Екологія ДОВІДНИК

Зябровий апарат у хордових еволюціонував у напрямі утворення зябрових пелюсток. Зокрема, у риб розвинулося 4-7 зябрових мішків, що є щілинами між зябровими дужками і містять велику кількість пелюсток, пронизаних капілярами (рис. 190). У риб у диханні бере участь також повітряний міхур. ]

Зяброве дихання є типовим водним диханням. Фізіологічне призначення зябер - постачання організму киснем. Вони передають кисень із довкілля в кров.[ . ]

Шкірне дихання як первинне в філогенезі і онтогенезі потім змінюється спеціальним, зябровим диханням, але все ж таки відому роль продовжує грати до кінця життя риби. ]

Органи дихання. Зябра суть органи дихання. Вони лежать по обидва боки голови. Основою їх служать зяброві дуги. У величезній більшості випадків у наших прісноводних риб, за винятком тільки мініг, зябра покриті зовні кришками, і їхня порожнина повідомляється з порожниною рота. На зябрових дугах розташовані дворядні зяброві пластинки. Кожна зяброва пластинка довгастої, загостреної, мовоподібної форми, має в основі своєму хрящувату тичинку, укладену в кістяний чохлик і досягає до її вільного кінця. Уздовж внутрішнього краю зябрової пластинки проходить гілочка зябрової артерії, що приносить венозну кров, а вздовж зовнішнього краю - гілочка зябрової вени, що відводить артеріальну кров. Від них відходять волосяні судини. По обидва плоскі сторони зябрової пластинки знаходяться листоподібні пластинки, які і служать власне для дихання або обміну газів. Якщо на зябрової дузі знаходиться лише один ряд пластинок, то така називається напівжаброю. ]

У бичків дихання у вологому повітрі забезпечується шкірою голови, ротовою та зябрової порожниною. Слизова оболонка цих порожнин добре постачається кровоносними судинами. Повітря забирається ротом, кисень поглинається в ротовій або зябрової порожнини, а газ, що залишився, викидається назад через рот. Цікаво, що багато бичків немає плавального міхура, й у повітряного дихання пристосовані інші органы.[ . ]

У ряду риб зяброве дихання на ранніх стадіях розвитку не повністю задовольняє потреби організму. Внаслідок цього розвиваються додаткові органи (підкишкова, верхня хвостова та спинна вени), які служать значним доповненням до зябрового дихання. З розвитком і вдосконаленням зябрового дихання ембріональне дихання поступово редукується. ]

Крім частоти дихання, спостерігаються зміни і в глибині дихання. Риба в деяких випадках (при малому Р02, підвищеній температурі, підвищеному вмісті С02 у воді) дуже часто дихає. Самі дихальні рухи невеликі. Таке поверхневе дихання особливо легко спостерігається за підвищеної температури. У деяких випадках риба робить глибоке дихання. Рот і зяброві кришки широко відкриваються і закриваються. При поверхневому диханні дихальний ритм великий, за глибокого — мал.[ . ]

Спостерігаючи за ритмом дихання риб, М. М. Воскобойніков дійшов висновку, що проходження води в одному напрямку через рот, зяброві пелюстки і зяброві отвори забезпечується роботою зябрових кришок і особливим положенням зябрових пелюсток. ]

У міру становлення зябрового типу дихання лосось легше використовує кисень, якщо навіть останній знаходиться в малій концентрації (зниження порогової концентрації Ог). ]

Співвідношення основного дихання та додаткового змінюється у різних риб. Навіть у в'юна кишкове дихання з додаткового перетворилося на майже рівне зябровому дихання. В'юн все ж таки потребує. кишковому диханні, навіть якщо він знаходиться у добре аерованій воді. Іноді він піднімається на поверхню та заковтує повітря, а потім знову опускається на дно. Якщо, наприклад, у окуня або коропа при нестачі кисню дихальний ритм частішає, то в'юн в. подібних умовах не частішає ритм дихання, а інтенсивніше використовує кишкове дихання. ]

Вода прокачується через зяброву порожнину за допомогою руху ротового апарату та зябрових кришок. Тому частоту дихання у риб визначають за кількістю рухів зябрових кришок. На ритм дихання риб насамперед впливає вміст у воді кисню, а також концентрація діоксиду вуглецю, температура, pH і т.д. . Наприклад, при 10 °С і нормальному вмісті кисню (4,0-5,0 мг/л) форель здійснює 60-70, короп -30-40 дихальних рухів за хвилину, а при 1,2 мг 02/л частота дихання збільшується у 2-3 рази. Взимку у коропа ритм дихання різко сповільнюється (до 3-4 дихальних рухів за хвилину). ]

При відкритому роті і закритих зябрових кришках зоду входить у ротову порожнину, проходить між зябровими пелюстками в зяброву порожнину. Це вдих. Потім рот закривається, а жаберна кришка прочиняється і вода виходить назовні. Це видих. Розгляд зазначеного процесу в деталях призвело до двох різних уявлень про механізм дихання. ]

У деяких риб для повітряного дихання пристосовані ковтка і зяброва порожнина. ]

Зябра є основним органом дихання у більшості риб. Однак можна навести приклади, коли в деяких риб роль зябрового дихання зменшена, а роль інших органів у процесі дихання збільшена. Тому відповісти на запитання, чим дихає риба зараз, не завжди можна. Значно розширивши таблицю Бете, ми наводимо співвідношення різних форм дихання у риб у нормальних умовах (табл. 85). ]

Пригнічуюча дія надлишку С02 на зяброве дихання та стимулювання легеневого дихання у подвійних риб відзначалися неодноразово [434, 438, 476, 642]. Перехід подвійних риб з водного дихання на повітряне супроводжується зниженням артеріального р02 і підвищенням рС02 [437, 477]. Особливо слід зазначити, що стимуляція повітряного дихання та пригнічення водного у подвійних риб відбувається під впливом зниження рівня 02 у воді та підвищення рівня С02 [437, 438]. Правда, при гіпоксії у подвійних риб ((Чеосегагоскк) посилюється як легеневе, так і зяброве дихання, а при гіперкапнії - тільки легеневе. Цікаво, що при спільній дії гіпоксії та гіперкапнії вентиляція легень зростає, а зябер знижується [434]. , хеморецептори локалізовані в області зябер або що виносять зябрових судинах.

