Дыхательная система млекопитающих

Дыхательная система у млекопитающих и человека

Дыхательная система млекопитающих

Дыхательная система у млекопитающих и человека — органы, обеспечивающие циркуляцию воздуха (дыхательные, воздухопроводящие пути) и газообмен между поступающим в легкие воздухом и кровью. К органам Д. с. относятся наружный нос, полость носа с околоносовыми пазухами, глотка, гортань, трахея, бронхи и легкие (рис.).

Дыхательная система человека (сагиттальный разрез полости носа, рта и гортани): 1 — носовая полость; 2— ротовая полость; 3—гортань; 4 — трахея; 5—левый главный бронх; 6 — левое легкое; 7 — правое легкое; 8 — сегментарные бронхи; 9 — правые легочные артерии; 10 — правые легочные вены; 11—правый главный бронх; 12 — глотка; 13 — носоглоточный ход. Основными вехами в истории научного изучения строения дыхательной системы являются исследования М. Мальпиги (1661), который ввел два основных понятия общей анатомии — «альвеолы» и «кровеносные капилляры», а также труды Шульце (E. F. Schultze, 1871) и Лагеса (E. Laguesse, 1880), показавших детальное строение легочной дольки.

Сравнительная анатомия

У простейших и кишечнополостных дифференцированные органы дыхания отсутствуют, и дыхательный газообмен происходит по всей поверхности тела (диффузное дыхание).

Усложнение обменных процессов и повышение их интенсивности у многоклеточных организмов приводит к возникновению органов дыхания различной сложности.

В зависимости от образа жизни животных, обитания в водной или воздушной среде у них развиваются специализированные органы внешнего дыхания: для водной среды — жабры, для воздушной — трахея и легкие.

У низших хордовых и позвоночных животных жабры возникают в тесной связи с передней частью кишечного тракта, так наз. головной кишкой, и через жаберные щели сообщаются с окружающей средой. У рыб имеется от 5 до 14 пар жаберных щелей.

Многочисленные жаберные лепестки, являющиеся выростами слизистой оболочки, имеют большую поверхность соприкосновения с водной средой, располагаясь по краям жаберной щели на жаберных перегородках.

Весь жаберный аппарат имеет общую жаберную полость, защищенную жаберной крышкой. К жабрам подходят парные жаберные артерии (ветви брюшной аорты), несущие венозную кровь.

Они разветвляются в жаберных лепестках на обильную сеть капилляров, через стенки которых происходит газообмен крови и из слияния которых образуются выносящие жаберные артерии, вливающиеся в спинную аорту.

У наземных позвоночных животных и человека зачатки жаберных щелей и дуг имеются лишь в зародышевом состоянии, затем они частично редуцируются, а составляющие их ткани идут на построение других органов, являясь в случае дисэмбриогенеза (см. Эмбриональное развитие) основой различной патологии (бранхиогенная киста и др.).

У амфибий органы воздушного дыхания несовершенны и дополняются жабрами для водного дыхания. Важная роль в осуществлении дыхательной функции у амфибий принадлежит коже, снабжаемой венозной кровью от легочной артерии, а также слизистой оболочке ротовой полости, имеющей обширную складчатость. Дальнейшее усложнение органов Д. с.

происходит у рептилий, у которых гортань, трахея, главные и иногда вторичные бронхи имеют хрящевой скелет. Из рептилий наиболее развитые легкие имеют крокодилы и черепахи.

У птиц структура внутрилегочных воздушных путей усложняется: расширенный главный бронх продолжается в вентральные и спинные бронхи второго порядка, они продолжают ветвиться на бронхи третьего порядка — парабронхи, которые, соединяясь анастомозами друг с другом, образуют сеть воздухоносных путей, а разветвляясь формируют значительное количество бронхиол с ячеистыми стенками. У млекопитающих происходит дальнейшее усложнение строения легких и воздухопроводящих путей, по к-рым воздух достигает места газообмена — легочных пузырьков (ацинусов). Газообмен через кожу и жел.-киш. тракт у них несуществен, составляя лишь 1 — 2% общего объема газообмена.

Онтогенез

Развитие Д. с. у млекопитающих и человека связано с дифференциацией переднего отдела пищеварительной трубки. Эта связь находит отражение в перекресте, существующем между начальными отделами дыхательной и пищеварительной систем (в глотке). Полость носа формируется при разделении первичной ротовой полости небными отростками.

Гортань, трахея, бронхи и легкие возникают из непарного выпячивания вентральной стенки передней кишки несколько кзади от жаберной кишки. Гортанно-трахеальный вырост, который составляет закладку гортани, трахеи и легких, формируется на 4-й нед.

внутриутробного развития и растет в каудальном направлении параллельно пищеводу, врастая в рыхлый мезенхимный синцитий.

Трахея вначале представляет эпителиальную трубку, окруженную мезенхимой, из к-рой на 9-й нед. появляются хрящевые клетки, образующие в дальнейшем хрящевые полукольца. На 4-м мес. внутриутробного развития в результате врастания эпителиальной выстилки в толщу закладки слизистой оболочки развиваются железы трахеи.

На каудальном конце гортанно-трахеального выроста на 5-й нед. внутриутробного развития образуются утолщения в форме пузырьков — легочные почки, являющиеся зачатками бронхиального дерева и легких. В процессе роста они делятся: правая — на три, левая — на два первичных бронха.

В дальнейшем в результате все более мелких ветвлений к 6-му мес. внутриутробного развития насчитывается до 17 порядков ветвления формирующегося бронхиального дерева. Из мезенхимы образуются строма долек, соединительная ткань, мышцы и хрящевые пластинки бронхов.

Весь зачаток легкого по мере дифференцировки смещается в каудальном направлении.

Возрастные особенности

К моменту рождения человека и млекопитающего в легком имеются все генерации бронхов и все структуры, свойственные ацинусу. Морфо-функциональное становление Д. с. продолжается длительное время после рождения, включая и период полового созревания.

