Zīmes

Sarkodaceae

(parastā amēba)

Flagellates

(zaļā eiglēna)

Ciliates

(ciliātiskā čība)

Ķermeņa uzbūve

Vienšūnu mikroskopisks dzīvnieks 0,1-0,5 mm, dzīvo ūdenī. Tas pārvietojas ar īslaicīgu citoplazmas izaugumu palīdzību - pseidopodijas (viltus kājas); pārklāta ar šūnu membrānu, citoplazmā ir visas organellas, kodols, vakuoli

Vienšūnas mikroskopisks dzīvnieks, kura izmērs ir 0,05 mm un dzīvo ūdenī. Fusiform korpusa priekšējā galā atrodas viens karogs, gaismas jutīgs acs ābols un saraušanās vakuole. Šūnu organoīdi ir tādi paši kā amēbai, turklāt ir hlorofilu saturoši organoīdi – hromatofori

Vienšūnu mikroskopisks dzīvnieks 0,1-0,3 mm, dzīvo ūdenī. Šūnu membrāna ir blīva, ar skropstu rindām. Kurpveida. Citoplazma ar organellām, ir liels (makrokodolu) un mazs (mikrokodolu) kodols, divi kontraktilie vakuoli un gremošanas vakuoli. Sānu pusē ir periorāla piltuve un pulveris

Baktērijas, vienšūnu aļģes. Fagocitozes dēļ veidojas gremošanas vakuola. Izšķīdušās vielas tiek sagremotas, cietās vielas izdalās jebkurā šūnas vietā

Gaismā uzturs ir autotrofisks (fotosintēze), tāpat kā augiem. Ja ilgu laiku nav gaismas, uzturs kļūst heterotrofisks, saprotrofisks. Gremošanas vakuola neveidojas

Tas barojas ar baktērijām, kuras caur periorālo piltuvi (cistoma) iedzen mutē ar skropstu palīdzību, nokļūst rīklē un pēc tam citoplazmā, kur veidojas gremošanas vakuola. Nesagremotās daļiņas tiek noņemtas caur pulveri

Gāzes apmaiņa notiek caur ārējo šūnu membrānu. Mitohondriji kalpo kā elpošanas un enerģijas centrs

Kā amēba

Kā amēba

Izlase

Ūdens un atkritumi tiek savākti kontraktilā vakuolā un tiek veikti

Kā amēba

Ūdens un atkritumi tiek savākti divās kontraktilās vakuolās ar aferentiem kanāliņiem

Reakcija uz kairinājumu

Pozitīvie taksi pārtikai, vieglie, negatīvie sāli

Kā amēba

Seksuālais process

Nav klāt

Nav klāt

Konjugācija

Pavairošana

Tas notiek šūnu dalīšanās rezultātā divās daļās mitozes rezultātā. DNS molekula starpfāzē dubultojas

To veic šūnu dalīšanās dēļ ar mitozi gar šūnas asi. DNS molekula starpfāzē dubultojas

To veic mitotiskas šūnu dalīšanās rezultātā divās daļās pāri šūnas asij. DNS molekula starpfāzē dubultojas

Nozīme

Pozitīvi: barības ķēdes biocenozes sastāvdaļa, jūras sakneņiem ir kaļķains apvalks - tie veido nogulumiežus - krītu, kaļķakmeni; Daži sakneņu veidi norāda uz eļļas klātbūtni. Negatīvs: dizentērijas amēba izraisa infekcijas slimību

Pozitīvi: biocenozes sastāvdaļa barības ķēdē; ir izglītojoša vērtība augu un dzīvnieku kopīgo senču izpētē. Negatīvs: izraisa aļģes ūdenstilpēs; parazitārie flagellāti nosēžas dzīvnieku un cilvēku asinīs, zarnās, izraisot slimības

Citi pārstāvji

Difflugia, arcella, euglypha, foraminifera, radiolaria acantharia, saulespuķe, globigerina

Volvox, Trichomonas, Giardia, Leishmania, Trypanosomes

Par vienšūnu jeb vienšūņiem parasti sauc tos organismus, kuru ķermenis ir viena šūna. Tieši šī šūna dara visu nepieciešamās funkcijasķermeņa dzīvībai: kustība, uzturs, elpošana, vairošanās un nevajadzīgo vielu izvadīšana no organisma.

