Анатомія урок № 11 28.10.2022

        Доброго дня учні 14 групи

ДНЗ "Знам'янський професійний ліцей".                           

Ми  продовжуємо навчання    дистанційно 

28.10.2022 

Домашнє завдання - Опрацювати матеріал, скласти опорний конспект

Тема програми : Система органів дихання

Тема уроку: №11                                                 Фізіологія дихання. Особливості дихання у птиці.        Домашнє завдання - Опрацювати матеріал, скласти опорний конспект

Дихання — це універсальне біологічне явище, властиве всім живим організмам, які  існують у повітряному середовищі. Головною умовою життєдіяльності організму є обмін речовин, припинення якого призводить до смерті, особливо при нестачі кисню, необхідного для підтримання обмінних процесів. Організм забезпечується киснем за рахунок дихання. Зупинка дихання швидко викликає розлад діяльності нервових, а потім і інших клітин організму. Лавуазьє (1771) вперше показав, які фізіологічні та хімічні процеси лежать в основі цього явища. Він виявив, що кисень необхідний для окислення поживних речовин (вуглецю та водню), в результаті якого утворюються вуглекислий газ, вода і енергія, необхідні для життєдіяльності клітин.

Дихання — це обмін газів між навколишнім середовищем та орга- нізмом. Його головна роль полягає у забезпеченні клітин організму киснем і звільненні їх від вуглекислого газу. 

Процес дихання ділять на три етапи. 

Перший — легеневе,  або зовнішнє дихання відбувається на рівні легень.

 Другий — фіксація та транспорт газів кров’ю. 

Третій — обмін газів між кров’ю та клітинами, що становить тканин- не, або внутрішнє, дихання. 

Зовнішнє та внутрішнє дихання тісно пов’язані між собою дихальною функцією крові, тому інтенсивність кровообігу має важливе значення для адаптації процесів дихання до потреб організму. Таким чином, дихання являє собою сукупність процесів, що забезпечують поглинання, транспорт та виділення газів організмом. Крім того, за рахунок дихання вирівнюється реакція крові міжклітинної рідини і лімфи, здійснюється також терморегуляція. Основним органом дихання є легені. Обмін газів відбувається ще й через шкіру, але навіть у нижчих тварин цей шлях відіграє незначну роль у життєдіяльності. Тільки у амфібій 60–80\% вуглекислого газу  виділяється з організму через шкіру, а кисень потрапляє переважно через дихальні шляхи. У сільськогосподарських тварин шкіра вкрита шерстю і її дихальна активність становить менше 1\% загального обміну газів.

Легені — це два повітряні резервуари, вкриті плеврою. Еластичні та м’язові волокна плеври створюють умови, у яких легені розширюються та спадаються майже без тертя. Паренхіма легень ділиться сполучною тканиною — стромою на окремі частки. Кожна частка має бронхіальну гілку, яка переходить у кінцеву бронхіолу, потім розгалужується на дихальні бронхіоли, що спрямовують пові- тря в альвеоли. У сполучній тканині проходять кровоносні та лімфа- тичні судини, а також симпатичні та парасимпатичні нерви . Альвеоли діаметром 0,15–0,5 мм вистелені альвеолярним епітелієм, який тісно контактує з ендотелієм кровоносних капілярів. Ця пере- тинка складається з двох шарів клітин і має товщину 0,004 мм. За- гальна площа альвеолярного епітелію у вівці становить майже 80 м2.

В організмі, що виконує середнє фізичне навантаження, легені одержують щодня близько 8000 л крові і 10000 л повітря. При цьому поглинається близько 500 л кисню і виділяється приблизно 450 л вуглекислого газу. Специфічна будова альвеол та велика площа дихального епітелію (у 100 разів більша від поверхні тіла) сприяють швидкому обміну газів між кров’ю та альвеолярним повітрям. Крім того, дихальний епітелій також бере участь у явищах фагоцитозу.

Бронхи, трахея, гортань, частково глотка та носова порожнина належать до дихальних шляхів, де газообмін не відбувається, тому ця ділянка  називається «мертвим», або «шкідливим», простором. У таких тварин, як коні та корови, тут лишається 1,5 л повітря. Верхні дихальні шляхи відіграють важливу роль у зволоженні, нагріванні або охолодженні повітря, що вдихається. їх слизова оболонка вкрита миготливим епітелієм, який виконує захисну функцію. Механічні домішки вдихуваного повітря (пил)  адсорбуються слизом, який спрямовується рухами ворсинок епітелію до гортані, де під час кашлю видаляється. На рівні цих шляхів повітря аналізується на наявність хімічних домішок. Так, у разі появи випарів аміаку збуджуються хіміорецептори і вдих рефлекторно припиняється, запобігаючи проникненню отруйних випарів у легені.

Слід відмітити, що в усіх сільськогосподарських тварин, за ви- нятком коней, вдих та видих можуть здійснюватись ще й через ротову порожнину.