За это время заканчивается формирование грудной клетки, дыхательных путей, легочной ткани, регулирующего нейронного аппарата на разных уровнях строения нервной системы.

У новорожденного ребенка относительно слабо развиты околоносовые пазухи, гортань расположена высоко, более короткая и широкая, чем у взрослого, трахея уплощена, легко сдавливается, бронхи узкие, хрящи мягкие, слизистая оболочка содержит малое количество желез, мышечная ткань и строма развиты слабо.

Вес легких у новорожденного в пределах 50 г, к году их вес увеличивается в 3 раза, к 12 годам — в 10 раз и у взрослого — в 20 раз. К 6—7 годам структура ацинуса приближается к строению его у взрослого. У детей в окружности альвеол еще мало эластической ткани, но междольковая соединительная ткань развита хорошо и богата кровеносными и лимф. сосудами.

Деление бронхиального дерева на сегменты соответствует таковому у взрослых. В подростковом возрасте в стенках бронхов усиленно развиваются мышечная и эластическая ткани. В возрасте 7—8 лет и по третье десятилетие включительно происходит увеличение амплитуды дыхательных движений грудной клетки, в пожилом возрасте она уменьшается.

С возрастом дыхательная функция снижается частично вследствие атрофии легочной ткани, снижения силы дыхательных мышц и уменьшения подвижности грудной клетки.

У людей пожилого и старческого возрастов в связи со снижением эффективности легочной вентиляции, бронхиальной проходимости и уменьшением объема легких и бронхов возникает учащение дыхания, преимущественное снижение величины резервного объема выдоха по сравнению с резервным объемом вдоха, что направлено на сохранение оптимальных соотношений между вентилирующей и вентилируемой емкостями. В старческом возрасте отмечается деформация грудной клетки, уменьшение эластичности хрящей и сухожилий, развитие фиброза и частичная атрофия дыхательной мускулатуры, уменьшение вследствие эмфиземы диффузионной поверхности и диффузионных резервов легких. Все это приводит к существенному нарушению кислородного обмена.

Морфологическая и функциональная характеристика отдельных звеньев системы

Дыхательные пути условно делят на верхние, к к-рым относится наружный ное, носовая полость с околоносовыми пазухами, глотка, и нижние, включающие гортань, трахею и бронхи. 54% общего сопротивления воздухообмену Д. с. относится к верхним дыхательным путям, в т. ч.

47% — к сопротивлению полости носа. При дыхании через рот наблюдается меньшее сопротивление току воздуха, в результате чего подавляется развитие положительных и отрицательных давлений в грудной и брюшной полостях, важных для оптимальной функции сердечно-легочной системы.

Возрастные изменения носовой полости приводят к изменению тока воздуха в ней. в результате чего образуются завихрения, что вместе со снижением тонуса дыхательных мышц у пожилых людей иногда вынуждает их переходить к ротовому дыханию. Это увеличивает нагрузку на сердце.

Особенностью строения нижних дыхательных путей является наличие в их стенках хрящей, благодаря чему стенки не спадаются и не закрывают просвет дыхательной трубки при изменении положения тела или смещении органов. Стенки бронхов включают также гладкомышечные клетки, обеспечивающие изменение их просвета, благодаря чему происходит регуляция притока воздуха в альвеолы легких.

Слизистая оболочка дыхательных путей выстлана мерцательным эпителием. Движение ресничек эпителия способствует удалению из дыхательных путей пылевых частиц, микроорганизмов и слизи.

Железы, расположенные в слизистой оболочке, особенно в носовой полости, выделяют слизь, которая увлажняет вдыхаемый воздух, а сильно развитые венозные сплетения в подслизистом слое носовой полости обеспечивают его согревание.

Пути, проводящие воздух, заканчиваются в легких (см.) терминальными бронхиолами, переходящими в дыхательные бронхиолы ацинусов. Ацинусы образуют дыхательную паренхиму легких, в которой происходит газообмен между кровью и альвеолярным воздухом (см. Газообмен) .

Газообмен в органах Д. с. осуществляется благодаря вдоху и выдоху посредством дыхательных мышц, сокращение и расслабление которых приводит к изменению емкости грудной полости (см. Дыхательные мышцы).

Увеличение объема плевральных полостей и понижение в них давления влечет за собой расправление легочной ткани и поступление в легкие воздуха. Помимо осуществления легочного, или внешнего, дыхания (см.), с Д. с. связаны также функции обоняния и голосообразования.

В слизистой оболочке, покрывающей верхнюю носовую раковину и прилежащую часть перегородки носа, располагается периферическая часть органа обоняния.

Глотка (см.) — трубка, расширенная в верхней части и несколько суженная в переднезаднем направлении, расположенная между полостью носа и рта вверху и пищеводом внизу, является также частью дыхательных путей и соединяет полость носа с гортанью. Гортань (см.) — верхний отдел воздухопроводящих путей, следующий за глоткой и являющийся одновременно местом голосообразования.

В гортани находится самое узкое место дыхательных путей, ограниченное ыми складками. Остов ее состоит из хрящей, внутренняя поверхность выстлана слизистой оболочкой. Трахея (см.)— цилиндрическая трубка, состоящая из 15—20 хрящевых полуколец, соединенных плотной соединительной тканью. Изнутри выстлана слизистой оболочкой, покрытой мерцательным эпителием.

На уровне Th4-5 трахея разделяется на два главных бронха (см. Бронхи), строение стенок которых сходно со строением трахеи. От главных бронхов ответвляются вторичные (долевые) бронхи, от последних — третичные (сегментарные), которые в свою очередь делятся на субсегментарные бронхи и далее более мелкие, в совокупности образующие бронхиальное дерево.

Разветвления бронхиол заканчиваются альвеолярной легочной тканью.

Легкие (см.) — парные дыхательные органы, покрытые серозной оболочкой, находящиеся в правой и левой плевральных полостях.

