Utvecklingsriktningar för andning av gältyp. andning hos djur. Andningsdrag hos djur av olika grupper Karakteristiska egenskaper hos andningsorganen

Utveckling av andningssystemet

Stadier av andningsprocessen

Andetag- en uppsättning processer som säkerställer tillförseln av syre från omgivningen till kroppen, vilket är nödvändigt för oxidation av organiska ämnen i cellens mitokondrier och frisättning av koldioxid

Andningstyper:

Andningstyp:

Cellulär.
Organismer: encelliga djur (amoeba, grön euglena, infusoria toffel); coelenterates (maneter, korallpolyper); några maskar.

Encelliga organismer absorberar syre löst i vatten över hela kroppens yta genom diffusion.

Syre är involverat i nedbrytningen av komplexa organiska ämnen, vilket resulterar i frigöring av energi, vilket är nödvändigt för djurets liv.
Koldioxid som bildas till följd av andning frigörs också utåt genom hela kroppens yta.

Trakeal andning är andning med hjälp av ett system av kombinerade trakealtuber som genomsyrar hela kroppen.

Organismer: klass Insekter (baggar, fjärilar, gräshoppor, flugor)

Buken på en insekt är uppdelad i 5–11 delar (segment). Var och en av dem har ett par små hål - spirakel. Från varje spirakel sträcker sig grenrör inåt - trakea som genomsyrar hela insektens kropp. När du tittar på cockchafer kan du se hur buken antingen minskar i volym eller ökar. Dessa är andningsrörelser. När du andas in kommer luft som innehåller syre in i kroppen genom spiraklerna, och när du andas ut lämnar luft som är mättad med koldioxid.

Hos spindlar (klass Arachnids) representeras andningsorganen inte bara av luftstrupen utan också av lungsäckar som kommunicerar med den yttre miljön genom andningsöppningar.

Gillandning är att andas med hjälp av specialiserade formationer med ett tätt nätverk av blodkärl.

Organismer: många vattenlevande liv (fiskar, kräftor, blötdjur)

Fiskar andas syre löst i vatten med hjälp av speciella grenade hudutväxter som kallas gälar. Fiskar sväljer hela tiden vatten. Från munhålan passerar vatten genom gälslitsarna, tvättar gälarna och kommer ut under gälskydden. Gills Bestå av gälbågar och gälfilament som genomborras av många blodkärl. Från vattnet som tvättar gälarna kommer syre in i blodet och koldioxid tas bort från blodet och ut i vattnet. Gälarna inuti kroppen kallas inre gälar.
Vissa djur, som groddjur, har tjocka gältossar på kroppens yta. Sådana gälar kallas - utomhus. Sådan är strukturen hos Proteus, ett blindt grottdjur från Jugoslaviens västra regioner, och axolotler (som i allmänhet liknar salamander) - deras hemland är Mexiko.

Gälapparaten i kordater utvecklades mot bildandet av gälfilament. Speciellt har 4-7 gälsäckar utvecklats hos fiskar, som är luckor mellan gälbågarna och innehåller ett stort antal kronblad som genomborras av kapillärer (fig. 190). Hos fisk deltar även en luftblåsa i andningen.[ ...]

Gällandning är en typisk akvatisk andning. Det fysiologiska syftet med gälarna är att förse kroppen med syre. De överför syre från den yttre miljön till blodet.[ ...]

Hudandning, som den mest primära inom fylogenes och ontogenes, ersätts då av en speciell gälandning, men fortsätter ändå att spela en viss roll fram till slutet av fiskens liv.[ ...]

Andningssystem. Gälarna är andningsorganen. De ligger på båda sidor av huvudet. De är baserade på gälbågar. I de allra flesta fall är gälarna hos våra sötvattensfiskar, med undantag för bara lampögon, utvändigt täckta med lock, och deras hålighet kommunicerar med munhålan. På gälbågarna finns tvåradiga gälplåtar. Varje gälplatta är avlång, spetsig, tungformad, har en broskaktig ståndare vid sin bas, innesluten i en benhatt och sträcker sig till sin fria ände. Längs den inre kanten av gälplattan löper en gren av grenartären, som bringar venöst blod, och längs den yttre kanten - en gren av grenvenen, som dränerar arteriellt blod. Hårkärl avgår från dem. På båda platta sidor av gälplattan finns lövliknande plattor, som faktiskt tjänar till andning eller gasutbyte. Om det bara finns en rad med plattor på gälbågen, så kallas det en halvgäl.[ ...]

Hos gobies tillhandahålls andning av fuktig luft av hårbotten, mun- och gälhålorna. Slemhinnan i dessa hålrum är väl försedd med blodkärl. Luft tas in i munnen, syre tas upp i munnen eller gälhålan och den återstående gasen drivs tillbaka genom munnen. Intressant nog har många gobies ingen simblåsa, och andra organ är anpassade för luftandning.[ ...]

Hos ett antal fiskar tillfredsställer inte gälandningen i de tidiga utvecklingsstadierna kroppens behov helt. Som ett resultat utvecklas ytterligare organ (subintestinala, överlägsna svans- och dorsala vener), som fungerar som ett betydande tillägg till gälandning. Med utvecklingen och förbättringen av gälandningen reduceras embryonal andning gradvis.[ ...]

