Fylogenéza respiračnej sústavy
Fylogenéza respiračnej sústavy
I. Funkcia respiračnej sústavy
- respiračná (výmena dýchacích plynov)
- fonačná (tvorba hlasu)
;Dýchanie je súhrn rozkladných biochemických a fyziologických procesov, pri ktorých sa uvoľňuje energia.
II. Respiračné prostredie
- vodné prostredie - 6 - 8% obsah kyslíka závisí od teploty, výskytu zelených rastlín, od pohybu vody a množstva rozkladajúcich látok
- atmosféra - obsahuje 21% kyslíka, pomer je stálejší ako vo vode
III. Typy dýchacích sústav
- Dýchanie celým povrchom tela
- difúziou
- vyskytuje sa u živočíchov , ktoré vzhľadom na svoj objem majú veľký povrch tela
- povrch tela tvorený tenkostennými bunkami a pod povrchom je sieť vlásočníc , kyslík je prenášaný do miest spotreby
- pásomnice majú anaeróbny metabolizmus
- príklad: jednobunkovce, pŕhlivce , ploskavce , máloštetinavce , roztoče
- Kožné dýchanie
- doplnkové dýchanie založené na difúzii
- podmienka kožného dýchania je vlhký povrch tela
- príklad: obojživelníky (70 - 80%)
- Dýchanie žiabrami
- žiabre
- ektodermálneho pôvodu
- vznikli vyliačením pokožky
- na povrchu žiabier je respiračný epitel vystužený opornými tkanivami
- sú intenzívne prekrvené
- kyslík priamo prechádza do krvi difúziou
Žiabre a/ vonkajšie - voľne vyčnievajú do vodného prostredia (mnohoštetinavce, žubrienky obojživelníkov)
b/ vnútorné - uložené v telovej dutine (mäkkýše, kôrovce, drsnokožce, ryby)
- u rýb žiabre kryté skrelami
- dvojdýšne ryby dýchajú žiabrami a pri nedostatku vody vychlípením čreva, ktoré je bohato
prekrvené
Latiméria divná dýcha žiabrami, ale aj prispôsobeným plynovým mechúrom.
- voda sa k žiabram dostane cez ústny otvor, kyslík sa dostáva na základe difúzie proti smeru prúdeniu krvi
- Dýchanie pľúcnymi vačkami
- táto respirácia prebieha u pľúcnatých ulitníkov (bohato prekrvená časť plášťovej dutiny), u niektorých pavúkovcov (lamela)
- u ulitníkov pľúcne vaky predstavuje bohato prekrvená plášťová dutina
- u pavúkovcov sa vo vačkoch nachádzajú lamely (podobné ako listy v knihe), ktoré sú schopné rozťahovať a sťahovať sa - prúdi v nich hemolymfa - kyslík sa prenáša prostredníctvom dýchacieho farbiva
- Dýchanie vzdušnicami/ tracheami/
- vzdušnice sú vychlípeniny pokožky, ektodermálneho pôvodu
- sú tvorené rúrkami, ktoré sa rozvetvujú, sú vystužené chitinom a na povrchu chránené stigmami - zabraňujú vysúšaniu
- vzduch sa priamo nimi privádza k jednotlivým bunkám
- pracujú na princípe difúzie, hnacou silou difúzie je koncentračný spád
- vzdušnicami dýchajú pavúkovce a hmyz
Larvy hmyzu - dýchajú tracheálnymi žiabrami
Vodný hmyz - si vytvára tzv. vzdušnicový zásobník, napr. pod krovkami (potápnik obrubený)
- Dýchanie pľúcami
Pľúca - sú respiračným orgánom suchozemských stavovcov a vodných cicavcov (delfíny, veľryby)
- sú endodermálneho pôvodu a vznikli ako vyliačenina tráviacej rúry
- s vonkajším prostredím sú spojené dýchacími cestami
- Pľúca obojživelníkov
- sú vakovité, ich respiračná plocha malá, lebo sú hladké, alebo len málo zriasené (žaby)
- nemajú alveoly
- respirácia je doplnená kožným dýchaním (až 80%)
- obojživelníky vzduch prehltávajú
- vzduch ide nozdrami do úst a dýchacími cestami do pľúc
- Pľúca plazov
- sú vakovité, dochádza zväčšovaniu respiračnej plochy, vytvárajú sa priehradky a mechúriky
- hady majú ľavé pľúca zakrpatené
- Pľúca vtákov
- sú malé, prirastené na chrbticu
- na rozhraní priedušnice a priedušiek sa nachádza hlasový orgán - syrinx
- pľúca nemajú alveoly, ale na prevod kyslíka im slúžia vzdušné kapiláry
- majú vyvinuté vzdušné vaky - vyliačeniny pľúc (5 párov) - v nich ale neprebieha výmena plynov, nie sú respiračná plocha
- funkcia vzdušných vakov: zásobáreň O2
nadľahčujú jedinca
termoregulačná (ochladzovanie jedinca)
- vtáky majú dvojité okysličovanie tela
- Pľúca cicavcov
- párový orgán
- ;základná stavebná jednotka pľúc - alveola - vystlaná respiračným epitelom, zväčšuje respiračný povrch pľúc
- za 1 min. nadýchneme 8 - 9 l vzduchu
- 0,5 l vzduchu vdýchneme a 150 ml ostáva v mŕtvom bode
- Kesónová choroba - potápači sa musia pomaly vynárať, môže dôjsť k vytvoreniu dusíkatých bubliniek v krvi
Fyziológia respirácie
- Vonkajšie dýchanie
- výmena dýchacích plynov medzi vzduchom v alveolách a krvou v pľúcnych alveolách
- hnacou silou sú rozdielne tlaky v alveolách a krvou
- Vnútorné dýchanie
- výmena dýchacích plynov medzi krvou v tkanivách a orgánoch
- na prenos dýchacích plynov sa vyvinuli dýchacie farbivá, napr. hemoglobín - bezstavovce ho majú voľný v hemolymfe
- stavovce ho majú uzatvorený v erytrocytoch
- väzba O2 s hemoglobínom sa nazýva - oxyhemoglobín
- väzba s CO2 - karbaminohemoglobín
- väzba s CO - karboxyhemoglobín
- methemoglobín - vzniká pôsobením oxidačných činidiel na hemoglobín