Недорозвиненість або повна відсутність зябрової кришки ускладнює дихання і призводить до захворювання зябер. Косе рило заважає їді. Вигнута спина і мопсовидність голови призводять до значного відставання у рості. ]

Найбільш поширений тип кишкового дихання той, при якому повітря проганяється через кишечник, і в середній або задній його частині відбувається газообмін (в'юнові, деякі сомові).При іншому типі, наприклад, у Hippostomos і Acarys, повітря після перебування деякого часу в кишечнику не виходить через анус, а видавлюється назад у порожнину рота і потім викидається назовні через зяброві щілини. Цей тип кишкового дихання принципово відрізняється від першого; згодом у деяких риб він розвинувся в легеневе дихання. ]

Більш складне пристосування для повітряного дихання є надджаберний орган. Наджаберний орган є у ОрИ-ocephalus (змієголова), що живе в р. Амур, у Luciocephalus, у Anabas та ін. Цей орган утворений випинання глотки, а не власне зябрової порожнини, як у лабіринтових риб. ]

Дихальні рухи, дихальний ритм. У риб зяброва кришка періодично відкривається і закривається. Ці ритмічні рухи зябрової кришки давно відомі як дихальні рухи. Однак правильне розуміння процесу дихання було досягнуто порівняно недавно. ]

Цілком очевидно, що інтенсивність шкірного дихання є вираз пристосованості риби до життя в умовах кисневої недостатності, коли зяброве дихання не в змозі забезпечити організм киснем у потрібній кількості. ]

Спостерігається загальне правило: з розвитком повітряного дихання відбувається зменшення зябрового (суворів). Анатомічно це виражається в укороченні зябрових пелюсток (у Polypterus, Ophiocephalus, Arapaima, Electrophorus) або в зникненні цілого ряду пелюсток (у Monopterus, Amphipnous і двоякоїди). У протоптеруса, наприклад, на першій і другій дугах пелюстки майже зовсім відсутні, а у лепідозирена зяброві пелюстки слабо розвинені. ]

У риб теплих вод є пристрій для повітряного дихання у вигляді лабіринту.Лабіринтовий орган утворений випинанням власне зябрової порожнини і іноді (як у АпаЬаз), забезпечений власною мускулатурою. Внутрішня поверхня «лабіринтової порожнини» має різноманітні викривлення завдяки вигнутим кістковим пластиночкам, покритим слизовою оболонкою. До поверхні «лабіринтової порожнини» підходить багато кровоносних судин та капілярів. Кров до них потрапляє з гілки четвертої зябрової артерії, що приносить. Кров, насичена киснем, йде у спинну аорту. Повітря, яке захоплюється рибою в рот, потрапляє з порожнини рота в лабіринт і віддає там кисень у кров. ]

Нещодавно більш докладні дослідження шкірного дихання на 15 видах риб провела З. Ст. Стрєльцова (1949). Вона визначала як загальне дихання, і спеціально шкірне. Зяброве дихання вимикалося шляхом накладання герметичної гумової маски на зябра. Така методика дозволила їй визначити частку участі шкірного дихання у загальному диханні риби. Виявилося, що ця величина у різних риб дуже різна і пов'язана з способом життя та екологією риб. ]

Досвідами було показано, що V, VII, IX та X пари головних нервів необхідні для нормального дихання. Гілки від них іннервують верхню щелепу (V пара), зяброву кришку (VII пара) і зябра (IX і X пари). ]

Пракгатично у всіх круглоротих і риб є «морфофункціональний резерв» підвищення потужності дихання у вигляді деяких «збмгочшх» газообмінних структур. Експериментально встановлено, що в нормальних умовах у риб функціонує не більше 60% зябрових пелюсток. Інші включаються лише в умовах гіпоксії, що настає, або при зростанні потреби в кисні, наприклад при підвищенні швидкості плавання. ]

У личинковій стадії (пуголовки) земноводні мають велику схожість з рибами: у них зберігається зяброве дихання, є плавці, двокамерне серце і одне коло кровообігу. Для дорослих форм характерні трикамерне серце, два кола кровообігу, дві пари кінцівок. З'являються легкі, але вони розвинені слабо, тому додатковий газообмін відбувається через шкіру (рис. 81). Земноводні мешкають у теплих, вологих місцях, особливо поширені у тропіках, де вони найбільш численні. ]

Личинок і мальків осетрових риб перевозять у перші два дні після вилуплення з ікри до переходу на зяброве дихання, тому що при зябровому диханні потрібно більше кисню. Насичення води киснем має бути не нижче 30% нормального насичення. При температурі води 14-17 ° С та постійній аерації щільність посадки залежно від маси личинок можна довести до 200 шт. на 1 л води. ]

У віці 15 діб личинка має збільшені підкишкові «вени, які оплетають кишечник (який уже виконує функцію дихання), і грудний плавець з густо розгалуженими судинами. У віці 57 днів у личинки зовнішні зябра скоротилися і повністю закриті зябрової кришкою. Усі. плавці, крім преанального, добре забезпечені судинами. Ці плавці служать органами дихання (рі£.-67). ]

У перевірній ретельно виконаній роботі на тому ж вигляді риб - на струмковій форелі було показано, що вже при pH 5,2 відбувається гіпертрофія слизових клітин зябрового епітелію, а на зябрах накопичується слиз. Надалі зі збільшенням кислотності води до 3,5 відзначено руйнування зябрового епітелію та його відторгнення від опорних клітин [309].Нагромадження слизу на зябрах у період, коли дихання особливо утруднене, відзначено і в інших видів лососевих риб [316]. ]

Необхідно збільшити рОг, за якого йде освіта НЬ02. Здебільшого у риб посилюється зяброве дихання та серцевий ритм. У цьому відбувається як підтримку р02 більш рівні, а й зниження рСОг. Однак цього організм може досягти тільки в певних межах температури, тому що у водоймищі вода насичена киснем менше при підвищеній температурі, ніж при зниженій. У лабораторних умовах і при перевезеннях живої риби в замкнутих судинах стан риб може бути покращений тим; що з підвищенням температури збільшують ріг у воді штучно, шляхом аерації. ]

Наджаберний і лабіринтовий органи зустрічаються у змієголова і у тропічних риб (півники, гурамі, макроподи). Вони є мішкоподібні випинання зябрової порожнини (лабіринтовий орган) або глотки (наджаберний орган) і призначені в основному для повітряного дихання. ]

У європейського горчака судини дихальної мережі досягають більшого розвитку, ніж в інших наших коропових риб. Це результат пристосування організму до життя в зябрової порожнини молюсків на ранніх стадіях розвитку в поганих умовах кисневого режиму. З переходом до життя у воді всі ці пристрої пропадають і залишається тільки розвинене зяброве дихання. ]

Патогенез та симптоми хвороби. Паразити, проникаючи під шкіру і руйнуючи епітеліальний шар, викликають інтенсивне слизове виділення, що призводить до порушення шкірного дихання. Це особливо небезпечно для молоді риб, у якої недорозвинений зябровий апарат, а основний газообмін відбувається за рахунок шкірного дихання.З перерахованих збудників найбільш небезпечним є О. pillularis. ]

Риби поділяють на хрящових та костистих. Середовищем проживання риб є водоймища, що сформувало особливості їх тіла і створило плавці як органи пересування. Дихання зяброве, а серце двокамерне і одне коло кровообігу. ]

На думку Р. Ллойда, провідним моментом при цьому є збільшення струму води, що проходить через зябра, і, як наслідок цього, зростання кількості отрути, що досягає поверхні зябрового епітелію з подальшим проникненням в організм. Причому концентрація отрути лежить на поверхні зябрового епітелію визначається як концентрацією отрути у більшості розчину, а й швидкістю дихання. Додамо до цього, що згідно з даними, отриманими М. Шепардом [593], зі зниженням концентрації кисню у воді вміст гемоглобіну в крові збільшується і, що особливо важливо, збільшується швидкість циркуляції крові через зябра. ]

Між іншим, тією самою здатністю пояснювали випадки життя груп з зарослим ротом. І тут дослідження показали, що такі коропи тягнуть деякий час своє існування, пристосувавши вбирати в себе воду для дихання і разом з нею кілька рачків через зяброві отвори. ]

Для хордових характерна також наявність нервового пучка у вигляді трубки над хордою та травної трубки під хордою. Далі, для них характерна наявність у зародковому стані або протягом всього життя численних зябрових щілин, що відкриваються назовні з глоткового району травної трубки і є органами дихання. Нарешті, для них характерне розташування серця або судини, що заміщає, на черевній стороні. ]