Förutom andningsfrekvensen observeras även förändringar i andningsdjupet. Fiskar i vissa fall (med låg P02, förhöjd temperatur, hög CO2-halt i vattnet) andas väldigt ofta. Själva andningsrörelserna är små. Sådan ytlig andning är särskilt lätt att observera vid förhöjda temperaturer. I vissa fall tar fisken ett djupt andetag. Mun- och gälskydd öppnas och stängs brett. Med ytlig andning är andningsrytmen stor, vid djupandning är den liten.[ ...]

M. M. Voskoboinikov observerade rytmen av fiskens andning och kom till slutsatsen att vattnets passage i en riktning genom munnen, gälfilamenten och gälöppningarna säkerställs av gälskyddens arbete och gälfilamentens speciella position.[ . ..]

När andningen av gältyp utvecklas, använder laxen lättare syre, även om den senare är i en låg koncentration (minskning av tröskelkoncentrationen av O2).[ ...]

Förhållandet mellan huvudandning och ytterligare andning varierar hos olika fiskar. Även hos loach har tarmandningen förändrats från kompletterande till nästan lika med gälandning. Vyun behöver fortfarande. tarmandning, även om den är i välluftat vatten. Då och då stiger den upp till ytan och sväljer luft, för att sedan sjunka till botten igen. Om till exempel i en abborre eller karp, med syrebrist, blir andningsrytmen snabbare, då kommer loachen in. under sådana förhållanden påskyndar den inte andningsrytmen, utan använder intestinal andning mer intensivt.[ ...]

Vatten pumpas genom gälhålan genom rörelse av mundelar och gälskydd. Därför bestäms andningsfrekvensen hos fisk av antalet rörelser av gälskydden. Fiskarnas andningsrytm påverkas i första hand av syrehalten i vattnet, samt koncentrationen av koldioxid, temperatur, pH, etc. Dessutom är fiskens känslighet för syrebrist (i vatten och blod) stor. högre än till ett överskott av koldioxid (hyperkapni) . Till exempel, vid 10 ° C och ett normalt syreinnehåll (4,0-5,0 mg / l), utför öring 60-70, karp - 30-40 andningsrörelser per minut, och vid 1,2 mg 02 / l ökar andningsfrekvensen 2 -3 gånger. På vintern bromsas karpens andningsrytm kraftigt (upp till 3-4 andetag per minut).[ ...]

Med munnen öppen och gälskydden stängda går zoda in i munhålan, passerar mellan gälfilamenten in i gälhålan. Det här är ett andetag. Sedan stängs munnen, och operculum öppnas något och vattnet kommer ut. Detta är utandning. Övervägande av denna process i detalj ledde till två olika idéer om andningsmekanismen.[ ...]

Hos vissa fiskar är svalget och gälhålan anpassade för luftandning.[ ...]

Gälar är det viktigaste andningsorganet hos de flesta fiskar. Det kan dock ges exempel där gälandningens roll hos vissa fiskar minskar, medan andra organs roll i andningsprocessen ökar. Därför är det inte alltid möjligt att svara på frågan om vad fisken andas för tillfället. Efter att ha utökat Bethes tabell avsevärt presenterar vi förhållandena mellan olika former av andning hos fisk under normala förhållanden (tabell 85).[ ...]

Den hämmande effekten av överskott av CO2 på gälandning och stimulering av lungandning hos lungfisk har upprepade gånger noterats. Övergången av lungfisk från vatten- till luftandning åtföljs av en minskning av arteriell p02 och en ökning av pCO2. Det bör särskilt noteras att stimulering av luftandning och undertryckande av vattenandning hos lungfisk sker under påverkan av en minskning av nivån av 02 i vattnet och en ökning av nivån av CO2. Det är sant att under hypoxi hos lungfisk ((Cheosegagoskk) både lung- och gälandningen intensifieras, och under hyperkapni, endast lungandningen. Det är konstigt att under den kombinerade effekten av hypoxi och hyperkapni ökar ventilationen i lungorna och gälarna minskar. område av gälarna eller i de efferenta gälkärlen.[ ...]

Underutvecklingen eller fullständig frånvaro av gälskyddet gör det svårt att andas och leder till sjukdomar i gälarna. Den lutande nosen stör matintaget. Den välvda ryggen och det mopsformade huvudet leder till en betydande hämning.[ ...]

Den vanligaste typen av tarmandning är den där luft drivs genom tarmarna och gasutbyte sker i den mittersta eller bakre delen av den (sockor, vissa havskatter). Hos en annan typ, som Hippostomos och Acarys, kommer luften, efter att ha varit i tarmen en tid, inte ut genom anus, utan pressas tillbaka in i munhålan och kastas sedan ut genom gälslitsarna. Denna typ av tarmandning är fundamentalt annorlunda än den första; senare, hos vissa fiskar, utvecklades det till lungandning.[ ...]

En mer komplex anpassning för luftandning är supra-gällorganet. Nadzhaberny-organet finns i Opy-ocephalus (ormhuvud), som bor i floden. Amor, hos Luciocephalus, hos Anabas, etc. Detta organ bildas av ett utsprång från svalget, och inte själva gälhålan, som hos labyrintfiskar.[ ...]

