Органы дыхания краба
Пищеварительная, кровеносная, дыхательная и выделительная системы ракообразных
Пищеварительная система. Кишечник начинается ротовым отверстием, расположенным на брюшной стороне головы, обычно на некотором расстоянии от переднего ее конца.
Передний отдел кишечника состоит из прямого пищевода, расширяющегося в желудок, подразделенный у высших ракообразных на кардиальную и пилорическую камеры. Далее следует относительно очень короткая средняя кишка, в которую открываются протоки пищеварительной железы. Эта железа особенно сильно развита у высших ракообразных, а у остальных она представлена небольшим выростом или даже совсем отсутствует. Она выделяет пищеварительные ферменты, но, кроме того, в ней происходит частично всасывание пищи. Наконец, она у некоторых ракообразных участвует в процессе выделения и осморегуляции. Средняя кишка переходит в заднюю, которая в виде прямой трубки доходит до тельсона и на его брюшной поверхности открывается наружу анальным отверстием.
Кровеносная система. У разных ракообразных кровеносная система построена по-разному. У большинства есть сердце, иногда имеющее вид длинного спинного сосуда, снабженного многочисленными парными остиями (у жаброногов и ротоногих), а иногда оно короткое, мешковидное, с небольшим количеством остий. У многих мелких ракушковых и веслоногих сердце отсутствует. У высших ракообразных от сердца отходит 7 или 8 артерий, из которых кровь выливается в лакуны, у остальных кровеносных сосудов нет. Сердце лежит внутри околосердечной сумки. В крови растворен гемоцианин, играющий такую же роль в связывании кислорода, как гемоглобин. Железо заменено в нем медью. У некоторых ракообразных, например у дафнии, в крови растворен гемоглобин. Кровь иногда синяя, иногда красноватая, иногда бесцветная и богата различного рода лейкоцитами. Окисленная в жабрах или у поверхности тела, кровь поступает в околосердечную сумку, потом в сердце и оттуда в артерии или в полость тела.
Дыхательная система. Ракообразные в большинстве случаев живут в воде и дышат кислородом, растворенным в воде. У некоторых ракообразных специальных органов дыхания нет — они дышат всей поверхностью тела, покрытого тонким нежным покровом. Этот тип дыхания наблюдается преимущественно у особенно мелких ракообразных (например, у веслоногих — Copepoda). У большинства ракообразных дыхательный процесс локализован: его может обслуживать внутренняя поверхность головогрудного щита (некоторые низшие раки) или брюшные ножки (равноногие). Однако обычно роль органов дыхания выполняют специальные нежные выросты — жабры, сидящие то на основании грудных ножек (эпиподиты), то на брюшных ножках (ротоногие). В случае развития жабр на груди головогрудной щит может служить защитным покровом, а для поддержания тока воды в образуемой полости служит вырост конечностей, способный к самостоятельному движению (скафогнат). В тех случаях, когда ракообразные живут на суше (равноногие), у них могут быть слабо развитые органы атмосферного дыхания — трахеи — в брюшных ножках.
Выделительная система. Выделение осуществляется при помощи фагоцитов крови, эпителия пищеварительной железы и видоизмененных метанефридиев—антеннальных и максиллярных желез. Антеннальные железы свойственны большинству отрядов высших ракообразных, за исключением равноногих, ротоногих и некоторых других, у остальных имеются максиллярные железы. У некоторых примитивных мизид функционируют одновременно как антеннальные, так и максиллярные железы.
Еще интересные статьи по теме:
Класс ракообразные, подготовка к ЕГЭ по биологии
Класс ракообразные представляет собой крупную группу членистоногих, обитающих практически во всех типах водоемов. Описано более 73 тысяч видов. Наиболее известные представители: крабы, раки, омары, креветки, лангусты. Некоторые из них ведут неподвижный образ жизни - морские уточки, часть заселила сушу - мокрицы.
Чтобы разобрать строение ракообразных подробнее сделаем это, взяв за основу типичного представителя - речного рака.
Предпочитают пресные водоемы с чистой водой и большим содержанием кислорода. Ведет ночной образ жизни, днем чаще всего скрывается в норах, под большими камнями. Рак всеяден. Рацион его питания составляют животные - моллюски, растения, он с охотой поедает и мертвые остатки.
Для рака (как и для всех членистоногих) характерна гетерономная сегментация - тело подразделяется на 2 отдела: головогрудь и брюшко. Брюшко состоит из 6-7 члеников и тельсона. Тело рака покрыто хитиновой кутикулой, которая выполняет функцию наружного скелета. С верхней стороны головогрудь покрыта спинным щитом (панцирем) - карапаксом, который является хитиновым щитом.
На головном конце тела находятся членистые продукты - две пары усиков - антенны (длинные) и антеннулы (короткие), а также три пары жевательных конечностей - 2 пары максилл (нижних челюстей) и одна пара мандибул (верхняя челюсть).
Органами обоняния являются антеннулы (короткие усы), а органами осязания - антенны (длинные усы). С помощью мандибул и максилл рак измельчает пищу и перетирает ее.
Грудной отдел головогруди несет 3 пары ногочелюстей - двуветвистых конечностей, служащих для удержания и перемещения пищи ко рту, и 5 пар ходильных ног. Первая пара ходильных ног видоизменена в клешни, которые значительно сильнее остальных, являются органами защиты и нападения, захвата пищи.
Брюшко состоит из 6-7 члеников, на каждом из которых находится по паре двуветвистых ножек. По краям последнего сегмента (тельсона) расположены две пластинки, образующие вместе с тельсоном плавник.
В пищеварительной системе выделяют три отдела: переднего, среднего и заднего. К переднему отделу относятся ротовое отверстие, окруженное ногочелюстями, пищевод и жевательный желудок. Средний отдел состоит из цедильного желудка, средней кишки, в которую впадают протоки печени - пищеварительной железы. Средняя кишка переходит в заднюю, оканчивающуюся анальным отверстием.
Обратите особое внимание, что отделов желудка у рака два: жевательный и цедильный. Жевательный желудок предназначен для измельчения и перетирания пищи, снабжен хитиновыми зубцами. Второй отдел желудка - цедильный - выполняет роль "сита", изнутри покрыт мелкими хитиновыми волосками, через которые проходит только достаточно измельченная пища.
Имеются специализированные органы дыхания - жабры. Располагаются жабры под спинным щитом (карапаксом), представляют собой выросты ногочелюстей и ходильных конечностей.
С помощью жабр растворенный в воде кислород поступает в кровь, достигая внутренних органов и тканей. Углекислый газ, напротив, покидает кровь и перемещается во внешнюю среду - в воду.
Как и у всех членистоногих - у рака незамкнутая (лакунарная) кровеносная система. Круги кровообращения (в привычном нам понимании) отсутствуют, так как кровь изливается из сосудов в щелевидные промежутки (полости), омывает внутренние органы и ткани, а затем снова собирается в сосуды.
Сердце у рака пятиугольной формы, окружено околосердечной сумкой - перикардом (греч. peri - вокруг и kardia - сердце). Сердце пронизано несколькими щелями - остиями, через которые при расслаблении (диастоле) сердца в него поступает кровь. При сокращении (систоле) сердца остии смыкаются, и кровь из сердца поступает в ряд артерий, отходящих от сердца, изливается в полости и омывает органы и ткани.
После того, как кровь отдала тканям и органам кислород, она направляется в жабры, где насыщается кислородом. Из жабр кровь поступает в перикард - круг кровообращения замыкается.
Понятие "кровь" терминологически не совсем верное. Замечу, что в кровеносной системе циркулирует не кровь, а гемолимфа синеватого цвета - за счет содержащегося в ней гемоцианина, в состав которого входит медь.
У раков имеется две пары зеленых желез, выделительных органов, расположенных в головной части тела. Протоки первой пары открываются у основания длинных усиков - антенн, а протоки второй пары - у основания максилл (нижних челюстей).
Нервная система рака образована надглоточным нервным узлом (головным мозгом), окологлоточным нервным кольцом, подглоточным нервным узлом и брюшной нервной цепочкой. Надглоточный ганглий (нервный узел) соединяется с подглоточным с помощью многочисленных нервных тяжей, которые в совокупности образуют окологлоточное нервное кольцо.
От подглоточного нервного узла отходит брюшная нервная цепочка, названная так по ее анатомическому положению - на брюшной стороне тела. Узлы брюшной цепочки расположены настолько близко друг к другу, что она имеет вид одинарной, а не двойной цепочки.
