Какие животные дышат с помощью жабр, Вы узнаете из этой статьи.
Какие животные дышат жабрами?
С помощью жабр дышат рыбы , многие водные беспозвоночные (например, многощетинковый червь, моллюск перловица, жаброногий рачок бранхипус, личинка поденки) и некоторые личиночные земноводные (например, головастики).
Что такое жабры?
Жабры – это вырост на теле у животных, с помощью которых они дышат в воде. Они являют собой нити, разветвленные между собой, и снабжены сеточкой из кровеносных сосудов. Жабры лишены любой мускулатуры. Примечательно, что все водные животные дышат жабрами – рыбы, беспозвоночные и некоторые виды личиночных земноводных, черви, иглокожие.
Какие морские животные дышат жабрами?
Стоит отметить, что есть два вида жабр:
- Кровяные жабры
Являют собой тонкостенные выросты с сильно разветвленной капиллярной сетью кровеносных сосудов и кровяной плазмой. Они предназначены для получения кислорода из воды. Такими жабрами дышит жук плавунец, рыбы, моллюски, ракообразные , некоторые млекопитающие. Также морской конек дышит жабрами такого типа.
- Трахейные жабры.
Являют собой тонкостенные простые или ветвящиеся выросты, которые располагаются на разных частях тела и содержат трахейные тонкие стволы или же ветвящуюся сеть из трахейных капилляров. Внутри жабр — газообразный кислород, получаемый из воды.
Многие задаются вопросом — с помощью жабр дышат киты и акулы? Мы попробуем ответить.
Утверждение, что кит дышит жабрами не совсем правильное. Сразу отметим, что кит является крупным морским млекопитающим, который дышит легкими. Не жабрами, а именно легкими, пуская фонтан из брызг на выдохе, подплывая к поверхности воды. Но, на ранних стадиях эмбриогенеза у него присутствуют жабры, которые по мере взросления особи исчезают.
Цель урока: показать разнообразие органов дыхания у животных. Выяснить значимость дыхания.
Задачи урока.
- Продолжить формирование умений узнавать органы, системы органов животных на рисунках и таблицах.
- Закрепить навыки самостоятельного поиска знаний.
- Продолжить формирование навыков групповых видов деятельности, работы с новой информацией.
- Создать условия для развития эмоционального поля личности учащихся, умения отстаивать собственное мнение.
Оборудование.
Таблицы: “Тип простейшие”, “Тип кишечнополостные”, “Тип Членистоногие. Класс Насекомые. Класс паукообразные. Класс ракообразные (внутреннее строение рака)”, “Тип Хордовые. Внутреннее строение рыбы. Внутреннее строение лягушки. Внутреннее строение птицы. Внутреннее строение собаки”. Рисунки учебника (стр. 68-71).
Дидактический материал: Дидактический материал “Биологические лабиринты”, ключ правильных ответов.
Основные понятия и термины. Дыхальца, трахеи, наружные жабры, внутренние жабры, лёгкие, лёгочные мешки. Клеточное дыхание, дыхание всей поверхностью тела, кожное дыхание, лёгочное дыхание.
Тип урока: комбинированный.
I. Организационный момент (5 минут)
Здравствуйте, дорогие ребята. Вначале урока мы, как всегда, записываем домашнее задание. (Запись с доски в дневник). Стр. 68–71. Стр. 73 (проверь свои знания). Вопросы 1-6.
Мы продолжаем изучать тему “Дыхание”. На прошлом уроке мы выясняли значение этого процесса для растений. Сегодня мы будем говорить о животных.
Ребята, а как вы думаете, все ли живые существа на Земле дышат так же, как и растения, то есть поглощают кислород, а выделяют углекислый газ?
Учащиеся предполагают свои варианты ответа.
Целью сегодняшнего урока будет выяснение значимости дыхания и строения органов дыхания у животных.
Запись выходных данных урока на доске: “Дыхание у животных”.
II. Изучение нового материала
1. Учащиеся делятся на группы для работы с информационными листами. (Деление можно проводить по партам, по выбору листков с определённым цветом и т.д.)
Первая микрогруппа получает информационный лист 1 и таблицу “Тип Простейшие”, Тип “Кишечнополостные”.