ЗОВНІШНЄ ДИХАННЯ

Легеневе дихання складається з двох процесів: обміну газів між навколишнім середовищем і альвеолярними просторами легень (леге- нева вентиляція) та обміну газів між альвеолярним повітрям і кров’ю капілярів малого кола кровообігу. Легенева вентиляція — це чисто механічний процес, який забезпечує проникнення атмосферного по- вітря у легені під час вдиху і видалення його при видиху. Другий про- цес — фізико-хімічний. Він зумовлює перехід кисню з альвеолярних просторів легень у кров, а вуглекислого газу у зворотному напрямку.

Легенева вентиляція відбувається завдяки тому, що легені знахо- дяться у герметично закритій грудній порожнині. При зміні об’єму грудної клітки  синхронно змінюється об’єм легень, що не мають м’язових елементів і не можуть активно рухатись. Вони пасивно ру- хаються слідом за грудною кліткою,

Для забезпечення постійного обміну газів у легенях необхідне постійне поновлення альвеолярного повітря за рахунок вдиху (ін- спірації) та видиху (експірації), що відбуваються завдяки дихальним рухам грудної клітки.  При розширенні тиск у ній і в легенях стає нижчим під атмосферного, тому зовнішнє повітря проникає в легені і розтягує їх. Коли грудна клітка звужується, вона тисне на легені і повітря з них виштовхується назовні, бо атмосферний тиск стає нижчим від тиску у легенях. Під час вдиху об’єм грудної клітки і легень збільшується, а при видиху — зменшується.  Зміни об’єму легень до- бре спостерігати по схемі Дондерса (рис. 35). Слід звернути увагу на об’єм легень при різному положенні штучної діафрагми.

Зміни положення грудної клітки під час вдиху та видиху відбува- ються за участю дихальних м’язів. Крім міжреберних та діафрагмальних у механізмі дихання беруть участь скелетні м’язи. З усіх дихальних м’язів найголовнішими є м’язи діафрагми. Так, при паралічах діафрагмальних нервів у новонароджених швидко настає кисневе го- лодування (гіпоксія), удушення (асфіксія). У стані видиху діафрагма в організмі тварин має куполоподібну форму, тому що на неї тиснуть нутрощі. Такому положенню сприяє негативний тиск у плевральній порожнині та еластична тяга легень. При вдиху діафрагмальні м’язи, скорочуючись, натягують її і вона набирає конусоподібної форми, за рахунок чого об’єм грудної клітки збільшується у поздовжньому на- прямку (рис. 36). Водночас скорочуються міжреберні зовнішні м’язи (інспіратори), які піднімають ребра, розширюючи трудну клітку  по горизонталі і незначно  — по вертикалі: Це відбувається тому, що ре- бра своїми вільними кінцями фіксуються до грудної кістки, підніма- ючись, вони вивертаються і натискають на неї.

Таким чином здійснюється вдих. Коли м’язи розслабляються, сухожильна плівка діафрагми знову займає куполоподібне положення, а легені, завдяки еластичності, спадаються і відбувається видих. Він здійснюється пасивно за рахунок тієї потенціальної енергії, що утво- рюється під час вдиху. Грудна клітка опускається під власною масою, а внутрішні міжреберні м’язи (експіратори) в основному беруть участь

 

ОСОБЛИВОСТІ ДИХАННЯ У ПТАХІВ

Особливості дихання у птахів обумовлені їхнім способом життя - польотом і своєрідністю анатомічної будови дихальних шляхів. Ці особливості властиві всьому класу птахів - як літаючих, так і нелітаючих.

У птахів сильно розвинена грудна клітка, велика грудна кістка, замість ребрових хрящів грудні кісткові ребра рухомо з'єднані з хребетними ребрами. Діафрагма у птахів редукована, тому не має великого значення в диханні. Зовнішня поверхня легенів втиснула між ребрами і міцно зростається з ними. Вільна поверхня легенів гладка, покрита плеврою.

Трахея входить в легені, розгалужується на бронхи і бронхіоли. У бронхіолах відбувається обмін газів з притекающей сюди венозною кров'ю. Частина бронхів виходить з легких і закінчується воздухоноснимі мішками - це тонкостінні освіти, заповнені повітрям (рис. 7.11). Вони розташовані між органами, з'єднуються з бронхами, а деякі з них тонкими трубочками з'єднуються з повітряними порожнинами кісток. При переломах таких кісток (ребра, хребці, грудна кістка і ін.) Птах може дихати через виступаючий уламок кістки, якщо у неї по-

Мал. 7.11. Органи дихання гтщ:

• 1 - ніздрі; 2 - ґратчаста кістка;
• 3 носова порожнина; 4синус;
• 5 піднебінна шель; 6 - шель гортані; 7-верхня гортань; 8- трахея; 9-шийні повітроносні мішки; 10 межключічний воздухоносний мішок; II - пахвовий дивертикул; 12 - хід в плечову кістку; 13- краніальні грудні повітроносні мішки; 14- легкі; 15- воздуховиводящіе бронх каудальних грудних повітроносних мішків; 16- хвостові і грудні повітроносні мішки; 17- повітроносні черевні мішки; 18- ектобронх і черевні мішки; 19- переддень головного бронха з отворами у вторинні бронхи; 20 головні бронхи; 21- нижня (співоча) гортань; 22- глотка

вреждена гортань або трахея. У птахів чотири парних повітроносних мішка (шийні, грудні передні, грудні задні, черевні) і один непарний (ключичний), які зовні покриті серозною оболонкою, всередині - слизової. Газообмін в повітроносних мішках не відбувається.

