Tehakse vabalt elavate algloomade hingamine. Algloomade hingamine Valdav enamus algloomadest on aeroobsed organismid

Algloomad- laialt levinud organismide rühm, mis on bioloogilises arengus. Teada on üle 50 000 algloomaliigi. Neid kõiki iseloomustavad mitmed ühised tunnused:

1. Keha moodustab rakk, mis sisaldab ühte või mitut tuuma. Morfoloogiliselt (struktuuriliselt) on nende keha samaväärne paljurakulise rakuga, füsioloogiliselt (funktsionaalselt) aga iseseisev organism.

2. Toitumise tüübi järgi on kõik algloomad heterotroofid, kuid mõned lipukesed võivad sõltuvalt keskkonnatingimustest toituda autotroofselt või kombineerida kahte tüüpi toitumist (miksotroofid).

3. Lihtsamaid iseloomustab mittesuguline paljunemine erinevate jagunemisvormide kaudu, samuti seksuaalse protsessi mitmesugused vormid. Tuum jaguneb mitootiliselt. Mõned vormid sisse eluring toimub seksuaalse ja mittesugulise paljunemise vaheldumine (foraminifera).

4. Paljud algloomad on võimelised moodustama tsüsti (puhkevorm ebasoodsate tingimuste kogemiseks), s.t. encyst.

5. Kõige lihtsamate hingamine toimub kogu kehapinnaga.

6. Reaktsioon välisele ärritusele viiakse läbi mootortaksojuhtide näol. Taksod- vabalt liikuvatele organismidele omane reaktsioon ühepoolselt mõjuvale stiimulile. Ärrituse allikad võivad olla valgus (fototaksis), temperatuur (termotaksis), kemikaalid (kemotaksis) jne. Liikumine võib olla suunatud stimulatsiooniallika poole (positiivsed taksod) või sellest eemale (negatiivsed taksod).

7. Eritumine toimub kas kehapinna kaudu või kontraktiilsete vakuoolide abil. Lisaks ainevahetusproduktide eemaldamisele on kontraktiilsete vakuoolide oluline funktsioon organismist liigse vee eemaldamine, mis on vajalik normaalse osmootse rõhu säilitamiseks rakus.

2.1 Algloomade põhiklasside omadused

märgid

Sarcode

(tavaline amööb)

Flagella

(euglena roheline)

ripslased

(ripslaste kinga)

keha ehitus

Üherakuline mikroskoopiline loom 0,1-0,5 mm, elab vees. Liigub tsütoplasma ajutiste väljakasvude abil - pseudopodia (valijalad); rakumembraaniga kaetud, on tsütoplasmas kõik organellid, tuum, vakuoolid

Üherakuline mikroskoopiline 0,05 mm suurune loom, kes elab vees. Fusiformi keha eesmises otsas on üks flagellum, valgustundlik ocellus ja kontraktiilne vakuool. Rakuorganellid on samad mis amööbil, lisaks on seal klorofülli sisaldavad organellid – kromatofoorid

Üherakuline mikroskoopiline loom 0,1-0,3 mm, elab vees. Rakumembraan on tihe, ripsmete ridadega. Kinga kuju. Tsütoplasma organellidega, on suured (makrotuum) ja väikesed (mikrotuum) tuumad, kaks kontraktiilset vakuooli, seedevakuoolid. Külgmisel küljel on suulähedane lehter ja pulber

Bakterid, üherakulised vetikad. Fagotsütoosi tagajärjel moodustub toiduvakuool. Lahustuvad ained assimileeritakse, tahked osakesed väljutatakse kõikjal rakus

Valguses on toitumine autotroofne (fotosüntees), nagu ka taimedel. Pika valguse puudumisega muutub toitumine heterotroofseks, saprotroofseks. Seedetrakti vakuool ei moodustu

See toitub bakteritest, mis läbi perioraalse lehtri (tsüsti) juhitakse ripsmete abil suhu, sisenevad neelu, sealt edasi tsütoplasmasse, kus moodustub seedevakuool. Seedimata osakesed eemaldatakse läbi pulbri

