- Разное

4 класс дыхательная система у рыб: Дыхательная система у рыб 4 класс доклад

Содержание

Внутреннее строение рыб — урок. Биология, 8 класс.

Пищеварительная система

Пищеварительная система хорошо дифференцирована на отделы: рот (с зубами) — глотка — пищевод — желудок — кишка — анальное отверстие. 

 

У рыб имеются печень с желчным пузырём и поджелудочная железа, их соки помогают перевариванию пищи в кишечнике.

Дыхательная система

Дыхательная система расположена в области глотки. В глотке имеются жаберные щели, разделённые межжаберными перегородками, на которых расположены жабры (органы дыхания).

 

К четырём парам вертикальных костных жаберных дуг (выполняющих функцию опоры) прикрепляются жаберные пластины, разделённые на бахромчатые жаберные лепестки. В лепестках находится большое количество капилляров, через тонкие стенки которых происходит газообмен: из воды извлекается растворённый в ней кислород, а в воду из крови переходит углекислый газ. Движению воды сквозь жабры способствует сокращение мышц, расположенных в стенках глотки, а также движение жаберных крышек.

 

Со стороны глотки на жаберных дугах расположены жаберные тычинки. Они оберегают нежные жабры от засорения пищевыми частицами.

 

Рис. \(1\). Строение жабр

Кровеносная система

Кровеносная система рыб замкнутая. 

Сердце — двухкамерное, состоящее из \(1\) предсердия и \(1\) желудочка.

Через сердце проходит венозная кровь (содержащая углекислый газ).

Кровь насыщается кислородом и становится артериальной в жабрах.

  

 

У рыб \(1\) круг кровообращения: венозная кровь от желудочка сердца через брюшную аорту по приносящим жаберным артериям поступает в жабры, где кровь становится артериальной (отдаёт углекислый газ и обогащается кислородом).

Артериальная кровь по выносящим жаберным артериям поступает в спинную аорту, снабжающую кровью внутренние органы.

В органах и тканях кровь отдаёт кислород, насыщается углекислым газом (становится венозной) и по венам поступает в предсердие сердца.

Нервная система

Центральная нервная система (ЦНС) состоит из головного и спинного мозга.

 

Рис. \(3\). Нервная система рыбы

 

Головной мозг имеет пять отделов:

  • передний мозг;
  • промежуточный мозг;
  • средний мозг;
  • мозжечок;
  • продолговатый мозг.

 

Рис. \(4\). Головной мозг рыбы

 

У рыб хорошо развиты промежуточный и средний мозг, а также мозжечок. Передний мозг развит слабее, чем у вышестоящих классов животных.

Каждый отдел мозга выполняет свои функции. В разных отделах мозга находятся различные центры: в переднем — обоняния, контроля поведения животного и рефлексов; в среднем — зрения, в мозжечке — координации движений и равновесия, в продолговатом — слуха и осязания, а также центры регуляции дыхания, кровообращения, пищеварения.

Продолговатый мозг соединён со спинным мозгом, который представляет собой длинный белый тяж. Он располагается в канале позвоночника. Этот канал образован отверстиями позвонков, соединённых друг с другом.

Головной мозг связан с органами тела черепно-мозговыми нервами. Он управляет работой органов чувств и частью внутренних органов.

От спинного мозга к разным частям тела рыбы отходят спинномозговые нервы. Они регулируют сокращение мускулатуры, работу органов движения, внутренних органов.

Выделительная система

Органы выделения представлены лентовидными первичными почками.

Процесс выведения мочи состоит из следующих этапов. Кровь проходит по кровеносным сосудам почек, из неё отфильтровываются вредные вещества, и образуется моча. Моча поступает по мочеточникам в мочевой пузырь, а из него по мочеиспускательному каналу выводится из тела.

 

Обрати внимание!

У подавляющего большинства костистых рыб конечным продуктом распада азотистых (в том числе и белковых) соединений, выводимым из организма, служит аммиак (как и у большинства беспозвоночных животных).

Аммиак намного токсичнее мочевины!

Двоякодышащие рыбы, впадающие в оцепенение при высыхании водоёмов (протоптерус), в активном состоянии выделяют аммиак, а в оцепенении — мочевину, накапливающуюся в организме. Она выводится после пробуждения рыбы.

Источники:

Рис. 1. Строение жабр. © ЯКласс.

Рис. 3. Нервная система рыбы. © ЯКласс.

Рис. 4. Головной мозг рыбы. © ЯКласс.

Болезни органов дыхания — ГБУЗ АО Областной клинический противотуберкулезный диспансер

Министерство здравоохранения Астраханской области 
ГБУЗ АО «Центр медицинской профилактики»

Болезни органов дыхания

Причины болезней органов дыхания

Рассмотрим основные причины, в результате которых возникают заболевания органов дыхательной системы. К заболеваниям органов дыхания относятся бронхит, трахеит, бронхиальная астма, пневмония и др. Основная причина — микроорганизмы (бактерии, вирусы, грибы, реже паразиты).

Ведущая роль относится таким бактериальным возбудителям, как: пневмококки, гемофильная палочка, микоплазмы, хламидии, легионеллы (эти возбудители вызывают в основном пневмонии), микобактерия туберкулеза, вирусы гриппа типа А и В, респираторные вирусные инфекции. Чаще заболевание вызывается одним типом возбудителя (моноинфекция), но иногда (пожилой возраст, СПИД и другие иммунодефицитные заболевания) их может быть несколько (микстинфекции).

Также довольно часто причиной поражения органов дыхательной системы являются внешние аллергены. К ним относятся:

  • Бытовые аллергены — домашняя пыль, которая содержит аллергены грибов, насекомых, домашних животных, частицы кожи человека и другие. Наибольшими аллергенными свойствами обладают домашние клещи (основная причина бронхиальной астмы).
  • Аллергены животных
    , они содержатся в слюне, перхоти и моче животных.
  • Аллергены плесневых и дрожжевых грибов, а именно их споры.
  • Пыльца растений (травы: крапива, подорожник, полынь цветы: лютик, одуванчик, мак, кустарники: шиповник, сирень, деревья: береза, тополь и другие), споры грибов, аллергены насекомых.
  • Профессиональные факторы (электросварка – соли никеля, испарения стали).
  • Пищевые аллергены (коровье молоко).
  • Лекарственные препараты (антибиотики, ферменты).

Провоцируют возникновение заболеваний органов дыхательной системы загрязнения воздуха, бытовые загрязнения, которые содержатся в современных жилых помещениях (продукты бытовой химии, синтетические материалы, лаки, краски, клей), курение (активное, пассивное) за счет негативного действия табачного дыма, неблагоприятные климатические условия (низкая температура, высокая влажность, сильные колебания атмосферного давления).

Также к провоцирующим факторам относится злоупотребление алкоголем, переохлаждение, наличие заболеваний других органов и систем (сахарный диабет, заболевания сердца), наличие очагов хронической инфекции, наследственные аномалии и многие другие.

Симптомы при заболеваниях органов дыхательной системы.

Одышка бывает физиологической (при повышенной физической нагрузке), патологической (при заболеваниях). Также она бывает инспираторной при затруднении вдоха (заболевания гортани, трахеи), экспираторной при затруднении выдоха (при поражении бронхов) и смешанной (тромбоэмболия легочной артерии).

Наиболее тяжелая форма одышки – это удушье (при остром отеке легких). Если удушье возникает в виде внезапного приступа, то это астма (бронхиальная – спазм мелких бронхов, сердечная – вследствие ослабления работы сердца).

Следующий симптом болезней органов дыхания – это кашель (рефлекторная защитная реакция на скопление в гортани, трахее или бронхах слизи, а также на инородное тело, попавшее в дыхательную систему). По характеру кашель может быть сухим, без выделения мокроты (ларингит, сухой плеврит) и влажным, с выделением мокроты различного количества и качества (утренний кашель при хроническом бронхите, вечерний кашель при пневмонии, ночной кашель при туберкулезе, онкологических заболеваниях). Также он может быть постоянным (при воспалении гортани, бронхов) и периодическим (при гриппе, ОРЗ, пневмонии).

Ещё один симптом – кровохарканье (выделение крови с мокротой при кашле). Оно может проявляться как при заболеваниях органов дыхательной системы (рак легкого, туберкулез, абсцесс легкого), так и при заболеваниях сердечно-сосудистой системы (пороки сердца). Кровь, выделяемая при кашле с мокротой, может быть свежей (алой) или измененной. Алая кровь встречается при туберкулезе, аскаридозе. При крупозной пневмонии во 2 стадии заболевания она бывает ржавого цвета (ржавая мокрота).

Ещё на что могут жаловаться пациенты – это Боль. Она может быть разной по происхождению и локализации, по характеру, интенсивности, продолжительности, по связи с актом дыхания, кашля и положением тела.

Методы исследования.

Правильно собранные жалобы, осмотр и грамотно проведенное обследование (пальпация, аускультация, перкуссия) – залог правильно поставленного диагноза. При всем этом можно выявить дополнительные признаки заболеваний.

  • Инструментальные и лабораторные методы исследования. Рентгенологические методы исследования (рентгеноскопия, рентгенография, томография, бронхография, флюорография) являются самыми важными в диагностике заболеваний органов дыхания. Эндоскопические методы исследования (бронхоскопия, торакоскопия). Бронхоскопия важна для диагностики гнойных и опухолевых заболеваний. Но она применяется не только как диагностическая, но и как лечебная (например, для удаления инородных тел).
  • Методы функциональной диагностики. Эти методы не позволяют диагностировать заболевание, которое привело к дыхательной недостаточности, однако дают возможность выявить её наличие, нередко задолго до появления первых симптомов. 

Спирография – это измерение объема лёгких. С помощью спирографии врач анализирует уровень потребления кислорода, т.е. выявляет резервы дыхательной системы, необходимость в которых может возникнуть при выполнении тяжёлой физической работы или при заболевании органов дыхания.

Эргоспирография – метод, позволяющий определить количество работы, которое может совершить обследуемый без появления признаков дыхательной недостаточности.

Спирометрия – это достаточно простой и информативный метод исследования функции внешнего дыхания, включающий в себя измерение объёмных и скоростных показателей дыхания с целью выявления хронической бронхолёгочной патологии и оценки эффективности лечения. Спирометрия также может использоваться в качестве мотивационного инструмента, например, когда необходимо убедить курильщика прекратить курение, показав ему результаты теста, свидетельствующие о нарушении функции лёгких.

  • Лабораторные методы исследования. Микроскопическое исследование мокроты, для определения ее состава, это может быть слизь, серозная жидкость, клетки крови и воздухоносных путей, простейшие, гельминты и их яйца. Из других лабораторных методов проводят общий и биохимический анализ крови, общий анализ мочи.

