Система дыхания млекопитающих

Кровеносные системы позвоночных (сложно)

Рыбы

В сердце рыб имеется 4 полости, соединенные последовательно: венозный синус, предсердие, желудочек и артериальный конус/луковица.

  • Венозный синус (sinus venosus) является простым расширением вены, в которое набирается кровь.
  • У акул, ганоидов и двоякодышащих рыб артериальный конус содержит мышечную ткань, несколько клапанов и способен сокращаться.
  • У костистых рыб артериальный конус редуцирован (не имеет мышечной ткани и клапанов), поэтому называется «артериальная луковица».

Кровь в сердце рыб венозная, из луковицы/конуса она течет в жабры, там становится артериальной, течет в органы тела, становится венозной, возвращается в венозный синус.

Двоякодышащие рыбы


У двоякодышащих рыб появляется «легочный круг кровообращения»: из последней (четвертой) жаберной артерии кровь по легочной артерии (ЛА) идет в дыхательный мешок, там дополнительно обогащается кислородом и по легочной вене (ЛВ) возвращается в сердце, в левую часть предсердия. Венозная кровь от тела поступает, как ей и положено, в венозный синус. Чтобы ограничить смешивание артериальной крови из «легочного круга» с венозной кровью от тела, в предсердии и частично в желудочке имеется неполная перегородка.
Таким образом, артериальная кровь в желудочке оказывается перед венозной, поэтому поступает в передние жаберные артерии, из которых прямая дорога ведет в голову. Умный рыбий мозг получает кровь, которая прошла через органы газообмена три раза подряд! Купается в кислороде, шельмец.

Земноводные


Кровеносная система головастиков аналогична кровеносной системе костистых рыб.
У взрослой амфибии предсердие делится перегородкой на левое и правое, в сумме получается 5 камер:

  • венозный синус (sinus venosus), в которой, как и у двоякодышащих рыб, впадает кровь от тела
  • левое предсердие (left atrium), в которое, как и у двоякодышащих рыб, впадает кровь от легкого
  • правое предсердие (right atrium)
  • желудочек (ventricle)
  • артериальный конус (conus arteriosus).

1) В левое предсердие амфибий поступает артериальная кровь от легких, а в правое – венозная кровь от органов и артериальная от кожи, таким образом, в правом предсердии лягушек кровь получается смешанная.
2) Как видно на рисунке, устье артериального конуса смещено в сторону правого предсердия, поэтому кровь из правого предсердия поступает туда в первую очередь, а из левого – в последнюю.
3) Внутри артериального конуса имеется спиральный клапан (spiral valve), который распределяет три порции крови:

  • первая порция крови (из правого предсердия, самая венозная из всех) идет в кожно-легочные артерии (pulmocutaneous artery), оксигенироваться
  • вторая порция крови (смесь смешанной крови из правого предсердия и артериальной крови из левого предсердия) идет к органам тела по systemic artery
  • третья порция крови (из левого предсердия, самая артериальная из всех) идет в сонную артерию (carotid artery) к мозгу.

4) У низших земноводных (хвостатых и безногих) амфибий

  • перегородка между предсердиями неполная, поэтому смешивание артериальной и смешанной крови происходит сильнее;
  • кожа снабжается кровью не из кожно-легочных артерий (где самая венозная кровь из возможных), а из спинной аорты (где кровь средняя) – это не очень-то выгодно.

5) Когда лягушка сидит под водой, из легких в левое предсердие поступает венозная кровь, которая, по идее, должна идти в голове. Есть оптимистическая версия, что сердце при этом начинает работать в другом режиме (меняется соотношение фаз пульсации желудочка и артериального конуса), происходит полное смешивание крови, из-за чего в голову поступает не полностью венозная кровь из легких, а смешанная кровь, состоящая из венозной крови левого предсердия и смешанной правого. Есть и другая (пессимистическая) версия, согласно которой мозг подводной лягушки получает наиболее венозную кровь и тупеет.

Пресмыкающиеся

У пресмыкающихся из частично разделенного перегородкой желудочка выходят легочная артерия («к легкому») и две дуги аорты. Разделение крови между этими тремя сосудами происходит так же, как у двоякодышащих рыб и лягушек:

  • самая артериальная кровь (от легких) поступает в правую дугу аорты. Чтобы детям было легче учиться, правая дуга аорты начинается из самой левой части желудочка, а «правой дугой» она называется потому, что обогнув сердце справа, она включается в состав спинной артерии (как это выглядит – можно посмотреть на следующем и переследующем рисунке). От правой дуги отходят сонные артерии – в голову поступает самая артериальная кровь;
  • смешанная кровь поступает в левую дугу аорты, которая, огибает сердце слева и соединяется с правой дугой аорты – получается спинная артерия, несущая кровь к органам;
  • самая венозная кровь (от органов тела) поступает в легочные артерии.

Крокодилы


Сердце у крокодилов четырехкамерное, но смешение крови у них все равно происходит – через специальное Паницциево отверстие (foramen of Panizza) между левой и правой дугами аорты.
Считается, правда, что в норме смешивания не происходит: за счет того, что в левом желудочке более высокое давление, кровь оттуда поступает не только в правую дугу аорты (Right aorta), но и – чере паницииево отверстие – в левую дугу аорты (Left aorta), таким образом, органы крокодила получают практически полностью артериальную кровь.
Когда крокодил ныряет, кровоток через его лёгкие уменьшается, давление в правом желудочке возрастает, и поступление крови через паницииево отверстие прекращается: по левой дуге аорты у подводного крокодила течет кровь из правого желудочка. Уж не знаю, какой в этом смысл: вся кровь в кровеносной системе в этот момент венозная, чего куда перераспределять? В любом случае, в голову подводного крокодила поступает кровь из правой дуги аорты – при неработающих легких она совершенно венозная. (Что-то мне подсказывает, что и для подводных лягушек правдивой является пессимистическая версия.)