Ввиду наличия в плевральных полостях отрицательного давления легкие находятся в расправленном состоянии, принимая конфигурацию плевральных полостей.

Ячеистое строение ткани легкого обеспечивает большую (до 100 м2) площадь его дыхательной поверхности, через к-рую происходит диффузия газов в кровь и обратно. В норме в состоянии покоя функционирует ок. 50% легочной ткани.

Кроме того, легкие являются депо крови и поддерживают температуру тела за счет испарения воды с огромной дыхательной поверхности альвеол; 15—20% воды из тела удаляется легкими. Они содержат элементы ретикулоэндотелиальной системы: в альвеолах имеется много свободных макрофагов, поглощающих микробы, пыль.

Патология органов дыхательной системы — см. соответствующие статьи, посвященные отдельным органам,— Бронхи, Глотка, Гортань, Легкие и др., а также статьи по отдельным заболеваниям и патологическим состояниям — Бронхит, Дыхательная недостаточность, Пневмония и др.

Библиография: Маршак М. Е. Регуляция дыхания у человека, М., 1961, библиогр.; Основы морфологии и физиологии организма детей и подростков, под ред. А. А. Маркосяна, с. 243, М., 1969; П о л и-к а р А. и Г а л и П.

Бронхолегочный аппарат, пер. с франц., Новосибирск, 1972; Старение и физиологические системы организма, под ред. Д. Ф. Чеботарева, с. 253, Киев, 1969, библиогр.; X о л д э н Д. С. и П р и с т л и Д. Г. Дыхание, пер. с англ., М. — Л.

, 1937, библиогр.

Б. А. Никитюк, Ю. Е. Лукоянов.

Источник: https://xn--90aw5c.xn--c1avg/index.php/%D0%94%D0%AB%D0%A5%D0%90%D0%A2%D0%95%D0%9B%D0%AC%D0%9D%D0%90%D0%AF_%D0%A1%D0%98%D0%A1%D0%A2%D0%95%D0%9C%D0%90

Класс млекопитающие, или звери. пищеварительная система. дыхание. происхождение млекопитающих. значение млекопитающих и охрана полезных зверей

Дыхательная система млекопитающих

Млекопитающие — теплокровные позвоночные животные. Сердце их четырехкамерное. Кожа с большим количеством желез. Развит волосяной покров. Детенышей выкармливают молоком, которое вырабатывается в млечных железах самки. Центральная нервная система развита сильно. Млекопитающие населяют сушу, моря и пресные воды. Все они произошли от наземных предков. Известно более 4000 видов.

Большинство млекопитающих — четвероногие животные. Туловище этих животных высоко поднято над землей. Конечности имеют такие же отделы, что и конечности земноводных и пресмыкающихся, но располагаются не по бокам туловища, а под ним.

Такие особенности строения способствуют более совершенному передвижению по суше. У млекопитающих хорошо выражена шея. Хвост обычно небольших размеров и. резко обособлен от туловища. Тело покрыто волосами. Волосяной покров на теле не однороден.

Различают подшерсток (защищает тело от охлаждения) и ость (не дает сваливаться подшерстку, предохраняет его от загрязнения). Присущая млекопитающим линька выражается в выпадении старых волос и замене их новыми. У большинства зверей в течение года происходят две линьки — весной и осенью.

Волосы состоят из рогового вещества. Роговыми образованиями являются ногти, когти, копыта. Кожа млекопитающих эластичная и содержит сальные, потовые, млечные и другие железы. Выделения сальных желез смазывают кожу и волосы, делая их эластичными и несмачиваемыми.

Потовые железы выделяют пот, испарение которого с поверхности тела предохраняет организм от перегрева. Млечные железы имеются только у самок и функционируют в период кормления детенышей.

Для большинства млекопитающих характерен пятипалый тип конечностей. Однако в связи с приспособлением к передвижению в разной среде наблюдаются изменения в их строении. Например, у китов и дельфинов передние конечности изменились в ласты, у летучих мышей — в крылья, а у кротов имеют вид лопаточек.

Рот у млекопитающих окружен мясистыми губами. Расположенные во рту зубы служат не только для удержания добычи, но и для измельчения пищи, в связи с чем они дифференцированы на резцы, клыки и коренные.

Зубы имеют корни, которыми они укреплены в лунках челюстей. Над ртом находится нос с парой наружных носовых отверстий — ноздрей. Глаза имеют хороню развитые веки. Мигательная перепонка (третье веко) у млекопитающих недоразвита.

Из всех животных только у млекопитающих есть наружное ухо — ушная раковина.

Скелет млекопитающих сходен с таковым пресмыкающихся и состоит из тех же отделов. Однако имеются и некоторые отличия. Например, черепная коробка у млекопитающих крупнее, чем у пресмыкающихся, что связано с большими размерами головного мозга. Для млекопитающих характерно наличие семи шейных позвонков (38).

Грудные позвонки (обычно их 12—15) вместе с ребрами и грудиной образуют прочную грудную клетку. Массивные позвонки поясничного отдела подвижно сочленены между собой. Число поясничных позвонков может быть от 2 до 9. Крестцовый отдел (3—4 позвонка) срастается с костями таза.

Число позвонков хвостового отдела значительно варьирует и может быть от 3 до 49. Пояс передних конечностей млекопитающих состоит из двух лопаток с приросшими к ним вороньими костями и двух ключиц. Пояс задних конечностей — таз — образован тремя парами обычно сросшихся тазовых костей.

Скелеты конечностей млекопитающих сходны с таковыми пресмыкающихся. У большинства млекопитающих хорошо развиты мышцы спины, конечностей и их поясов.

Пищеварительная система.  

Почти все млекопитающие откусывают пищу зубами и пережевывают ее. При этом пищевая масса обильно смачивается слюной, выделяемой в ротовую полость слюнными железами. Здесь наряду с измельчением начинается переваривание пищи. Желудок у большинства млекопитающих однокамерный.