Gaasivahetus toimub välise kaudu rakumembraan. Mitokondrid toimivad hingamis- ja energiakeskusena

nagu amööb

nagu amööb

Valik

Vesi ja jääkained kogutakse kokkutõmbumisvakuooli ja viiakse läbi

nagu amööb

Vesi ja jääkained kogutakse kahte kontraktiilsesse vakuooli koos adduktortorukestega

Reaktsioon ärritusele

Positiivsed taksod toidule, kerged, negatiivsed soolale

nagu amööb

seksuaalne protsess

Kadunud

Kadunud

Konjugatsioon

paljunemine

See viiakse läbi rakkude jagunemise tõttu kaheks mitoosi teel. DNA molekul kahekordistub interfaasis

See viiakse läbi rakkude jagunemise tõttu mitoosi teel piki raku telge. DNA molekul kahekordistub interfaasis

See viiakse läbi raku mitootilise jagunemise tõttu kaheks raku telje ulatuses. DNA molekul kahekordistub interfaasis

Tähendus

Positiivne: toiduahela biotsenoosi komponent, mere risoomidel on lubjakivi kest - need moodustavad settekivimid - kriit, lubjakivi; õli olemasolu hindamiseks kasutatakse mõnda tüüpi risopoode. Negatiivne: düsenteerne amööb põhjustab nakkushaigust

Positiivne: biotsenoosi komponent toiduahelas; on kognitiivse tähtsusega taimede ja loomade ühiste esivanemate uurimisel. Negatiivne: põhjustab vee õitsemist reservuaarides; parasiitlipikud settivad loomade ja inimeste verre, soolestikku, põhjustades haigusi

Teised esindajad

Difflugia, arcella, euglyph, foraminifera, radiolaria acantharia, päevalill, globigeriin

Volvox, Trichomonas, Giardia, Leishmania, Trypanosoomid

Üherakulisteks ehk algloomadeks nimetatakse neid organisme, mille keha on üks rakk. See rakk teeb kõike. vajalikud funktsioonid keha eluks: liikumine, toitumine, hingamine, paljunemine ja ebavajalike ainete eemaldamine kehast.

Algloomade alamkuningriik

Lihtsamad täidavad nii raku kui ka üksikorganismi funktsioone. Maailmas on umbes 70 tuhat selle alamkuningriigi liiki, enamik neist on mikroskoopilised organismid.

2–4 mikronit on väikeste algloomade suurus ja tavalised ulatuvad 20–50 mikronini; sel põhjusel on neid võimatu palja silmaga näha. Kuid on näiteks 3 mm pikkuseid ripsloomi.

Algloomade alamkuningriigi esindajatega saate kohtuda ainult vedelas keskkonnas: meredes ja veehoidlates, soodes ja märjal pinnasel.

Mis on ainuraksed?

Üherakulisi organisme on kolme tüüpi: sarkomastigofoorid, eosloomad ja ripslased. Tüüp sarkomastigofoor sisaldab sarkkoodi ja flagellat ning tüüpi ripslased- tsiliaarne ja imemine.

Struktuursed omadused

Üherakulise struktuuri tunnuseks on struktuuride olemasolu, mis on iseloomulikud eranditult kõige lihtsamatele. Näiteks rakusuu, kontraktiilne vakuool, pulber ja rakuneelu.

Algloomade jaoks on iseloomulik tsütoplasma jagunemine kaheks kihiks: sisemine ja välimine, mida nimetatakse ektoplasmaks. Sisemise kihi struktuur sisaldab organelle ja endoplasma (tuuma).

Kaitseks on pelliikul - tsütoplasma kiht, mida iseloomustab tihenemine, ja organellid tagavad liikuvuse ja mõned toitumisfunktsioonid. Endoplasma ja ektoplasma vahel on vakuoolid, mis reguleerivad vee-soola tasakaalu ainuraksetes.

Üherakuliste toitumine

Algloomadel on võimalik kahte tüüpi toitumine: heterotroofne ja segatud. Toidu söömiseks on kolm võimalust.

Fagotsütoos nimetatakse püüdmisprotsessiks tahked osakesed toit algloomadel esinevate tsütoplasma väljakasvude, aga ka muude mitmerakuliste organismide spetsialiseerunud rakkude abil. AGA pinotsütoos mida esindab vedeliku hõivamise protsess rakupinna enda poolt.

