§ 51. Внутреннее строение млекопитающих

Определения и обозначения

Органная система — совокупность органов, совместно выполняющих общую функцию в организме млекопитающего. Например, сердце и сосуды образуют кровеносную систему, которая переносит кровь. Такое объединение позволяет органам действовать согласованно, а не выполнять работу по отдельности.

Диафрагма — мышечная перегородка между грудной и брюшной полостями, участвующая в дыхательных движениях. При её сокращении объём грудной клетки увеличивается, и воздух втягивается в лёгкие. Поэтому диафрагма нужна для вентиляции лёгких, хотя сама не проводит воздух.

Альвеолы — мельчайшие пузырьки лёгких, через стенки которых происходит газообмен между воздухом и кровью. Их стенки очень тонкие, а вокруг расположена густая сеть капилляров. Благодаря большому числу альвеол кровь получает достаточно кислорода.

Четырёхкамерное сердце — сердце, состоящее из двух предсердий и двух желудочков, полностью разделяющих артериальную и венозную кровь. Правая половина принимает кровь от органов и направляет её к лёгким, а левая отправляет насыщенную кислородом кровь к телу. Такое устройство поддерживает эффективное снабжение клеток кислородом.

Как это устроено

Внутренние органы объединены в системы, потому что жизнедеятельность требует одновременного выполнения разных задач. Пищеварительная система поставляет питательные вещества, дыхательная — кислород, а кровеносная доставляет их клеткам. Выделение удаляет ненужные продукты, а нервная и гуморальная регуляция согласует работу органов.

Пища проходит через ротовую полость, глотку, пищевод, желудок, тонкую и толстую кишку. В ротовой полости она измельчается и смачивается слюной, в желудке обрабатывается пищеварительным соком, а в тонкой кишке завершается расщепление веществ и их всасывание. Печень образует желчь, а поджелудочная железа выделяет сок с ферментами, поэтому эти железы помогают кишечнику переваривать пищу.

Дыхательная система включает носовую полость, глотку, гортань, трахею, бронхи и лёгкие. Воздухоносные пути очищают, согревают и увлажняют воздух, а лёгкие обеспечивают обмен газами. Диафрагма и межрёберные мышцы изменяют объём грудной клетки, поэтому воздух попеременно входит в лёгкие и выходит из них.

Газообмен происходит именно в альвеолах, потому что они имеют тонкие влажные стенки и тесно соприкасаются с капиллярами. Кислород проходит из воздуха в кровь, а углекислый газ — в обратном направлении. Затем кровь доставляет кислород клеткам, где он используется для получения энергии.

Четырёхкамерное сердце поддерживает два круга кровообращения. В малом круге кровь идёт из правого желудочка к лёгким и возвращается в левое предсердие, а в большом — из левого желудочка к органам и возвращается в правое предсердие. Перегородки сердца не дают потокам смешиваться, поэтому ткани получают кровь с высоким содержанием кислорода.

Системы внутренних органов млекопитающих

Таблица помогает сопоставить органы, функции и особенности каждой системы. При повторении сначала назовите органы, затем объясните их общую работу. Особенно полезно проследить, как дыхательная и кровеносная системы действуют совместно.

Разбор задач

Задача 1. Определить, по каким признакам внутреннего строения млекопитающее можно отличить от пресмыкающегося. Нужно выбрать не любой признак позвоночных, а особенности, характерные именно для млекопитающих. Сравним устройство дыхания и кровообращения.

1. Проверим наличие диафрагмы: у млекопитающих она отделяет грудную полость от брюшной и участвует в дыхании.
2. Рассмотрим лёгкие: их внутренняя поверхность образована множеством альвеол, что увеличивает площадь газообмена.
3. Проверим сердце и движение крови: сердце четырёхкамерное, а два круга кровообращения разделяют артериальную и венозную кровь.