Птицы и млекопитающие


Кровеносные системы зверей и птиц в школьных учебниках изложены очень близко к истине (всем остальным позвоночным, как мы видели, с этим не так повезло). Единственная мелочь, которую в школе говорить не положено – это то, что у млекопитающих (В) сохранилась только левая дуга аорты, а у птиц (Б) – только правая (под буквой А изображена кровеносная система рептилий, у которых развиты обе дуги) – больше ничего интересного в кровеносной системе ни у кур, ни у людей нет. Разве что у плодов…

Плоды

Артериальная кровь, полученная плодом от матери, идет из плаценты по пупочной вене (umbilical vein). Часть этой крови попадает в воротную систему печени, часть обходит печень, обе эти порции в конце концов впадают в нижнюю полую вену (interior vena cava), где смешиваются с оттекающей от органов плода венозной кровью. Попадая в правое предсердие (RA), эта кровь еще раз разбавляется венозной кровью из верхней полой вены (superior vena cava), таким образом, в правом предсердии кровь получается беспросветно смешанная. В это же время в левое предсердие плода поступает немного венозной крови из неработающих легких – прямо как у крокодила, сидящего под водой. Что будем делать, коллеги?
На помощь приходит старая добрая неполная перегородка, над которой так громко смеются авторы школьных учебников по зоологии – у человеческого плода прямо в перегородке между левым и правым предсердием имеется овальное отверстие (Foramen ovale), через которое смешанная кровь из правого предсердие поступает в левое предсердие. Кроме того, имеется боталлов проток (Dictus arteriosus), через который смешанная кровь из правого желудочка поступает в дугу аорты. Таким образом, по аорте плода ко всем его органам течет смешанная кровь. И к мозгу тоже! А мы с вами приставали к лягушкам и крокодилам!! А сами-то.

Тестики

1. У хрящевых рыб отсутствует:
а) плавательный пузырь;
б) спиральный клапан;
в) артериальный конус;
г) хорда.
2. В составе кровеносной системы у млекопитающих имеется:
а) две дуги аорты, которые затем сливаются в спинную аорту;
б) только правая дуга аорты
в) только левая дуга аорты
г) только брюшная аорта, а дуги аорты отсутствуют.
3. В составе кровеносной системы у птиц имеется:
А) две дуги аорты, которые затем сливаются в спинную аорту;
Б) только правая дуга аорты;
В) только левая дуга аорты;
Г) только брюшная аорта, а дуги аорты отсутствуют.
4. Артериальный конус имеется у
А) круглоротых;
Б) хрящевых рыб;
В) хрящекостных рыб;
Г) костных ганоидных рыб;
Д) костистых рыб.
5. Классы позвоночных, у которых кровь движется прямо от органов дыхания к тканям тела, не проходя предварительно через сердце (выберите все правильные варианты):
А) Костные рыбы;
Б) взрослые Земноводные;
В) Пресмыкающиеся;
Г) Птицы;
Д) Млекопитающие.
6. Сердце черепахи по своему строению:
А) трехкамерное с неполной перегородкой в желудочке;
Б) трехкамерное;
В) четырехкамерное;
Г) четырехкамерное с отверстием в перегородке между желудочками.
7. Количество кругов кровообращения у лягушек:
А) один у головастиков, два у взрослых лягушек;
Б) один у взрослых лягушек, у головастиков кровообращения нет;
В) два у головастиков, три у взрослых лягушек;
Г) два у головастиков и у взрослых лягушек.
8. Для того, чтобы молекула углекислого газа, которая перешла в кровь из тканей вашей левой стопы, могла выйти в окружающую среду через нос, она должна пройти через все перечисленные структуры вашего организма за исключением:
А) правого предсердия;
Б) легочной вены;
В) альвеол легких;
Г) легочной артерии.
9. Два круга кровообращения имеют (выберите все правильные варианты):
А) хрящевые рыбы;
Б) лучеперые рыбы;
В) двоякодышащие рыбы;
Г) земноводные;
Д) пресмыкающиеся.
10. Четырехкамерное сердце имеют:
А) ящерицы;
Б) черепахи;
В) крокодилы;
Г) птицы;
Д) млекопитающие.
11. Перед вами схематический рисунок сердца млекопитающих. Насыщенная кислородом кровь поступает в сердце по сосудам:
А) 1;
Б) 2;
В) 3;
Г) 10.
12. На рисунке изображены артериальные дуги:
А) двоякодышащей рыбы;
Б) бесхвостого земноводного;
В) хвостатого земноводного;
Г) пресмыкающегося.

Еще можно почитать

Кровеносные системы позвоночных (школьный уровень)

