Интересное в мире биологии. Как дышит лягушка на суше и в воде? Чем дышит лягушка орган дыхания

как дышат лягушки

ДЫХАНИЕ ЛЯГУШКИ
Хотя лягушки, в частности озрные, много времени проводят в воде, они, в отличие от рыб, дышат атмосферным кислородом. У взрослых лягушек нет жабр, и дышат они с помощью легких. Легкие лягушек имеют вид продолговатых мешочков с эластичными стенками, по своему строению они напоминают плавательный пузырь рыб и, подобно ему, являются выростом передней части кишечного канала.
Дыхание у лягушек происходит весьма своеобразно. В то время как все другие животные с легочным дыханием втягивают воздух в легкие, приподымая ребра и расширяя грудную клетку, лягушки, не имеющие ребер и грудной клетки, так сказать, заглатывают воздух. Они делают это ртом, который в данном случае действует как насос. Опуская дно ротовой полости и плотно закрыв ротовое отверстие, лягушка, таким образом, увеличивает объем ротовой полости и втягивает воздух через ноздри. После этого ноздри смыкаются, а дно ротовой полости подымается к нбу, и воздух через гортанную щель поступает в легкие.
В тонких стенках легких разветвляется большое количестве тончайших кровеносных сосудов капилляров. Здесь и происходит обмен газов, при котором углекислый газ удаляется в воздух, а кислород из воздуха поглощается кровью.
Таким образом, с появлением легочного дыхания водные организмы постепенно переходили к наземному образу жизни. Но у земноводных легкие еще слабо развиты, и одного легочного дыхания им недостаточно. Дополнительным очень важным органом дыхания лягушек является кожа. Кожа у лягушки нежная, покрытая слизью, богата кровеносными капиллярными сосудами; в эти сосуды, если кожа влажная, легко проникает кислород воздуха. Вместе с тем через кожу лягушка может дышать и под водой, поглощая растворенный в воде кислород. Вот почему лягушки могут долго находиться под водой, а некоторые из них могут во время зимовки оставаться в воде подо льдом всю зиму.
Ноздрями. Кожей. Легкими. Жабрами
Внутренне строение лягушки
Мышцы
Строение мышечной системы лягушки намного сложнее, чем у рыб. Ведь лягушка не только плавает, но и передвигается по суше. Благодаря сокращениям мышц или групп мышц лягушка может совершать сложные движения. Особенно хорошо у нее развиты мышцы конечностей.
Пищеварительная система
Пищеварительная система земноводных имеет почти такое же строение, как у рыб. В отличие от рыб задняя кишка открывается не прямо наружу, а в особое ее расширение, называемое клоакой. В клоаку открываются также мочеточники и выводные протоки органов размножения.
Дыхательная система
Кровеносная система
Сердце лягушки помещается в передней части тела, под грудиной. Оно состоит из трех камер: желудочка и двух предсердий. Сокращаются поочередно то оба предсердия, то желудочек. В сердце лягушки правое предсердие содержит только венозную кровь, левое — артериальную, а в желудочке кровь до известной степени смешанная.