Andningsrörelser, andningsrytm. Hos fiskar öppnas och stängs gällocket med jämna mellanrum. Dessa rytmiska rörelser av operculum har länge varit kända som andningsrörelser. En korrekt förståelse av andningsprocessen har dock uppnåtts relativt nyligen.[ ...]

Det är ganska uppenbart att intensiteten i hudandningen är ett uttryck för fiskens anpassningsförmåga till liv under syrebristtillstånd, när gälandningen inte kan förse kroppen med syre i den mängd som krävs.[ ...]

En allmän regel observeras: med utvecklingen av luftandning minskar gälandningen (Suvorov). Anatomiskt uttrycks detta i att gälfilamenten förkortas (hos Polypterus, Ophiocephalus, Arapaima, Electrophorus) eller i att ett antal lober försvinner (hos Monopterus, Amphipnous och lungfish). I protopterus, till exempel, är kronblad nästan helt frånvarande på den första och andra bågen, medan i lepidosiren är gälfilamenten dåligt utvecklade.[ ...]

Fiskarna i varma vatten har en anordning för luftandning i form av en labyrint. Labyrintorganet bildas av ett utsprång från själva gälhålan och förses ibland (som hos Anatas) med sin egen muskulatur. Den inre ytan av "labyrinthålan" har en mängd olika krökningar på grund av krökta benplattor täckta med en slemhinna. Många blodkärl och kapillärer närmar sig ytan av "labyrinthålan". Blod kommer in i dem från en gren av den fjärde afferenta grenartären. Syresatt blod rinner in i dorsal aorta. Luften som fisken fångar upp i munnen kommer in i labyrinten från munhålan och ger syre till blodet där.[ ...]

På senare tid har S. V. Streltsova (1949) utfört mer detaljerade studier av hudandning hos 15 fiskarter. Den bestämde både allmän andning och specifikt hudandning. Gälandning stängdes av genom att applicera en hermetisk gummimask på gälarna. Denna teknik gjorde det möjligt för henne att bestämma andelen hudandning i fiskens totala andning. Det visade sig att detta värde är väldigt olika för olika fiskar och är förknippat med fiskens livsstil och ekologi.[ ...]

Experiment har visat att V, VII, IX och X paren av huvudnerver är nödvändiga för normal andning. Grenar från dem innerverar överkäken (V-par), gälskydd (VII-par) och gälar (IX och X-par).[ ...]

I praktiken har alla cyklostomer och fiskar en "morfofunktionell reserv" för att öka andningskraften i form av några "högre" gasutbytesstrukturer. Det har experimentellt fastställts att inte mer än 60 % av gälfilamenten fungerar i fisk under normala förhållanden. Resten slås endast på under tillstånd av överhängande hypoxi eller med en ökning av syrebehovet, till exempel med en ökning av simhastigheten.[ ...]

I larvstadiet (grodyngel) liknar groddjur mycket fisk: de behåller gälandningen, har fenor, ett tvåkammarhjärta och en blodcirkulationscirkel. Vuxna former kännetecknas av ett trekammarhjärta, två blodcirkulationscirklar, två par lemmar. Lungorna visas, men de är dåligt utvecklade, så ytterligare gasutbyte sker genom huden (bild 81). Amfibier lever på varma, fuktiga platser och är särskilt vanliga i tropikerna, där de är som mest talrika.[ ...]

Störlarver och yngel transporteras under de första två dagarna efter kläckning från ägg innan man går över till gälandning, eftersom gälandning kräver mer syre. Mättnad av vatten med syre bör vara minst 30 % av normal mättnad. Vid en vattentemperatur på 14-17 ° C och konstant luftning kan planteringsdensiteten, beroende på larvermassan, ökas till 200 st. per 1 liter vatten.[ ...]

Vid 15 dagars ålder har larven förstorade axillära vener som omger tarmarna (som redan utför andningsfunktionen), och en bröstfena med tätt förgrenade kärl. Vid 57 dagars ålder har larvens yttre gälar krympt och är helt täckta av gälskyddet. Allt. fenor, utom preanal, väl försedda med kärl. Dessa fenor fungerar som andningsorgan (ri £.-67).[ ...]

I ett noggrant utfört test på samma fiskart - på bäcköring, visade det sig att redan vid pH 5,2 uppstår hypertrofi av gälepitelets slemceller, och slem ackumuleras på gälarna. Därefter, med en ökning av vattnets surhet till 3,5, noterades förstörelse av gälepitelet och dess avstötning från stödjande celler. Ansamling av slem på gälarna under den period då andningen är särskilt svår har också noterats hos andra laxarter.[ ...]

Det är nödvändigt att öka pO2 vid vilken HbO2 bildas. För det mesta ökar gälandningen och hjärtfrekvensen hos fisk. I detta fall sker inte bara upprätthållandet av p02 på en högre nivå, utan också en minskning av pCO2. Kroppen kan dock bara uppnå detta inom vissa temperaturgränser, eftersom vattnet i reservoaren är mindre syresatt vid förhöjda temperaturer än vid låga temperaturer. Under laboratorieförhållanden och vid transport av levande fisk i slutna fartyg kan fiskens tillstånd förbättras genom: att med en ökning av temperaturen ökar RH i vattnet artificiellt, genom luftning.[ ...]