Vienšūņu apakšvalsts

Vienšūņi pilda gan šūnas funkcijas, gan individuāls organisms. Pasaulē ir aptuveni 70 tūkstoši šīs apakškaraļvalsts sugu, lielākā daļa no tām ir mikroskopiska izmēra organismi.

2-4 mikroni ir mazu vienšūņu izmērs, bet parastie sasniedz 20-50 mikronus; šī iemesla dēļ tos nav iespējams redzēt ar neapbruņotu aci. Bet ir, piemēram, 3 mm garas skropstas.

Jūs varat satikt vienšūņu apakškaraļvalsts pārstāvjus tikai šķidrā vidē: jūrās un rezervuāros, purvos un mitrās augsnēs.

Kādi ir vienšūnu organismu veidi?

Ir trīs veidu vienšūnu organismi: sarkomastigofori, sporozoāni un ciliāti. Tips sarkomastigofors ietver sarkodus un flagellates, kā arī veidu ciliāti- skropstains un nepieredzējis.

Strukturālās iezīmes

Vienšūnu organismu struktūras iezīme ir tādu struktūru klātbūtne, kas raksturīgas tikai vienšūņiem. Piemēram, šūnu mute, saraušanās vakuola, pulveris un šūnu rīkle.

Vienšūņiem ir raksturīga citoplazmas sadalīšanās divos slāņos: iekšējā un ārējā, ko sauc par ektoplazmu. Iekšējā slāņa struktūrā ietilpst organellas un endoplazma (kodols).

Aizsardzībai ir pīlings - citoplazmas slānis, kam raksturīga sablīvēšanās, un organellas nodrošina mobilitāti un dažas uztura funkcijas. Starp endoplazmu un ektoplazmu atrodas vakuoli, kas regulē ūdens un sāls līdzsvaru vienā šūnā.

Vienšūnu organismu uzturs

Vienšūņiem ir iespējama divu veidu barošana: heterotrofiska un jaukta. Ir trīs veidi, kā uzņemt pārtiku.

Fagocitoze sauc par uztveršanas procesu īpaša lieta barība ar citoplazmas izaugumiem, kas piemīt vienšūņiem, kā arī citām specializētām daudzšūnu organismu šūnām. A pinocitoze ko attēlo pašas šūnas virsmas šķidruma uzņemšanas process.

Elpa

Atlase vienšūņiem to veic difūzijas ceļā vai caur kontraktilām vakuolām.

Vienšūņu pavairošana

Ir divas reprodukcijas metodes: seksuāla un aseksuāla. Aseksuāls ko attēlo mitoze, kuras laikā notiek kodola sadalīšanās un pēc tam citoplazma.

A seksuāla Reprodukcija notiek ar izogāmiju, oogamiju un anizogāmiju. Vienšūņiem ir raksturīga mainīga seksuāla vairošanās un viena vai vairāku aseksuāla vairošanās.

7. Elpošana

Lielākā daļa aerobu izmanto difūziju, lai patērētu skābekli un atbrīvotu oglekļa dioksīdu. Neliels skaits ir anaerobi;

8. Uzvedība

Vienšūņi uztver kairinājumus un reaģē uz tiem. Reakciju uz stimulāciju kustības veidā kosmosā sauc par taksometriem. Taksometri ir pozitīvi un negatīvi.

9. Vairošanās un dzīves cikli

Vienšūņi vairojas aseksuāli un seksuāli. Aseksuālās reprodukcijas formas:

monotomija - dzīvnieka sadalīšana divās daļās un sekojoša augšana; palintomija - secīga sadalīšana; šizogonija (sintomija) - daudzkārtēja dalīšanās, kas raksturīga sporo-

Vikam. Vairāki pētnieki uzskata, ka sporozoīdu pavairošanas agamiskā metode ir merogonija. Tas ir īpašs pumpuru veidošanās veids;

budding (ārējais, iekšējais) – ķermeņa izaugumu veidošanās. Seksuālās reprodukcijas formas:

kopulācija (izogāma, anizogama, oogama); konjugācija.