Hingetõmme

Valik algloomadel toimub see difusiooni teel või kontraktiilsete vakuoolide kaudu.

Algloomade paljunemine

Paljunemiseks on kaks võimalust: seksuaalne ja aseksuaalne. aseksuaalne Seda esindab mitoos, mille käigus toimub tuuma ja seejärel tsütoplasma jagunemine.

AGA seksuaalne Paljunemine toimub isogaamia, oogaamia ja anisogaamia teel. Algloomadele on iseloomulik sugulise paljunemise ja ühe- või mitmekordse mittesugulise paljunemise vaheldumine.

7. Hingamine

Enamik aeroobe kasutab difusiooni hapniku tarbimiseks ja süsinikdioksiidi vabastamiseks. Väike hulk on anaeroobe, on fakultatiivseid anaeroobe.

8. Käitumine

Lihtsamad tajuvad stiimuleid ja reageerivad neile. Reaktsiooni ärritusele ruumis liikumise kujul nimetatakse taksodeks. Taksod on positiivsed ja negatiivsed.

9. Paljunemine ja elutsüklid

Algloomad paljunevad aseksuaalselt ja suguliselt. Mittesugulise paljunemise vormid:

monotoomia - looma jagunemine kaheks ja sellele järgnev kasv; palintomy - järjestikune jagunemine; skisogoonia (süntoomia) - spooridele iseloomulik mitmekordne jagunemine

wiki. Paljud teadlased usuvad, et eosloomade agaamne paljunemisviis on merogoonia. See kujutab endast erilist moodustumist;

pungumine (väline, sisemine) - keha väljakasvude moodustumine. Seksuaalse paljunemise vormid:

kopulatsioon (isogaamne, anisogaamne, oogaamne); konjugatsioon.

Protiste iseloomustavad mitut tüüpi mitoosid, mis erinevad tuumaümbrise käitumise, sümmeetria, asendi ja spindlit korraldavate keskuste arengu poolest. Eristatakse järgmisi mitoositüüpe: avatud (tuuma kest on lahti võetud), suletud (kest jääb puutumata), poolsuletud (kest on killustatud ainult poolustel; spindli keskpunktid asuvad tsütoplasmas , spindel ise on riietatud tuumakesta). K. Hausman eristab ortomitoosi (spindel on bipolaarne, osa mikrotuubulitest liigub poolusest poolusele ja osa on kinnitunud kromosoomide kinetokooridele) ja pleuromitoosi (spindel koosneb kahest iseseisvast poolest).

Elutsükkel on eluperiood kahe erineva etapi vahel. Sagedamini algab tsügoot tsügootfaasiga, millele järgneb ühe- või mitmekordne mittesuguline paljunemine. Seejärel tekivad sugurakud (sugurakud), need ühinevad, moodustub sügoot. Haploidse ja diploidse faasi vaheldumise mustrite põhjal eristatakse kolme tüüpi tuumatsüklit (Beklemishev, 1979):

LOENG 2. LIHTSE ÜLDISELOOMUSTUS

9. Paljunemine ja elutsüklid

sügootiline redutseerimine - meioos - toimub sügoodi tuuma esimese (üheastmeline meioos) või kahe esimese (kaheastmeline meioos) jagunemise ajal;

gameetiline redutseerimine – sugurakkude küpsemisel tekib meioos; vahepealne redutseerimine - meioos tekib etappide moodustumise ajal

mittesuguline paljunemine - agamet.

Mõnel liigil toimub elutsüklis vaid perioodiline muutus raku vegetatiivsete osade struktuuris. On esindajaid, kellel pole elutsüklit.

10. Klassifikatsioonid

Esimese süsteemi pakkus välja O. Buchli (1880–1889). Selle klassifikatsiooni järgi esindavad algloomad ühte tüüpi - algloomad ja neli

minu klassid Sarcodina, Sporozoa, Mastigophora, Ciliophora.

B. M. Khoninberg jagas 1964. aastal algloomade tüübi neljaks alatüübiks:

Sarcomastigophora, Sporozoa, Cnidospora, Ciliophora.

