73. Филогенез дыхательной системы хордовых.

а) Источники формирования органов дыхания в ходе эмбриогенеза у человека.

Материал вентральной стенки передней кишки служит источником развития трахеи, бронхов и респираторного отдела лёгких в ходе эмбриогенеза у человека.

Органы дыхания являются производными пищеварительной трубки. На 3-й неделе эмбриогенеза в стенке кишки появляется мешковидное выпячивание, которое в нижней части делится на два зачатка — правого и левого лёгких.

В процессе развития гортани, трахеи и лёгких устанавливается прочная связь между производными энтодермы (производные первичной кишки) и мезенхимы.

Из энтодермы развиваются эпителиальная выстилка и железы гортани, трахеи, бронхиального и альвеолярного дерева. Из мезенхимы — соединительная ткань, хрящи, мускулатура, кровеносные и лимфатические сосуды.

б) Эволюционные преобразования системы дыхания у первичноротых организмов.

У плоских червей и круглых червей органы дыхания и кровеносные сосуды отсутствуют. Газообмен осуществляется путем диффузии через поверхность тела (влажную кожу).

Внешнее дыхание у большинства водных животных осуществляется при помощи специализированных структур, называемых жабрами. Специализированные жабры впервые появились у кольчатых червей.

У морских червей, ракообразных, появились жабры, обеспечивающие процесс дыхания в водной среде.

Жабры имеются также у моллюсков, рыб и некоторых амфибий. Газы диффундируют через тонкий жаберный эпителий в кровь и разносятся по всему организму. Каждое животное, дышащее при помощи жабр, имеет какое-либо приспособление, обеспечивающее непрерывное омывание их током воды.

Членистоногие решают проблему снабжения кислородом клеток организма иным путем: в каждом сегменте тела у них имеется пара стигм - отверстий, ведущих в разветвленную систему трубочек - трахей, по которым воздух доставляется ко всем внутренним органам. Трахеи заканчиваются микроскопическими разветвлениями - трахеолами, наполненными жидкостью, через их стенки кислород диффундирует в соседние клетки, а углекислый газ - в обратном направлении. Работа мышц брюшка обеспечивает продувку трахей воздухом. Трахейная система насекомых и паукообразных обеспечивает поступление кислорода и выделение углекислого газа, поэтому они обходятся без быстрого течения крови, необходимого позвоночным для снабжения их клеток кислородом.

Примитивные легочные мешки появляются у паукообразных. Развиваются они (простые мешки) и у наземных брюхоногих моллюсков (легочные мешки образованы мантией).

в) Основные ароморфозы в ходе эволюции органов дыхания у хордовых.

Дыхательные пути амфибий представлены гортанно-трахейной камерой. Появляются черпаловидные хрящи и голосовые связки. Внутренняя поверхность легких амфибий крупноячеистая или гладкая (малая площадь). Вентиляция легких происходит за счет мышц дна ротоглоточной полости. Около 50% газообмена происходит через кожу.

У рептилий появляются гортань (перстневидный хрящ), трахея и внелегочные бронхи. Легкие мелкоячеистые с большим количеством внутренних перегородок. Есть грудная клетка и межреберные мышцы.

У млекопитающих образуется носовая полость, носоглотка, в гортани появляется щитовидный хрящ. Развивается бронхиальное дерево. Легкие альвеолярного строения. Появляется диафрагма.

г) Основные направления эволюции дыхательной системы.

Направления эволюции легочного дыхания.

1. Появление и дифференцировка дыхательных путей.

2. Увеличение дыхательной поверхности легких.

3. Формирование вспомогательного аппарата органов дыхания.

д) Онтофилогенетическая обусловленность врожденных пороков развития дыхательной системы у человека.

Диафрагмальная грыжа

Диафрагма развивается из нескольких источников, включая плевроперикардиальную складку и шейные сомиты. Нарушение процесса формирования диафрагмы может привести к формированию диафрагмальной грыжи, когда органы брюшной полости перемещаются в грудную клетку.

Трахеопищеводный свищ

Развитие дыхательных путей и пищевода тесно взаимосвязано в процессе эмбриогенеза. Неправильное разделение первичной кишечной трубки на дыхательные пути и пищевод может приводить к образованию фистулы между ними, известной как трахеопищеводный свищ. Это нарушение отражает недостатки дифференцировки клеток и тканей, возникшие на ранних этапах развития.

Гипоплазия и дисплазия лёгких

Гипоплазия характеризуется уменьшением размера органа вследствие замедления роста, тогда как дисплазия связана с нарушением структуры ткани. Эти состояния могут возникать из-за нарушения механизмов регуляции пролиферации и дифференцировки клеток, необходимых для нормального развития лёгочной ткани.

Незаращение жаберных щелей

Жаберные щели присутствуют у всех позвоночных животных на определённых стадиях эмбрионального развития, являясь частью примитивной глоточной области. У млекопитающих жаберные дуги преобразуются в различные структуры головы и шеи, такие как слуховые косточки и щитовидная железа. Однако иногда возникают дефекты, связанные с сохранением остатков жаберных структур.