Профилактика заболеваний органов дыхания

Главное – это ведение здорового образа жизни: отказ от вредных привычек (курение, алкоголь и прочие), регулярные занятия физической культурой, соблюдение режимов труда и отдыха, полноценный сон и другое. К профилактическим мерам относятся ежегодные медицинские осмотры, даже если ничего не беспокоит, необходимо сдавать общие анализы и обязательно проходить каждый год флюорографическое обследование. При появлении симптомов необходимо обратиться к врачу, а не заниматься самолечением!

При уже имеющихся хронических заболеваниях (хронический бронхит, бронхиальная астма) — стараться устранить аллергены из воздуха, тщательная санация очагов хронической инфекции и соблюдать назначения врача.

Соблюдение этих мер поможет избежать или во время выявить и своевременно начать лечение заболеваний или добиться стабильной ремиссии хронической патологии.


Министерство здравоохранения Астраханской области
ГБУЗ АО «Центр медицинской профилактики»

 

Больше информации здесь:
www.гбуз-ао-цмп.рф

 

414024, г. Астрахань, пл. Свободы/ул. Котовского, д.2/6
Тел. (факс) 8 (8512) 51-24-77, 
e-mail: Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

 

Внутреннее строение насекомых | справочник Пестициды.ru

Общий план строения. Полость тела

Органы насекомых располагаются в полости тела – его внутреннем пространстве, которое делится по уровню на три отдела, или синуса. Это разделение возможно благодаря наличию в полости горизонтальных перегородок (диафрагм).

Верхняя, или дорсальная диафрагма отграничивает перикардиальный отдел, внутри которого находится спинной сосуд (сердце и аорта). Нижняя диафрагма отделяет пространство перинейрального синуса; в нем лежит брюшная нервная цепочка. Между диафрагмами находится самый широкий висцеральный (внутренностный) отдел, в котором лежат пищеварительная, выделительная, половая система и структуры жирового тела. Элементы дыхательной системы встречаются во всех трех отделах.[1]

Общий план строения насекомых на примере таракана

Общий план строения насекомых на примере таракана


1- пищевод, 2 — резервуар слюнной железы,

3 — слюнная железа, 4 — зоб, 5 — мышечный желудок,

6 — слепые отростки, 7 — средняя кишка, 8 — прямая кишка, 9 — брюшная нервная цепочка, 10 — трахеи, 11 — дыхальца, 12 —  семенник, 13 — семяпроводы,

14 — придаточные железы, 15 — мальпигиевы сосуды

Использовано изображение:[7]

Каждый орган в теле насекомого имеет особое, строго определенное расположение относительно других структур; типичный вид органокомплекса можно продемонстрировать на примере схематического внутреннего строения таракана (см. фото).[1] Посистемное внутреннее строение насекомых описано ниже.

В теле насекомых до 2 000 мышц, таким образом, их количество может в 3,5 раза превышать число мускулов в организме человека. Мышечные пучки располагаются в стенках внутренних органов (висцеральные) либо прикрепляются к элементам наружного скелета (к внутренней поверхности склеритов). В последнем случае они называются скелетными. Скелетные мышцы делятся по своему расположению на головную, грудную и брюшную группы. В области прикрепления мышц к кутикуле последняя имеет гребни, бугорки и прочие выступающие внутрь тела элементы – аподемы.[3][4]

Каждая мышца представляет собой совокупность мышечных волокон, а каждое волокно – это клетка определенного строения. Внутри нее находится несколько ядер, цитоплазма, большое количество митохондрий («энергетических станций», благодаря которым возможна работа мышц) и нити специальных сократительных белков (актомиозина).[4][1]

В области прикрепления к кутикуле мембраны мышечных клеток срастаются с гиподермой, там же от мышц отходят прочные тонкие нити – тонофибриллы, являющиеся у насекомых некоторым аналогом сухожилий.[1]

Муравей – одно из самых сильных насекомых

Муравей – одно из самых сильных насекомых


Использовано изображение:[14]

В мышечной ткани насекомых с очень высокой скоростью происходит обмен веществ. Кроме того, у них есть особенности нервно-мышечной связи: у некоторых в ответ на поступление к мышце одного импульса она может сокращаться несколько раз! Подобный механизм особенно часто реализуется у летающих видов, представители которых могут делать до 1000 взмахов крыльев в 1 секунду.[3] Благодаря этим особенностям насекомые могут длительное время выполнять физическую работу, отличаются большой силой мышц (в «своих» масштабах) и медленно утомляются.

Пищеварительная система насекомых представляет собой кишечный канал, начинающийся на переднем конце тела ротовым отверстием и заканчивающийся на задней части брюшка анальным отверстием. Кроме того, к пищеварительной системе относят железы, которые открывают свои протоки в различные отделы кишечного канала.[6][4]

Строение пищеварительной системы насекомых

Строение пищеварительной системы насекомых


1 — слюнные железы, 2 — пищевод, 3 — зоб,

4 — пилорические придатки, 5 — средняя кишка,

6 — мальпигиевы сосуды, 7 — задняя кишка,

8 — прямая кишка

Использовано изображение:[3]

В структуре канала выделяют три отдела:

. Включает глотку с впадающими в нее протоками слюнных желез, пищевод с имеющимся в нем расширением (зобом). Зоб переходит в провентрикулус, или мышечный желудок. Изнутри он покрыт «щеткой» из плотных зубцов, а в его стенке находятся мощные мышечные волокна. Все это позволяет провентрикулусу осуществлять механическую функцию: дополнительно измельчать и перемешивать проглоченный питательный субстрат.

У некоторых в передней кишке и на границе ее расположения со средней имеются выпячивания – дивертикулы или пилорические выросты. Зоб и выросты служат резервуарами для хранения пищи, там она обрабатывается ферментами.[6][4]

. Отделяется от выше лежащего отдела специальным сужением – кардиальным клапаном. Внутри средней кишки, которая обычно представлена в виде вытянутой трубки, находится очень важная структура – перитрофическая мембрана, состоящая из фибриллярных и белково-хитиновых элементов. Мембрана обволакивает поступающие порции субстрата и участвует в переваривании пищи и усвоении минеральных и других компонентов. . Ниже пилорического клапана, расположенного в нижней части среднего отдела, расположены структуры задней кишки. На ее уровне в кишечный канал обычно открываются мальпигиевы сосуды – элементы выделительной системы. Задняя кишка разделяется на две части – тонкую и прямую кишку, которые также разграничены между собой клапаном (ректальным). Кроме того, в стенках задней кишки располагаются ректальные железы, всасывающие воду.[6][4](фото)

Данная схема является универсальной, однако насекомые, которые питаются разными субстратами (твердыми и жидкими, растительными и животными), могут иметь свои особенности строения пищеварительной системы. Подробнее – в этой статье.

Пустынная саранча – рекордсмен по количеству мальпигиевых сосудов

Пустынная саранча – рекордсмен по количеству мальпигиевых сосудов


Использовано изображение:[13]

Главными органами выделительной системы у насекомых являются мальпигиевы сосуды. Это трубкообразные структуры, слепые концы которых оканчиваются в полости тела и омываются гемолимфой, а базальные части соединяются с кишечным каналом, как это показано на фото к предыдущему разделу. Сосуды захватывают из гемолимфы конечные продукты обмена веществ (в основном белкового обмена, главным образом мочевая кислота) и выводят их в кишку, откуда они потом с экскрементами выводятся наружу.

Число мальпигиевых сосудов может быть от 1 до 250, а порой и больше. Больше всего их у пустынной саранчи.[4][5](фото)

Кроме того, функцию выведения из организма балластных веществ, метаболитов и ядов выполняют и другие органы, напрямую не относящиеся к выделительной системе. Это трахеи, избавляющие организм насекомого от летучих соединений, и железы. Также стоит упомянуть, что жировое тело и кутикула могут депонировать некоторые соединения в своих структурах.[4][5]

Орган свечения у светлячка

Орган свечения у светлячка


Использовано изображение:[12]

Жировым телом называется субстанция, находящаяся между органами. Условно его можно отнести к органам выделительной системы («почкам накопления»),[3] однако оно не только накапливает метаболиты, но и выполняет множество других функций, что также создает ему сходство с «нашей» печенью и жировой тканью.

Жировое тело имеет цвет от белого до ярко-оранжевого, в наибольшем объеме располагается в брюшке. Оно накапливает запасные питательные вещества в виде гликогена или жира, в нем происходят процессы обезвреживания ядов (в том числе инсектицидов) и продуктов обмена веществ, а у некоторых насекомых в жировом теле находятся особые клетки, формирующие органы свечения.[1][4](фото)

Кровеносная система у насекомых не замкнутая, то есть их кровь (гемолимфа) циркулирует не по закрытой сети сосудов, а частично протекает в полости тела между органами. Сосудистая часть кровеносной системы образована так называемым спинным сосудом, который делится на две части: сердце и аорту.[1][4]

Выделение гемолимфы как защитный механизм

Выделение гемолимфы как защитный механизм


Г – гемолимфа

Использовано изображение:[9][10]

Сердце располагается у насекомых в брюшке, имеет удлиненную форму, состоит из 1-7 камер, по бокам в нем имеются отверстия (устьица, ости) через которые орган, сокращаясь, засасывает внутрь себя гемолимфу и перекачивает ее в аорту.