Protistiem raksturīgi vairāki mitozes veidi, kas atšķiras ar kodola apvalka uzvedību, simetriju, stāvokli un vārpstu organizējošo centru attīstību. Izšķir šādus mitozes veidus: atvērtā (izjaukts kodola apvalks), slēgtā (aploksne paliek nesadalīta), daļēji slēgta (aploksne ir sadrumstalota tikai pie poliem; vārpstas centri atrodas citoplazmā, pati vārpstiņa ir pārklāts ar kodola apvalku). K. Hausmans izšķir ortomitozi (vārpsta ir bipolāra, daļa mikrotubulu pāriet no pola uz polu, un daļa ir pievienota hromosomu kinetohoriem) un pleiromitozi (vārpstiņa sastāv no divām neatkarīgām pusēm).

Dzīves cikls ir dzīves periods starp diviem atšķirīgiem posmiem. Biežāk cikls sākas ar zigotas stadiju, kam seko viena vai vairāku aseksuāla pavairošana. Tad veidojas dzimumšūnas (gametas), tās saplūst, veidojas zigota. Pamatojoties uz haploīdu un diploīdu fāžu maiņas modeļiem, tiek izdalīti trīs kodolciklu veidi (Beklemishev, 1979):

LEKCIJA 2. PROTOZOTU VISPĀRĪGAIS RAKSTUROJUMS

9. Vairošanās un dzīves cikli

zigotiskā redukcija – meioze – notiek zigotas kodola pirmo (vienpakāpes mejozes) vai pirmo divu (divpakāpju mejozes) dalīšanās laikā;

gametiskā samazināšanās – gametu nobriešanas laikā notiek mejoze; starpposma reducēšana - stadiju veidošanās laikā notiek mejoze

aseksuāla pavairošana - agamete.

Dažām sugām dzīves ciklā notiek tikai periodiskas izmaiņas šūnas veģetatīvo daļu struktūrā. Ir pārstāvji, kuriem nav dzīves cikla.

10. Klasifikācijas

Pirmo sistēmu ierosināja O. Bučli (1880–1889). Saskaņā ar šo klasifikāciju vienšūņus pārstāv viens tips - vienšūņi un četri -

Sarcodina, Sporozoa, Mastigophora, Ciliophora klases.

B. M. Honinbergs 1964. gadā sadalīja vienšūņu patvērumu četros apakštipos:

Sarcomastigophora, Sporozoa, Cnidospora, Ciliophora.

V. A. Dogels identificē piecus veidus: Sarcomastigophora, Sporozoa, Cnidosporidia, Microsporidia, Ciliophora.

N.D. Levins un kolēģu grupa 1980. gadā izstrādāja sistēmu, kurā vienšūņus iedala septiņos veidos: Sarcomastigophora, Labyrintomorpha, Apicomplexa, Microspora. Miksozoa, Ciliophora.

Aiz muguras pēdējie gadi, īpaši pateicoties ultrastrukturālo molekulāro un molekulāro ģenētisko pētījumu metožu attīstībai, ir palielinājies zināšanu apjoms par vienšūnu organismiem. To noteica dažādas grupas pieder pie attīstības līnijām, kas evolūcijas sākumā atšķīrās, un attiecības starp kurām nevar uzskatīt par noskaidrotām. Jēdziens "protisti" - Protista - aptver visus vienšūnu organismus. Daudzi pētnieki vienšūnas organismus uzskata par daļu no vairākām (dažreiz vairāk nekā desmit) valstībām. Kingdom Protista ir sadalīta vairāk nekā 25 grupās (phyla), kuru taksonomiskais rangs ir zinātnisku diskusiju priekšmets. Mūsdienu dati ļauj identificēt vairākas galvenās “vienšūņu” organizācijas formas (V.V.Malahova vienšūņu sistēma, 2007; E.Ruperts, 2008): flagellāti, sakneņi; starojošs; alveolēt. Atsevišķām vienšūņu grupām ir oriģināla organizācijas forma, kas neļauj tos piesaistīt izvēlētām grupām (Microsporidia, Myxozoa).

