Návrat na detail prednášky / Stiahnuť prednášku / Univerzita Pavla Jozefa Šafárika / Prírodovedecká fakulta / Porovnávacia morfológia živočíchov

Dýchacia sústava (dychaci_system.doc)

Dýchací systém – SYSTEMA RESPIRATORIUM

Funkcia - výmena dýchacích plynov - prívod O2 a odvod CO2.

V okolitom prostredí (vzducha a voda):  

vzduch - 21,5 % O2 a 0,004 CO2,

voda - pri 15  st. C - 0,72 % O2 a 0,03 % CO2).

Plyny prechádzajú z jedného prostredia do druhého - difúziou - (fyzikálny proces)

podobne dochádza k výmene plynov medzi prostredím a organizmom.

Obsah O2 v prostredí, hlavne vo vode kolíše - hnilobné reakcie spotrebuvávajú,

prúdenie zvyšuje.

Ontogenetický pôvod: z ektoblastu a entoblastu (krátke úseky aj z mezoblastu)

Hlavné tkanivo - tenkostenný dýchací (respiračný) epitel, podporné tkanivá –

oporné, spojivové, svalové

Lokalizácia: vonkajšie dýchacie orgány, žiabre - na povrchu tela, v prednej, resp.

hlavovej časti, niekedy na končatinách (Branchiata - kôrovce),

larvy hmyzu na chvoste - tracheálne žiabre, obrúčkavce na parapódiách.

                     vnútorné dýchacie orgány - pľúca, pľúcne vaky, vzdušnice - vo vnútri tela,

v prednej časti - stavovce v hrudnom koši, prípadne po celom tele.

Niektoré žichy nepotrebujú prísun kyslíka do organizmu - anaerobiontné

E chemicky - glycidy na mastné kyseliny a CO2 – nehospodárny spôsob -

v prostredí bohatom na živiny - endoparazity.

Ostatné žichy dýchajú, príp. dočasne prechádzajú na anaerobiózu

(obrúčkavce, karas).

Aj aerobionty - anaerobná glykolýza, len ako jedna časť metabolizmu,

nie hlavná.

Štiepia aj iné makromolekuly - tuky a amínokyseliny

Najjednoduchší spôsob - celým povrchom tela alebo tzv. kožné dýchanie –

O2 z okolitého prostredia difunduje tkanivami ku všetkým bunkám a

CO2 zase opačne

Len rozmerovo malé druhy - veľký povrch tela k objemu –

Pre väčšie žichy - nevýhodné, naviac pomalé - preto sa zvyšuje výkonnosť dýchania:

1. zväčšením dýchacieho povrchu - tvorba dýchacích orgánov - vyliačením

(žiabre vodných žichov), alebo vliačením – (pľúca alebo vzdušnice)

2. náhradou difúzneho presunu O2 v  tele rýchlejším mechanizmom –

cez difúziu vzduchom vo vzdušnicových sústavách,

alebo prenosom telovými tekutinami v obehových ústavách (rozpustený alebo

chemicky viazaný na krvné farbivo).

Pri rozvode vzduchu vzdušnicovou sústavou - bunky tkanív sú akoby v styku s 

vonkajším prostredím.

Pri prenose krvou - pomalá difúzia stenou dýchacieho orgánu a stenou krvnej

vlásočnice do telovej tekutiny (vonkajšie dýchanie) a potom presun z krvnej

kapiláry do jednotlivých buniek  (vnútorné dýchanie).

3. pomocou ventilačných pohybov

Typy dýchacích sústav

1. Zásobujú organizmus kyslíkom priamo –

tracheálne orgány - vzdušnice (trachey) - trubicovitá sústava, zložito vetvená –

smerom von - prieduchy (stigma, spiraculum) silne sklerotizované otvory s 

filtračnými zariadeniami, ústie je uzatvárateľné - dovnútra sa vetvia na

vzdušničky (tracheoly).

Ontogeneticky sa tracheálne orgány vyvíjajú z ektodermu.

Stavba vzdušnice - vo vnútri je tracheálny epitel na povrchu s tenkou vrstvou (intima)

a špirálové vlákno (taenidium) - udržiava vnútornú svetlosť trachey.

Tracheoly vyplnené telovou tekutinou - rozpúšťa sa prijatý O2 a je vedený

k jednotlivým bunkám.

Dýchacie pohyb hmyzu –

dorzoventrálne splošťuje a

rozširuje zadoček alebo zasúva

a vysúva články zadočka.

Premenou vznikli tzv. tracheálne žiabre (pseudobranchie) –

kríčkovité, lupeňovité a pod. - larvy vodného hmyzu.

Zvonku je na nich dýchací epitel a pod tým sústava tracheol.

Bez prieduchov, niektoré majú na konci tela trubicovitý útvar (sipho) –

napojený na tracheálnu sústavu s uzatvárateľnou stigmou –

dýchajú atmosférický O2.

Aj črevné tracheálne žiabre (larvy vážok) - sieť tracheol je

rozvetvená v stene konečníka, kam sa nasáva voda.

Niektoré pridržiavajú na svojom tele bublinky vzduchu - O2

do nich difunduje z vody.

Kožné dýchanie - cez priepustnú pokožku  (zvyčajne integument

tenkostennými bunkami), priame vedenie O2 ku jednotlivým

bunkám zriedkavo, častejšie pod pokožkou sieť kapilár - pomocou

telového obehu.

Niekedy len ako doplnkové dýchanie.

Suchozemské musia pri tomto dýchaní kožu vlhčiť.