Аорта расположена в грудном отделе, в ней нет камер и отверстий, она проводит кровь в направлении к голове. В последней никаких сосудов уже нет, гемолимфа изливается в ее полость, а потом под действием отрицательного давления постепенно опять перемещается к заднему концу тела, где вновь засасывается в сердце. [1][4]

В основании ног и усиков также имеются дополнительные образования, напоминающие сердца и обладающие самостоятельной сократительной активностью. Благодаря их наличию кровь может циркулировать и в придатках тела.[1][4]

Что касается гемолимфы, то это – прозрачная (желтоватая, зеленоватая, бурая, реже другого оттенка) жидкость, которая разносит по телу питательные вещества и собирает из клеток продукты обмена веществ, которые затем фильтруются мальпигиевыми сосудами и выводятся из организма. Дыхательной функции, как у животных, кровь насекомых не имеет, что связано с особенностями строения органов дыхания, о которых мы поговорим чуть ниже. Зато у ряда насекомых она выполняет дополнительные задачи. К примеру, некоторые жуки, защищаясь от врагов, выделяют капли гемолимфы, содержащей раздражающие вещества, из области ротовых органов или сгибов конечностей.[1][4](фото)

Строение дыхательной системы

Строение дыхательной системы


1 – трахейные стволы, 2 – стигмы

Использовано изображение:[8]

Дыхательная система

Дыхание насекомых осуществляется атмосферным воздухом, притом кислород доставляется к клеткам и тканям непосредственно из окружающей среды. Это возможно благодаря особому строению трахейной системы – совокупности проводящих воздух внутренних трубочек, начинающихся от боковых частей груди и брюшка отверстиями – дыхальцами.[4][5](фото)

От дыхалец внутрь тела идут более или менее прямые короткие стволики, которые впадают в основные трахейные стволы, лежащие продольно справа и слева. Иногда помимо основных у насекомых также бывают добавочные трахеальные стволы, одна пара или более. От них на уровне каждого сегмента вглубь отходят более мелкие трахеи.[4][5]

К спинному сосуду и другим дорсально расположенным структурам направляется дорсальная ветвь, к органам пищеварительной и половой систем идет висцеральная ветвь, а к вентрально расположенным образованиям – вентральная.[4][5]

Трахеи многократно ветвятся и оканчиваются трахеолами – самыми маленькими по диаметру трубочками, диаметр которых не превышает 1 мм. Они оплетают клетки и группы клеток, в результате чего те получают возможность путем диффузии извлекать через тонкие контактирующие мембраны кислород.[4][5]

Нервная система

Она имеет очень сложное строение, но все ее компоненты состоят из одинаковых функциональных единиц – нервных клеток, или нейронов. Каждый нейрон содержит три части: тело, дендриты (многочисленные отростки, по которым клетка получает импульсы) и аксон (один отросток, по которым клетка сама передает импульсы к другим нейронам, а также рабочим органам – мышцам, железам).[2][1][4]

Строение нервной системы у разных насекомых

Строение нервной системы у разных насекомых


1 – у жука-краснокрыла (рассеянная нервная цепочка),

2 – у жука-вертячки (часть ганглиев цепочки слиты),

3 – у мухи (все ганглии нервной цепочки объединены).

Использовано изображение:[8]

Макростроение нервной системы можно представить таким образом:

(головной мозг и брюшная нервная цепочка) – состоит из ганглиев, внутри которых находятся многочисленные ассоциативные центры, контролирует работу всех органов и тканей тела насекомого;[2][1][4] – представлена чувствительными и двигательными нервами, которые идут от центральной нервной системы к органам и тканям и наоборот; – совокупность отдельно лежащих ганглиев и нервов, которые участвуют в управлении работой внутренних органов и особенно эндокринных желез.

Особого внимания среди этих структур заслуживают головной мозг и нервная цепочка.[2][1][4]

Мозг насекомых состоит из трех отделов – протоцеребрум, дейтоцеребрум и тритоцеребрум. Тритоцеребрум имеет самое простое строение, он расположен сразу кпереди от брюшной нервной цепочки, управляет движениями верхней губы и мышц угла рта, имеет связь с симпатической нервной системой.[2][1][4]

Дейтоцеребрум лежит впереди от тритоцеребрума, координирует работу усиков.

Протоцеребрум, или первичный мозг, имеет самое сложное строение, включает ряд отдельных анатомических структур, обладающих многочисленными функциями и неодинаково выраженных у представителей различных таксонов (зрительные доли, грибовидные тела, протоцеребральный мост, протоцеребральные лопасти и т.д.). Именно этот отдел отвечает за анализ информации, в нем формируются рефлексы и так далее. В конечном итоге протоцеребрум не только управляет работой всех органов, но и служит местом формированияповедения насекомых.[2][1][4]

Брюшная нервная цепочка – парная цепь ганглиев, лежащая вдоль тела на протяжении грудного и брюшного отдела. Каждая пара принимает чувствительные нервы и отдает двигательные нервы в пределах соответствующего сегмента тела. Иногда два или более ганглиев соединяются между собой, сливаясь в единое образование. В крайних случаях, например у мух, все ганглии брюшной нервной цепочки вообще собраны в одну массу, от которой к органам и тканям направляются нервы.[2][1][4](фото)

Пример расположения органов чувств на голове пчелы

Пример расположения органов чувств на голове пчелы


1 – органы осязания, 2 – органы зрения,

3 – органы обоняния и слуха, 4 – органы вкуса

Использовано изображение:[11]

Органы чувств – это производные нервной системы, которые содержат чувствительные окончания разных типов. У насекомых имеются:

  1. Органы осязания – механорецепторы, расположенные в кутикуле по всему телу.
  2. Органы зрения, представленные сложными фасеточными глазами, простыми глазками или личиночными глазками.
  3. Органы слуха: располагаются на разных частых тела, обычно представлены так называемыми тимпанальными органами. Некоторые насекомые также слышат хордотональными органами, джонстоновым органом или специальными слуховыми волосками.
  4. Органы вкуса: находятся на ротовых органах, реже на лапках и брюшке.
  5. Органы обоняния: как правило, располагаются на усиках, представлены видоизмененными участками кутикулы. Вкус и обоняние работают совместно, так что их объединяют под определением «органы химического чувства».
  6. Особый орган чувств, который определяет состояние внутренней среды организма насекомых, изучен мало.[2][6]
Близкие статьи

 


Ссылки

Раздел: Строение насекомых

Тема: Внутреннее строение насекомых

Статья составлена с использованием следующих материалов:

Литературные источники:

1.

Бей-Биенко Г.Я. Общая энтомология. — 3-е издание., доп.— М.: Высш.школа, 1980. — 416 с.,ил.

2.

Бондаренко Н.В., Поспелов С.М., Персов М.П. — Общая и сельскохозяйственная энтомология. — М.: Колос, 1983.-416 с.

3.

Догель В.А. Зоология беспозвоночных. /Под ред. проф. Полянского Ю. И. – 7-е изд., перераб. и доп. – М.: Высш.школа., 1981. – 606 с., ил.  

4.

Захваткин Ю.А., Курс общей энтомологии, Москва, «Колос», 2001 — 376 с.

5.

Росс Г., Росс Ч., Росс Д. Энтомология. — М., Мир, 1985. -572 с.

6.

Шванвич Б.Н. Курс общей энтомологии. — М.Л. Советская наука. 1949.—900 с., ил.

Изображения (переработаны):

7.

Бей-Биенко Г.Я. Общая энтомология. – 3-е издание., доп.— М.: Высш.школа, 1980. – 416 с., Иллюстрации из книги ©

8.

Догель В.А. Зоология беспозвоночных. /Под ред. проф. Полянского Ю. И. – 7-е изд., перераб. и доп. – М.: Высш.школа., 1981. – 606 с., Иллюстрации из книги ©

9.10.11.12.13.

Locust, by  Roberto Verzo, по лицензии CC BY

14. Свернуть Список всех источников

Fish Groups – Discover Fishes

Вода покрывает более трех четвертей земной поверхности. Рыбы живут в этом водном мире и являются самыми многочисленными из позвоночных или животных с позвоночником. Есть три основные группы живых рыб.

Суперкласс Агната

Первая группа — суперкласс Agnatha . Эта группа является самой примитивной из трех групп рыб. У рыб, принадлежащих к этой группе, нет челюстей. Их рты подобны отверстиям в головах, в которых отсутствуют подвижные части.

Эта группа является самой ранней из обнаруженных в летописи окаменелостей. Примеры в летописи окаменелостей датируются 500 миллионами лет назад, в позднем кембрийском периоде, и были наиболее распространены от 410 до 345 миллионов лет назад в поздний силурийский и девонский периоды. Члены этой группы, как правило, были маленькими, хорошо бронированными и не имели парных плавников. Они двигались по дну моря, где охотились на различных членистоногих. Их жабры были довольно большими и служили фильтрами для пищи и органом дыхания.Единственными выжившими на сегодняшний день бесчелюстными являются миноги (класс Cephalaspidiformes) и миксины (класс Myxini). Миноги и миксины склизкие; у них полностью отсутствует чешуя или броня, они длинные и похожи на угрей. Живые представители этой группы выживают как паразиты и падальщики на других рыбах.

Миноги. Фото © Джордж Берджесс

Класс Chondrichthyes

Застежки-самцы акулы. Фото © George Burgess

Акулы, скаты и химеры составляют вторую группу рыб, класс Chondrichthyes .Акулы — одни из самых ранних известных челюстных рыб. У них есть верхняя и нижняя челюсти, состоящие из хрящей. У нас с вами два набора зубов, а у акулы их неограниченный запас. У акул неограниченный запас зубов, потому что поврежденные или потерянные зубы постоянно заменяются новыми.

Спаривание у акул происходит путем внутреннего оплодотворения. Самец акулы обладает парой застежек, которые вставляются в клоаку самки акулы (отверстие на нижней стороне тела) во время спаривания.Кламперы расположены на внутреннем крае анальных плавников возле клоаки самца. Функция кламмеров заключается в том, чтобы вводить сперму в тело самки акулы с целью оплодотворения ее яиц.

Chrondrichthyes означает «хрящевые рыбы». Скелеты акул и других Chondrichthyan состоят из хрящей, в отличие от человеческих скелетов, которые состоят из костей. Акулы, как и костные рыбы, дышат (выдыхают), когда вода проходит через их рот, жабры и выходит через жаберные щели.

Застежки-самцы акулы. Фото © George Burgess

У скатов увеличены грудные плавники и хорошо развит веревкообразный тонкий хвост длиной от короткого до длинного.

Основное различие между акулами и скатами заключается в том, что скаты плавают за счет волнообразных движений крыльев или грудных плавников, а акулы плавают в основном за счет действия хвоста.

Еще одно различие между акулами и скатами заключается в том, что у скатов есть рот на нижней стороне тела с приплюснутыми зубами.Поскольку большинство скатов питаются донно и их рты обращены вниз, они должны изменить свой способ дыхания (респирации), чтобы избежать всасывания донной грязи или грязи. Они приносят воду через отверстия, называемые дыхальцами, расположенными на макушке. После того, как вода проходит через дыхальца, она проходит через жабры и жаберные щели.

Луч сверху (слева) и снизу (справа). Фотографии © George Burgess

Еще один член группы chondrichthyes — химеры. Химеры больше похожи на рыб с мягким телом и без чешуи.Во рту у них три пары клювовидных зубов. Большинство химер живут у дна океана. Группа chondrichthyes сохранилась до наших дней и представлена ​​примерно 165 живыми родами и 960 живыми видами акул, скатов и химер.

Остейхтис

Actinopterygii и содержит таких рыб, как (сверху вниз) сарганы, осетровые и плавники. Фотографии © George Burgess

Третья основная группа рыб — это Osteichthyes , или настоящие костистые рыбы, которые делятся на два класса.Первый класс является более примитивным из двух классов и называется Sarcopterygii . Этот класс включает рыб, таких как целаканты и двоякодышащие рыбы, а также всех наземных позвоночных от коров до человека.