Особое расположение сосудов, берущих начало от желудочка, приводит к тому, что только головной мозг лягушки снабжается чистой артериальной кровью, а все тело получает смешанную кровь.
У лягушки кровь из желудочка сердца протекает по артериям во все органы и ткани, а из них по венам оттекает в правое предсердие — это большой круг кровообращения. Кроме того, из желудочка кровь поступает в легкие и в кожу, а из легких обратно в левое предсердие сердца — это малый круг кровообращения. У всех позвоночных животных, кроме рыб, два круга кровообращения: малый — от сердца к органам дыхания и обратно в сердце; большой — от сердца по артериям ко всем органам и от них обратно в сердце.
Обмен веществ
Обмен веществ у земноводных протекает медленно. Температура тела лягушки зависит от температуры окружающей среды: повышается в теплое время и понижается в холод. Когда на воздухе становится жарко, температура тела лягушки понижается за счет испарения влаги с кожи. Как и рыбы, лягушка и другие земноводные — холоднокровные животные. Поэтому при похолодании лягушки становятся малоактивными, а на зиму и совсем залегают в спячку.
Центральная нервная система и органы чувств
Передний мозг развит сильнее, чем у рыб, и в нем можно различить два вздутия — большие полушария. Тело земноводных близко к земле, и им не приходится поддерживать равновесие. В связи с этим мозжечок, управляющий координацией движений, развит у них слабее, чем у рыб.
Строение органов чувств соответствует наземной среде. Например, мигая веками, лягушка удаляет приставшие к глазу пылинки и смачивает поверхность глаза. Как и у рыб, у лягушки имеется внутреннее ухо. Однако в воздухе звуковые волны распространяются значительно хуже, чем в воде. Поэтому для лучшего слышания у лягушки развито ещ среднее ухо. Начинается оно воспринимающей звуки барабанной перепонкой — тонкой круглой плночкой позади глаза. От нее звуковые колебания через слуховую косточку передаются во внутреннее ухо.
НОСОМ
Лягушка дышит атмосферным воздухом. Для дыхания служат легкие и кожа. Легкие имеют вид мешков. Их стенки содержат большое количество кровеносных сосудов, в которых совершается газообмен. Горло лягушки несколько раз в секунду оттягивается вниз, благодаря чему в ротовой полости создается разреженное пространство. Тогда воздух проникает через ноздри в ротовую полость, а оттуда в легкие. Обратно он выталкивается под действием мускулатуры стенок тела. Легкие лягушки развиты слабо, и кожное дыхание для не так же важно, как и легочное. Газообмен возможен только при влажной коже. Если лягушку поместить в сухой сосуд, то вскоре ее кожа высохнет, и животное может погибнуть. Погружнная в воду, лягушка целиком переходит на кожное дыхание.

Легкие у лягушки слаборазвиты, поэтому и в воде, и она , в основном, поверхностью своего тела. Через легкие дыхание производится следующим образом: дно ротовой опускается, через открытые воздух проникает внутрь. Затем брюшными мышцами выдавливается наружу остаток отработанного воздуха, при этом дно полости рта продолжает опускаться. После этого ноздри закрываются, дно ротовой полости поднимается и проталкивает в легкие воздух.

Набрав запас воздуха, лягушка ныряет в воду. Кислород из легких начинает медленно впитываться в кровь. Это позволяет ей оставаться под водой достаточно долго. После того, как запас кислорода из легких будет израсходован, лягушка выныривает на поверхность. Однако она может получать кислород и через кожу. Специалисты проводили исследования, выясняя, сколько времени лягушка может находиться в воде, не выныривая. Оказалось, что жаба может провести в воде около восьми дней, а травяная лягушка - почти месяц.

Для того чтобы кожа лягушки хорошо пропускала кислород, ее поверхность всегда должна быть влажной. Поэтому живущие на суше земноводные любят сырые места обитания. На насекомых охотятся они в сумерки и ночью, а днем прячутся от солнца под травой и листьями. Лягушки на ощупь кажутся холодными, поскольку через тонкую кожу вода легко испаряется и охлаждает ее поверхность. Температура тела этих земноводных всегда на несколько градусов меньше температуры окружающей среды.

Через кожу в организм лягушки проникает и вода. Лягушке не нужно пить воду, ей достаточно прижаться брюшком к влажной земле, растениям или искупаться в росе.

Как зимует лягушка

Дыхание через кожу имеет для травяных лягушек очень большое значение, так как они зимуют, закапываясь в ил на дне водоемов. Пруды зимой не замерзают до самого дна даже при очень низкой температуре, поэтому лягушки тоже не замерзают. При наступлении осени земноводные впадают в состояние анабиоза, при котором все жизненные процессы замедляются. Количество нужного им кислорода понижается, и кожного дыхания лягушке оказывается достаточно.