Расскажите об особенности и строении кровеносной системы у млекопитающих

У млекопитающих, как и у птиц, большой и малый круги кровообращения полностью разобщены. От левого желудочка четырехкамерного сердца отходит одна левая дуга аорты . У большинства видов от нее отделяется короткая безымянная артерия, разделяющаяся на правую подключичную и сонные (правую и левую) артерии; левая подключичная артерия отходит самостоятельно. Спинная аорта — продолжение левой дуги — ответвляет сосуды к мускулатуре и внутренним органам .Лишь у немногих млекопитающих в равной степени развиты обе передние полые вены; у большинства видов правая передняя полая вена принимает в себя безымянную вену, образованную слившимися . яремной и левой подключичной венами. Несимметричны и рудименты задних кардинальных вен низших позвоночных — так называемые непарные (позвоночные) вены, характерные только для млекопитающих. У большинства видов левая непарная вена (v. hemiazygos) соединяется с правой непарной веной (v. azygos), впадающей в правую переднюю полую вену. Характерно отсутствие воротной системы почек, что связано с особенностями выделительных процессов,Снабженные клапанами лимфатические сосуды открываются в венозные сосуды вблизи сердца. Они начинаются лимфатическими капиллярами, собирающими межтканевую жидкость (лимфу). В лимфатической системе млекопитающих отсутствуют лимфатические сердца (пульсирующие участки сосудов), но имеются лимфатические узлы (железы), функция которых — очистка лимфы от болезнетворных микроорганизмов с помощью фагоцитирующих клеток — лимфоцитов . По химическому составу лимфа сходна с плазмой крови, но беднее белками. В лимфатических сосудах, контактирующих с пищеварительным трактом, лимфа обогащена жирами, молекулы которых не могут проникнуть через плотные стенки капилляров кровеносных сосудов, но легко проходят через более проницаемые стенки лимфатических сосудов. Форменными элементами лимфы служат разные типылимфоцитов (белых кровяных телец).Кроветворные органы специализированы. Костный мозг продуцирует эритроциты , гранулоциты итромбоциты ; селезенка и лимфатические железы — лимфоциты ; ретикуло-эндотелиальная система -моноциты .Вещества агглютинины, лизины, преципитины и антитоксины нейтрализуют или уничтожают вредные вещества, попавшие в кровь. Они обладают высокой степенью специфичности. Мелкие эритроциты млекопитающих не имеют ядер, что увеличивает эффективность переноса ими кислорода, так как на собственное дыхание они тратят кислорода в 9-13 раз меньше эритроцитов птиц и в 17-19 раз меньше эритроцитов амфибий. Количество крови у млекопитающих близко к показателям птиц. Относительный размер сердца больше у более подвижных и у мелких животных. У крупных видов масса сердца составляет 0,2-0,7% от массы тела, у мелких — до 1-1,5; у летучих мышей — 1,3% ( Стрельников и др., 1965).Частота пульса в минуту у мыши равна 600, у собаки 140, у быка и слона 24. У водных зверей число сокращений сердца уменьшается после погружения (у тюленя со 180 в надводном положении до 60- 30 под водой), что позволяет экономнее использовать запасы кислорода в легких и воздухоносных полостях. Одновременно облегчается выравнивание давления крови, которое при быстром погружении у китообразных (100-140 м в/мин) сильно меняется в короткие промежутки времени. У всех водных млекопитающих резко увеличено количество миоглобина в мышцах. Запасы кислорода в их организме

Внутреннее строение млекопитающих Системы органов млекопитающих

В сравнении с другими амниотами пищеварительная система млекопитающих характеризуется значительным усложнением. Это проявляется в увеличении общей длины кишечника, чёткой его дифференцировке на отделы и усилении функции пищеварительных желёз.

Особенности строения системы у разных видов во многом определяется типом питания, среди которых преобладают растительноядность и смешанный тип питания. Поедание исключительно животной пищи распространено в меньшей степени и свойственно в основном хищникам. Растительные корма используют наземные, водные и подземные млекопитающие. Тип питания млекопитающих определяет не только специфику строения зверей, но и во многом образ существования, систему их поведения.

Наземные обитатели используют различные виды растений и их части – стебли, листья, ветки, подземные органы (корни, корневища). К числу типичных «вегетарианцев» относятся копытные, хоботные, зайцеобразные, грызуны и многие другие звери.

Среди растительноядных животных нередко наблюдается специализация в потреблении кормов. Преимущественно листьями либо веточным кормом деревьев питаются многие копытные (жирафы, олени, антилопы), хоботные (слоны) и ряд других. Сочные плоды тропических растений составляют основу питания многим древесным обитателям.

Древесину используют бобры. Кормовую базу для мышей, белок, бурундуков составляют разнообразные семена и плоды растений, из которых делаются запасы и на период зимовки. Немало видов, питающихся в основном травами (копытные, сурки, суслики). Корни и корневища растений потребляют подземные виды – тушканчики, цокоры, слепыши и слепушонки. Пищевой рацион ламантинов и дюгоней составляют водные травы. Есть звери, которые питаются нектаром (отдельные виды летучих мышей, сумчатых животных).

Плотоядные животные имеют широкий спектр видов, составляющих их кормовую базу. Значительное место в пищевом рационе многих зверей занимают беспозвоночные (черви, насекомые, их личинки, моллюски и др.). К числу насекомоядных млекопитающих относятся ежи, кроты, землеройки, летучие мыши, муравьеды, панголины и многие другие. Нередко насекомых поедают растительноядные виды (мыши, суслики, белки) и даже довольно крупные хищники (медведи).

Среди водных и полуводных животных есть рыбоядные (дельфины, тюлени) и питающиеся зоопланктоном (усатые киты). Особую группу плотоядных видов составляют хищники (волки, медведи, кошачьи и др.), которые охотятся на животных крупных размеров – либо в одиночку, либо стаей. Есть виды, специализирующиеся на питании кровью млекопитающих (летучие мыши-вампиры). Плотоядные животные часто потребляют и растительные корма – семена, ягоды, орехи. К числу таких зверей относятся медведи, куницы, псовые.

Пищеварительная система млекопитающих начинается преддверием рта, которое расположено между мясистыми губами, щеками и челюстями. У некоторых животных она расширена и используется для временного резервирования пищи (хомяки, суслики, бурундуки). В ротовой полости имеются мясистый язык и гетеродонтные зубы, сидящие в альвеолах. Язык выполняет функцию органа вкуса, участвует в захвате пищи (муравьеды, копытные) и в её пережёвывании.

Для большинства зверей характерна сложная зубная система, в которой выделяют резцы, клыки, предкоренные и коренные зубы. Количество и соотношение зубов варьирует у видов с разным типом питания. Так, общее число зубов у мышей равно 16, зайца – 28, кошек – 30, волка – 42, кабана – 44, а сумчатого опоссума – 50.