Второй класс — Actinopterygii , включает таких рыб, как щуки, осетровые, плавники и очень большую группу рыб, известных как костистые рыбы.

Костистые рыбы отличаются от Agnatha тем, что у них есть челюсти. Костные рыбы отличаются от Chondrichthyes тем, что скелеты костистых рыб состоят из костей.У большинства костистых рыб есть чешуя, у некоторых есть панцири, а у других, таких как сом, нет никакого покрытия на коже, и поэтому они полностью голые.

Броня (слева) и чешуя (справа). Фото © George BurgessПолностью голый сом. Фото © Джордж Берджесс

Большинство костистых рыб имеют два набора парных плавников. Есть некоторые костистые рыбы, у которых есть только один набор парных плавников, а есть также костные рыбы, у которых нет парных плавников. Некоторые виды угрей подходят под это описание. У некоторых костистых рыб есть еще одна характеристика, которая отличает их от других групп.У них есть выпячивание кишки или кишечника, которое служит легким или плавательным пузырем.

Подготовлено: Стефани Плесснер

Biology4Kids.com: Системы животных: Дыхательная система


Ваша дыхательная система состоит из обмена газами с окружающей средой. Некоторые животные, такие как земноводные, могут обмениваться газами через влажную кожу. У рыб есть жабры, а у млекопитающих, птиц и рептилий – легкие. Ваша дыхательная система состоит из вашего носа и рта, трубки, называемой глоткой, другой трубки, называемой трахеей , и ваших легких.У вас два легких, и газообмен между кровеносной и дыхательной системами происходит в легких. Животным нужно кислорода (O), чтобы выжить. На самом деле всем организмам нужен кислород, чтобы завершить процесс сжигания глюкозы в качестве топлива. Даже простейшие и растения нуждаются в кислороде, но по мере того, как вы становитесь более активными, вам нужно много кислорода. Вот где вступает в игру ваша дыхательная система.

Его цель — насытить ваше тело кислородом. Одним из продуктов клеточного дыхания является углекислый газ.Ваша дыхательная система также помогает вашему телу избавиться от этого углекислого газа. В то время как у вас есть легкие, у рыб есть жабры, которые служат местом для переноса газов. Какое бы животное вы ни изучали, кислород поглощается, а углекислый газ выделяется.

Мы уже упоминали кровеносную систему. Вместе с такими газами, как кислород и двуокись углерода (CO 2 ), другие соединения могут попасть в организм через дыхательную систему. Дым может закупорить альвеол легких. Вы можете вдохнуть вирусы и бактерии, которые могут вызвать у вас заболевание.Вы также можете принимать более крупные химические соединения, которые могут отравить ваше тело. Все эти соединения могут попасть в кровоток через дыхательную систему.

Хотя это происходит не у всех животных, ваша дыхательная система также взаимодействует с пищеварительной системой. Ваш рот и глотка используются для глотания и дыхания. Есть точка разветвления, где вы найдете надгортанник, который направляет пищу в желудок, а воздух — в легкие. Ваша дыхательная система даже соединяется с нервной системой в вашем носу, где вы чувствуете запах.

Что может пойти не так с вашей дыхательной системой? В этой системе многое может пойти не так. Он очень уязвим как для токсинов, так и для болезней. Некоторые заболевания, такие как пневмония , могут привести к тому, что ваши легкие наполнятся жидкостью, и вы больше не сможете получать достаточное количество кислорода для своего тела.

Курильщики могут накапливать смолы и закупоривать альвеолы ​​в легких и уменьшать количество кислорода, которое может усвоить ваше тело. Крайняя болезнь, называемая эмфиземой , фактически разрушает ткани в ваших легких, и ткань никогда не может регенерироваться.Люди, заболевшие эмфиземой, часто вынуждены дышать чистым кислородом, чтобы выжить.

Здоровые деревья – здоровые люди (видео Национальной лесной службы)



Полезные справочные ссылки

Encyclopedia.com:
http://www.encyclopedia.com/topic/respiratory_system.aspx
Wikipedia:
http://en.wikipedia.org/wiki/Respiratory_system
En 7
http://www.britannica.com/EBchecked/topic/499530/человеческая-респираторная-система

Дыхательная система. Определение, функции и части

Определение

Дыхательная система состоит из набора органов и тканей, участвующих в поглощении кислорода из атмосферы и выделении углекислого газа, образующегося при аэробном дыхании. Этот газообмен также называют дыханием или внешним дыханием.

Как работает дыхательная система?

Органы, предназначенные для дыхания, обычно содержат влажные структуры с большой площадью поверхности, обеспечивающей диффузию газов. Они также приспособлены для защиты организма от проникновения патогенов вдоль этих поверхностей.

У рыб этот газообмен происходит через жабры. Некоторые беспозвоночные, такие как тараканы, имеют простую дыхательную систему, состоящую из взаимосвязанных канальцев, непосредственно доставляющих кислород к тканям. У человека и других млекопитающих имеется разветвленная, сильно васкуляризированная система органов, специализирующаяся на газообмене.

Дыхательная система начинается в носу, продолжается в глотку и гортань, ведет к трахее, которая разветвляется, образуя бронхи, и, наконец, спускается по бронхиолам в легкие. Это дыхательное дерево заканчивается пухлыми структурами, называемыми альвеолами, которые состоят из одного слоя плоскоклеточных клеток, окруженных сетью капилляров. Газообмен происходит внутри альвеол. Поскольку при внешнем дыхании у многих позвоночных участвуют легкие, его также называют легочной вентиляцией. Изменения объема и давления в легких являются основными движущими силами дыхания.

Функция дыхательной системы

Основная функция

Основной функцией дыхательной системы является газообмен.Клетки животных используют кислород и производят углекислый газ в качестве побочного продукта. Животным нужен не только способ получить больше кислорода в клетках, но и способ удалить углекислый газ. Дыхательная система обеспечивает эту функцию. Легкие или жабры животного удаляют углекислый газ, доставляя кислород в кровь. Этот кислород переносится к тканям. В тканях откладываются отходы углекислого газа, которые затем переносятся обратно в легкие для высвобождения.

Создание звуков

Хотя основной функцией дыхательной системы является газообмен, эта обширная система органов выполняет и другие функции.У людей и других млекопитающих дыхательная система составляет целостную систему, создающую звуки, подобные тем, которые используются для речи. Структуры верхних дыхательных путей, особенно гортань, участвуют в производстве звука и могут модулировать высоту, громкость и четкость. Создание шумов называется фонацией .

Обонятельные органы

Нос играет важную роль в дыхании, но обонятельные нервы и связанные с ними структуры также участвуют в восприятии запахов. Его функции варьируются от пищеварения (головная фаза пищеварения) до охоты, распознавания и спаривания. У большинства животных есть какие-то обонятельные чувства, обычно в виде нервов в дыхательной системе. Акулы, например, могут чувствовать запах крови в воде на расстоянии до нескольких миль. Наземные хищники, такие как волки, также используют обоняние для обнаружения добычи.

Иммунитет

Клетки дыхательных путей также защищают организм от проникновения возбудителей через носовые ходы.Они играют важную роль в иммунной системе, так как дыхательные пути являются одной из систем органов с интенсивным и многократным взаимодействием с окружающей средой (другой является пищеварительная система). Эпителиальные клетки дыхательных путей могут секретировать антитела, дефензины и различные ферменты и пептиды, а также небольшие окислительные молекулы, препятствующие патогенной колонизации.

Кроме того, некоторые из этих эпителиальных клеток также выделяют слизь для улавливания более крупных частиц пыли. В дыхательной системе находится специализированная лимфоидная ткань, которая может продуцировать лимфоциты в качестве первой линии защиты.Кашель и чихание являются другими важными механизмами, используемыми для борьбы с инфекциями путем удаления большого количества бактерий или вирусов, попавших в слизь.

Другие функции

Клетки дыхательных путей могут помочь в удалении тромбов из легочных кровеносных сосудов. Они также активируют гормоны и либо удаляют, либо добавляют вещества, циркулирующие в крови. Они могут сделать поступающий воздух теплым и влажным, чтобы защитить нежные клетки внутренних дыхательных путей.

Наконец, эпителиальных клеток легкого также вырабатывают сурфактант, облегчающий процесс вдоха и выдоха. Фактически, адекватное производство сурфактанта клетками легких плода является важной предпосылкой жизнеспособности при преждевременных родах.

Части дыхательной системы

Анатомия дыхательной системы человека и большинства млекопитающих разделена на три части. Первый представляет собой серию проводящих трубок, которые переносят воздух из атмосферы в легкие. Вторая часть состоит из мышц дыхания – диафрагмы и межреберных мышц в области ребер.Легкие образуют третью часть.

Схема дыхательной системы

Мышцы дыхательной системы

Диафрагма представляет собой куполообразную мышцу, изгибающуюся вверх по направлению к легким. При сокращении она уплощается и, следовательно, увеличивает объем грудной полости. Точно так же сокращение наружных межреберных мышц перемещает ребра вверх и наружу. Это увеличение объема приводит к падению давления в легких, позволяя воздуху пассивно поступать в дыхательные пути. Газообмен происходит в альвеолах до тех пор, пока эти мышцы не расслабятся, что приводит к обратному процессу.

Но диафрагма не одна. Межреберные мышцы, как видно на рисунке ниже, обеспечивают расширение и сокращение грудной клетки, что способствует движению воздуха в легкие и из них.

Грудная клетка увеличить

Дыхательные пути дыхательной системы

Дыхательные пути можно разделить на проводящую и дыхательную зоны. Проводящая зона начинается у носа и заканчивается мелкими бронхиолами, и эти проходы несут воздух к внутренним нишам легких.Дыхательная зона содержит терминальные бронхиолы и альвеолы ​​– места, где происходит газообмен.

Нос и рот образуют основные наружные отверстия и отмечают начало проводящей зоны дыхательных путей или дыхательных путей. Полость носа, расположенная позади носа, содержит волосы, фильтрует и увлажняет воздух. Большинство крупных загрязнителей окружающей среды задерживаются в слизи, выделяемой клетками носа и полости носа. Рот не в состоянии воспроизвести все функции носовой полости и действует как второе отверстие, когда нос либо заложен, либо когда возникает немедленная потребность в большом количестве воздуха.

Затем воздух проходит в глотку, которая также участвует в глотании. Надгортанник предотвращает попадание пищи в дыхательные пути и неправильное направление воздуха в пищевод. Когда надгортанник не функционирует должным образом, мелкие частицы могут попасть в трахею. Они удаляются при кашле. Если пища застряла или застряла в дыхательных путях, возможно, потребуется быстро удалить ее с помощью брюшных толчков, также известных как маневр Геймлиха.

