Дихання та газообмін у тварин.

Опрацюйте теорію

Цілісний процес дихання у тварин умовно поділяють на три етапи: зовнішнє дихання, транспорт газів і внутрішнє дихання.

Зовнішнє дихання ще називають газообміном, оскільки відбувається обмін газів між організмом і зовнішнім середовищем. Завдяки цьому процесу, тварина отримує кисень і позбавляється від вуглекислого газу, що є кінцевим продуктом дихання.

Другий етап — транспорт газів в організмі. Це забезпечують або спеціальні трубочки-трахеї, або рідини в середині тіла тварин. У більшості випадків такою рідиною є кров, що містить гемоглобін. Ця сполука прив'язує до себе кисень і транспортує його до клітин, подібним способом звільняє клітини від вуглекислого газу.

Внутрішнє дихання відбувається вже в клітинах. Прості поживні речовини (амінокислоти, жирні кислоти, прості вуглеводи) за допомогою ферментів клітини розщеплюються, під час цього вивільняється необхідна для життєдіяльності організму енергія. І саме для цього потрібен кисень. Основне значення дихання полягає у вивільненні енергії з поживних речовин за допомогою кисню, який бере участь у реакціях окиснення.

Потрібно зауважити, що окиснення поживних речовин під час внутрішнього дихання може відбуватися й без участі кисню за допомогою інших реакцій, але тоді вихід енергії буде невеликим. Таке дихання називають анаеробним, а самих організмів — анаеробами. Анаеробне дихання властиве внутрішнім паразитам (сисунам, ціп'якам, аскаридам), глибоководним червам. Більшість тварин у своєму дихання використовують кисень атмосферного повітря чи кисень, розчинений у воді, і їх називають аеробами, а дихання — аеробним.

Дихання тварин — сукупність процесів, що забезпечують надходження в організм із навколишнього середовища кисню, його використання клітинами для окиснення органічних речовин і виділення з організму вуглекислого газу.

Тварини, залежно від способу життя, мають органи водного дихання (зябра) та органи повітряного дихання (трахеї та легені). Окрім того, досить часто у тварин у процесі дихання беруть участь їхні покриви. Тому за способом дихання і будовою дихального апарата у тварин виділяють чотири типи дихання: шкірне, трахейне, зяброве й легеневе.

Шкірне дихання — це обмін кисню й вуглекислого газу через покриви тіла. В основі цього дихання найважливіший фізичний процес — дифузія. Гази лише в розчиненому стані можуть проникати через покриви неглибоко і з невисокою швидкістю. Тому шкірне дихання є основним у тих організмів, які мають невеликі розміри, зволожені покриви, ведуть водний спосіб життя. Цим вимогам відповідають губки, кишковопорожнинні, черви, амфібії та ін.

Трахейне дихання — це дихання, яке здійснюється за участю системи поєднаних трубочок-трахей, що пронизують усе тіло. З довкіллям їх сполучають спеціальні отвори — дихальця. Така система доставляє гази до клітин та органів без участі рідин. Швидке переміщення повітря в трахейній системі забезпечується лише на невелику відстань, тому організми з трахейним диханням теж мають невеликі розміри. Тварина не може бути більшою, ніж 2 см завтовшки, бо тоді її організму не вистачить кисню. Дихають за допомогою трахей не лише комахи, а й багатоніжки, павукоподібні.

Зяброве дихання — це дихання за допомогою спеціалізованих водних виростів із густою сіткою кровоносних судин. Ці вирости називаються зябрами. Добре розвинений цей тип дихання у водних тварин — ракоподібних, молюсків, голкошкірих, риб, певних видів амфібій. На різних ділянках тіла у безхребетних зябра зовнішні (перисті, гребінчасті чи нитчасті). У хордових тварин — внутрішні, із зябровими пелюстками на зябрових дужках або на перегородках. Кисень транспортується до таких зябер у розчиненому вигляді за допомогою води. У зв'язку з тим, що у воді в 30 разів менше кисню, аніж у повітрі, зябродихаючі організми мають додаткові форми дихання через шкіру, кишки, поверхню рота, плавальний міхур.

Легеневе дихання — це дихання за допомогою внутрішніх спеціалізованих органів, якими є легені. Такий тип дихання є найбільш досконалим, оскільки швидкість газообміну є високою, що забезпечує відповідно і високий рівень обміну речовин. Легенями дихають майже всі наземні хребетні — плазуни, птахи, ссавці, частина наземних безхребетних (павуки, скорпіони, легеневі молюски) і деякі водні тварини (дводишні риби). Повітря в легені надходить дихальними шляхами.

Дихання у тварин визанчається їхнім способом життя та здійснюється за допомогою покривів, трахей, зябер і легень.

Дайте відповіді на запитання

1. Що таке дихання?

2. Які основні етапи дихання?

3. Назвіть основні типи дихання тварин.

4. Наведіть приклади тварин, які дихають за допомогою шкіри, зябер, трахей й легень.

Виконайте інтерактивні вправи