20 Сравнительный обзор дыхательной системы у позвоночных животных

Дыхательная система у разных классов этого типа не одинакова, но личиночные стадии сходны. У бесчерепных животных дыхательная система имеет вид жаберных щелей, пронизывающих глотку. У более организованных рыбообразных формируются настоящие жабры, имеющие энтодермальное (круглоротые) и эктодермальное (рыбы) происхождение.

У круглоротых своеобразные жаберные мешки, в каждом приносящие жаберные артерии. Они окружены своеобразными мышцами, изменяющих объем жаберных мешков. Вода, попадая в ротовое отверстие, направляется в дыхательную трубку, затем омывает жаберные мешки.

У хрящевых рыб строение дыхательной системы иное. В висцеральном скелете имеются жаберные дуги, на которых располагаются жаберные лепестки. В последних кровеносные сосуды разветвляются на капилляры. Как и у круглоротых общей жаберной полости нет. Вода с растворенным в ней кислородом движется по следующей схеме: вода - внутренняя жаберная щель -жабры - наружная жаберная щель. У некоторых хорошо развиты брызгальца, представляющие собой рудимент жаберной щели (скаты). Цельноголовые имеют жаберную крышку, прикрывающую полость.

У костистых рыб жаберная крышка прикрывает общую жаберную полость. На жаберных дугах располагаются жаберные лепестки и тычинки. По наружному краю жаберной крышки проходит очень тонкая жаберная перепонка, плотно прилегающая к краю жаберной полости. Отодвигая наружный край жаберной крышки, костистые рыбы увеличивают объем жаберной полости, давление в ней падает, затем рыба открывает ротовое отверстие, и вода под давлением попадает в жаберную полость и омывает жабры. В каменноугольном периоде из-за зарастания водоемов кислорода в водоемах становится мало, у рыб появляется дополнительный орган дыхания - легкое. Формируется группа двоякодышащих рыб.

У первых наземных позвоночных имелись небольшие легкие, но в процессе дыхания участвовала и влажная кожа. Легкие представляли собой мешок, образованный эластичной соединительной тканью, пронизанной капиллярами. Но чтобы попасть в кровь кислород должен был раствориться, и чтобы диффундировать, полость легких должна быть велика. У земноводных легкие играют подчиненную роль. У личинок земноводных развиваются наружные жабры.

У пресмыкающихся сложные воздухоносные пути - трахея и бронхи Внутренняя полость покрыта складками, что увеличивает площадь окислительной поверхности. Изменяется сам процесс дыхания. В отличие от земноводных у которых дыхание обеспечивается движением дна ротоглоточной полости. У пресмыкающихся появляется грудная клетка, мышцы которой обеспечивают вентиляцию легких.

Млекопитающие дышат также как и пресмыкающиеся. Но у них больше внутренняя поверхность, благодаря тому, что бронхи ветвятся на бронхиолы на концах, которых формируются легочные пузырьки-альвеолы. Общая площадь увеличивается в 40 раз. У млекопитающих в акте дыхания принимают участие и диафрагма, которая увеличивает и уменьшает объем грудной полости. Это обеспечивает автоматичность дыхания.

Наиболее совершена дыхательная система у птиц. Легкие птиц представляют собой: мало эластичное образование состоящие из переплетающихся трубочек (бронхов), оплетенных кровеносными капиллярами. Помимо легких у птиц есть воздушные мешки, лишенные кровеносных сосудов. Их функции:

1. Участие в дыхание;

2. Облегчение удельной массы птиц;

3. Мешки имеют выросты, проникающие между полостями, органами, мышцами. Тонкая воздушная прослойка из кислорода выполняет функцию "смазки", которая снижает процесс трения между сокращающимися мышцами;

4. Через мешки удаляется избыток тепла организма;

5. Мешки обеспечивают восприятие изменяющегося атмосферного давления

6. Многочисленные мешки обеспечивают процесс "двойного дыхания". Активный газообмен идет и на вдохе, и на выдохе. Воздух в легких идет от заднего к переднему отделу тела, а кровь наоборот.