Гортань следует за глоткой и ее основной функцией является производство звука.Поток воздуха через эту область может влиять на высоту тона и громкость. Затем воздух поступает в трахею, длинную трубку, покрытую рядом хрящевых колец, которые помогают этой трубчатой ​​структуре сохранять свою форму во время вдоха и выдоха. Трахея выстлана псевдомногослойным столбчатым эпителием с бокаловидными клетками, секретирующими муцины и помогающими формировать слизь.

Легкие

Трахея разделяется на два главных бронха, называемых левым и правым бронхами. Каждый из них ведет к легкому, а затем подвергается многократному разветвлению с образованием вторичных, третичных бронхов и бронхиол с последовательно меньшим диаметром. Когда бронхиолы имеют диаметр менее миллиметра, их называют терминальными бронхиолами, цель которых — заканчиваться васкуляризированными альвеолами. По мере того, как бронхи начинают разветвляться, меняется их внутренняя структура. Хрящи чаще встречаются в более крупных дыхательных путях, а единичный эпителиальный слой характерен для самых мелких частей проводящей зоны и дыхательной зоны. Бронхи и бронхиолы содержат гладкие мышцы, которые могут сокращаться во время отдыха или расширяться во время физических упражнений.

Легкие состоят из губчатой ​​ткани, содержащей много сосудистых тканей и большую часть дыхательных путей, которые появляются после трахеи.Плевральная мембрана позволяет этим парным органам расширяться и сжиматься с минимальным трением. Левое легкое меньше правого из-за расположения сердца в левой части грудной полости.

Структура дыхательной системы

Описанные выше органы работают как функциональные единицы дыхательной системы. Воздух всасывается через рот и нос. Отсюда он направляется вниз по трахее. Трахея разделяется на бронхи каждого легкого, где она далее делится на ряд более мелких трубочек, ведущих к альвеолам.Эти крошечные мешочки в легких являются фактическими местами газообмена.

Альвеолы ​​напрямую контактируют с мельчайшими капиллярами кровеносной системы и способны пропускать небольшие молекулы газа и некоторые продукты жизнедеятельности через разделяющие их клеточные мембраны. Кислород поступает в кровь, а углекислый газ поступает в альвеолы. При выдохе этот углекислый газ выбрасывается в атмосферу. Кислород будет проходить через кровеносную систему к тканям, где он высвобождает свой кислород и собирает больше углекислого газа.Таким образом, цикл дыхания постоянно повторяется.

Заболевания дыхательной системы

Заболевания дыхательных путей могут возникать из-за обструкции дыхательных путей, сужения проходов или потери значительной площади поверхности альвеол для газообмена. Также могут быть проблемы с капиллярами, окружающими эти альвеолы, либо из-за сгустков, либо из-за измененной сердечной функции. Эти заболевания могут быть хроническими состояниями или временными инфекциями. Они также могут быть просто незначительными изменениями в дыхании, как это видно при икоте.

Обычная простуда

Обычная простуда, названная так из-за ее вездесущей природы, вызывается большим количеством различных вирусов, причем риновирусы являются самой разнообразной и частой причиной этой жалобы. Обычно это инфекция верхних дыхательных путей, хотя иногда она может распространяться в сторону ушей или нижних дыхательных путей. Инфекция передается при непосредственном контакте с инфицированным человеком, особенно с выделениями из носа.

Это особенно трудно предотвратить, поскольку человек заразен до того, как у него появятся симптомы. Вирусы обычно вступают в контакт с клетками носа, которые затем выделяют прозрачную жидкость, чтобы улавливать эти микроорганизмы и изгонять их из организма. За этим следует чихание и кашель, особенно если вирус проникает глубже в дыхательные пути. Густая, желтая или зеленая мокрота при кашле является признаком того, что эти микробы атакуют иммунную систему хозяина. Антибиотики бесполезны против вирусных инфекций, и симптомы обычно исчезают через неделю.

Туберкулез

На другом конце спектра инфекционных заболеваний дыхательных путей находится туберкулез, или ТБ. Это бактериальная инфекция, вызываемая Mycobacterium tuberculosis и до появления сильнодействующих антибиотиков часто приводившая к смерти после болезненной болезни. Инфекция распространяется путем передачи живых бактерий от инфицированного человека, особенно через выделения из полости рта и носа. Поскольку бактерия устойчива и может существовать в высушенном виде в течение многих месяцев, болезнь может быстро достичь масштабов эпидемии в регионах с высокой плотностью населения или с продолжительным холодным сезоном, когда люди остаются дома и тесно взаимодействуют друг с другом.Многие здоровые дети и взрослые могут победить инфекцию без явных симптомов, и только анализ крови может подтвердить наличие инфекции.

Заболевание названо в честь твердых узелков, которые образуются в легких, называемых бугорками. Эти бугорки могут не только разрушать дыхательную ткань, но и поражать кровеносные сосуды, вызывая у пациента кашель с кровью. Это драматический симптом, свидетельствующий о запущенной стадии заболевания. Появление ВИЧ и СПИДа выдвинуло туберкулез на передний план, когда первоначальные бугорки разрешенной инфекции разрушаются и высвобождают бактерии в кровоток.Люди с ослабленным иммунитетом, будь то младенцы, пожилые люди или люди с аутоиммунными заболеваниями, становятся восприимчивыми к рецидиву этого заболевания. Лечение обычно включает прием нескольких антибиотиков в течение длительного периода времени. Воспитатели должны быть вакцинированы.

Рак легкого

Рак легкого представляет собой развитие злокачественной опухоли в легких, связанное с неконтролируемым ростом клеток в тканях и метастазированием этих клеток в другие органы тела. Курение, особенно если оно началось в более раннем возрасте, является самым высоким фактором риска развития рака легких. Пассивное курение часто не менее опасно. В недавней истории король Георг VI умер от осложнений, связанных с раком легких, вызванным многолетним курением. Хотя на курение табака приходится более 80% случаев рака легких, любое химическое вещество, которое постоянно раздражает нежную внутреннюю оболочку легких, может привести к образованию опухоли. К ним относятся асбест, хром, никель, газ радон, урановая пыль, угольная пыль. Наиболее частым органом для метастазирования рака легкого является кость.Поэтому поздние стадии болезни также сопровождаются болью в костях.

Викторина

 

30.1 Системы газообмена – Биология для курсов AP®

Цели обучения

В этом разделе вы изучите следующие вопросы:

  • Как воздух попадает из внешней среды в легкие?
  • Как легкие защищены от твердых частиц?

Соединение для AP

® Курсы

Большая часть информации в этой главе выходит за рамки AP ®.Однако изучение дыхательной системы дает возможность применить концепции, которые мы исследовали ранее, включая химию и рН, структуру клеточной мембраны и диффузию молекул через мембраны. Дыхательные системы как беспозвоночных, так и позвоночных животных — от системы трахеи насекомых и жабр рыб до легких рептилий, птиц и млекопитающих — отражают четкую схему эволюции по мере перехода животных из водной среды в наземную. Функция всех дыхательных систем заключается в облегчении обмена кислорода (O 2 ) и углекислого газа (CO 2 ) с окружающей средой.Для производства энергии при клеточном дыхании требуется O 2 , а CO 2 производится как токсичный побочный продукт. Некоторые животные, например черви и амфибии, используют для дыхания всю поверхность своего тела. Наземным животным, в том числе и человеку, требовалась более эффективная система газообмена. Итак, сделайте глубокий вдох (каламбур!), когда мы погрузимся в деятельность и функции дыхательной системы.

Не путайте дыхательную систему с клеточным дыханием, хотя оба они связаны с перемещением O 2 и CO 2 (газообмен) между организмом и окружающей средой.

Представленная информация и примеры, выделенные в этом разделе, поддерживают концепции, изложенные в «Большой идее 2» и «Большой идее 4» AP ® Структуры учебного плана по биологии. Цели обучения AP ® , перечисленные в структуре учебного плана, обеспечивают прозрачную основу для курса биологии AP ® , основанного на запросах лабораторного опыта, учебных занятий и экзаменационных вопросов AP ® . Цель обучения объединяет необходимое содержание с одной или несколькими из семи научных практик.

Большая идея 2 Биологические системы используют свободную энергию и молекулярные строительные блоки для роста, размножения и поддержания динамического гомеостаза.
Прочное понимание 2.A Для роста, размножения и поддержания живых систем требуется свободная энергия и материя.
Основные знания 2.А.3 Организмы должны обмениваться веществом с окружающей средой, чтобы расти, размножаться и поддерживать свою организацию.
Научная практика 6,2 Студент может строить объяснения явлений на основе доказательств, полученных в результате научной практики.
Цель обучения 2,7 Учащийся может объяснить, как размер и форма клеток влияют на общую скорость поступления питательных веществ и скорость выведения отходов.
Большая идея 4 Биологические системы взаимодействуют, и эти системы и их взаимодействия обладают сложными свойствами.
Прочное понимание 4.A Взаимодействия внутри биологических систем приводят к сложным свойствам.
Основные знания 4.А.6 Взаимодействие между живыми системами и окружающей их средой приводит к движению материи и энергии.
Научная практика 1,3 Студент может уточнить представления и модели природных или искусственных явлений и систем в предметной области.
Цель обучения 4,15 Учащийся может использовать визуальные представления для анализа ситуации или количественного решения проблем, чтобы проиллюстрировать, как взаимодействие между живыми системами и в их среде приводит к движению материи и энергии.

Основной функцией дыхательной системы является доставка кислорода к клеткам тканей организма и удаление углекислого газа, продукта клеточных отходов.Основными структурами дыхательной системы человека являются носовая полость, трахея и легкие.

Все аэробные организмы нуждаются в кислороде для выполнения своих метаболических функций. На эволюционном древе разные организмы изобрели разные способы получения кислорода из окружающей атмосферы. Среда, в которой живет животное, во многом определяет его дыхание. Сложность дыхательной системы коррелирует с размером организма. По мере увеличения размера животного расстояния диффузии увеличиваются, а отношение площади поверхности к объему падает.У одноклеточных организмов диффузии через клеточную мембрану достаточно для снабжения клетки кислородом (рис. 30.2). Диффузия — это медленный, пассивный транспортный процесс. Для того чтобы диффузия была возможным средством обеспечения клетки кислородом, скорость поглощения кислорода должна соответствовать скорости диффузии через мембрану. Другими словами, если бы клетка была очень большой или толстой, диффузия не смогла бы достаточно быстро доставлять кислород внутрь клетки. Поэтому зависимость от диффузии как средства получения кислорода и удаления углекислого газа остается возможной только для мелких организмов или организмов с сильно уплощенным телом, как у многих плоских червей (Platyhelminthes).У более крупных организмов должны были развиться специализированные дыхательные ткани, такие как жабры, легкие и дыхательные пути, сопровождаемые сложными системами кровообращения, чтобы транспортировать кислород по всему телу.