Информационный лист 1. (Стр. учебника 68)
Тип дыхания: клеточное.
Организмы: одноклеточные животные (амёба, эвглена зелёная, инфузория туфелька); кишечнополостные (медузы, коралловые полипы); некоторые черви.
Механизм дыхания: Одноклеточные организмы и некоторые многоклеточные (тип Кишечнополостные, тип Кольчатые черви…) поглощают растворённый в воде кислород всей поверхностью тела.
Кислород участвует в расщеплении сложных органических веществ, в результате чего освобождается энергия, которая необходима для жизни животного.
Образующийся в результате дыхания углекислый газ выделяется наружу также через всю поверхность тела.
Ответ спикера по плану.
- Тип дыхания.
Вторая микрогруппа работает с информационным листом 2 и таблицей “Тип Членистоногие. Класс Насекомые”.
Информационный лист 2. (Стр. учебника 68)
Тип дыхания: трахейное.
Организмы: класс Насекомые (жуки, бабочки, кузнечики, мухи).
Механизм дыхания.
Брюшко насекомого разделено на 5–11 частей (сегментов). На каждом из них имеется пара небольших отверстий – дыхалец. От каждого дыхальца внутрь отходят ветвящиеся трубочки – трахеи, которые пронизывают всё тело насекомого. Наблюдая за майским жуком, можно заметить, как его брюшко то уменьшается в объёме, то увеличивается. Это дыхательные движения. При вдохе в организм через дыхальца поступает воздух, содержащий кислород, а при выдохе выходит воздух, насыщенный углекислым газом.
Ответ спикера по плану.
- Тип дыхания.
- Для каких организмов характерно.
- Как происходит процесс дыхания?
Третья микрогруппа работает с информационным листом 3 и таблицей “Тип Хордовые. Класс Рыбы. Внутреннее строение рыбы”, “Тип Членистоногие. Внутреннее строение рака”
Информационный лист 3. (Стр. учебника 70)
Тип дыхания: жаберное.
Организмы: многие водные обитатели (рыбы, раки, моллюски).
Механизм дыхания.
Рыбы дышат кислородом, растворённым в воде, с помощью особых разветвлённых кожных выростов, которые называются жабры. Рыбы постоянно заглатывают воду. Из ротовой полости вода проходит через жаберные щели, омывают жабры и из-под жаберных крышек выходит наружу. Жабры состоят из жаберных дуг и жаберных лепестков, которые пронизаны множеством кровеносных сосудов. Из воды, которая омывает жабры, в кровь поступает кислород, а из крови в воду удаляется углекислый газ. Жабры, находящиеся внутри тела, называются внутренними жабрами.
Ответ спикера по плану.
- Тип дыхания.
- Для каких организмов характерно.
- Как происходит процесс дыхания?
Четвёртая микрогруппа получает информационный лист 4 и таблицу “Тип Хордовые. Класс Земноводные”
Информационный лист 4.
Тип дыхания: кожное.
Организмы: земноводные (саламандры, лягушки …).
Механизм дыхания.
Лёгкие земноводных развиты слабо, поэтому дополнительный газообмен осуществляется через влажную кожу. В тонкой коже земноводных много желёз, которые выделяют слизь. Благодаря слизи на поверхности кожи создаётся жидкостная плёнка, в которой растворяется атмосферный кислород и, благодаря чему, возможно дыхание через кожу.
Лёгочное и кожное дыхание у земноводных развито не одинаково. У тех из них, кто большую часть жизни проводит в воде, слабее развиты лёгкие, а лучше – кожное дыхание. У земноводных, живущих вдали от водоёмов, более развиты лёгкие и менее – кожное дыхание.
Ответ спикера по плану.
- Тип дыхания.
- Для каких организмов характерно.
- Как происходит процесс дыхания?
Пятая микрогруппа получает информационный лист 4 и таблицы “Тип Хордовые. Класс Пресмыкающиеся. Класс птицы. Класс Млекопитающие.
Информационный лист 5. (Стр. учебника 71)
Тип дыхания: лёгочное.
Организмы: наземные позвоночные (земноводные, пресмыкающиеся, птицы, млекопитающие, человек)
Механизм дыхания.