В его стенках находятся железы, выделяющие желудочный сок. Кишечник подразделяется на тонкую, толстую и прямую кишки. В кишечнике млекопитающих, так же как и у пресмыкающихся, пищевая масса подвергается действию пищеварительных соков, выделяемых кишечными железами, печенью и поджелудочной железой.

Остатки непереваренной пищи удаляются из прямой кишки через анальное отверстие.

У всех зверей грудная полость отделена от брюшной мускулистой перегородкой — диафрагмой. Она широким куполом вдается в грудную полость и прилегает к легким.

Дыхание

Млекопитающие дышат атмосферным воздухом. Дыхательную систему составляют носовая полость, гортань, трахеи, легкие, отличающиеся большой разветвленностью бронхов, которые оканчиваются многочисленными альвеолами (легочными пузырьками), оплетенными сетью капилляров. Вдох и выдох осуществляются за счет сокращения и расслабления межреберных мышц и диафрагмы.

 

Кровеносная система. Как и у птиц, сердце млекопитающих состоит из четырех камер: двух предсердий и двух желудочков. Артериальная кровь не смешивается с венозной. Кровь по организму течет по двум кругам кровообращения. Сердце млекопитающих обеспечивает интенсивный кровоток и снабжение тканей тела кислородом и питательными веществами, а также освобождение клеток тканей от продуктов распада.

Органы выделения млекопитающих — почки и кожа. Пара почек бобовидной формы расположена в брюшной полости по сторонам от поясничных позвонков. Образующаяся моча по двум мочеточникам поступает в мочевой пузырь, а оттуда по мочеиспускательному каналу периодически выводится наружу. Пот, выделяющийся из потовых желез кожи, также выводит небольшое количество солей из организма.

Обмен веществ. Более совершенное строение органов пищеварения, легких, сердца и других обеспечивает у зверей высокий уровень обмена веществ. Благодаря этому температура тела млекопитающих постоянная и высокая (37—38°С).

Нервная система имеет строение, характерное для всех позвоночных. У млекопитающих хорошо развита кора больших полушарий. Ее поверхность значительно увеличивается за счет образования большого количества складок — извилин. Кроме переднего мозга, у млекопитающих хорошо развит мозжечок.

Органы чувств. У млекопитающих хорошо развиты органы чувств: обонятельные, слуховые, зрительные, осязательные и вкусовые. Органы зрения лучше развиты у зверей, живущих на открытой местности. У зверей, обитающих в лесу, лучше развиты органы обоняния и слуха. Органы осязания — осязательные волоски — располагаются на верхней губе, щеках, над глазами.

Размножение и развитие млекопитающих. Млекопитающие — раздельнополые животные. В органах размножения самки — яичниках — развиваются яйцеклетки, в органах размножения самца — семенниках — сперматозоиды. Оплодотворение у млекопитающих внутреннее. Созревшие клетки поступают в парный яйцевод, где происходит их оплодотворение.

Оба яйцевода открываются в особый орган женской половой системы — матку, которая есть только у млекопитающих. Матка представляет собой мускулистый мешок, стенки которого способны сильно растягиваться. Начавшаяся делиться яйцеклетка прикрепляется к стенке матки, и все дальнейшее развитие плода происходит в этом органе.

В матке оболочка зародыша плотно соприкасается с ее стенкой. В месте соприкосновения образуется детское место, или плацента. Зародыш соединен с плацентой пуповиной, внутри которой проходят его кровеносные сосуды.

В плаценте через стенки сосудов из крови матери в кровь зародыша поступают питательные вещества и кислород и удаляются углекислый газ и другие вредные для зародыша продукты жизнедеятельности. Длительность развития зародыша в матке у разных млекопитающих различна (от нескольких дней до 1,5 лет).

На определенной стадии зародыш млекопитающих имеет зачатки жабр и по многим другим признакам сходен с зародышами земноводных и пресмыкающихся.

У млекопитающих хорошо развит инстинкт заботы о потомстве. Самки-матери выкармливают детенышей молоком, согревают их своим телом, защищают от врагов, учат искать пищу. Особенно сильно развита забота о потомстве у млекопитающих, детеныши которых рождаются беспомощными (например, собака, кошка).

Происхождение млекопитающих. 

Сходство современных млекопитающих с пресмыкающимися, особенно на ранних стадиях зародышевого развития, указывает на близкое родство этих групп животных и дает возможность предположить, что млекопитающие произошли от древних пресмыкающихся (39).

Кроме того, и сейчас в Австралии и на прилегающих к ней островах живут яйцекладущие млекопитающие, которые по своему строению и особенностям размножения занимают промежуточное положение между пресмыкающимися и млекопитающими.

К ним относятся представители отряда яйцекладущих, или первозвери,— утконос и ехидна.

При размножении они откладывают яйца, покрытые прочной оболочкой, защищающей содержимое яйца от высыхания. Самка утконоса откладывает в норку 1 — 2 яйца, которые затем насиживает. Ехидна вынашивает единственное яйцо в особой сумке, представляющей складку кожи на брюшной стороне тела. Вышедших из яйца детенышей яйцекладущие вскармливают молоком.

Отряд Сумчатые. К ним принадлежат кенгуру, сумчатый волк, сумчатый медведь коала, сумчатые муравьеды. У сумчатых, в отличие от первозверей, развитие зародыша происходит в организме матери, в матке.

Но детское место, или плацента, отсутствует, и потому детеныш задерживается в организме матери недолго (например, у кенгуру). Рождается детеныш слаборазвитым. Дальнейшее развитие его происходит в особой складке кожи на животе матери — сумке.

Первозвери и сумчатые — древняя группа млекопитающих, широко распространенная в прошлом.

Значение млекопитающих и охрана полезных зверей

Значение млекопитающих для человека очень разнообразно. К безусловно вредным относятся многие грызуны, наносящие вред культурным растениям и уничтожающие запасы продовольствия. Эти животные бывают и распространителями опасных заболеваний человека. Известный вред хозяйству человека наносят некоторые хищные млекопитающие (в нашей стране — волк), нападающие на домашний скот.