Kontroles jautājumi

1. Vienšūņu izpētes vēsture.

2. Vienšūņu ķermeņa vispārējās šūnu struktūras.

3. Monoenerģija un polienerģija. Kodolduālisms.

4. Homokarioti un heterokariotu vienšūņi.

LEKCIJA 2. PROTOZOTU VISPĀRĪGAIS RAKSTUROJUMS

Kontroles jautājumi

5. Vienšūņu apvalki un skeleta veidojumi.

6. Mikrofilamenti un mikrotubulas. Funkcijas.

7. Ekstrusomas un to funkcijas.

8. Vienšūņu simetrijas veidi.

9. Kustību veidi, kustību organoīdi, vienšūņu kustības mehānisms.

10. Kaņģa struktūra. Kaņģa sakņu sistēma (cilia).

11. Piestiprināšanas organellas.

12. Vienšūņu uztura veidi un uztura organellas.

13. Pinocitoze un tās klasifikācija.

14. Kontrakcijas vakuola uzbūve un funkcijas.

15. Vienšūņu elpošana.

16. Taksometri kā uzvedības veids vienšūņiem.

17. Vienšūņu aseksuālās pavairošanas veidi.

18. Mitozes veidi.

19. Dzīves cikls. Kodolciklu veidi.

20. Vienšūņu seksuālā pavairošana (kopulācija, konjugācija).

21. Vienšūņu klasifikācijas.

Vienšūņu elpošana. Lielākā daļa vienšūņu ir aerobi organismi. Elpošana notiek difūzijas ceļā pa šūnas virsmu

Hidras dzīvībai svarīgā aktivitāte Elpošana: elpo ūdenī izšķīdušo skābekli, absorbē skābekli un izdala oglekļa dioksīdu cauri visai ķermeņa virsmai Izvadīšana: sabrukšanas produkti tiek izdalīti ūdenī ar endodermas un ektodermas šūnām

Elpa plakanie tārpi nav asinsrites un elpošanas sistēmas, ūdenī izšķīdināts skābeklis iekļūst visā ķermeņa virsmā, un oglekļa dioksīds tiek noņemts ārpusē

Tips Annelids Tikai caur mitru ādu elpošanai nepieciešamais skābeklis iekļūst tārpa ķermenī. Kapilāri saņem skābekli no ādas epitēlija. Ūdens tārpiem parapodijas piedalās elpošanā sēdošās formās, taustekļu vainags atrodas priekšējā daļā

Veids Gliemji Elpošanas sistēma: Lielākajā daļā sugu to pārstāv žaunas, sauszemes pārstāvjiem un formās, kas sekundāri pārgājušas uz ūdens dzīvesveidu - plaušām. Žaunas un plaušas ir modificētas mantijas daļas, kurās ir daudz asinsvadu.

Klases gliemeži Elpošanas sistēma: Lielākā daļa ūdens gliemežu elpo ar spalvu žaunām (parasti ir tikai kreisā žauna) Sauszemes un dažiem saldūdens gliemjiem (dīķa gliemezis, spole) ir plaušas, ar kurām tie elpo. atmosfēras gaiss. Mantijas dobuma daļa ir izolēta un atveras uz āru ar neatkarīgu atveri. sekundārie ūdens mīkstmieši (dīķi, spoles) elpo gaisu, periodiski paceļoties uz virsmu un ievelkot gaisu plaušās.

Divvāku šķirne (Bivalvia). Lielākajai daļai sugu ir divas plāksnēm līdzīgas žaunas abās kājas pusēs. Žaunas, kā arī apvalka iekšējā virsma ir aprīkotas ar cilijām, kuru kustība rada ūdens plūsmu. Caur apakšējo (ieplūdes vai žaunu) sifonu ūdens iekļūst mantijas dobumā, un ūdens tiek noņemts caur izplūdes (kloākas) sifonu, kas atrodas augšpusē.

Elpošanas sistēma 1. Vēžiem zem galvas vairoga ir žaunu dobums, kura iekšpusē atrodas žaunas. Vēži aktīvi sūknē ūdeni caur žaunu dobumu, tādējādi uzlabojot gāzu apmaiņu. Ūdens cirkulācija notiek vēdera kāju kustības dēļ. 2. Vēžveidīgo elpošanas orgāni, žaunas, atrodas uz ekstremitātēm.

