Презентация "Пищеварительная система"

Пищеварительная система в процессе эволюции появляется одной из первых, что связано с жизненными потребностями организма.

• У одноклеточных – фагоцитоз и внутриклеточное пищеварение

• У инфузорий – внутриклеточная дифференциация. Клеточный рот, порошица, упорядоченное движение пищеварительных вакуолей.
• Наиболее примитивная гастральная полость – у кишечнополостных , сочетание полостного и внутриклеточного пищеварения.

Плоские черви – передняя и средняя кишка. Нет задней кишки. Круглые черви – появляется задняя кишка. Кольчатые черви – дифференциация на отделы.

Эволюция органов пищеварения

• Пищеварительная система у моллюсков: рот – радула – пищевод – желудок – кишка – анальное отверстие. Имеют пищеварительные железы: печень.

Пищеварительная система насекомых

• Пищеварительный тракт хордовых почти целиком имеет энтодермальное происхождение. Только ротовой отдел и задний отдел кишечника образуются из эктодермы.

Пищеварительная система хордовых

Ланцетник – глотка более ½ длины пищеварительного тракта, выполняет 2 функции: дыхательную и пищеварительную. Более 150 пар жаберных щелей. Есть печеночный вырост.

Рыбы Слюнные железы отсутствуют. Язык представляет собой складку слизистой оболочки, лишенную мышц. Его движения осуществляются вместе с челюстями и подъязычной костью. Зубы по происхождению сходны с плакоидной чешуей хрящевых рыб. Зубная система гомодонтная.

Гомодонтная зубная система - все зубы одинаковы по строению. Характерна для пресмыкающихся, земноводных и рыб

• У животных с гомодонтной системой зубы, как плакоидные чешуи, могут многократно выпадать, сменяясь новыми поколениями.
• Многократную смену зубов называют полифиодонтизмом

• Рыбы. За глоткой следует короткий пищевод, затем желудок, слабо от него отграниченный. В кишечнике не выделяются тонкий и толстый отделы. Хорошо развита печень, есть желчный пузырь.

Амфибии

• Появились слюнные железы. Слюна содержит слизь, не содержит пщеварительных ферментов.
• Зубы – только на верхней челюсти (лягушки) или отсутствуют (жабы).
• Удлинение и дальнейшая дифференциация пищеварительного тракта. Появление толстой кишки. Кишечник впадает в клоаку .

• У наземных позвоночных в языке имеются мышцы, они определяют его собственную подвижность.
• Клоака – полый мускульный орган, в который впадают выводные протоки пищеварительной, выделительной, половой систем.
• Клоака имеется у амфибий, рептилий и птиц.

Рептилии

• Удлинение пищеварительного тракта, возникновение слепой кишки.
• Слюна содержит пищеварительные ферменты, а у некоторых змей — токсины

Пищеварительная система птиц в связи с приспособлением к полету изменилась

• Утрачены зубы.
• В пищеводе мешковидное расширение – зоб.
• Желудок делится на две части: железистую и мускулистую (для механического измельчения пищи).
• Большая длина тонкого кишечника (более полное усвоение).

• У млекопитающих за счет дальнейшей дифференцировки пищеварительного тракта, и в частности больших размеров слепой кишки, возникает пищевая специализация.
• Зубная система гетеродонтная
• Есть губы (предротовая полость для защиты зубов).
• Ротовая полость отделена от глотки складкой
• Клоака отсутствует, прямая кишка заканчивается анусом.

Зубы млекопитающих дифференцированы на резцы, клыки, предкоренные и коренные

• Строение зубной системы зависит от характера питания

Эволюция пищеварительной системы хордовых происходила в направлении:

• Увеличение длины пищеварительного тракта при относительном укорочении передней кишки,
• дифференцировки кишечной трубки и появления различных приспособлений для эффективного усвоения пищи.

