Если мой сайт помог вам в подготовке к экзаменам вы можете отправить ссылку своим друзьям биологам.  Это сделает ресурс лучше!

Vinaora Nivo Slider 3.xVinaora Nivo Slider 3.xVinaora Nivo Slider 3.xVinaora Nivo Slider 3.xVinaora Nivo Slider 3.xVinaora Nivo Slider 3.xVinaora Nivo Slider 3.xVinaora Nivo Slider 3.x

Содержание кислорода в атмосферном воздухе составляет 20,95%, поэтому наземные организмы не ограничены его недостатком. При переходе животных на сушу первоначально возникают воздушные жабры, обеспечивающие процесс диффузного дыхания только во влажной среде (у мокрицы, рака-отшельника, краба-разбойника). Дыхательная система легочных моллюсков представлена участком мантийной полости, выполняющей функцию легких. У паукообразных и насекомых, обитающих в сухих биотопах, органы дыхания представлены легочными мешками и трахеями. Трахейная система насекомых является уникальным образованием, полностью выполняющая функцию транспорта кислорода (функцию кровеносной системы). Трахеолы – самые мельчайшие веточки трахейной системы пронизывают весь организм насекомого, и даже вдаются в клетки (не нарушая при этом клеточную мембрану). Для трахейной система характерна очень высокая степень диффузии газов СО2  и О2 в воздухе (в 10 000 раз выше, чем в воде или крови). Поэтому у насекомых редуцирована система кровообращения.

В пределах подтипа Vertebrata наблюдается возникновение и усложнение легочной системы дыхания. Впервые легкие, как слепые выросты кишечника, появляются у панцирных и кистеперых рыб, а также у потомков двоякодышащих. Эволюция легких у позвоночных шла по пути увеличения площади дыхательной поверхности за счет развития альвеолярной структуры: у млекопитающих и птиц дыхательная поверхность легких в 50-100 раз превышает поверхность тела. Высокий уровень потребления кислорода птиц обеспечивается также воздушными мешками, объем которых в 10 раз превышает объем легких.

Наиболее просто устроены легкие у земноводных. У хвостатых амфибий они представляют гладкостенный мешотчатый орган. У лягушек и жаб разделены перегородками и складками на многочисленные отсеки. Суммарная дыхательная поверхность их невелика – у Rana составляет 0,25 м2/кг, поэтому важное значение в обеспечении организма кислородом выполняет кожное дыхание. Для наземной Rana fuscus кожное дыхание обеспечивает 70% потребление кислорода. Механизм нагнетания воздуха в легкие основан на работе ротоглоточной области.

У пресмыкающихся наблюдается усложнение внутренней структуры легких и образование грудной клетки, как механизма нагнетания воздуха в легкие. Для млекопитающих и птиц характерна альвеолярная структура легких, обеспечивающая резкое увеличение дыхательной поверхности. У птиц к тому же формируется механизм двойного дыхания, при котором и при вдохе и выдохе наблюдается газообмен.

У животных, обитающих в условиях недостатка кислорода, имеются приспособительные механизмы к условиям гипоксии. В этих условиях происходит:

  • борьба за кислород,
  • адаптации к гипоксии.

Первый случай– на уровне систем при недостатке кислорода наблюдается гипераэрация – увеличение частоты и глубины дыхания, также сердцебиения (гипервентиляция и тахикардия), что приводит к увеличению поступления кислорода к тканям. Наряду с этим отмечается увеличение общей кислородной емкости крови за счет увеличения числа эритроцитов и содержания гемоглобина. В этих условиях также наблюдается увеличение активности ряда ферментов (окислительных). Изменение щелочно-кислотного баланса приводит, к смещению кривой диссоциации гемоглобина. У викуньи, обитающей в высокогорьях Анд, кривая диссоциации резко смещена влево (P50 разрядное напряжение составляет 17,6 мм рт. ст.), что обусловливает высокую степень поглощения кислорода гемоглобином при низком парциальном давлении. Также у высокогорных животных наблюдается повышенное содержание миоглобина, как дополнительного резерва кислорода.

К адаптациям к гипоксии относится снижение потребления кислорода высокогорными животными, увеличение сопротивляемости тканей и усиление анаэробного гликолиза.

Адаптации ныряющих животных.

Способность к нырянию характерна для представителей разных классов наземных позвоночных и беспозвоночных животных. Беспозвоночные, как правило, при погружении в воду используют пузырек воздуха. Наиболее известным примером является воздушный колокол паука-серебрянки. Жуки-водолюбы, плавунцы при нырянии дышат воздухом, запас которого имеется у дыхалец в волосках. У некоторых насекомых имеются специальные дыхательные трубки, которые выставлены над поверхностью воды. Это характерно для личинок комаров, личинок крысок и других.

Продолжительность пребывания животных под водой колеблется от нескольких минут до 2 и даже 5 часов. Бородавчатые змеи из рептилий, бытылконос (кит) способны находится под водой в течение 2 часов, а зеленая черепаха – до 5 час. Физиологические особенности ныряющих животных связаны:

  • со строением дыхательного аппарата,
  • дыхательной функции крови,
  • содержанием миоглобина,
  • с особенностями регуляции кровообращения в условиях гипоксии.

Объем легких у китообразных не выше этого показателя для наземных, что, по-видимому, связано с продолжительностью ныряния (избегание кессоновой болезни). А у дельфинов значительно превосходят – 27% от массы тела, тогда как у наземных около 12%. Для предохранения от кессоновой болезни, чтобы не спадали легкие, у них развита хрящевая ткань, окружающая трахею, бронхи и бранхиоли. Кислородная емкость крови больше только у некоторых ныряющих животных. У китообразных, ластоногих, некоторых ныряющих птиц количество эритроцитов, гемоглобина в крови больше, чем у наземных. Наибольшие запасы кислорода обеспечивает миоглобин. У тюленя его содержание в мышцах в 7 раз выше, чем у быка. Кроме того, кислород запасается в подкожном жире, где он растворяется в 5 раз больше, чем в воде.

Регуляция дыхания и кровообращения у ныряющих организмов отличается малой чувствительностью дыхательного центра к накоплению CO2. Это показано для самых различных животных – тюленей, бобров, ондатры, животных, относящихся к различным группам. Во время ныряния изменяется кровоснабжение различных органов. Резко сокращается кровообращение в мускулатуре и возрастает в ЦНС. Особое значение здесь играет «чудесная сеть», сетевидные сосудистые сплетения, расположенные у китообразных в грудной клетке вдоль сонной и позвоночной артерий.

Во время ныряния у животных также наблюдается брадикардия – замедление сердечного ритма, что обусловливает снижение уровня метаболизма и экономное использование кислорода.

Давайте вместе сделаем данный сайт лучше! Поделитесь ссылкой на этот сайт со своими одногрупниками. Это поможет развитию нашего сайта.

2015-2020 © Биология для студентов | При использовании материалов сайта - прямая ссылка на vseobiology.ru обязательна.

^ Наверх