V. A. Dogel eristab viit tüüpi: Sarcomastigophora, Sporozoa, Cnidosporidia, Microsporidia, Ciliophora.

N. D. Levine ja rühm kolleege töötasid 1980. aastal välja süsteemi, milles algloomad jagunevad seitsmeks tüübiks: Sarcomastigophora, Labyrinthhomorpha, Apicomplexa, Microspora. Myxozoa, Ciliophora.

Per viimased aastad, eriti tänu ultrastruktuursete molekulaar- ja molekulaargeneetiliste uurimismeetodite arengule, on kasvanud teadmiste hulk ainuraksete organismide kohta. On kindlaks tehtud, et evolutsiooni alguses lahknenud arengusuundadesse kuuluvad erinevad rühmad, mille omavahelist seost ei saa pidada selgeks. Mõiste "protistid" - Protista - hõlmab kõiki üherakulisi organisme. Paljud teadlased peavad ainurakseid organisme mitme (vahel rohkem kui kümne) kuningriigi osaks. Protista kuningriik jaguneb enam kui 25 rühmaks (tüübiks), mille taksonoomiline auaste on teaduslike arutelude objekt. Tänapäevased andmed võimaldavad eristada mitmeid "algloomade" organiseerimise põhivorme (V.V. Malakhovi järgi algloomade süsteem, 2007; E. Ruppert, 2008): lipukesed, risopoodid; kiirgav; alveolaarne. Eraldi algloomade rühmadel on algupärane organiseerimisvorm, mis ei võimalda neid siduda valitud rühmadega (Microsporidia, Myxozoa).

Testi küsimused

1. Algloomade uurimise ajalugu.

2. Kõige lihtsamate kehade üldised rakustruktuurid.

3. Monoenergia ja polüenergia. tuuma dualism.

4. Homokarüootsed ja heterokarüootsed algloomad.

LOENG 2. LIHTSE ÜLDISELOOMUSTUS

testi küsimused

5. Algloomade katted ja luustikud.

6. Mikrofilamendid ja mikrotuubulid. Funktsioonid.

7. Ekstrusoomid ja nende funktsioonid.

8. Algloomade sümmeetrilised tüübid.

9. Liikumistüübid, liikumisorganellid, algloomade liikumismehhanism.

10. Flagellum struktuur. Lipu (cilia) radikulaarne süsteem.

11. kinnitusorganellid.

12. Algloomade toidutüübid ja toiduorganellid.

13. Pinotsütoos ja selle klassifikatsioon.

14. Kokkutõmbuva vakuooli struktuur ja selle funktsioonid.

15. Kõige lihtsamate hingamine.

16. Taksod kui algloomade käitumise vorm.

17. Mittesugulise paljunemise tüübid algloomadel.

18. Mitoosi tüübid.

19. Eluring. Tuumatsüklite tüübid.

20. Algloomade suguline paljunemine (kopulatsioon, konjugatsioon).

21. Lihtsamate klassifikatsioonid.

Algloomade hingamine. Valdav enamus algloomadest on aeroobsed organismid. Hingamine toimub difusiooni teel läbi raku pinna

Hüdra elutähtis tegevus Hingamine: hingab vees lahustunud hapnikku, neelab hapnikku ja eraldab süsihappegaasi läbi kogu kehapinna Eritumine: laguproduktid satuvad vette endodermi ja ektodermi rakkudega.

Hingetõmme lamedad ussid vereringe- ja hingamissüsteemid puuduvad, vees lahustunud hapnik tungib läbi kogu keha pinna ja süsinikdioksiid eemaldatakse väljapoole

Tüüp anneliidid Ainult niiske naha kaudu satub ussi kehasse hingamiseks vajalik hapnik. Nahaepiteelist hapnik siseneb kapillaaridesse. Veeussidel osalevad parapoodiad hingamises, istuvatel vormidel esiküljel kombitsate võra.

Tüüp Molluskid Hingamissüsteem: Enamikul liikidel on seda esindatud lõpused, maismaa esindajad ja vormid, mis on sekundaarselt üle läinud veelisele eluviisile - kopsud. Lõpused ja kopsud on vahevöö modifitseeritud osad, milles on palju veresooni.