De supragillary och labyrintorganen finns i ormhuvudet och i tropiska fiskar (tupp, gourami, makropoder). De är säckliknande utsprång av gälhålan (labyrintorgan) eller svalget (supragällorgan) och är främst avsedda för luftandning.[ ...]

Hos den europeiska bitterlingen når kärlen i andningsnätverket en större utveckling än hos våra andra cyprinider. Detta är resultatet av organismens anpassning till liv i gälhålan hos blötdjur i de tidiga utvecklingsstadierna under dåliga syreförhållanden. Med övergången till liv i vatten försvinner alla dessa anpassningar och bara utvecklad gälandning återstår.[ ...]

Fisk är uppdelad i brosk och benig. Fiskarnas livsmiljö är vattenkroppar, som formade deras kroppsdrag och skapade fenor som rörelseorgan. Andning är gäl, och hjärtat är tvåkammar och en cirkel av blodcirkulation.[ ...]

Enligt R. Lloyd är det ledande momentet i detta fall en ökning av flödet av vatten som passerar genom gälarna, och som ett resultat en ökning av mängden gift som når ytan av gälepitelet med efterföljande penetrering i kropp. Dessutom bestäms koncentrationen av gift på ytan av gälepitelet inte bara av giftets koncentration i lösningens massa, utan också av andningshastigheten. Vi lägger till detta att enligt de data som erhållits av M. Shepard, med en minskning av syrekoncentrationen i vattnet, ökar hemoglobinhalten i blodet och, viktigast av allt, ökar blodcirkulationens hastighet genom gälarna.[ . ..]

Samma förmåga användes förresten för att förklara fallen av Kgrp-liv med förvuxna munnar. Och här har studier visat att dessa karpar drar ut sin existens under en tid, efter att ha anpassat sig till att ta in vatten för att andas och, tillsammans med det, ett visst antal kräftdjur genom gälöppningarna.[ ...]

Chordater kännetecknas också av närvaron av ett nervknippe i form av ett rör ovanför notokorden och ett matsmältningsrör under notokorden. Vidare kännetecknas de av närvaron i det embryonala tillståndet eller under hela livet av många gälslitsar som öppnar sig utåt från svalgområdet i matsmältningsröret och är andningsorgan. Slutligen kännetecknas de av platsen för hjärtat eller dess ersättningskärl på ventralsidan.[ ...]

Genom att sammanfatta de många experimentella data som finns tillgängliga idag om effekten av långvarig eller kortvarig syrebrist på fiskar av olika ekologier, kan ett antal allmänna slutsatser dras. Fiskens primära reaktion på hypoxi är en ökning av andningen genom att öka dess frekvens eller djup. Volymen av gälventilation ökar samtidigt kraftigt. Hjärtfrekvensen sjunker, hjärtats slagvolym ökar, vilket resulterar i att volymen av blodflödet förblir konstant. Under utvecklingen av hypoxi ökar syreförbrukningen initialt något, för att sedan återgå till det normala. När hypoxi fördjupas börjar effektiviteten av syreabsorptionen minska, medan syreförbrukningen i vävnader ökar, vilket skapar ytterligare svårigheter för fiskar att tillhandahålla syrebehov under förhållanden med låg halt i vatten. Syrespänningen i arteriellt och venöst blod, utnyttjandet av syre från vatten, effektiviteten av dess överföring och effektiviteten av blodsyresättningen minskar.[ ...]

Registreringen av elektrokardiogrammet utförs enligt följande. Elektroder lödda på tunna flexibla ledare sätts in: en i hjärtat på den ventrala sidan av kroppen och den andra - mellan ryggfenan och huvudet på ryggsidan. För att registrera andningsfrekvensen sätts elektroder in i operculum och i talarstolen. Andningsfrekvens och hjärtfrekvens kan registreras samtidigt genom två oberoende kanaler på en elektrokardiograf eller någon annan enhet (till exempel en tvåkanalig elektroencefalograf). I det här fallet kan fisken vara både i ett fritt tillstånd i ett akvarium och i ett fast. Att spela in ett elektrokardiogram är endast möjligt under förhållanden med fullständig screening av akvariets vatten. Avskärmning kan göras på två sätt: genom att sänka en platta av galvaniserat järn i vatten eller genom att löda en ledare i botten av akvariet. Om akvariet är av plexiglas bör det installeras på en järnplåt.[ ...]

Om man jämför dessa data för ungar med de för Kuptsis för vuxen mört, är det lätt att se att tröskelvärdet för unga mört den 49:e dagen efter kläckningen ligger mycket nära tröskelvärdet för den vuxna (1 och 0,6-1 mg/l) , respektive). Följaktligen, efter etableringen av gälandning, når förmågan att använda syre snabbt sin gräns.[ ...]