Узагальнюючи наявні сьогодні численні експериментальні дані щодо впливу риб різної екології тривалого чи короткострокового дефіциту кисню, можна зробити низку загальних висновків. Первинна реакція риб на гіпоксію це посилення дихання за рахунок збільшення його частоти або глибини. Обсяг зябрової вентиляції при цьому різко зростає. Частота серцевих скорочень падає, ударний об'єм серця збільшується, внаслідок чого об'єм кровотоку залишається незмінним. У процесі розвитку гіпоксії споживання кисню спочатку дещо зростає, потім повертається до норми. При поглибленні гіпоксії ефективність поглинання кисню починає знижуватися, тоді як споживання кисню тканинами підвищується, що створює додаткові труднощі риб у забезпеченні кисневого запиту за умов його зниженого вмісту у воді. Напруга кисню в артеріальній та венозній крові, утилізація кисню з води, ефективність його перенесення та ефективність оксигенації крові знижуються [79]. ]

Запис електрокардіограми проводиться в такий спосіб. Електроди, напаяні на тонкі гнучкі провідники, вводять: один в область серця на вентральній стороні тулуба, а інший між спинним плавцем і головою на дорсальній стороні. Для запису частоти дихання електроди вводяться в зяброву кришку і рострум. Запис частоти дихання та ритму серцевих скорочень можна вести одночасно через два самостійні жанали електрокардіографа або будь-якого іншого приладу (наприклад, двоканального електроенцефалографа). Риба при цьому може бути як у вільному стані в акваріумі, так і у фіксованому. Запис електрокардіограми можна здійснити лише в умовах повного екранування води акваріума.Екранування може бути здійснена двома шляхами: зануренням у .воду пластинки з оцинкованого заліза або припаювання до дна акваріума провідника. Якщо акваріум плексиглас, його слід встановити на лист заліза. ]

Порівнюючи ці дані для молоді з даними Купциса для дорослої плітки, легко бачити, що гранична величина у молоді плітки на 49-й день після вилуплення дуже близька до порогової величини для дорослої (відповідно 1 і 0,6-1 мг/л). Отже, після встановлення зябрового дихання здатність використовувати кисень швидко досягає своєї межі. ]

Істотну роль виведенні надлишку солей грають зябра. Якщо двовалентні іони у значній кількості виводяться через нирки та травний тракт, то одновалентні (переважно № і СГ) екскретуються майже виключно через зябра, що виконують у риб подвійну функцію — дихання та виділення. У зябровому епітелії є особливі великі келихоподібні клітини, що містять велику кількість мітохондрій і добре розвинений евдоплазматичний ретикулум. Ці "хлоридні" (або "сольові") клітини розташовані в первинних зябрових пелюстках і на відміну від дихальних клітин пов'язані з судинами венозної системи. Перенесення іонів через зябровий епітелій має характер активного транспорту та йде з витратою енергії. Стимулом екскреторної діяльності хлоридних клітин є підвищення осмолярності крові. ]

Зважені тверді частинки схильні до утворення нестабільних або стійких суспензій і включають неорганічні, як і органічні компоненти. При підвищенні їх вмісту погіршується пропускання світла, знижується активність фотосинтезу, погіршується зовнішній вигляд води та може порушитися зяброве дихання.У міру того, як тверді частинки осідають на дно, зменшується активність придонної флори та фауни. ]

В онтогенезі риб спостерігається певна послідовність ролі окремих кисневосприймаючих поверхонь: ікринка севрюги дихає всією поверхнею; у ембріона надходження кисню відбувається переважно через густу мережу капілярів на жовтковому мішку; після виклювання, приблизно на 5-й день, з'являється зяброве дихання, яке потім стає головним. ]

Вюн піднімається на поверхню води заковтувати повітря при: t = 10 ° 2-3 рази на годину, а при 25-30 ° вже 19 разів. Якщо кип'ятити воду, т.е. е. зменшити Р02, то в'юн піднімається на поверхню при t = 25-2,7 ° один раз на годину. При t=5° у проточній воді він піднімався на поверхню протягом 8 годин. У цих дослідах досить ясно показано, що кишкове дихання, що є доповненням до зябрового, цілком задовільно справляється зі своєю функцією при малих запитах організму в 02 (при t = 5 °) або при високій концентрації кисню в навколишньому середовищі (проточна вода). Але зябрового дихання недостатньо, якщо обмін в організмі підвищений (t == 25-30 °) або сильно зменшилося Р02 в середовищі (прокип'ячена вода). У цьому випадку додатково включається кишкове дихання, і в'юн отримує необхідну кількість кисню. ]

У девоні клімат був різко континентальним, посушливим, з різкими коливаннями температури протягом доби та по сезонах, з'явилися великі пустелі та напівпустелі. Спостерігалися і перші заледеніння. У цей період великого розквіту досягли риби, що заселили моря та прісні води.У той час багато наземних водойм висихали в літній період, промерзали зймою, і риб, що їх населяли, могли врятувати два шляхи: заривання в мул або міграція в пошуках води. Першим шляхом пішли двоякодишачі риби, у яких поряд з зябровим розвинулося легеневе дихання (легке розвинулося з плавального міхура). Їхні плавці мали вигляд лопатей, що складаються з окремих кісток з прикріпленими до них м'язами. За допомогою плавців риби могли повзати дном. Крім того, вони також могли мати легеневе дихання. Кістепері риби започаткували перші земноводні — стегоцефали. На суші в девоні з'являються перші ліси з гігантських папоротей, хвощів і плаунів. ]

Із загальних клінічних змін у риб відзначаються: пригнічення загального стану, придушення та збочення реакцій на: зовнішні подразнення; потемніння, блідість, гіперемія та крововиливи на шкірних покривах тіла; ерошення луски; порушення почуття рівноваги, орієнтації, координації рухів та узгодженої роботи плавників; кон'юнктивіти, кератити» катаракти, виразки рогівки, витрішкуватість, втрата зору; повна або часткова відмова від прийому корму; припухання черевця (гострі випадки отруєнь); зміна ритму дихання та амплітуди коливання зябрових кришок; періодичні судоми м'язів тулуба, тремор зябрових кришок та грудних плавців. При хронічній інтоксикації розвиваються ознаки наростаючого виснаження. При тяжких процесах розвивається: токсична водянка. При летальному результаті отруєні риби: з води опускаються на дно, вони розвивається кома, дихання стає поверхневим, потім зупиняється — настає смерть.[ . ]

Менш зрозуміла локалізація периферичних рецепторів, що сприймають зміни у вмісті С02, та шляхи проведення імпульсів з цих рецепторів до дихального центру. Так, наприклад, після перерізання IX і X пар черепних нервів, що іннервують зябра, імпульси зберігалися в ослабленому вигляді. У подвійних риб відмічено пригнічення зябрового дихання зі збільшенням рС02 у воді, яке може бути зняте атропіном. Ефект пригнічення легеневого дихання під впливом надлишку двоокису вуглецю у цих риб не відзначений, що дає підставу припустити наявність в ділянці зябер чутливих до С02 рецепторів [476]. ]

Зяброве дихання для земноводних характерне. Дихання зяброве. Характерні особливості органів дихання