Tigude klassi Hingamissüsteem: Enamik veetigusid hingab sulgjas lõpustega (tavaliselt on ainult vasak lõpuse) Maismaa ja mõnel magevee molluskil (tiik, rull) on kops, millega nad hingavad atmosfääriõhk. Osa mantliõõnsusest neis on isoleeritud ja avaneb iseseisva avaga väljapoole. Sekundaarsed veemoluskid (tiigiteod, mähised) hingavad õhku, tõustes perioodiliselt pinnale ja võttes õhku kopsu.

Klass kahepoolmelised (Bivalvia). Mõlemal pool sääre on enamikul liikidel kaks lamelllõpust. Lõpused, nagu ka vahevöö sisepind, on varustatud ripsmetega, mille liikumine tekitab veevoolu. Alumise (sisselaskeava või lõpuse) sifooni kaudu siseneb vesi vahevöö õõnsusse, vesi juhitakse välja ülal asuva väljalaskeava (kloaagi) sifooni kaudu.

Hingamiselundkond 1. Vähil on peakilbi all lõpuseõõs, mille sees paiknevad lõpused. Vähk pumpab aktiivselt vett läbi lõpuseõõne, parandades seeläbi gaasivahetust. Veeringlus tekib kõhu jalgade liikumise tõttu. 2. Koorikloomade hingamiselundid, lõpused, asuvad jäsemetel.

Ristämbliku hingamissüsteemi esindavad kopsukotid ja hingetoru. 1. Kõhu põhjas asuvad paaritud kopsukotid on ümarad kambrid, mis avanevad selle alaküljel olevate sõltumatute avadega. Nende ühele seinale on moodustatud arvukalt lehelaadseid volte, mis asetsevad üksteise kohal nagu raamatulehed. See suurendab gaasivahetuse pindala. Neil on tihe kapillaaride võrk. Kopsukottidesse sisenevast õhust satub hapnik vereringesse ja kandub üle kogu keha. 2. Kaks hingetoru kimpu on pikad torukesed, mis tekkisid naha osa kehasse eendumise tulemusena. Hingetoru suhtleb väliskeskkonnaga ühise paaritu avause kaudu.

Hingamissüsteem Hingetoru - pikad torud, mis tekkisid naha tungimise tagajärjel kehasse. Hingetoru on vooderdatud küünenahaga. Mööda neid jookseb paks kitiinspiraal. See säilitab hingetoru kuju ja takistab nende kokkuvarisemist. Hingetoru hargneb mitu korda, nii et kõige õhem neist põimib kõik siseorganid pideva võrguga. See on hingetoru süsteem, mis tagab hapniku transpordi ja gaasivahetuse. Hingetoru suhtleb väliskeskkonnaga spetsiaalsete avade – spiraalide kaudu, mis paiknevad kesk- ja metatorraksil, samuti kõhu segmentidel.

Kalade hingamiselundkonnaks lõpusekaaridel (4 paari) on kondised lõpusekaared ja lõpuse niidid, mille seintes läbivad kapillaarid. Suu- ja lõpusekate abil pumbatakse vesi läbi lõpuste, milles toimub gaasivahetus.

Hingamissüsteem. Arengu käigus toimub üleminek lõpusehingamiselt pulmonaalsele hingamisele (kullesed hingavad hargnenud välislõpuste abil). Kahepaiksete kopsud on primitiivsed: neil on väike kapillaaride ja õhu kokkupuutepind. (need on õõnsad kotid, millel on rohkem või vähem väljendunud rakuline struktuur). Suur tähtsus on nahahingamisel (rohelisel konnal siseneb läbi naha 51% hapnikust ja eraldub 86% süsihappegaasist). Gaasivahetus toimub aastal suuõõne. Hingamisteed on halvasti arenenud (hingetoru-kõri kamber või hingetoru).

Hingamissüsteem Hingamine toimub suupõhja langetamise ja tõstmise teel. Kui see laskub, siseneb õhk suuõõnde. Kui ninasõõrmed sulguvad, tõuseb suupõhi ja õhk surutakse kopsudesse. Väljahingamisel on ninasõõrmed avatud ja suupõhja tõstmisel tuleb õhk välja.

Kopsude hingamissüsteemil on rakuline, mõnel roomajal käsnjas struktuur. hästi arenenud Hingamisteed(kõri, hingetoru, bronhid) hingamismehhanism: õhk tõmmatakse hingamisorganitesse ja surutakse sealt välja rindkere mahu muutumise tõttu. Rindkere mahu muutmise eest vastutavad roietevahelised lihased.