Krusta zirnekļa elpošanas sistēmu attēlo plaušu maisiņi un traheja. 1. Atrodas vēdera pamatnē, pārī savienotie plaušu maisiņi ir apaļas kameras, kas atveras ar neatkarīgām atverēm tās apakšējā pusē. Uz vienas no to sienām ir izveidotas daudzas lapveida krokas, kas atrodas viena virs otras kā grāmatas lapas. Tas palielina gāzes apmaiņas laukumu. Viņiem ir blīvs kapilāru tīkls. No gaisa, kas nonāk plaušu maisiņos, skābeklis iekļūst asinīs un tiek izplatīts visā ķermenī. 2. Divi trahejas kūlīši ir garas caurules, kas izveidojušās, daļai no apvalka iekļūstot ķermenī. Traheja sazinās ar ārējo vidi caur kopēju, nepāra atveri.

Elpošanas sistēma Trahejas ir garas caurules, kas izveidojušās, iekļūstot ķermenī. Traheja ir izklāta ar kutikulu. Gar tiem iet bieza hitīna spirāle. Tas saglabā trahejas formu un neļauj tām sabrukt. Trahejas atzarojas daudzas reizes, tā ka plānākā no tām savijas visas iekšējie orgāni nepārtraukts tīkls. Tā ir trahejas sistēma, kas nodrošina skābekļa transportēšanu un gāzu apmaiņu. Traheja sazinās ar ārējo vidi caur īpašām atverēm – spirālēm, kas atrodas uz mezo- un metatoraksu, kā arī uz vēdera segmentiem.

Zivju elpošanas sistēma uz žaunu lokiem (4 pāri) satur kaulainus žaunu grābekļus un žaunu pavedienus, kuru sieniņās atrodas kapilāri. Ar mutes un žaunu vāku palīdzību ūdens tiek sūknēts caur žaunām, kur notiek gāzu apmaiņa.

Elpošanas sistēmas. Attīstības laikā notiek pāreja no žaunām uz plaušu elpošanu (kurpuļi elpo, izmantojot sazarotās ārējās žaunas). Abinieku plaušas ir primitīvas: tām ir mazs kapilāru un gaisa saskares laukums. (tie ir dobi maisiņi ar vairāk vai mazāk izteiktu šūnu struktūru). Liela nozīme ir ādas elpošanai (zaļajai vardei caur ādu nonāk 51% skābekļa un izdalās 86% oglekļa dioksīda). Gāzes apmaiņa notiek iekšā mutes dobums. Elpošanas ceļi ir vāji attīstīti (trahejas-balsenes kamera vai traheja).

Elpošanas sistēma Elpošana notiek mutes dibena nolaišanas un pacelšanas dēļ. Kad tas nolaižas, gaiss iekļūst mutes dobumā. Kad nāsis aizveras, mutes grīda paceļas un gaiss tiek iespiests plaušās. Izelpojot, nāsis ir atvērtas, un, kad mutes grīda ir pacelta, gaiss izplūst.

Elpošanas sistēma Plaušām ir šūnu struktūra, un dažiem rāpuļiem ir poraina struktūra. labi attīstīta Elpceļi(balsenes, trahejas, bronhu) elpošanas mehānisms: gaiss tiek ievilkts elpošanas orgānos un izspiests ārā tilpuma izmaiņu dēļ krūtis. Starpribu muskuļi ir atbildīgi par krūškurvja tilpuma maiņu.

Elpošanas sistēma Garā traheja sākas ar balsenes plaisu vietā, kur traheja sadalās divos bronhos, ir pagarinājums - apakšējā balsene, kurā atrodas balss membrānas. Bronhu zari ir savienoti ar daudziem plāniem kanāliem, no kuriem stiepjas daudzi izvirzījumi - putniem nav bronhiolu, kas savīti ar kapilāriem. Daļa bronhu iziet cauri plaušām un veido milzīgus plānsienu gaisa maisiņus. Ir priekšējie un aizmugurējie gaisa maisiņi. Gāzu apmaiņa nenotiek gaisa maisiņos, tie darbojas kā "gaisa sūknis", sūknējot gaisu caur plaušām.

Elpošanas sistēma Putnu plaušas ir porainas un pielāgotas vienvirziena gaisa plūsmai ieelpošanas un izelpas laikā. Ieelpojot, krūšu kauls nolaižas, ieelpotais gaiss nokļūst aizmugurējos gaisa maisos, no turienes caur plaušām, kurās notiek gāzu apmaiņa, priekšējos gaisa maisiņos.