Зябровий апарат у хордових еволюціонував у напрямі утворення зябрових пелюсток. Зокрема, у риб розвинулося 4-7 зябрових мішків, що є щілинами між зябровими дужками і містять велику кількість пелюсток, пронизаних капілярами (рис. 190). У риб у диханні бере участь також повітряний міхур. ]

Зяброве дихання є типовим водним диханням. Фізіологічне призначення зябер - постачання організму киснем. Вони передають кисень із довкілля в кров.[ . ]

Шкірне дихання як первинне в філогенезі і онтогенезі потім змінюється спеціальним, зябровим диханням, але все ж таки відому роль продовжує грати до кінця життя риби. ]

Органи дихання. Зябра суть органи дихання. Вони лежать по обидва боки голови. Основою їх служать зяброві дуги. У величезній більшості випадків у наших прісноводних риб, за винятком тільки мініг, зябра покриті зовні кришками, і їхня порожнина повідомляється з порожниною рота. На зябрових дугах розташовані дворядні зяброві пластинки.Кожна зяброва пластинка довгастої, загостреної, мовоподібної форми, має в основі своєму хрящувату тичинку, укладену в кістяний чохлик і досягає до її вільного кінця. Уздовж внутрішнього краю зябрової пластинки проходить гілочка зябрової артерії, що приносить венозну кров, а вздовж зовнішнього краю - гілочка зябрової вени, що відводить артеріальну кров. Від них відходять волосяні судини. По обидва плоскі сторони зябрової пластинки знаходяться листоподібні пластинки, які і служать власне для дихання або обміну газів. Якщо на зябрової дузі знаходиться лише один ряд пластинок, то така називається напівжаброю. ]

У бичків дихання у вологому повітрі забезпечується шкірою голови, ротовою та зябрової порожниною. Слизова оболонка цих порожнин добре постачається кровоносними судинами. Повітря забирається ротом, кисень поглинається в ротовій або зябрової порожнини, а газ, що залишився, викидається назад через рот. Цікаво, що багато бичків немає плавального міхура, й у повітряного дихання пристосовані інші органы.[ . ]

У ряду риб зяброве дихання на ранніх стадіях розвитку не повністю задовольняє потреби організму. Внаслідок цього розвиваються додаткові органи (підкишкова, верхня хвостова та спинна вени), які служать значним доповненням до зябрового дихання. З розвитком і вдосконаленням зябрового дихання ембріональне дихання поступово редукується. ]

Крім частоти дихання, спостерігаються зміни і в глибині дихання. Риба в деяких випадках (при малому Р02, підвищеній температурі, підвищеному вмісті С02 у воді) дуже часто дихає. Самі дихальні рухи невеликі. Таке поверхневе дихання особливо легко спостерігається за підвищеної температури.У деяких випадках риба робить глибоке дихання. Рот і зяброві кришки широко відкриваються і закриваються. При поверхневому диханні дихальний ритм великий, при глибокому - мал. ]

Спостерігаючи за ритмом дихання риб М. М. Воскобойников дійшов висновку, що проходження води в одному напрямку через рот, зяброві пелюстки і зяброві отвори забезпечується роботою зябрових кришок і особливим положенням зябрових пелюсток. ]

У міру становлення зябрового типу дихання лосось легше використовує кисень, якщо навіть останній знаходиться в малій концентрації (зниження порогової концентрації Ог). ]

Співвідношення основного дихання та додаткового змінюється у різних риб. Навіть у в'юна кишкове дихання з додаткового перетворилося на майже рівне зябровому дихання. В'юн все ж таки потребує. кишковому диханні, навіть якщо він знаходиться у добре аерованій воді. Іноді він піднімається на поверхню та заковтує повітря, а потім знову опускається на дно. Якщо, наприклад, у окуня або коропа при нестачі кисню дихальний ритм частішає, то в'юн в. подібних умовах не частішає ритм дихання, а інтенсивніше використовує кишкове дихання. ]

Вода прокачується через зяброву порожнину за допомогою руху ротового апарату та зябрових кришок. Тому частоту дихання у риб визначають за кількістю рухів зябрових кришок. На ритм дихання риб насамперед впливає вміст у воді кисню, і навіть концентрація діоксиду вуглецю, температура, pH тощо. буд. Причому чутливість риб до нестачі кисню (у воді та крові) значно вища, ніж до надлишку діоксиду вуглецю (гіперкапнія).Наприклад, при 10 °С та нормальному вмісті кисню (4,0-5,0 мг/л) форель здійснює 60-70, короп -30-40 дихальних рухів за хвилину, а при 1,2 мг 02/л частота дихання збільшується в 2-3 рази. рухів за хвилину).

При відкритому роті і закритих зябрових кришках входить в ротову порожнину, проходить між зябровими пелюстками в зяброву порожнину. різним уявленням про механізм дихання.

У деяких риб для повітряного дихання пристосовані ковтка і зяброва порожнина.

Зябра є основним органом дихання у більшості риб. Однак можна навести приклади, коли в деяких риб роль зябрового дихання зменшена, а роль інших органів у процесі дихання збільшена. таблицю бета, ми наводимо співвідношення різних форм дихання у риб у нормальних умовах (табл. 85).

Пригнічуюча дія надлишку С02 на зяброве дихання і стимулювання легеневого дихання у двоякодишних риб відзначалися неодноразово. риб відбувається під впливом зниження рівня 02 у воді і підвищення рівня С02 .Цікаво, що при спільній дії гіпоксії та гіперкапнії вентиляція легень зростає, а зябер знижується. На думку авторів, хеморецептори локалізовані в області зябер або в зябрових судинах, що виносять. ]

Недорозвиненість або повна відсутність зябрової кришки ускладнює дихання і призводить до захворювання зябер. Косе рило заважає їді. Вигнута спина і мопсовидність голови призводять до значного відставання у рості. ]

Найбільш поширений тип кишкового дихання той, при якому повітря проганяється через кишечник, і в середній або задній його частині відбувається газообмін (в'юнові, деякі сомові). При іншому типі, наприклад, у Hippostomos і Acarys, повітря після перебування деякого часу в кишечнику не виходить через анус, а видавлюється назад у порожнину рота і потім викидається назовні через зяброві щілини. Цей тип кишкового дихання принципово відрізняється від першого; згодом у деяких риб він розвинувся в легеневе дихання. ]

Більш складне пристосування для повітряного дихання є надджаберний орган. Наджаберний орган є у ОрИ-ocephalus (змієголова), що живе в р. Амур, у Luciocephalus, у Anabas та ін. Цей орган утворений випинання глотки, а не власне зябрової порожнини, як у лабіринтових риб. ]

Дихальні рухи, дихальний ритм. У риб зяброва кришка періодично відкривається і закривається. Ці ритмічні рухи зябрової кришки давно відомі як дихальні рухи. Однак правильне розуміння процесу дихання було досягнуто порівняно недавно. ]

Цілком очевидно, що інтенсивність шкірного дихання є вираз пристосованості риби до життя в умовах кисневої недостатності, коли зяброве дихання не в змозі забезпечити організм киснем у потрібній кількості. ]

Спостерігається загальне правило: з розвитком повітряного дихання відбувається зменшення зябрового (суворів). Анатомічно це виражається в укороченні зябрових пелюсток (у Polypterus, Ophiocephalus, Arapaima, Electrophorus) або в зникненні цілого ряду пелюсток (у Monopterus, Amphipnous і двоякоїди). У протоптеруса, наприклад, на першій і другій дугах пелюстки майже зовсім відсутні, а у лепідозирена зяброві пелюстки слабо розвинені. ]

