156. Строение дыхательной и кровеносной системы млекопитающих.

Основной газообмен у млекопитающих определяется лёгочным дыханием. В меньшей степени он осуществляется через кожу (примерно 1% от общего газообмена) и слизистую дыхательных путей. Лёгкие альвеолярного типа. Механизм дыхания грудной, за счёт сокращения межрёберной мускулатуры и движения диафрагмы – особого мышечного слоя, разделяющего грудную и брюшную полости.

Через наружные ноздри воздух поступает в преддверие носовой полости, где он согревается и частично очищается от пыли, благодаря слизистой оболочке с мерцательным эпителием. Носовая полость включает дыхательный и обонятельный отделы. В дыхательном отделе происходит дальнейшая очистка воздуха от пыли и обеззараживание за счёт бактерицидных веществ, выделяемых слизистой его стенок. В этом отделе хорошо развита капиллярная сеть, обеспечивающая частичное поступление кислорода в кровь. Обонятельный отдел содержит выросты стенок, за счёт которых образуется лабиринт полостей, увеличивающих поверхность улавливания запахов.

Через хоаны и глотку воздух проходит в гортань, поддерживаемую системой хрящей. Спереди располагаются непарные хрящи – щитовидный (характерен только для млекопитающих) с надгортанником и перстневидный. Надгортанник прикрывает вход в дыхательные пути при проглатывании пищи. В задней части гортани лежат черпаловидные хрящи. Между ними и щитовидным хрящом располагаются голосовые связки и голосовые мышцы, определяющие издавание звуков. Хрящевые кольца поддерживают и трахею, следующую за гортанью.

От трахеи берут начало два бронха, которые входят в губчатую ткань лёгких с образованием многочисленных мелких ветвлений (бронхиолей), заканчивающихся альвеолярными пузырьками. Стенки их густо пронизаны капиллярами крови, обеспечивающими газообмен. Общая площадь альвеолярных пузырьков значительно (в 50–100 раз) превышает поверхность тела, особенно у животных с высокой степенью подвижности и уровнем газообмена. Увеличение дыхательной поверхности наблюдается и у горных видов, постоянно испытывающих дефицит кислорода.

Частота дыхания во многом определяется размерами животного, интенсивностью обменных процессов и двигательной активностью. Чем мельче млекопитающее, тем относительно выше потери тепла с поверхности тела и тем интенсивнее уровень обмена и потребности в кислороде. Самыми «энергозатратными» животными являются мелкие виды, в силу чего они питаются практически постоянно (бурозубки, белозубки). За сутки ими потребляется кормов в 5–10 раз больше собственной биомассы.

Существенное влияние на частоту дыхания оказывает температура окружающей среды. Повышение летней температуры на 10о приводит к увеличению частоты дыхания у хищных видов (лиса, белый медведь, чёрный медведь) в 1,5–2 раза.

Дыхательная система играет значительную роль в поддержании температурного гомеостаза. Вместе с выдыхаемым воздухом из организма выводится определённое количество воды («полипное») и тепловой энергии. Чем выше летние значения температуры, тем чаще дышат животные и тем выше показатели «полипное». Благодаря этому, животным удаётся избегать перегрева организма.

Кровеносная система млекопитающих в основных чертах схожа с таковой у птиц: сердце четырёхкамерное, лежит в околосердечной сумке (перикардий); два круга кровообращения; полное разделение артериальной и венозной крови.

Большой круг кровообращения начинается с левой дуга аорты, выходящей из левого желудочка, и заканчивается полыми венами, возвращающими венозную кровь в правое предсердие.

От левой дуги аорты берёт начало непарная безымянная артерия, от которой отходят правая подключичная и парные сонные артерии. Каждая сонная артерия, в свою очередь, делится на две артерии – наружную и внутреннюю сонные артерии. Левая подключичная артерия отходит непосредственно от дуги аорты. Обогнув сердце, дуга аорты тянется вдоль позвоночника в виде спинной аорты. От неё отходят крупные артерии, снабжающие кровью внутренние системы и органы, мускулатуру и конечности, – внутренностная, почечные, подвздошные, бедренные и хвостовая.

Венозная кровь от органов тела собирается по целому ряду сосудов, из которых кровь сливается в общие полые вены, несущие кровь в правое предсердие. От передней части тела она идёт по передним полым венам, вбирающим кровь из яремных вен головы и подключичных вен, отходящих от передних конечностей. С каждой стороны шеи проходят по два яремных сосуда – наружная и внутренняя вены, которые сливаются с соответствующей подключичной веной, образуя полую вену.

У многих млекопитающих наблюдается несимметричное развитие передних полых вен. В правую переднюю полую вену впадает безымянная вена, образующаяся слиянием вен левой стороны шеи – левой подключичной и яремной. Характерно для млекопитающих и сохранение рудиментов задних кардинальных вен, которые носят название непарных (позвоночных) вен. В их развитии также прослеживается асимметрия: левая непарная вена соединяется с правой непарной веной, впадающей в правую переднюю полую вену.

От задней части тела венозная кровь возвращается по задней полой вене. Она формируется путём слияния сосудов, отходящих от органов и задних конечностей. Наиболее крупные из венозных сосудов, образующих заднюю полую вену – непарная хвостовая, парные бедренные, подвздошные, почечные, половые и ряд других. Задняя полая вена проходит, не ветвясь, через печень, пронизывает диафрагму и выносит венозную кровь в правое предсердие.

Воротная система печени образуется одним сосудом – воротной веной печени, возникающей в результате слияния вен, идущих от внутренних органов.

К их числу относятся: селезёночно-желудочная вена, передние и задние брыжеечные вены. Воротная вена образует сложную систему капилляров, пронизывающих ткань печени, которые на выходе вновь объединяются и образуют короткие печёночные вены, впадающие в заднюю полую вену. Воротная система почек у млекопитающих полностью редуцирована.

Малый круг кровообращения берёт начало от правого желудочка, куда попадает венозная кровь из правого предсердия, и заканчивается левым предсердием. Из правого желудочка венозная кровь выходит по лёгочной артерии, которая распадается на два сосуда, идущих к лёгким. Окисленная в лёгких кровь поступает в левое предсердие по парным лёгочным венам.

Сердце у разных видов млекопитающих отличается своими размерами. Относительно более крупное сердце имеют мелкие и подвижные животные. Такая же закономерность прослеживается и в отношении частоты сокращений сердца. Так, частота пульса у мыши равна 600 в минуту, у собаки – 140, у слона – 24.

Кроветворение осуществляется в разных органах млекопитающих. Красные клетки крови (эритроциты), гранулоциты (нейтрофилы, эозинофилы и базофилы) и тромбоциты продуцирует костный мозг. Эритроциты безъядерные, что увеличивает перенос ими кислорода к органам и тканям, без траты его на процессы собственного дыхания. Лимфоциты образуются в селезёнке, вилочковой железе и лимфоузлах. Ретикуло-эндотелиальная система даёт клетки моноцитарного ряда.