Elpošanas sistēma Izelpojot, gaiss izplūst no priekšējiem gaisa maisiem, no aizmugurējiem tas iziet cauri plaušām un tiek izvadīts no ķermeņa. Tas nodrošina nepārtrauktu vienvirziena gaisa plūsmu caur plaušām gan ieelpošanas, gan izelpas laikā. Šo gāzu apmaiņas fenomenu ieelpošanas un izelpas laikā sauc par dubulto elpošanu. Papildus vienvirziena gaisa kustībai asins piesātinājumu ar skābekli nodrošina pretplūsmas asiņu kustība attiecībā pret gaisa kustību.

Elpošanas sistēma Cits svarīga funkcija gaisa maisiņi - aizsargā ķermeni no pārkaršanas: gaiss atdzesē iekšējos orgānus un muskuļus (siltuma ražošana lidojumā ir 8 reizes lielāka nekā miera stāvoklī). Gaisa maisiņi samazina ķermeņa blīvumu, daži gaisa maisiņi pat izaug dobumos cauruļveida kauli. Kopējais gaisa maisiņu tilpums ir 10 reizes lielāks par plaušu tilpumu. Baloža elpošanas ātrums miera stāvoklī ir vidēji 26, lidojumā - 400, tas ir saistīts arī ar liekā siltuma izvadīšanu caur elpošanas orgāniem.

Elpošanas sistēma Gaisa maisiņu nozīme: 1. Samazina putna ķermeņa blīvumu 2. Satur lielu rezervi svaigs gaiss, nodrošināt putniem dubultu elpošanu 3. Pasargājiet putna ķermeni no pārkaršanas lidojuma laikā

Elpošanas sistēma Deguna dobums, nazofarneks, balsene, traheja, bronhi, plaušas. Bronhi sazarojas arvien plānākos zaros - bronhiolos, kuru galos atrodas alveolu kopas ar šūnu struktūru. Elpošanas kustības, plaušu paplašināšanos un kontrakciju veic starpribu muskuļi un diafragma.

Lielākajai daļai dzīvnieku ir nepieciešams skābeklis, jo viņu dzīvībai nepieciešamās enerģijas veidošanās notiek oksidatīvo procesu rezultātā, ko pavada oglekļa dioksīda izdalīšanās (skatīt Bioloģiskā oksidācija, elpošana).

Skābekļa iekļūšana organismā un oglekļa dioksīda izvadīšana no tā tiek veikta, izmantojot elpošanas procesus. Lielākā daļa vienkārša forma elpošana vienšūnu dzīvniekiem - ar gāzu difūziju caur šūnas virsmu.

Daudzšūnu dzīvnieki attīsta dažāda veida elpošanas sistēmas. Tādējādi sūkļi un tārpi attīsta ādas elpošanu. Skābeklis un oglekļa dioksīds labi šķīst ūdenī un viegli iziet cauri mitrai ķermeņa virsmai, lai samazinātu gāzu koncentrāciju.

Hitīna pārklājuma attīstība kukaiņiem likvidēja ādas elpošanu un izraisīja trahejas elpošanas sistēmas veidošanos (1. att.). Šī ir plānāko cauruļu sistēma, kas sasniedz visas šūnas un audus. Caur caurulēm plūst skābeklis ārējā vide iekļūst audos, un oglekļa dioksīds izplūst atpakaļ. Lielākajai daļai ūdensdzīvnieku ir izveidojusies žaunu elpošana. Žaunām ir liela virsma un tās spēj pietiekami absorbēt ūdenī izšķīdinātu skābekli salīdzinoši nelielā daudzumā (5-7 ml 02 1 litrā ūdens). 1 litrā gaisa ir 210 ml skābekļa. Tāpēc lielākajai daļai sauszemes mugurkaulnieku, sākot ar abiniekiem, galvenais elpošanas veids kļūst par plaušu, lai gan abiniekiem vēl 50% nepieciešamā skābekļa tiek absorbēti ādā.

Rīsi. 1. Elpošanas sistēmas evolūcija
. Trahejas elpošana kukaiņiem; žaunu elpošana zivīm.

