Home ⇒ 👍Біологія ⇒ Дихальна система

Дихальна система

Дихальна система ссавців

Органи дихання стали пристосуванням високоорганізованих тварин до умов середовища, в атмосфері якої знаходиться кисень. Дихальна система щомиті постачає органи і тканини тваринного атмосферним киснем.

Дихальна система ссавців утворена повітряносними шляхами і легенями. Дихальна система кожного конкретного тваринного пристосована під умови середовища, в якій він живе. Чільна роль у засвоєнні кисню належить тканини легенів, однак шкіра також бере участь в газообміні, але на покриви доводиться лише 1% використовуваного кисню.

Шлях повітря через дихальні шляхи в кров:

Носова порожнина; Трахея; Бронхи; Альвеоли; Кров.

Повітроносні шляхи

Дихальні або повітроносні шляхи забезпечують доставку повітря до тканин легені. У передній частині голови розташовані спеціальні пристосування, через які повітря потрапляє в організм – ніздрі.

За допомогою ніздрів, повітря потрапляє в носову порожнину, в носовій порожнині він зігрівається і зволожується.

Носову порожнину ділять на переддень, дихальний відділ і відділ нюху. Серед функцій передодня виділяється очисна функція – уловлювання великих частинок пилу, які можуть потрапляти в носові проходи разом з повітрям. Особливо ця частина повітроносних шляхів розвинена у жителів пустель і степів, районів з підвищеною пиловий забрудненістю повітря. Потрапляючи в дихальні шляхи, повітря не тільки очищається від пилу. Завдяки густий мережі капілярів, які пронизують слизову оболонку носової порожнини, повітря активно зігрівається. А завдяки слизу, в якій знаходяться бактерицидні речовини, знезаражується. Вже тут відбувається перший обмін кисню в крові. Атмосферне повітря має пройти цілий лабіринт з порожнин, перш ніж досягне гортані.

Наступний етап, який проходить повітря – це гортань. Гортань має міцне будова. Перстнеподібний хрящ утворює підставу гортані, з передньої сторони і з боків утворює щитовидний хрящ, який є тільки у ссавців. З боків і на задній стороні гортані розташований черпакуватий хрящ. Хитрий пристрій надгортанник, який кріпиться до переднього краю щитовидного хряща прикриває вхід в гортань, коли по ковтку просувається їжа.

Крім того, існує як би “завісу”, розташований між щитовидним і хрящів. Це голосові зв’язки – солодкі слизової оболонки, за допомогою яких утворюється звук. Голосові зв’язки тварин влаштовані таким чином, що в більшості випадків тварини здатні відтворювати звуки тільки низької частоти. Але це не заважає їм при спілкуванні передавати один одному масу інформації тільки за допомогою звуку.

Слідом за гортанню відкривається прохід в трахею. Трахея – це довга трубка, утворена безліччю хрящових кілець, які не дозволяють їй спасться. Трахея має поділ на два бронха, бронхи – це та ж трахея, але меншого розміру. Бронхи, при більше проникненні в легені все більше і більше розгалужуються, що в підсумку утворюють бронхіальне дерево. Найдрібніші в результаті трубочки, утворені тканинами бронхів, називаються бронхіолами. На кінці бронхіол утворюються “бульбашки” – альвеоли. Внутрішня поверхня альвеол вистелена дихальним епітелієм, густо забезпеченим кровоносними судинами. Таким чином, дихальна поверхню легені може перевищувати поверхню тіла в сто раз. Чим більше тварина витрачає енергії, тим більше у нього альвеол. Так, наприклад, у лінивця дихальна поверхню легких приблизно в чотири рази менше ніж у будь-якого хижої тварини 28 см / 1 г маси тіла проти 6 см / 1 г маси тіла.

Легені

Якщо коротко, легені ссавців представляють собою два губчастих мішка. У цих мішках закріплена трахея і бронхи. Бронхи в свою чергу, діляться на безліч більш дрібних відгалужень, на кінцях яких утворюються альвеоли, забезпечені кровоносними судинами. В альвеолах і відбувається основний обмін киснем між повітрям і кров’ю.

Не буде помилкою, якщо дихальну систему тварин назвуть досконалою. За допомогою дихальної системи ссавці тварини можуть забезпечити собі постійну температуру тіла. Завдяки легеням відбувається постійний обмін кисню і вуглекислого газу. Без кисню були б неможливі багато процесів в організмі: травлення, окислення речовин, синтез білка, синтез АТФ.

Дихальні рухи

Вдих і видих – це необхідні дихальні руху, за допомогою яких повітря потрапляє в легені. Для того, щоб всмоктати повітря через ніздрі, потрібно активувати цілу групу м’язів, рух яких і дозволить здійснити цю дію.

Ссавці мають подвійний механізм дихання. При реберному диханні, можна візуально помітити зміну обсягу грудної клітини, за допомогою мускулатури ребер. При діафрагмальному диханні обсяг грудної клітини змінюється за допомогою великої м’язової перепони – діафрагми. Тварини поєднують обидва типи дихання. Проте домінування якогось одного типу дихання обумовлено способом життя тварини. Так, хижаки більше використовують реберний подих, в той час як копитні обходяться переважно діафрагмовим диханням. Порівняємо число вдихів за хвилину у дрібних тварин, що мають більш високий рівень метаболізму, з великими:

Кінь – 8-17 вдихів за хвилину; Щур – 100-140; Миша – 200 вдихів.

У порівнянні зі спокійним станом, частота дихання зростає при русі. Крім того, дихальні процеси беруть участь у терморегуляції. У хижаків вельми поширене поліпне дихання (часте, неглибоке), що збільшує випаровування з поверхні дихальних шляхів, що сприяє втраті тепла. Глибоке ж дихання, допомагає при низьких температурах збільшити теплопродукцію, так як посилює газообмін у легенях.

Дихання китоподібних

Кити і китоподібні мають найбільший об’єм легенів в світі, завдяки цьому вони можуть перебувати воді до півтори години. Легкі у китів неймовірно еластичні – за один вдих їх легким вдається оновити до 90% повітря, в той час як у людини легені здатні оновити лише 15%.

Ніздрі у китів розташовано на тім’ячку, коли кит занурюється в воду, ніздрі щільно закриваються спеціальним клапаном.

Крім того, китоподібні мають ще одне пристосування до глибоководного плавання – біохімічне. Справа в тому, що їх м’язи містять високий рівень міоглобіну, аналога гемоглобіну. Міоглобін діє також як гемоглобін і створює з’єднання з киснем, формує такий необхідний тварині запас кисню.

Родичі китоподібних ластоногие мають такі ж пристосування, однак їх розміри не дозволяють пірнати надто глибоко і надовго, вони можуть перебувати під водою не більше двадцяти хвилин.