Органы чувств расположены на головном конце тела и представлены антеннулами - органами химического чувства, отвечают за обоняние, органами осязания - антеннами. Органы зрения - глаза - сидят на стебельках и могут поворачиваться в разные направления.
Каждый глаз состоит из большого числа фасеток - многоугольных участков, в воде раки видят довольно туманно, так что при поисках пищи они больше полагаются на органы обоняния и осязания.
Раки - раздельнополые животные, половой диморфизм (внешние отличия мужских и женских особей) присутствует, но выражено слабо . Оплодотворение у раков внутреннее: слияние сперматозоидов и яйцеклеток происходит в половых путях самки. Имеются парные мужские половые железы - семенники, и женские - яичники.
Самки крупнее самцов, имеют более широкое брюшко. Первая пара брюшных ножек у самок отсутствует (редуцирована).
Во время копуляции семенная жидкость самцом не вводится непосредственно в половые пути самки. Самец догоняет (фактически нападает) на самку, переворачивает ее и откладывает сперматофор, мешковидное скопление сперматозоидов, на брюшко самки.
Примерно через 2-3 недели самка выметывает 20-200 яиц, при этом она растворяет оболочку сперматофора, в результате происходит слияние яиц со сперматозоидами. Оплодотворенные яйца самка вынашивает на брюшке.
Многие ракообразные употребляются человеком в пищу: крабы, омары. Мелкие ракообразные - циклопы, дафнии - служат пищей для многих животных, к примеру, для гидры, рыбы. Раков называют "санитарами водоема": они питаются остатками мертвых животных, поддерживая чистоту водоема и препятствуя распространению процессов гниения и загрязнения.
Живущие на суше мокрицы перерабатывают отмирающие и гниющие растения, обогащая почву и повышая ее плодородие. Однако, следует отметить, что мокрицы не брезгуют живыми растениями - они объедает корешки, листья и стебли, нанося вред сельскохозяйственным культурам.
Среди ракообразных имеются паразиты, из которых весьма знаменита мокрица, пожирающая язык. Попадая в ротовую полость рыбы, этот рачок прикрепляется к корню языка, вызывая его отмирание (атрофию) и в дальнейшем функционально замещает язык самим собой! Когда рыба ест, мокрица тоже питается съеденной рыбой добычей.
Общая характеристика Класса Ракообразные — урок. Биология, Животные (7 класс).
Ракообразные в основном морские животные, представители ряда видов обитают в пресных водах и на суше.Среди ракообразных есть сидячие, прикреплённые виды, есть паразиты, но большинство — свободноживущие.
Питаются эти животные в основном водорослями, но есть и хищники, трупоеды.
Внешнее строение, отделы тела (на примере отряда Десятиногие раки)
Число отделов тела различно, но почти у всех можно выделить голову, грудь и брюшко. Часто отделы тела срастаются, образуя головогрудь, например, у речного рака — представителя отряда Десятиногих раков.
Хорошо развиты органы чувств: осязания, обоняния, равновесия, слуха, зрения.
Глаза сложные, фасеточные, расположенные на стебельках.
У рака две пары усиков. Длинные усики (антенны) служат органами осязания, а короткие (антеннулы) — органами обоняния и осязания.
Ниже усиков находятся ротовые органы — видоизменённые конечности.
Первая пара видоизменённых конечностей образует верхние челюсти, а вторая и третья пары — нижние челюсти. При помощи ещё трёх пар видоизменённых конечностей — ногочелюстей — рак направляет добычу в рот.
За ногочелюстями на головогруди рака расположено пять пар ходильных ног.
Первая пара ног наиболее крупная, заканчивается сильно развитыми клешнями (они служат органами нападения, защиты и захвата пищи).
На членистом брюшке есть ещё и брюшные ножки. На них самки вынашивают икру (яйца).
Дышат ракообразные с помощью жабр, находящихся под защитой панциря головогруди. Кровеносная система незамкнутая. Мешкообразное сердце и отходящие от него основные сосуды находятся в грудном отделе на спинной стороне.
Выделительные органы — почки, или зелёные железы.
Нервная система раков, как и у других членистоногих, — окологлоточное нервное кольцо и брюшная нервная цепочка.
Представители многих видов являются прекрасным кормом для рыб и других животных, обитающих в воде или около неё, — это мелкие рачки: дафнии, циклопы, бокоплавы.
Многие ракообразные используются человеком в пищу, среди них — креветки, крабы, омары, лангусты, раки.
Речной рак
Камчатский краб
Креветка
Омар
Источники:
Биология. Животные. 7 кл.: учеб. для общеобразоват. учреждений / В. В. Латюшин, В. А. Шапкин. — М.: Дрофа.Никишов А. И., Шарова И. Х. Биология. Животные. 7 класс. — М.: Владос.
Константинов В. М., Бабенко В. Г., Кучменко B. C. / Под ред. Константинова В. М. Биология. 7 класс. — Издательский центр ВЕНТАНА-ГРАФ.
Иллюстрации:
http://school-collection.edu.ru
http://biolgra.ucoz.ru/board/biznes_sotrudnichestvo/barter_vzaimozachety/17-1
строение, системы органов, значение в природе
Класс Ракообразные включает около 25 тыс. видов животных, обитающих преимущественно в морских и пресных водах. Типичным представителем этого класса является речной рак.
Внешнее строение
Тело рака имеет твердый хитиновый покров, под которым расположен слой эпителиальных клеток. У ракообразных голова и грудь обычно слиты в головогрудь. Характерной чертой ракообразных является превращение передних туловищных сегментов в головные.
На каждом сегменте, кроме последнего, как правило, находится пара конечностей. В связи с различными функциями форма конечностей ракообразных весьма разноообразна. Конечности головных сегментов обычно утрачивают двигательную функцию, превращаясь либо в часть ротового аппарата, либо в органы чувств.
На передней части головогруди имеется 5 пар конечностей, одни из которых превратились в длинные и короткие усики, выполняющие роль органов осязания, слуха, обоняния, равновесия или химического чувства, а другие используются для измельчения пищи и ее пережевывания. На каждом сегменте груди находится по паре ног. 3 передние пары превращены в ногочелюсти, принимающие участие в захватывании, удержании пищевых частиц и передаче их к ротовому отверстию. Другие 5 пар грудных ног служат для ползания (локомоторные, они же ходильные ноги).
Передние ноги используются также для захвата пищи, защиты и нападения, поэтому на них имеются клешни. У раков-отшельников, крабов и других близких видов клешни образовались только на передней паре ходильных ног, у многих видов креветок — на двух передних парах конечностей, а у омаров, речных раков и других — на трех передних парах, но на первой паре клешни значительно крупнее, чем на остальных. При помощи ходильных ног рак двигается по дну головой вперед, а плавает вперед хвостовым концом.
Нервная система и органы чувств
Органы чувств хорошо развиты. Глаза — двух типов: один простой глаз у личинки, отсутствующий у взрослых особей высших раков, и пара сложных фасеточных глаз у взрослых высших раков. Сложный глаз отличается от простого тем, что состоит из отдельных глазков, одинаковых по строению и состоящих из роговицы, хрусталика, пигментных клеток, сетчатки и т, д. Полагают, что каждый глазок видит лишь часть предмета (мозаичное зрение).
Органы осязания у рака — длинные усики. На головогруди много щетинковидных придатков, выполняющих, по-видимому, функцию органов химического чувства и осязания. У оснований коротких усиков расположены органы равновесия и слуха. Орган равновесия имеет вид ямки или мешочка с чувствительными щетинками, на которые давят песчинки.
Нервная система ракообразныхКак у кольчатых червей, нервная система ракообразных представлена окологлоточным нервным кольцом и брюшной нервной цепочкой с парным ганглием в каждом сегменте. От надглоточного ганглия нервы отходят к глазам и усикам, от подглоточного — к ротовым органам и от брюшной нервной цепочки — ко всем конечностям и внутренним органам.
Пищеварительная и выделительная системы
Раки питаются как живой, так и мертвой добычей. Пищеварительная система у них начинается ротовым отверстием, окруженным видоизмененными конечностями (верхние челюсти образовались из первой пары ног, нижние — из второй и третьей, ногочелюсти — из четвертой-шестой). Клешнями рак захватывает, разрывает добычу и куски ее подносит ко рту. Далее через глотку и пищевод пища попадает в желудок, который состоит из двух отделов: жевательного и цедильного.