Фигура 30,2 Клетка одноклеточной водоросли Ventricaria ventricosa — одна из самых крупных из известных, достигающая от одного до пяти сантиметров в диаметре. Как и все одноклеточные организмы, V. ventricosa обменивается газами через клеточную мембрану.

Прямая диффузия

Для небольших многоклеточных организмов диффузии через внешнюю мембрану достаточно для удовлетворения их потребностей в кислороде. Газообмен путем прямой диффузии через поверхностные мембраны эффективен для организмов диаметром менее 1 мм. У простейших организмов, таких как книдарии и плоские черви, каждая клетка тела близка к внешней среде. Их клетки поддерживаются влажными, а газы быстро диффундируют за счет прямой диффузии. Плоские черви — это маленькие, буквально плоские черви, которые «дышат» за счет диффузии через внешнюю мембрану (рис. 30.3). Плоская форма этих организмов увеличивает площадь поверхности для диффузии, гарантируя, что каждая клетка в организме находится близко к поверхности внешней мембраны и имеет доступ к кислороду. Если бы у плоского червя было цилиндрическое тело, то клетки в центре не могли бы получать кислород.

Фигура 30,3 Процесс дыхания этого плоского червя происходит путем диффузии через внешнюю мембрану. (кредит: Стивен Чайлдс)

Кожа и жабры

Дождевые черви и амфибии используют кожу (покровы) как орган дыхания.Густая сеть капилляров лежит непосредственно под кожей и облегчает газообмен между внешней средой и системой кровообращения. Поверхность дыхательных путей должна быть влажной, чтобы газы растворялись и диффундировали через клеточные мембраны.

Организмы, живущие в воде, нуждаются в получении кислорода из воды. Кислород растворяется в воде, но в меньшей концентрации, чем в атмосфере. В атмосфере примерно 21 процент кислорода. В воде концентрация кислорода намного меньше.Рыбы и многие другие водные организмы развили жабры для поглощения растворенного кислорода из воды (рис. 30.4). Жабры представляют собой тонкие тканевые нити, сильно разветвленные и складчатые. Когда вода проходит через жабры, растворенный в воде кислород быстро диффундирует через жабры в кровоток. Затем система кровообращения может переносить насыщенную кислородом кровь к другим частям тела. У животных, которые содержат целомическую жидкость вместо крови, кислород диффундирует через поверхности жабр в целомическую жидкость.Жабры есть у моллюсков, кольчатых червей и ракообразных.

Фигура 30,4 У этого обыкновенного карпа, как и у многих других водных организмов, есть жабры, которые позволяют ему получать кислород из воды. (кредит: «Guitardude012″/Wikimedia Commons)

Складчатые поверхности жабр обеспечивают большую площадь поверхности, чтобы рыба получала достаточное количество кислорода. Диффузия — это процесс, при котором вещество перемещается из областей с высокой концентрацией в области с низкой концентрацией до тех пор, пока не будет достигнуто равновесие.В этом случае через жабры циркулирует кровь с низкой концентрацией молекул кислорода. Концентрация молекул кислорода в воде выше, чем концентрация молекул кислорода в жабрах. В результате молекулы кислорода диффундируют из воды (высокая концентрация) в кровь (низкая концентрация), как показано на рис. 30.5. Точно так же молекулы углекислого газа в крови диффундируют из крови (высокая концентрация) в воду (низкая концентрация).

Фигура 30,5 Когда вода проходит через жабры, кислород переносится в кровь по венам.(кредит «рыба»: модификация работы Дуэйна Рэйвера, NOAA)

Трахеальные системы

Дыхание насекомых не зависит от его кровеносной системы; следовательно, кровь не играет прямой роли в транспорте кислорода. Насекомые обладают узкоспециализированным типом дыхательной системы, называемой трахеальной системой, которая состоит из сети маленьких трубочек, доставляющих кислород ко всему телу. Трахеальная система является наиболее прямой и эффективной дыхательной системой у активных животных. Трубки в системе трахеи сделаны из полимерного материала, называемого хитином.

Тела насекомых имеют отверстия, называемые дыхальцами, вдоль грудной клетки и брюшка. Эти отверстия соединяются с трубчатой ​​сетью, позволяя кислороду проходить в тело (рис. 30.6) и регулируя диффузию CO 2 и водяного пара. Воздух входит и выходит из трахейной системы через дыхальца. Некоторые насекомые могут вентилировать трахейную систему движениями тела.

Фигура 30,6 Насекомые осуществляют дыхание через трахейную систему.

Системы млекопитающих

У млекопитающих легочная вентиляция осуществляется посредством вдоха (дыхания).Во время вдоха воздух поступает в тело через полость носа , расположенную непосредственно внутри носа (рис. 30.7). При прохождении через носовую полость воздух нагревается до температуры тела и увлажняется. Дыхательные пути покрыты слизью, чтобы изолировать ткани от прямого контакта с воздухом. Слизь с высоким содержанием воды. Когда воздух пересекает эти поверхности слизистых оболочек, он собирает воду. Эти процессы помогают привести воздух в равновесие с условиями тела, уменьшая любые повреждения, которые может нанести холодный и сухой воздух.Твердые частицы, плавающие в воздухе, удаляются в носовые ходы через слизь и реснички. Процессы согревания, увлажнения и удаления частиц являются важными защитными механизмами, предотвращающими повреждение трахеи и легких. Таким образом, вдыхание служит нескольким целям помимо подачи кислорода в дыхательную систему.

Визуальная связь

Фигура 30,7 Воздух поступает в дыхательную систему через носовую полость и глотку, а затем проходит через трахею и попадает в бронхи, которые приносят воздух в легкие.(кредит: модификация работы NCI)

В каком порядке вдыхаемый воздух проходит от глотки к бронхиолам?

  1. глотка → трахея → гортань → бронхи → бронхиолы.

  2. глотка → гортань → трахея → бронхи → бронхиолы

  3. глотка → гортань → трахея → бронхиолы → бронхи

  4. глотка → трахея → гортань → бронхиолы → бронхи

Из носовой полости воздух проходит через глотку (глотку) и гортань (голосовой ящик), по мере своего продвижения к трахее (рис. 30.7). Основная функция трахеи — направлять вдыхаемый воздух в легкие, а выдыхаемый обратно из организма. Трахея человека представляет собой цилиндр длиной от 10 до 12 см и диаметром 2 см, расположенный перед пищеводом и простирающийся от гортани в грудную полость, где он делится на два главных бронха в средней части грудной клетки. Он состоит из неполных колец гиалинового хряща и гладких мышц (рис. 30.8). Трахея выстлана бокаловидными клетками, вырабатывающими слизь, и реснитчатым эпителием.Реснички продвигают инородные частицы, попавшие в слизь, к глотке. Хрящ обеспечивает прочность и поддержку трахеи, чтобы держать проход открытым. Гладкая мускулатура может сокращаться, уменьшая диаметр трахеи, в результате чего выдыхаемый воздух с большой силой устремляется вверх из легких. Форсированный выдох помогает удалить слизь при кашле. Гладкие мышцы могут сокращаться или расслабляться в зависимости от раздражителей из внешней среды или нервной системы организма.

Фигура 30.8 Трахея и бронхи состоят из неполных хрящевых колец. (кредит: модификация работы Gray’s Anatomy)

Легкие: бронхи и альвеолы ​​

Конец трахеи раздваивается (делится) на правое и левое легкое. Легкие не идентичны. Правое легкое больше и состоит из трех долей, тогда как меньшее левое легкое состоит из двух долей (рис. 30.9). Мускулистая диафрагма , облегчающая дыхание, находится ниже (ниже) легких и отмечает конец грудной полости.

Фигура 30,9 В легких трахея разветвляется на правый и левый бронхи. Правое легкое состоит из трех долей и больше. Чтобы вместить сердце, левое легкое меньше и состоит только из двух долей.

В легких воздух отводится во все более мелкие проходы или бронхи . Воздух поступает в легкие через два первичных (главных) бронха (единственное число: бронх). Каждый бронх делится на вторичные бронхи, затем на третичные бронхи, которые, в свою очередь, делятся, образуя бронхиолы все меньшего и меньшего диаметра по мере их разделения и распространения по легкому.Как и трахея, бронхи состоят из хрящей и гладких мышц. В бронхиолах хрящи замещаются эластическими волокнами. Бронхи иннервируются нервами как парасимпатической, так и симпатической нервной системы, которые контролируют сокращение мышц (парасимпатическая) или расслабление (симпатическая) в бронхах и бронхиолах в зависимости от сигналов нервной системы. У человека бронхиолы диаметром менее 0,5 мм представляют собой респираторных бронхиол . У них нет хрящей, и поэтому они полагаются на вдыхаемый воздух, чтобы поддерживать свою форму.По мере уменьшения диаметра проходов увеличивается относительное количество гладких мышц.

Терминальные бронхиолы подразделяются на микроскопические ответвления, называемые респираторными бронхиолами. Дыхательные бронхиолы подразделяются на несколько альвеолярных ходов. Альвеолярные ходы окружают многочисленные альвеолы ​​и альвеолярные мешочки. Альвеолярные мешочки напоминают гроздья винограда, привязанные к концам бронхиол (рис. 30.10). В ацинарной области альвеолярных протоков прикрепляются к концу каждой бронхиолы.В конце каждого протока находится примерно 100 альвеолярных мешочков , каждый из которых содержит от 20 до 30 альвеол диаметром от 200 до 300 микрон. Газообмен происходит только в альвеолах. Альвеолы ​​состоят из тонкостенных паренхиматозных клеток, обычно толщиной в одну клетку, которые выглядят как крошечные пузырьки внутри мешочков. Альвеолы ​​находятся в непосредственном контакте с капиллярами (толщиной в одну клетку) кровеносной системы. Такой тесный контакт гарантирует, что кислород будет диффундировать из альвеол в кровь и распределяться по клеткам организма.Кроме того, углекислый газ, произведенный клетками в качестве продукта жизнедеятельности, будет диффундировать из крови в альвеолы ​​для выдыхания. Анатомическое расположение капилляров и альвеол подчеркивает структурно-функциональную взаимосвязь дыхательной и кровеносной систем. Поскольку в каждом альвеолярном мешочке так много альвеол (~ 300 миллионов на легкое) и так много мешочков в конце каждого альвеолярного протока, легкие имеют губчатую консистенцию. Эта организация производит очень большую площадь поверхности, которая доступна для газообмена.Площадь поверхности альвеол в легких составляет примерно 75 м 2 . Эта большая площадь поверхности в сочетании с тонкостенной природой альвеолярных паренхиматозных клеток позволяет газам легко диффундировать через клетки.