Во время вдоха, воздух, содержащий кислород попадает в лёгкие. Лёгкие имеют вид ячеистых мешков. В каждом лёгком (левое и правое) очень сильно разветвляются бронхи, которые оканчиваются многочисленными лёгочными пузырьками. Каждый лёгочный пузырёк оплетён сетью кровеносных сосудов. Из лёгочного пузырька кислород воздуха переходит в кровь, а углекислый газ из крови в воздух. После накопления углекислого газа в лёгочном пузырьке происходит выдох. Ячеистое строение лёгких позволяет увеличить их внутреннюю поверхность во много раз.
Ответ спикера по плану.
- Тип дыхания.
- Для каких организмов характерно.
- Как происходит процесс дыхания?
2. Защита групповой работы
Информацию докладывает спикер группы по плану, используя наглядное пособие. Второй ученик у доски записывает данные в таблицу, (учащиеся также заполняют таблицу в тетрадях, начиная, тем самым оформлять опорный конспект темы) После защиты групповой работы на доске и в тетрадях появляется опорный конспект темы.
Дыхание у животных
| Тип дыхания | Органы дахания | Организмы, для которых это характерно |
| 1. Клеточное | Вся поверхность тела | Одноклеточные, кишечнополостные, некоторые черви |
| 2. Трахейное | Дыхальца, трахеи | Насекомые |
| 3. Жаберное | Жабры | Рыбы, ракообразные, моллюски |
| 4. Кожное | Кожа | Земноводные |
| 5. Лёгочное | Лёгкие | Наземные позвоночные животные |
III. Физкультурная минутка
Упражнения на расслабление мышц конечностей, гимнастика для глаз.
IV. Закрепление изученного материала
1. После заполнения таблицы дети ещё раз называют типы дыхания, органы дыхания и организмы, для которых это характерно. (Не более 1 мин.)
2. Выполнение задания: Пройди лабиринт. (Учащиеся знакомы с такой формой работы. Для каждого ребёнка лежит на столе свой вариант лабиринта и инструктивная карточка к нему. (Приложение 1 , Приложение 2)
Верные ответы по лабиринту:
1 вариант
1-6-11-12-13-8-9-15-20
2 вариант
икчивечеч (чечевички)
- 1 ошибка – оценка “4”;
- 2–3 ошибки – оценка “3”;
- 4 и более – оценка “2”.
Выставляют друг другу оценки и сдают работы учителю.
V. Итог урока
Ребята, что мы узнали сегодня на уроке?
Значение дыхания для живых организмов, особенности дыхательных систем у разных животных.
А кто скажет, что же такое дыхание?
- Дыхание – процесс поглощения кислорода и выделения углекислого газа и воды, а также энергии, обеспечивающей жизнедеятельность организма.
Каждый из вас за выполнение тестового задания получил оценку. Также за работу на уроке оценки получают... (оцениваются наиболее активные ребята) .
VI. Рефлексия
Учащиеся говорят, что им понравилось в уроке, что было самым интересным. При выходе из кабинета они прикрепляют на лист ватмана с нарисованным деревом листочки, выражающие их настроение.
Красный лист – настроение отличное, всё понравилось.
Зелёный лист – настроение так себе, неплохое.
Жёлтый лист – настроение плохое, урок не понравился.
Данная информация для размышления учителя над проведённым уроком.
Литература
- Сонин Н. И. Биология. Живой организм 6 класс. – М.: Дрофа, 2004.
- Семенцова В.Н. Биология. Технологические карты уроков 6 класс. – С-Пт.: Паритет, 2001.
- Батуев А.С., Гуленкова М.А., Еленевский А.Г. Биология. Большой справочник. – М.: Дрофа, 1999.
- Морзунова Инна Борисовна. Книга для учителя к учебнику Н.И.Сонина Биология. Живой организм 6 класс. – М.: Дрофа, 2010.
Внешние показатели системы дыхания. Жизненная и общая ёмкость лёгких. Состав вдыхаемого, выдыхаемого и альвеолярного воздуха. Обмен газов между альвеолярным воздухом и кровью. (Газообмен в лёгких)
Внешнее дыхание - газообмен между организмом и окружающим его атмосферным воздухом. Внешнее дыхание включает обмен газов между атмосферным и альвеолярным воздухом, а также газообмен между кровью легочных капилляров и альвеолярным воздухом.
