Органи дихання і газообмін

У газообміні ссавців основна роль належить легеням, а також в ньому бере участь слизова поверхня дихальних шляхів і частково шкіра; через останню потрапляє всього 1% необхідного тварині кисню. Носова порожнина поділяється на переддвір’я, дихальний і нюховий відділи. Функція переддвір’я – вловлювання відносно крупних часток (пилу), що проникають з повітрям. Переддвір’я більш розвинене у жителів степових і пустельних районів, де повітря особливо запилене. Дрібні часточки пилу вловлюються у дихальному відділі носової порожнини, яка вистелена слизовою оболонкою з миготливим епітелієм, що має багато кровоносних капілярів, тут відбувається не тільки подальша очистка повітря від механічних домішок, але і його знезаражування бактерицидно активними речовинами слизу; одночасно повітря під час проходження між складками носової раковини зволожується і зігрівається протікаючою по капілярах кров’ю і віддає їй частину кисню. Нюховий відділ у вигляді розширення з його виростами бічних стінок – утворює лабіринт порожнин, вистелених нюховим епітелієм. Проходячи через хоани в глотку, повітря потрапляє в гортань. В основі гортані лежить кільцеподібний перснеподібний хрящ, характерний для всіх наземних хребетних. Передню і бічні стінки гортані утворює наявний тільки у ссавців щитоподібний хрящ. Черпакуваті хрящі розташовані з боків спинної сторони гортані. До переднього краю щитоподібного хряща прилягає тонкий надгортанник (рис. 17), який прикриває вхід у гортань при проходженні їжі через глотку. Голосові зв’язки – парні складки слизової оболонки, розташовані між щитоподібним і черпакуватим хрящами. Голоси більшості ссавців обмежені переважно низькочастотним діапазоном, що, однак, не перешкоджає можливості передачі складної і ємної інформації.

Рис. 17. Гортань корови (зліва – вигляд збоку, справа – сагітальний переріз):

1 – надгортанник; 2 – черпакуватий хрящ; 3 – хрящ надгортанний; 4 – щитоподібний хрящ; 5 – голосові зв’язки; 6 – перснеподібний хрящ; 7 – хрящові кільця трахеї.

До гортані прилягає трахея, яку підтримують хрящові кільця. Трахея поділяється на два бронхи, що відрізняються від неї лише меншим діаметром; в легенях вони діляться на ще більш дрібні трубочки, утворюючи бронхіальне дерево (рис. 18). Найдрібніші трубочки – бронхіоли – відкриваються в розширення, вистелені дихальним епітелієм, – пухирці – альвеоли, розміром 25―400 мкм, у стінках яких галузяться багаточисельні капіляри. Така структура легень збільшує їх дихальну поверхню, яка в 50―100 разів перевищує поверхню тіла. Відносна величина поверхні, через яку в легенях відбувається газообмін, більша у тварин з високою активністю і рухливістю.

Відносне збільшення легень спостерігається у високогірних і водних ссавців. У китів існує кільцеподібна мускулатура, замикаюча вхід в альвеоли і дозволяючи затримувати в них повітря навіть на значних глибинах.

М

Рис. 18. Розгалуження бронхів в легенях бурого ведмедя:

1 – трахея; 2 – її мембранна частина; 3 – головні бронхи; 4 – розгалуження бронхів.

еханізм дихання ссавців подвійний. За так званого реберного дихання з допомогою міжреберної мускулатури змінюється об’єм грудної клітки; при діафрагмальному – той же об’єм змінюється шляхом опускання і підйому м’язової грудинночеревної перепони – діафрагми. В різному поєднанні обидва механізми функціонують у всіх ссавців; у хижаків переважає перший механізм, у копитних – другий. Кількість подихів у дрібних тварин з більш високим рівнем метаболізму вища у порівнянні з великими; у коня вона дорівнює 8―16, у щура 100―150, у миші –200 на хвилину. При пересуванні частота дихання зростає. Дихання бере участь в терморегуляції. Часте, але неглибоке дихання хижаків (поліпное) збільшує випаровування з поверхні верхніх дихальних шляхів, сприяє віддачі тепла. Прискорення глибокого дихання, посилюючи газообмін в легенях, збільшує теплопродукцію організму при низьких температурах.