Эволюция дыхания.

1) Диффузное дыхание – это процесс выравнивания концентрации кислорода внутри организма и в окружающей его среде. Кислород проникает через оболочку клетки у одноклеточных организмов.

2) Кожное дыхание – это обмен газов через кожу у низших червей, у позвоночных (рыб, амфибий), которые имеют специальные органы дыхания.

Жаберное дыхание

ПЕРИСТЫЕ ЖАБРЫ (выросты кожи по обеим сторонам тела) появляются у морских кольчатых червей, водных членистоногих, у моллюсков в мантийной полости.

ЖАБРЫ - органы дыхания позвоночных животных, образующихся как впячивания пищеварительной трубки.

У ланцетника жаберные щели пронизывают глотку и открываются в околожаберную полость с частой сменой воды.

У рыб жабры из жаберных дуг с жаберными лепестками, пронизанными капиллярами. Вода, заглатываемая рыбой, попадает в ротовую полость, проходит через жаберные лепестки наружу, омывает их и снабжает кровь кислородом.

4) Трахейное и легочное дыхание - более эффективное, так как кислород поглощается сразу из воздуха, а не из воды. Характерно для наземных моллюсков (мешкообразные легкие), паукообразных, насекомых, амфибий, рептилий, птиц, млекопитающих.

ПАУКООБРАЗНЫЕ имеют легочные мешки (скорпионы), трахеи (клещи), а у пауков и то и другое.

НАСЕКОМЫЕ имеют трахеи - органы дыхания наземных членистоногих - система воздухоносных трубочек, открывающихся дыхательными отверстиями (стигмы) на боковых поверхностях груди и брюшка.

АМФИБИИ имеют на 2/3 кожное дыхание и на 1/3 легочное. Впервые появляются воздухоносные пути: гортань, трахея, зачатки бронхов; легкие – гладкостенные мешки.

РЕПТИЛИИ имеют развитые воздухоносные пути; легкие ячеистые, кожного дыхания нет.

ПТИЦЫ имеют развитые воздухоносные пути, легкие губчатые. Часть бронхов ветвится за пределами легких и образует - воздушные мешки.

Воздушные мешки - воздухоносные полости, соединенные с дыхательной системой, в 10 раз превышающие объем легких, служащие для усиления воздухообмена в полете, функцию газообмена не выполняют. Дыхание в покое осуществляется путем изменения объема грудной клетки.

Дыхание в полете:

1. При подъеме крыльев воздух через ноздри засасывается в легкие и задние воздушные мешки (в легких I газообмен);

Передние воздушные мешки← легкие - задние воздушные мешки

2. При опускании крыльев воздушные мешки сжимаются, и воздух из задних воздушных мешков поступает в легкие (в легких II газообмен).

Передние воздушные мешки - легкие← задние воздушные мешки

Двойное дыхание – это обмен газами в легких на вдохе и выдохе.

МЛЕКОПИТАЮЩИЕ - газообмен почти полностью в легких (через кожу и пищеварительный канал -2%)

Воздухоносные пути : носовая полость→ носоглотка→ глотка→ гортань→ трахея→ бронхи (бронхи ветвятся на бронхиолы, альвеолярные ходы и заканчиваются альвеолами - легочными пузырьками). Легкие губчатого строения состоят из альвеол, оплетенных капиллярами. Дыхательная поверхность увеличена в 50- 100 раз по сравнению с поверхностью тела. Тип дыхания альвеолярный. Диафрагма, отделяющая грудную полость от брюшной, а также межреберные мышцы, обеспечивают вентиляцию легких. Полное разделение ротовой и носовой полости. Млекопитающие могут одновременно дышать и жевать.

Животные получают необходимый им кислород из атмосферы или воды, в которой он растворен. Поэтому их органы дыхания разнообразны. Связь органов дыхания со всеми тканями организма обеспечивает кровеносная система.