У риб теплих вод є пристрій для повітряного дихання у вигляді лабіринту. Лабіринтовий орган утворений випинанням власне зябрової порожнини і іноді (як у АпаЬаз), забезпечений власною мускулатурою. Внутрішня поверхня «лабіринтової порожнини» має різноманітні викривлення завдяки вигнутим кістковим пластиночкам, покритим слизовою оболонкою. До поверхні «лабіринтової порожнини» підходить багато кровоносних судин та капілярів. Кров до них потрапляє з гілки четвертої зябрової артерії, що приносить. Кров, насичена киснем, йде у спинну аорту. Повітря, яке захоплюється рибою в рот, потрапляє з порожнини рота в лабіринт і віддає там кисень у кров. ]

Нещодавно більш ґрунтовні дослідження шкірного дихання на 15 видах риб провела С. В. Стрельцова (1949). Вона визначала як загальне дихання, і спеціально шкірне. Зяброве дихання вимикалося шляхом накладання герметичної гумової маски на зябра. Така методика дозволила їй визначити частку участі шкірного дихання у загальному диханні риби.Виявилося, що ця величина у різних риб дуже різна і пов'язана з способом життя та екологією риб. ]

Досвідами було показано, що V, VII, IX та X пари головних нервів необхідні для нормального дихання. Гілки від них іннервують верхню щелепу (V пара), зяброву кришку (VII пара) і зябра (IX і X пари). ]

Пракгатично у всіх круглоротих і риб є «морфофункціональний резерв» підвищення потужності дихання у вигляді деяких «збмгочшх» газообмінних структур. Експериментально встановлено, що в нормальних умовах у риб функціонує не більше 60% зябрових пелюсток. Інші включаються лише в умовах гіпоксії, що настає, або при зростанні потреби в кисні, наприклад при підвищенні швидкості плавання. ]

У личинковій стадії (пуголовки) земноводні мають велику схожість з рибами: у них зберігається зяброве дихання, є плавці, двокамерне серце і одне коло кровообігу. Для дорослих форм характерні трикамерне серце, два кола кровообігу, дві пари кінцівок. З'являються легкі, але вони розвинені слабо, тому додатковий газообмін відбувається через шкіру (рис. 81). Земноводні мешкають у теплих, вологих місцях, особливо поширені у тропіках, де вони найбільш численні. ]

Личинок і мальків осетрових риб перевозять у перші два дні після вилуплення з ікри до переходу на зяброве дихання, тому що при зябровому диханні потрібно більше кисню. Насичення води киснем має бути не нижче 30% нормального насичення. При температурі води 14-17 ° С та постійній аерації щільність посадки залежно від маси личинок можна довести до 200 шт. на 1 л води. ]

У віці 15 діб личинка має збільшені підкишкові «вени, які оплетають кишечник (який уже виконує функцію дихання), і грудний плавець з густо розгалуженими судинами. У віці 57 днів у личинки зовнішні зябра скоротилися і повністю закриті зябрової кришкою. Усі. плавці, крім преанального, добре забезпечені судинами. Ці плавці служать органами дихання (рі£.-67). ]

У перевірочній ретельно виконаній роботі на тому ж вигляді риб - на струмковій форелі було показано, що вже при pH 5,2 відбувається гіпертрофія слизових клітин зябрового епітелію, а на зябрах накопичується слиз. Надалі зі збільшенням кислотності води до 3,5 відзначено руйнування зябрового епітелію та його відторгнення від опорних клітин. Нагромадження слизу на зябрах у період, коли дихання особливо утруднене, відзначено і в інших видів лососевих риб. ]

Необхідно збільшити рОг, за якого йде освіта НЬ02. Здебільшого у риб посилюється зяброве дихання та серцевий ритм. У цьому відбувається як підтримку р02 більш рівні, а й зниження рСОг. Однак цього організм може досягти тільки в певних межах температури, тому що у водоймищі вода насичена киснем менше при підвищеній температурі, ніж при зниженій. У лабораторних умовах і при перевезеннях живої риби в замкнутих судинах стан риб може бути покращений тим; що з підвищенням температури збільшують ріг у воді штучно, шляхом аерації. ]

Наджаберний і лабіринтовий органи зустрічаються у змієголова і у тропічних риб (півники, гурамі, макроподи).Вони є мішкоподібні випинання зябрової порожнини (лабіринтовий орган) або глотки (наджаберний орган) і призначені в основному для повітряного дихання. ]

У європейського горчака судини дихальної мережі досягають більшого розвитку, ніж в інших наших коропових риб. Це результат пристосування організму до життя в зябрової порожнини молюсків на ранніх стадіях розвитку в поганих умовах кисневого режиму. З переходом до життя у воді всі ці пристрої пропадають і залишається тільки розвинене зяброве дихання. ]

Риби поділяють на хрящових та костистих. Середовищем проживання риб є водоймища, що сформувало особливості їх тіла і створило плавці як органи пересування. Дихання зяброве, а серце двокамерне і одне коло кровообігу. ]

На думку Р. Ллойда, провідним моментом при цьому є збільшення струму води, що проходить через зябра, і, як наслідок цього, зростання кількості отрути, що досягає поверхні зябрового епітелію з подальшим проникненням в організм. Причому концентрація отрути лежить на поверхні зябрового епітелію визначається як концентрацією отрути у більшості розчину, а й швидкістю дихання. Додамо до цього, що згідно з даними, отриманими М. Шепардом, зі зниженням концентрації кисню у воді вміст гемоглобіну в крові збільшується і, що особливо важливо, збільшується швидкість циркуляції крові через зябра. ]

Між іншим, тією самою здатністю пояснювали випадки життя груп з зарослим ротом. І тут дослідження показали, що такі коропи тягнуть деякий час своє існування, пристосувавши вбирати в себе воду для дихання і разом з нею кілька рачків через зяброві отвори. ]

Для хордових характерна також наявність нервового пучка у вигляді трубки над хордою та травної трубки під хордою. Далі, для них характерна наявність у зародковому стані або протягом всього життя численних зябрових щілин, що відкриваються назовні з глоткового району травної трубки і є органами дихання. Нарешті, для них характерне розташування серця або судини, що заміщає, на черевній стороні. ]

Узагальнюючи наявні сьогодні численні експериментальні дані щодо впливу риб різної екології тривалого чи короткострокового дефіциту кисню, можна зробити низку загальних висновків. Первинна реакція риб на гіпоксію – це посилення дихання за рахунок збільшення його частоти чи глибини. Обсяг зябрової вентиляції при цьому різко зростає. Частота серцевих скорочень падає, ударний об'єм серця збільшується, внаслідок чого об'єм кровотоку залишається незмінним. У процесі розвитку гіпоксії споживання кисню спочатку дещо зростає, потім повертається до норми. При поглибленні гіпоксії ефективність поглинання кисню починає знижуватися, тоді як споживання кисню тканинами підвищується, що створює додаткові труднощі риб у забезпеченні кисневого запиту за умов його зниженого вмісту у воді. Напруга кисню в артеріальній та венозній крові, утилізація кисню з води, ефективність його перенесення та ефективність оксигенації крові знижуються. ]

