Почка состоит из двух слоев: наружный (корковый) слой- в нем расположен фильтрующий аппарат – гломерулы, состоящие из клубочка кровеносного сосуда и окружающей его боуменовой капсулы, от которой начинается выводящий канал , разделяющийся на - проксимальный извитой, петля Генле, дистальный извитой и собирательную трубочку. Все выше перечисленное называется нефроном. Собирательные трубочки – общие для группы нефронов : образуют на разрезе пирамиды или дольки почек. Отверстия собирательных трубочек открываются в почечные лоханки , от которых начинаются мочеточники. Фильтрат в боуменовой капсуле представляет лишенную белков плазму крови, содержащая сахара, витамины, аминокислоты, соли, вода. Извлечение данных полезных веществ идет двумя путямидиффузией через стенки разных отделов канальцев нефронов(разность концентрации в канальцах и в окружающей ткани почки) и путем активной реабсорбции с участием ферментов, связанных с мембранами клеток стенок канальцев. В проксимальном извитом отделе идет активная реабсорбция сахара, витаминов, аминокислот, хлоридов и
частично ионов натрия. Извлечение воды и ионов натрия происходит в петле Генле, сильно развитой у млекопитающих. Ее части , по которым идут противоположно направленные потоки первичной мочи, окружены тканями , в межклеточных жидкостях которых осмотическое давление максимальное у вершины петли(мозговой слой почки) и минимальное в корковом слое. В первом происходит изъятие воды, диффундирующей в интерстиций ткани почки , а оттуда в кровеносные сосуды , чем повышается концентрация
мочи. Извлечение ионов натрия происходит в том же отделе при участии ферментов( активная реабсорбция). Величина реабсорбции воды и других веществ очень велика( 180 л(первичная моча) а конечной всего 1-2 литра).
7. Органы и механизмы дыхания амниот
Строение дыхательных путей и органов дыхания рептилий, птиц и млекопитающих. Механизм дыхания у разных амниот. Регуляция дыхания нервной системой.
Рептилии:
Зародыш сначала через кровеносные капилляры, потом аллантоис. Коже не участвует в дыхании. Легкие пресмыкающихся сохраняют мешкообразное строение. У ящериц и змей
внутренние стенки легочных мешков имеют складчатое ячеистое строение, что значительно увеличивает дыхательную поверхность. У черепах и крокодилов сложная система перегородок вдается во внутреннюю полость легких настолько глубоко, что легкие приобретают губчатое строение, напоминающее структуру легких птиц и млекопитающих. У хамелеонов, некоторых ящериц, и змей задняя часть легких имеет тонкостенные пальцевидные выросты — подобие воздушных мешков птиц; в их стенках окисления крови не происходит. Эти «резервуары» воздуха обепечивают эффект шипения, облегчают газообмен при длительном прохождении пищи по пищеводу и при нырянии.
Вентиляция легких обеспечивается работой грудной клетки с помощью межреберной и брюшной мускулатуры. В акте дыхания, особенно у черепах, принимают участие плечевые и тазовые мышцы: при подтягивании конечностей легкие сжимаются, при вытягивании
—расширяются и наполняются воздухом. У черепах сохраняется и ротоглоточный механизм нагнетания воздуха, бывший основным у земноводных. Сложное строение легких у черепах, способных усваивать кислород даже при слабой вентиляции легких, связано с образованием панциря. У водных черепах в воде дополнительными органами дыхания содержат богатые капиллярами выросты глотки и клоаки (анальные пузыри).
Новый способ дыхания сопровождается перестройкой дыхательных (воздухоносных) путей: образуется неспадающаяся дыхательная трубка — трахея, стенки которой поддерживаются эластичными хрящевыми кольцами. Вход в трахею (из гортанной камеры) обрамлен перстневидным и парными черпаловидными хрящами; в ротовую полость камера открывается гортанной щелью. На заднем конце трахея разделяется на два бронха, идущие в легкие и ветвящиеся там на более мелкие трубки; стенки бронхов тоже укреплены кольцами.
Птицы:
Через парные ноздри воздух засасывается в носовую полость и через хоаны переходит в ротовую полость. Сюда узкой щелью открывается гортань, поддерживаемая тремя гортанными хрящами. За гортанью идет трахея гибкая трубка, просвет которой поддерживают расположенные в ее стенках хрящевые трахейные кольца. В полости тела трахея распадается на два бронха, каждый из которых входит в соответствующее легкое и там ветвится. Нижняя часть трахеи и начальные участки бронхов формируют характерную только для птиц нижнюю гортань голосовой аппарат. Нередко нижние кольца трахеи разрастаются, образуя тонкостенный костный барабан, усиливающий звуки и меняющий их модуляцию.