Gälarna spelar en viktig roll för att ta bort överskott av salter. Om tvåvärda joner utsöndras i betydande mängder genom njurarna och matsmältningskanalen, utsöndras envärda joner (främst Na och CG) nästan uteslutande genom gälarna, som hos fiskar har en dubbel funktion - andning och utsöndring. I gälepitelet finns speciella stora bägareceller som innehåller ett stort antal mitokondrier och ett välutvecklat eudoplasmatiskt retikulum. Dessa "klorid" (eller "salt") celler är belägna i de primära gälfilamenten och är, till skillnad från luftvägscellerna, associerade med kärlen i vensystemet. Överföringen av joner genom gälepitelet har karaktären av aktiv transport och fortsätter med energiförbrukning. Stimulansen för utsöndringsaktiviteten hos kloridceller är en ökning av blodosmolariteten.[ ...]

Suspenderade fasta ämnen tenderar att bilda instabila eller stabila suspensioner och inkluderar både oorganiska och organiska komponenter. Med en ökning av deras innehåll försämras ljusgenomsläppligheten, fotosyntesaktiviteten minskar, vattnets utseende försämras och gälandningen kan störas. När fasta partiklar sedimenterar till botten minskar aktiviteten hos bentisk flora och fauna.[ ...]

I fiskens ontogenes observeras en viss sekvens av rollen för individuella syremottagande ytor: stjärnstörägget andas hela ytan; i embryot sker syretillförseln huvudsakligen genom ett tätt nätverk av kapillärer på gulesäcken; efter kläckningen, ungefär den 5:e dagen, uppträder gälandning, som då blir den huvudsakliga.[ ...]

Loachen stiger till vattenytan för att svälja luft vid: t = 10 ° 2-3 gånger per timme, och vid 25-30 ° redan 19 gånger. Om vattnet kokas, det vill säga P02 reduceras, stiger loachen till ytan vid t \u003d 25-2,7 ° 'en gång i timmen. Vid t=5° i rinnande vatten steg den inte upp till ytan på 8 timmar. Dessa experiment visar ganska tydligt att tarmandningen, som är ett komplement till gälandningen, klarar sin funktion ganska tillfredsställande vid låga krav från organismen vid 02 (vid t = 5°) eller vid en hög koncentration av syre i miljön (löpning). vatten). Men gälandning räcker inte om ämnesomsättningen i kroppen ökas (t == 25-30°) eller om P02 i mediet (kokt vatten) minskar kraftigt. I det här fallet slås tarmandningen på dessutom, och loachen får den nödvändiga mängden syre.[ ...]

I devon var klimatet skarpt kontinentalt, torrt, med skarpa temperaturfluktuationer under dagen och årstider, omfattande öknar och halvöknar uppträdde. De första istiderna observerades också. Under denna period nådde fisken ett stort välstånd och bodde i haven och sötvattnen. På den tiden torkade många ytvattenförekomster ut på sommaren, frös igenom och fisken som bodde i dem kunde räddas på två sätt: grävde ner sig i silt eller vandrade på jakt efter vatten. Lungfisk tog den första vägen, där tillsammans med gälandning utvecklades lungandning (lungan utvecklades från simblåsan). Deras fenor såg ut som blad, bestående av individuella ben med muskler fästa vid dem. Med hjälp av fenor kunde fiskar krypa längs botten. Dessutom kan de också ha lungandning. Den lobfenade fisken gav upphov till de första amfibierna - stegocefalerna. På land i Devon dyker de första skogarna av jätteormbunkar, åkerfräken och klubbmossar upp.[ ...]

Av de allmänna kliniska förändringarna hos fisk noteras följande: depression av det allmänna tillståndet, undertryckande och perversion av reaktioner på: yttre stimuli; mörkning, blekhet, hyperemi och blödningar på kroppens hud; rufsande av fjäll; kränkning av känslan av balans, orientering, koordinering av rörelser och koordinerat arbete av fenorna; konjunktivit, keratit, grå starr, sår på hornhinnan, utbuktande ögon, synförlust; fullständig eller partiell vägran att ta mat; svullnad av buken (akuta fall av förgiftning); förändring i andningsrytmen och svängningsamplituden hos gälskydden; periodiska kramper i kroppens muskler, tremor i gälskydden och bröstfenorna. Vid kronisk berusning utvecklas tecken på ökande utmattning. I svåra processer utvecklas: giftig vattusot. Vid dödsfall, förgiftade fiskar: från vattenytan sjunker till botten utvecklar de koma, andningen blir ytlig, sedan stannar - döden inträffar.[ ...]

Mindre tydlig är lokaliseringen av perifera receptorer som uppfattar förändringar i CO2-halt och vägarna för att leda impulser från dessa receptorer till andningscentrum. Så, till exempel, efter transektion av IX- och X-paren av kranialnerver som innerverar gälarna, förblev impulserna i en försvagad form. Hos lungandande fiskar noteras att gälandningen hämmas med en ökning av pCO2 i vattnet, vilket kan lindras av atropin. Effekten av lungandningsdämpning under påverkan av överskott av koldioxid observerades inte hos dessa fiskar, vilket ger anledning att anta närvaron av CO2-känsliga receptorer i gälregionen.

Djurens andetag – uppsättning processer som tillhandahållerträffa in i kroppen från omgivningensyre , hanscellanvändning för oxidation av organiska ämnen ochföder upp från kroppen av koldioxid.Denna andning kallasaerob och organismernaaerober .