Для описания зубной системы разных видов используют зубную формулу, в числителе которой отражено число зубов в половине верхней челюсти, а в знаменателе – нижней челюсти. Для удобства записи приняты буквенные обозначения разных зубов: резцы – i (incisive) , клыки – с (canini) , предкоренные – рm (praemolares), коренные – m (molares). Хищные звери имеют хорошо развитые клыки и коренные зубы с режущими краями, а растительноядные (копытные, грызуны) – преимущественно сильные резцы, что отражено соответствующими формулами. Например, зубная формула лисицы выглядит следующим образом: (42). Зубная система зайца представлена формулой: (28), а кабана: . (44)

Зубная система ряда видов не дифференцирована (ластоногие и зубатые киты) либо выражена слабо (у многих насекомоядных видов). У некоторых животных имеет место диастема – пространство на челюстях, лишённое зубов. Оно возникло эволюционно в результате частичной редукции зубной системы. Диастема большинства травоядных (жвачные, зайцеобразные) образовалась из-за редукции клыков, части предкоренных зубов, а иногда и резцов.

Формирование диастемы у хищных зверей связано с увеличением клыков. Зубы большинства млекопитающих сменяются однократно в течение онтогенеза (дифиодонтная зубная система). У многих растительноядных видов зубы способны к постоянному росту и самозатачиванию по мере истирания (грызуны, кролики).

В ротовую полость открываются протоки слюнных желез, секрет которых участвует в смачивании пищи, содержит ферменты для расщепления крахмала и обладает антибактериальным действием.

Через глотку и пищевод пища проходит в хорошо отграниченный желудок, имеющий разный объём и строение. Стенки желудка имеют многочисленные железы, выделяющие соляную кислоту и ферменты (пепсин, липазу и др.). У большинства млекопитающих желудок имеет ретортовидную форму и два отдела – кардиальный и пилорический. В кардиальном (начальном) отделе желудка среда более кислая, чем в пилорическом отделе.

Для желудка однопроходных (ехидна, утконос) характерно отсутствие пищеварительных желёз. У жвачных желудок имеет более сложное строение – состоит из четырёх отделов (рубец, сетка, книжка и сычуг). Первые три отдела составляют «преджелудок», стенки которого выстланы многослойным эпителием без пищеварительных желёз. Он предназначен только для бродильных процессов, которым подвергается поглощённая травяная масса под воздействием микробов-симбионтов. Этот процесс идёт в щелочной среде трёх отделов. Частично обработанная брожением масса отрыгивается порционно в рот. Тщательное её пережёвывание (жвачка) способствует усилению бродильного процесса при повторном попадании пищи в желудок. Завершается желудочное переваривание в сычуге, имеющем кислую среду.

Кишечник длинный и чётко подразделяется на три отдела – тонкий, толстый и прямой. Общая длина кишечника значительно варьирует в зависимости от характера питания животного. Так, например, его длина превышает размеры тела у летучих мышей в 1,5–4 раза, у грызунов – в 5–12 раз, а у овцы – в 26 раз. На границе тонкой и толстой кишки имеется слепая кишка, предназначенная для процесса брожения, поэтому она особенно хорошо развита у растительноядных животных.

В первую петлю тонкого кишечника – двенадцатиперстную кишку впадают протоки печени и поджелудочной железы. Пищеварительные железы не только выделяют ферменты, но и активно участвуют в обмене веществ, функции выделения и гормональной регуляции процессов.

Пищеварительные железы имеют и стенки тонкого кишечника, поэтому в нём продолжается процесс переваривания пищи и идёт всасывание питательных веществ в русло крови. В толстом отделе, благодаря бродильным процессам, происходит переработка трудно перевариваемой пищи. Прямая кишка служит для формирования экскрементов и обратного всасывания воды.

Органы дыхания и газообмен.

Основной газообмен у млекопитающих определяется лёгочным дыханием. В меньшей степени он осуществляется через кожу (примерно 1% от общего газообмена) и слизистую дыхательных путей. Лёгкие альвеолярного типа. Механизм дыхания грудной, за счёт сокращения межрёберной мускулатуры и движения диафрагмы – особого мышечного слоя, разделяющего грудную и брюшную полости.

Через наружные ноздри воздух поступает в преддверие носовой полости, где он согревается и частично очищается от пыли, благодаря слизистой оболочке с мерцательным эпителием. Носовая полость включает дыхательный и обонятельный отделы. В дыхательном отделе происходит дальнейшая очистка воздуха от пыли и обеззараживание за счёт бактерицидных веществ, выделяемых слизистой его стенок. В этом отделе хорошо развита капиллярная сеть, обеспечивающая частичное поступление кислорода в кровь. Обонятельный отдел содержит выросты стенок, за счёт которых образуется лабиринт полостей, увеличивающих поверхность улавливания запахов.

Через хоаны и глотку воздух проходит в гортань, поддерживаемую системой хрящей. Спереди располагаются непарные хрящи – щитовидный (характерен только для млекопитающих) с надгортанником и перстневидный. Надгортанник прикрывает вход в дыхательные пути при проглатывании пищи. В задней части гортани лежат черпаловидные хрящи. Между ними и щитовидным хрящом располагаются голосовые связки и голосовые мышцы, определяющие издавание звуков. Хрящевые кольца поддерживают и трахею, следующую за гортанью.

От трахеи берут начало два бронха, которые входят в губчатую ткань лёгких с образованием многочисленных мелких ветвлений (бронхиолей), заканчивающихся альвеолярными пузырьками. Стенки их густо пронизаны капиллярами крови, обеспечивающими газообмен. Общая площадь альвеолярных пузырьков значительно (в 50–100 раз) превышает поверхность тела, особенно у животных с высокой степенью подвижности и уровнем газообмена. Увеличение дыхательной поверхности наблюдается и у горных видов, постоянно испытывающих дефицит кислорода.