Фигура 30.10 Терминальные бронхиолы соединены респираторными бронхиолами с альвеолярными ходами и альвеолярными мешочками. Каждый альвеолярный мешок содержит от 20 до 30 шаровидных альвеол и имеет вид грозди винограда. Воздух поступает в предсердия альвеолярного мешка, затем циркулирует в альвеолах, где происходит газообмен с капиллярами.Слизистые железы выделяют слизь в дыхательные пути, сохраняя их влажными и эластичными. (кредит: модификация работы Марианы Руис Вильярреал)

Ссылка на обучение

Посмотрите следующее видео, чтобы ознакомиться с дыхательной системой.

Объясните, каким образом структуры полости носа, полости рта и глотки позволяют дышать даже при заложенности ноздрей из-за простуды.

  1. Трахея доходит до носа и рта.

  2. Глотка соединяет полость носа с легкими, а гортань соединяет полость рта с легкими.

  3. Полости рта и носа соединяются в отдельные легкие.

  4. Носовая и ротовая полости объединяются над глоткой.

Защитные механизмы

Воздух, которым дышат организмы, содержит твердых частиц , таких как пыль, грязь, вирусные частицы и бактерии, которые могут повредить легкие или вызвать аллергические иммунные реакции.Дыхательная система содержит несколько защитных механизмов, позволяющих избежать проблем или повреждения тканей. В носовой полости волосы и слизь задерживают мелкие частицы, вирусы, бактерии, пыль и грязь, препятствуя их проникновению.

Если частицы действительно выходят за пределы носа или попадают через рот, бронхи и бронхиолы легких также содержат несколько защитных устройств. Легкие производят слизи — липкое вещество, состоящее из муцина , сложного гликопротеина, а также солей и воды, — которое улавливает твердые частицы.Бронхи и бронхиолы содержат реснички, небольшие волосовидные выросты, выстилающие стенки бронхов и бронхиол (рис. 30.11). Эти реснички бьются в унисон и перемещают слизь и частицы из бронхов и бронхиол обратно в горло, где они проглатываются и выводятся через пищевод.

У человека, например, смола и другие вещества в сигаретном дыме разрушают или парализуют реснички, что затрудняет удаление частиц. Кроме того, курение заставляет легкие вырабатывать больше слизи, которую поврежденные реснички не в состоянии перемещать.Это вызывает постоянный кашель, поскольку легкие пытаются избавиться от твердых частиц, и делает курильщиков более восприимчивыми к респираторным заболеваниям.

Фигура 30.11 Бронхи и бронхиолы содержат реснички, которые помогают выводить слизь и другие частицы из легких. (кредит: Луиза Ховард, модификация работы Dartmouth Electron Microscope Facility)

Связь с научной практикой для курсов AP®

Подумай об этом

Как структура альвеол обеспечивает максимальный газообмен?

Поддержка учителей

Вопрос представляет собой приложение AP ® Learning Objective 2.7 и научная практика 6.2, потому что учащиеся объясняют, как клеточная структура альвеол способствует эффективному соотношению площади поверхности к объему для обмена дыхательных газов.

Class Agnatha — Класс биологии

Class Agnatha — Класс биологии

Есть три класса рыб:

РЫБЫ

Общая характеристика всех рыб (класс Agnatha, класс Chondrichthyes, класс Osteichthyes)

  1. Гиллс
  • «Водное дыхание» через жабры видоизмененные глоточные щели .(газообмен между водой и кровью).
  • Жабры могут поглощать более низкие концентрации доступного кислорода.
  • Вода проходит через жаберные мембраны, растворенный в воде кислород поглощается кровеносными сосудами и венами, а углекислый газ обменивается.
  • Большинство рыб используют ротовую помпу («дыхание щеками»), чтобы протолкнуть воду через жабры (например, открыть рот, чтобы впитать кислород, закрыть рот и поднять дно рта)
  • Некоторые используют вентиляцию барана -> Плавание с открытым ртом «баранит» воду мимо жабр.
  • «Заглатывание» воздуха у поверхности в низком O 2
  • Мы изучим структуру жабр в будущей лаборатории.
Рисунок 2: Строение жабр
(http://www.todayifoundout.com/wp-content/uploads/2011/09/fish-gill.jpg)
  1. Боковая линия
  1. Кровеносная система
  • Двухкамерное сердце с однократным кровообращением.
  • 1 предсердие, 1 желудочек разделены простым клапаном.
  • Наберите деоксигенированную кровь в одно предсердие и откачайте ее через желудочек.
  • Сердце -> Жабры (где происходит газообмен, т.е. получает кислород, избавляется от CO 2 ) -> Тело -> Сердце

Класс Agnatha (бесчелюстные рыбы)

Общие характеристики:

  • Предполагается, что это первых позвоночных -> самые старые известные окаменелости/наиболее похожие на ланцеты, оболочники. (~ 550 миллионов лет назад)
  • Не имеет плавников, не имеет чешуи, не имеет челюсти.
  • Скелет хряща (твердая, гибкая ткань, не такая твердая, как кость)
  • Нет настоящих позвонков, -> поддерживается хордой (единственные позвоночные без позвонков)
  • Примеры: минога, миксина

Миноги

  • Рисунок 4: Рот миноги

    Многие паразитируют .

  • Прикрепляются к узлу с помощью круглого присосочного диска
  • Многочисленные ряды зубов соскабливают плоть и всасывают кровь, жидкости хозяина.
  • Живут в пресной и соленой воде.
  • Рождаются в ручьях и в течение многих лет фильтруют водоросли и т. д. Взрослые особи мигрируют в море или озера и питаются организмами-хозяевами. Минога возвращается в ручьи, чтобы нереститься и умереть.
Рисунок 5: Инвазивная морская минога, питающаяся озерной форелью (Великие озера)

Пищеварительная система миноги:

Вопрос: Как вы думаете, почему у миног такой простой пищеварительный тракт?

Миксины – позвоночные?

  • В настоящее время часть типа Agnatha
  • Однако у них нет позвонков (вообще нет опоры)
  • Без глаз и 6 сердец
  • Выделить огромное количество слизи в качестве защиты

Вопрос : Считаете ли вы миксину позвоночным?

Дополнительные вопросы:
  1. Что подразумевается под «одноконтурной» системой кровообращения?
  2. В чем разница между предсердиями и желудочками?
  3. Какие три характеристики присущи всем рыбам?
  4. Приведите пример видов рыб, которые: 1) используют буккальное откачивание, 2) вентиляцию тарана и дайте определение этим методам.
  5. Что происходит физиологически при переходе миноги из соленой воды в пресную? (то есть что-то, с чем нужно иметь дело).
  6. Опишите боковую линию и укажите ее функцию.
  7. Сравните миногу (класс Agnatha) с акулой (класс Chondrichthyes) – в чем сходство? Что отличается? Можете ли вы назвать какой-либо значительный прогресс между ними?
  8. Как миксины защищаются?

 

 

Предыдущий пост « Следующий пост »

© 2022 Класс биологии.Тема Андерса Норена.

Дополнительные органы дыхания рыб (со схемой) | Хордовые

Взрослые рыбы в основном зависели от глоточных жабр для водного дыхания. Однако существуют и другие устройства, дополняющие или заменяющие жаберное дыхание. Все такие дополнительные органы дыхания, кроме жабр, известны как дополнительные органы дыхания. Развитие дополнительных органов дыхания встречается преимущественно у пресноводных рыб тропической области и очень редко у морских рыб.

Иногда у рыб тропических пресных вод и горных ручьев развиваются дополнительные органы дыхания для удовлетворения дополнительной потребности в кислороде, потому что кислородное истощение происходит летом, когда уровень воды в значительной степени падает. Вспомогательные органы дыхания позволяют рыбам жить в бедной кислородом воде, вести активный образ жизни во время длительной засухи засушливым летом, совершать прогулки по суше или просто удовлетворять дополнительную потребность в кислороде.

Чтобы преодолеть эти неблагоприятные ситуации, у рыб были развиты дополнительные органы дыхания, функционирующие в водной и/или воздушной среде.Таким образом, развитие таких структур в нативе по существу адаптивно. Одни вспомогательные органы служат водному дыханию, другие — воздушному (рис. 17.8).

У разных видов рыб развилось несколько типов дополнительных органов дыхания.

Эти дополнительные органы дыхания рыб следующие:

1. Кожа или покровы:

У угря, Anguilla anguilla, Amphipnous cuchia, у Periophthalmus и Boleophthalmus кожа сильно васкуляризирована и служит для газообмена, как у лягушки, когда рыба находится вне воды.Эти рыбы привычно покидают воду и мигрируют с одного места на другое по сырой растительности. В этот период влажная кожа служит важным органом дыхания. Они могут дышать кожно как на воздухе, так и в воде.

Поскольку Amphipnous и Mastacembelus обитают в стоячей воде с дефицитом кислорода, кожа мало используется для дыхания, но играет важную роль в извлечении кислорода из воздуха, когда рыба находится в пересыхающих илистых прудах или когда рыба выходит из воды.Железистые выделения кожи предохраняют ее от высыхания на воздухе.

Срединные плавниковые складки многих рыб снабжены многочисленными кровеносными сосудами, помогающими кожному дыханию. Кроме того, вспомогательными дыхательными структурами служат сильно васкуляризированные жаберные складки осетровых и многих сомов.

2. Щечно-глоточный эпителий:

У большинства рыб эпителиальная выстилка ротовой полости и глотки обычно сильно васкуляризирована и проницаема для газов в воде.Он может оставаться простым или может образовывать складки, складки или языки, выступающие в ротовую полость и глотку, что делает его эффективным органом дыхания.

Но у илистых прыгунов (Periophthalmus и Boleophthalmus) сильно васкуляризированный буккофарингеальный эпителий помогает поглощать кислород непосредственно из атмосферы. Эти тропические рыбы покидают воду и проводят большую часть времени, прыгая или гуляя по влажным участкам, особенно вокруг корней мангровых деревьев. Старая идея о том, что илистые прыгуны используют сосудистый хвост в качестве органа дыхания, не поддерживается современными ихтиологами.

