

Apibendrinant šiandien turimus daugybę eksperimentinių duomenų apie ilgalaikio ar trumpalaikio deguonies trūkumo poveikį įvairios ekologijos žuvims, galima padaryti keletą bendrų išvadų. Pirminė žuvų reakcija į hipoksiją yra padažnėjęs kvėpavimas, didinant jo dažnį arba gylį. Tuo pačiu metu smarkiai padidėja žiaunų ventiliacijos tūris. Širdies susitraukimų dažnis mažėja, širdies smūgio tūris didėja, todėl kraujotakos tūris išlieka pastovus. Išsivysčius hipoksijai, deguonies suvartojimas iš pradžių šiek tiek padidėja, vėliau normalizuojasi. Gilėjant hipoksijai, pradeda mažėti deguonies pasisavinimo efektyvumas, didėja audinių deguonies suvartojimas, o tai sukuria papildomų sunkumų žuvims aprūpinti deguonies poreikį esant mažam jo kiekiui vandenyje. Sumažėja deguonies įtampa arteriniame ir veniniame kraujyje, deguonies panaudojimas iš vandens, jo pernešimo efektyvumas ir kraujo prisotinimo deguonimi efektyvumas.[ ...]

Elektrokardiogramos įrašymas atliekamas taip. Elektrodai, lituojami ant plonų lanksčių laidininkų: vienas į širdies sritį ventralinėje kūno pusėje, o kitas - tarp nugaros peleko ir galvos nugaros pusėje. Kvėpavimo dažniui užfiksuoti elektrodai įdedami į operkulu ir tribūną. Kvėpavimo dažnis ir širdies susitraukimų dažnis gali būti registruojami vienu metu per du nepriklausomus elektrokardiografo arba bet kurio kito prietaiso (pavyzdžiui, dviejų kanalų elektroencefalografo) kanalus. Šiuo atveju žuvys gali būti tiek laisvoje akvariume, tiek fiksuotoje. Užrašyti elektrokardiogramą galima tik esant visiškam akvariumo vandens patikrinimui. Atranka gali būti atliekama dviem būdais: panardinant cinkuotos geležies plokštę į vandenį arba prilituojant laidininką prie akvariumo dugno. Jei akvariumas yra organinio stiklo, jį reikia įrengti ant geležies lakšto.[ ...]

Palyginus šiuos duomenis apie suaugusių kuojų jauniklius su Kupčio duomenimis, nesunku pastebėti, kad kuojų jauniklių slenkstinė vertė 49 dieną po išsiritimo yra labai artima suaugusio žmogaus slenksčiui (1 ir 0,6-1 mg/l). , atitinkamai). Vadinasi, nusistovėjus žiauniniam kvėpavimui, galimybė panaudoti deguonį greitai pasiekia ribą.[ ...]

Žiaunos atlieka svarbų vaidmenį šalinant druskų perteklių. Jei dvivalenčiai jonai išsiskiria dideliais kiekiais per inkstus ir virškinamąjį traktą, tai vienvalentys jonai (daugiausia Na ir CG) išsiskiria beveik vien tik per žiaunas, kurios žuvyse atlieka dvejopą funkciją – kvėpuoja ir šalina. Žiaunų epitelyje yra specialios didelės taurelės ląstelės, kuriose yra daug mitochondrijų ir gerai išvystytas eudoplazminis tinklas. Šios „chlorido“ (arba „druskos“) ląstelės yra pirminiuose žiaunų gijose ir, skirtingai nei kvėpavimo ląstelės, yra susijusios su venų sistemos kraujagyslėmis. Jonų perdavimas per žiaunų epitelį turi aktyvaus pernešimo pobūdį ir vyksta naudojant energiją. Chloridinių ląstelių ekskrecinio aktyvumo stimulas yra kraujo osmoliariškumo padidėjimas.[ ...]