Hingamissüsteem Pikk hingetoru saab alguse kõrilõhest, hingetoru kaheks bronhiks jagunemise kohas on jätk - alumine kõri, milles paiknevad häälemembraanid. Bronhide harusid ühendavad arvukad õhukesed kanalid, millest ulatuvad välja paljud eendid - kapillaaridega põimitud bronhioolid, alveoolid lindudel puuduvad. Osa bronhidest läbib kopse ja moodustab tohutuid õhukese seinaga õhukotte. Seal on eesmised ja tagumised õhukotid. Gaasivahetust õhukottides ei toimu, need toimivad "õhupumbana", pumbates õhku läbi kopsude.

Hingamissüsteem Lindude kopsud on käsnjad ja kohandatud ühesuunaliseks õhuvooluks sisse- ja väljahingamisel. Sissehingamisel rinnaku laskub allapoole, sissehingatav õhk suundub tagumistesse õhukottidesse, sealt kopsude kaudu, milles toimub gaasivahetus, eesmistesse õhukottidesse.

Hingamiselundkond Väljahingamisel väljub õhk eesmistest õhukottidest väljapoole, tagantpoolt - läbib kopse ja väljub kehast. Seega toimub pidev ühesuunaline õhuvool läbi kopsude nii sisse- kui ka väljahingamisel. Seda gaasivahetuse nähtust sisse- ja väljahingamisel nimetatakse topelthingamiseks. Lisaks õhu ühesuunalisele liikumisele tagab vere hapnikuga küllastumise ka vere vastuvoolu liikumine õhu liikumise suhtes.

Hingamissüsteem Õhukottide teine ​​oluline ülesanne on kaitsta keha ülekuumenemise eest: õhk jahutab siseorganeid ja lihaseid (soojuse tootmine lennu ajal on 8 korda suurem kui puhkeolekus). Õhukotid vähendavad kehatihedust, mõned õhukotid kasvavad isegi õõnsusteks torukujulised luud. Õhukottide kogumaht on 10 korda suurem kui kopsude maht. Hingamisliigutuste sagedus puhkeolekus tuvis on keskmiselt 26, lennu ajal - 400, see on tingitud ka liigse soojuse eemaldamisest hingamiselundite kaudu.

Hingamiselundkond Õhukottide tähtsus: 1. Vähendage linnu keha tihedust 2. Sisaldage suurt varu värske õhk, tagama lindudele topelthingamise 3. Kaitske linnu keha lennu ajal ülekuumenemise eest

Hingamiselundkond Ninaõõs, ninaneelu, kõri, hingetoru, bronhid, kopsud. Bronhid hargnevad üha õhemateks oksteks – bronhioolideks, mille otstes paiknevad rakulise struktuuriga alveoolide kobarad. Hingamisliigutusi, kopsude laienemist ja kokkutõmbumist teostavad roietevahelised lihased ja diafragma.

Valdav enamus loomi vajab hapnikku, kuna nende elutegevuseks vajaliku energia moodustumine toimub oksüdatiivsete protsesside tõttu, millega kaasneb süsinikdioksiidi eraldumine (vt Bioloogiline oksüdatsioon, hingamine).

Hapniku sissevõtmine kehasse ja süsinikdioksiidi eemaldamine sellest toimub hingamisprotsesside kaudu. Enamik lihtne vorm hingamine üherakulistel loomadel – gaaside difusiooni teel läbi raku pinna.

Mitmerakulised loomad moodustavad erinevat tüüpi hingamissüsteeme. Niisiis, käsnad ja ussid arendavad naha hingamist. Hapnik ja süsihappegaas lahustuvad vees väga hästi ja läbivad keha niisket pinda kergesti väiksema gaasikontsentratsiooni suunas.

