Дихання тварин
Значення дихання. Дихання - життєво необхідний процес постійного обміну газами між організмом і навколишнім його зовнішнім середовищем.
Без кисню неможливі окислювальні процеси, що лежать в основі обміну речовин, і для збереження життя необхідне його постійне надходження в організм. Кисень надходить через органи дихання в кров і кров`ю доставляється до органів і тканин. У клітинах і тканинах в результаті обміну речовин утворюється вуглекислий газ. Він приноситься кров`ю до органів дихання і видаляється з організму.
Еволюція органів дихання. В міру ускладнення організації тварин виникали різні системи дихальних органів. Незважаючи на появу таких спеціалізованих органів, у багатьох тварин зберігається і шкірний тип дихання, т. Е. Газообмін через поверхню тіла. Він виражений добре у багатьох ембріонів і личинок. У личинок комах, що володіють трахейной системою, близько 25% кисню поглинається через шкірні покриви. Спостерігається шкірне дихання і у риб. Жаба може довго жити після видалення обох легенів, але гине, якщо після операції виключити і шкірне дихання. Про участь шкіри в диханні жаби можна судити по тому, що її легко приспати, приклавши ватку з ефіром до шкіри черевця. У вищих хребетних і людини шкірне дихання в зв`язку з розвитком легенів не має істотного значення. Вдалося, проте, помітити, що у коня при посиленій м`язовій навантаженні дихання через шкіру посилюється.
комахи мають абсолютно особливою системою для доставки кисню до клітин. У кожному сегменті тіла є пара отворів, званих дихальцями, від яких всередину тіла йдуть трахеї - трубочки, багаторазово розгалужуються і відповідні до всіх клітин організму. Стінки тіла у комах пульсують, втягуючи повітря в трахеї при розширенні тіла і вичавлюючи його при стисненні. У комах трахейна система проводить повітря вглиб організму, наближаючи його до кожної клітини настільки, що він може дифундувати в неї через стінки дрібних розгалужень трахей.
Дихання у більшості водних тварин здійснюється за допомогою зябер. риби, молюски, багато членистоногі (креветки, краби) мають зябра. Кожна тварина, що володіє зябрами, має ту чи іншу пристосування, що забезпечує омивання їх водою. У риб вода надходить в рот, проходить над зябрами і виходить назовні через зяброві щілини. Зябра мають тонкі стінки, велику поверхню і рясно забезпечені кровоносними капілярами. Кисень, розчинений у воді-дифундує через зябровий епітелій в капіляри, а вуглекислий газ - в зворотному напрямку. У стоячих водоймах, де у воді розчинено мало кисню, риби задихаються.
Легкі тварин пройшли довгий шлях розвитку. Перший натяк на легкі ми зустрічаємо у деяких викопних риб. У них виник виріст на передньому кінці травного тракта- згодом цей виріст розвинувся в легеню. У деяких риб виріст перетворився в плавальний міхур, який іноді несе і дихальну функцію. У плавальному міхурі є клітини, здатні виділяти у внутрішню порожнину кисень, що отримується з крові. Інша група клітин плавального міхура переносить кисень з міхура в кров.
Легкі більшості примітивних земноводних являють собою два простих довгих мішка, покритих зовні капілярами. У жаб і жаб всередині легеневого мішка є складки, що збільшують дихальну поверхню. У жаб немає ні діафрагми, ні дихальних м`язів. У них в зв`язку з цим особливий механізм дихання. Він заснований на дії клапанів в ніздрях і м`язів в області дна ротової порожнини. При відкритих носових клапанах дно ротової порожнини опускається і в неї входить повітря. Потім носові клапани закриваються і м`язи горла, скорочуючись, витісняють повітря в легені. Жаба не може дихати з відкритим ротом.
У птахів подібного роду мішки відходять в декількох місцях від легких і поширюються по всьому тілу. Найбільшого розвитку легені досягли у теплокровних тварин. Великою кількістю легеневих пухирців і їх ніздрюватим будовою забезпечується більша поверхня, через яку відбувається інтенсивний газообмін. У коня дихальна поверхню легких становить 500 м2.
дихальні руху. Завдяки ритмічно совершающимся актам вдиху і видиху відбувається обмін між атмосферним і альвеолярним повітрям, що знаходиться в легеневих бульбашках.
У легких немає м`язової тканини, і тому вони не можуть активно скорочуватися або розслаблятися. Активна роль в акті вдиху і видиху належить скелетних дихальних м`язів. При паралічі дихальних м`язів дихання стає неможливим, хоча органи дихання при цьому не уражені.
При вдиху скорочуються зовнішні міжреберні м`язи і діафрагма. Міжреберні м`язи піднімають ребра і відводять їх дещо в бік. Обсяг грудної порожнини при цьому збільшується. Опускання діафрагми викликає збільшення обсягу грудної клітини в довжину. При глибокому диханні беруть участь і інші м`язи грудей і шиї.