3. Эпителий кишечника:

У некоторых рыб эпителиальная выстилка некоторых отделов пищеварительного канала становится сосудистой и видоизменяется, чтобы служить органом дыхания. Это может быть сразу за желудком (Misgurus focusalis) или кишечником (Lepidocephalus guntea, Gobitus (гигантский вьюн Европы) или прямой кишкой (Callichthyes, Hypostomus и Doras).

Свежий воздух всасывается через рот или задний проход, и после газообмена газ выводится через задний проход.У этих рыб стенка кишечника видоизменена для выполнения дыхательной функции. Стенки кишки в этих участках истончаются за счет сокращения мышечных слоев.

4. Выросты брюшных плавников:

У американской легочной рыбы Lepidosiren во время размножения брюшные плавники самцов увеличиваются и отрастают нитевидные сосудистые выросты, которые обеспечивают охраняемую икру свежим кислородом.

5. Дивертикулы глотки:

Дивертикулы глотки представляют собой пару простых мешковидных выростов глотки, выстланных утолщенным сосудистым эпителием и простирающихся над жабрами.У Channa (= Ophiocephalus) дополнительные органы дыхания относительно проще и состоят из пары воздушных камер (рис. 17.8).

Они развиваются из глотки, а не из жаберных камер, как у других. Воздушные камеры выстланы утолщенным эпителием, богато васкуляризированным. Воздушные камеры представляют собой простые мешкообразные структуры и не содержат никакой структуры. Эти камеры функционируют как легочные резервуары. При Channa striatus сосудистый эпителий, выстилающий камеры, сворачивается, образуя несколько альвеол.Жаберные лепестки сильно уменьшены в размерах.

У cuchia угря, Amphipnous cuchia, дополнительные органы дыхания состоят из пары сосудистых мешковидных дивертикулов, выходящих из глотки над жабрами (рис. 17.8). Эти дивертикулы спереди открываются в первую жаберную щель.

Эти дивертикулы физиологически функционируют как легкие. Жабры сильно редуцированы, и на второй из трех оставшихся жаберных дуг имеется несколько рудиментарных жаберных лепестков. На третьей жаберной дуге обнаруживается мясистый сосудистый (дыхательный) эпителий.

У Periophthalmus также имеется небольшой неглубокий дивертикул глотки, выстланный респираторным эпителием (сосудистым эпителием), с каждой стороны крыши глотки.

6. Оперкулярная камера, модифицированная для воздушного дыхания:

У некоторых видов вдыхаемый воздух проходит через жаберные щели в глазную камеру, где он некоторое время хранится. Оперкулярная камера выпячивается в виде двух маленьких пузырьков в задней области головы, а затем иногда ее стенки спадаются и воздух выходит через небольшое наружное жаберное отверстие.Мембрана, выстилающая оперкулярную камеру, становится тонкой и сильно васкуляризированной, что обеспечивает газообмен. Это наблюдается у Periophthalmus и Boleophthalmus.

7. Жаберные дивертикулы:

Выросты жаберных камер образуют более сложные надземные дополнительные органы дыхания, чем более простые глоточные выросты у других рыб. Такие органы дыхания воздухом есть у Heteropneustes, Clarias, Anabas, Trichogaster, Macropodus, Betta и др.

Важные модификации некоторых из этих видов описаны ниже:

(a) Heteropneustes Fossilis (= Saccobranchus):

Этот индийский сом имеет пару длинных, трубчатых, расположенных дорсально воздушных мешков, отходящих кзади от жаберных камер и доходящих почти до хвоста.Они сильно васкуляризированы. Воздух втягивается и выдыхается через глотку.

(b) Anabas Testudineus:

Индийский лазающий окунь имеет две просторные наджаберные полости, являющиеся спинными выростами двух жаберных камер. Каждая полость содержит особый лабиринтный орган, образованный сильно складчатыми концентрическими костными пластинками, развившимися из первой наджаберной кости и покрытыми тонкой сосудистой слизистой оболочкой. Края этих пластинок волнистые, пластинки покрыты сосудистым жаберным эпителием.

Каждый жаберный отросток свободно сообщается не только с жаберной полостью, но и с ротоглоточной полостью. Воздух всасывается через рот в наджаберные полости и выбрасывается через глазное отверстие. Рыба настолько зависит от атмосферного кислорода, что утонет, если ей будет отказано в доступе к поверхности для глотания воздуха.

(c) Trichogaster Fasciatus:

Дополнительные органы дыхания у этого вида состоят из наджаберной камеры, лабиринтного органа и дыхательной мембраны.Наджаберная камера расположена над жабрами с обеих сторон, как и у Anabas, сообщается с глоткой посредством вдохного отверстия и с наружным пространством через глазную камеру посредством выдохного отверстия.

Лабиринтный орган развивается из наджаберной части первой жаберной дуги и по строению проще, чем у Anabas. Он имеет форму спиралевидного органа с двумя листовидными расширениями и состоит из рыхлой соединительной ткани, покрытой сосудистым эпителием.

Дыхательная оболочка, выстилающая воздушную камеру и покрывающая лабиринтные органы, состоит из сосудистых и несосудистых участков, из которых первый имеет большое количество «островков», содержащих параллельные кровеносные капилляры. Считается, что островки происходят из вторичных пластинок типичного жаберного лепестка.

(d) Clarias Batrachus:

Индийский сом Clarias batrachus имеет самые сложные дополнительные органы дыхания.

Дополнительные органы дыхания этой рыбы состоят из:

(i) Наджелудочная полость или камера,

(ii) Две красивые «розетки», или воздушные деревья, или древовидные органы, или дендритные органы,

(iii) «Поклонники» и

(iv) Дыхательная мембрана.

Наджаберная камера расположена над жабрами, разделена на два чашеобразных отделения и выстлана богатой сосудами дыхательной мембраной.

Две красивые «розетки» или дендритные органы присутствуют с каждой стороны и поддерживаются наджаберными ветвями второй и четвертой жаберных дуг. Первый из них меньше по размеру и лежит в переднем отделе. Каждый из них представляет собой сильно разветвленную древовидную структуру, поддерживаемую хрящевым внутренним скелетом. Конечные выпуклости или луковицы каждого дендритного органа состоят из ядра хряща, покрытого сосудистым эпителием, имеющим восемь складок.

Согласно Датте Мунши, каждый выступ представляет собой восемь сокращенных и сросшихся жаберных лепестков.Некоторые первичные жаберные пластинки каждой жаберной дуги сливаются, образуя «веер» или жаберную пластинку. Следовательно, с каждой стороны есть «четыре веера», каждый из которых состоит из сосудистых и несосудистых областей. Дыхательная мембрана, выстилающая наджаберную камеру, также состоит из сосудистых и несосудистых областей, из которых первые имеют большое количество «островков».

Согласно Датта Мунши (1961), дыхательная оболочка развилась путем сокращения и слияния первичных жаберных пластинок и укорочения вторичных жаберных пластинок.В наджаберной камере имеются хорошо развитые выдыхательное и вдыхательное отверстия. Рыба поднимается к поверхности воды и заглатывает воздух, который из глотки поступает в наджаберную камеру через вдохное отверстие.

Когда воздух поступает в оперкулярную полость, он направляется в наджаберную камеру действием двух вентиляторов на второй и третьей жаберных дугах. Выдох воздуха осуществляется за счет сокращения наджелудочной камеры и движения вентиляторов.Это создает частичный вакуум в наджаберной камере. Рот открывается, ротоглоточная полость расширяется для вдыхания воздуха.

8. Воздушные камеры:

Плавательный пузырь высших костистых рыб (костых) по существу является гидростатическим органом. Но у низших костистых рыб (двоякодышащих и ганоидов) воздушный пузырь действует как легкое для вдыхания воздуха и действительно является вспомогательным органом дыхания. Стенка мочевого пузыря васкуляризирована и заполнена альвеолами. У Amia и Lepidosteus стенка плавательного пузыря осумкована и напоминает легкое.

У Polypterus плавательный пузырь больше похож на легкие и получает пару легочных артерий, отходящих от последней пары наджаберных артерий. Плавательный пузырь двоякодышащих поразительно напоминает легкое четвероногого как по строению, так и по функциям. У Neoceratodus он одиночный, а у Protopterus и Lepidosiren двудольный.

Внутренняя поверхность «легкого» увеличена за счет губчатых альвеолярных структур. У этих рыб легкие в основном выполняют дыхательную функцию во время лета, потому что жабры в этот период становятся бесполезными.

Как и у Polypterus, «легкие» у двоякодышащих получают легочные артерии от последних наджаберных артерий. Плавательный пузырь перьевого хвоста Notopterus notopterus имеет в своей стенке широкий воздуховод и сеть кровеносных капилляров, покрытых тонким эпителием. Это помогает в обмене газов.

Функции дополнительных органов дыхания:

Дополнительные органы дыхания содержат более высокий процент кислорода. Рыбы, обладающие такими органами дыхания, способны жить в воде, где концентрация кислорода очень мала.В этом состоянии эти рыбы выходят на поверхность воды, чтобы глотать воздух для передачи на дополнительные органы дыхания. Если этим рыбам не дать выйти на поверхность, они умрут из-за удушья из-за нехватки кислорода. Таким образом, приобретение дополнительных органов дыхания у рыб является приспособительным признаком.

Кроме того, было замечено, что скорость поглощения кислорода в таких органах намного выше, чем скорость выделения углекислого газа. Следовательно, естественно, что жабры выделяют большую часть углекислого газа.Поглощение кислорода, по-видимому, является основной функцией дополнительных органов дыхания.

Происхождение и значение дополнительных органов дыхания:

Во время развития пятая жаберная дуга не развивает жаберные пластинки, а ее эмбриональный жаберный материал образует зачатки жаберной дуги и агрегирует, образуя структуру, называемую «жаберной массой». Органы воздушного дыхания или дополнительные органы дыхания развиваются из жаберной массы. У некоторых видов в образовании дополнительных органов дыхания принимают участие и другие жаберные дуги, кроме пятой.

Жаберные пластинки, которые в норме развиваются на жаберных дугах для водного дыхания, видоизменяются, образуя респираторный эпителий наджаберной камеры, дендритные органы и воздушные мешки для воздушного дыхания. Согласно Singh (1993), воздушные мешки произошли из того же основного материала, из которого образовались жабры костистых рыб.

Дополнительные органы дыхания Heteropneustes и Clarias представляют собой модификации жабр. У этих видов плавательный пузырь либо отсутствует, либо сильно редуцирован.В течение третичного и четвертичного периодов кайнозойской эры содержание кислорода в атмосфере и воде было понижено. Из-за истощения кислорода в реках и болотах жабры не справлялись с потребностями организма. Следовательно, у некоторых костистых видов развились дополнительные органы дыхания для поглощения кислорода из воздуха.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.