ФИЛОГЕНЕЗ ДЫХАТЕЛЬНОЙ СИСТЕМЫ

• Одна из эволюционно молодых систем
• У низших многоклеточных животных (губки, кишечнополостные) специальных органов дыхания нет, газообмен происходит путем диффузии кислорода и углекислого газа между отдельными клетками организма и внешней средой.
• У червей с развитием системы кожных покровов газообмен стал осуществляться главным образом через покровы (кожное дыхание).
• У высших многоклеточных дифференцируются специальные органы газообмена различного происхождения и строения.

У моллюсков и членистоногих – жабры, трахеи, легочные мешки

Хордовые

• Уникальной особенностью организации хордовых является филогенетическая, эмбриональная, а также функциональная связь пищеварительной и дыхательной систем.
• Только у хордовых дыхательная система развивается на базе пищеварительной и на первых этапах эволюции функционирует совместно с ней.

Ланцетник

дыхательную функцию выполняет глотка — передняя часть пищеварительной трубки, пронизанная жаберными щелями, главной функцией которых является фильтрация воды.

• Прогрессивные изменения органов дыхания у рыб заключаются в появлении на межжаберных перегородках жаберных лепестков, поэтому число жаберных перегородок у рыб сокращается до четырех.

Обособление легких от передней кишки в эмбриональном периоде

• Земноводные обладают способностью, хотя и ограниченной, жить в наземных условиях.

• Легкие гомологичны плавательному пузырю кистеперых рыб. Как и плавательный пузырь кистеперых рыб, они снабжаются кровью от 4-й жаберной артерии.
• Соотношение поверхности легких и тела = 2 : 3. Поэтому важную роль играет кожное дыхание.
• Ноздри открываются в ротовую полость, есть короткая гортанно-трахейная камера.
• В связи с отсутствием грудной клетки и диафрагмы воздух в легкие попадает из ротовой полости за счет глотательных движений

• У рептилий в связи с переходом к жизни на суше кожа выключается из дыхания, т.к. толстая роговая чешуя не только защищает от высыхания, но и препятствует газообмену

• Легкие становятся основным органом дыхания, их дыхательная поверхность легких увеличена за счет внутренних перегородок
• Усложняются воздухоносные пути: гортань, трахея, бронхи с хрящевыми кольцами.
• Механизм дыхания основан на сокращении межреберных мышц

• Разрез легочных мешков амфибий (А), рептилий (Б) и легких млекопитающих (В)

• У птиц в связи с приспособлением к полету дыхательная поверхность легких еще больше увеличивается.

• Как приспособление к двойному дыханию возникают воздушные мешки, благодаря им в легких и на вдохе и на выдохе содержится воздух, богатый кислородом.

У млекопитающих и человека

• Принципиально новый тип дыхательной системы – бронхиальное древо с альвеолами. Резко повышена дыхательная поверхность
• Ветвления бронхов составляют до 23 порядков.
• Дыхательная поверхность легких в 50-100 раз больше поверхности тела.
• Основной мышцей, изменяющей объем грудной полости, становится диафрагма.

Обособление воздухоносных путей

• У пресмыкающихся и птиц объем ротовой полости увеличивается и на верхнечелюстных и нёбных костях появляются горизонтальные складки, частично разделяющие ее на верхний, дыхательный отдел и вторичную ротовую полость. Хоаны при этом несколько смещаются кзади.
• У млекопитающих наблюдается срастание этих складок по средней линии таким образом, что возникает сплошное вторичное твердое нёбо, полностью отделяющее друг от друга ротовую полость и полость носа. Хоаны при этом открываются в носоглотку. Этим достигается независимость функций органов ротовой полости от процесса дыхания

Обособление воздухоносных путей

• Эволюция дыхательной системы происходила по пути увеличении дыхательной поверхности и обособления воздухоносных путей

Функции дыхательной системы

1. Важнейшая функция заключается в  газообмене  - снабжении организма кислородом и выведении углекислоты или углекислого газа, являющегося конечным продуктом обмена веществ. Дыхание у человека включает внешнее дыхание и клеточное ( внутреннее).