Легкі зовні покриті тоненькою плівкою, з сполучної тканини - легеневої плеврою. Внутрішня стінка грудної порожнини вистелена пристенной плеврою. Вузька щілина між ними герметична, т. Е. Не має сполучення з навколишнім повітрям, і заповнена плевральної рідиною, що зменшує тертя легких об стінки грудної порожнини при диханні. Так як легке знаходиться в грудній клітці в розтягнутому стані, то тиск в плевральній порожнині нижчий за атмосферний, т, е. Негативне. За рахунок негативного, тиску в плевральній порожнині легені слідують за грудною кліткою. Легкі при цьому розтягуються. У розтягнутому легкому тиск знижується, і за рахунок, різниці тиску атмосферне повітря через дихальні шляхи спрямовується в легені. Чим більше збільшується при вдиху об`єм грудної клітки, тим більше розтягуються легені, тим глибше вдих.
При розслабленні дихальних м`язів ребра опускаються до вихідного положення, купол діафрагми піднімається, обсяг грудної клітини, а, отже, і легких зменшується і повітря видихається назовні. У глибокому видиху беруть участь м`язи живота, внутрішні міжреберні та інші м`язи. Частота і величина дихання. Частота дихання у різних тварин різна і пов`язана з інтенсивністю обміну речовин. Вона зростає при підвищенні зовнішньої температури, збільшення фізичного навантаження, захворювання тварини.
Кількість повітря, яке тварина вдихає при спокійному диханні, називається дихальним, повітрям. У коня або корови він становить 5-6 л. Величиною дихання називають кількість повітря, що вдихається протягом 1 хв. Вона змінюється в залежності від напруженості роботи, годівлі та інших факторів. У коней в спокої величина дихання 40-50 л, при русі 80-90 л, а при перевезенні вантажів 400-450 л.
Газообмін у легенях і тканинах. Для з`ясування механізму газообміну в легенях і тканинах можна порівняти склад вдихуваного, видихуваного і альвеолярного повітря. Склад вдихуваного, видихуваного і альвеолярного повітря. Виробляючи поперемінно вдих і видих, тварина вентилює легені, підтримуючи в легеневих бульбашках (альвеолах) відносно постійний газовий склад. Тварини дихають атмосферним повітрям з великим вмістом кисню (20,9%) і нижчим вмістом вуглекислого газу (0,03%), а видихають повітря, в якому кисню 16,3%, а вуглекислого газу близько 4%.
Склад альвеолярного повітря значно відрізняється від складу атмосферного, що вдихається повітря. У ньому значно менше кисню (14,2%) і велика кількість вуглекислого газу (5,2%).
Азот, що входить до складу повітря, в диханні участі не бере, і його зміст вдихає, що видихається і альвеолярному повітрі практично не змінюється.
Чому в повітрі, що видихається кисню міститься більше, ніж в альвеолярному? Пояснюється це тим, що при видиху до альвеолярному повітрю домішується повітря, який знаходиться в органах дихання, в повітроносних шляхах.
Парціальний тиск і напруга газів. У легких кисень з альвеолярного повітря переходить в кров, а вуглекислий газ із крові надходить у легені. Перехід газів з повітря в рідину і з рідини в повітря відбувається за рахунок різниці парціального тиску цих газів в повітрі і рідини. Парціальним тиском називається частина загального тиску, яка припадає на частку даного газу в газовій суміші. Чим вище процентний вміст газу в суміші, тим відповідно вище його парціальний тиск. Атмосферне повітря, як відомо, є сумішшю газів. У цій суміші газів кисню міститься 20,94%, вуглекислого газу - 0,03% і азоту-79-, 03%. Ця суміш газів атмосферного повітря має тиск 760 мм рт. ст. Парціальний тиск кисню в атмосферному повітрі становить 20,94% від 760 мм рт. ст., т. е. 159 мм рт. ст., азоту - 79,03% від 760 мм рт. ст., т. е. близько 600 мм рт. ст., вуглекислого газу в атмосферному повітрі мало - 0,03%, тому і парціальний тиск його становить 0,03% від 760 мм рт. ст. - 0,2 мм рт. ст.
Для газів, розчинених в рідині, вживається термін напруга, відповідний терміну парціальний тиск для вільних газів. Напруга тазів виражається в тих же одиницях, що і тиск (мм рт. Ст.). Якщо парціальний тиск газу в навколишньому середовищі вище, ніж напруга цього газу в рідині, то газ розчиняється в рідині.
Дихання земноводних
Дихальний апарат тварин
Дихання - що це таке?
Захворювання легенів і дихальних шляхів у кішок.
Травми грудної клітини у кішок.
Чим харчуються птахи?
Органи дихання і газообмін у птахів
Дихальна система
Дихання