Изменения в дыхательной системе в связи с переходом в наземную среду обитания. Выход жизни на сушу

1. Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Медицинская Академия имени С.И.

Георгиевского»
Тема: «Изменения в дыхательной системе в связи с переходом в
наземную среду обитания. Преобразования в жаберном аппарате,
происхождение легких наземных позвоночных, дифференцировка
воздухоносных путей, увеличение поверхности газообмена»
Выполнила: студентка группы 192В
Миронова Полина Алексеевна
Проверил: Доцент
Смирнова Светлана Николаевна

2. Выход жизни на сушу

В начале девонского периода на берегах морских лагун
появились заросли первых наземных растений - псилофитов.
Растительность сделала возможным появление на суше
беспозвоночных животных - многоножек, паукообразных и
насекомых; беспозвоночные, в свою очередь, создали
пищевую базу для наземных позвоночных - первых амфибий
(ведущих свое происхождение от кистеперых рыб) - таких,
как ихтиостега. С выходом на сушу, дыхательному аппарату
существ приходилось подстраиваться под новую среду
обитания.

3. Анаэробный этап энергетического обмена

Анаэробное дыхание — эволюционно более ранняя и
энергетически менее рациональная форма
получения энергии из питательных веществ по
сравнению с кислородным дыханием.
В основе анаэробного дыхания лежит процесс, в
ходе которого глюкоза расщепляется до
пировиноградной кислоты и высвобождаются
атомы водорода. Акцептором атомов водорода,
отщепляемых в результате дыхания, является
пировиноградная кислота, которая превращается
в молочную.

4. Сущность, значение для организмов анаэробного дыхания

Молочнокислое брожение осуществляют молочнокислые
бактерии (например, кокки из рода стрептококк). Образование
молочной кислоты происходит также в животных клетках в
условиях дефицита кислорода.
Спиртовое брожение, кроме дрожжей, осуществляют некоторые
анаэробные бактерии. Этот тип брожения наблюдается в
растительных клетках в отсутствие кислорода.
Наиболее распространенным питательным веществом, которое
используется для анаэробного высвобождения энергии, является
глюкоза. Однако следует помнить, что любое органическое
вещество при соответствующих условиях может выступать
источником энергии для синтеза АТФ.
При недостатке в клетке глюкозы в дыхание могут вовлекаться
жиры и белки. Продуктами брожения являются различные
органические кислоты (молочная, масляная, муравьиная,
уксусная), спирты (этиловый, бутиловый, амиловый), ацетон, а
также углекислый газ и вода.

5. Типы дыхания

6. Жаберное дыхание

Жаберное дыхание – это дыхание с помощью
специализированных образований с густой сетью
кровеносных сосудов.
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.
Некоторые животные, например, земноводные, имеют
густые пучки жабр на поверхности тела. Такие жабры
называются – наружными. Таково строение у протея –
слепого пещерного животного из западных областей
Югославии, и аксолотлей

7. Жаберное дыхание: протей, аксолотль

8. Трахеи и легочные мешки

Трахеи и легочные мешки
Трахеи - эктодермальные впячивания в форме
трубочек, проводящих воздух из внешней среды к
тканям. Трахеи открываются на брюшке
отверстиями, которые называются дыхальца.
Легочный мешок - слепые, обычно гладкостенные
выросты лёгких у некоторых наземных
позвоночных; не несут дыхательной функции.

9.