Функции органов дыхания

В результате дыхания у животных, как и у растений, осуществляется газообмен: в организм поступает кислород, а из организма удаляется углекислый газ. У одноклеточных животных (амеба, инфузория) и просто устроенных многоклеточных (многие черви) газообмен происходит через покровы тела. У большинства многоклеточных животных существует потребность в транспорте кислорода к клеткам, расположенным далеко от покровов. Его обеспечивают органы дыхания и кровеносная система. Кровь служит переносчиком кислорода и углекислого газа. Она доставляет кислород ко всем клеткам организма животного и освобождает их от образовавшегося в процессе «работы» клеток углекислого газа.

Органы дыхания животных

Органы дыхания животных отличаются большим разнообразием. Жабры возникли у водных животных как производные глотки в виде выростов кожи по обеим сторонам тела. Жабры рыб расположены под жаберными крышками и состоят из жаберных дуг с жаберными лепестками. Они обильно пронизаны мельчайшими кровеносными сосудами, через стенки которых идет газообмен.

Органы дыхания наземных животных - трахеи и легкие. Трахеи насекомых - это тонкие трубки, по которым кислород воздуха доставляется ко всем внутренним органам. Отверстия трахей - дыхальца - находятся обычно на брюшке насекомого. При сокращении мышц брюшка воздух выталкивается из трахей, а при их расслаблении поступает внутрь тела.

Лёгкие - органы дыхания наземных позвоночных животных. У лягушек они представляют собой полые мешки. В легких крокодилов, черепах, змей есть перегородки, которые увеличивают их поверхность. Легкие птиц и млекопитающих состоят из тонкостенных легочных пузырьков. Стенки пузырьков пронизаны мелкими кровеносными сосудами. Благодаря такому строению легких, поверхность газообмена увеличивается во много раз.

Круги кровообращения

Кровь животных, имеющих легкие, проходит по двум кругам кровообращения: малому и большому. По малому (легочному) кругу кровообращения кровь идет от сердца к легким. В легких совершается газообмен, кровь насыщается кислородом и поступает в сердце. Эта насыщенная кислородом кровь далее по большому кругу кровообращения поступает ко всем органам и тканям, а от них - обратно к сердцу.

Совокупность процессов, обеспечивающих в организме потребление O 2 и выделение CO 2 , называется дыханием . Различают процессы внешнего и внутреннего дыхания. Внешнее дыхание обеспечивает обмен газов между организмом и внешней средой, внутреннее дыхание - потребление O2 и выделение CO 2 клетками организма.

Фактором, обеспечивающим диффузию газов через дыхательные поверхности, является разность их концентраций. Движение растворенных газов происходит в направлении из области с их высокой концентрацией в область низкой концентрации.

У мелких организмов газообмен, как правило, осуществляется диффузно всей поверхностью тела (или клетки). У более крупных животных газы транспортируются к тканям либо непосредственно (трахейная система насекомых), либо с помощью специальных транспортных средств (кровь, гемолимфа).

Количество кислорода, поступающее в ткани животного, зависит от площади дыхательной поверхности и разности концентрации кислорода на них. Поэтому во всех органах дыхании наблюдается разрастание дыхательного эпителия. Для поддержания же высокого градиента диффузии кислорода на обменной мембране необходимо движение среды (вентиляции). Оно обеспечивается дыхательными ритмическими движениями всего тела животного (малощетинковый червь трубочник, пиявки) либо определенных его участков (ракообразные), а также работой ресничного эпителия (моллюски, ланцетник).

Ряд достаточно крупных животных не имеет специализированных органов дыхания. У них газообмен осуществляется через влажные кожные покровы, снабженные обильной сетью кровеносных сосудов (дождевой червь). Кожное дыхание в качестве дополнительного характерно для животных, обладающих специализированными органами дыхания. Например, у угрей, имеющих жабры, потребность в кислороде на 60% обеспечивается за счет кожного дыхания, у лягушек, имеющих легкие, эта величина составляет более 50 %.