Putniem ir arī gaisa maisiņi - plaušu izaugumi, kas atrodas starp iekšējiem orgāniem un dobajos kaulos (2. att.). Gāzu apmaiņa putniem notiek ieelpošanas un izelpas laikā, kad gaiss caur plaušām nokļūst gaisa maisiņos un atpakaļ.

Rīsi. 2. Elpošanas sistēmas evolūcija
. Plaušu elpošana putniem: 1 - traheja; 2 - bronhi; 3 - alveolu pūslīši; 4 - gaisa spilveni.

Zīdītāju elpošana sasniedza vislielāko pilnību, pateicoties lielam plaušu elpošanas virsmas pieaugumam. Cilvēkiem tas ir 90-100 m2. Cilvēka elpceļi sastāv no deguna un mutes dobuma, nazofarneksa, balsenes, trahejas un bronhiem (3. att.). Deguna dobumā ieelpotais gaiss tiek sasildīts, samitrināts un attīrīts. Tas pasargā elpceļus un plaušas no slimībām.

Rīsi. 3. Cilvēka elpošanas sistēma:
1 - deguna dobums; 2 - nazofarneks; 3 - balsene; 4 - traheja; 5 - bronhi; 6 - bronhu zari; 7 - plaušu pleira; 8 - parietālā pleira; 9 - plaušas; 10 - plaušu pūslīši - alveolas; // - plaušu cirkulācijas asins kapilāri.

Plaušas sastāv no plaušu maisiņiem, kurus veido bronhioli, kas beidzas ar aklajiem maisiņiem - alveolām. Katra alveola ir savīta ar blīvu asins kapilāru tīklu. Gāzu apmaiņa notiek caur alveolu un kapilāru sienām. Katra plauša ir pārklāta ar pleiras membrānu, kas sastāv no diviem slāņiem. Tas veido slēgtu, spraugai līdzīgu pleiras dobumu, jo iekšējais slānis nosedz plaušas un bez pārtraukuma nonāk ārējā slānī, kas iekšpusē izklāj krūškurvi. Dobuma iekšpusē ir neliels šķidruma daudzums, kas atvieglo lokšņu slīdēšanu viena pret otru. Spiediens pleiras dobumā vienmēr ir negatīvs, t.i., zem atmosfēras.

Krūškurvja tilpuma izmaiņas ieelpošanas laikā rodas elpošanas starpribu muskuļu un diafragmas kontrakcijas dēļ. Tas savukārt noved pie tā, ka pleiras ārējais slānis nedaudz attālinās no iekšējā. Pleiras dobums nedaudz palielinās, spiediens tajā pazeminās, kas izstiepj elastīgos plaušu audus. Plaušu tilpuma palielināšanās noved pie spiediena samazināšanās tajās, un ārējais gaiss tiek ievilkts plaušās. Šādi notiek ieelpošana. Miera stāvoklī izelpošana notiek pasīvi. Ribas nokrīt gravitācijas ietekmē, diafragma paceļas zem iekšējo orgānu spiediena un samazinās krūškurvja tilpums. Pleiras dobums un plaušas ir nedaudz saspiesti, un izplūst plaušu gaiss. Pastiprināta izelpa rodas izelpas muskuļu kontrakcijas dēļ.

Maksimālais izelpas apjoms pēc maksimālās iedvesmas (plaušu vitālā kapacitāte) parasti ir 4,8 litri vīriešiem un 3,3 litri sievietēm. Augsti kvalificētiem skrējējiem tas ir 8,0 litri.

Plaušu gāzu apmaiņas efektivitāte ir atkarīga no elpošanas kustību intensitātes un ieelpotā gaisa sastāva. Airēšana, peldēšana, skriešana, fiziski vingrinājumi svaigs gaiss veicina plaušu ventilāciju. Plaušu gāzu apmaiņa notiek difūzi caur alveolāro pūslīšu plānākajām sieniņām, ko izraisa skābekļa un oglekļa dioksīda parciālā spiediena atšķirība alveolārajā gaisā un to spriegums asinīs (4. att.).

Rīsi. 4. Gāzu apmaiņas shēma plaušās.

Daļējais vai daļējais gāzes spiediens gāzu maisījumā ir proporcionāls gāzes procentuālajam daudzumam un kopējam spiedienam. Skābekļa procentuālais daudzums atmosfēras gaisā ir aptuveni 21%. Pie gaisa spiediena 760 mm Hg. Art. skābekļa parciālais spiediens ir (760-21)/100≈159 mmHg. Art.