Польза от диких млекопитающих заключается в получении от них ценного мяса, кожи и меха, а от морских зверей также жира. В СССР основные промысловые звери — белка, соболь, ондатра, лисица, песец, крот.

В целях обогащения фауны (фауной называют видовой состав животного мира какой-либо страны или области) в нашей стране постоянно проводятся мероприятия по акклиматизации (вселению из других районов или стран) и расселению полезных зверей.

В СССР под охраной закона находятся многие виды млекопитающих, охота на которых полностью запрещена.

Основные отряды плацентарных млекопитающих:

ОтрядыХарактерные признаки отрядовПредставители
123
НасекомоядныеЗубы однотипные, остробугорчатые. Передний конец головы вытянут в хоботок. Кора мозга лишена извилинКрот, еж, выхухоль
РукокрылыеПередние конечности преобразованы в крылья (образованы кожистыми перепонками). Кости тонкие и легкие (приспособление к полету)Ушан, рыжая вечерница
ГрызуныСильно развиты резцы, клыков нет. Очень быстро размножаютсяБелка, бобр, мышь, бурундук
ЗайцеобразныеПо строению зубов сходны с грызунами. В отличие от них имеют две пары резцов, одна из которых расположена позади другойЗайцы, кролик
ХищныеПитаются преимущественно живой пищей. Сильно развиты клыки и имеются хищные зубыВолк, лиса, медведь
ЛастоногиеБольшую часть жизни проводят в воде. Обе пары конечностей преобразованы в ластыМорж, тюлень, котик
КитообразныеЖивут в воде. Передние конечности преобразованы в ласты, задние — редуцированыДельфин, кит
ПарнокопытныеНа ногах по четыре пальца, из которых хорошо развиты второй и третий. На пальцах — роговые копытаКабан, лось, корова
НепарнокопытныеЧисло пальцев — нечетное. На пальцах — роговые копыта.Лошадь, осел, зебра, носорог и др.
ПриматыКонечности пятипалые, на пальцах ногти. Большой палец может противостоять остальнымМартышка, шимпанзе, горилла

, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Источник: https://kaz-ekzams.ru/biologiya/uchebnaya-literatura-po-biologii/biologiya-spravochnye-materialy/zoologiya/652-klass-mlekopitayushhie-ili-zveri-pishhevaritelnaya-sistema-dyxanie-proisxozhdenie-mlekopitayushhix-znachenie-mlekopitayushhix-i-oxrana-poleznyx-zverej.html

Млекопитающие

Дыхательная система млекопитающих

Млекопитающие— класс животных, произошедших от древних палеозойских рептилий. В настоящее время млекопитающие широко распространены на планете, обитают во всех географических широтах. Класс насчитывает около 5 500 видов, в их число входит и Homo sapiens (Человек разумный).

Общая характеристика

Один из основных признаков животных данной группы – наличие млечных желёз и способность вскармливать детёнышей молоком. Латинское название класса, Mammalia, происходит от слова «mamma», что означает «грудь».

Класс делится на два подкласса: Первозвери и Звери. Первозвери – реликтовые животные, к ним относится единственный сохранившийся отряд Однопроходных, или Яйцекладущих. Его представители – утконос, проехидна и ехидна. Особенность данного подкласса – незавершённое живорождение, при котором самка откладывает яйца, содержащие почти сформированный эмбрион.

Подкласс Звери отличается живорождением: детёныш рождается готовым к активной жизнедеятельности, но нуждается во вскармливании молоком матери. Родители заботятся о потомстве достаточно долго, обучая и защищая.

Для млекопитающих характерны также:

  • чёткая дифференциация зубов;
  • теплокровность, или гомойотермия – способность сохранять постоянную температуру тела за счёт метаболических процессов, независимо от температуры среды;
  • волосяной покров (есть исключения, например, киты);
  • чёткое разграничение позвоночника на 5 отделов;
  • появление диафрагмы и жевательной мускулатуры;
  • высокий уровень организации нервной системы, сложное поведение;
  • три слуховые косточки в среднем ухе (молоточек, наковальня и стремячко).

Различные анатомические особенность позволили млекопитающим освоить самые разные среды обитания. По принципу приспособления к разным средам можно разделить класс на наземных, подземных, водных и древесных животных.

Опорно-двигательный аппарат наземных млекопитающих адаптирован для активного перемещения по лесной или открытой местности. Подземные животные имеют мощные роющие конечности, органы чувств у них упрощены. Конечности водных млекопитающих превращены в ласты. От холода их защищает толстая жировая прослойка или густой мех. Древесные виды приспособлены к лазанью, планированию между ветвями.

Тело и покровы

Млекопитающие имеют оформленные шею, голову, конечности и хвост. Две пары конечностей расположены под телом, а не по бокам, как у пресмыкающихся (см. рисунок). Коленный сустав направлен вперёд, а локтевой – назад.

На голове находятся глаза, ноздри и рот. Характерная особенность млекопитающих – ушные раковины.

Тело покрывает кожа, под ней находится слой подкожно-жировой клетчатки. На поверхность тела выходят протоки многочисленных кожных желёз: потовых, сальных, млечных, пахучих.

Млечные железы по происхождению являются потовыми, они выделяют молоко для питания детенышей. Сальные железы секретируют кожное сало, которое предохраняет волосы от снашивания и смачивания. Потовые железы выделяют пот и некоторые продукты распада. С помощью потоотделения происходит охлаждение организма. Пахучие железы выделяют сигнальные соединения.

Волосы – производные эпидермиса, также, как и ногти, когти, роговые чешуйки, рога и копыта. Волосы помогают сохранять тепло (пуховые), защищают от повреждений (остевые), играют роль в осязании (вибриссы). Вибриссы чаще всего расположены на голове. У некоторых видов остевые волосы видоизменяются в щетину, как у кабанов, или в иглы, как у ежей, дикобразов.

