Все мы неосознанно знаем, что должны дышать. Но почему необходимо дышать всем живым растениям и животным? Причина очень проста. С дыхания мы из воздуха получаем кислород. Без этого газа жизнь не может существовать. Когда мы выдыхаем воздух, он уже другой, чем при вдыхании. Проходя через нашу дыхательную систему, часть кислорода поглощается, одновременно объем углекислого газа и воды увеличивается. Природа имеет постоянный запас кислорода для нашего дыхания. Фактически из года в год происходят небольшие изменения в количестве кислорода и углекислого газа, находящихся в воздухе. Это происходит потому, что углекислый газ, который мы выдыхаем, поглощается растениями. Они выделяют кислород, в котором мы нуждаемся. Дыхание состоит из двух частей: наружного и внутреннего дыхания. Наружное дыхание — это то, о чем большинство из нас думает, когда мы говорим о дыхании. Оно состоит из вдоха и выдоха. Вдыхание означает втягивание воздуха через рот, нос или одновременно через то и другое. Выдыхание означает удаление воздуха через те же каналы, но воздуха, в котором примерно пятая часть кислорода заменена на равный объем углекислого газа. Это происходит в легких. Внутреннее дыхание — противоположность внешнему. Кислород, взятый из воздуха легкими, доставляется в ткани тела красными кровяными клетками. В тканях этот кислород сжигает определенные пищевые продукты, делая их пригодными для использования организмом. Кровь забирает отходы, включая воду и углекислый газ. Они возвращаются кровью в легкие для выдоха. Из-за того что изменения в соотношении газов (кислорода и углекислого газа) происходят как в легких, так и в тканях, требуется большая площадь поверхности, чтобы осуществлять этот обмен. Площадь легких у взрослых, например, равна примерно 3 кв. м. Большая часть этой площади сохраняется в резерве, так как мы потребляем в 8-10 раз больше кислорода во время работы, чем, когда мы отдыхаем. Если нам нужно больше кислорода, мы дышим глубже или чаще. Разные живые существа дышат с разной частотой. Это зависит от объема кислорода, в котором они нуждаются.
Значение дыхания. Дыхание - жизненно необходимый процесс постоянного обмена газами между организмом и окружающей его внешней средой. Без кислорода невозможны окислительные процессы, лежащие в основе обмена веществ, и для сохранения жизни необходимо его постоянное поступление в организм. Кислород поступает через органы дыхания в кровь и кровью доставляется к органам и тканям. В клетках и тканях в результате обмена веществ образуется углекислый газ. Он приносится кровью к органам дыхания и удаляется из организма. Эволюция органов дыхания. По мере усложнения организации животных возникали различные системы дыхательных органов. Несмотря на появление таких специализированных органов, у многих животных сохраняется и кожный тип дыхания, т. е. газообмен через поверхность тела. Он выражен хорошо у многих эмбрионов и личинок. У личинок насекомых, обладающих трахейной системой, около 25% кислорода поглощается через кожные покровы. Наблюдается кожное дыхание и у рыб. Лягушка может долго жить после удаления обоих легких, но погибает, если после операции исключить и кожное дыхание. Об участии кожи в дыхании лягушки можно судить по тому, что ее легко усыпить, приложив ватку с эфиром к коже брюшка. У высших позвоночных и человека кожное дыхание в связи с развитием легких не имеет существенного значения. Удалось, однако, заметить, что у лошади при усиленной мышечной нагрузке дыхание через кожу усиливается. Насекомые обладают совершенно особой системой для доставки кислорода к клеткам. В каждом сегменте тела имеется пара отверстий, называемых дыхальцами, от которых внутрь тела идут трахеи - трубочки, многократно разветвляющиеся и подходящие ко всем клеткам организма. Стенки тела у насекомых пульсируют, втягивая воздух в трахеи при расширении тела и выжимая его при сжатии. У насекомых трахейная система проводит воздух вглубь организма, приближая его к каждой клетке настолько, что он может диффундировать в нее через стенки мельчайших разветвлений трахей. Дыхание у большинства водных животных осуществляется при жабр. Рыбы, моллюски, многие членистоногие (креветки, крабы) имеют жабры. Каждое животное, обладающее жабрами, имеет то или иное при обеспечивающее омывание их водой. У рыб вода поступает в рот, проходит над жабрами и выходит наружу через жаберные щели. Жабры имеют тонкие стенки, большую поверхность и обильно снабжены кровеносными капиллярами. Кислород, растворенный в воде; диффундирует через жаберный эпителий в капилляры, а углекислый газ - в обратном направлении. В стоячих водоемах, где в воде растворено мало кислорода, рыбы задыхаются. Легкие животных длинный путь развития. Первый намек на легкие мы встречаем у некоторых ископаемых рыб. У них возник вырост на переднем конце пищеварительного тракта; впоследствии этот вырост развился в легкое. У некоторых рыб вырост превратился в плавательный пузырь, который иногда несет и дыхательную функцию. В плавательном пузыре имеются клетки выделять во внутреннюю полость кислород, получаемый из крови. Другая группа клеток плавательного пузыря переносит кислород из пузыря в кровь. Дальнейшая эволюция органов дыхания происходила в направлении постепенного расчленения легкого на все более мелкие полости. Легкие некоторых ящериц (хамелеона) снабжены придаточными воздушными мешками, которые могут наполняться воздухом, при этом животное раздувается и отпугивает хищников. У птиц подобного рода мешки отходят в нескольких местах от легких и распространяются по всему телу. Наибольшего развития легкие достигли у теплокровных животных. Обилием легочных пузырьков и их ячеистым строением обеспечивается большая поверхность, через которую происходит интенсивный газообмен. У лошади дыхательная поверхность легких составляет 500 м2.