На внутренних стенках более крупного жевательного отдела располагаются хитиновые зубы, благодаря которым пища легко перетирается. В цедильном отделе желудка имеются пластинки с волосками. Через них измельченная пища процеживается и поступает в кишку. Здесь происходит переваривание пищи под действием секрета пищеварительной железы (печени). Допереваривание и всасывание пищи может происходить в выростах печени. Кроме того, печень имеет фагоцитарные клетки, захватывающие мелкие частички пищи, переваривающиеся внутриклеточно. Заканчивается кишка анальным отверстием, расположенным на средней лопасти хвостового плавника.
В весеннее и летнее время в желудке речного рака часто обнаруживаются белые камешки (жерновики), состоящие из извести. Запасы ее используются для пропитывания мягких кожных покровов рака после линьки.
Выделительная система у рака представлена парой зеленых желез, расположенных в головном отделе. Выводные каналы открываются отверстиями у основания длинных усиков.
Кровеносная и дыхательная системы
Класс Ракообразные имеет незамкнутую кровеносную систему. На спинной стороне тела расположено пятиугольное сердце. Из сердца кровь идет в полости тела, снабжая органы кислородом и питательными веществами, затем по сосудам поступает в жабры и обогащенная кислородом снова возвращается в сердце.
Кровеносная система ракообразныхДышат ракообразные при помощи жабр. Они имеются даже у наземных рачков — мокриц, живущих в погребах, под камнями и в других влажных и затененных местах.
Размножение ракообразных
Большинство ракообразных раздельнополы. Половые железы у обоих полов парные, расположены в грудной полости. Самка речного рака заметно отличается от самца; у нее брюшко шире головогруди, а у самца уже.
Самка выметывает икру на ножки брюшка в конце зимы. Рачки вылупляются в начале лета. От 10 до 12 дней они находятся под брюшком матери, а затем начинают вести самостоятельный образ жизни. Так как самка откладывает небольшое число яиц, то такая забота о потомстве способствует сохранению вида. Класс ракообразных делится на 5 подклассов: цефалокариды, максиллоподы, жаброногие, ракушковые и высшие раки.
Значение в природе
Среди мелких ракообразных наибольшая известность принадлежит дафниям и циклопам, обычно обитающим в толще воды и входящим в состав планктона. Они имеют важное значение в круговороте веществ в природе, являясь существенной составной частью рациона многих рыб и китообразных. Циклопы наряду с другими ракообразными являются промежуточными хозяевами ряда паразитических червей (лентеца широкого и др.).
Высшие ракообразные — обитатели морских и пресных вод. На суше из этого класса обитают только отдельные виды (мокрица и др.).
Речной рак, крабы, креветки, омары и другие используются человеком в пищу. Помимо того, многие раки имеют санитарное значение, так как освобождают водоемы от трупов животных.
Камчатский краб, особенности и условия обитания
Камчатский краб – ракообразное, которых становится все меньше, но благодаря общим усилиям, остается надежда на хорошие перспективы сохранения этого замечательного вида крабов в дикой природе. Вес ракообразного достигает 10 кг, размах ног до 1.8 м. Является объектом промысла человека.
Камчатский краб — (Paralithodes camtschaticus), известный также как красный королевский краб или аляскинский краб, является родным для Берингового моря, северной части Тихого океана в районе Камчатки и прибрежных вод Аляски. Кроме того, в 1960-х этот краб был успешно адаптирован в Мурманском заливе Баренцевого моря, с целью промышленного разведения. Один из самых больших видов раков-отшельников имеет бордового цвета панцирь и отличается наличием хвоста в форме веера, что нехарактерно для крабов, каковым он, по сути, не является. Камчатский краб имеет 5 пар ног, первая из которых заканчивается клешнями.
Места обитания
Средняя температура воды для стабильного выживания камчатского краба составляет от 4 до 10°С. Глубина, на которой он может жить, в значительной степени зависит от того, в какой стадии своего жизненного цикла краб находится. Только что вылупившиеся личинки остаются в более мелких водах, где для них безопаснее и вдоволь пищи. В течение первого года жизни они прячутся в щелях, под камнями или в зарослях бурых водорослей, пытаясь избежать хищников. Обычно после достижения двухлетнего возраста молодые камчатские крабы перемещаются до глубины 20-50 метров и принимают участие в так называемом пакетировании, когда сотни крабов собираются вместе, в довольно тесные группы. Такое поведение, как полагают, используется для защиты во время линьки, когда краб наиболее уязвим. Взрослые особи встречаются, как правило, на глубине около 200 метров, мигрируя в конце зимы или в начале весны до меньших глубин для размножения, но значительную часть своей жизни крабы проводят все же в глубоких водах, где для них имеется подходящая кормовая база.
Размножение
Самки камчатского краба привлекают партнера для спаривания с помощью химического вещества, которое выделяется сразу после вылупления яиц. Самец обхватывает самку и держит, пока она не полиняет. Это может продолжаться до 7 дней. После линьки самец использует свою пятую пару ног, чтобы распространить сперматофоры. Оплодотворенные яйца остаются прикрепленными к животу самки в течение приблизительно одного года до вылупления, что обеспечивает их защиту. Через несколько часов после вылупления, самка краба начинает инкубацию следующей группы яиц. Сезон размножения припадает на весну и проходит на глубине воды 50 метров или меньше. Самки спариваются один раз в год, в то время как самцы краба могут сцепиться и с десятью партнершами в брачный период. Камчатский краб готов к размножению в возрасте от 5 до 6 лет.
Пищевая база и естественные враги
Рацион краба варьируется в зависимости от его возраста, размера и глубины обитания. Он включает в себя широкий ассортимент морских существ, таких как черви, моллюски, мидии, улитки, морские звезды и ежи, меньшие крабы, другие ракообразные, губки, водоросли и мертвая рыба. В то же время самим крабом готовы полакомиться разнообразные рыбы (тихоокеанская треска, бычки, палтус и другие), осьминоги, более крупные крабы (могут быть каннибалами), морские выдры, а также некоторые виды червей, поедающие эмбрионы камчатского краба.
Промысел
Людям старшего возраста со времен Советского Союза хорошо известны консервы с изображением красного краба на белом фоне и надписью «Краб камчатский» на ней. Тогда заполучить такой деликатес считалось большой удачей. И все из-за отменных вкусовых качеств, которыми обладает белоснежного цвета мясо этого ракообразного. И сегодня это самый желанный из коммерчески продаваемых видов краба и является самым дорогим в расчете на единицу веса. Ловят его используя специальные большие горшки, внутрь которых кладется наживка, чаще всего это рубленая сельдь, и затем опускают их на дно. К горшкам прикреплены буи и через один или два дня нахождения на дне, снасти извлекаются из воды и поднимаются на судно с помощью мощных гидравлических систем с надеждой, что внутри находится камчатский краб. Такой вид промысла часто бывает довольно опасным занятием, из-за частых штормов в районах ловли и тяжелых снастей, которые во время сильной качки, угрожают нанести увечья команде судна. Следует заметить, что только самцы краба могут быть выловлены законно. Существует и ограничения по размеру добычи, которая варьируется в зависимости от места промысла краба.
Приготовление
При коммерческой переработке, крабов доставляют к местам приготовления живыми. Затем разделывают и очищают. Части краба, сваренные в кипятке, погружают в холодную подсоленную воду, после чего замораживают и отправляют в рестораны различных стран. Мясо краба едят горячим или холодным, обычно с растопленным маслом или с чесночным соусом, делают салаты, бутерброды и множество других вкусных блюд.
Камчатка
Полуостров, давший название камчатскому крабу, в акватории которого находится самая крупная в мире популяция этого ракообразного. С целью защиты от незаконного лова краба и консервации мест для естественного размножения вида, в Северном районе создан заповедник, где запрещен любой из способов промысла.
И напоследок, ответ на вопрос, который многих может заинтересовать. А именно, как дышит этот живой организм? Органами дыхания этих ракообразных являются жабры, которые срослись с конечностями и находятся под защитой панциря. Интересно, что попадая на поверхность, дыхание крабу обеспечивает вода, оставшаяся в полостях его жабр, а не окружающий воздух.
Ракообразные — общая характеристика класса
Ракообразные относятся к водным животным. Их предки преимущественно населяли водоемы с пресной водой.
В ходе эволюции немногочисленные виды ракообразных перешли к наземному образу жизни. Но и сегодня представители этих животных встречаются повсеместно в различных водных бассейнах.