10. Происхождение легких

Легкие человека и других млекопитающих имеют
длинную эволюционную историю. Первый намек
на легкие мы встречаем у некоторых групп рыб. У
некоторых примитивных ископаемых рыб возник
вырост на переднем конце пищеварительного
тракта, и в той ветви рыб, которая впоследствии
дала начало наземным позвоночным, из этого
выроста развилось легкое. У других рыб он
превратился в плавательный пузырь, т. е. в
орган, который служит в основном для
облегчения плавания, хотя иногда несет и
дыхательную функцию

11. Происхождение легких

Дальнейшая эволюция органов дыхания
происходила в направлении постепенного
расчленения легкого на все более мелкие
полости, так что строение легких у рептилий,
птиц и млекопитающих постепенно усложняется.
Легкие некоторых ящериц, например хамелеона,
снабжены придаточными воздушными мешками,
которые могут наполняться воздухом, и животное
раздувается; это играет роль защитного
приспособления для отпугивания хищников. У
птиц подобного рода мешки отходят в нескольких
местах от легких и распространяются по всему
телу ; благодаря им воздух может проходить
через все легкое

12. Постепенное усложнение организации дыхательной системы

13. Дифференцировка легких

Дыхательная система рыб имеет
специализированные органы газообмена –
эктодермальные жабры, которые либо
расположены на межжаберных перегородках, как
у хрящевых рыб, либо непосредственно отходят
от жаберных дуг, как у костных рыб.
Увеличение поверхности поглощения кислорода
благодаря образованию жабр сопровождалось
уменьшением числа жаберных щелей у
позвоночных по сравнению с низшими
хордовыми. У цельноголовых (из хрящевых рыб)
намечается редукция межжаберных перегородок
и образуется кожистая жаберная крышка,
прикрывающая снаружи жабры. У костных рыб в
жаберной крышке появляется костный скелет, а
межжаберные перегородки редуцируются

14. Дифференцировка легких

У земноводных в
поглощении
кислорода и
выделении
углекислоты
участвуют: у личинок
– кожа, наружные и
внутренние жабры, у
взрослых – легкие,
кожа и слизистая
оболочка
ротоглоточной
полости. У некоторых
видов хвостатых
земноводных (сирен,
протеев) и у взрослых
сохраняются жабры и
недоразвиваются или

15. Дифференцировка легких

У рептилий отмечается дальнейшая
дифференцировка дыхательных путей и
значительное увеличение функциональной
поверхности газообмена в легких. Воздухоносные
пути подразделяются на носовую полость,
гортань, трахею и два бронха. Стенки гортани
поддерживают парные черпаловидные и
непарный перстневидный хрящи. У ящериц и змей
внутренние стенки легочных мешков имеют
складчатое ячеистое строение. У черепах и
крокодилов сложная система перегородок вдается
во внутреннюю полость легкого и оно
приобретает губчатое строение. Формируется
грудная клетка: ребра подвижно соединены с
позвоночником и грудиной, развиваются
межреберные мышцы.

16. Легкие ящерицы и змеи, черепахи и крокодила

17. Дифференцировка легких

У птиц воздухоносные пути
представлены носовой
полостью, гортанью,
которая поддерживается
черпаловидными и
перстневидным хрящами,
длинной трахеей и системой
бронхов. Легкие
небольшие, плотные и мало
растяжимые приращены к
ребрам по бокам
позвоночного столба.
Первичные бронхи
образуются при разделении
нижней части трахеи и
входят в ткань
соответствующего легкого,
где распадаются на 15–20
вторичных бронхов,
большинство которых
заканчиваются слепо, а
часть сообщается с
воздушными мешками.

18. Дифференцировка легких

У млекопитающих наблюдается дальнейшая
дифференцировка дыхательных путей.
Образуется носовая полость, носоглотка, вход в
гортань прикрывает надгортанник (у всех
наземных позвоночных кроме млекопитающих
гортанная щель замыкается специальной
мускулатурой), в гортани появляется щитовидный
хрящ, далее идет трахея, которая разветвляется
на два бронха, идущие в правое и левое легкое. В
легких бронхи многократно ветвятся и
заканчиваются бронхиолами и альвеолами (число
альвеол от 6 до 500 млн.), это значительно
увеличивает дыхательную поверхность.
Газообмен происходит в альвеолярных ходах и
альвеолах, стенки которых густо оплетены
кровеносными сосудами. Морфофункциональной
единицей легкого млекопитающих является
легочной ацинус.

19.

20. Спасибо за внимание

Спасибо за внимание