систему, часть кислорода поглощается, одновременно объем углекислого газа и воды
увеличивается. Природа имеет постоянный запас кислорода для нашего дыхания. Фактически из года в год происходят небольшие изменения в количестве кислорода и углекислого газа, находящихся в воздухе. Это происходит потому, что углекислый газ, который мы выдыхаем, поглощается растениями. Они выделяют кислород, в котором мы нуждаемся. Дыхание состоит из двух частей: наружного и внутреннего дыхания. Наружное дыхание — это то, о чем большинство из нас думает, когда мы говорим о дыхании. Оно состоит из вдоха и выдоха. Вдыхание означает втягивание воздуха через рот, нос или одновременно через то и другое. Выдыхание означает удаление воздуха через те же каналы, но воздуха, в котором примерно пятая часть кислорода заменена на равный объем углекислого газа. Это происходит в легких. Внутреннее дыхание — противоположность внешнему. Кислород, взятый из воздуха легкими, доставляется в ткани тела красными кровяными клетками. В тканях этот кислород сжигает
определенные пищевые продукты, делая их пригодными для использования организмом. Кровь забирает отходы, включая воду и углекислый газ. Они возвращаются кровью в легкие для выдоха. Из-за того что изменения в соотношении газов (кислорода и углекислого газа) происходят как в легких, так и в тканях, требуется большая площадь поверхности, чтобы осуществлять этот обмен. Площадь легких у взрослых, например, равна примерно 3 кв. м. Большая часть этой площади сохраняется в резерве, так как мы потребляем в 8-10 раз больше кислорода во время работы, чем, когда мы отдыхаем. Если нам нужно больше кислорода, мы дышим глубже или чаще. Разные живые существа дышат с разной частотой. Это зависит от объема кислорода, в котором они нуждаются.
Без кислорода невозможны окислительные процессы, лежащие в основе обмена веществ, и для сохранения жизни необходимо его постоянное поступление в организм. Кислород поступает через органы дыхания в кровь и кровью доставляется к органам и тканям. В клетках и тканях в результате обмена веществ образуется углекислый газ. Он приносится кровью к органам дыхания и удаляется из организма.
Эволюция органов дыхания. По мере усложнения организации животных возникали различные системы дыхательных органов. Несмотря на появление таких специализированных органов, у многих животных сохраняется и кожный тип дыхания, т. е. газообмен через поверхность тела. Он выражен хорошо у многих эмбрионов и личинок. У личинок насекомых, обладающих трахейной системой, около 25% кислорода поглощается через кожные покровы. Наблюдается кожное дыхание и у рыб. Лягушка может долго жить после удаления обоих легких, но погибает, если после операции исключить и кожное дыхание. Об участии кожи в дыхании лягушки можно судить по тому, что ее легко усыпить, приложив ватку с эфиром к коже брюшка. У высших позвоночных и человека кожное дыхание в связи с развитием легких не имеет существенного значения. Удалось, однако, заметить, что у лошади при усиленной мышечной нагрузке дыхание через кожу усиливается.
Насекомые обладают совершенно особой системой для доставки кислорода к клеткам. В каждом сегменте тела имеется пара отверстий, называемых дыхальцами, от которых внутрь тела идут трахеи - трубочки, многократно разветвляющиеся и подходящие ко всем клеткам организма. Стенки тела у насекомых пульсируют, втягивая воздух в трахеи при расширении тела и выжимая его при сжатии. У насекомых трахейная система проводит воздух вглубь организма, приближая его к каждой клетке настолько, что он может диффундировать в нее через стенки мельчайших разветвлений трахей.
Дыхание у большинства водных животных осуществляется при жабр. Рыбы, моллюски, многие членистоногие (креветки, крабы) имеют жабры. Каждое животное, обладающее жабрами, имеет то или иное при обеспечивающее омывание их водой. У рыб вода поступает в рот, проходит над жабрами и выходит наружу через жаберные щели. Жабры имеют тонкие стенки, большую поверхность и обильно снабжены кровеносными капиллярами. Кислород, растворенный в воде; диффундирует через жаберный эпителий в капилляры, а углекислый газ - в обратном направлении. В стоячих водоемах, где в воде растворено мало кислорода, рыбы задыхаются.
Легкие животных длинный путь развития. Первый намек на легкие мы встречаем у некоторых ископаемых рыб. У них возник вырост на переднем конце пищеварительного тракта; впоследствии этот вырост развился в легкое. У некоторых рыб вырост превратился в плавательный пузырь, который иногда несет и дыхательную функцию. В плавательном пузыре имеются клетки выделять во внутреннюю полость кислород, получаемый из крови. Другая группа клеток плавательного пузыря переносит кислород из пузыря в кровь.
Дальнейшая эволюция органов дыхания происходила в направлении постепенного расчленения легкого на все более мелкие полости. Легкие некоторых ящериц (хамелеона) снабжены придаточными воздушными мешками, которые могут наполняться воздухом, при этом животное раздувается и отпугивает хищников.
У птиц подобного рода мешки отходят в нескольких местах от легких и распространяются по всему телу. Наибольшего развития легкие достигли у теплокровных животных. Обилием легочных пузырьков и их ячеистым строением обеспечивается большая поверхность, через которую происходит интенсивный газообмен. У лошади дыхательная поверхность легких составляет 500 м2.