Жизненная емкость легких (ЖЕЛ) - объем воздуха, который может выдохнуть человек при максимально глубоком медленном выдохе, сделанном после максимального вдоха.
Величина жизненной емкости легких человека составляет 3-6 л. В последнее время в связи с внедрением пневмотахографической техники все чаще определяют так называемую форсированную жизненную емкость легких (ФЖЕЛ). При определении ФЖЕЛ испытуемый должен после максимально глубокого вдоха сделать максимально глубокий форсированный выдох. При этом выдох должен производиться с усилием, направленным на достижение максимальной объемной скорости выдыхаемого воздушного потока на протяжении всего выдоха. Компьютерный анализ такого форсированного выдоха позволяет рассчитать десятки показателей внешнего дыхания. Состав альвеолярного воздуха значительно отличается от состава атмосферного, вдыхаемого воздуха. В нем меньше кислорода (14,2%) и большое количество углекислого газа (5,2%).
Почему в выдыхаемом воздухе кислорода содержится больше, чем в альвеолярном? Объясняется это тем, что при выдохе к альвеолярному воздуху примешивается воздух, который находится в органах дыхания, в воздухоносных путях.
Весь процесс находится под контролем головного мозга. В продолговатом мозге есть специальный центр регуляции дыхания. Реагирует он на наличие углекислого газа в крови. Как только его становится меньше, центр по нервным путям посылает сигнал диафрагме. Происходит процесс ее сокращения, и наступает вдох. При повреждении дыхательного центра больному вентилируют легкие искусственным путем. Кислород, поступивший в альвеолы, проникает в стенки капилляров. Это происходит потому, что в крови и воздухе, содержащимся в альвеолах, давление разное. Венозная кровь имеет меньшее давление, чем воздух альвеол. Поэтому кислород из альвеол устремляется в капилляры. Давление же углекислого газа меньше в альвеолах, чем в крови. По этой причине из венозной крови углекислый газ направляется в просвет альвеол.
В крови имеются специальные клетки – эритроциты, содержащие белок гемоглобин. Кислород присоединяется к гемоглобину и путешествует в таком виде по организму. Кровь, обогащенная кислородом, называется артериальной.
Дальше кровь переносится к сердцу. Сердце − еще один наш неутомимый труженик − перегоняет кровь, обогащенную кислородом, к клеткам тканей. И далее по «реченькам-ручейкам» кровь вместе с кислородом доставляется ко всем клеткам организма.
Механизм газообмена между кровью и тканями. Связывание и перенос кислорода кровью. Кислородная ёмкость крови. Связывание и перенос кровью углекислого газа. Роль эритроцитов и гемоглобина в этом процессе. Значение фермента карбоангидразы.
Связывание кислорода гемоглобином. Транспорт О2 из альвеол в кровь и транспорт СО2 из крови в альвеолы осуществляется с помощью диффузии. Транспорт газов осуществляется в физически растворенном и химически связанном виде. Физические процессы, т. е. растворение газа, не могут обеспечить запросы организма в О2. Подсчитано, что физически растворенный О2может поддерживать нормальное потребление О2в организме (250 мл/мин), если минутный объем кровообращения составит примерно 83 л/мин в покое. Наиболее оптимальным является механизм транспорта О2в химически связанном виде. Гемоглобин (Нb) способен избирательно связывать О2и образовывать оксигемоглобин (НbО2) в зоне высокой концентрации О2в легких и освобождать молекулярный О2в области пониженного содержания О2в тканях. При этом свойства гемоглобина не изменяются и он может выполнять свою функцию на протяжении длительного времени.
Гемоглобин переносит О2от легких к тканям. Эта функция зависит от двух свойств гемоглобина: 1) способности изменяться от восстановленной формы, которая называется дезоксигемоглобином, до окисленной (Нb + О2НbО2) с высокой скоростью (полупериод 0,01 с и менее) при нормальном РО2в альвеолярном воздухе; 2) способности отдавать О2 в тканях (НbО2 Нb + О2) в зависимости от метаболических потребностей клеток организма.