Alveolārais gaiss ir piesātināts ar ūdens tvaikiem, tajā ir 14% skābekļa, tāpēc skābekļa parciālais spiediens alveolārajā gaisā ir ≈100-110 mm Hg. Art.

Asinīs gāzes atrodas izšķīdinātā un ķīmiski saistītā stāvoklī. Difūzijā piedalās tikai izšķīdušās gāzes molekulas. Gāzes spriegums šķidrumā ir spēks, ar kādu izšķīdušās gāzes molekulas mēdz izkļūt gāzveida vidē. Šis stiprums ir atkarīgs no gāzu procentuālā daudzuma asinīs.

Ir konstatēts, ka skābekļa spriedze venozajās asinīs ir 40 mmHg. Art. Difūzijas spiediens (100-40 = 60 mm Hg) veicina ātru skābekļa pāreju asinīs, kur tas izšķīst un savienojas ar hemoglobīnu, veidojot oksihemoglobīnu. Šajā formā skābeklis tiek piegādāts audiem.

Oglekļa dioksīda maksimālais spriegums audos ir 60, venozās asinīs 47 mm Hg. Art., daļējs spiediens alveolārajā gaisā 40 mm Hg. Art. Venozajās asinīs daļa oglekļa dioksīda tiek transportēta savienojuma veidā ar hemoglobīna un ogļskābes sāļiem.

Plaušu kapilāros ar enzīma palīdzību oglekļa dioksīds ātri tiek atdalīts no ķīmiskajiem savienojumiem un difūzijas spiediena (47-40 = 7 mm Hg) ietekmē nonāk alveolārajā gaisā, bet pēc tam, izelpojot, atmosfēras gaiss.

Asins plūsmas laikā caur plaušām gāzu spriegums tajās ir gandrīz vienāds ar to daļējo spiedienu plaušās. Līdzīga gāzu difūzija notiek audu kapilāros tikai pretējā virzienā: skābeklis nonāk audos, bet oglekļa dioksīds nonāk asinīs.

Asins plazmā vienmēr ir izšķīdis neliels daudzums gāzu (O 2, CO 2, N 2) normālos apstākļos atmosfēras spiediensšīs šķīstošās gāzes neietekmē elpošanu. Bet, kāpjot kalnos, nirstot ūdenī vai kosmosa lidojumu laikā, jāņem vērā asins plazmā šķīstošo gāzu ietekme. Piemēram, ūdenslīdējiem strādājot paaugstināta barometriskā spiediena apstākļos, šķīstošajam slāpeklim var būt narkotiska iedarbība. Tas ir svarīgi ņemt vērā nirējiem. Pacelšanās no liela dziļuma tiek veikta lēni, ar pieturām, lai šķīstošās gāzes pakāpeniski tiktu izvadītas no asinīm un nonāktu asinsvadi neveidojās gaisa burbuļi, kas, ātri paceļoties, varētu traucēt asinsriti.

Elpošanas kustību regulēšanu veic elpošanas centrs, ko pārstāv nervu šūnu kopums, kas atrodas dažādās centrālās daļas daļās. nervu sistēma. Elpošanas centra galvenā daļa atrodas iegarenās smadzenēs. Tās darbība ir atkarīga no oglekļa dioksīda (CO 2) koncentrācijas asinīs un no nervu impulsiem, kas nāk no dažādu iekšējo orgānu un ādas receptoriem.

Tādējādi jaundzimušam bērnam pēc nabas saites pārsiešanas un atdalīšanas no mātes ķermeņa asinīs uzkrājas oglekļa dioksīds un samazinās skābekļa daudzums. CO 2 pārpalikums ir humorāls, un O 2 trūkums refleksīvi uzbudina elpošanas centru caur asinsvadu receptoriem. Tas izraisa elpošanas muskuļu kontrakciju un krūškurvja tilpuma palielināšanos, paplašinās plaušas un notiek pirmā ieelpošana. Nervu regulēšanai ir refleksīva ietekme uz elpošanu. Karsts vai auksts ādas kairinātājs, sāpes, bailes, dusmas, prieks, fiziskā aktivitāte ātri maina elpošanas kustību raksturu.