Suspenduotos kietosios medžiagos paprastai sudaro nestabilias arba stabilias suspensijas ir apima neorganinius ir organinius komponentus. Didėjant jų kiekiui, pablogėja šviesos pralaidumas, mažėja fotosintezės aktyvumas, pablogėja vandens išvaizda, gali sutrikti žiaunų kvėpavimas. Kietosioms dalelėms nusėdus ant dugno, mažėja bentoso floros ir faunos aktyvumas.[ ...]

Žuvų ontogenezėje stebima tam tikra atskirų deguonį gaunančių paviršių vaidmens seka: eršketo ikrai skraidinami visu paviršiumi; embrione deguonies tiekimas daugiausia vyksta per tankų kapiliarų tinklą ant trynio maišelio; po išsiritimo, maždaug 5 dieną, atsiranda žiauninis kvėpavimas, kuris vėliau tampa pagrindiniu.[ ...]

Loachas kyla į vandens paviršių praryti oro esant: t = 10 ° 2–3 kartus per valandą, o esant 25–30 ° – jau 19 kartų. Jei vanduo virinamas, t. y. sumažinamas P02, tada t = 25–2,7 ° t \u003d 25–2,7 ° srovė pakyla į paviršių kartą per valandą. Esant t=5° tekančiame vandenyje, į paviršių nekilo 8 valandas. Šie eksperimentai gana aiškiai rodo, kad žarnyno kvėpavimas, papildantis žiauninį kvėpavimą, gana patenkinamai susidoroja su savo funkcija esant mažiems organizmo poreikiams 02 (esant t = 5°) arba esant didelei deguonies koncentracijai aplinkoje (bėgant). vanduo). Bet žiauninio kvėpavimo nepakanka, jei medžiagų apykaita organizme sustiprėja (t == 25-30°) arba P02 terpėje (virintame vandenyje) labai sumažėja. Tokiu atveju papildomai įjungiamas žarninis kvėpavimas, o kraujas gauna reikiamą deguonies kiekį.[ ...]

Devono klimatas buvo smarkiai žemyninis, sausringas, staigūs temperatūros svyravimai dieną ir metų laikais, atsirado plačios dykumos ir pusdykumės. Taip pat buvo pastebėti pirmieji apledėjimai. Per šį laikotarpį žuvys pasiekė didelį klestėjimą, gyvendamos jūrose ir gėluose vandenyse. Tuo metu daugelis paviršinių vandens telkinių vasaromis išdžiūvo, užšalo, juose gyvenusias žuvis buvo galima išgelbėti dviem būdais: įsirausus į dumblą arba migruojant ieškoti vandens. Pirmuoju keliu pasuko plaučių žuvys, kuriose kartu su žiaunų kvėpavimu vystėsi ir plaučių kvėpavimas (iš plaukimo pūslės išsivystė plaučiai). Jų pelekai atrodė kaip ašmenys, sudaryti iš atskirų kaulų su prie jų pritvirtintais raumenimis. Pelekų pagalba žuvys galėjo šliaužioti dugnu. Be to, jie taip pat gali turėti plaučių kvėpavimą. Iš skilčių pelekų žuvų atsirado pirmieji varliagyviai – stegocefalai. Sausumoje Devono laikais atsiranda pirmieji milžiniškų paparčių, asiūklių ir samanų miškai.[ ...]

Iš bendrųjų klinikinių žuvų pokyčių pažymėtini: bendros būklės slopinimas, reakcijų slopinimas ir iškrypimas į: išorinius dirgiklius; kūno odos patamsėjimas, blyškumas, hiperemija ir kraujavimas; žvynų raukšlėjimasis; pusiausvyros pojūčio, orientacijos, judesių koordinacijos ir koordinuoto pelekų darbo pažeidimas; konjunktyvitas, keratitas, katarakta, ragenos išopėjimas, išsipūtusios akys, regėjimo praradimas; visiškas ar dalinis atsisakymas valgyti; pilvo patinimas (ūmūs apsinuodijimo atvejai); kvėpavimo ritmo ir žiaunų gaubtų virpesių amplitudės pasikeitimas; periodiniai kūno raumenų mėšlungiai, žiaunų dangalų ir krūtinės pelekų tremoras. Esant lėtinei intoksikacijai, atsiranda didėjančio išsekimo požymių. Esant sunkiems procesams išsivysto: toksinė lašiša. Mirus, apsinuodijusioms žuvims: nugrimzta nuo vandens paviršiaus į dugną, joms išsivysto koma, kvėpavimas tampa paviršutiniškas, tada sustoja – miršta.[ ...]