2.  Барьерная  – механическая и иммунная защита  организма от вредных компонентов вдыхаемого воздуха. В легкие из окружающей среды поступает воздух, содержащий различные примеси в виде неорганических и органических частиц животного и растительного происхождения, газообразных веществ и аэрозолей, а также инфекционных агентов: вирусов, бактерий и др. 3.  Терморегуляция организма

4.  Голосообразование

5.  Обоняние

Верхние дыхательные пути  включают полость носа, носовую часть глотки и ротовую часть глотки.

Нижние дыхательные пути  включают гортань, трахею и бронхиальное дерево.

Носовая полость

Евстахиева труба( среднее ухо )

Гортань -состоит из хрящей, полость которого выстлана слизистой оболочкой, образующей складки

Гортань- переходит в трахею на уровне 4-5 грудных позвонков

Образование звуков

Человек молчит – голосовая щель треугольной формы и достаточно велика.

Звук появляется при неполном смыкании голосовой щели, прохождение через нее воздуха, который колеблет голосовые связки.

Трахея

Поперечный срез трахеи: 

1 — мерцательный эпителий;

2 — собственный слой слизистой оболочки;

3 — хрящевое полукольцо;

4 — соединительнотканная перепонка

Хрящевые кольца, расположенные в стенках трахеи и бронхах, делают эти трубки упругими и неспадающимися, благодаря чему воздух по ним проходит легко и беспрепятственно. Внутренняя поверхность всего дыхательного пути (трахеи, бронхов и части бронхиол) покрыта слизистой оболочкой из многорядного мерцательного эпителия .

Лёгкие покрыты плеврой.

Плевра  — тонкая, гладкая и влажная, богатая эластическими волокнами серозная оболочка, одевающая каждое из лёгких.

Различают лёгочную плевру, плотно срощенную с тканью лёгкого, и пристеночную плевру, выстилающую изнутри стенки грудной клетки. 

У корней лёгких лёгочная плевра переходит в пристеночную. Таким образом, вокруг каждого лёгкого образуется герметически замкнутая плевральная полость, представляющая узкую щель между лёгочной и пристеночной плеврой. Плевральная полость заполнена небольшим количеством серозной жидкости, играющей роль смазки, облегчающей дыхательные движения лёгких.

БРОНХИАЛЬНОЕ ДЕРЕВО

• В каждое лёгкое с внутренней стороны входят толстые пучки, состоящие из первичного бронха, лёгочной артерии и нервов, а выходят по две лёгочные вены и лимфатические сосуды. Все эти бронхиально-сосудистые пучки, вместе взятые, образуют  корень лёгкого . Вокруг лёгочных корней расположено большое количество бронхиальных лимфатических узлов.
• Входя в лёгкие, левый бронх делится на две, а правый — на три ветви по числу лёгочных долей. В лёгких бронхи образуют так называемое  бронхиальное дерево . С каждой новой «веточкой» диаметр бронхов уменьшается, пока они не становятся совсем микроскопическими бронхиолами с диаметром в 0,5 мм. В мягких стенках бронхиол имеются гладкие мышечные волокна и нет хрящевых полуколец. Таких бронхиол насчитывается до 25 млн.

Внутреннее строение легкого

Бронхи – бронхиолы - альвеолы

Сурфактант препятствует смыканию альвеол

Физиология дыхания ( процесс дыхания)

Дыхание  — физиологический процесс обмена газов в лёгких и тканях

Весь процесс дыхания можно разделить на три основных этапа:

• лёгочное(внешнее)дыхание:

газообмен в капиллярах лёгочных пузырьков;

• транспорт газов кровью;
• клеточное(тканевое)дыхание:

газообмен в клетках (ферментативное окисление питательных веществ в митохондриях).

Лёгочное дыхание (газообмен в лёгких).