Частота дыхания во многом определяется размерами животного, интенсивностью обменных процессов и двигательной активностью. Чем мельче млекопитающее, тем относительно выше потери тепла с поверхности тела и тем интенсивнее уровень обмена и потребности в кислороде. Самыми «энергозатратными» животными являются мелкие виды, в силу чего они питаются практически постоянно (бурозубки, белозубки). За сутки ими потребляется кормов в 5–10 раз больше собственной биомассы.

Существенное влияние на частоту дыхания оказывает температура окружающей среды. Повышение летней температуры на 10о приводит к увеличению частоты дыхания у хищных видов (лиса, белый медведь, чёрный медведь) в 1,5–2 раза.

Дыхательная система играет значительную роль в поддержании температурного гомеостаза. Вместе с выдыхаемым воздухом из организма выводится определённое количество воды («полипное») и тепловой энергии. Чем выше летние значения температуры, тем чаще дышат животные и тем выше показатели «полипное». Благодаря этому, животным удаётся избегать перегрева организма.

Кровеносная система млекопитающих в основных чертах схожа с таковой у птиц: сердце четырёхкамерное, лежит в околосердечной сумке (перикардий); два круга кровообращения; полное разделение артериальной и венозной крови.

Большой круг кровообращения начинается с левой дуга аорты, выходящей из левого желудочка и заканчивается полыми венами, возвращающими венозную кровь в правое предсердие.

От левой дуги аорты берёт начало непарная безымянная артерия (рис. 73), от которой отходят правая подключичная и парные сонные артерии. Каждая сонная артерия, в свою очередь, делится на две артерии – наружную и внутреннюю сонные артерии. Левая подключичная артерия отходит непосредственно от дуги аорты. Обогнув сердце, дуга аорты тянется вдоль позвоночника в виде спинной аорты. От неё отходят крупные артерии, снабжающие кровью внутренние системы и органы, мускулатуру и конечности, – внутренностная, почечные, подвздошные, бедренные и хвостовая.

Рис. 73. Схема артериальной системы млекопитающих:

1 – легочная артерия, 2 – левая дуга аорты, 3 – спинная аорта, 4 – безымянная артерия, 5 – правая подключичная артерия, 6 – правая сонная артерия, 7 – левая сонная артерия, 8 – левая подключичная артерия, 9 – внутренностная артерия, 10 – передняя брыжеечная артерия, 11 – почечная артерия, 12 – задняя брыжеечная артерия, 13 – половая артерия, 14 – подвздошная артерия, 15 – хвостовая артерия

Венозная кровь от органов тела собирается по целому ряду сосудов (рис. 74), из которых кровь сливается в общие полые вены, несущие кровь в правое предсердие. От передней части тела она идёт по передним полым венам, вбирающим кровь из яремных вен головы и подключичных вен, отходящих от передних конечностей. С каждой стороны шеи проходят по два яремных сосуда – наружная и внутренняя вены, которые сливаются с соответствующей подключичной веной, образуя полую вену.

У многих млекопитающих наблюдается несимметричное развитие передних полых вен. В правую переднюю полую вену впадает безымянная вена, образующаяся слиянием вен левой стороны шеи – левой подключичной и яремной. Характерно для млекопитающих и сохранение рудиментов задних кардинальных вен, которые носят название непарных (позвоночных) вен. В их развитии также прослеживается асимметрия: левая непарная вена соединяется с правой непарной веной, впадающей в правую переднюю полую вену.

От задней части тела венозная кровь возвращается по задней полой вене. Она формируется путём слияния сосудов, отходящих от органов и задних конечностей. Наиболее крупные из венозных сосудов, образующих заднюю полую вену – непарная хвостовая, парные бедренные, подвздошные, почечные, половые и ряд других. Задняя полая вена проходит, не ветвясь, через печень, пронизывает диафрагму и выносит венозную кровь в правое предсердие.

Рис. 74. Схема венозной системы млекопитающих:

1 – легочная вена, 2 – наружная яремная вена, 3 – внутренняя яремная вена, 4 – подключичная вена, 5 – правая передняя полая вена, 6 – левая передняя полая вена, 7 – хвостовая вена, 8 – подвздошная вена, 9 – задняя полая вена, 10 – половая вена, 11 – почечная вена, 12 – печеночная вена, 13 – воротная вена печени, 14 – селезеночно-желудочная вена, 15 – передняя брыжеечная вена, 16 – задняя брыжеечная вена

Воротная система печени образуется одним сосудом – воротной веной печени, возникающей в результате слияния вен, идущих от внутренних органов.

К их числу относятся: селезёночно-желудочная вена, передние и задние брыжеечные вены. Воротная вена образует сложную систему капилляров, пронизывающих ткань печени, которые на выходе вновь объединяются и образуют короткие печёночные вены, впадающие в заднюю полую вену. Воротная система почек у млекопитающих полностью редуцирована.

Малый круг кровообращения берёт начало от правого желудочка, куда попадает венозная кровь из правого предсердия, и заканчивается левым предсердием. Из правого желудочка венозная кровь выходит по лёгочной артерии, которая распадается на два сосуда, идущих к лёгким. Окисленная в лёгких кровь поступает в левое предсердие по парным лёгочным венам.

Сердце у разных видов млекопитающих отличается своими размерами. Относительно более крупное сердце имеют мелкие и подвижные животные. Такая же закономерность прослеживается и в отношении частоты сокращений сердца. Так, частота пульса у мыши равна 600 в минуту, у собаки – 140, у слона – 24.

Кроветворение осуществляется в разных органах млекопитающих. Красные клетки крови (эритроциты), гранулоциты (нейтрофилы, эозинофилы и базофилы) и тромбоциты продуцирует костный мозг. Эритроциты безъядерные, что увеличивает перенос ими кислорода к органам и тканям, без траты его на процессы собственного дыхания. Лимфоциты образуются в селезёнке, вилочковой железе и лимфоузлах. Ретикуло-эндотелиальная система даёт клетки моноцитарного ряда.

Выделительная система.