Запис електрокардіограми проводиться в такий спосіб. Електроди, напаяні на тонкі гнучкі провідники, вводять: один в область серця на вентральній стороні тулуба, а інший - між спинним плавцем і головою на дорсальній стороні.Для запису частоти дихання електроди вводяться в зяброву кришку і рострум. Запис частоти дихання та ритму серцевих скорочень можна вести одночасно через два самостійні жанали електрокардіографа або будь-якого іншого приладу (наприклад, двоканального електроенцефалографа). Риба при цьому може бути як у вільному стані в акваріумі, так і у фіксованому. Запис електрокардіограми можна здійснити лише в умовах повного екранування води акваріума. Екраніровка може бути здійснена двома шляхами: зануренням в.воду пластинки з оцинкованого заліза або припаювання до дна акваріума провідника. Якщо акваріум плексиглас, його слід встановити на лист заліза. ]

Порівнюючи ці дані для молоді з даними Купциса для дорослої плітки, легко бачити, що гранична величина у молоді плітки на 49-й день після вилуплення дуже близька до порогової величини для дорослої (відповідно 1 і 0,6-1 мг/л). Отже, після встановлення зябрового дихання здатність використовувати кисень швидко досягає своєї межі. ]

Істотну роль виведенні надлишку солей грають зябра. Якщо двовалентні іони у значній кількості виводяться через нирки та травний тракт, то одновалентні (переважно № і СГ) екскретуються майже виключно через зябра, що виконують у риб подвійну функцію - дихання та виділення. У зябровому епітелії є особливі великі келихоподібні клітини, що містять велику кількість мітохондрій і добре розвинений евдоплазматичний ретикулум. Ці "хлоридні" (або "сольові") клітини розташовані в первинних зябрових пелюстках і на відміну від дихальних клітин пов'язані з судинами венозної системи.Перенесення іонів через зябровий епітелій має характер активного транспорту та йде з витратою енергії. Стимулом екскреторної діяльності хлоридних клітин є підвищення осмолярності крові. ]

Зважені тверді частинки схильні до утворення нестабільних або стійких суспензій і включають неорганічні, як і органічні компоненти. При підвищенні їх вмісту погіршується пропускання світла, знижується активність фотосинтезу, погіршується зовнішній вигляд води та може порушитися зяброве дихання. У міру того, як тверді частинки осідають на дно, зменшується активність придонної флори та фауни. ]

В онтогенезі риб спостерігається певна послідовність ролі окремих кисневосприймаючих поверхонь: ікринка севрюги дихає всією поверхнею; у ембріона надходження кисню відбувається переважно через густу мережу капілярів на жовтковому мішку; після виклювання, приблизно на 5-й день, з'являється зяброве дихання, яке потім стає головним. ]

Вюн піднімається на поверхню води заковтувати повітря при: t = 10 ° 2-3 рази на годину, а при 25-30 ° вже 19 разів. Якщо воду прокип'ятити, тобто. е. зменшити Р02, то в'юн піднімається на поверхню при t = 25-2,7 ° один раз на годину. При t=5° у проточній воді він піднімався на поверхню протягом 8 годин. У цих дослідах досить ясно показано, що кишкове дихання, що є доповненням до зябрового, цілком задовільно справляється зі своєю функцією при малих запитах організму в 02 (при t = 5 °) або при високій концентрації кисню в навколишньому середовищі (проточна вода). Але зябрового дихання недостатньо, якщо обмін в організмі підвищений (t == 25-30 °) або сильно зменшилося Р02 в середовищі (прокип'ячена вода).У цьому випадку додатково включається кишкове дихання, і в'юн отримує необхідну кількість кисню. ]

У девоні клімат був різко континентальним, посушливим, з різкими коливаннями температури протягом доби та по сезонах, з'явилися великі пустелі та напівпустелі. Спостерігалися і перші заледеніння. У цей період великого розквіту досягли риби, що заселили моря та прісні води. У той час багато наземних водойм висихали в літній період, промерзали зймою, і риб, що їх населяли, могли врятувати два шляхи: заривання в мул або міграція в пошуках води. Першим шляхом пішли двоякодишачі риби, у яких поряд з зябровим розвинулося легеневе дихання (легке розвинулося з плавального міхура). Їхні плавці мали вигляд лопатей, що складаються з окремих кісток з прикріпленими до них м'язами. За допомогою плавців риби могли повзати дном. Крім того, вони також могли мати легеневе дихання. Кістепері риби дали початок першим земноводним – стегоцефалам. На суші в девоні з'являються перші ліси з гігантських папоротей, хвощів і плаунів. ]

Із загальних клінічних змін у риб відзначаються: пригнічення загального стану, придушення та збочення реакцій на: зовнішні подразнення; потемніння, блідість, гіперемія та крововиливи на шкірних покривах тіла; ерошення луски; порушення почуття рівноваги, орієнтації, координації рухів та узгодженої роботи плавників; кон'юнктивіти, кератити» катаракти, виразки рогівки, витрішкуватість, втрата зору; повна або часткова відмова від прийому корму; припухання черевця (гострі випадки отруєнь); зміна ритму дихання та амплітуди коливання зябрових кришок; періодичні судоми м'язів тулуба, тремор зябрових кришок та грудних плавців.При хронічній інтоксикації розвиваються ознаки наростаючого виснаження. При тяжких процесах розвивається: токсична водянка. При летальному результаті отруєні риби: з води опускаються на дно, вони розвивається кома, дихання стає поверхневим, потім зупиняється - настає смерть.[ . ]

Менш зрозуміла локалізація периферичних рецепторів, що сприймають зміни у вмісті С02, та шляхи проведення імпульсів з цих рецепторів до дихального центру. Так, наприклад, після перерізання IX і X пар черепних нервів, що іннервують зябра, імпульси зберігалися в ослабленому вигляді. У подвійних риб відмічено пригнічення зябрового дихання зі збільшенням рС02 у воді, яке може бути зняте атропіном. Ефект пригнічення легеневого дихання під впливом надлишку двоокису вуглецю у цих риб не відзначений, що дає підставу припустити наявність у ділянці зябер чутливих до С02 рецепторів.

Еволюція дихання.

1) Дифузне дихання - Це процес вирівнювання концентрації кисню всередині організму і в навколишньому середовищі. Кисень проникає через оболонку клітини одноклітинних організмів.

2) Шкірне дихання - це обмін газів через шкіру у нижчих черв'яків, у хребетних (риб, амфібій), які мають спеціальні органи дихання.

Зяброве дихання

Перисті зябра (вирости шкіри з обох боків тіла) з'являються у морських кільчастих черв'яків, водних членистоногих, у молюсків у мантійній порожнині.

ЗЯБРИ - органи дихання хребетних тварин, що утворюються як вп'ячування травної трубки.

У ланцетника зяброві щілини пронизують горлянку і відкриваються в околожаберную порожнину з частою зміною води.

У риб зябра з зябрових дуг з зябровими пелюстками, пронизаними капілярами.Вода, що заковтується рибою, потрапляє в ротову порожнину, проходить через зяброві пелюстки назовні, омиває їх і постачає кров киснем.

4) Трахейне та легеневе дихання - більш ефективне, тому що кисень поглинається відразу з повітря, а не з води.

Павукообразні мають легеневі мішки (скорпіони), трахеї (кліщі), а в павуків і те й інше.

НАСЯКІ мають трахеї - органи дихання наземних членистоногих - система повітроносних трубочок, що відкриваються дихальними отворами (стигми) на бічних поверхнях грудей та черевця.