Органами дыхания в водной среде являются жабры, в наземно-воздушной - легкие и трахеи.

Жабры представляют собой органы, расположенные вне полости тела в виде эпителиальных поверхностей, пронизанных густой сетью кровеносных капилляров. Жаберное дыхание свойственно многощетинковым кольчатым червям, большинству моллюсков, ракообразным, рыбам, личинкам земноводных. Наиболее эффективно жаберное дыхание у рыб. В его основе лежит явление противотока : кровь в капиллярах жаберных лепестков течет в направлении, противоположном току волы, омывающей жабры.

Легкие , как правило, являются внутренними органами и защищены от высыхания. Различают два их типа: диффузионные и вентиляционные . В легких первого типа газообмен осуществляется только путем диффузии. Такие легкие имеют относительно небольшие животные: легочные моллюски, скорпионы, пауки. Вентиляционные легкие имеют только наземные позвоночные.

Усложнение строения легких в ряду от земноводных к млекопитающим связано с возрастанием площади дыхательного эпителия. Так, у земноводных 1 см 3 легочной ткани имеет общую газообменную поверхность 20 см 2 . Аналогичный показатель для эпителия легких человека равен 300 см 2 .

Одновременно с увеличением дыхательной поверхности происходит совершенствование механизма вентиляции легких, которая, начиная с пресмыкающихся, осуществляется за счет изменения объема грудной клетки, а у млекопитающих - с участием мышц диафрагмы. Эти приспособления позволили теплокровным (птицам и млекопитающим) резко повысить интенсивность метаболизма.

Третий тип органов дыхания - трахеи . Они представляют собой заполненные воздухом тонкостенные, ветвящиеся неспадающиеся впячивания внутрь тела. Трахеи сообщаются с наружной средой отверстиями в кутикуле - дыхальцами. У насекомых их чаще всего 12 пар: 3 пары на груди и 9 пар на брюшке. Дыхальца могут закрываться либо открываться в зависимости от количества кислорода. При высокой степени развития трахейной системы (у насекомых) ее многочисленные разветвления оплетают все внутренние органы и непосредственно обеспечивают газообмен в тканях. Принципиальное отличие трахейного дыхания от легочного и жаберного заключается в том, что оно не нуждается в участии крови как транспортного посредника в газообмене.

Трахейная система способна поддерживать достаточно высокий уровень тканевого дыхания, обеспечивая тем самым высокую физиологическую активность насекомого.

Вентиляция трахей у насекомых в отсутствие полета осуществляется чаще всего ритмическими сокращениями брюшка, в при полете усиливается движениями груди.

Водные личинки некоторых насекомых дышат при помощи трахейных жабер . В этом случае трахейная система лишена дыхалец т.е. она замкнута и заполнена воздухом. Ветви замкнутой трахейной системы заходят в «жабры» - придатки с большой поверхностью и тонкой кутикулой, позволяющей осуществлять газообмен между водой и воздухом трахейной системы. Такие трахейные жабры есть, например, у личинок поденок. У личинок некоторых стрекоз трахейные жабры расположены в полости прямой кишки, и насекомое вентилирует их, набирая воду внутрь кишки и выталкивая ее обратно.

Какие животные дышат с помощью жабр, Вы узнаете из этой статьи.

Какие животные дышат жабрами?

С помощью жабр дышат рыбы , многие водные беспозвоночные (например, многощетинковый червь, моллюск перловица, жаброногий рачок бранхипус, личинка поденки) и некоторые личиночные земноводные (например, головастики).

Что такое жабры?

Жабры – это вырост на теле у животных, с помощью которых они дышат в воде. Они являют собой нити, разветвленные между собой, и снабжены сеточкой из кровеносных сосудов. Жабры лишены любой мускулатуры. Примечательно, что все водные животные дышат жабрами – рыбы, беспозвоночные и некоторые виды личиночных земноводных, черви, иглокожие.

