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

a) 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

b) Kožné dýchanie
- doplnkové dýchanie založené na difúzii
-  podmienka kožného dýchania je  vlhký povrch tela
-  príklad: obojživelníky (70 - 80%)

c)  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

d) 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
 
e)  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)

f) 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
1.  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
2.  Pľúca plazov
-  sú vakovité, dochádza zväčšovaniu respiračnej plochy, vytvárajú sa  priehradky a mechúriky
-  hady majú ľavé pľúca zakrpatené
3.  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
4.  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
1.  Vonkajšie dýchanie
- výmena dýchacích plynov medzi vzduchom v alveolách a krvou v pľúcnych alveolách
- hnacou silou sú rozdielne tlaky v alveolách a krvou
2.  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