Фізіологічні особливості дихання у птахів властиві тільки механізмам зовнішнього дихання. Процеси газообміну між повітрям, що містяться в бронхіолах, кров'ю і тканинами здійснюються, як і у ссавців, виключно за законами дифузії газів через напівпроникні мембрани. Чи не виявлено суттєвих відмінностей у птахів і ссавців і в нейрогуморальних регуляторних механізмах зовнішнього дихання.

Під час вдиху скорочуються струс м'язи, чому грудна клітка розширюється і в ній створюється негативний тиск, що розповсюджується на легкі і повітроносні мішки. Внаслідок різниці тиску атмосферне повітря засмоктується через ніздрі в носову порожнину, гортань, трахею, бронхи, бронхіоли і повітроносні мішки.

При видиху грудна порожнина стискається, обсяг грудної клітини зменшується. Під впливом грудних і черевних м'язів стискаються повітроносні мішки і повітря з них проходить в бронхіоли, бронхи, трахею, гортань, носову порожнину і виходить назовні.

Під час проходження з повітроносних мішків в бронхіоли з повітря ще раз засвоюється кисень. Таким чином, під час дихального циклу (вдих-видих) відбувається дворазове витяг з повітря кисню і віддача діоксиду вуглецю, що забезпечує більш інтенсивний газообмін.

У стані спокою і при оптимальному газовому режимі в приміщенні частота дихання постійна для кожного виду птахів. Кількість дихальних рухів за 1 хв у курей становить 25 ... 45, у гусей і качок - 20 ... 40, у індичок - 15 ... 20. У великих птахів дихання рідше (у пелікана всього 4 дихальних циклу в 1 хв), а у дрібних птахів воно частіше (у канарок 90 ... 120).

Частота дихання залежить від віку птиці. У молодняку дихання частіше. Під час сну дихання сповільнюється. При високій температурі повітря воно частішає. Так, при температурі повітря 37 ° С у курей частота дихання доходить до 120 ... 150, при цьому вони дихають не тільки через ніздрі, а й через відкритий дзьоб (лабіальні дихання). Прискорене дихання також спостерігається при високій концентрації діоксиду вуглецю в повітрі в погано вентильованому приміщенні.

Повітроносні мішки вміщають великий об'єм повітря, що перевищує в 10 разів ємність легенів. Це повітря двічі, як сказано раніше, проходить через легені, де відбувається газообмін. Це має суттєве значення під час польоту, а також у водоплавних птахів під час перебування під водою.

Повітроносні мішки полегшують масу тіла птахів, допомагають зберігати рівновагу в повітрі і під водою. Вони сприяють підтримці постійної температури тіла, запобігаючи перегрівання чи переохолодження. Тиск, що створюється повітрям в повітроносних мішках, покращує проходження кишкового вмісту і виділення посліду.

Киснева ємність крові у курей від 12 до 21 об.%, У качок  16 ... 17, у гусей 21 ... 22об.%. Значення цієї величини близькі до кисневої ємності крові у ссавців, так як рівень вмісту гемоглобіну у них хоча і відрізняється, але несуттєво. Здатність гемоглобіну зв'язувати кисень у них також однакова. Але у птахів велике значення має миоглобин, що знаходиться в м'язах. На відміну від гемоглобіну крові миоглобин може віддавати до 70% кисню навіть при таких низьких напругах кисню в крові, при яких гемоглобін вже не отщепляет кисень (нижче 10 мм. Рт. Ст.). Особливо це важливо для пірнаючих птахів, які перебувають під водою тривалий час.

Механізм дихання під час польоту птахи вивчений недостатньо. Під час польоту грудна кістка малорухливі, часті дихальні руху її неможливі, так як вона є опорою для літального апарату. Вважають, що під час польоту дихальні руху рідкісні, але при кожному вдиху птах забирає максимальну кількість повітря в повітроносні мішки, причому деякі мішки заповнюються повітрям під час вдиху, а інші - під час видиху. Птах як би «врізається» в повітря, і він сильним струменем спрямовується по повітроносних шляхах. Птахи вільно переносять розріджене повітря під час польоту. Деякі види птахів здійснюють тривалі перельоти на висоті близько 6 км, але для відпочинку вони спускаються на меншу висоту.