Ответ: млекопитающее можно узнать по диафрагме, альвеолярным лёгким, четырёхкамерному сердцу и полному разделению потоков крови.

Задача 2. Объяснить путь кислорода от воздуха до клеток тела и путь углекислого газа в обратном направлении. Сначала определим органы, через которые проходят газы, а затем проследим их движение через альвеолы и кровь. Направление пути меняется в лёгких, где происходит обмен между воздухом и кровью.

1. Кислород проходит через носовую полость, гортань, трахею и бронхи в альвеолы.
2. Из альвеол кислород проникает в капилляры, присоединяется к крови и переносится к левому предсердию, левому желудочку, затем по артериям к клеткам.
3. Углекислый газ движется от клеток по венам к правой половине сердца, затем к лёгким, выходит из крови в альвеолы и удаляется при выдохе.

Ответ: кислород идёт по пути воздух — альвеолы — кровь — клетки, а углекислый газ движется от клеток через кровь к альвеолам и наружу.

Задача 3. Установить, какие изменения произойдут в организме при нарушении работы одного из органов дыхательной или кровеносной системы. Любой такой орган включён в общую цепь переноса газов, поэтому нарушение одного звена отражается на других. Рассмотрим последствия по этапам.

1. Если воздух плохо проходит по дыхательным путям, в альвеолы поступает меньше кислорода и газообмен ослабевает.
2. Если повреждены альвеолы, кровь хуже насыщается кислородом и медленнее освобождается от углекислого газа.
3. Если нарушена работа сердца или сосудов, даже нормально насыщенная кровь не сможет быстро доставить кислород тканям.

Ответ: сбой дыхательной или кровеносной системы снижает снабжение клеток кислородом, нарушает удаление углекислого газа и может привести к недостатку энергии в тканях.

Типичные ошибки

Органы дыхательной системы иногда смешивают с органами пищеварительной, потому что глотка расположена на пересечении их путей. Ошибка возникает, если не учитывать направление движения веществ: воздух идёт к лёгким, пища — в пищевод и желудок. Проверяйте орган по функции и по тому, что через него проходит.

Некоторые считают, что венозная кровь всегда содержит мало кислорода. Обычно это так для крови, возвращающейся от органов, но лёгочные вены несут артериальную кровь от лёгких к сердцу. Чтобы не ошибиться, определяйте кровь по направлению движения и содержанию газов, а не только по названию сосуда.

Диафрагму иногда называют органом, который проводит воздух. На самом деле это мышечная перегородка, изменяющая объём грудной полости. Представьте механизм вдоха: сокращение диафрагмы расширяет грудную клетку, но воздух движется по дыхательным путям.

Сердце млекопитающих иногда называют трёхкамерным или считают, что кровь смешивается в желудочках. У него два предсердия и два желудочка, разделённые перегородками. Для проверки нарисуйте две отдельные половины: правая принимает венозную кровь, левая — артериальную.

Связь с другими темами

До изучения темы нужно знать уровни организации организма, понятия «орган» и «система органов». Также пригодятся общие сведения о строении позвоночных, чтобы сравнивать млекопитающих с другими животными.

Эти знания необходимы при изучении обмена веществ, дыхания, кровообращения, выделения и нервной регуляции. Они помогают понять, почему органы нельзя рассматривать изолированно.

Знания о внутренних органах связаны с основами гигиены и профилактикой заболеваний. Понимание работы систем объясняет значение движения, полноценного питания, чистого воздуха и здорового образа жизни.

Что запомнить

• Внутренние органы млекопитающих образуют взаимосвязанные системы.
• Диафрагма отделяет грудную полость от брюшной и участвует во вдохе и выдохе.
• Газообмен в лёгких происходит в альвеолах.
• Сердце млекопитающих состоит из двух предсердий и двух желудочков.
• У млекопитающих артериальная и венозная кровь полностью разделены.
• Работа всех систем внутренних органов регулируется и согласуется нервной и гуморальной регуляцией.