Скелет

Скелет млекопитающих довольно массивный, в нём выделяют череп, скелет туловища и пояса конечностей. Череп образован мозговым и висцеральным отделами.

Позвоночник включает 5 отделов: шейный, грудной, поясничный, крестцовый и хвостовой. Есть также рёбра, соединённые спереди с грудиной, они образуют грудную клетку.

Пояс передних конечностей представлен лопаткой и ключицей. У некоторых видов (копытных) ключицы нет, поэтому они не могут развести в сторону передние конечности. У других животных (грызуны, некоторые хищные) ключица неразвита или заменена связками. Сама конечность состоит из плеча, предплечья (лучевая и локтевая кости) и кисти.

Пояс задних конечностей включает в себя тазовые кости, которые срослись с крестцовым отделом позвоночника. Свободная задняя конечность состоит из бедра, голени (большая и малая берцовые кости) и стопы.

Кисть и стопа обычно пятипалые, хотя у многих видов происходит сокращение числа пальцев.

Пищеварительная система

Разделяется на рот, ротовую полость, глотку, пищевод, желудок, тонкий кишечник, толстый кишечник. Наружу желудочно-кишечный тракт открывается не клоакой, а анальным отверстием. Клоака же сохраняется только у однопроходных животных.

В ротовой полости находятся гетеродонтные, то есть различающиеся по форме, зубы. Выделяют резцы, клыки, премоляры (малые коренные) и моляры (большие коренные). Зубы находятся в ячейках челюстей. В течении жизни молочные зубы сменяются постоянными.

Из пищеварительных желёз у млекопитающих имеются слюнные железы, протоки которых впадают в ротовую полость, а также печень и поджелудочная железа, чьи протоки впадают в двенадцатиперстную кишку.

Желудок млекопитающих может иметь одну или несколько камер. Так, желудок жвачных состоит из четырёх отделов: рубца, книжки, сетки и сычуга. Истинным желудком при этом является только сычуг.

Рубец нужен для хранения не дожёванной пищи. Животное может срыгнуть пищу обратно в ротовую полость и более тщательно пережевать.

Сетка и книжка служат для сортировки кормовой массы, они пропускают в сычуг только измельчённые кусочки.

Дыхательная система

Состоит из воздухоносных путей и респираторной части, то есть лёгких. Воздухоносные пути: ноздри, носовая полость, гортань, трахея и бронхи. В гортани находятся ые связки, с помощью которых животные способны издавать самые разнообразные звуки.

Лёгкие имеют альвеолярное строение. Бронхи ветвятся на более мелкие бронхиолы, а на конце бронхиол находятся лёгочные пузырьки – альвеолы. Стенки альвеол покрыты сурфактантом, поверхностно-активным веществом, благодаря которому не происходит спадения лёгочных пузырьков.

Дыхание осуществляется за счёт работы межрёберных мышц и диафрагмы – куполообразной мышцы, разделяющей брюшную и грудную полости. Они обеспечивают увеличение объёма грудной клетки и нагнетение воздуха в лёгкие. Таким образом, вдох – это активный процесс, который требует мышечных усилий. Выдох в покое осуществляется пассивно за счёт разности давлений.

Кровеносная система

Замкнутая, как и у всех хордовых. Четырёхкамероне сердце обеспечивает циркуляцию крови по двум кругам кровообращения, большому и малому.

Левая часть сердца (предсердие и желудочек) содержит артериальную кровь, поступившую из лёгких. Правая часть сердца содержит венозную кровь от органов и тканей тела.

От сердца отходит две артерии: аорта (самый крупный сосуд в организме млекопитающих) и лёгочная артерия. По лёгочной артерии венозная кровь идёт в лёгкие. Артериальная кровь возвращается в сердце из лёгких по двум лёгочным венам, которые впадают в левое предсердие. В правое предсердие впадают верхняя и нижняя полая вена.

Кровь млекопитающих содержит все форменные элементы, но эритроциты не имеют ядер.

Нервная система

Делится на центральную и периферическую. Центральную нервную систему составляют спинной и головной мозг.

Органы чувств развиты очень хорошо. Ведущее чувство млекопитающих – обоняние. Только некоторые дневные виды, обитающие на деревьях, особенно высшие приматы, в большей степени ориентируются по зрению. Органы зрения – одна пара глаз с подвижными веками. Мигательная перепонка обычно редуцирована. Многие виды не обладают цветным зрением.

Орган слуха образован наружным ухом, средним и внутренним. Наружное ухо – это ушная раковина, слуховой проход и барабанная перепонка. Средним ухом называется барабанная полость с тремя слуховыми косточками: молоточком, наковальней и стремечком.

Внутреннее ухо расположено в черепе, включает в себя улитку и три полукружных канала, ориентированных взаимно перпендикулярно. В внутреннем ухе находятся слуховые и вестибулярные рецепторы.

На рисунке для сравнения представлено строение органа слуха рептилий (А) и млекопитающих (Б).

Головной мозг зверей делится на пять отделов: передний мозг, мозжечок, продолговатый мозг, промежуточный мозг и средний мозг. Передний мозг получил наибольшее развитие у млекопитающих.

Он разделяется на два полушария, снаружи полушария покрыты корой, где расположены центры высшей нервной деятельности. Кора может быть гладкой (грызуны, насекомоядные) или бугристой, иметь множество извилин и борозд.

Сложное строение полушарий переднего мозга соответствует сложному поведению, хорошей обучаемости зверей.

Выделительная система

Представлена парными вторичными почками, мочеточниками, мочевым пузырём и мочеиспускательным каналом. Почки располагаются на спинной стороне по бокам от позвоночника, имеют бобовидную форму. Основной продукт обмена, выводящийся с мочой, – мочевина.

Половая система и размножение

Половые железы самцов – парные семенники, от них отходят семяпроводы, которые впадают в мочеиспускательный канал. У самок половые железы – парные яичники, от них в матку ведут яйцеводы. Матка открывается наружу влагалищем.