Как все холоднокровные, лягушки отличаются пониженным энергообменом. Их активность напрямую будет зависеть от температуры окружающей среды.

Остромордые лягушки, в отличие от травяных, проводят зиму на суше. Они забиваются под камни, коряги, листья, в мышиные и кротовые норы. Зимняя спячка земноводных продолжается 150-200 дней и зависит от длительности холодного периода. Зимой значительная их часть погибает, к весне лягушек остается всего 2-5%.

Стоит отметить, что лягушки совершенно не имеют жабр, и они не могут вдыхать под водой. А научные эксперименты свидетельствуют о том, что они длительное время могут пребывать без кислорода.

Данная статья представляет информацию об этом удивительном представителе класса земноводных. Здесь даны сведения о его внешнем и внутреннем строении, о том, как дышит лягушка под водой и на суше.

Общая информация о земноводных

Земноводные (амфибии) - класс четвероногих позвоночных животных, включающий в свой состав саламандр, лягушек, тритонов, червяг и пр. (всего более 7700 видов). Класс этот сравнительно немногочисленный. На территории России насчитывается всего 28 видов земноводных, а на Мадагаскаре - примерно 247.

Эта группа принадлежит к самым примитивным наземным позвоночным и занимает место между водными и наземными позвоночными животными. В чем же их особенность? Размножение и развитие у многих видов происходит в среде водной, а обитают взрослые особи на суше.

Лягушка - типичный представитель земноводных, поэтому на ее примере можно рассмотреть характеристики всего класса. Чем лягушка дышит на суше, а чем на воде?

Анатомия и физиология этого животного универсальна, так как и прошло оно самый протяженный в истории всей жизни опыт постоянной борьбы за выживание на суше. Это привело к уникальной приспособленности лягушки к жизни, как на воде, так и на суше. Как и многие предыдущие века, жизнь ее начинается в воде - с маленькой икринки, отложенной в водоеме, развивается личинка-головастик. На тот момент он практически не отличается от мальков рыб. Серия превращений состоит из многочисленных переходных стадий (несколько десятков), помогающих лягушке приспособиться к обитанию на суше - происходит метаморфоза (головастик из «рыбы» превращается в наземное животное).

Всем известно, что не жабрами дышит лягушка, потому что их у нее нет. Чтобы узнать о том, как она дышит, следует подробнее ознакомиться с ее строением.

Разновидности лягушек

Отряд земноводных бесхвостых многочисленный - более 2000 видов. Учеными отряд поделен на семейства:

настоящие лягушки (около 600 видов);
настоящие жабы (около 500 видов);
древесные квакши (900 видов).

Жабы от лягушек отличаются отсутствием бугристой кожи и зубов, а квакши на пальцах имеют присасывающиеся диски, благодаря которым они быстро и легко залезают на деревья по гладким листьям и стволам.

Кратко описание лягушек, особенности строения

Лягушка обитает в водоемах и на их прибрежных территориях. Внешнее строение у нее довольно простое - широкая плоская голова, постепенно переходящая в короткое туловище, удлиненные задние конечности с 5 пальцами, короткие передние лапы с 4 пальцами и редуцированный хвост.

Поверхность тела покрыта гладкой эластичной и совершенно голой кожей с многоклеточными железами, которые выделяют своеобразную слизь, помогающую сохранять воду, тем самым способствуя газообмену. Также эта жидкость предохраняет тело от самых различных вредных микроорганизмов. Кожа играет немаловажную роль для лягушки - она впитывает воду именно через нее. Поэтому большую часть времени она обитает в сыром месте или в воде.

И скелет лягушки имеет свои особенности. Состоит он из позвоночника, черепа, скелета конечностей и поясов. Скелетное строение лягушки уникально благодаря характерным особенностям формирования конечностей - соединяются они с позвоночником поясами.

Прежде чем узнать, как дышит лягушка, следует выяснить, что представляют собой ее органы дыхания. У взрослой лягушки - это легкие и в достаточно большой степени кожа. К последней подходят крупные кровеносные сосуды. Для некоторых земноводных дыхание через кожу - единственный способ для взрослых животных.