Кислородная емкость крови
Количество кислорода, которое может связать гемоглобин при условии его полного насыщения, называется кислородной емкостью крови (КЕК)
1грамм Нв связывает 1,39 мл О2
Углекислый газ транспортируется следующими путями:
Растворенный в плазме крови - около 25 мл / л.
Связанный с гемоглобином (карбгемоглобин) - 45 мл / л.
В виде солей угольной кислоты - букарбонаты калия и натрия в плазме крови - 510 мл / л.
Таким образом, в состоянии покоя кровь транспортирует 580 мл углекислого газа в 1 л. Итак, основной формой транспорта СО2 является бикорбонаты плазмы, образующихся благодаря активному протеканию карбоангидразнои реакции.
В эритроцитах содержится фермент карбоангидраза (КГ), который катализирует взаимодействие углекислого газа с водой с образованием угольной кислоты, распадается с образованием бикарбонатного иона и протона. Бикарбонат внутри эритроцита взаимодействует с ионами калия, выделяемых из калиевой соли гемоглобина при восстановлении последнего. Так внутри эритроцита образуется бикарбонат калия. Но бикарбонатно ионы образуются в значительной концентрации и поэтому по градиенту концентрации (в обмен на ионы хлора) поступают в плазму крови. Так в плазме образуется бикарбонат натрия. Протон, образовавшегося при диссоциации угольной кислоты, реагирует с гемоглобином с образованием слабой кислоты ННb.
В капиллярах легких эти процессы идут в обратном направлении. С ионов водорода и бикарбонатных ионов образуется угольная кислота, которая быстро распадается на углекислый газ и воду. Углекислый газ удаляется наружу.
Итак, роль эритроцитов в транспорте углекислоты такова:
образование солей угольной кислоты;
образования карбгемоглобин.
Диффузия газов в тканях подчиняется общим законам (объем диффузии прямо пропорционален площади диффузии, градиента напряжения газов в крови и тканях). Площадь диффузии увеличивается, а толщина диффузного слоя уменьшается при увеличении количества функционирующих капилляров, что имеет место при повышении уровня функциональной активности тканей. В этих же условиях возрастает градиент напряжения газов за счет снижения в активно работающих органах Ро2 и повышения Рсо2 (газовый состав артериальной крови, как и альвеолярного воздуха остается неизменным!). Все эти изменения в активно работающих тканях способствуют увеличению объема диффузии О2 и СО2 в них. Потребление О2 (СО2) по спирограмму определяют по изменению (сдвигу) кривой вверх за единицу времени (1 минуту).
Сущность дыхания. Внешнее дыхание. Механизм вдоха и выдоха. Типы и частота дыхания у животных разных видов. Значение верхних дыхательных путей
Дыхание-сложный непрерывный биологический процесс,в рез-те которого происходит регенерация газового состава внутр.среды организма,что обеспечивает все клетки и ткани кислородом.
Значение: кислород,поступивший в клетку,вовлекается в реакцию окислительного фосфорилирования пит.в-в. и в рез-те освобождается скрытая молекула АТФ.
Звенья: 1)внешнее(легочное)
2)транспорт газов кровью
3) внутреннее(тканевое)дыхание.
Внешнее дыхание осуществляется в 2 этапа:1)газообмен между атм.воздухом и альвеолярным; 2) газообмен между альвеолярным воздухом и кровью капилляров малого круга кровообращения.
Кислород по градиенту концентрации направляется из атм.воздуха в альвеолярный,оттуда в кровь капилляров малого кр.кр.
Углекислый газ по градиенту концентрации направляется из крови капилляров малого кр.кр в альвеолярный воздух,оттуда в атмосферный.
Механизм вдоха. Вдох-активный процесс,т.к.обусловлен поступлением нервных импульсов их дых.центра к инспираторным мышцам. В это время в прод.мозге отмечается инспираторная фаза активности нейронов,она обусловлена возбуждением ранних инспираторных нейронов,полных,поздних инспир.нейронов. Часть аксонов полных и поздних инспираторных нейронов направляется в спинной мозг,возбуждают мотонейроны,иннервирующие инспираторные мышцы. Инспираторные мышцы сокращаются и увеличивается объём гр.клетки в 3-х основных направлениях.
