Кровообращение земноводных. Кровеносная система амфибий Кровообращение амфибий

Земноводные

Кровообращение земноводных. Кровеносная система амфибий Кровообращение амфибий

Земноводные (они же амфибии) – первые появившиеся в процессе эволюции наземные позвоночные.

При этом они все еще сохраняют тесную связь с водной средой, обычно живя в ней на личиночной стадии. Типичные представители земноводных – лягушки, жабы, тритоны, саламандры.

Наиболее разнообразны в тропических лесах, так как там тепло и сыро. Среди амфибий нет морских видов.

Представитель земноводных – красноглазая древесная лягушка

Общая характеристика земноводных

Земноводные — это немногочисленная группа животных, насчитывающая около 5000 видов (по другим источникам около 3000). Их разделяют на три отряда: Хвостатые, Бесхвостые, Безногие. Привычные нам лягушки и жабы принадлежат бесхвостым, тритоны — хвостатым.

У амфибий появляются парные пятипалые конечности, представляющие собой многочленные рычаги. Передняя конечность состоит из плеча, предплечья, кисти. Задняя конечность — из бедра, голени, стопы.

У большинства взрослых земноводных в качестве органов дыхания развиваются легкие. Однако они не столь совершенны, как у более высокоорганизованных групп позвоночных. Поэтом в жизнедеятельность амфибий большую роль имеет кожное дыхание.

Появление в процессе эволюции легких сопровождалось появлением второго круга кровообращения и трехкамерного сердца. Хотя есть второй круг кровообращения, из-за трехкамерного сердца не происходит полного разделения венозной и артериальной крови. Поэтому к большинству органов поступает смешанная кровь.

Глаза имеют не только веки, но и слезные железы для смачивания и очищения.

Появляется среднее ухо с барабанной перепонкой. (У рыб только внутреннее.) Барабанные перепонки видны, находятся по бокам головы позади глаз.

Кожа голая, покрыта слизью, в ней много желез. Не предохраняет от потери воды, поэтому живут близ водоемов. Слизь защищает кожу от высыхания и бактерий. Кожа состоит из эпидермиса и дермы. Через кожу также всасывается вода. Кожные железы многоклеточные, у рыб одноклеточные.

Из-за неполного разделения артериальной и венозной крови, а также несовершенного легочного дыхания обмен веществ у земноводных медленный, как и у рыб. Они также относятся к холоднокровным животным.

Размножаются амфибии в воде. Индивидуальной развитие протекает с превращением (метаморфозом). Личинка лягушек называется головастиком.

Земноводные появились около 350 млн лет назад (в конце девонского периода) от древних кистеперых рыб. Их расцвет произошел 200 млн лет назад, когда Землю покрывали огромные болота.

В скелете земноводных меньше костей, чем у рыб, так как многие кости срастаются, другие же остаются хрящами. Таким образом, их скелет легче, чем у рыб, что важно для обитания в воздушной среде, которая является менее плотной, чем водная.

Мозговой череп срастается с верхними челюстями. Подвижной остается только нижняя челюсть. В черепе сохраняется много хрящей, которые не окостеневают.

Опорно-двигательная система земноводных имеет схожа с таковой рыб, но имеет ряд ключевых прогрессивных отличий.

Так, в отличие от рыб, череп и позвоночник подвижно сочленены, что обеспечивает подвижность головы относительно шеи. Впервые появляется шейный отдел позвоночника, состоящий из одного позвонка.

Однако подвижность головы не большая, лягушки могут только наклонять голову. Хотя у них и есть шейный позвонок, во внешнем виде тела шеи нет.

У земноводных позвоночник состоит из большего количества отделов, чем у рыб.

Если у рыб их только два (туловищный и хвостовой), то у земноводных четыре отдела позвоночника: шейный (1 позвонок), туловищный (7), крестцовый (1), хвостовой (одна хвостовая кость у бесхвостых или ряд отдельных позвонков у хвостатых амфибий). У бесхвостых амфибий происходит срастание хвостовых позвонков в одну кость.

Конечности земноводных сложные. Передние состоят из плеча, предплечья и кисти. Кисть состоит из запястья, пясти и фаланг пальцев. Задние конечности состоят из бедра, голени и стопы. Стопа состоит из предплюсны, плюсны и фаланг пальцев.

Пояса конечностей служат для опорой для скелета конечностей. Пояс передней конечности земноводного состоит из лопатки, ключицы, вороньей кости (коракоида), общей для поясов обеих передних конечностей грудины. Ключицы и коракоиды сращены с грудиной. Из-за отсутствия или недоразвития ребер, пояса лежат в толще мускулатуры и никак опосредовано не прикреплены к позвоночнику.

Пояса задних конечностей состоят из седалищных и подвздошных костей, а также лобковых хрящей. Срастаясь, они сочленяются с боковыми отростками крестцового позвонка.

Ребра, если есть, короткие, грудной клетки не образуют. У хвостатых амфибий ребра короткие, у бесхвостых их нет.

У бесхвостых земноводных локтевая и лучевая кости срастаются, также срастаются кости голени.

Мышцы земноводных имеют более сложное строение, чем у рыб. Мышцы конечностей и головы специализированы. Мышечные пласты распадаются на отдельные мускулы, которые обеспечивают движение одних частей тела относительно других. Земноводные не только плавают, но и прыгают, ходят, ползают.

Пищеварительная система земноводных

Общий план строения пищеварительной системы земноводных сходен с рыбьей. Однако появляются некоторые новшевства.

Передний коней языка лягушек прирастает к нижней челюсти, а задний остается свободным. Такое строение языка позволяет ловить им добычу.