Класс ракообразные — общая характеристика
Различные системы предусматривают выделение ракообразных в отдельный тип или отнесение к классу Crustacea подтипа беспозвоночных животных. Раки входят в тип членистоногие, беспозвоночные.
В настоящее время изучено и описано более 73 тысяч отдельных видов. Список ископаемых содержит более 5 тысяч видов. Ракообразные отличаются многообразием внешних форм и размеров, образом жизни.
Сходная характеристика:
- Дыхание через жабры.
- Головной и грудной отделы объединены в головогрудь.
- Для осязания, равновесия и обоняния используются две пары усиков. Ротовые конечности представлены 3 парами антенн, захватывающими и измельчающими пищу.
- Каждый отдельный грудной сегмент обладает 1 парой ног.
- У высших раков на брюшке располагаются специальные плавательные конечности.
- Всем ракам свойственна периодическая линька.
- Преимущественно раздельнополые.
Сколько пар ног у ракообразных? Это различно для отдельных представителей. Количество конечностей зависит от числа сегментов тела. У крабов 19 пар конечностей, у речных раков – 10.
Размеры раков колеблются от 1 мм до 1,5 – 2 м. Самый большой обитает в японских водах Тихого океана. Вес гигантского японского краба достигает 40 кг. Длина тела составляет около 80 см. Этот океанский рак обитает на глубине от 200 м.
Внешнее строение речного рака
Речной рак – типичный представитель ракообразных. Среда обитания – пресные воды. Длина тела обычно не превышает 20 см. Тело имеет сегментарное деление.
Внешнее строение и особенности кратко представлены в таблице.
| Части тела | Функция |
| Длинные усики | Воспринимают ощущения от прикосновений |
| Короткие антенны | Для обоняния |
| Глаза | Зрительная функция |
| Головогрудь | Включает 8 сегментов с аналогичным числом пар конечностей. Ногочелюсти состоят из 3 пар и необходимы при захвате пищи и направлении ее в рот. Клешни – 1 пара конечностей, выполняющих функции обороны и нападения. Ходильные ноги из 4 пар используются для передвижения. Жаберные камеры необходимы для дыхания. |
| Брюшко | Плавание (5 пар мелких конечностей). |
| Хвостовой плавник | Плавательная. |
Внутреннее строение речного рака
Внутреннее строение состоит из основных систем жизнеобеспечения:
- кровеносной;
- пищеварительной;
- система мускулов;
- дыхательной;
- выделительной;
- нервной;
- органов чувств;
- половой.
Кровеносная система
Функции крови выполняет гемолимфа – жидкость, не имеющая цвета. Движение жидкости осуществляется с помощью сердца, расположенного в грудном отделе тела под специальным защитным щитком.
Схема кровообращения незамкнута. Посредством гемолимфы происходит насыщение организма минеральными веществами и молекулами кислорода. Углекислый газ удаляется через жабры. Пузырьки кислорода из воды попадают в гемолимфу с помощью жабр.
Мускулатура
Мускулатура включает отдельные пучки мышц, отвечающие за участки тела. Концы мускулов прикреплены к стенкам различных сегментов. Мышечная ткань – поперечно-полосатая.
Пищеварительная система
Схема системы пищеварения речного рака типична для всех членистоногих. Она трубчатой формы и состоит из ротовой полости, глотки, пищевода, желудка, кишечника.
Пища подвергается перетиранию хитиновыми пластинками в первом отделе желудка. Процесс называется жеванием. Во втором с помощью ворсистых пластинок пища фильтруется и переправляется в кишечник.
Еда переваривается и усваивается пищеварительной железой. Продукты жизнедеятельности выходят посредством анального отверстия, находящегося в области плавника.
Питаются речные раки растительной и животной пищей.
Дыхательная система
Дыхательная система состоит из парных жабр. По форме они схожи с листочками и ниточками. Жабры находятся на головогруди в специальных полостях, защищенных спинным щитом.
Крепятся жаберные выросты к основаниям ходильных ног и ногочелюстей. Кислород поступает вместе со струей воды, направленной сзади. Спинной щит долгое время может предохранять жабры от высыхания вне водной среды.
Выделительная система
Органами выделения являются зеленые железы, состоящие из двух частей:
- мочевого пузыря;
- железы.
Располагаются органы в головном сегменте. По специальному каналу через выделительную пору у нижней части усиков продукты жизнедеятельности из мочевого пузыря выводятся из организма.
Нервная система
Нервная система аналогична нервной системе дождевого червя. Но развитие надглоточных и подглоточных скоплений нервных клеток выше.
Нервные окончания надглоточного узла направлены к органам зрения и усикам, а подглоточного – ко рту. Нервные клетки брюшной полости связаны с внутренними органами и конечностями.
Органы чувств
Осязательными и обонятельными органами являются длинные усики. Органы, отвечающие за равновесие и слух, располагаются в нижней части коротких антенн.
Органы зрения представлены выпуклыми глазами сложного строения. Стебельки обеспечивают подвижность глаз и повышенную обзорность. Целое изображение складывается из разрозненных картинок, воспринимаемых несколькими глазками. Подобная схема называется мозаичной.
Размножение и развитие
Внешне женские и мужские особи раков имеют некоторые различия. У самцов головогрудь шире брюшка. Половая система самки состоит из яичников и пары яйцеводов. Оплодотворение самки происходит посредством ввода в половые органы семенной жидкости самца.
Ранней весной у самки выметываются икринки. Они крепятся к брюшным ножкам, где происходит их развитие. Молодые особи появляются в первые летние дни и на протяжении нескольких суток живут на брюшке самки. Через 12 дней юные раки начинают самостоятельное существование.
Жизненный цикл ракообразных
Ракообразные отличаются высокой продолжительностью жизни. Многообразие циклов развития раков представлено простыми и непрямыми формами. Сложный жизненный цикл включает личиночные стадии.
Непрямые формы развития встречаются у следующих представителей ракообразных:
- веслоногие – циклопы, диаптомусы и др.;
- ветвистоусые – дафнии;
- высшие раки – омары, лангусты.
Эндокринная система оказывает непосредственное влияние на жизненный цикл ракообразных. С помощью специальных гормонов регулируется половое созревание, линька, формирование взрослых особей из личинок.
Образ жизни
Из всего многообразия ракообразных лишь мокрицы предпочли жизни в воде существование на суше. Для различных видов ракообразных характерен индивидуальный образ жизни.
Креветка
Креветки, примитивные рачки и жаброноги отдали свое существование на волю течению, которое носит их в различных направлениях. Такие, как морские желуди, ведут оседлый образ жизни, совсем не покидая воду.
Рак-отшельник
Карповые вши и другие паразитические ракообразные живут и питаются за счет организма хозяина. Некоторые раки ведут практически неподвижный образ жизни, прикрепляясь к камням, раковинам, китам и акулам.
Практическое значение ракообразных
Различные виды раков служат пищей для морских и пресноводных животных и рыб. Кормом личинок и рыб являются дафнии и циклопы, диаптомусы и другие представители низших ракообразных.
Отдельные виды раков в процессе пищеварения способствуют фильтрации и осветлению окружающей воды.
Крупные представители ракообразных относятся к промысловым животным. Например, лобстеры и лангустины активно употребляются в пищу человеком. Они обладают многочисленными полезными свойствами – улучшают кровообращение, способствуют снижению артериального давления, укрепляют стенки сосудов, помогают в восстановлении функций нервной системы.
При этом никакой разницы между омаром и лобстером не существует. Это одно и тоже ракообразное, называемое во Франции омаром, а по-английски – лобстером.
Некоторые паразитические ракообразные приносят вред окружающим животным. Карповая вошь относится к кожным паразитам карпов, личинки циклопов и циклопы относятся к промежуточным хозяевам ленточных червей.
Роль ракообразных в экосистеме планеты высока. Многие виды раков являются редкими и находящимися под угрозой вымирания. Фото с названиями этих животных содержатся в Красной Книге.
Анатомия дыхательной системы (легочной системы)
Дыхательная система человека
Дыхательная система состоит из всех органов, участвующих в дыхании. К ним относятся нос, глотка, гортань, трахея, бронхи и легкие. Дыхательная система выполняет две очень важные функции: она доставляет в наши тела кислород, который необходим нашим клеткам для нормальной жизни и правильного функционирования; и это помогает нам избавиться от углекислого газа, который является продуктом жизнедеятельности клеток.Нос, глотка, гортань, трахея и бронхи работают как система труб, по которым воздух попадает в наши легкие. Там, в очень маленьких воздушных мешочках, называемых альвеолами, кислород попадает в кровоток, а углекислый газ выталкивается из крови в воздух. Когда что-то идет не так с частью дыхательной системы, например, при инфекции, такой как пневмония, нам становится труднее получить необходимый нам кислород и избавиться от углекислого газа, выделяемого из отходов. Общие респираторные симптомы включают одышку, кашель и боль в груди.