OK. Nr 28. Biologi.

grönalger chlorella

Infusoria sko

Andningsprocessen hos djur är villkorligt uppdelad i tre steg :

Extern andning = gasutbyte. Genom denna process får djuret syre och gör sig av med koldioxid, som är slutprodukten av ämnesomsättningen.

Transport av gaser i kroppen- denna process tillhandahålls antingen av speciella trakealtuber eller inre kroppsvätskor (innehållande blod hemoglobin- ett pigment som kan fästa syre och transportera det till celler, samt transportera ut koldioxid ur cellerna).

inre andning- förekommer i celler. Enkla näringsämnen (aminosyror, fettsyror, enkla kolhydrater) oxideras och bryts ner med hjälp av cellenzymer, under vilka den ENERGI som behövs för kroppens liv frigörs.

Andningens främsta betydelse är frigörandet av energi från näringsämnen med hjälp av syre, som deltar i oxidationsreaktioner.

Några av de enklaste anaeroba organismer, dvs organismer, inte kräver syre. Anaeroberär frivilliga och obligatoriska. Fakultativa anaeroba organismer är organismer som kan leva både i frånvaro av syre och i dess närvaro. Obligatoriska anaeroba organismer är organismer för vilka syre är giftigt. De kan bara leva i frånvaro av syre. Anaeroba organismer behöver inte syre för att oxidera näringsämnen.

Brachonella - anaerob infusoria

Intestinal Giardia

mänsklig rundmask

Förbi sätt att andas och strukturen hos andningsapparaten hos djur, 4 typer av andning särskiljs:

Hudandning är utbytet av syre och koldioxid genom kroppens integument. Denna process är baserad på den viktigaste fysiska processen - diffusion . Gaser kommer endast in i löst tillstånd genom locken ytligt och med låg hastighet. Sådan andning av organismer som är små i storlek, har våta höljen, leder en akvatisk livsstil. Detta är - svampar, coelenterates, maskar, amfibier.

Trakeal andning –

genomförs med hjälp

anslutna system

tubuli - trakea , som

genomsyra hela kroppen

vätskors deltagande. Med

deras miljö

anslut special

hål - spirakler.

Organismer med luftrör

andningen är också liten i storleken (högst 2 cm, annars kommer kroppen inte att ha tillräckligt med syre). Detta är - insekter, tusenfotingar, spindeldjur.

gälandning - med hjälp av specialiserade formationer med ett tätt nätverk av blodkärl. Dessa utväxter kallas gälar . Hos vattenlevande djur polychaete maskar, kräftdjur, blötdjur, fiskar, vissa amfibiearter. Ryggradslösa djur har vanligtvis yttre gälar, medan chordater har inre gälar. Djur som andas gäl har ytterligare former av andning genom huden, tarmarna, munytan, simblåsan.

Polychaete med gälar

Kräftdjursgälar

Nudibranch blötdjur

Lungandning - det här är att andas med hjälp av inre specialiserade organ - lungorna.

Lungor– dessa är ihåliga tunnväggiga påsar, flätade med ett tätt nätverk av små blodkärl - kapillärer. Diffusion av syre från luften till kapillärerna sker på den inre ytan av lungorna. Följaktligen, ju större denna inre yta är, desto mer aktivt sker diffusion.

Nästan alla landlevande ryggradsdjur andas med lungorna. reptiler, fåglar, vissa landlevande ryggradslösa djur - spindlar, skorpioner, lungmollusker och vissa vattenlevande djur - lungfiskar. Luft kommer in i lungorna genom Airways.

Lungorna hos ett däggdjur

reptillunga

Andningssystem hos fåglar

Andning hos djur bestäms av deras sätt att leva och utförs med hjälp av integument, luftstrupe, gälar och lungor.

Andningssystem – en uppsättning organ för att transportera luft eller vatten som innehåller syre och gasutbyte mellan kroppen och miljön.

Andningsorgan utvecklas som utväxter av det yttre integumentet eller väggarna i tarmkanalen. Andningssystemet inkluderar andningsvägarna och gasutbytesorganen. Ryggradsdjur Airways – näshåla, struphuvud, luftstrupe, bronkier ; a Andningssystem -lungorna .

Jämförande egenskaper hos andningsorganen.

Andningssystemets funktioner:

Tillförsel av syre till kroppens celler och avlägsnande av koldioxid från kroppens celler och gasutbyte(huvudfunktion).

Reglering av kroppstemperatur(eftersom vatten kan avdunsta genom ytan av lungorna och luftvägarna)

Rening och desinfektion av inkommande luft(nässlem)

Frågor för självkontroll.

Jämförande egenskaper hos djurs andningsorgan.

Minska antalet gälar.

En ökning av andningsytan på grund av bildandet av gälfilament.

Bildning av gälkapillärer.

I lansetten är svalgets sidoväggar genomborrade av många (upp till 150 par) snett placerade gälslitsar. De afferenta grenartärerna närmar sig interbranch septa, och de efferenta branchial artärerna avgår. När vatten tvättar grenarnas septa, sker gasutbyte mellan det passerande vattnet och blodet som strömmar genom de tunna kärlen i septa. Gillartärer förgrenar sig inte till kapillärer. Dessutom kommer syre in i djurets kropp genom hudens kapillärer.