Mažiau aiškus yra periferinių receptorių, kurie suvokia CO2 kiekio pokyčius, lokalizacija ir impulsų perdavimo iš šių receptorių į kvėpavimo centrą keliai. Taigi, pavyzdžiui, perkirtus IX ir X kaukolės nervų poras, inervuojančias žiaunas, impulsai išliko susilpnėjusios formos. Pastebėta, kad plaučiais kvėpuojančių žuvų žiauninis kvėpavimas slopinamas padidėjus pCO2 kiekiui vandenyje, kurį gali sumažinti atropinas. Šiose žuvyse nepastebėtas plaučių kvėpavimo slopinimo poveikis esant anglies dioksido pertekliui, o tai rodo, kad žiaunų srityje yra jautrių CO2 receptorių.

Gyvūno kvėpavimas – procesų rinkinys, kuris suteikiapataikyti į organizmą iš aplinkosdeguonies , joląstelių naudojimas organinių medžiagų oksidacijai irveisimas iš anglies dioksido kūno.Šis kvėpavimas vadinamasaerobinis , ir organizmaiaerobai .

GERAI. Nr 28. Biologija.

žaliųjų dumblių chlorella

Infusoria batai

Gyvūnų kvėpavimo procesas sąlygiškai skirstomas į trys etapai :

Išorinis kvėpavimas = dujų mainai. Per šį procesą gyvūnas gauna deguonies ir atsikrato anglies dioksido, kuris yra galutinis metabolizmo produktas.

Dujų pernešimas organizme- šį procesą užtikrina specialūs trachėjos vamzdeliai arba vidiniai kūno skysčiai (kraujo turintis hemoglobino- pigmentas, galintis prijungti deguonį ir pernešti jį į ląsteles, taip pat išnešti iš ląstelių anglies dvideginį).

vidinis kvėpavimas– atsiranda ląstelėse. Ląstelių fermentų pagalba oksiduojamos ir skaidomos paprastos maistinės medžiagos (aminorūgštys, riebalų rūgštys, paprastieji angliavandeniai), kurių metu išsiskiria organizmo gyvybei reikalinga ENERGIJA.

Pagrindinė kvėpavimo reikšmė yra energijos išskyrimas iš maistinių medžiagų deguonies pagalba, kuris dalyvauja oksidacijos reakcijose.

Kai kurie iš paprasčiausių anaerobiniai organizmai t.y. organizmai, nereikalaujantis deguonies. Anaerobai yra neprivalomi ir privalomi. Fakultatyviniai anaerobiniai organizmai – tai organizmai, galintys gyventi tiek nesant deguonies, tiek jam esant. Privalomi anaerobiniai organizmai yra organizmai, kuriems deguonis yra nuodingas. Jie gali gyventi tik be deguonies. Anaerobiniams organizmams maistinėms medžiagoms oksiduoti nereikia deguonies.

Brachonella – anaerobinė infuzorija

Žarnyno giardija

žmogaus apvaliosios kirmėlės

Autorius kvėpavimo būdas ir gyvūnų kvėpavimo aparato sandara, išskiriami 4 kvėpavimo tipai:

Odos kvėpavimas yra deguonies ir anglies dioksido mainai per kūno dalis. Šis procesas pagrįstas svarbiausiu fiziniu procesu – difuzija . Dujos pro dangčius patenka tik ištirpusios negiliai ir mažu greičiu. Toks kvėpavimas organizmais, kurie yra maži, turi šlapią dangą, veda į vandens gyvenimo būdą. Tai yra - kempinės, koelenteratai, kirminai, varliagyviai.