Верхние дыхательные пути и трахея
Когда вы вдыхаете, воздух попадает в ваше тело через нос или рот. Оттуда он проходит по горлу через гортань (или голосовой ящик) в трахею (или трахею), прежде чем попасть в легкие. Все эти структуры направляют свежий воздух из внешнего мира в ваше тело. Верхние дыхательные пути важны, потому что они всегда должны оставаться открытыми, чтобы вы могли дышать. Это также помогает увлажнить и согреть воздух, прежде чем он достигнет ваших легких.
Легкие
Строение
Легкие - это парные конусообразные органы, которые вместе с сердцем занимают большую часть пространства в груди. Их роль состоит в том, чтобы доставлять в организм кислород, который нам нужен для того, чтобы наши клетки жили и функционировали должным образом, и чтобы помочь нам избавиться от углекислого газа, который является отходом. У каждого из нас есть по два легких, левое и правое. Они разделены на «доли» или большие участки ткани, разделенные «трещинами» или перегородками.Правое легкое имеет три доли, а левое - только две, потому что сердце занимает часть пространства в левой части груди. Легкие также можно разделить на еще более мелкие части, называемые «бронхолегочными сегментами».
Это области пирамидальной формы, которые также отделены друг от друга мембранами. В каждом легком их около 10 штук. Каждый сегмент получает свое кровоснабжение и подачу воздуха.
Как они работают
Воздух попадает в легкие через систему труб, называемых бронхами.Эти трубы начинаются со дна трахеи в виде левого и правого бронхов и много раз разветвляются по легким, пока в конечном итоге не образуют маленькие тонкостенные воздушные мешочки или пузырьки, известные как альвеолы. Альвеолы - это место, где происходит важная работа газообмена между воздухом и вашей кровью. Каждую альвеолу покрывает целая сеть маленьких кровеносных сосудов, называемых капиллярами, которые представляют собой очень маленькие ветви легочных артерий. Важно, чтобы воздух в альвеолах и кровь в капиллярах находились очень близко друг к другу, чтобы кислород и углекислый газ могли перемещаться (или диффундировать) между ними.Итак, когда вы вдыхаете, воздух спускается по трахее и через бронхи в альвеолы. В этом свежем воздухе много кислорода, и часть этого кислорода будет проходить через стенки альвеол в кровоток. В противоположном направлении движется углекислый газ, который переходит из крови в капиллярах в воздух в альвеолах и затем выдыхается. Таким образом, вы доставляете в свое тело кислород, необходимый для жизни, и избавляетесь от углекислого газа.
Кровоснабжение
Легкие - очень сосудистые органы, то есть они получают очень большое кровоснабжение. Это потому, что легочные артерии, снабжающие легкие, проходят прямо из правой части сердца. Они переносят кровь с низким содержанием кислорода и высоким содержанием углекислого газа в легкие, так что углекислый газ может быть удален, а больше кислорода может быть поглощено в кровоток. Затем обогащенная кислородом кровь возвращается по парным легочным венам в левую часть сердца.Оттуда он перекачивается по всему телу, чтобы снабжать кислородом клетки и органы.
Запишитесь на прием к врачу онлайн
Найдите и сразу же запишитесь на следующее посещение врача с помощью HealthEngine
Найдите практикующих врачей
Работа дыхания
Плевры
Легкие покрыты гладкими оболочками, которые мы называем плеврами. Плевры состоят из двух слоев: «висцеральный» слой, который плотно прилегает к внешней поверхности ваших легких, и «париетальный» слой, выстилающий внутреннюю часть грудной стенки (грудной клетки).Плевры важны, потому что они помогают вам дышать и выдыхать плавно, без трения. Они также следят за тем, чтобы, когда ваша грудная клетка расширяется при вдохе, ваши легкие также расширяются, чтобы заполнить дополнительное пространство.
Диафрагма и межреберные мышцы
Когда вы вдыхаете (вдох), ваши мышцы должны работать, чтобы наполнять легкие воздухом. Большую часть этой работы выполняет диафрагма, большая пластинчатая мышца, которая тянется поперек груди под грудной клеткой. В состоянии покоя он имеет форму купола, изгибающегося в груди.Когда вы вдыхаете, диафрагма сжимается и сжимается, расширяя пространство в груди и втягивая воздух в легкие. Другие мышцы, включая мышцы между ребрами (межреберные мышцы), также помогают, перемещая грудную клетку внутрь и наружу. Выдох (выдох) обычно не требует работы мышц. Это потому, что ваши легкие очень эластичны, и когда ваши мышцы расслабляются в конце вдоха, ваши легкие просто возвращаются в исходное положение, выталкивая воздух наружу.
Дыхательная система сквозь века
Дыхание недоношенного ребенка
Когда ребенок рождается, он должен перейти от получения всего кислорода через плаценту к поглощению кислорода через легкие. Это сложный процесс, включающий множество изменений как воздуха, так и артериального давления в легких ребенка. Для недоношенного ребенка (до 37 недель беременности) изменение еще более тяжелое. Это связано с тем, что легкие ребенка могут еще не быть достаточно зрелыми, чтобы справиться с переходным периодом.Основная проблема с легкими недоношенного ребенка - нехватка так называемого «сурфактанта». Это вещество, вырабатываемое клетками легких, помогает держать воздушные мешочки или альвеолы открытыми. Без сурфактанта давление в легких изменяется, и меньшие альвеолы разрушаются.
Это уменьшает область обмена кислорода и углекислого газа, и в организм будет поступать недостаточное количество кислорода. Обычно плод начинает вырабатывать сурфактант примерно на 28-32 неделе беременности. Когда ребенок рождается раньше или примерно в этом возрасте, ему может не хватать сурфактанта, чтобы держать его легкие открытыми.У ребенка может развиться что-то, называемое «неонатальным респираторным дистресс-синдромом» или NRDS. Признаки NRDS включают тахипноэ (очень учащенное дыхание), хрюканье и цианоз (посинение губ и языка). Иногда NRDS можно лечить, вводя ребенку искусственно созданное сурфактант по трубке в легкие ребенка.
Дыхательная система и старение
Нормальный процесс старения связан с рядом изменений как в структуре, так и в функциях дыхательной системы.К ним относятся:
- Увеличение альвеол. Воздушные пространства становятся больше и теряют эластичность, а это означает, что остается меньше площади для обмена газов. Это изменение иногда называют «старческой эмфиземой».
- Податливость (или упругость) грудной стенки уменьшается, поэтому для вдоха и выдоха требуется больше усилий.
- Снижается сила дыхательных мышц (диафрагмы и межреберных мышц). Это изменение тесно связано с общим состоянием здоровья человека.
Все эти изменения означают, что пожилому человеку может быть труднее справиться с повышенной нагрузкой на дыхательную систему, например, с такой инфекцией, как пневмония, чем молодому человеку.
Дополнительная информация
| Чтобы получить все, что вам нужно знать об астме, включая симптомы, факторы риска, методы лечения и другие полезные ресурсы, посетите Asthma. |
Список литературы
- Ganong, W.F. Обзор медицинской физиологии (семнадцатое издание). Нью-Джерси, Прентис-Холл, 1995.
- Jannsens, JP, Pache JC, Nicod LP. «Физиологические изменения дыхательной функции, связанные со старением», Европейский респираторный журнал. 1999, 13 (1): 197-205
- Джонсон, Л. Основы медицинской физиологии (второе издание). Филадельфия, Lippincott Williams & Wilkins, 1998.
- Ласт, L.J. СПИД в анатомии (двенадцатое издание). Лондон, Баллиер, Тиндалл и Касселл, 1962.
- Мур, К.Л., Далли, А.Ф. Клинически ориентированная анатомия (четвертое издание). Балтимор, Lippincott Williams & Wilkins, 1999.
- Робинсон, М.Дж., Робертон, Д.М. Практическая педиатрия (пятое издание). Сидней: Черчилль Ливингстон, 2003. .
Функции, факты, органы и анатомия
Что такое дыхательная система?
