Войти
Морские слизни дышат через жабры (или ктенидии) Водное дыхание - это процесс, посредством которого водное животное получает кислород из воды.
Большинство рыб обмениваются газами с помощью жабр на по обе стороны от глотки (горла), образуя спланхокраниум ; Splanchnocranium является частью скелета, где хрящ черепа сходится с хрящом глотки и связанными с ним частями. Жабры - это ткани, которые состоят из нитевидных структур, называемых нитями. Эти нити выполняют множество функций и участвуют в переносе ионов и воды, а также в обмене кислорода, диоксида углерода, кислоты и аммиака. Каждая нить накала содержит капиллярную сетку, которая обеспечивает большую площадь поверхности для обмена газов и ионов. Рыбы обмениваются газами, вытягивая богатую кислородом воду через рот и перекачивая ее через жабры. У таких видов, как колючая морская собачка и другие акулы и скаты, дыхальце существует около макушки головы, которое закачивает воду в жабры, когда животное не движется. У некоторых рыб капиллярная кровь течет в направлении, противоположном воде, вызывая противоточный обмен. Мышцы по бокам глотки выталкивают обедненную кислородом воду через жаберные отверстия. У костистых рыб перекачиванию бедной кислородом воды помогает кость, которая окружает жабры, которая называется Operculum (рыба).
Моллюски обычно обладают жабрами, которые обеспечивают обмен кислорода с водная среда в кровеносную систему. У этих животных также есть сердце, которое перекачивает кровь, содержащую гемоцианин в качестве молекулы, улавливающей кислород. Следовательно, эта дыхательная система похожа на дыхательную систему позвоночных рыб. Дыхательная система брюхоногих моллюсков может включать жабры или легкое.
Водные членистоногие, как правило, обладают той или иной формой жабр, в которых происходит газообмен путем диффузии через экзоскелет. Другие могут дышать атмосферным воздухом, оставаясь в воде, через дыхательные трубки или захваченные пузырьки воздуха, хотя некоторые водные насекомые могут оставаться в воде на неопределенное время и дышать с помощью пластрона. Очень немногие паукообразные приняли водный образ жизни, в том числе паук-колокольчик. Во всех случаях кислород поступает из воздуха, захваченного волосками вокруг тела животного.
Все водные рептилии вдыхают воздух в легкие. анатомическая структура легких менее сложна у рептилий, чем у млекопитающих, при этом у рептилий отсутствует очень обширная древовидная структура дыхательных путей, обнаруженная у легкие млекопитающих. Газообмен у рептилий по-прежнему происходит в альвеолах ; однако рептилии не обладают диафрагмой. Таким образом, дыхание происходит за счет изменения объема полости тела, которое контролируется сокращением межреберных мышц у всех рептилий, кроме черепах. У черепах сокращение определенных пар боковых мышц определяет вдох или выдох.
См. Также рептилии для более подробного описания дыхательной системы у этих животных.
И легкие, и кожа служат органами дыхания у амфибий. Кожа этих животных сильно васкуляризирована и влажна, при этом влажность поддерживается за счет секреции слизи из специализированных клеток. Хотя легкие имеют первостепенное значение для контроля дыхания, уникальные свойства кожи способствуют быстрому газообмену, когда земноводные погружаются в богатую кислородом воду.
Дыхательная система птиц значительно отличается из найденного у млекопитающих, содержащий уникальные анатомические особенности, такие как воздушные мешочки. Легкие птиц также не способны раздуваться, поскольку у птиц отсутствуют диафрагма и плевральная полость. Газообмен у птиц происходит между воздушными капиллярами и кровяными капиллярами, а не в альвеолах. См. Дыхательная система птиц для подробного описания этих и других функций.
Задний вид жабр тунца Многие водные животные развили жабры для дыхания, которые специально адаптированы к своему функция. У рыб, например, они имеют:
В остеихтис жабры содержат 4 жаберных дуги с каждой стороны головы, по две с каждой стороны для хондрихтиса или по 7 жаберных корзин с каждой стороны головы рыбы в Миногах. У рыб длинная костная оболочка жабр (operculum ) может использоваться для выталкивания воды. Некоторые рыбы качают воду с помощью жаберной крышки. Без крышки требуются другие методы, например таран вентиляция. Некоторые виды акул используют эту систему. Когда они плавают, вода течет в рот и через жабры. Поскольку эти акулы полагаются на эту технику, они должны продолжать плавать, чтобы дышать.
Костные рыбы используют противоток, чтобы максимально увеличить потребление кислорода, который может диффундировать через жабры. Противоток возникает, когда дезоксигенированная кровь движется через жабры в одном направлении, а насыщенная кислородом вода движется через жабры в противоположном направлении. Этот механизм поддерживает градиент концентрации, таким образом, повышая эффективность процесса дыхания, и предотвращает достижение уровнями кислорода равновесия. У хрящевой рыбы нет системы противотока, так как у нее нет костей, которые необходимы для раскрытия жабр, как у костистой рыбы.
Ученые исследовали, какая часть тела отвечает за поддержание дыхательного ритма. Они обнаружили, что нейроны, расположенные в стволе мозга рыб, ответственны за генез дыхательного ритма. Положение этих нейронов немного отличается от центров респираторного генеза у млекопитающих, но они расположены в одном отделе мозга, что вызвало споры о гомологии дыхательных центров между водными и наземные виды. Как в водном, так и в земном дыхании точные механизмы, с помощью которых нейроны могут генерировать этот непроизвольный ритм, до сих пор полностью не изучены (см. Непроизвольный контроль дыхания ).
Другой важной особенностью дыхательного ритма является то, что он модулируется для адаптации к потреблению кислорода организмом. Как наблюдали у млекопитающих, рыбы «дышат» быстрее и тяжелее, когда они выполняют физические упражнения. Механизмы, с помощью которых происходят эти изменения, обсуждались учеными более 100 лет. Авторов можно разделить на 2 школы:
1. Те, кто думает, что основная часть респираторных изменений заранее запрограммирована в мозге, что означает, что нейроны из локомоционных центров мозга соединяются с дыхательными центрами в ожидании движений.
2. Те, кто думает, что основная часть респираторных изменений является результатом обнаружения сокращения мышц, а дыхание адаптируется как следствие сокращения мышц и потребления кислорода. Это означало бы, что мозг обладает какими-то механизмами обнаружения, которые запускают респираторную реакцию при сокращении мышц.
Многие сейчас согласны с тем, что оба механизма, вероятно, присутствуют и дополняют друг друга или работают вместе с механизмом, который может обнаруживать изменения в насыщении крови кислородом и / или углекислым газом.