АМФІБІЇ мають на 2/3 шкірне дихання і на 1/3 легеневе. Вперше з'являються повітроносні шляхи: гортань, трахея, зачатки бронхів;

РЕПТИЛІЇ мають розвинені повітроносні шляхи;

ПТАХИ мають розвинені повітроносні шляхи, легкі губчасті.

Повітряні мішки - повітроносні порожнини, з'єднані з дихальною системою, що в 10 разів перевищують об'єм легень, службовці для посилення повітрообміну в польоті, функцію газообміну не виконують.

Дихання у польоті:

1. При підйомі крил повітря через ніздрі засмоктується в легені та задні повітряні мішки (у легенях I газообмін);

Передні повітряні мішки← легкі - задні повітряні мішки

2. При опусканні крил повітряні мішки стискаються, і повітря із задніх повітряних мішків надходить у легені (у легенях II газообмін).

Передні повітряні мішки - легкі← задні повітряні мішки

Подвійне дихання – це обмін газами у легенях на вдиху та видиху.

ссавці - газообмін майже повністю у легенях (через шкіру та травний канал -2%)

Повітроносні шляхи : носова порожнина → носоглотка → ковтка → гортань → трахея → бронхи (бронхи гілкуються на бронхіоли, альвеолярні ходи і закінчуються альвеолами - легеневими бульбашками). Легкі губчасті будови складаються з альвеол, обплетених капілярами. Дихальна поверхня збільшена в 50-100 разів у порівнянні з поверхнею тіла. Тип дихання альвеолярний. Діафрагма, що відокремлює грудну порожнину від черевної, а також міжреберні м'язи, забезпечують вентиляцію легень. Повний поділ ротової та носової порожнини. Ссавці можуть одночасно дихати і жувати.

Розмноження. Амфібії роздільностатеві.Статеві органи парні, складаються з трохи жовтуватих насінників у самця і пігментованих яєчників у самки. Від насінників відходять протоки, що виносять, проникають у передній відділ нирки. Тут вони з'єднуються з сечовими канальцями і відкриваються в сечоводі, що виконує одночасно функцію сім'япроводу і відкривається в клоаку. Яйця з яєчників випадають у порожнину тіла, звідки через яйцеводи, що відкриваються у клоаку, виводяться назовні.

У жаб добре виражений статевий диформізм. Так, у самця є горбики на внутрішньому пальці передніх ніг ("шлюбна мозоль"), що служать для утримання самки під час запліднення, і голосові мішки (резонатори), що підсилюють звук при кваканні. Слід наголосити, що голос вперше з'являється у земноводних. Очевидно, це пов'язано із життям на суші.

Жаби розмножуються навесні третьому році життя. Самки викидають у воду ікру, самці зрошують її насіннєвою рідиною. Запліднена ікра розвивається протягом 7-15 днів. Пуголовки - личинки жаб - сильно відрізняються будовою від дорослих тварин (табл. 19). Через два-три місяці пуголовок перетворюється на жабу.

Сукупність процесів, що забезпечують в організмі споживання O 2 і виділення CO 2 називається диханням . Розрізняють процеси зовнішнього та внутрішнього дихання. Зовнішнє дихання забезпечує обмін газів між організмом та зовнішнім середовищем, внутрішнє дихання - споживання O2 та виділення CO2 клітинами організму.

Фактором, що забезпечує дифузію газів через дихальні поверхні, є різницю їх концентрацій. Рух розчинених газів відбувається у напрямку з області з їх високою концентрацією в низьку область концентрації.

У дрібних організмів газообмін, як правило, здійснюється дифузно всією поверхнею тіла (або клітини). У великих тварин гази транспортуються до тканин або безпосередньо (трахейна система комах), або за допомогою спеціальних транспортних засобів (кров, гемолімфа).

Кількість кисню, що надходить у тканини тварини, залежить від площі дихальної поверхні та різниці концентрації кисню на них. Тому в усіх органах дихання спостерігається розростання дихального епітелію. Для підтримки високого градієнта дифузії кисню на обмінній мембрані необхідний рух середовища (вентиляції). Воно забезпечується дихальними ритмічними рухами всього тіла тварини (малощетинковий черв'як трубочник, п'явки) або певних його ділянок (ракоподібні), а також роботою війкового епітелію (молюски, ланцетник).

Ряд досить великих тварин немає спеціалізованих органів дихання. Вони газообмін здійснюється через вологі шкірні покриви, забезпечені рясною мережею кровоносних судин (дощової черв'як). Шкірне дихання як додаткове характерне для тварин, які мають спеціалізовані органи дихання. Наприклад, у вугрів, що мають зябра, потреба в кисні на 60% забезпечується за рахунок шкірного дихання, у жаб, що мають легені, ця величина становить понад 50%.

Органами дихання у водному середовищі є зябра, у наземно-повітряному - легені та трахеї.

Зябра є органами, розташованими поза порожниною тіла у вигляді епітеліальних поверхонь, пронизаних густою мережею кровоносних капілярів. Зяброве дихання властиве багатощетинковим кільчастим черв'якам, більшості молюсків, ракоподібним, рибам, личинкам земноводних.Найбільш ефективно зяброве дихання у риб. У його основі лежить явище протитечії : кров у капілярах зябрових пелюсток тече у напрямку, протилежному струму воли, що омиває зябра.

Легкі , як правило, є внутрішніми органами та захищені від висихання. Розрізняють два їх типи: дифузійні і вентиляційні . У легких першого типу газообмін здійснюється лише шляхом дифузії. Такі легені мають відносно невеликі тварини: легеневі молюски, скорпіони, павуки. Вентиляційні легені мають лише наземні хребетні.

Ускладнення будови легень у ряду від земноводних до ссавців пов'язане зі зростанням площі дихального епітелію. Так, у земноводних 1 см 3 легеневої тканини має загальну газообмінну поверхню 20 см 2 . Аналогічний показник для епітелію легень людини дорівнює 300 см2.

Одночасно зі збільшенням дихальної поверхні відбувається вдосконалення механізму вентиляції легень, яка, починаючи з плазунів, здійснюється за рахунок зміни об'єму грудної клітки, а у ссавців – за участю м'язів діафрагми. Ці пристосування дозволили теплокровним (птахам та ссавцям) різко підвищити інтенсивність метаболізму.

Третій тип органів дихання трахеї . Вони являють собою заповнені повітрям тонкостінні, розгалужені не впадаючі вп'ячування всередину тіла. Трахеї повідомляються із зовнішнім середовищем отворами в кутикулі – дихальцями. У комах найчастіше 12 пар: 3 пари на грудях і 9 пар на черевці. Дихальця можуть закриватися чи відкриватися залежно кількості кисню. За високого ступеня розвитку трахейної системи (у комах) її численні розгалуження обплітають усі внутрішні органи та безпосередньо забезпечують газообмін у тканинах. Принципова відмінність трахейного дихання від легеневого і зябрового полягає в тому, що воно не потребує участі крові як транспортного посередника в газообміні.

Трахейна система здатна підтримувати досить високий рівень тканинного дихання, забезпечуючи тим самим високу фізіологічну активність комахи.

Вентиляція трахей у комах без польоту здійснюється найчастіше ритмічними скороченнями черевця, при польоті посилюється рухами грудей.