Половой диморфизм у большей части видов выражен слабо, исключение составляют львы и некоторые копытные.

Оплодотворение внутреннее, развитие прямое. Зародыш развивается в матке, при этом образуется плацента – орган, объединяющий кровеносные система матери и плода. Через плаценту плод получает кислород и питательные вещества, выводит продукты обмена.

Для всех зверей, кроме однопроходных, характерно живорождение. У некоторых видов детёныши рождаются слепыми и беспомощными, у других – самостоятельными, способными к передвижению.

Систематика подкласса Звери

Подкласс Звери разделяют на две группы: сумчатых и плацентарных. Сумчатые обитают в Австралии и на прилегающих островах, в Южной и Сереной Америке (опоссум). Большинство сумчатых имеют кожистую сумку на животе, в которой новорожденные детёныши продолжают своё развитие. Для самок характерно наличие парных половых путей.

Подавляющее большинство современных млекопитающих относят к группе плацентарных. Рассмотрим основные отряды.

Насекомоядные. Животные небольших и средних размеров с вытянутым носом. Тело покрыто густой шерстью или иглами. Обоняние и осязание развиты хорошо, зрение слабое. В этот отряд входят кроты, ежи, землеройки и выхухоль.

Рукокрылые. Один из наиболее крупных отрядов, включает около 1 000 видов. Животные мелких и средних размеров, ведут ночной и сумеречный образ жизни, способны к полёту. Передние конечности развились в крылья, между пальцами кисти и задней конечностью расположена кожистая перепонка.

Ушные раковины довольно крупные, животные способны к эхолокации: они испускают ультразвуковые волны и воспринимают их отражение. С помощью эхолокации рукокрылые ориентируются в темноте, определяя расстояния до предметов.

Характерные представители отряда: крыланы, вампиры, вечерницы, ночницы, ушаны.

Самый крупный отряд млекопитающих – грызуны, его численность превосходит 2 000 видов. Характерный признак – отсутствие клыков. Резцы вынесены вперёд, отделены промежутком (диастемой) от коренных зубов. Растут резцы на протяжении всей жизни, довольно быстро стачиваются. Представители: крысы, мыши, полёвки, хомяки, сурки, белки, бобры, дикобразы и т.д.

Отряд зайцеобразные небольшой, схож с грызунами. Так же нет клыков, есть диастема. В отличии от грызунов имеют две (а не одну) пару резцов в верхней челюсти, желудок имеет два отдела. В этот отряд входят зайцы, кролики, пищухи.

Хищные имеют маленькие резцы и крупные клыки, коренные зубы крупные с острым режущим краем. Большие полушария головного мозга хорошо развиты. Некоторые виды приспособились к обитанию в водной среде. Есть одиночные, семейные и стайные виды.

Среди хищных выделяют несколько основных семейств: кошачьи (леопарды, львы, тигры, ягуары), волчьи, они же псовые (волк, шакал, лиса, енотовидная собака), медвежьи, куньи (норка, соболь, горностай), гиеновые.

Парнокопытные – отряд средних или крупных животных, у которых наиболее развито два или четыре пальца на конечности. На концах фаланг пальцев часто формируются копыта. Отряд делится на две большие группы: нежвачные (свиньи, кабаны, бегемоты) и жвачные (олени, косули, антилопы, козлы, бараны, зубры). У жвачных многокамерный желудок, обычно есть рога.

Отряд непарнокопытные включает крупных животных, у которых наиболее развит один палец конечности (лошадь) или три пальца (носорог). Клыков нет.

Хоботные. В этот отряд входят самые крупные наземные млекопитающие – африканский или индийский слоны. Хобот представляет собой верхнюю губу, сросшуюся с носом. У слонов большие уши и видоизменившиеся в бивни резцы верхней челюсти. Клыков нет. Кожа очень толстая и почти лишена волос.

Ластоногие. Крупные водные животные с удлинённым телом, конечности превратились в ласты. Кожа толстая, может быть покрыта густой шерстью. Представители: моржи, тюлени, нерпы, сивучи, морские котики.

Китообразные – вторичноводные млекопитающие, обитающие в воде. В этот отряд входят самые крупные животные планеты, синие киты. Китообразные обитают во всех морях и океанах Земли. Питаются планктоном, но есть и есть хищные виды. Передние конечности видоизминились в плавники, задние редуцировались. У фильтрующих видов нет зубов, их заменяет цедильный аппарат (китовый ус).

Отряд приматы делится на низших (лемуры) и высших обезьян. Характерная особенность – развитая пятипалая конечность, есть несколько стопоходящих видов. На пальцах находятся ногти, а не когти. Очень хорошо развиты большие полушария головного мозга, зрение бинокулярное цветное, играет большую роль в восприятии. К этому отряду относят мартышек, гориллу, шимпанзе, орангутана, а также человека.

Источник: http://spadilo.ru/mlekopitayushhie/

Дыхательная система

Дыхательная система млекопитающих

Органы дыхания стали приспособлением высокоорганизованных животных к условиям среды, в атмосфере которой находится кислород. Дыхательная система ежесекундно снабжает органы и ткани животного атмосферным кислородом.

Замечание 1

Дыхательная система млекопитающих образована воздухоносными путями и легкими. Дыхательная система каждого конкретного животного приспособлена под условия среды, в которой он обитает. Главенствующая роль в усвоении кислорода принадлежит ткани легких, однако кожа также участвует в газообмене, но на покровы приходится лишь 1% используемого кислорода.

Путь воздуха через дыхательные пути в кровь:

  • Носовая полость;
  • Трахея;
  • Бронхи;
  • Альвеолы;
  • Кровь.

Воздухоносные пути

Дыхательные или воздухоносные пути обеспечивают доставку воздуха к тканям легкого. В передней части головы расположены специальные приспособления, через которые воздух попадает в организм – ноздри.

При помощи ноздрей, воздух попадает в носовую полость, в носовой полости он согревается и увлажняется.