Kitiinkatte areng putukatel välistas nahahingamise ja põhjustas hingetoru hingamissüsteemi moodustumise (joon. 1). See on kõige õhemate torude süsteem, mis ulatub kõigi rakkude ja kudedeni. Torude kaudu tungib väliskeskkonnast hapnik kudedesse ja süsihappegaas väljub tagasi. Enamikul veeloomadel tekkis lõpushingamine. Lõpused on suure pinnaga ja suudavad piisavalt omastada vees lahustunud hapnikku suhteliselt väikeses koguses (5-7 ml 02 1 liitris vees). 1 liiter õhku sisaldab 210 ml hapnikku. Seetõttu muutub enamikul maismaaselgroogsetel, alates kahepaiksetest, peamiseks hingamistüübiks pulmonaalne, kuigi kahepaiksetel imendub nahk veel 50% vajalikust hapnikust.

Riis. 1. Hingamissüsteemi areng
. Hingetoru hingamine putukatel; lõpushingamine kaladel.

Lindudel on ka õhukotid – kopsude väljakasvud, mis paiknevad siseorganite vahel ja õõnsates luudes (joon. 2). Gaasivahetus lindudel toimub sisse- ja väljahingamisel, kui õhk liigub läbi kopsude õhukottidesse ja tagasi.

Riis. 2. Hingamissüsteemi areng
. Pulmonaalne hingamine lindudel: 1 - hingetoru; 2 - bronhid; 3 - alveolaarsed vesiikulid; 4 - turvapadjad.

Imetajate hingamine on saavutanud suurima täiuslikkuse tänu kopsude hingamispinna suurele suurenemisele. Inimesel on see 90-100 m2. Inimese hingamisteed koosnevad nina- ja suuõõnest, ninaneelust, kõrist, hingetorust ja bronhidest (joonis 3). Ninaõõnes sissehingatav õhk soojendatakse, niisutatakse ja puhastatakse. See kaitseb hingamisteid ja kopse haiguste eest.

Riis. 3. Inimese hingamissüsteem:
1 - ninaõõs; 2 - ninaneelu; 3 - kõri; 4 - hingetoru; 5 - bronhid; 6 - bronhide oksad; 7 - kopsu pleura; 8 - parietaalne pleura; 9 - kops; 10 - kopsu vesiikulid - alveoolid; // - kopsuvereringe vere kapillaarid.

Kopsud koosnevad kopsukottidest, mille moodustavad bronhioolid, mis lõpevad pimedate kottidega – alveoolidega. Iga alveooli ümbritseb tihe verekapillaaride võrgustik. Gaasivahetus toimub läbi alveoolide ja kapillaaride seinte. Iga kops on kaetud pleura membraaniga, mis koosneb kahest lehest. See moodustab kinnise pilutaolise pleuraõõne, kuna sisemine kiht katab kopsu ja läheb katkestusteta välimisse kihti, mis vooderdab rindkere sees. Õõnsuse sees on väike kogus vedelikku, mis hõlbustab lehtede libisemist üksteise suhtes. Rõhk pleuraõõnes on alati negatiivne, st alla atmosfäärirõhu.

Rindkere mahu muutumine inspiratsiooni ajal toimub hingamise roietevaheliste lihaste ja diafragma kokkutõmbumise tõttu. See omakorda toob kaasa asjaolu, et pleura välimine kiht erineb mõnevõrra sisemisest. Pleuraõõs suureneb veidi, rõhk selles langeb, mis venitab elastset kopsukudet. Kopsumahu suurenemine toob kaasa rõhu languse neis ja välisõhk imetakse kopsudesse. Nii toimub sissehingamine. Puhkeseisundis on väljahingamine passiivne. Roided langevad raskusjõu toimel, diafragma tõuseb siseorganite survel ja rindkere maht väheneb. Pleuraõõs ja kopsud on mõnevõrra kokku surutud ja kopsuõhk väljub. Tugevnenud väljahingamine toimub väljahingamislihaste kokkutõmbumise tõttu.

Maksimaalne väljahingamise maht pärast maksimaalset sissehingamist (eluvõime) on meestel tavaliselt 4,8 liitrit, naistel - 3,3 liitrit. Kõrge kvalifikatsiooniga jooksjate jaoks on see 8,0 liitrit.

Kopsugaasivahetuse efektiivsus sõltub hingamisliigutuste intensiivsusest ja sissehingatava õhu koostisest. Sõudmine, ujumine, jooksmine, väliharjutused aitavad kaasa kopsuventilatsioonile. Kopsugaasivahetus toimub difuusselt läbi alveolaarsete vesiikulite kõige õhemate seinte, mis on tingitud alveolaarse õhu hapniku ja süsinikdioksiidi osarõhu erinevusest ning nende pingest veres (joonis 4).