Водні личинки деяких комах дихають за допомогою трахейних зябер . І тут трахейна система позбавлена ​​дихання тобто. вона замкнена та заповнена повітрям. Гілки замкнутої трахейної системи заходять у «зябра» - придатки з великою поверхнею та тонкою кутикулою, що дозволяє здійснювати газообмін між водою та повітрям трахейної системи. Такі трахейні зябра є, наприклад, у личинок поденок. У деяких личинок бабок трахейні зябра розташовані в порожнині прямої кишки, і комаха вентилює їх, набираючи воду всередину кишки і виштовхуючи її назад.

Дихання тварин – сукупність процесів, що забезпечують влучення в організм із навколишнього середовища кисню , його використання клітинами для окислення органічних речовин та виведення з організму вуглекислого газу Таке дихання називають аеробним , А організми - аеробами .

Зелена водорість хлорела

Процес дихання у тварин умовно поділяють на три етапи :

Зовнішнє дихання = газообмін . Завдяки цьому процесу тварина отримує кисень і позбавляється вуглекислого газу, який є кінцевим продуктом обміну речовин.

Транспорт газів в організмі – цей процес забезпечують або спеціальні трубочки-трахеї чи внутрішні рідини тіла (кров, що містить гемоглобін – пігмент, який може приєднувати кисень і транспортувати його до клітин, а також виносити вуглекислий газ із клітин).

Внутрішнє дихання – відбувається у клітинах. Прості поживні речовини (амінокислоти, жирні кислоти, прості вуглеводи) за допомогою ферментів клітини окислюються та розщеплюються, під час цього вивільняється необхідна для життєдіяльності організму ЕНЕРГІЯ.

Основне значення дихання полягає у вивільненні енергії з поживних речовин за допомогою кисню, що бере участь у реакціях окиснення.

Деякі найпростіші – анаеробні організми , Т. е. організми, не потребують кисню . Анаероби бувають факультативними та облігатними. Факультативно анаеробні організми – це організми, здатні жити як за відсутності кисню, і за його присутності. Облігатні анаеробні організми – це організми, котрим кисень отруйний. Вони можуть жити лише у відсутності кисню. Анаеробним організмам кисень для окислення поживних речовин не потрібен.

Брачонелла – анаеробна інфузорія

за способу дихання та будовою дихального апарату у тварин виділяють 4 типи дихання:

Шкірне дихання – це обмін кисню та вуглекислого газу через покриви тіла. В основі цього процесу лежить найважливіший фізичний процес – дифузія . Гази надходять лише у розчиненому стані через покриви неглибоко та з невеликою швидкістю. Таке дихання в організмів, які мають невеликі розміри, вологі покриви ведуть водний спосіб життя.Це – губки, кишковопорожнинні, черв'яки, амфібії.

Трахійне дихання –

здійснюється за допомогою

трубочок - трахей , які

пронизують все тіло, без

довкіллям їх

отвори – дихальця.

Організми з трахейним

диханням теж невеликих розмірів (трохи більше 2 див., інакше організму не вистачить кисню). Це – комахи, багатоніжки, павукоподібні .

Зяброве дихання – за допомогою спеціалізованих утворень із густою мережею кровоносних судин. Ці вирости називаються зябрами . У водних тварин – багатощетинкових черв'яків, ракоподібних, молюсків, риб, певних видів амфібій . У безхребетних тварин зябра, як правило, зовнішні, а у хордових – внутрішні. Жабродишащіе тварини мають додаткові форми дихання через шкіру, кишечник, поверхню рота, плавальний міхур.

Легеневий подих – це дихання за допомогою внутрішніх спеціалізованих органів – легенів.

Легкі – це порожнисті тонкостінні мішки, обплетені густою мережею дрібних кровоносних судин - капілярів. Дифузія кисню з повітря капіляри відбувається на внутрішній поверхні легень. Відповідно, чим це внутрішня поверхня більша, тим активніше йде дифузія.

Легкими дихають майже всі наземні хребетні – рептилії, птахи, частина наземних безхребетних – павуки, скорпіони, легеневі молюски, і деякі водні тварини – риби, що дихають. Повітря в легені надходить через дихальні шляхи.

Дихальна система птахів

Дихання у тварин визначається їх способом життя і здійснюється за допомогою покривів, трахей, зябер та легень.

Дихальна система – сукупність органів для проведення повітря або води, що містять кисень, та газообміну між організмом та навколишнім середовищем.

Розвиваються органи дихання як вирости зовнішніх покривів чи стінок кишечника. До складу дихальної системи входять дихальні шляхи та органи газообміну. У хребетних дихальні шляхи – носова порожнина, гортань, трахея, бронхи ; а органи дихання – легені .

Порівняльна характеристика органів дихання.

Характерні особливості органів дихання

Кишковопорожнинні

Газообмін через усю поверхню тіла. Спеціальних органів дихання відсутні.

Зовнішні зябра (багатощетинкові черв'яки) і вся поверхня тіла (малощетинкові черв'яки, п'явки)

Зябра (двостулкові, головоногі) та легкі (черевоногі)

Зябра (ракоподібні), трахеї та легкі (павукоподібні), трахеї (комахи)

Зябра. Додаткові органи для дихання: легені (двояко дихаючі риби), ділянки ротової порожнини, глотки, кишечника, плавальний міхур

Легкі комірчасті, зябра (у личинок), шкіра (з великою кількістю судин). Дихальні шляхи: ніздрі, рот, трахейно-гортанна камера

Легкі ніздрюваті. Дихальні шляхи: ніздрі, горло, трахея, бронхи

Легкі губчасті. Дихальні шляхи: ніздрі, носова порожнина, верхня горло, трахея, нижня горло з голосовим апаратом, бронхи. Є повітряні мішки.

Легкі альвеолярні. Дихальні шляхи: ніздрі, носова порожнина, горло з голосовим апаратом, трахея, бронхи.

Функції дихальної системи:

Доставка кисню клітинам організму та видалення вуглекислого газу з клітин організму та газообмін (Основна функція).

Регуляція температури тіла (т.к. через поверхню легких та дихальних шляхів може випаровуватися вода)

Очищення та знезараження повітря, що надходить (слиз носової порожнини)

Запитання для самоконтролю.

Запитання для самоконтролю

2. Основні етапи дихання?

3. Назвіть основні типи дихання тварин.

4. Наведіть приклади тварин, які дихають за допомогою шкіри, зябер, трахей та легень.

5. Що таке дихальна система?

6. Назвіть основні функції дихальної системи.

7. Яке значення має дихання для вивільнення енергії в клітинах тварин?

8. Чим визначається тип дихання тварин?

9. Які функції виконує дихальна система?

10. Опишіть методи дихання хребетних тварин.

Порівняльна характеристика органів дихання тварин.

Особливості будови

Зовнішні (гребінчасті, нитчасті та перисті) або внутрішні (завжди пов'язані з глоткою) тонкостінні вирости тіла, які містять багато кровоносних судин

Газообмін у водному середовищі

У риб, майже всіх личинок безхвостих амфібій, у більшості молюсків, деяких черв'яків і членистоногих

Розгалужені трубочки, які пронизують все тіло та відкриваються назовні отворами (стигмами)

Газообмін у повітряному середовищі

У більшості членистоногих

Тонкостінні мішки, які мають розгалужену мережу судин

Газообмін у повітряному середовищі

У деяких молюсків та риб, наземних хребетних тварин

Читайте також