Какие морские животные дышат жабрами?

Стоит отметить, что есть два вида жабр:

• Кровяные жабры

Являют собой тонкостенные выросты с сильно разветвленной капиллярной сетью кровеносных сосудов и кровяной плазмой. Они предназначены для получения кислорода из воды. Такими жабрами дышит жук плавунец, рыбы, моллюски, ракообразные , некоторые млекопитающие. Также морской конек дышит жабрами такого типа.

• Трахейные жабры.

Являют собой тонкостенные простые или ветвящиеся выросты, которые располагаются на разных частях тела и содержат трахейные тонкие стволы или же ветвящуюся сеть из трахейных капилляров. Внутри жабр — газообразный кислород, получаемый из воды.

Многие задаются вопросом — с помощью жабр дышат киты и акулы? Мы попробуем ответить.

Утверждение, что кит дышит жабрами не совсем правильное. Сразу отметим, что кит является крупным морским млекопитающим, который дышит легкими. Не жабрами, а именно легкими, пуская фонтан из брызг на выдохе, подплывая к поверхности воды. Но, на ранних стадиях эмбриогенеза у него присутствуют жабры, которые по мере взросления особи исчезают.

«Строение и функции органов дыхания» - Участвуют в голосо-образовании. Носовая полость. Транспорт газов кровью. Внешнее дыхание. Воздух. Функции органов дыхания. Строение гортани. Гортань. Образование звука. Трахея и бронхи. Внутреннее дыхание. Дыхание. Строение и значение дыхательной системы. Носовые раковины.

«Дыхательная гимнастика» - Бросим мяч. Дыхательная гимнастика укрепит иммунитет малыша. Курочка. Неоценимый вклад в его здоровье. Паровозик. Почему дыхательная гимнастика нужна. Надуй шарик. Дыхательная гимнастика для детей дошкольного возраста. Трубач. Упражнения для дыхательной гимнастики. Вырасти большой. Медленный выдох помогает расслабиться, успокоиться. Петушок. Дыхательные упражнения. Дыхательная гимнастика может быть использована в различных режимных моментах.

«Органы дыхания человека» - Функции носовой полости. Человек не может не дышать. Значение дыхания. Воздух. Дыхание. Дыхательная система. Животные дышат легкими. Трахея. Главный орган дыхательной системы – легкие. Курение. Исключительно важно для человека дыхание. Надо дышать не ртом, а носом. Люди подрезают основу своего существования. Правильное дыхание. Воздушные ворота в организм. Частицы дыма. Никотин. Через нос проходит в грудь.

«Правильное дыхание» - Дыхательная система человека. Займите положение лежа на спине. Расплата за неправильное дыхание. Правильное дыхание. Оценка ритма дыхания. Упражнение на брюшное дыхание. Оценка дыхательных привычек. Рекомендации. Чередование брюшного и грудного дыхания. Китайская поговорка. Человек рождается с правильным механизмом дыхания. Существует три типа дыхания. Дыхательные мышцы. Определение глубины дыхания.

«Строение дыхательной системы» - Верхние дыхательные пути. Трубка. Транспорт газов. Внешнее дыхание. Процессы вдоха и выдоха. Чихание. Диффузия газов. Механизм вдоха. Голосовые связки. Газообмен в лёгких. Газообмен в тканях. Механизм вдоха и выдоха. Органы дыхания. Дыхательная система. Значение гортани. Клетки ткани. Обозначьте. Альвеолы. Строение лёгких. Дыхательные пути. Голос человека. Трахея. Механизм выдоха. Совокупность физиологических процессов.

«Система дыхания» - Газообмен в лёгких и тканях. Опыт. Перенос газов. «Пока дышу, надеюсь». Изменение состава вдыхаемого и выдыхаемого воздуха. Значение дыхания. Дыхание в горах. Состав вдыхаемого и выдыхаемого воздуха. Органы дыхательной системы. Аргументируйте высказывание. Строение лёгких.