Вводно-солевой обмен у млекопитающих в основном осуществляется почками, работу которых координируют гормоны гипофиза. Определённую долю водно-солевого обмена выполняют кожные покровы, снабжённые потовыми железами, и кишечник.

Почки млекопитающих, как у всех амниот, метанефридиального типа (тазовые). Основным продуктом выделения является мочевина. Почки имеют бобовидную форму, подвешены со спинной стороны на брыжейке. От них отходят мочеточники, впадающие в мочевой пузырь, протоки которого открываются у самцов на совокупительном органе, а у самок – в преддверие влагалища.

Почки млекопитающих имеют сложное строение и характеризуются высокой фильтрующей функцией.

Наружный (корковый) слой представляет собой систему гломерул, состоящих из боуменовых капсул с клубочками кровеносных сосудов (мальпигиевы тельца). Фильтрация продуктов обмена идёт из кровеносных сосудов мальпигиевых телец в боуменовы капсулы. Первичный фильтрат по своему содержанию представляет плазму крови, лишённую белков, но содержащую много полезных для организма веществ.

От каждой боуменовой капсулы отходит выводящий каналец (нефрон). Он имеет четыре отдела – проксимальный извитой, петлю Генле, дистальный извитой и собирательную трубочку. Система нефронов образует в мозговом слое почек дольки (пирамидки), хорошо заметные на макросрезе органа.

В верхнем (проксимальном) отделе нефрон делает несколько изгибов, которые оплетены капиллярами крови. В нём происходит обратное всасывание (реабсорбция) воды и других полезных веществ в кровь – сахаров, аминокислот и солей.

В следующих отделах (петля Генле, дистальный извитой) идёт дальнейшее всасывание воды и солей. В результате сложной фильтрующей работы почки образуется конечный продукт обмена – вторичная моча, которая стекает по собирательным трубочкам в почечную лоханку, а из неё в мочеточник. Реабсорбционная деятельность почек огромна: через почечные канальцы человека проходит до 180 л воды в сутки, при этом вторичной мочи образуется лишь около 1–2 л.

Общая характеристика. Внешнее строение

Млекопитающие распространены на всех материках, за исключением Антарктиды, в наземных, морских и пресноводных биоценозах. Некоторые виды активно летают в воздухе, другие живут в почве. В связи с приспособлением к жизни в разных условиях внешний облик этих животных очень различен, однако они резко отличаются от всех других особенностями внутреннего и внешнего строения.

Поверхность тела млекопитающих покрыта шерстью или волосами, что имеет важное значение для терморегуляции. У большинства зверей волосяной покров развит на всей поверхности тела (отсутствует на губах, у некоторых — и на подошве). Волосы млекопитающих, а также когти, рога и копыта состоят из рогового вещества (как щитки и чешуи пресмыкающихся и перья птиц). Волосы млекопитающих неоднородны. Крупные, длинные, жёсткие, торчащие волосы называют вибрисами, они находятся на конце морды, брюхе, конечностях, служат органами осязания, их основания связаны с нервными окончаниями. В умеренных и северных широтах большинство видов меняют волосяной покров дважды в год, линька происходит осенью и весной.

Внутреннее строение

Кожа млекопитающих относительно толстая, богатая кожными железами — потовыми, сальными, пахучими железами. Наличие кожных желёз и волосяного покрова обеспечивает совершенную терморегуляцию. Наиболее характерны для них молочные железы — видоизменённые потовые железы, — которые имеются у самок. Протоки молочных желёз открываются на определённых участках кожи брюшной стороны. Выделяемое этими железами молоко сосут новорождённые млекопитающие.

Скелет

Скелет состоит из черепа, позвоночника, поясов конечностей и костей парных конечностей.

Череп млекопитающих отличается большим объёмом черепной, или мозговой, коробки. Кости её срастаются в швах довольно поздно, поэтому во время роста животного головной мозг может увеличиваться в объёме.

Позвоночник состоит из пяти отделов: шейного (у всех млекопитающих в его состав входят семь подвижно соединённых позвонков), грудного, поясничного, крестцового и хвостового. К позвонкам грудного отдела причленяются рёбра, своей хрящевой частью они соединяются с грудной костью, или грудиной, образуя грудную клетку.

Крестцовые позвонки срастаются между собой и соединены с костями тазового пояса. Число хвостовых позвонков колеблется от 3 до 49. степень подвижности отдельных позвонков различна. Наиболее подвижны позвонки у мелких бегающих и лазающих животных, поэтому их тело может изгибаться в различных направлениях, свёртываться в клубок и т.п.

В состав передней конечности входят плечо, две кости предплечья (локтевая и лучевая) и кисть с пятью фалангами пальцев.

В состав задней конечности входят бедренная кость, две кости голени (большая и малая) и стопа с пятью фалангами пальцев. В результате приспособления к различному типу движения скелет конечностей у разных млекопитающих сильно видоизменился.

Мускулатура очень дифференцирована и сложна. Высокого развития достигает жевательная и мимическая мускулатура. Только у млекопитающих развита куполообразная диафрагма — мускульная стенка, которая разделяет грудную и брюшную полости. При опускании и подъёме диафрагмы изменяет объём грудной клетки и осуществляется интенсивная вентиляция лёгких.

Органы и системы органов

Органы пищеварения

Органы пищеварения начинаются предротовой полостью, расположенной между мясистыми губами и челюстями. Чувствительность губ помогает определить качество пищи. Мясистый язык находится на дне ротовой полости, он участвует в пережёвывании и проглатывании пищи. Поверхность языка покрыта многочисленными вкусовыми сосочками. В ротовую полость открываются протоки трёх пар крупных слюнных желёз. Слюна не только увлажняет пищу — в ней содержатся ферменты, которые уже во время пережёвывания пищи расщепляют крахмал до глюкозы. Таким образом, переработка пищи начинается уже в ротовой полости.