Войдя в легкое, бронх распадается на 15—20 вторичных бронхов, большинство которых кончается слепо, а часть сообщается с воздушными мешками. Вторичные бронхи сообщаются друг с другом многочисленными более мелкими парабронхами, от которых отходит множество бронхиолей — радиально расположенных ячеистых выростов, густо оплетенных легочными кровеносными капиллярами. Именно здесь идет насыщение крови кислородом. С легкими птиц
связаны воздушные мешки — прозрачные эластичные тонкостенные выросты слизистой оболочки вторичных бронхов. Объем воздушных мешков примерно в 10 раз превышает объем легких. Один из воздушных мешков — межключичный — непарный, четыре парных —
шейные, передние заднегрудные, брюшные. Воздушные мешки расположены между внутренними органами, а их отростки проникают под кожу и вполости крупных костей
Акт дыхания осуществляется благодаря расширению и сужению грудной клетки. При вдохе, когда грудина отодвигается от позвоночного столба, увеличивается объем полости тела и эластичные воздушные мешки расширяются, засасывая воздух. При этом воздух из легких насасывается в передние воздушные мешки, а воздух из внешней среды по трахее, бронхам и их разветвлениям идет в легкие и в задние воздушные мешки —заднегрудные и брюшные. При выдохе грудина смещается к позвоночному столбу, объем полости тела уменьшается и под давлением внутренних органов воздух выдавливается из воздушных мешков. Содержащий много кислорода воздух из задних воздушных мешков натнетается в легкие, а воздух из передних мешков—межключичного, шейных и переднегрудных, содержащий уже мало кислорода, но много углекислого газа, проталкивается в трахею и выводится наружу.
Млекопитающие:
В газообмене млекопитающих основная роль принадлежит легким, но в нем участвует слизистая поверхность дыхательных путей и частично кожа. Носовая полость разделяется на преддверие, дыхательный и обонятельный отделы. Функция преддверия — улавливание относительно крупных частиц (пыли), проникающих с воздухом. Мелкие пылевые частицы улавливаются в дыхательном отделе носовой полости, выстланном слизистой оболочкой с мерцательным эпителием, также здесь происходит его обеззараживание с помощью слизи, содержащей активные бактерицидные вещества; одновременно воздух, проходя между складками носовой раковины, увлажняется и согревается протекающей по капиллярам кровью и отдает ей часть кислорода. Обонятельный отдел представляет расширение с вдающимися в него выростами боковых стенок—образуется лабиринт полостей, выстланных обонятельным эпителием. Пройдя через хоаны в глотку, воздух попадает в гортань. В основании гортани лежит кольцеобразный перстневидный хрящ, характерный для всех наземных позвоночных. Переднюю и боковые стенки гортани образует имеющийся только у млекопитающих щитовидный хрящ. Черпаловидные хрящи расположены по бокам спинной стороны гортани. К переднему краю щитовидного хряща примыкает тонкий надгортанник. Голосовые связки — парные складки слизистой оболочки, расположенные между щитовидным и черпаловндными хрящами. К гортани прилегает трахея, которую поддерживают хрящевые кольца. Трахея разделяется на два бронха, отличающихся от нее лишь меньшим диаметром; достигнув легких, они делятся на все более мелкие трубочки, образуя бронхиальное древо. Самые мелкие трубочки — бронхиоли
— открываются в расширения, выстланные дыхательным эпителием — пузырьки-альвеолы.
Механизм дыхания двойной
Реберное дыхание: объем грудной клетки изменятся с помощью межреберной мускулатуры (преобладает у хищников).
Диафрагмальное дыхание: Объем грудной клетки изменяется с помощью диафрагмы (преобладает у копытных).
Регуляция дыхания нервной системой.
Непроизвольную регуляцию дыхания осуществляет дыхательный центр, находящийся в продолговатом мозге (одном из отделов заднего мозга).
Дыхательный центр связан с межреберными мышцами межреберными нервами, а с диафрагмой — диафрагмальными. Бронхиальное дерево (совокупность бронхов и бронхиол) иннервируется блуждающим нервом. Ритмично повторяющиеся нервные импульсы, направляющиеся к диафрагме и межреберным мышцам обеспечивают осуществление вентиляционных движений.
Расширение легких при вдохе стимулирует находящиеся в бронхиальном дереве рецепторы растяжения (проприоцепторы) и они посылают через блуждающий нерв все больше и больше импульсов в экспираторный центр. Это на время подавляет инспираторный центр и вдох. Наружные межреберные мышцы теперь расслабляются, эластично сокращается растянутая легочная ткань — происходит выдох. После выдоха рецепторы растяжения в бронхиальном дереве более уже не подвергаются стимуляции. Поэтому экспираторный центр отключается и вдох может начаться снова.
Весь этот цикл непрерывно и ритмично повторяется на протяжении всей жизни организма.
8. Особенности терморегуляции амниот
Гомойотермные и пойкилотермные животные. Механизмы, обеспечивающие теплокровность птиц и млекопитающих. Роль покровов и их производных в температурной регуляции. Механизмы терморегуляции рептилий, птиц и млекопитающих.
Гомойотермными называются организмы, способные поддерживать относительно постоянную температуру тела даже при существенных изменениях температуры внешней среды.
Пойкилотермные - животные, не способные поддерживать температуру тела в узких границах: все беспозвоночные, рыбы, амфибии и рептилии.
Рептилии:
Ороговевают верхние слои эпидермиса, поэтому кожа утратила способность к газообмену. Но у некоторых (например крокодилы) образуются остеодермы – костные пластины, в дневное время аккумулирующие тепло, поступающее вместе с солнечным светом.
Ритм дыхания также зависит от внешней температуры и частично участвует в терморегуляции.
Особое значение приобретала стабилизация метаболизма — уменьшение пассивной зависимости от окружающей среды и появление элементов терморегуляции. Пресмыкающиеся широко используют обогрев в лучах солнца. При охлаждении наличие сахара в крови позволяет, усиливая теплообразование, некоторое время поддерживать температуру тела (химическая терморегуляция). Но эта «теплокровность» весьма относительна. Более важное значение имеет приспособительное поведение — поиски и выбор места комфорта.