§ 51. Внутреннее строение млекопитающих

Определения и обозначения

Диафрагма — мышечная перегородка между грудной и брюшной полостями. Когда она сокращается и опускается, объём грудной полости увеличивается, поэтому воздух поступает в лёгкие; при расслаблении воздух выходит. Так движения диафрагмы помогают вентиляции лёгких.

Альвеолы — тонкостенные пузырьки в лёгких, оплетённые капиллярами, то есть мельчайшими кровеносными сосудами. Их многочисленность создаёт большую поверхность для обмена газами. Кислород проходит через стенку альвеолы в кровь, а углекислый газ движется в обратном направлении.

Четырёхкамерное сердце — сердце из двух предсердий и двух желудочков. Правая и левая половины разделены перегородкой, поэтому венозная кровь не смешивается с артериальной. Такое устройство позволяет направлять к органам кровь с большим содержанием кислорода.

Двойное кровообращение — движение крови по двум связанным маршрутам: малому и большому кругам. В лёгких кровь малого круга насыщается кислородом, а затем по большому кругу поступает к органам. Разделение маршрутов помогает снабжать ткани кислородом и возвращать кровь к лёгким.

Как это устроено

Пищеварение начинается в ротовой полости: зубы измельчают пищу, а слюна смачивает её и начинает расщепление некоторых веществ. Затем пищевой комок проходит по пищеводу в желудок, где перемешивается с пищеварительными соками. Далее содержимое поступает в кишечник, где пища окончательно переваривается и питательные вещества всасываются в кровь; строение кишечника обеспечивает длительный контакт с его стенками.

Воздух проходит через носовую полость, глотку, гортань, трахею и бронхи, которые проводят его в лёгкие. По пути воздух очищается, согревается и увлажняется, поэтому к тонким тканям лёгких он поступает подготовленным. В альвеолах кислород переходит в капиллярную кровь, а углекислый газ — из неё в воздух; затем он удаляется при выдохе.

Сокращения сердца перемещают кровь по сосудам, а перегородка между его половинами не даёт венозной и артериальной крови смешаться. Малый круг начинается в правом желудочке: кровь идёт к лёгким, отдаёт углекислый газ, насыщается кислородом и возвращается в левое предсердие. Большой круг начинается в левом желудочке и доставляет кровь к органам, где клетки получают кислород; затем кровь возвращается к правому предсердию.

В процессе обмена веществ в клетках образуются ненужные продукты, которые попадают в кровь. Почки фильтруют кровь и отделяют часть отходов и лишней воды, формируя мочу; по мочевыводящим путям она выводится из организма. Регулируя количество воды и растворённых веществ, выделительная система помогает сохранять постоянство внутренней среды.

Нервная система получает сигналы от органов чувств и передаёт команды органам, регулируя их работу. Благодаря такой координации дыхание, кровообращение и другие процессы могут согласованно меняться при движении или отдыхе. Эффективное снабжение тканей кислородом и питательными веществами поддерживает высокую активность, а совместная работа систем помогает млекопитающим сохранять постоянную температуру тела.

Органы и функции основных систем органов млекопитающих

Сначала найдите в таблице систему, о которой идёт речь, затем сопоставьте её органы с выполняемой функцией. Таблица помогает увидеть, что ни одна система не действует отдельно от остальных. Например, дыхательная система снабжает кровь кислородом, а кровеносная доставляет его тканям.

Разбор задач

Путь пищи и всасывание

Условие. Проследить путь пищи от ротовой полости до кишечника и назвать, где происходит всасывание питательных веществ. Чтобы ответить, нужно расположить органы по ходу движения пищи и отличить её переваривание от всасывания. Всасывание — это переход растворённых питательных веществ через стенку кишечника в кровь.

1. В ротовой полости пища измельчается зубами и смешивается со слюной.
2. По пищеводу пищевой комок перемещается в желудок, где перемешивается с пищеварительными соками.
3. Из желудка пища попадает в кишечник, где переваривание продолжается, а питательные вещества переходят через стенки в кровь.

Ответ. Путь пищи: ротовая полость — пищевод — желудок — кишечник. Питательные вещества всасываются главным образом в кишечнике, потому что его стенки обеспечивают их переход в кровь.