У земноводных появляются слюнные железы. Их секрет смачивает пищу, но никак не переваривает ее, так как не содержит пищеварительных ферментов. На челюстях бывают конические зубы. Они служат для удержания пищи.

За ротоглоточной полостью находится короткий пищевод, открывающийся в желудок. Здесь пища частично переваривается. Первый отдел тонкого кишечника — двенадцатиперстная кишка. В нее открывается единых проток, куда попадают секреты печени, желчного пузыря и поджелудочной железы. В тонком кишечнике переваривание пищи завершается, и питательные вещества всасываются в кровь.

Непереваренные остатки пищи попадают в толстый кишечник, откуда перемещаются в клоаку, представляющую собой расширение кишечника. В клоаку также открываются протоки выделительной и половой систем. Из нее непереваренные остатки попадают во внешнюю среду. У рыб клоаки нет.

Взрослые земноводные питаются животной пищей, чаще всего различными насекомыми. Головастики питаются планктоном и растительной пищей.

1 Правое предсердие, 2 Печень, 3 Аорта, 4 Яйцеклетки, 5 Толстый кишечник, 6 Левое предсердие, 7 Желудочек сердца, 8 Желудок, 9 Левое легкое, 10 Желчный пузырь, 11 Тонкий кишечник, 12 Клоака

Дыхательная система земноводных

Личинки земноводных (головастики) имеют жабры и один круг кровообращения (как у рыб).

У взрослых земноводных появляются легкие, представляющие собой вытянутые мешочки с тонкими эластичными стенками, имеющими ячеистое строение. В стенках находится сеть капилляров. Дыхательная поверхность легких мала, поэтому в процессе дыхания участвует и голая кожа земноводных. Через нее поступает до 50% кислорода.

Механизм вдоха и выдоха обеспечивается поднятием и опусканием дна ротовой полости. При опускании происходит вдох через ноздри, при поднятии — воздух проталкивается в легкие, при этом ноздри закрыты. Выдох осуществляется также при поднятии дна рта, но при этом ноздри открыты, и воздух выходит через них. Также при выдохе сокращаются брюшные мышцы.

В легких осуществляется газообмен за счет разницы концентраций газов в крови и воздухе.

Легкие земноводных недостаточно хорошо развиты, чтобы полноценно обеспечивать газообмен. Поэтому важно кожное дыхание. Высыхание амфибий может привести к тому, что они задохнутся. Кислород сначала растворяется в покрывающей кожу жидкости, а затем диффундирует в кровь. Углекислый газ также сначала оказывается в жидкости.

У земноводных, в отличие от рыб, носовая полость стала сквозной и используется при дыхании.

Под водой лягушки дышат только кожей.

Кровеносная система земноводных

Появляется второй круг кровообращения. Он проходит через легкие и называется легочным, а также малым кругом кровообращения. Первый круг кровообращения, проходящий через все органы тела, называется большим.

Сердце земноводных трехкамерное, состоит из двух предсердий и одного желудочка.

В правое предсердие поступает венозная кровь от органов тела, а также артериальная от кожи. В левое предсердие поступает артериальная кровь от легких. Сосуд, впадающий в левое предсердие, называется легочной веной.

Сокращение предсердий выталкивает кровь в общий желудочек сердца. Здесь кровь частично смешивается.

Из желудочка по отдельным сосудам кровь направляется в легкие, в ткани тела, к голове. В легкие по легочным артериям поступает наиболее венозная кровь из желудочка. К голове же идет почти чистая артериальная. Наиболее смешанная кровь, поступающая в туловище, изливается из желудочка в аорту.

Такое разделение крови достигается особым расположением сосудов, выходящим от распределительной камеры сердца, куда кровь попадает из желудочка. Когда выталкивается первая порция крови, то она заполняет наиболее близкие сосуды.

И это кровь наиболее венозная, которая попадает в легочные артерии, идет в легкие и кожу, где обогащается кислородом. Из легких кровь возвращается в левое предсердие. Следующая порция крови — смешанная — попадает в дуги аорты, идущие к органам тела.

Наиболее артериальная кровь попадает в дальнюю пару сосудов (сонные артерии) и направляется к голове.

Выделительная система земноводных

Почки у земноводных туловищные, имеют продолговатую форму. Моча поступает в мочеточники, далее по стенке клоаки стекает в мочевой пузырь. Когда мочевой пузырь сокращается, моча изливается в клоаку и далее наружу.

Продуктом выделения является мочевина. Для ее выведения требуется меньше воды, чем для выведения аммиака (который образуется у рыб).

В почечных канальцах почек происходит обратное всасывание воды, что важно для ее сбережения в условиях воздушной среды.

Нервная система и органы чувств земноводных

Ключевых изменений в нервной системе земноводный по-сравнению с рыбами не произошло. Однако передний мозг земноводных сильнее развит и разделен на два полушария. Но у них хуже развит мозжечок, так как амфибиям не надо поддерживать равновесие в воде.

Воздух прозрачнее воды, поэтому ведущая роль у земноводных играет зрение. Они видят дальше рыб, их хрусталик более плоский. Есть веки и мигательные перепонки (или верхнее неподвижное веко и нижнее прозрачное подвижное).

В воздухе звуковые волны распространяются хуже, чем в воде. Поэтому появляется необходимость в среднем ухе, представляющем собой трубочку с барабанной перепонкой (видны как пара тонких круглых пленок позади глаз лягушки).

От барабанной перепонки звуковые колебания через слуховую косточку передаются внутреннему уху. Евстахиева труба соединяет полость среднего уха с ротовой полостью.

Это позволяет ослаблять перепады давления на барабанную перепонку.

Размножение и развитие земноводных

Лягушки начинают размножаться в возрасте около 3 лет. Оплодотворение наружное.

Яйцеклетки созревают в яичниках и далее попадают в яйцеводы, где покрываются прозрачной слизистой оболочкой. Далее икринки оказываются в клоаке и выводятся наружу.

Самцы выделяют семенную жидкость. У многих лягушек самцы закрепляются на спинах самок и пока самка выметывает икру в течение нескольких дней, поливают ее семенной жидкостью.

Земноводные мечут меньше икры, чем рыбы. Гроздья икры прикрепляются к водным растениям или плавают.

Слизистая оболочка икринки в воде сильно разбухает, преломляет солнечный свет и нагревается, что способствует более быстрому развитию зародыша.
Развитие эмбрионов лягушки в икринках

В каждой икринке развивается зародыш (у лягушек обычно около 10 дней). Вышедшая из икринки личинка называется головастиком.

Он имеет много признаков, схожих с рыбами (двухкамерное сердце и один круг кровообращение, дыхание с помощью жабр, орган боковой линии). Сначала головастик имеет наружные жабры, которые потом становятся внутренними.

Появляются задние конечности, потом передние. Появляются легкие и второй круг кровообращения. В конце метаморфоза рассасывается хвост.

Стадия головастика длится обычно несколько месяцев. Головастики питаются растительной пищей.

plustilino © 2019. All Rights Reserved

Источник: https://biology.su/zoology/amphibian

Класс земноводные

Кровообращение земноводных. Кровеносная система амфибий Кровообращение амфибий

Земноводные, или амфибии (от греч. amphi – с обеих сторон и греч. bios – жизнь) – класс типа хордовые, объединяющий животных, которые могут обитать как в воде, так и на суше. Это немногочисленный наиболее примитивный класс наземных позвоночных животных. Произошли земноводные от древних кистеперых рыб.

Для успешного изучения земноводных предлагаю начать с их классификации. Помните, что классификации это именно то, что раскладывает знания в голове “по полочкам”, относитесь к ним с должным вниманием.

Давайте перечислим ароморфозы, которыми сопровождалось появление земноводных.

Традиционно строение земноводных изучается на примере типичного представителя – лягушки озерной, ее мы возьмем за основу данной статьи.

  • Покровы, опорно-двигательная система
  • Покров двуслойный, состоит из эпидермиса и дермы. Эпидермис снабжен густой капиллярной сетью, благодаря которой у лягушки возможен газообмен через кожу. Кожа голая, содержит большое количество желез: она должна быть постоянно увлажнена для интенсивного газообмена.Около 65% всего кислорода поступает через увлажненную кожу. Увлажнение кожи крайне важно, рекомендую запомнить следующий факт: при пересыхании кожи лягушки газообмен в ней прекращается, и лягушка погибает от недостатка кислорода (гипоксии).Особой окраской обладают ядовитые виды лягушек, их яркая окраска называется – предупреждающей. Съев такую, хищник серьезно пожалеет о своей оплошности, которая может закончиться летальным исходом. Поэтому животных с такой окраской хищники обычно не трогают.Индейцы используют лягушек кокои (листолаз ужасный) для изготовления отравленных стрел: одна лягушки делает смертельным оружием около 50 стрел. Они готовят яд высушивая лягушку на костре и смазывая наконечники стрел выступающей на поверхности коже жидкостью – ядом.Тело состоит из головы, туловища и двух пар конечностей. Передние конечности короче и слабее задних. Задние конечности служат для плавания, они удлинены и имеют плавательные перепонки между пальцами. Хорошо развита мышечная система: мышцы дифференцированы на отдельные пучки. В теле амфибий насчитывается до 350 мышц.Скелет лягушки состоит из скелета головы, туловища, поясов конечностей и свободных конечностей. Скелеты поясов конечностей малоподвижны, в отличие от скелета свободной конечности, построенного по типу рычагов.Имеются туловищный (7 позвонков) и хвостовой отделы позвоночника, доставшиеся земноводным еще от рыб. Однако появляются и новые отделы: крестцовый и шейный, оба содержащие по одному позвонку. Благодаря возникновению шейного отдела, у земноводных становится возможным поворот головы, что было невозможным для рыб.В скелете особо необходимо выделить уростиль (от др.-греч. urá — «хвост» и stýlos — «палочка») – палочковидную кость, которая образуется в результате слияния тел хвостовых позвонков. Уростиль также называют хвостовой костью.Скелеты поясов конечностей служат опорой для конечностей. В состав плечевого (переднего) пояса входят: лопатки, ключицы, вороньи кости (коракоиды), хрящи. Ребер нет, вследствие чего грудная клетка отсутствует, и передний пояс лежит свободно в толще мышц.Пояс задних конечностей (тазовый) образован: подвздошными и седалищными костями, лобковым хрящом.Скелет передней свободной конечности состоит из: плечевой кости, предплечья (образовано сросшимися лучевой и локтевой костями) и кисти (состоящей из запястья, пястья и фаланг пальцев).Скелет задней свободной конечности образован бедром, голенью (состоит из сросшихся малоберцовой и большеберцовой костей), стопы (включает предплюсну, плюсну и фаланги пальцев).

  • Пищеварительная система
  • Состоит из ротоглоточной полости, в которую открываются протоки слюнных желез, секрет которых предназначен только для смачивания и формирования пищевого кома. Слюнные железы впервые возникли именно у амфибий, и пока еще не участвуют в химической обработке пищи. Слюнные железы были и у насекомых, однако членистоногие – отдельная эволюционная ветвь, хордовые никаким образом не произошли от членистоногих :)Имеются хоаны – отверстия, с помощью которых полость носа сообщается с полостью глотки. В ротоглоточную полость открываются также отверстия евстахиевых труб, которые соединяют полость среднего уха с ротоглоткой и уравнивают в них давление. Значительную часть места занимает липкий длинный язык, служащий для ловли добычи.Короткий пищевод переходит в желудок, продолжающийся в тонкий кишечник, куда открываются протоки желчного пузыря, а также пищеварительных желез: печени и поджелудочной. Тонкая кишка переходит в толстую кишку, оканчивающуюся клоакой.Клоака (от лат. cloaca – труба для стока нечистот) – расширенная часть задней кишки, куда открываются мочеточники и мочевой пузырь, половые протоки.

  • Дыхательная система
  • У лягушки дыхание осуществляется двумя основными способами:

    • Легочное дыхание
    • Легкие представленные тонкостенными мешками, стенка которых густо оплетена капиллярами, в которых происходит газообмен. Дыхательная поверхность легких невелика, они не способны полностью удовлетворить нуждам организма в кислороде, поэтому жизнь лягушки невозможна без кожного дыхания.Воздух поступает в легкие и удаляется из них благодаря сокращениям мышц дна ротовой полости.

    • Кожное дыхание
    • Осуществляется только при увлажненной коже, на поверхности которой растворяется кислород, после чего он проникает в капилляры кожи. Кожа помогает дышать лягушкам при погружении в воду: кислород поступает в кровь напрямую из воды.При пересыхании кожи животное погибает, так как слабо развитые легкие не в состоянии обеспечить потребности организма в кислороде.Также дыхание осуществляется эпителием, покрывающим ротовую полость, но это вносит незначительный вклад в процесс дыхания.

  • Кровеносная система
  • Изменения в кровеносной системе земноводных, по сравнению с рыбами, обусловлены заменой жаберного дыхания на легочное. Сердце имеет 3 камеры: 2 предсердия и 1 желудочек, сердце более крупное. Возникает второй (легочный) круг кровообращения.

    Правое предсердие заполнено венозной кровью, а левое – артериальной. Перегородка в желудочке отсутствует, кровь внутри него большей частью смешанная. Из-за смешения крови интенсивность метаболизма уменьшается, это делает невозможным поддержание постоянной температуры тела. Эритроциты у амфибий с ядрами, безъядерные эритроциты возникнут позже, у млекопитающих.

    Земноводные относятся к пойкилотермным животным (от греч. poikilos – различный и therme – тепло) – холоднокровным животным, температура тела которых непостоянна и зависит напрямую от температуры окружающей среды.

    Физиологически и анатомически сокращение сердца происходят таким образом, что более насыщенная кислородом артериальная кровь изгоняется из него в последнюю очередь и попадает в сонные артерии, идущие к головному мозгу. Таким образом, к головному мозгу направляется более насыщенная кислородом кровь, чем к остальным органам.

  • Выделительная
  • Так же, как и у рыб, выделительная система амфибий состоит из парных первичных (туловищных) почек, называемых мезонефрос. В них фильтруются продукты обмена веществ, главным образом – мочевина.

    По мере образования в почке мочи, она поступает в мочеточники, ведущие в клоаку. Попавшая в клоаку моча стекает в мочевой пузырь, через стенки которого осуществляется всасывание воды. При сокращении стенок мочевого пузыря концентрированная моча выводится в клоаку, откуда выбрасывается во внешнюю среду.

  • Нервная система
  • Головной мозг земноводных отличается от мозга рыб полностью разделенным на два полушария и более развитым передним мозгом.

    Мозжечок и средний мозг развиты гораздо слабее, так как земноводные малоподвижны и их движения относительно простые: они передвигаются по плоскости в “2D измерении”. Перемещение рыб в таком случае можно обозначить как в “3D измерении”. Это упрощенное, но вполне справедливое сравнение.

    Органы чувств земноводных адаптированы к наземному образу жизни. На суше возникает серьезная проблема, которой не было у рыб в воде – сухой воздух. Чтобы адаптироваться к нему у земноводных возникает подвижное веко и мигательная перепонка, движения которых смачивают поверхность глаза и препятствуют высыханию.

    Меняется форма хрусталика. Если у рыб он был шарообразный, то у земноводных его форма становится более выпуклой (как и форма роговицы). Хрусталик приобретает форму двояковыпуклой линзы. Амфибии видят дальше рыб.

    Однако аккомодация, настройка глаза на наилучшее видение объекта, остается на том же уровне, что и у рыб: достигается только за счет перемещения хрусталика вперед и назад. Эти перемещения помогает совершать особая ресничная мышца, возникшая у земноводных.

    Наземная среда меняет и характер передачи звуков: теперь он передается через колебания воздуха. Если рыбам в воде было достаточно внутреннего уха для улавливания колебаний воды, то земноводным этого мало. У них впервые возникает среднее ухо, которое снабжено барабанной перепонкой, чувствительной к колебаниям воздуха.

    Среднее ухо состоит из одной слуховой косточки – стремени. Евстахиева труба соединяет полость среднего уха с с ротглоточной полостью, служит для уравнивания давления между ними.

  • Половая система
  • Лягушки раздельнополые животные, оплодотворение наружное. Размножение и начальные этапы развития земноводных происходят в воде, поэтому амфибий крайне редко можно встретить в засушливых местах, где водоемы отсутствуют.

    Мужские половые железы представлены парными семенниками с отходящими от них семявыносящими протоками, которые впадают в мочеточники, открывающиеся в клоаку. Женские половые железы – яичники с отходящими от них яйцеводами, открывающимися в клоаку.

    Во время оплодотворения самец удерживает самку сзади и надавливает передними конечностями на ее брюшко, что приводит к выметыванию икры. Эта икра сразу же оплодотворяется семенной жидкостью самца.

    Развитие происходит с метаморфозом – значительной перестройкой большинства органов. Личиночная стадия лягушки еще раз подчеркивает эволюционные корни этого класса, а именно то, что земноводные произошли от рыб. Головастики требуют нашего особого внимания.

Головастик – личинка бесховстых земноводных. Развивается из оплодотворенной яйцеклетки, живет в воде.

Во многом строение головастика напоминает строение рыбы, что подтверждает родство классов земноводных и рыб.

Головастик характеризуется следующими чертами:

  • Дыхание осуществляется с помощью жабр
  • Форма тела рыбообразная, изначально конечности отсутствуют
  • Имеется хвостовой плавник
  • Двухкамерное сердце, один круг кровообращение
  • Присутствует орган боковой линии

По мере изучения вышеуказанных признаков становится очевидно, что предками земноводных являются кистеперые рыбы, обитавшие мелких континентальных водоемах. От кистеперых рыб произошли древние земноводные – стегоцефалы, появившиеся в конце девонского периода и вымершие вначале мезозоя.

Земноводные, как и все живые организмы, являются звеном в цепи питания (консументами). Они уничтожают многих кровососущих насекомых, а также насекомых, которые наносят вред культурным растениям.

Их яд используют для изготовления лекарств, так что не забудем отметить их медицинское значение. Лягушка – классический объект для лабораторных исследований, в таком качестве лягушки используются повсеместно, и благодаря им совершены тысячи открытий.

Источник: https://studarium.ru/article/69

Кровеносная система земноводных – особенности строения, из чего состоит, схема

Кровообращение земноводных. Кровеносная система амфибий Кровообращение амфибий

Кровеносная и дыхательная системы земноводных представляют собой довольно интересный предмет для изучения с точки зрения палеонотологии и герпентологии. Земноводные – первый хордовый класс, который «вышел на сушу». 

Во многом это обуславливается образованием второго круга кровообращения. Вследствие этого видоизменялось и остальное, включая, дыхательную систему.

Дыхательная система земноводных

Дыхательная система амфибий представляет собой довольно сложный комплекс. У земноводных есть легкие в виде мешочков с тонкими стенками и ячеистым строением. Однако амфибии прекрасно дышат и через кожу. В отличие от рыб, они больше не дышат через жабры. 

Процесс дыхания начинается с вдоха, который осуществляется через поднятие и опусканием дна ротовой полости. Выдох происходит с помощью ротовой полости и ноздрей. Под водой дыхание происходит через кожу. Кислород в воде сначала попадает в жидкость, покрывающую животное, а после этого в кровь.

Кожный покров у жаб имеет покрытие из специальной слизи, выделяемой из желез, а сама кожа снабжена множеством капилляров. По этой причине кожа и участвует в газообмене. 

В холодное время года, когда земноводные наименее активны, им приходится дышать именно кожей, но, когда теплеет, кожное дыхание снабжает только от 25% до 50% общей потребности в кислороде. В целом только эти два вида дыхания вместе смогут обеспечивать газообмен полностью, несмотря на разные функции.

Ротовое дыхание осуществляется благодаря наличию богатого капиллярами эпителия в ротовой полости. Вдох производится через ноздри, ая щель закрыта, а дно ротовой полости опускается. 

Выдох происходит за счёт поднятия дна ротовой полости и сокращения каменисто-подъязычных мышц.

Легкие – полые органы. Поверхность легочных стенок довольно мала. Почти весь эпителий легких снабжен слизью и кровью. От каждого легкого отходит по бронху, которые потом объединяются в трахею, сообщающуюся с ротовой полостью. 

Для того, чтобы обеспечивать легочное дыхание, у животного имеется потребность повторять сильные глотательные движения. Так делают, к примеру, жабы и лягушки.

Кровеносная система земноводных

Немногие ученики знают, сколько кругов кровообращения у земноводных. С появлением легких появился и новый легочный круг кровообращения, теперь кругов стало два.

Следующий немаловажный вопрос – сколько камер у сердца. У земноводных сердце трёхкамерное, состоит из двух предсердий и желудочка, а также из специальной пазухи.

В камерах с кровью происходит следующее: она перемешивается в желудочке; через правое предсердие проходит венозная от венозной пазухи и артериальная кровь из большого круга, а также от кожи. В желудочке эта кровь перемешивается, но более венозная через легочные артерии поступает к легким, более артериальная кровь – к голове, а смешанная расходится по всему телу. 

Разделить кровь помогает довольно простой механизм в виде артериального конуса со спиральным клапаном: венозная кровь, выходящая из распределительной камеры, заполняет все ближайшие сосуды, то есть, легочные артерии. 

Остальная кровь попадает в аорты и сонные артерии. Также предотвратить полное перемешивание помогают мускулистые выросты.

Посмотреть, как выглядит схема кровеносной системы, можно на картинке:

Круги кровообращения амфибий имеют и свои особенности:

  1. У головастиков амфибий лишь один круг кровообращения. Он представляет собой одно предсердие, желудочек и артериальный конус, образующий жаберные артерии. Они, в свою очередь, распадаются на множество капилляров. Позднее у головастика одна из пар жаберных артерий станет сонной артерией, остальные две – спинной аортой, а четвертая сольется с двумя последними.

  2. С развитием сосудов происходит и развитие сердца: у головастика в предсердии появится перегородка, которая разделит предсердие на правое и левое. Теперь жаберные артерии, да и сами жабры больше не нужны. Однако у видов хвостатых амфибий третья пара жаберных артерий всё-таки остается.

  3. Кроме того, чем активнее животное, тем активнее и больше его сердце. В холодный период сердце уменьшается с изменением активности амфибии, а в теплое время сердце наоборот увеличивается.

Заключение

Новый виток эволюции, позволивший амфибиям выйти на сушу, выразился в оформлении новых морфологических структур в кровеносной и дыхательной системах. 

Новая форма дыхания позволила дышать не только растворенным в воде воздухом, а кровеносная система смогла куда эффективнее производить газовый и вещественный обмен в организме. Однако амфибии хладнокровны и буквально зависят от воды, иначе они просто задохнутся. 

Строение дыхательной и кровеносной системы земноводных вызывает и столько интереса по той причине, что оно преобразуется, и эти процессы видны, их можно проследить. С помощью этого наглядного примера люди и пытаются как-то узнать что-то новое о ходе эволюции.

Источник: https://nauka.club/biologiya/krovenosnaya-sistema-zemnovodnykh.html

Биология и медицина

Кровообращение земноводных. Кровеносная система амфибий Кровообращение амфибий

Сердце у всех амфибий трехкамерное, состоит из двух предсердий и одногожелудочка ( рис. 74 ). У низших форм (безногие и хвостатые) левое и правое предсердияразделены не полностью.

У бесхвостых перегородка между предсердиями полная,но у всех земноводных оба предсердия сообщаются с желудочком одним общимотверстием. Кроме указанных основных отделов сердца имеется венознаяпазуха. Она принимает венозную кровь и сообщается с правым предсердием.

Ксердцу примыкает артериальный конус, в него кровь изливается из желудочка.Артериальный конус имеет спиральный клапан, участвующий в распределениикрови в выходящие из него три пары сосудов. Сердечный индекс (отнощениемассы сердца к массе тела в процентах) варьирует и зависит от двигательнойактивности животного.

Так, у сравнительно мало перемещающихся травяной изеленой лягушек он равен 0,35-0,55%, а у полностью наземной (кроме периодаразмножения) и активной зеленой жабы – 0,99%.

У личинок земноводных один круг кровообращения, их кровеносная системаподобна системе рыб: в сердце одно предсердие и один желудочек; имеетсяартериальный конус, который разветвляется на четыре пары приносящихжаберных артерий.

Первые три распадаются на капилляры во внутренних инаружных жабрах; жаберные капилляры сливаются в выносящие жаберные артерии.Выносящая артерия первой жаберной дуги распадается на сонные артерии,снабжающие кровью голову.

Вторая и третья выносящие жаберные артериисливаются в правый и левый корни аорты, которые объединяются в спиннуюаорту.

Четвертая пара приносящих жаберных артерий на капилляры нераспадается (на четвертой жаберной дуге не развиваются ни наружные, нивнутренние жабры) и впадает в корни спинной аорты. Образование и развитиелегких сопровождается перестройкой кровеносной системы.

Продольная перегородка разделяет предсердие на правое и левое, превращаясердце в трехкамерное.

Редуцируется капиллярная сеть приносящих жаберныхартерий и первая превращается в сонные артерии, вторая пара дает началодугам (корням) спинной аорты, третья редуцируется (сохраняется ухвостатых), а четвертая пара превращается в кожно-легочные артерии.

Преобразуется и периферическая кровеносная система, приобретающаяпромежуточный характер между типично водной (рыбы) и типично наземной(пресмыкающиеся) схемами. Наибольшая перестройка имеет место у бесхвостыхземноводных.

Сердце взрослых земноводных трехкамерное: два предсердия и один желудочек( рис. 157 ). К правому предсердию примыкает тонкостенная венозная пазуха, отжелудочка отходит артериальный конус. Таким образом, в сердце пять отделов.

Оба предсердия открываются в желудочек общим отверстием; расположенныездесь атрио-вентрикулярные клапаны ( рис. 157, 5 ) при сокращении желудочка не пропускают кровь обратно в предсердия.

Мускулистые выросты стенок желудочка образуют ряд сообщающихся друг сдругом камер, что препятствует перемешиванию крови. Артериальный конусотходит от правой стороны желудочка; внутри него расположен длинныйспиральный клапан ( рис. 157, 9 ).

От артериального конуса самостоятельными отверстиями начинаются трипары артериальных дуг; вначале все три сосуда с каждой стороны идут вместеи окружены общей оболочкой.

Первыми от артериального конуса отходят правая и левая кожно-легочныеартерии (a. pulmocutanea) ( рис. 158, 5 ) – гомологи IV пары жаберных дуг личинок; они распадаются на легочную икожную артерии. Затем отходят дуги (корни) аорты (arcus aortae) ( рис. 158, 8, 9 ) – гомологи II пары жаберных дуг.

Отделив затылочно-позвоночную иподключичную артерии, снабжающие кровью мускулатуру туловища и переднихконечностей, они сливаются под позвоночным столбом в спинную аорту (aortadorsal is) ( рис. 158, 12 ).

Последняя отделяет мощную кишечно-брыжеечную артерию (снабжает кровьюпищеварительную трубку); по другим ответвлениям спинной аорты кровь идет костальным органам и в задние конечности. Последними от артериального конусаотходят общие сонные артерии (a. carotis communis) ( рис. 158, 16 ) – гомологи I жаберной дуги.

Каждая из них распадается на наружную ивнутреннюю сонные артерии (а. с. externa et interna). Венозная кровь иззаднего отдела тела и задних конечностей собирается бедренными (v.femoralis) и седалищными (v. ischiadica) венами, сливающимися в парныеподвздошные или воротные вены почек (v. portae renalis) ( рис.

159, 7 ), которые распадаются в почках на капилляры, т. е. образуют воротнуюсистему почек. От правой и левой бедренных вен отходят вены, сливающиеся внепарную брюшную вену (v. abdominalis) ( рис. 159, 8 ), идущую по брюшной стенке в печень, где она распадается на капилляры.

Венозная кровь от всех отделов кишечника и желудка собирается в крупнуюворотную вену печени (v. portae hepatis), распадающуюся в печени накапилляры (у всех земноводных воротная система печени образована брюшной иворотной венами). Капилляры почек сливаются в многочисленные выносящиевены, которые впадают в непарную заднюю полую вену (v.

cava posterior); внее же впадают вены от половых желез. Задняя полая вена проходит черезпечень (кровь из нее в печень не попадает!), принимает короткие печеночныевены, несущие кровь из печени, И впадает в венозную пазуху.

У некоторыхбесхвостых и всех хвостатых земноводных наряду с задней полой венойсохраняются в рудиментарном состоянии характерные для рыб задниекардинальные вены, впадающие в передние полые вены.

Окисливишяся в коже артериальная кровь собирается в большую кожную вену(v. cutanea magna) ( рис. 159, 13 ), которая вместе с несущей венозную кровь из передней конечности плечевойвеной впадает в подключичную вену (v. subclavia). Подключичные венысливаются с наружными и внутренними яремными венами (v.

jugularis externaet interna) в правую и левую передние полые вены (v. cava anterior dextraet sinistra), впадающие в венозную пазуху. Из венозной пазухи кровьпоступает в правое предсердие. Артериальная кровь из легких собирается влегочные вены (v. pulmonalis) (рис. 159, 20), впадающие в левоепредсердие.

При легочном дыхании в правом предсердии собирается смешанная кровь:венозная кровь по полым венам из всех отделов тела и артериальная кровь,пришедшая по кожным венам. Левое предсердие заполняется артериальной кровьюиз легких.

При одновременном сокращении предсердий кровь поступает вжелудочек, где ее перемешиванию мешают выросты его стенок: в правой частижелудочка кровь более венозная, а в левой – артериальная. Артериальныйконус отходит от правой части желудочка.

Поэтому при сокращении желудочка вартериальный конус сначала поступает более венозная кровь, заполняющаякожно-легочные артерии.

При продолжающемся сокращении желудочка давление вартериальном конусе возрастает, спиральный клапан сдвигается, открываяотверстия дуг аорты, в которые устремляется смешанная кровь из центральнойчасти желудочка. Когда желудочек полностью сократится, в конус попадетнаиболее артериальная кровь из левой половины желудочка.

Она не можетпройти в легочно-кожные артерии и дуги аорты, так как они уже заполненыкровью. Напор крови, максимально сдвигая спиральный клапан, открывает устьясонных артерий, куда потечет, направляясь в голову, артериальная кровь.

Припродолжительном выключении легочного дыхания (при зимовках на дне водоемов)в голову, вероятно, поступает более венозная кровь. Уменьшение притокакислорода к головному мозгу, видимо, сопровождается снижением общего уровняобмена веществ и впадением животного в оцепенение. У хвостатых земноводныхв перегородке между предсердиями нередко сохраняется отверстие, аспиральный клапан артериального конуса развит слабее. Поэтому во всеартериальные дуги поступает более смешанная, чем у бесхвостых, кровь.

Таким образом, у земноводных хотя и образуются два круга кровообращения,но благодаря единственному желудочку они полностью не разобщены. Такоестроение кровеносной системы связано с двойственностью органов дыхания исоответствует земноводному образу жизни этого класса, давая возможностьнаходиться на суше и длительное время проводить в воде.

У земноводных появляется новый орган кроветворения – красный костный мозг трубчатых костей. Общее количество крови составляет 1,2-7,2% от общеймассы тела, содержание гемоглобина меняется в пределах 1,9-10,0 г% или до4,8 г на 1 кг массы, а кислородная емкость крови составляет 2,5-13 объемныхпроцента – выше по сравнению с рыбами.

Эритроциты земноводных крупные, а их число относительно невелико: от 20 тыс. до 730тыс. в 1 мм3 крови.

У личинок показатели крови ниже, чем у взрослых. Как и у рыб, содержаниесахаров в крови земноводных резко изменяется по сезонам. Оно соответствуетвысшим значениям этого показателя у рыб; у хвостатых ниже (10-60 мг%), чему бесхвостых (40-80 мг%).

Заметное повышение содержания углеводов в кровипроисходит в конце лета, при подготовке к зиме, когда идет их накопление впечени и мышцах, и весной, в период размножения, когда они поступают вкровь.

У земноводных устанавливается, хотя и несовершенный, гормональныймеханизм регуляции углеводного обмена.

Таким образом, по сравнению с рыбами, увеличение гемоглобина в крови иинтенсификация кровообращения обеспечивает рост энергетического уровняметаболизма земноводных. Однако большая часть прироста энергии тратится напреодоление сил гравитации. Это дало возможность земноводным освоить сушу,но ценой заметного снижения подвижности

Ссылки:

  • ЗЕМНОВОДНЫЕ ИЛИ АМФИБИИ: ОСОБЕННОСТИ ОРГАНИЗАЦИИ

Источник: http://medbiol.ru/medbiol/pozvon1/00068bb9.htm

Кровообращение земноводных — Знаешь как

Кровообращение земноводных. Кровеносная система амфибий Кровообращение амфибий

Трехкамерное сердце хвостатых амфибий (рис. 2) состоит из желудочка и двух предсердий. Венозная пазуха открывается в правое предсердие; легочные вены впадают в левое предсердие; от желудочка отходит артериальный конус. Предсердия разделены неполной перегородкой, состоящей из сети мышечных переклапон с промежутками между ними.

Как мы увидим ниже, сердце бесхвостых устроено более совершенно: предсердия поделены у этих животных вполне выраженной перегородкой. Предсердия у хвостатых соединены с желудочком общим отверстием, снабженным двумя клапанами, расположенными один дорзально, другой вентрально. Эти клапаны прикреплены сухожилиями и мышечными тяжами к стенкам желудочка.

Артериальный конус снабжен клапанами у основания и на конце, а кроме того, несет продольно расположенный спиральный клапан. Это строение очень напоминает структуру конуса у двоякодышащих рыб. Указанное сходство устанавливает общие черты механизма кровообращения хвостатых амфибий и двоякодышащих рыб.

Артериальная кровь из легочных вен поступает в левую половину сердца, поворачивает вдоль спирального клапана в конусе на брюшную сторону и идет по передним дугам в сонные артерии и спинную аорту (рис. 2, 12, 13, 17).

Венозная кровь поступает из венозной пазухи в правую половину сердца, поворачивает в конусе на спинную сторону и направляется по последним дугам в легочные и кожные артерии для окисления (ср. с описанием кровообращения двоякодышащих).

Процесс кровообращения у хвостатых амфибий с постоянными жабрами и у личинок наземных форм в существенных чертах схож с таковым у рыб. От брюшной аорты отходят четыре приносящих жаберных артерии; три из них направляются к жабрам, четвертая прямо соединяется со спинной аортой.

Приносящие сосуды вместе с выносящими артериями составляют дуги аорты. Короткие промежуточные сосуды соединяют приносящую и выносящую артерии каждой жабры. Сонные артерии отходят от первой выносящей артерии.

С появлением легких образуются легочные артерии; каждая из них берет начало от спинной части IV дуги аорты каждой стороны.

Рис. 1. Самец Triturus cristatus.

1—musculus mylo-byoideus; 2—conus arteriosus; 3 — желудочек сердца; 4 — предсердие; 5 —sinus venosus; 6—сонная дуга; 7—системная дуга; 8— легочная артерия; 9—левая передняя полая вена; 10—оттянутые коракоиды; 11—печень; 12—желчный пузырь; 13—легкое; 14—селезенка; 15 — желудок; 16 — кишка; 17 — прямая кишка; 18 — мочевой пузырь; 19 — жировое тело; 20 — семенники; 21 —передняя брюшная вена; 22 — почка с ее протоком; 23—поджелудочная железа.

У наземной хвостатой амфибии одновременно с утратой жабер происходят резкие изменения в структуре и расположении сосудов, отходящих от сердца. Первая дуга аорты (не считая двух передних исчезающих) утрачивает свою связь со спинной аортой и становится стволом сонных артерий (рис. 2 ,12,13); вторая утолщается, образуя главный системный ствол спинной аорты (рис.

2 , 14); третья претерпевает заметную редукцию (рис. 2 , V); четвертая становится легочной артерией (рис. 2 , 19), а ее спинной отдел сохраняет связь с системным стволом с помощью небольшой соединительной веточки.

Как мы увидим ниже, у бесхвостых амфибий третья дуга аорты совершенно утрачивается, а соединительная веточка четвертой дуги с системным стволом не сохраняется.

Венозная система хвостатых амфибий представляет отчетливо выраженный переход от схемы кровообращения рыб к той схеме, с которой мы познакомимся у бесхвостых амфибий. Хвостовая вена разделяется на две воротные вены почек; из почек кровь поступает в парные кардинальные вены, которые с верхними кардинальными венами и подключичными венами образуют проток Кювье.

Рис. 2 . Схема артериальных дуг тритона (с брюшной стороны).

I, II, III, IV, V, VI—артериальные дуги; 9 — сонная железа; 12 — внешняя сонная артерия; 13—внутренняя сонная артерия; 14 — системная дуга; 17 — спинная аорта; 19—легочная артерия; 22—подключичная артерия; 23—кожная артерия; 24—arterla coeliaca-mesenterica.

Задние отделы кардинальных вен соединяются между собой и образуют нижнюю полую вену, соединяющуюся с печеночной веной и впадающую в венозный синус. К воротной системе почек присоединяются внутренние ветви подвздошных вен. Внешние ветви этих вен. соответствующие боковым венам поперечноротых рыб, сливаются для образования брюшной вены, которая соединяется с воротной веной печени.

Красные кровяные тельца хвостатых амфибий овальной формы, снабжены ядрами и очень крупны. У амфиумы эти тельца достигают диаметра около 60микрон, т. е. в 8 раз крупнее, чем эритроциты у человека.

Головной мозг. Головной мозг хвостатых амфибий относительно вытянутый и тонкий; полушария узкие, довольно крупные, обонятельные доли хорошо обособлены; средний мозг хорошо развит в виде двухолмия; мозжечок крайне мал и представляет поперечный валик—утолщение в передней стенке ромбоидальной ямки. У протея мозжечок совершенно не развит.

Органы чувств земноводных

Барабанная перепонка и барабанная полость совершенно отсутствуют. Несмотря на это, слуховые косточки развиты. Они слагаются из столбика (columella), из крышечки (operculum, или stapes) и из extracolumella. Два последних окостенения могут сохранять значительное количество хряща. Extracolumella срастается у хвостатых амфибий с квадратной костью (quadratum).

Строение глаза существенно не отличается от такового у бесхвостых амфибий.

Статья на тему Кровообращение земноводных

Источник: https://znaesh-kak.com/m/z/%D0%BA%D1%80%D0%BE%D0%B2%D0%BE%D0%BE%D0%B1%D1%80%D0%B0%D1%89%D0%B5%D0%BD%D0%B8%D0%B5-%D0%B7%D0%B5%D0%BC%D0%BD%D0%BE%D0%B2%D0%BE%D0%B4%D0%BD%D1%8B%D1%85

Поделиться:
Нет комментариев

    Добавить комментарий

    Ваш e-mail не будет опубликован. Все поля обязательны для заполнения.