Дыхательная система - это сеть органов и тканей, которые помогают вам дышать. Он включает ваши дыхательные пути, легкие и кровеносные сосуды. Мышцы, питающие ваши легкие, также являются частью дыхательной системы. Эти части работают вместе, перемещая кислород по всему телу и очищая отработанные газы, такие как углекислый газ.
Что делает дыхательная система?
Дыхательная система выполняет множество функций.Помимо помощи в вдохе (вдохе) и выдохе (выдохе), это:
- Позволяет говорить и нюхать.
- Доводит воздух до температуры тела и увлажняет его до необходимого уровня влажности.
- Доставляет кислород клеткам вашего тела.
- Удаляет отработанные газы, в том числе углекислый газ, из организма при выдохе.
- Защищает дыхательные пути от вредных веществ и раздражителей.
Какие части дыхательной системы?
Дыхательная система состоит из множества различных частей, которые работают вместе, чтобы помочь вам дышать.Каждая группа частей состоит из множества отдельных компонентов.
Дыхательные пути доставляют воздух в легкие. Ваши дыхательные пути - сложная система, в которую входят:
- Рот и нос: Отверстия, через которые воздух извне попадает в дыхательную систему.
- Пазухи: Полые места между костями в голове, которые помогают регулировать температуру и влажность вдыхаемого воздуха.
- Глотка (горло): Трубка, по которой воздух доставляется изо рта и носа в трахею (дыхательное горло).
- Трахея: Канал, соединяющий горло и легкие.
- Бронхиальные трубки: Трубки в нижней части дыхательного горла, которые соединяются с каждым легким.
- Легкие: Два органа, которые удаляют кислород из воздуха и передают его в кровь.
Из легких кровь доставляет кислород ко всем вашим органам и другим тканям.
Мышцы и кости помогают перемещать вдыхаемый воздух в легкие и из них. К некоторым костям и мышцам дыхательной системы относятся:
- Диафрагма: Мышца, которая помогает легким втягивать воздух и выталкивать его наружу
- Ребра: Кости, которые окружают и защищают ваши легкие и сердце
Когда вы выдыхаете, ваша кровь выносит углекислый газ и другие отходы из организма.Другие компоненты, которые работают с легкими и кровеносными сосудами, включают:
- Альвеолы: Крошечные воздушные мешочки в легких, где происходит обмен кислорода и углекислого газа.
- Bronchioles: Небольшие ветви бронхов, ведущих к альвеолам.
- Капилляры: Кровеносные сосуды в стенках альвеол, по которым перемещаются кислород и углекислый газ.
- Доли легкого: Разделы легких - три доли правого легкого и две доли левого легкого.
- Плевра: Тонкие мешочки, окружающие каждую долю легкого и отделяющие легкие от грудной стенки.
Некоторые другие компоненты вашей дыхательной системы включают:
- Реснички: Крошечные волоски, которые движутся волнообразно, чтобы отфильтровать пыль и другие раздражители из дыхательных путей.
- Надгортанник: Тканевый лоскут на входе в трахею, который закрывается при глотании, чтобы не допустить попадания пищи и жидкости в дыхательные пути.
- Гортань (голосовой ящик): Полый орган, позволяющий говорить и издавать звуки, когда воздух входит и выходит.
Какие условия влияют на дыхательную систему?
Многие состояния могут влиять на органы и ткани, составляющие дыхательную систему. Некоторые развиваются из-за раздражителей, которые вы вдыхаете из воздуха, включая вирусы или бактерии, вызывающие инфекцию. Другие возникают в результате болезни или старения.
Состояния, которые могут вызвать воспаление (отек, раздражение и боль) или иным образом повлиять на дыхательную систему, включают:
- Аллергия: Вдыхание белков, таких как пыль, плесень и пыльца, может вызвать респираторную аллергию у некоторых людей.Эти белки могут вызывать воспаление дыхательных путей.
- Asthma: Хроническое (долгосрочное) заболевание, астма вызывает воспаление дыхательных путей, которое может затруднить дыхание.
- Инфекция: Инфекции могут привести к пневмонии (воспаление легких) или бронхиту (воспаление бронхов). Общие респираторные инфекции включают грипп (грипп) или простуду.
- Болезнь: Респираторные заболевания включают рак легких и хроническую обструктивную болезнь легких (ХОБЛ).Эти заболевания могут повредить способность дыхательной системы доставлять кислород по всему телу и отфильтровывать отходящие газы.
- Старение: Объем легких уменьшается с возрастом.
- Повреждение: Повреждение дыхательной системы может вызвать проблемы с дыханием.
Как сохранить здоровье дыхательной системы?
Способность выводить слизь из легких и дыхательных путей важна для здоровья дыхательных путей.
Для поддержания здоровья дыхательной системы вам необходимо:
- Избегайте загрязнителей, которые могут повредить дыхательные пути, включая пассивное курение, химические вещества и радон (радиоактивный газ, который может вызвать рак).Наденьте маску, если вы по какой-либо причине подверглись воздействию паров, пыли или других загрязняющих веществ.
- Не курите самостоятельно. Не курите.
- Придерживайтесь здоровой диеты с большим количеством фруктов и овощей и пейте воду, чтобы избежать обезвоживания
- Регулярно выполняйте физические упражнения, чтобы поддерживать здоровье легких.
- Профилактика инфекций, часто мыть руки и ежегодно делая прививку от гриппа.
Когда мне следует позвонить поставщику медицинских услуг по поводу проблемы с дыхательной системой?
Обратитесь к своему поставщику, если у вас проблемы с дыханием или боли.Ваш врач послушает вашу грудь, легкие и сердцебиение и будет искать признаки респираторной проблемы, такой как инфекция.
Чтобы убедиться, что ваша дыхательная система работает должным образом, ваш лечащий врач может использовать тесты визуализации, такие как компьютерная томография или МРТ. Эти тесты позволяют вашему поставщику услуг увидеть отек или закупорку в легких и других частях дыхательной системы. Ваш врач может также порекомендовать функциональные тесты легких, в том числе спирометрию. Спирометр - это устройство, которое может определить, сколько воздуха вы вдыхаете и выдыхаете.
Регулярно посещайте врача, чтобы предотвратить серьезные респираторные заболевания и заболевания легких. Ранняя диагностика этих проблем может помочь предотвратить их серьезное развитие.
Последний раз проверял медицинский работник Cleveland Clinic 24.01.2020.
Список литературы
Получите полезную, полезную и актуальную информацию о здоровье и благополучии
е НовостиКлиника Кливленда - некоммерческий академический медицинский центр.Реклама на нашем сайте помогает поддерживать нашу миссию. Мы не поддерживаем продукты или услуги, не принадлежащие Cleveland Clinic. Политика
.респираторная система человека | Описание, части, функции и факты
Нос - это наружный выступ внутреннего пространства, носовой полости. Он подразделяется на левый и правый канал тонкой медиальной хрящевой и костной стенкой, носовой перегородкой. Каждый канал открывается к лицу через ноздрю и в глотку через хоану. Дно полости носа образовано небом, которое также образует крышу полости рта. Сложная форма носовой полости обусловлена выступами костных гребней верхней, средней и нижней носовых раковин (раковин) с боковой стенки.Проходы, образованные таким образом под каждым гребнем, называются верхним, средним и нижним носовыми ходами.
Получите эксклюзивный доступ к контенту из нашего первого издания 1768 с вашей подпиской. Подпишитесь сегодняС каждой стороны интраназальное пространство сообщается с рядом соседних заполненных воздухом полостей в черепе (придаточные пазухи носа), а также через носослезный канал со слезным аппаратом в углу глаза. Проток отводит слезную жидкость в полость носа.Этот факт объясняет, почему носовое дыхание может быть быстро нарушено или даже затруднено во время плача: слезная жидкость не только переливается слезами, но и заполняет носовую полость.
Придаточные пазухи носа представляют собой совокупность парных одиночных или множественных полостей переменного размера. Большая часть их развития происходит после рождения, и они достигают своего окончательного размера к 20 годам. Пазухи расположены в четырех разных костях черепа - верхней, лобной, решетчатой и клиновидной.Соответственно, их называют гайморовой пазухой, которая является самой большой полостью; лобная пазуха; решетчатые пазухи; и клиновидная пазуха, которая располагается в верхней задней стенке полости носа. Пазухи выполняют две основные функции: поскольку они наполнены воздухом, они помогают удерживать вес черепа в разумных пределах и служат резонансными камерами для человеческого голоса.