Riis. 4. Gaasivahetuse skeem kopsudes.

Gaasi osa- või osarõhk gaasisegus on võrdeline gaasi protsendi ja kogurõhuga. Hapniku protsent atmosfääriõhus on ligikaudu 21%. Õhurõhul 760 mm Hg. Art. hapniku osarõhk on (760-21)/100≈159 mm Hg. Art.

Alveolaarne õhk on veeauruga küllastunud, see sisaldab 14% hapnikku, seega on hapniku osarõhk alveolaarses õhus ≈100-110 mm Hg. Art.

Veres on gaasid lahustunud ja keemiliselt seotud olekus. Difusioon hõlmab ainult lahustunud gaasimolekule. Gaasi pinge vedelikus on jõud, millega lahustunud gaasi molekulid kipuvad väljuma gaasilisse keskkonda. See jõud sõltub gaasi protsendist veres.

On kindlaks tehtud, et veenivere hapnikupinge on 40 mm Hg. Art. Difusioonirõhk (100-40=60 mmHg) aitab kaasa hapniku kiirele üleminekule verre, kus see lahustub ja ühineb hemoglobiiniga, moodustades oksühemoglobiini. Sellisel kujul tarnitakse hapnik kudedesse.

Süsinikdioksiidi maksimaalne pinge kudedes on 60, venoosses veres 47 mm Hg. Art., osarõhk alveolaarses õhus 40 mm Hg. Art. Venoosses veres transporditakse osa süsinikdioksiidist hemoglobiini ja süsihappesooladega ühendi kujul.

Kopsukapillaarides eraldub süsinikdioksiid ensüümi abil kiiresti keemilistest ühenditest ja difusioonirõhu tõttu (47-40 \u003d 7 mm Hg) läheb alveoolidesse ja seejärel väljahingamisel atmosfääriõhk.

Vere läbimise ajal kopsudes on gaaside pinge peaaegu võrdne nende osarõhuga kopsudes. Sarnane gaaside difusioon toimub kudede kapillaarides ainult vastupidises suunas: hapnik siseneb kudedesse ja süsinikdioksiid verre.

Vereplasmas lahustub alati väike kogus gaase (O 2, CO 2, N 2), normaalse atmosfäärirõhu tingimustes need lahustuvad gaasid hingamist ei mõjuta. Kuid mäkke ronides, vette sukeldudes, kosmoselendudel tuleb arvestada vereplasmas lahustuvate gaaside mõjuga. Näiteks kui sukeldujad töötavad kõrgendatud õhurõhu tingimustes, võib lahustuv lämmastik avaldada narkootilist toimet. See on oluline ka sukeldujate jaoks. Suurest sügavusest tõusmine toimub aeglaselt, peatustega, nii et lahustuvad gaasid eemaldatakse järk-järgult verest ja veresoonedõhumulle ei tekkinud, mis kiirel tõstmisel võivad vereringet häirida.

Hingamisliigutuste reguleerimist teostab hingamiskeskus, mida esindab närvirakkude komplekt, mis paiknevad keskosa erinevates osades. närvisüsteem. Hingamiskeskuse põhiosa asub medulla piklikus. Selle aktiivsus sõltub süsihappegaasi (CO 2) kontsentratsioonist veres ning erinevate siseorganite ja naha retseptoritelt tulevatest närviimpulssidest.

Niisiis koguneb vastsündinud lapsel pärast nabanööri sidumist ja ema kehast eraldamist verre süsihappegaasi ja hapniku hulk väheneb. Liigne CO 2 on humoraalne ja O 2 puudumine ergastab refleksiivselt hingamiskeskust veresoonte retseptorite kaudu. See toob kaasa hingamislihaste kokkutõmbumise ja rindkere mahu suurenemise, kopsud sirguvad, tekib esimene hingetõmme. Närviregulatsioonil on hingamisele reflektoorne mõju. Kuum või külm nahaärritaja, valu, hirm, viha, rõõm, füüsiline aktiivsus muudavad kiiresti hingamisliigutuste olemust.