За счет сокращения диафрагмы,её купол уплощается,объём гр.клетки увеличивается в верт.направлении. За счет сокращения межреб. И межхрящ.мышц,грудина отходит чуть-чуть вперед,а ребра занимают более гориз.положение-объём гр.клетки увеличивается в передне-заднем и поперечном(реберном) направлении.
Лёгкие пассивно следуют за гр.клеткой (растягиваются)-внутрилегочное давление становится чуть-чуть ниже атмосферного-воздух засасывается в легкие.
Механизм выдоха. 1ч-пассивный выдох(пассивная экспирация)
2ч-активный выдох.
Пассивный выдох обусловлен отсутствием поступления нервных импульсов из нейронов к инспираторным мышцам. В это время в про.мозге отмечается постинспираторная фаза,она обусловлена возбуждением постинспир.нейронов-в результате тормозится активность всех инспираторных нейронов-нервные импульсы не поступают из прод.мозга в спинной. Мотонейроны спинного мозга не активируются-импульсы от них не поступают к инспираторным мышцам-инспираторные мышцы расслабляются-объём грудной клетки уменьшается в 3-х осн.направлениях. За счет расслабления дафрагмы-купол поднимается-объём гр.клетки уменьшается в верт.направлении. За счет расслабления наружных косых межреб.и межхрящевых мышц грудина возвращается назад-ребра занимают более вертикальное положение-объём гр.клетки уменьшается в переднее-заднем и реберном направлениях. Грудная клетка уменьшилась-давление в легких стало выше,чем атмосферное-воздух выдавливается из лёгких.
Активный выдох. В прод.мозге отмечается экспираторная фаза,она обусловлена возбуждением экспират.нейронов. Все аксоны экспир.нейронов из прод.мозга поступают в спинной и возбуждают мотонейроны,иннервирующие экспир.мышцы. Экспир.мышцы сокращаются и допольнительно уменьшают объём гр.клетки,тем самым продолжая выдох.
Различают три типа дыхания:
· грудной, или реберный - в нем принимает участие в основном мышцы грудной клетки (преимущественно у женщин);
· брюшной, или диафрагмальный - дыхательные движения совершаются главным образом мышцами живота и диафрагмой (у мужчин);
· грудобрюшной, или смешанный - дыхательные движения осуществляются грудными и брюшными мышцами (у всех сельскохозяйственных животных).
Частота дыхательных движений зависит от уровня обмена веществ в организме, от температуры окружающей среды, возраста животного, атмосферного давления и некоторых других факторов.
У высокопродуктивных коров обмен веществ выше, поэтому частота дыхания составляет 30 в 1 мин, в то время как у коров со средней продуктивностью она равна 15–20. У телят в возрасте одного года при температуре воздуха 15 0 С частота дыхания составляет 20–24, при температуре 30–35 0 С - 50–60 и при температуре 38-40 0 С - 70–75.
У молодых животных дыхание чаще, чем у взрослых. У телят при рождении частота дыхания достигает 60–65, а к году снижается до 20–22.
Верхним дыхательным путям принадлежит более важная роль жизнедеятельности организма, чем она представлялась ранее.
Эта часть дыхательной системы имеет значение для согревания, увлажнения и очищения вдыхаемого воздуха, для речевой функции, но этим ее значение не ограничивается. Верхние дыхательные пути имеют очень чувствительные рецепторные зоны, возбуждение которых рефлекторным путем оказывает влияние на различные физиологические системы. И наоборот, слизистая оболочка носа (и гортани) легко реагирует на рефлекторные воздействия. Например, при охлаждении ног происходит вазомоторная реакция слизистой носа.
Совокупность процессов, обеспечивающих в организме потребление O 2 и выделение CO 2 , называется дыханием
. Различают процессы внешнего и внутреннего дыхания. Внешнее дыхание обеспечивает обмен газов между организмом и внешней средой, внутреннее дыхание - потребление O 2 и выделение CO 2 клетками организма.
Фактором, обеспечивающим диффузию газов через дыхательные поверхности, является разность их концентраций. Движение растворенных газов происходит в направлении из области с их высокой концентрацией в область низкой концентрации.
У мелких организмов газообмен, как правило, осуществляется диффузно всей поверхностью тела (или клетки). У более крупных животных газы транспортируются к тканям либо непосредственно (трахейная система насекомых), либо с помощью специальных транспортных средств (кровь, гемолимфа).