Носовая полость и прилегающие к ней пространства выстланы слизистой оболочкой дыхательных путей.Как правило, слизистая оболочка носа содержит секретирующие слизь железы и венозные сплетения; его верхний клеточный слой, эпителий, состоит в основном из клеток двух типов: реснитчатых и секретирующих. Этот структурный дизайн отражает особые вспомогательные функции носа и верхних дыхательных путей в целом по отношению к дыханию. Они очищают, увлажняют и согревают вдыхаемый воздух, подготавливая его к интимному контакту с нежными тканями зоны газообмена. Во время выдоха через нос воздух осушается и охлаждается, что позволяет экономить воду и энергию.
Две области носовой полости имеют разную выстилку. Преддверие носа покрыто кожей с короткими густыми волосками, называемыми вибриссами. На крыше носа обонятельная луковица с сенсорным эпителием проверяет качество вдыхаемого воздуха. Около двух десятков обонятельных нервов передают ощущение запаха от обонятельных клеток через костный свод носовой полости в центральную нервную систему.
.Дыхательная система: факты, функции и заболевания
Дыхательная система человека - это набор органов, отвечающих за поглощение кислорода и удаление углекислого газа. Первичные органы дыхательной системы - это легкие , которые осуществляют этот газообмен, когда мы дышим.
Легкие работают с системой кровообращения , перекачивая богатую кислородом кровь ко всем клеткам тела. Затем кровь собирает углекислый газ и другие отходы и переносит их обратно в легкие, где они выкачиваются из организма при выдохе, согласно Американской ассоциации легких .
Человеческое тело нуждается в кислороде, чтобы поддерживать себя. По данным Национального института неврологических расстройств и инсульта , всего через пять минут без кислорода клетки мозга начинают умирать, что может привести к повреждению мозга и, в конечном итоге, к смерти. [ Ох! 11 удивительных фактов о дыхательной системе ]
У людей среднее дыхание или частота дыхания в основном зависит от возраста. Согласно Stanford Children's Health , нормальная частота дыхания новорожденного составляет от 40 до 60 раз в минуту и может замедляться до 30-40 раз в минуту, когда ребенок спит.По данным Европейского респираторного общества , средняя частота дыхания в состоянии покоя у взрослых составляет от 12 до 16 вдохов в минуту и от 40 до 60 вдохов в минуту во время упражнений.
Части дыхательной системы
Когда мы дышим, кислород поступает в нос или рот и проходит через пазухи, которые представляют собой полые пространства в черепе, которые помогают регулировать температуру и влажность воздуха, которым мы дышим.
Из пазухи воздух проходит через трахею, также называемую дыхательным горлом, в бронхи, которые представляют собой две трубки, по которым воздух поступает в каждое легкое (каждая из них называется бронхом).Бронхи выстланы крошечными волосками, называемыми ресничками, которые движутся вперед и назад, разнося слизь вверх и наружу. Слизь - это липкая жидкость , которая собирает пыль, микробы и другие вещества, которые проникли в легкие и которые мы выделяем, когда чихаем и кашляем.
Бронхи снова разделяются, чтобы переносить воздух в доли каждого легкого. Согласно Американской ассоциации легких , правое легкое имеет три доли, в то время как левое легкое - только две, чтобы вместить место для сердца.Доли заполнены небольшими губчатыми мешочками, называемыми альвеолами, в которых происходит обмен кислорода и углекислого газа.
Из трахеи воздух попадает в бронхи, которые разделяются и достигают трех долей правого легкого и двух долей левого легкого. (Изображение предоставлено Shutterstock)
Стенки альвеол очень тонкие (около 0,2 микрометра) и состоят из одного слоя тканей, называемых эпителиальными клетками, и крошечных кровеносных сосудов, называемых легочными капиллярами.Кровь в капиллярах поглощает кислород и выделяет углекислый газ. Затем насыщенная кислородом кровь попадает в легочную вену. Эта вена несет богатую кислородом кровь к левой стороне сердца, откуда она перекачивается во все части тела. Углекислый газ, оставшийся после крови, попадает в альвеолы и выводится на выдохе.
Диафрагма, куполообразная мышца в нижней части легких, контролирует дыхание и отделяет грудную полость от брюшной полости.Когда воздух попадает внутрь, диафрагма сжимается и движется вниз , освобождая легкие для наполнения воздухом и расширения. Во время выдоха диафрагма расширяется и сжимает легкие, вытесняя воздух.
Инфографика о дыхательной системе. Щелкните изображение, чтобы увеличить. (Изображение предоставлено Росс Торо, участник Livescience)
Заболевания дыхательной системы
Заболевания и состояния дыхательной системы делятся на две категории: инфекции, такие как грипп , бактериальная пневмония и респираторный вирус энтеровируса, и хронические заболевания, такие как астма и хроническая обструктивная болезнь легких (ХОБЛ).По словам доктора Нила Чейссона, практикующего легочную медицину в клинике Кливленда, мало что можно сделать с вирусными инфекциями, кроме как позволить им идти своим чередом. « Антибиотики не эффективны при лечении вирусов , и лучше всего просто отдохнуть», - сказал он.
Для большинства здоровых людей наиболее распространенным респираторным заболеванием, с которым они могут столкнуться, является инфекция, по словам доктора Мэтью Экслина, пульмонолога и специалиста по интенсивной терапии в Медицинском центре Векснера при Университете штата Огайо.Кашель - первый симптом, который может сопровождаться повышением температуры тела. [ Общая наука о кашле и чихании ]
«Однако кашель может быть признаком хронических респираторных заболеваний, таких как астма, хронический бронхит или эмфизема», - сказал он. «При хроническом заболевании легких большинство респираторных заболеваний проявляются одышкой, первоначально возникающей при физической нагрузке, например, при ходьбе на значительное расстояние или подъеме на несколько лестничных пролетов».
Астма - это хроническое воспаление дыхательных путей легких, которое вызывает кашель, хрипы, стеснение в груди или одышку, по словам Тони Уиндерс, президента сети Allergy & Asthma Network.Эти признаки и симптомы могут усугубляться, когда человек подвергается воздействию их триггеров, которые могут включать загрязнение воздуха, табачный дым, заводские пары, чистящие растворители, инфекции, пыльцу, продукты питания, холодный воздух, упражнения, химические вещества и лекарства. По данным CDC, более 25 миллионов человек (или 1 из 13 взрослых и 1 из 12 детей) в Соединенных Штатах страдают астмой.
Кашель обычно является первым признаком респираторной инфекции. (Изображение предоставлено Shutterstock)
ХОБЛ , иногда называемое хроническим бронхитом или эмфиземой, является хроническим и прогрессирующим заболеванием, при котором поток воздуха в легкие и из легких уменьшается, что затрудняет дыхание.По данным Американской ассоциации легких , со временем дыхательные пути в легких воспаляются и утолщаются, что затрудняет избавление от углекислого газа. По мере прогрессирования заболевания у пациентов возникает одышка, что может ограничивать активность. По данным CDC , более 15 миллионов американцев страдают от ХОБЛ.
Рак легких часто ассоциируется с курением, но болезнь может поражать и некурящих. Это второй по распространенности рак у мужчин и женщин, уступающий, соответственно, раку простаты и груди.Американское онкологическое общество оценивает , что в 2019 году в США будет около 228 150 новых случаев рака легких (116 440 у мужчин и 111 710 у женщин) и около 142 670 смертей от рака легких (76 650 у мужчин и 66 020 у женщин). .
Дополнительные ресурсы:
Эта статья была обновлена 23 августа 2019 года участником Live Science Сарой Деруин.
.дыхательная система | Определение, органы, функции и факты
Дыхательная система , система живых организмов, которая поглощает кислород и выделяет углекислый газ для удовлетворения энергетических потребностей. В живом организме энергия высвобождается вместе с углекислым газом в результате окисления молекул, содержащих углерод. Термин дыхание обозначает обмен дыхательных газов (кислорода и углекислого газа) между организмом и средой, в которой он живет, а также между клетками тела и тканевой жидкостью, которая их омывает.
дыхание: животныеРазличные методы дыхания у животных.
Encyclopædia Britannica, Inc.За исключением энергии, используемой животными в глубинах океана, вся энергия, используемая животными, в конечном итоге происходит из энергии солнечного света. Углекислый газ в атмосфере в сочетании с энергией солнечного света используется растениями для синтеза сахаров и других компонентов. Животные потребляют растения или другой органический материал для получения химических соединений, которые затем окисляются для поддержания жизненно важных процессов.