Далее пища попадает в глотку, пищевод, а из него в желудок. В стенках желудка имеется много желёз. Выделяемый железами желудочный сок содержит соляную кислоту и ферменты. В желудке процесс пищеварения продолжается. На границе между тонкой и толстой кишками у некоторых млекопитающих находится слепая кишка. Непереваренные остатки пищи поступают в толстую кишку и через прямую кишку удаляются наружу.

Дыхательная система

Носовая полость разделена на дыхательный и обонятельный отделы. При дыхании воздух из носовой полости попадает в гортань, которую поддерживают несколько хрящей. Между щитовидным и черпаловидным хрящами натянуты голосовые связки. Из гортани воздух попадает в трахею, заканчивающуюся двумя бронхами. Каждый из бронхов входит в одно из лёгких, разветвляется там, образуя густую сеть. Мельчайшие легочные ходы — бронхиолы — открываются в расширенные легочные пузырьки, или альвеолы. В стенках альвеол разветвляются тончайшие кровеносные сосуды — капилляры, в которых происходит газообмен. Лёгкие имеют сложное ячеистое строение, их дыхательная поверхность в 50-100 раз превышает поверхность тела. Сокращение диафрагмы и межрёберных мышц увеличивают объём грудной полости, воздух нагнетается в лёгкие, происходит вдох. При расслаблении мышц объём грудной полости уменьшается, происходит выдох.

Кровеносная система

Кровеносная система млекопитающих подобна птичьей. Сердце четырёхкамерное, большой и малый круги кровообращения полностью разобщены. От левого желудочка сердца отходит одна левая дуга аорты (у птиц — правая дуга аорты).

Выделительная система

Выделительная система представлена двумя почками, размещёнными в брюшной полости по бокам поясничного отдела позвоночника. Моча стекает по двум мочеточникам в мочевой пузырь. В качестве основного продукта азотистого обмена из организма млекопитающих выводится мочевина.

Млекопитающие — теплокровные животные. Температура тела у них постоянная (у разных видов она составляет от 37 до 40°С), только у яйцекладущих температура тела в значительной мере зависит от температуры внешней среды и колеблется в пределах 25-36°C. Совершенная терморегуляция большинства млекопитающих обеспечивается наличием потовых желёз, волосяного покрова, жировой подкожной клетчатки, в терморегуляции принимает участие и дыхание.

Нервная система

При постоянной температуре и кровоснабжении развилась кора больших полушарий головного мозга. Это новое образование стало центром высшей нервной деятельности.

Нервная система имеет такие же отделы, как и у других позвоночных, однако уровень развития её значительно выше. В головном мозге наибольшей величины и сложности достигает передний мозг, особенно кора больших полушарий. Поверхность коры увеличивается за счёт извилин и борозд, число которых особенно велико у высших млекопитающих. В коре полушарий находятся центры высшей нервной деятельности, координирующие работу других отделов головного мозга и обуславливающие сложное поведение млекопитающих. Мозжечок большой, с ним связано поддержание мышечного тонуса, равновесия и соразмерности движений.

Органы чувств

Уровень развития органов чувств зависит от образа жизни животных и добывании корма. Для обитателей открытых пространств важнейшее значение имеет зрение, для ночных и сумеречных животных, обитателей лесов и зарослей кустарников, водоёмов и нор — обоняние и слух.

Обоняние у млекопитающих развито больше, чем у других групп позвоночных. В верхнезадней части носовой полости развита сложная система обонятельных раковин, их поверхность покрыта слизистой оболочкой из обонятельного эпителия. Сложность строения обонятельных раковин соответствует остроте обоняния, что позволяет улавливать специфические запахи, источники которых находятся за несколько сот метров от животного. Звери могут почуять запахи, находящиеся глубоко под землёй. Органами вкуса служат вкусовые сосочки в слизистой ротовой полости и языка.

Органами осязания, кроме поверхности тела, служат специальные длинные волоски-вибрисы.

Орган слуха состоит из трёх отделов: наружного, среднего и внутреннего уха. Наружное ухо (ушная раковина) и наружный слуховой проход представляют своеобразную антенну-фильтр, усиливающую важные для животного звуки и ослабляющую постоянные шумы. У водных млекопитающих и обитателей почвы ушная раковина редуцирована.

В среднем ухе находятся три слуховые косточки, которые обеспечивают совершенную передачу звуковых волн к внутреннему уху. Внутреннее ухо состоит из слухового и вестибулярного отделов. В слуховом отделе очень развита спирально закрученная улитка с несколькими тысячами тончайших волоконец, резонирующих при восприятии звука. Вестибулярный отдел включает три полукружных канала и овальный мешочек, он служит органом равновесия и восприятия пространственного положения тела. Диапазон слуха млекопитающих гораздо шире, слуховая улитка позволяет млекопитающим различать наиболее высокие частоты.

Глаз млекопитающих обтянут волокнистой тканью — склерой, которая спереди переходит в прозрачную роговицу. Под склерой находится сосудистая оболочка с питающими глаз кровеносными сосудами, спереди она утолщается и образует радужину. Радужина располагается непосредственно перед хрусталиком, играет роль диафрагмы, регулирует освещённость сетчатки изменением величины зрачка. Хрусталик имеет линзообразную форму, он увеличен у ночных и сумеречных животных. Аккомодация достигается только в результате изменения формы хрусталика. К внутренней стороне сосудистой оболочки прилегает сетчатка — светочувствительный слой, состоящий из рецепторов (палочек и колбочек) и нескольких типов нейронов. Многие млекопитающие обладают способностью различать цвета.