Ничего непонятно?

Попробуй обратиться за помощью к преподавателям

Носовую полость делят на преддверие, дыхательный отдел и отдел обоняния. Среди функций преддверия выделяется очистительная функция – улавливание крупных частиц пыли, которые могут попадать в носовые проходы вместе с воздухом. Особенно эта часть воздухоносных путей развита у жителей пустынь и степей, районов с повышенной пылевой загрязненностью воздуха.

Попадая в дыхательные пути, воздух не только очищается от пыли. Благодаря густой сети капилляров, которые пронизывают слизистую оболочку носовой полости, воздух активно согревается. А благодаря слизи, в которой находятся бактерицидные вещества, обеззараживается. Уже здесь происходит первый обмен кислорода в крови.

Атмосферный воздух должен пройти целый лабиринт из полостей, прежде чем достигнет гортани.

Следующий этап, который проходит воздух – это гортань. Гортань имеет прочное строение.

Перстневидный хрящ образует основание гортани, с передней стороны и по бокам образует щитовидный хрящ, который имеется только у млекопитающих. По бокам и на задней стороне гортани расположен черпаловидный хрящ.

Хитрое устройство надгортанник, который крепится к переднему краю щитовидного хряща прикрывает вход в гортань, когда по глотке продвигается пища.

Кроме того, существует как бы «занавес», расположенный между щитовидным и черпаловидным хрящом. Это ые связки – сладки слизистой оболочки, при помощи которых образуется звук.

Голосовые связки животных устроены таким образом, что в большинстве случаев животные способны воспроизводить звуки только низкой частоты.

Но это не мешает им при общении передавать друг другу массу информации только при помощи звука.

Следом за гортанью открывается проход в трахею. Трахея – это длинная трубка, образованная множеством хрящевых колец, которые не позволяют ей спасться. Трахея имеет деление на два бронха, бронхи – это та же трахея, но меньшего размера.

Бронхи, при больше проникновении в легкие все больше и больше ветвятся, что в итоге образуют бронхиальное дерево. Самые мелкие в итоге трубочки, образованные тканями бронхов, называются бронхиолами. На конце бронхиол образуются «пузырьки» – альвеолы.

Внутренняя поверхность альвеол выстлана дыхательным эпителием, густо снабженным кровеносными сосудами. Таким образом, дыхательная поверхность легких может превышать поверхность тела в сто раз. Чем больше животное тратит энергии, тем больше у него альвеол.

Так, например, у ленивца дыхательная поверхность легких примерно в четыре раза меньше чем у любого хищного животного 28 см/1 г массы тела против 6 см/1 г массы тела.

Рисунок 1. Дыхательная система. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ

Лёгкие

Если вкратце, легкие млекопитающих представляют собой два губчатых мешка. В этих мешках закреплена трахея и бронхи. Бронхи в свою очередь, делятся на множество более мелких ответвлений, на концах которых образуются альвеолы, снабженные кровеносными сосудами. В альвеолах и происходит основной обмен кислородом между воздухом и кровью.

Не будет ошибкой, если дыхательную систему животных назовут совершенной. При помощи дыхательной системы млекопитающие животные могут обеспечить себе постоянную температуру тела. Благодаря легким происходит постоянный обмен кислорода и углекислого газа. Без кислорода были бы невозможны многие процессы в организме: пищеварение, окисление веществ, синтез белка, синтез АТФ.

Дыхательные движения

Вдох и выдох – это необходимые дыхательные движения, при помощи которых воздух попадает в легкие. Для того, чтобы всосать воздух через ноздри, нужно активировать целую группу мышц, движение которых и позволит осуществить это действие.

Млекопитающие имеют двойной механизм дыхания. При реберном дыхании, можно визуально заметить изменение объема грудной клетки, при помощи мускулатуры ребер. При диафрагмальном дыхании объем грудной клетки меняется с помощью большой мускульной преграды – диафрагмы. Животные сочетают оба типа дыхание.

Однако преобладание какого-то одного типа дыхания обусловлено образом жизни животного. Так, хищники больше используют реберное дыхание, в то время как копытные обходятся преимущественно диафрагмальным дыханием.

Сравним число вдохов в минуту у мелких животных, имеющих более высокий уровень метаболизма, с крупными:

  • Лошадь – 8-17 вдохов в минуту;
  • Крыса – 100-140;
  • Мышь – 200 вдохов.

По сравнению со спокойным состоянием, частота дыхания возрастает при движении. Кроме того, дыхательные процессы участвуют в терморегуляции.

У хищников весьма распространено полипное дыхание (частое, неглубокое), увеличивающее испарение с поверхности дыхательных путей, что способствует потере тепла.

Глубокое же дыхание, помогает при низких температурах увеличить теплопродукцию, так как усиливает газообмен в легких.

Дыхание китообразных

Киты и китообразные имеют самый большой объем легких в мире, благодаря этому они могут находиться воде до полутора часов. Легкие у китов невероятно эластичные – за один вдох их легким удается обновить до 90% воздуха, в то время как у человека легкие способны обновить лишь 15%.

Ноздри у китов распложены на темечке, когда кит погружается в воду, ноздри плотно закрываются специальным клапаном.

Кроме того, китообразные имеют еще одно приспособление к глубоководному плаванию – биохимическое. Дело в том, что их мышцы содержат высокий уровень миоглобина, аналога гемоглобина. Миоглобин действует также как гемоглобин и создает соединения с кислородом, формирует такой необходимый животному запас кислорода.

Родственники китообразных ластоногие имеют такие же приспособления, однако их размеры не позволяют нырять слишком глубоко и надолго, они могут находиться под водой не больше двадцати минут.

Источник: https://spravochnick.ru/biologiya/dyhatelnaya_sistema/

Поделиться:
Нет комментариев

    Добавить комментарий

    Ваш e-mail не будет опубликован. Все поля обязательны для заполнения.

    ×
    Рекомендуем посмотреть