Trachėjos kvėpavimas –

atliekami su pagalba

prijungtos sistemos

kanalėliai - trachėjos , kuris

prasiskverbti per visą kūną

skysčių dalyvavimas. Su

jų aplinka

prijungti specialų

skylės - spiralės.

Organizmai su trachėja

kvėpavimas taip pat yra mažas (ne daugiau kaip 2 cm, kitaip organizmas neturės pakankamai deguonies). Tai yra - vabzdžiai, šimtakojai, voragyviai.

žiauninis kvėpavimas - naudojant specializuotas formacijas su tankiu kraujagyslių tinklu. Šios ataugos vadinamos žiaunos . Vandens gyvūnuose daugiašakės kirmėlės, vėžiagyviai, moliuskai, žuvys, tam tikros varliagyvių rūšys. Bestuburiai dažniausiai turi išorines žiaunas, o chordatai – vidines. Žiaunomis kvėpuojantys gyvūnai turi papildomų kvėpavimo formų per odą, žarnyną, burnos paviršių, plaukimo pūslę.

Daugiašakės su žiaunomis

Vėžiagyvių žiaunos

Nudibranch moliuskas

Plaučių kvėpavimas - tai kvėpavimas specializuotų vidaus organų pagalba - plaučiai.

Plaučiai– tai tuščiaviduriai plonasieniai maišeliai, apipinti tankiu smulkių kraujagyslių – kapiliarų tinklu. Deguonies difuzija iš oro į kapiliarus vyksta vidiniame plaučių paviršiuje. Atitinkamai, kuo didesnis šis vidinis paviršius, tuo aktyviau vyksta difuzija.

Beveik visi sausumos stuburiniai gyvūnai kvėpuoja plaučiais. ropliai, paukščiai, kai kurie sausumos bestuburiai – vorai, skorpionai, plaučių moliuskai ir kai kurie vandens gyvūnai – plaučių žuvys. Oras pro plaučius patenka Kvėpavimo takai.

Žinduolių plaučiai

roplių plaučiai

Paukščių kvėpavimo sistema

Gyvūnų kvėpavimas priklauso nuo jų gyvenimo būdo ir atliekamas naudojant odą, trachėją, žiaunas ir plaučius.

Kvėpavimo sistema – organų rinkinys, pernešantis orą ar vandenį, kuriame yra deguonies, ir dujų mainams tarp kūno ir aplinkos.

Kvėpavimo organai vystosi kaip išorinio dangalo arba žarnyno trakto sienelių ataugos. Kvėpavimo sistema apima kvėpavimo takus ir dujų mainų organus. Stuburiniai gyvūnai Kvėpavimo takai – nosies ertmė, gerklos, trachėja, bronchai ; a Kvėpavimo sistema -plaučiai .

Lyginamosios kvėpavimo organų charakteristikos.

Kvėpavimo sistemos funkcijos:

Deguonies tiekimas į organizmo ląsteles ir anglies dioksido pašalinimas iš organizmo ląstelių bei dujų mainai(pagrindinė funkcija).

Kūno temperatūros reguliavimas(kadangi vanduo gali išgaruoti per plaučių ir kvėpavimo takų paviršių)

Įeinančio oro valymas ir dezinfekavimas(nosies gleivės)

Klausimai savikontrolei.

Lyginamosios gyvūnų kvėpavimo organų charakteristikos.

Žiaunų skaičiaus mažinimas.

Kvėpavimo paviršiaus padidėjimas dėl žiaunų gijų susidarymo.

Žiaunų kapiliarų susidarymas.

Lancelete šonines ryklės sienas perveria daugybė (iki 150 porų) įstrižai išsidėsčiusių žiaunų plyšių. Aferentinės šakinės arterijos artėja prie tarpšakinių pertvarų, o eferentinės šakinės arterijos nukrypsta. Kai vanduo išplauna tarpšakines pertvaras, tarp pratekančio vandens ir kraujo, tekančio per plonus pertvarų indus, vyksta dujų mainai. Žiaunų arterijos nesišakoja į kapiliarus. Be to, deguonis į gyvūno organizmą patenka per odos kapiliarus.

Pirminiuose vandens stuburiniuose gyvūnuose (be žandikaulių ir žuvų), kaip ir apatiniuose chordatuose, susidaro žiaunų plyšiai, jungiantys ryklės ertmę su išorine aplinka. Ciklostomose iš endodermos, išklojančios žiaunų plyšius, susidaro žiaunų maišeliai (žuvyse žiaunos išsivysto iš ektodermos). Maišelių vidinis paviršius padengtas daugybe raukšlių – žiaunų gijų, kurių sienelėse šakojasi tankus kapiliarų tinklas. Krepšys su vidiniu siauru kanalu atsidaro į ryklę (suaugusiems nėgiams - į vėjo vamzdį), o su išoriniu - ant šoninio gyvūno kūno paviršiaus. Paprastosios žuvys turi nuo 5 iki 16 porų žiauninių maišelių, bdellostomatoidinėje šeimoje kiekvienas iš jų atsiveria į išorę su atskira anga, o spygliuočių šeimoje visi išoriniai žiaunų praėjimai abiejose pusėse susilieja į vieną kanalą, kuris atsiveria į išorę su viena anga, esančia toli. už nugaros. Žirgai turi 7 poras žiaunų maišelių, kurių kiekviena atsidaro į išorę su atskira anga. Kvėpavimas vyksta ritmiškais susitraukimais ir žiaunų srities raumenų sienelės atsipalaidavimu. Nemaitinantiems žiobriams vanduo iš burnos ertmės patenka į kvėpavimo vamzdelį, tada nuplauna žiaunų maišelių žiedlapius, užtikrindamas dujų mainus, ir pašalinamas per išorinius žiaunų kanalus. Maitinantis ciklostomas, vanduo patenka ir išeina per išorines žiaunų maišelių angas.

Žuvų kvėpavimo sistema turi specializuotus dujų mainų organus – ektodermines žiaunas, kurios arba išsidėsčiusios tarpžiauninėse pertvarose, kaip kremzlinėse žuvyse, arba išsikišusios tiesiai iš žiaunų lankų, kaip kaulinėse žuvyse. Dujų mainai stuburinių gyvūnų žiaunose vyksta pagal „priešsrovių sistemų“ tipą: artėjant judėjimui kraujas liečiasi su deguonies turtingu vandeniu, kuris užtikrina efektyvų jo prisotinimą. Padidėjus deguonies sugėrimo paviršiui dėl žiaunų susidarymo, stuburiniams gyvūnams sumažėjo žiaunų plyšių skaičius, palyginti su apatinėmis stygomis. Visagalvių žuvų (iš kremzlinių žuvų) išryškėja tarpžiauninių pertvarų sumažėjimas ir susidaro odinis žiaunų dangalas, dengiantis žiaunų išorę. Kaulinėse žuvyse žiaunų dangtelyje atsiranda kaulo griaučiai, sumažėja tarpžiaunų pertvaros, o tai prisideda prie intensyvesnio žiaunų siūlų plovimo vandeniu. Kartu su dujų mainais žuvų žiaunos dalyvauja vandens ir druskų apykaitoje, amoniako ir karbamido pašalinime iš organizmo. Oda, plaukimo pūslė, viršstempliniai labirintai ir specializuoti žarnyno vamzdelio skyriai tam tikrose žuvų grupėse veikia kaip papildomi kvėpavimo organai. Plaučiais kvėpuojančiose ir daugiaplunksnėse žuvyse atsiranda oro-kvėpavimo organai – plaučiai. Plaučiai atsiranda kaip suporuotos ryklės pilvinės dalies ataugos paskutinės šakos plyšio srityje ir yra sujungtos su stemple trumpu kanalu. Šios ataugos sienelės plonos ir gausiai aprūpintos krauju.

Plaučių kvėpavimo tipo evoliucijos kryptys

Kvėpavimo takų atsiradimas ir diferenciacija.

Plaučių diferenciacija ir kvėpavimo paviršiaus padidėjimas.

Pagalbinių organų (krūtinės ląstos) vystymasis.

Varliagyviams deguonies absorbavime ir anglies dioksido išskyrime dalyvauja: lervose - oda, išorinės ir vidinės žiaunos, suaugusiems - plaučiai, oda ir burnos ir ryklės ertmės gleivinė. Kai kurių rūšių uodeguotųjų varliagyvių (sirenų, proteų) ir suaugusiųjų žiaunos išsaugomos, o plaučiai neišsivystę arba susilpnėję. Plaučių ir kitų dujų mainų santykis nevienodas: drėgnų buveinių rūšyse dujų mainuose dominuoja odos kvėpavimas, sausų vietų gyventojams didžioji dalis deguonies patenka per plaučius, tačiau oda vaidina svarbų vaidmenį. anglies dioksido išsiskyrime. Suaugusių varliagyvių kvėpavimo sistema apima burnos ir ryklės, gerklų-trachėjos ertmes ir maišelinius plaučius, kurių sienelės yra apipintos tankiu kapiliarų tinklu. Beuodegiai varliagyviai turi bendrą gerklų ir trachėjos kamerą, uodeginėse ji yra padalinta į gerklas ir trachėją. Gerklose atsiranda arytenoidinės kremzlės, kurios palaiko jos sienelę ir balso stygas. Uodeginių varliagyvių plaučiai yra du plonasieniai maišai, neturintys pertvarų. Plaučių maišelių viduje esantys anuranai turi pertvaras ant sienelių, kurios padidina dujų mainų paviršių (plaučiai yra ląsteliniai). Varliagyviai neturi šonkaulių, o kvėpavimas vyksta įkvėpus prispaudžiant orą (dėl burnos ir ryklės ertmės tūrio padidėjimo, o vėliau sumažėjimo) ir išstumiant orą iškvėpimo metu (dėl plaučių sienelių elastingumo). ir pilvo raumenis).

Ropliuose pastebima tolesnė kvėpavimo takų diferenciacija ir reikšmingas dujų mainų plaučių funkcinio paviršiaus padidėjimas. Kvėpavimo takai yra suskirstyti į nosies ertmę (ji derinama su burnos ertme, tačiau krokodilams ir vėžliams šias ertmes skiria kaulinis gomurys), gerklas, trachėją ir du bronchus. Gerklų sienelės palaiko suporuotas aritenoidines ir neporines cricoid kremzles. Driežų ir gyvačių plaučių maišelių vidinės sienelės turi sulankstytą ląstelių struktūrą. Vėžliams ir krokodilams sudėtinga pertvarų sistema išsikiša į vidinę plaučių ertmę taip giliai, kad plaučiai įgauna kempinę struktūrą. Formuojasi krūtinė: šonkauliai judriai susijungia su stuburu ir krūtinkauliu, vystosi tarpšonkauliniai raumenys. Kvėpavimo veiksmas atliekamas pasikeitus krūtinės ląstos tūriui (šoninis kvėpavimo tipas). Vėžliai išlaiko burnos ir ryklės oro įpurškimo tipą. Vandens vėžliams vandenyje papildomi kvėpavimo organai yra daug kapiliarų turinčios ryklės ir kloakijos (išangės pūslės) ataugos. Ropliai neturi odos kvėpavimo.

Paukščių kvėpavimo takus vaizduoja nosies ertmė, gerklos, kurias palaiko aritenoidinės ir kriokoidinės kremzlės, ilgoji trachėja ir bronchų sistema. Plaučiai yra maži, tankūs ir šiek tiek besitęsiantys, pritvirtinti prie šonkaulių stuburo šonuose. Pirminiai bronchai susidaro padalijus apatinę trachėjos dalį ir patenka į atitinkamo plaučių audinį, kur suyra į 15–20 antrinių bronchų, kurių dauguma baigiasi aklinai, o dalis susisiekia su oro maišeliais. Antrinius bronchus jungia mažesni parabronchiai, iš kurių išsiskiria daug plonasienių ląstelinių bronchiolių. Kraujagyslėmis apipinti bronchai sudaro morfofunkcinę plaučių struktūrą. Su paukščių plaučiais jungiasi oro maišeliai – skaidrios elastingos plonasienės antrinių bronchų gleivinės ataugos. Oro maišelių tūris yra maždaug 10 kartų didesnis už plaučių tūrį. Jie atlieka labai svarbų vaidmenį įgyvendinant savotišką paukščių kvėpavimo veiksmą: tiek įkvėpus, tiek iškvepiant į plaučius patenka oras su dideliu deguonies kiekiu - „dvigubas kvėpavimas“. Be kvėpavimo intensyvinimo, oro maišeliai neleidžia kūnui perkaisti intensyvaus judėjimo metu. Vidaus pilvo slėgio padidėjimas iškvėpimo metu skatina tuštinimąsi. Nardantys paukščiai, padidindami slėgį oro maišeliuose, gali sumažinti tūrį ir taip padidinti tankį, o tai palengvina nardymą į vandenį. Paukščių oda nekvėpuoja.

Žinduoliams stebima tolesnė kvėpavimo takų diferenciacija. Susidaro nosies ertmė, nosiaryklė, įėjimą į gerklas dengia antgerklis (visiems sausumos stuburiniams gyvūnams, išskyrus žinduolius, gerklų plyšys uždaromas specialiais raumenimis), gerklose atsiranda skydliaukės kremzlė, tada ateina trachėja, kuris išsišakoja į du bronchus, einančius į dešinįjį ir kairįjį plaučius. Plaučiuose bronchai daug kartų šakojasi ir baigiasi bronchiolėmis bei alveolėmis (alveolių skaičius nuo 6 iki 500 mln.), tai žymiai padidina kvėpavimo paviršių. Dujų mainai vyksta alveoliniuose kanaluose ir alveolėse, kurių sienelės yra tankiai supintos kraujagyslėmis. Žinduolių plaučių morfofunkcinis vienetas yra plaučių acinusas, susidarantis išsišakojus galinei bronchiolei. Susiformuoja krūtinė, kurią nuo pilvo ertmės skiria diafragma. Kvėpavimo judesių skaičius – nuo ​​8 iki 200. Kvėpavimo judesiai atliekami dviem būdais: pasikeitus krūtinės ląstos tūriui (šonkaulinis kvėpavimas) ir dėl diafragminio raumens veiklos (diafragminis kvėpavimas). Aukštesnieji žinduoliai sukūrė odos kvėpavimą per odos kapiliarų sistemą, kuri atlieka svarbų vaidmenį dujų mainuose.

Reprodukcija. Varliagyviai turi atskiras lytis. Lytiniai organai yra poriniai, kuriuos sudaro šiek tiek gelsvos patino sėklidės, o patelės – pigmentuotos kiaušidės. Eferentiniai latakai tęsiasi nuo sėklidžių, prasiskverbia į priekinę inksto dalį. Čia jie susijungia su šlapimo kanalėliais ir atsiveria į šlapimtakį, kuris vienu metu atlieka kraujagyslių funkciją ir atsiveria į kloaką. Kiaušialąstės iš kiaušidžių patenka į kūno ertmę, iš kurios išnešamos per kiaušintakius, kurie atsiveria į kloaką.

Varlėse seksualinis diformizmas yra gerai išreikštas. Taigi, patinas turi gumbus ant vidinių priekinių kojų pirštų („santuokinis kaliusas“), kurie prilaiko patelę apvaisinimo metu, ir balso maišelius (rezonatorius), kurie sustiprina garsą gurkstant. Reikia pabrėžti, kad balsas pirmiausia atsiranda varliagyviuose. Akivaizdu, kad tai susiję su gyvenimu sausumoje.

Trečiaisiais gyvenimo metais varlės veisiasi pavasarį. Patelės į vandenį išneršia ikrus, patinai laisto jį sėklų skysčiu. Apvaisinti kiaušinėliai išsivysto per 7-15 dienų. Buožgalviai – varlių lervos – savo struktūra labai skiriasi nuo suaugusių gyvūnų (19 lentelė). Po dviejų ar trijų mėnesių buožgalvis virsta varle.