Органы размножения

Половая система млекопитающих характеризуется наибольшей сложностью. Органы размножения находятся в полости тела. У самцов они представлены двумя семенниками, семяпроводами и совокупительным органом. Органы размножения самок — два яичника, яйцеводы, матка и влагалище. Оплодотворённая яйцеклетка развивается в материнском организме, прирастая к стенке яйцевода. Этот нижний отдел яйцевода превращён в матку — мускульный мешок, выстланный рыхлыми тканями и имеющий специальное кровоснабжение. Стенка матки в том месте, где поселилась яйцеклетка, набухает и образует разветвлённую сеть капилляров. Зародышевые оболочки, тоже пронизанные капиллярами, прорастают ворсинками, как корнями, в глубь стенки матки и оплетают её капилляры.

Так из тканей матери и зародыша образуется плацента, или детское место, — сплетение кровеносных сосудов, через которое зародыш получает от матери кислород и питательные вещества, а также избавляется от продуктов выделения. Стенки зародышевых пузырей, где проходят сосуды, превращаются в пупочный канатик, соединяющий зародыш с плацентой.

В теле матери детёныш проходит те же стадии развития, что и птенец в яйце. В конце концов под влиянием гормонов мышцы матки сокращаются, и детёныш рождается на свет. Вместе с ним отходят околоплодные воды — содержимое зародышевых пузырей, а затем и послед — плацента. Обычно самка съедает послед, а у детёныша на брюхе остаётся рубец от оборванного пупочного канатика — пупок. На свет появляется вполне сформировавшийся детёныш. Самка выкармливает их молоком, вырабатывающимся в специальных железах.

Молоко по составу и способу отделения сильно отличается от всех прочих секретов, выделяемых организмом. Оно состоит из смеси основных питательных веществ, соединённых в наиболее удобоусвояемом виде, и является незаменимой пищей детёныша. Хотя у разных зверей соотношение веществ, входящих в состав молока, несколько изменяется, оно всегда содержит белок, молочный сахар, жир, небольшое количество минеральных солей и много (около 90%) воды. В противоположность другим железам млечные железы начинают функционировать только на поздних стадиях беременности, и выделение молока происходит под влиянием гормонов, которые вырабатываются, по-видимому, в теле зародыша и попадают в кровь матери.

Годовой жизненный цикл

Как и у других животных, жизнь млекопитающих меняется по сезонам года. Это связано с сезонными изменениями условий обитания и важнейшими этапами годового жизненного цикла животных: размножением, воспитанием потомства, зимовкой.

Подготовка к размножению сопровождается образованием семейных пар, табунов, гаремов. Спариванию предшествуют турнирные бои между самцами, которые выражаются у одних только позами угрозы и выпадами в сторону конкурента, а у других — настоящими побоищами.

Появление детёнышей приурочено к наиболее благоприятному периоду для выращивания потомства: в основном к концу весны — началу лета. К этому времени животные перемещаются в заросли кустарников, овраги, нагромождения камней и другие укрытия, чтобы устроить нору, логово, подготовить гнездо. Когда детёныши подрастут, семьи перемещаются в наиболее богатые кормом места: долины рек, луга. Родители учат детёнышей находить корм, охотиться, и спасаться от врагов.

Период подготовки к зиме у млекопитающих отличается интенсивным питанием — они жируют (жир откладывается под кожей). Некоторые к тому же запасают на зиму сухие корма. В определённое время звери линяют: сменяют летнюю шерсть на зимнюю, густую, а иногда также — тёмный шерстный покров на белый. Некоторые млекопитающие объединяются в группы, что облегчает им зимнее существование, добывание пищи.

Зимовка — заключительный этап годового жизненного цикла. При уменьшении запасов корма и ухудшению условий его добывания некоторые млекопитающие впадают в спячку, другие проводят это время в различных укрытиях поедая осенние запасы.

Дыхательная система млекопитающих кратко


Строение дыхательной системы млекопитающих.
Подавляющее количество кислорода млекопитающие получают посредством конусовидных лёгких, расположенных в грудной клетке и имеющих губчатую структуру. Через кожу, вследствие того, что её внешний слой имеет ороговевшую структуру, в организм поступает менее 1% кислорода.
По мере эволюции, дыхательная система млекопитающих значительно усложнилась относительно пресмыкающихся, она включает: носоглотку, гортань с голосовыми связками (парными складками слизистой оболочки, посредством вибрации, которых издаются различные звуки), трахею и двое бронхов. Строение полости носа отличается очень сложной структурой, что способствует нагреванию воздуха, проходящего по ней, а также его фильтрации от посторонних включений. Строение же твёрдого и мягкого нёба, позволяет воздуху постоянно поступать в организм. Ещё одной особенностью является изоляция воздухоносных путей от полости рта. Воздух поступает в лёгкие по длинной трахее, разделяющейся на парные бронхи. Бронхи в свою очередь, разветвляются в лёгких и образуют альвеолярные мешочки. Эти мешочки на своих стенках имеют множество лёгочных пузырьков – альвеол, оплетённых развитой сетью капилляров. Считается, что площадь поверхности альвеол зависит от размера и веса животного, а также от его образа жизни. Например, площадь альвеолярной поверхности хищников в несколько раз больше аналогичной поверхности малоподвижных ленивцев. По мере взросления площадь альвеол постепенно уменьшается. Кровь, проходя через альвеолы, отдаёт углекислый газ и обогащается кислородом. Так, происходит газообмен. Площадь лёгких млекопитающих в несколько раз превышает дыхательные органы птиц и пресмыкающихся, при этом сами лёгкие не касаются внутренних стенок грудной клетки. Это обусловлено тем, что лёгкие и внутренние стенки грудной клетки покрыты слоем плевры. Слои соприкасаются, но пространство между ними не содержит воздуха. При вдохе лёгкие наполняются воздухом и увеличиваются в объёме, при выдохе же сжимаются. Это происходит посредством хорошо развитых дыхательных мышц. Помимо этого глубокий вдох дополнительно задействует брюшные мышцы и мышцы, соединяющие рёбра. Частота дыхательных движений служит также средством, регулирующим температуру тела животного.

Система дыхания млекопитающих

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *