Органы дыхания и газообмен млекопитающих
В газообмене млекопитающих основная роль принадлежит легким , но в нем участвует слизистая поверхность дыхательных путей и частично кожа ; через последнюю поступает всего 1% потребляемого кислорода.
Носовая полость разделяется на преддверие, дыхательный и обонятельный отделы. Функция преддверия- улавливание относительно крупных частиц (пыли), проникающих с воздухом. Преддверие более развито у обитателей степных и пустынных районов, где запыленность воздуха особенно велика. Мелкие пылевые частицы улавливаются в дыхательном отделе носовой полости, выстланном слизистой оболочкой с мерцательным эпителием, снабженным обильными кровеносными капиллярами; здесь происходит не только дальнейшая очистка воздуха от механических примесей, но и 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 ( рис. 97 ), прикрывающий вход в гортань при прохождений пищи через глотку.
Голосовые связки - парные складки слизистой оболочки, расположенные между щитовидным и черпаловидными хрящами. Голоса большинства млекопитающих ограничены преимущественно низкочастотным диапазоном, что, однако, не уменьшает возможность передачи емкой и сложной информации.
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 ( рис. 98 ). Самые мелкие трубочки - бронхиоли - открываются в расширения, выстланные дыхательным эпителием, - пузырьки- альвеолы размером 25- 400 мкм, в стенках которых ветвятся многочисленные капилляры. Такая структура легких увеличивает их дыхательную поверхность, которая в 50-100 раз превышает поверхность тела. Относительная величина поверхности, через которую в легких происходит газообмен, больше у животных с высокой активностью и подвижностью: число альвеол в легких у хищных 100-150 млн., а у ленивца 2 млн., дыхательная поверхность (см2 на 1 г массы тела) 28,0 у хищных и 6,2 у ленивцев.
Относительное увеличение легких наблюдается у высокогорных и водных млекопитающих. У китов существует кольцеобразная мускулатура, запирающая входы в альвеолы и позволяющая задерживать в них воздух даже на больших глубинах.
Механизм дыхания млекопитающих двойной. При так называемом реберном -дыхании с помощью межреберной мускулатуры изменяется объем грудной клетки; при диафрагмальном-тот же объем меняется при опускании и подъеме мускульной грудобрюшной преграды-диафрагмы. В разном сочетании оба механизма функционируют у всех млекопитающих; у хищников преобладает первый механизм, у копытных- второй. Число дыханий у мелких животных с более высоким уровнем метаболизма выше по сравнению с крупными: у лошади оно равно 8-16, у крысы 100-150, у мыши 200 в минуту. При движении частота дыхания возрастает. Дыхание участвует и в терморегуляции. Частое, но неглубокое дыхание хищников (полипное) увеличивает испарение с поверхности верхних дыхательных путей, способствуя отдаче тепла. Учащение глубокого дыхания, усиливая газообмен в легких, увеличивает теплопродукцию организма при низких температурах.