В этой статье рассматриваются газообразные компоненты воздуха и воды, естественные дыхательные среды обитания животных и основные типы дыхательных структур, которые способствуют газообмену в этих средах.
Хотя получение кислорода и удаление углекислого газа являются важными требованиями для всех животных, скорость и количество газообмена варьируются в зависимости от вида животного и степени его активности. В таблице потребление кислорода различными животными выражено в миллилитрах кислорода на килограмм массы тела в час, что отражает потребность в газе различных видов животных в состоянии покоя и в движении.Изменение химического состава жидкостей организма вызывает реакцию центральной нервной системы, которая затем возбуждает или подавляет механизмы внешнего дыхания.
Получите эксклюзивный доступ к контенту из нашего первого издания 1768 с вашей подпиской. Подпишитесь сегодня| животное | вес (грамм) | Потребление кислорода (миллилитры на килограмм веса в час) |
|---|---|---|
| Источник: А.Крог, Сравнительная физиология респираторных механизмов (1959). | ||
| парамеций | 0,000001 | 500 |
| мидия (Mytilus) | 25 | 22 |
| раки (Astacus) | 32 | 47 |
| бабочка (Ванесса), отдыхает | 0,3 | 600 |
| бабочка (Ванесса) летающая | 0,3 | 100 000 |
| карп (Cyprinus) | 200 | 100 |
| щука (Esox) | 200 | 350 |
| мышь в состоянии покоя | 20 | 2 500 |
| мышь, работает | 20 | 20 000 |
| человек в состоянии покоя | 70 000 | 200 |
| человек, максимальная работа | 70 000 | 4 000 |
Газы в окружающей среде
Диапазон респираторных заболеваний, с которыми сталкиваются водные и наземные животные, можно увидеть по разному составу и физическим характеристикам воды и воздуха.В воздухе содержится примерно в 20 раз больше кислорода, чем в насыщенной воздухом воде. Чтобы извлечь эквивалентное количество кислорода в качестве дышащего воздуха, водное животное может счесть необходимым пропускать через респираторные поверхности относительно больший объем внешней среды. Более того, скорость диффузии кислорода в воде намного ниже, чем в воздухе. Проблема еще больше усугубляется более высокой плотностью (в 1000 раз больше воздуха) и вязкостью (в 100 раз больше воздуха) воды, которые создают гораздо большую рабочую нагрузку на механизмы водного дыхания.Таким образом, рыба может расходовать около 20 процентов общего потребления кислорода на работу дыхательного насоса по сравнению с 1-2 процентами у млекопитающих, включая человека.
Содержание углекислого газа в большинстве природных вод низкое по сравнению с воздухом, часто почти нулевое. В отличие от кислорода, углекислый газ очень хорошо растворяется в воде и быстро диффундирует. Большая часть углекислого газа, попадающего в воду, соединяется либо с водой (с образованием угольной кислоты), либо с другими веществами (с образованием карбонатов или бикарбонатов).Эта буферная способность поддерживает низкий уровень свободного диоксида углерода и способствует поддержанию благоприятного градиента диффузии для обмена диоксида углерода водными сапунами. В общем, кислородный обмен, который сильно зависит от содержания кислорода в воде, является более ограничивающим для водных форм, чем обмен диоксида углерода.
Температура оказывает сильное влияние на растворимость газов в воде. Изменение с 5 ° до 35 ° C (от 41 ° до 95 ° F) снижает содержание кислорода в пресной воде почти вдвое.В то же время повышение температуры тела приводит к увеличению потребления кислорода животными, которые плохо регулируют температуру своего тела (так называемые хладнокровные животные). Рыба, испытывающая одновременно повышение температуры воды и тела, испытывает двойной недостаток: через ее жаберные поверхности необходимо прокачать больше воды, чтобы извлечь такое же количество кислорода, какое было необходимо при более низкой температуре; а усиленный метаболизм требует большего количества кислорода.
Количество кислорода, доступного в природных водах, также ограничено количеством растворенных солей.Этот фактор является определяющим фактором наличия кислорода в переходных зонах между морской и пресной водой. Чистая вода, когда она уравновешена кислородом при 0 ° C, например, содержит около 50 миллилитров кислорода на литр; при тех же условиях раствор, содержащий 2,9 процента хлорида натрия, содержит всего 40 миллилитров кислорода на литр. В водоемах могут быть зоны с низким содержанием кислорода. Такие зоны особенно заметны на болотах и на нижних уровнях глубоких озер. Многие животные исключены из таких зон; другие стали замечательно приспособлены к жизни в них.
Атмосфера Земли простирается на высоту многих миль. Он состоит из смеси газов, удерживаемых в оболочке вокруг земного шара за счет гравитационного притяжения. Атмосфера оказывает давление, пропорциональное весу столба воздуха над поверхностью Земли, простирающегося до предела атмосферы: атмосферного давления на уровне моря в среднем достаточно, чтобы поддерживать столб ртути высотой 760 миллиметров (сокращенно 760 мм рт. Ст. (Последний является химическим символом ртути).Сухой воздух состоит в основном из азота и инертных газов (79,02 процента), кислорода (20,94 процента) и углекислого газа (0,03 процента), каждый из которых пропорционально влияет на общее давление. Эти проценты относительно постоянны на высоте около 80,5 км. На уровне моря и барометрическом давлении 760 миллиметров ртутного столба парциальное давление азота составляет 79,02 процента от 760 миллиметров ртутного столба, или 600,55 миллиметра ртутного столба; кислород - 159,16 миллиметра ртутного столба; а диоксида углерода - 0.20 миллиметров ртутного столба.
Наличие водяного пара в газовой смеси снижает парциальные давления других составляющих газов, но не изменяет общее давление смеси. Важность давления водяного пара для состава газа можно оценить по тому факту, что при температуре тела человека (37 ° C или 98,6 ° F) атмосферный воздух, втягиваемый в легкие, становится насыщенным водяным паром. Давление водяного пара при 37 ° C составляет 47 миллиметров ртутного столба. Чтобы рассчитать парциальное давление дыхательных газов, это значение необходимо вычесть из атмосферного давления.Для кислорода 760 (атмосферное давление) - 47 = 713 миллиметров ртутного столба, а 713 × 0,209 (процентное содержание кислорода в атмосфере) = 149 миллиметров ртутного столба; это примерно на 10 миллиметров ртутного столба ниже, чем парциальное давление кислорода в сухом воздухе при общем давлении 760 миллиметров ртутного столба.
Атмосферное давление падает на больших высотах, но состав атмосферы остается неизменным. На высоте 7600 метров (25000 футов) атмосферное давление составляет 282 миллиметра ртутного столба, а парциальное давление кислорода составляет около 59 миллиметров ртутного столба.Кислород по-прежнему составляет лишь 20,94 процента от общего количества газа. Разряженность воздуха на больших высотах не только ограничивает доступность кислорода для дыхательного аппарата, но также ограничивает его доступность для водных форм, поскольку количество растворенного в воде газа уменьшается параллельно с падением атмосферного давления. Озеро Титикака в Перу находится на высоте около 3810 метров; в одном литре озерной воды на этой высоте (и при 20 ° C или 68 ° F) содержится четыре миллилитра кислорода в растворе; на уровне моря вмещает 6.4.
Различия в характеристиках воздуха и воды указывают на множество проблем, с которыми дыхательная система животных должна справляться, добывая достаточно кислорода для поддержания жизни.
.Дыхательные и респираторные органы
By Pratiksha Pokhrel в анатомии, биологии
Дыхание - это просто обмен кислорода и углекислого газа в организме.
Или, это окислительный процесс, при котором кислород поступает в ткань (из легких), чтобы окислить пищу, чтобы высвободить энергию и углекислый газ.
Высвободившаяся энергия используется для выполнения различных жизненных задач.
Метаболические отходы, такие как CO2, удаляются из организма через легкие.
Соединения, окисляющиеся при дыхании, называются респираторными субстратами.
Дыхание подразделяется на два типа в зависимости от места газообмена:
и. Внешнее дыхание - обмен газов между легкими и кровью. Это процесс поглощения кислорода и удаления углекислого газа из организма через легкие.
ii. Внутреннее дыхание - обмен газов между кровью и клетками. Это процесс использования кислорода для производства энергии и углекислого газа путем окисления пищевого материала внутри клетки.
Дыхание бывает двух типов в зависимости от наличия кислорода:
и. Аэробное дыхание: процесс, который состоит из внешнего и внутреннего дыхания у высших животных, включая людей, называется аэробным
.