Газ

О2

Количество газов при вдохе

Количество газов при выдохе

21%

СО2

16%

0.03%

4.6%

II этап Транспортная функция эритроцита

Эритроциты содержат гемоглобин, сложный железосодержащий белок. Эритроциты транспортируют кислород из лёгких в ткани организма. В тканях происходит освобождение кислорода ( оксигемоглобин превращается в гемоглобин) и присоединение углекислого газа (гемоглобин превращается в карбогемоглобин ). Далее эритроциты транспортируют углекислый газ к лёгким для удаления из организма.

Молекула гемоглобина образует стойкое соединение с оксидом углерода II (угарным газом). Отравление угарным газом приводит к гибели организма в связи с кислородной недостаточностью.

III этап Внутреннее дыхание ( внутри клетки )

КРОВЬ

КРОВЬ

УГЛЕКИСЛЫЙ ГАЗ

КИСЛОРОД

В межтканевую жидкость

В межтканевую жидкость

Окисление органических веществ. ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ ОБМЕН КЛЕТКИ

( дыхание клетки)

СО2

Жизненная емкость легких

ЖИЗНЕННАЯ ЕМКОСТЬ ЛЕГКИХ- наибольшее количество воздуха, которое человек может выдохнуть после самого глубокого вдоха

Регуляция дыхания

НЕРВНАЯ РЕГУЛЯЦИЯ

НЕПРОИЗВОЛЬНАЯ ЧАСТОТА И ГЛУБИНА ДЫХАНИЯ

ПРОИЗВОЛЬНАЯ ЧАСТОТА И ГЛУБИНА ДЫХАНИЯ

осуществляется

Дыхательным центром –ПРОДОЛГОВАТЫЙ МОЗГ

Высшей нервной деятельностью- КОРОЙ БОЛЬШИХ ПОЛУШАРИЙ

Вегетативная нервная система иннервирует стенки бронхов. Их гладкая мускулатура снабжена центробежными волокнами блуждающих и симпатических нервов. Блуждающие нервы вызывают сокращение бронхиальной мускулатуры и сужение бронхов, а симпатические нервы расслабляют бронхиальную мускулатуру и расширяют бронхи.

Регуляция дыхания

Гуморальная регуляция

УСКОРЯЕТ ЧАСТОТУ И ГЛУБИНУ ДЫХАНИЯ

ЗАМЕДЛЯЕТ ЧАСТОТУ И ГЛУБИНУ ДЫХАНИЯ

ИЗБЫТОК СО2

НЕДОСТАТОК СО2

В результате усиления вентиляции легких дыхание приостанавливается, т.к. концентрация СО2 в крови снижается

Дыхание при повышенном атмосферном давлении

• С увеличением глубины на 10м, давление среды возрастает на 1ат.
• В крови и тканях увеличивается парциальное давлениеО2 и растворяется N2
• Азо́тное отравле́ние ,  азо́тный нарко́з ,  глуби́нная болезнь  — наркотическое действие азота на центральную нервную систему (угнетение высших функций головного мозга). Может возникнуть при погружении на глубины более 25 метров с аппаратами со сжатым воздухом в зависимости от условий погружения (температура воды, усталость и общее физическое состояние дайвера, волнение, стресс и т. п.). У каждого человека может возникать на разных глубинах сугубо индивидуально. Средняя глубина — 30 метров.

Подбор газовой смеси( замена азота гелием, меньшая концентрация О2)

• Кессонная болезнь
• Азот «вскипает»(пузырьки азота закупоривают сосуды и разрывают ткани)
• Режим декомпрессии (медленный подъем): избытки газа выводятся без образования пузырьков

Дыхание при пониженном атмосферном давлении

• ГИПОКСИЯ- кислородное голодание

• При длительном проживании в условиях высокогорья возрастает жизненная емкость легких, повышается кислородная емкость легких, повышается уровень гемоглобина, эритроцитов, в мышцах становиться больше миоглобина

Сердечно-легочная реанимация

Болезни органов дыхания