Путь воздуха и газов

Условие. Описать путь воздуха от носовой полости до альвеол и объяснить, куда переходят кислород и углекислый газ. Здесь важно не остановиться на перечне органов, а определить место встречи воздуха с кровью. Дыхательные пути проводят воздух, но основной газообмен происходит в альвеолах.

1. Из носовой полости воздух проходит через глотку и гортань в трахею.
2. По бронхам воздух попадает в лёгкие и достигает альвеол.
3. В альвеолах кислород проходит через тонкую стенку в капилляры, а углекислый газ перемещается из крови в альвеолярный воздух и удаляется при выдохе.

Ответ. Воздух движется через носовую полость, глотку, гортань, трахею и бронхи к альвеолам. Кислород поступает в кровь, а углекислый газ — из крови в альвеолы.

Путь крови по кругам кровообращения

Условие. Проследить путь крови от правого желудочка через лёгкие, сердце и органы тела до возвращения к сердцу и определить, где она становится артериальной. Для решения нужно разделить маршрут на малый и большой круги. Ориентируйтесь не только на названия сосудов, но и на направление движения крови относительно сердца.

1. Из правого желудочка кровь направляется по лёгочным артериям к лёгким; там она отдаёт углекислый газ и насыщается кислородом.
2. Обогатившись кислородом, кровь возвращается по лёгочным венам в левое предсердие, затем переходит в левый желудочек.
3. Из левого желудочка кровь по артериям большого круга идёт к органам, отдаёт кислород тканям и возвращается по венам в правое предсердие.

Ответ. Малый круг проходит от правого желудочка через лёгкие к левому предсердию; большой — от левого желудочка через органы тела к правому предсердию. Артериальной кровь становится в лёгких, когда насыщается кислородом.

Типичные ошибки

Ошибка: считать, что газообмен идёт во всех дыхательных путях. Так думают, потому что воздух проходит через них на всём пути к лёгким, но стенки этих органов служат главным образом для проведения воздуха. Проверьте себя: назовите место, где дыхательный воздух непосредственно соприкасается с капиллярами; это альвеолы.

Ошибка: путать большой и малый круги кровообращения. Путаница возникает из-за двух маршрутов, которые связаны друг с другом через сердце. Запомните ориентир: малый круг проходит через лёгкие, а большой — через органы тела; проследите, от какого желудочка и к какому предсердию идёт кровь.

Ошибка: считать, что артериальная кровь всегда движется по артериям, а венозная — по венам. Названия сосудов определяются направлением тока относительно сердца: артерии несут кровь от сердца, вены — к сердцу. Поэтому в малом круге лёгочная артерия переносит венозную кровь, а лёгочные вены — артериальную; это можно проверить по направлению движения и содержанию кислорода.

Ошибка: думать, что диафрагма отделяет дыхательную систему от пищеварительной. Такое представление возникает из-за её положения между органами разных систем, но на самом деле она разделяет грудную и брюшную полости. Проверьте ответ по функции: диафрагма меняет объём грудной полости и участвует в дыхательных движениях.

Связь с другими темами

Для понимания внутренних органов нужно знать общие особенности позвоночных и назначение основных систем органов. Это помогает соотнести строение млекопитающих с тем, как устроен организм других животных. Изучение дыхания и кровообращения также пригодится при разборе обмена веществ, терморегуляции и приспособлений млекопитающих к образу жизни.

Сравнение внутренних органов разных групп позвоночных показывает, как менялись и усложнялись системы органов. Сопоставляя сердце, лёгкие и другие органы, можно понять, какие особенности помогают млекопитающим поддерживать активность. Так знания о строении связываются с эволюцией животных и условиями их жизни.

Что запомнить

• У млекопитающих органы объединены в системы, обеспечивающие согласованную работу организма.
• Пища проходит по пищеварительному тракту, а питательные вещества всасываются главным образом в кишечнике.
• Газообмен между воздухом и кровью происходит в альвеолах лёгких.
• Сердце млекопитающих четырёхкамерное.
• Большой круг кровообращения снабжает кровью органы тела, малый проходит через лёгкие.
• Диафрагма участвует в дыхании и разделяет грудную и брюшную полости.
• Почки удаляют из крови продукты обмена, образуя мочу.