Количество кислорода, поступающее в ткани животного, зависит от площади дыхательной поверхности и разности концентрации кислорода на них. Поэтому во всех органах дыхании наблюдается разрастание дыхательного эпителия. Для поддержания же высокого градиента диффузии кислорода на обменной мембране необходимо движение среды (вентиляции). Оно обеспечивается дыхательными ритмическими движениями всего тела животного (малощетинковый червь трубочник, пиявки) либо определенных его участков (ракообразные), а также работой ресничного эпителия (моллюски, ланцетник).
Ряд достаточно крупных животных не имеет специализированных органов дыхания. У них газообмен осуществляется через влажные кожные покровы, снабженные обильной сетью кровеносных сосудов (дождевой червь). Кожное дыхание в качестве дополнительного характерно для животных, обладающих специализированными органами дыхания. Например, у угрей, имеющих жабры, потребность в кислороде на 60% обеспечивается за счет кожного дыхания, у лягушек, имеющих легкие, эта величина составляет более 50 %.
Органами дыхания в водной среде являются жабры, в наземно-воздушной - легкие и трахеи.
Жабры представляют собой органы, расположенные вне полости тела в виде эпителиальных поверхностей, пронизанных густой сетью кровеносных капилляров. Жаберное дыхание свойственно многощетинковым кольчатым червям, большинству моллюсков, ракообразным, рыбам, личинкам земноводных. Наиболее эффективно жаберное дыхание у рыб. В его основе лежит явление противотока : кровь в капиллярах жаберных лепестков течет в направлении, противоположном току волы, омывающей жабры.
Легкие , как правило, являются внутренними органами и защищены от высыхания. Различают два их типа: диффузионные и вентиляционные . В легких первого типа газообмен осуществляется только путем диффузии. Такие легкие имеют относительно небольшие животные: легочные моллюски, скорпионы, пауки. Вентиляционные легкие имеют только наземные позвоночные.
Усложнение строения легких в ряду от земноводных к млекопитающим связано с возрастанием площади дыхательного эпителия. Так, у земноводных 1 см 3 легочной ткани имеет общую газообменную поверхность 20 см 2 . Аналогичный показатель для эпителия легких человека равен 300 см 2 .
Одновременно с увеличением дыхательной поверхности происходит совершенствование механизма вентиляции легких, которая, начиная с пресмыкающихся, осуществляется за счет изменения объема грудной клетки, а у млекопитающих - с участием мышц диафрагмы. Эти приспособления позволили теплокровным (птицам и млекопитающим) резко повысить интенсивность метаболизма.
Третий тип органов дыхания - трахеи . Они представляют собой заполненные воздухом тонкостенные, ветвящиеся неспадающиеся впячивания внутрь тела. Трахеи сообщаются с наружной средой отверстиями в кутикуле - дыхальцами. У насекомых их чаще всего 12 пар: 3 пары на груди и 9 пар на брюшке. Дыхальца могут закрываться либо открываться в зависимости от количества кислорода. При высокой степени развития трахейной системы (у насекомых) ее многочисленные разветвления оплетают все внутренние органы и непосредственно обеспечивают газообмен в тканях. Принципиальное отличие трахейного дыхания от легочного и жаберного заключается в том, что оно не нуждается в участии крови как транспортного посредника.
Трахейная система способна поддерживать достаточно высокий уровень тканевого дыхания, обеспечивая тем самым высокую физиологическую активность насекомого.
Вентиляция трахей у насекомых в отсутствие полета осуществляется чаще всего ритмическими сокращениями брюшка, в при полете усиливается движениями груди.
Водные личинки некоторых насекомых дышат при помощи трахейных жабр . В этом случае трахейная система лишена дыхалец т.е. она замкнута и заполнена воздухом. Ветви замкнутой трахейной системы заходят в «жабры» - придатки с большой поверхностью и тонкой кутикулой, позволяющей осуществлять газообмен между водой и воздухом трахейной системы. Такие трахейные жабры есть, например, у личинок поденок. У личинок некоторых стрекоз трахейные жабры расположены в полости прямой кишки, и насекомое вентилирует их, набирая воду внутрь кишки и выталкивая ее обратно.