2. Zásobujú telo kyslíkom nepriamo

Ak dýchajú vo vode - žiabre, ak na vzduchu - atmosférický kyslík –

pľúcne orgány.

Žiabre (branchiae) - kožné vyliačeninyy voľne vyčnievajúce

do prostredia, kryté jemným dýchacím epitelom,

prípadne vyztužené –

kríčkovité, lupeňovité, hrebeňovité, vláknité.

Vždy sú prestúpené sieťou krvných vlásočníc.

Počet a členenie žiaber je rôzny - determinačný znak.

Niekedy žiabre kryté kožným záhybom , pancierom a pod.

Jediný prípad, kedy sú vo vnútri tela – strunovce (Chordata)

1. vznikli premenou hltanového oddielu tráviacej trubice
2. (pôvod kožný, ekto- a mesoblast, resp. iba ektoblast) –

vakovite rozšírený a prederavený štrbinami komunikácia s vonkajším

prostredím.

Žiabre rýb sú uložené na žiabrových oblúkoch v žiabrovej dutine –

voľné lupienky hrebeňovite usporiadané, kryté zvonka chrupkovou

alebo kostenou doštičkou (skrela),

Dýchanie sliznicou čreva s hustou sieťou vlásočníc - črevné dýchanie.

Vonkajšie žiabre - niektoré juvenilné štádiá rýb a larvy obojživelníkov.

Pľúcne orgány - u bezstavovcov ako vakovité vliačeniny dovnútra tela

(vystlané dýchacím epitelom s množstvom krvných vlásočníc).

Dutiny vakov - vzduch s vysokým obsahom vodných pár –

aby epitel neuschol.

Výmena plynov dýchacími pohybmi –

vdych (inspirácia) a výdych (expirácia) –

pomocou dýchacích svalov.

Pľúcne orgány u stavovcov – ako vyliačeniny entoblastového úseku

tráviacej trubice

Tri typy pľúc:

1. pľúcne vaky pavúkovcov,

2. pľúca mäkkýšov,

3. plynové mechúre, pľúcne vaky a pľúca stavovcov.

1. Pľúca pavúkovcov – jeden alebo viac párov na brušnej strane zadočka,

vyúsťuje na povrch stigmou.

Zriasnené množstvom plátkov, tie sú duté a pokryté dýchacím epitelom,

vo vnrútri s hemolymfou. Asi vznikli z lupeňovitých žiaber ostrorepov.

2. Pľúca mäkkýšov - pri prechode z vody na suchú zem –

zánik žiaber v plášťovej ditune a jej premena na pľúcny vak –

Komunikujú cez malý dýchací otvor – pneumopor –

vo vnútri zriasnené dýchací epitel, prekrvené.

Druhotne vodné - malá dutina vedľa pľúc - ako rezervoár vzduchu.

3. Plynové mechúre - na dýchanie len vzácne (jesetery) - vakovité –

vyliačeniny dorzálnej časti pažeráka, niektoré ryby ho majú spojený

s pažerákom.

Väčšinou toto spojenie zaniká a mechúr len ako hydrostatický orgán –

plyny zo siete krvných vlásočníc.

Pľúcne vaky - vyliačeniny ventrálnej časti hltanu - niekedy sa podieľajú

na dýchaní - silne prekrvené –ryby vo vysýchajúcom   prostredí - bahníky.

Pľúca suchozemských žichov - asi homologické s pľúcnymi vakmi rýb –

Vznikli na mieste, kde je u rýb posledný pár žiabrových štrbín - párový orgán.

Primitívne - vakovité, bez vnútorného zriasnenia,

smerom vyššie zdokonaľovanie - alveolarizácia - zväčšovanie vnútorného

povrchu

Obojživelníky – malé pľúca, temer bez alveol – len 20% príjmu 02, ináč kožou

Hady - len pravá časť pľúc - ľavá rudiment - zriasnené len v prednej časti –

zadná ako rezervoár.

Vtáky - trubicovité pľúca + vzdušné vaky - do svalov, kostí, pod kožu.

Päť párov –

krčné (sacci cervicales),

vak medzikľúčkový (saccus interclavicularis) - splynul do jedného,

predné hrudné vaky (sacci praethoracales),

zadné hrudné vaky (sacci postthoracales),

vaky brušné (sacci abdominales)

Význam rozličný -  rezerva vzduchu,

zníženie hustoty tela, termoregulácia, rezonátory

priame dýchanie v nich neprebieha - obrázok.

Zvukotvorný orgán (syrinx) tesne nad vetvením

priedušnice na bronchi.

Cicavce - úplne alveolarizované - priame vylepšenie pľúc plazov.

Od plazov sú dýchacie cesty po prvý krát členené na

hrtan (larynx) – vystužený chrupavčitými prstencami,

priedušnicu (trachea),

dve priedušky (bronchi) – tiež vystužené

priedušničky (bronchioli),

vstupujú do pľúc do pľúcnych alveol

(alveoli pulmonis)

Dýchacie cesty - cez nosovú dutinu alebo vonkajšie nozdry (nares),

ďalej cez čuchovú dutinu do vnútorných nozdier (choany) –

horné cesty dýchacie po hrtan –

odtiaľ až do pľúc – dolné cesty dýchacie.

Cicavce – kríženie dýchacich a tráviacich ciest - záklopka (epiglottis) –

prikladá sa na hrtanovú štrbinu a uzatvára ho - aby nevošla potrava.

Hrtan je aj zvukotvorným orgánom - hlasivky (ligamenta vocalia) –

medzi štítnou chrupavkou a dvomi hlasivkovitými chrupavkami.

Dýchacie pohyby - ventilácia - pohybmi hrudného koša a bránicou.