Hos primära vattenlevande ryggradsdjur (käftlösa och fiskar), som i de nedre kordaterna, bildas gälslitsar som förbinder svalghålan med den yttre miljön. I cyklostomer, från endodermen som täcker gälslitsarna, bildas gälsäckar (hos fisk utvecklas gälarna från ektodermen). Den inre ytan av påsarna är täckt med många veck - gälfilament, i vilkas väggar ett tätt nätverk av kapillärer förgrenar sig. Påsen med en inre smal kanal öppnar sig i svalget (i vuxna lampögor - i luftröret) och med en yttre - på den laterala ytan av djurets kropp. Hagfishes har från 5 till 16 par gälsäckar, i bdellostomatoid-familjen öppnar var och en av dem utåt med en oberoende öppning, och i hagfish-familjen går alla yttre gälpassager på varje sida samman till en kanal, som mynnar utåt med en öppning som ligger långt borta. Bakom. Lamprägor har 7 par gälsäckar, som var och en öppnar utåt med en oberoende öppning. Andning utförs av rytmiska sammandragningar och avslappningar av den muskulära väggen i gälregionen. Hos icke-matande lampögor kommer vatten in i andningsröret från munhålan, tvättar sedan kronbladen i gälsäckarna, vilket ger gasutbyte, och avlägsnas genom de yttre gälpassagerna. Vid matning av cyklostomer kommer vatten in och ut genom de yttre öppningarna i gälsäckarna.

Fiskarnas andningsorgan har specialiserade gasutbytesorgan - ektodermala gälar, som antingen är belägna på mellangällarnas septa, som hos broskfiskar, eller sträcker sig direkt från gälbågarna, som hos benfiskar. Utbytet av gaser i ryggradsdjurens gälar är byggt efter typen av "motströmssystem": i den mötande rörelsen kommer blodet i kontakt med syrerikt vatten, vilket säkerställer dess effektiva mättnad. En ökning av syreabsorptionsytan på grund av bildandet av gälar åtföljdes av en minskning av antalet gälskåror hos ryggradsdjur jämfört med lägre kordat. Hos helhuvade (från broskfiskar) skisseras reduktionen av mellangällans septa och ett läderartat gälskydd bildas som täcker utsidan av gälarna. Hos benfiskar uppträder ett benskelett i gälskyddet, och mellangällarnas septa reduceras, vilket bidrar till en mer intensiv tvättning av gälfilamenten med vatten. Tillsammans med gasutbytet är fiskens gälar involverade i vatten- och saltmetabolismen, i avlägsnandet av ammoniak och urea från kroppen. Huden, simblåsan, supraesofageala labyrinter och specialiserade sektioner av tarmröret fungerar som ytterligare andningsorgan i vissa grupper av fiskar. Hos lungandande och flerfjädrade fiskar dyker luft-andningsorgan upp - lungorna. Lungorna uppstår som parade utväxter av bukdelen av svalget i området för den sista greniga slitsen och är förbundna med matstrupen genom en kort kanal. Väggarna i denna utväxt är tunna och rikt försedda med blod.

Riktningar för utvecklingen av lungtypen av andning

Uppkomsten och differentieringen av andningsvägarna.

Differentiering av lungan och en ökning av andningsytan.

Utveckling av hjälporgan (thorax).

Hos amfibier är följande involverade i absorptionen av syre och frisättningen av koldioxid: i larver - hud, yttre och inre gälar, hos vuxna - lungor, hud och slemhinna i munhålan. Hos vissa arter av stjärtade amfibier (sirener, proteas) och hos vuxna bevaras gälar och lungorna är underutvecklade eller reducerade. Förhållandet mellan lung- och andra typer av gasutbyte är inte detsamma: i arter av fuktiga livsmiljöer dominerar hudandningen vid gasutbyte, hos invånare på torra platser kommer det mesta av syret in genom lungorna, men huden spelar en betydande roll vid utsläpp av koldioxid. Andningssystemet hos vuxna amfibier inkluderar orofaryngeala, larynx-trakeala håligheter och sackulära lungor, vars väggar är flätade med ett tätt nätverk av kapillärer. Svanslösa amfibier har en gemensam larynx-trakealkammare; i caudates är den uppdelad i struphuvudet och luftstrupen. I struphuvudet uppstår arytenoidbrosk, som stödjer dess vägg och stämband. Lungorna hos stjärtade amfibier är två tunnväggiga påsar som inte har skiljeväggar. Anuraner inuti lungsäckarna har skiljeväggar på väggarna som ökar ytan av gasutbytet (lungorna är cellulära). Amfibier har inga revben, och andningshandlingen sker genom att tvinga luft under inandning (på grund av en ökning och sedan en minskning av volymen i munhålans hålighet) och stöter ut luft under utandning (på grund av lungväggarnas elasticitet) och magmuskler).

Hos reptiler noteras ytterligare differentiering av luftvägarna och en signifikant ökning av den funktionella ytan av gasutbyte i lungorna. Luftvägarna är uppdelade i näshålan (den är kombinerad med munhålan, men hos krokodiler och sköldpaddor är dessa håligheter åtskilda av den beniga gommen), struphuvudet, luftstrupen och två bronkier. Struphuvudets väggar stödjer de parade arytenoid- och oparade cricoid-brosken. Hos ödlor och ormar har lungsäckarnas inre väggar en vikt cellstruktur. Hos sköldpaddor och krokodiler sticker ett komplext system av skiljeväggar in i lungans inre hålighet så djupt att lungan får en svampig struktur. Bröstkorgen bildas: revbenen är rörligt förbundna med ryggraden och bröstbenet, interkostalmusklerna utvecklas. Andningshandlingen utförs på grund av en förändring i volymen på bröstet (kostal andning). Sköldpaddor behåller den orofaryngeala typen av luftinjektion. Hos vattenlevande sköldpaddor i vatten är ytterligare andningsorgan kapillärrika utväxter av svalget och cloacae (analblåsorna). Reptiler har inte kutan andning.

Hos fåglar representeras luftvägarna av näshålan, struphuvudet, som stöds av arytenoid- och cricoidbrosken, den långa luftstrupen och bronkialsystemet. Lungorna är små, täta och lätt töjbara fästa vid revbenen på sidorna av ryggraden. Primära bronkier bildas när den nedre delen av luftstrupen delas och kommer in i vävnaden i motsvarande lunga, där de bryts upp i 15–20 sekundära bronkier, varav de flesta slutar blint, och en del kommunicerar med luftsäckarna. De sekundära bronkierna är sammankopplade av mindre parabronkier, från vilka många tunnväggiga cellbronkioler avgår. Bronkioler flätade med blodkärl bildar lungans morfofunktionella struktur. Luftsäckar är förbundna med lungorna hos fåglar - genomskinliga elastiska tunnväggiga utväxter av slemhinnan i de sekundära bronkierna. Luftsäckarnas volym är cirka 10 gånger volymen av lungorna. De spelar en mycket viktig roll i genomförandet av en speciell andningshandling hos fåglar: både inandning och utandning, luft med högt syreinnehåll kommer in i lungorna - "dubbel andning". Förutom att intensifiera andningen förhindrar luftsäckar kroppen från att överhettas under intensiva rörelser. En ökning av det intraabdominala trycket under utandning främjar avföring. Dykande fåglar kan genom att öka trycket i luftsäckarna minska volymen och därmed öka densiteten, vilket gör det lättare att dyka ner i vattnet. Det finns ingen hudandning hos fåglar.

Hos däggdjur observeras ytterligare differentiering av luftvägarna. Näshålan, nasofarynxen bildas, ingången till struphuvudet täcks av epiglottis (hos alla landlevande ryggradsdjur utom däggdjur stängs larynxfissuren av speciella muskler), sköldkörtelbrosket dyker upp i struphuvudet, sedan kommer luftstrupen, som förgrenar sig till två bronkier som går till höger och vänster lunga. I lungorna förgrenar sig bronkerna många gånger och slutar med bronkioler och alveoler (antalet alveoler är från 6 till 500 miljoner), detta ökar avsevärt andningsytan. Gasutbyte sker i de alveolära passagerna och alveolerna, vars väggar är tätt flätade med blodkärl. Den morfofunktionella enheten i däggdjurslungan är lungacinus, som bildas som ett resultat av förgrening av den terminala bronkiolen. Bröstkorgen bildas, som separeras från bukhålan av diafragman. Antalet andningsrörelser är från 8 till 200. Andningsrörelser utförs på två sätt: på grund av en förändring i bröstets volym (revbensandning) och på grund av aktiviteten hos diafragmamuskeln (diafragmatisk andning). Högre däggdjur har utvecklat hudandning genom systemet av hudkapillärer, som spelar en viktig roll i gasutbytet.

Fortplantning. Amfibier har olika kön. Könsorganen är parade, bestående av lätt gulaktiga testiklar hos hanen och pigmenterade äggstockar hos honan. De efferenta kanalerna sträcker sig från testiklarna och tränger in i den främre delen av njuren. Här ansluter de till urinrören och mynnar ut i urinledaren, som samtidigt utför funktionen av sädesledaren och mynnar ut i kloaken. Äggen från äggstockarna faller ner i kroppshålan, varifrån de förs ut genom äggledarna, som mynnar ut i kloaken.

Hos grodor är sexuell diformism väl uttryckt. Så, hanen har tuberkler på den inre tån på frambenen ("äktenskapsförhårdnader"), som tjänar till att hålla honan under befruktning, och röstsäckar (resonatorer) som förstärker ljudet när han kväkar. Det bör betonas att rösten först dyker upp hos groddjur. Uppenbarligen är detta relaterat till livet på land.

Grodor häckar på våren under sitt tredje levnadsår. Honor leker ägg i vattnet, hanar bevattnar det med sädesvätska. Befruktade ägg utvecklas inom 7-15 dagar. Grodyngel - grodlarver - skiljer sig mycket i struktur från vuxna djur (tabell 19). Efter två eller tre månader förvandlas grodyngeln till en groda.