Подобное дыхание может дополняться ротоглоточным (практически у всех хвостатых и большинства бесхвостых земноводных). Газообмен в таких случаях происходит через слизистую оболочку глоточной и ротовой полостей, которые снабжены густой сетью капилляров.

А что представляют собой легкие земноводных? Это простые мешки (парные), имеющие с внутренней поверхности ячеистые, тонкие стенки. Общая дыхательная поверхность легких относится к поверхности кожи в соотношении 2:3, тогда как у млекопитающих она в 50-100 раз больше, чем поверхность кожи.

У бесхвостых земноводных дыхательные пути развиты очень слабо. Представлены они лишь гортанно-трахейной короткой камерой, переходящей в полость легких. Щель гортанную окружают черпаловидные хрящи с натянутыми на них голосовыми связками (представлены они складками слизистой оболочки). Они могут натягиваться при вдыхании воздуха, а при выдыхании приводятся в колебательные движения, благодаря которым и издается звук.

Механизм легочного дыхания

Как дышит лягушка? В чем особенности ее дыхания? В связи с тем, что у земноводных отсутствует грудная клетка, механизм дыхания легкими у них отличается от других позвоночных. Он у них нагнетательного типа, а не всасывательного.

Сначала животное набирает воздух в полость рта. Для этого оно открывает ноздри, а ротовое дно опускает. Затем лягушка закрывает ноздри клапанами, гортанную щель открывает, а ротовое дно поднимает под воздействием мускулатуры, благодаря чему воздух проталкивается в легкие.

Удаляется из легких воздух благодаря воздействию брюшной мускулатуры.

Как дышит лягушка в воде?

У лягушек достаточно большие легкие. При нырянии в воду, воздух из наполненных им легких постепенно впитывается в кровеносные артерии, что позволяет животным продолжительное время находиться под водой.

Кроме того, как отмечалось выше, лягушки, как и прочие амфибии, способны дышать через свою кожу. Благодаря ей происходит обмен газов (кислород поглощается, выделяется углекислый газ и вода). Благодаря фотосинтезу (поглощение растениями углекислого газа и последующее превращение его в энергию и кислород) происходит обогащение воды важным для всех живых существ кислородом, в том числе и для лягушек.

Чем дышат взрослые лягушки, понятно. А как дышат их личинки? Известно, что рыбы дышат жабрами (пропускают через них воду). Именно так же это происходит и с личинками лягушек, имеющих жабры. Но жабры их зарастают по мере взросления, и дышать они начинают легкими.

Зависимость содержания кислорода в воде от ее температуры

Как дышит лягушка, если вода в пруду очень холодная? Чем ниже температура, тем больше в воде кислорода. В воду он попадает посредством растворения на поверхности воды или же, как отмечалось выше, в процессе фотосинтеза растений, растущих в водоеме.

Таким образом, больше растворенного кислорода именно в холодной воде.

Чем дышит лягушка под водой зимой? Земноводные при наступлении холодов впадают в состояние анабиоза (все процессы жизненные замедляются), поэтому для них кожное дыхание становится вполне достаточным. Эта уникальная способность очень важна для лягушек, так как они всю зиму проводят на дне ручьев и водоемов, зарывшись в ил.

В заключение

Лягушка - современник динозавра и человека. Постоянная связь этого удивительного животного с водной средой накладывает на его биологию целый ряд уникальных, характерных только для него особенностей. Личинки-головастики дышат жабрами, а взрослые лягушки - легкими, ртом и кожей.

Такое количество способов дыхания характерно лишь для земноводных, что делает их уникальными существами, хорошо приспособленными к выживанию в окружающей среде.

Общие замечания

Опытами найдено, что лягушка весом в 31 г при температуре + 20° поглощает в час на один килограмм живого веса зимой 105, а весной (в апреле) 211 см 3 кислорода. В среднем за сутки одна зеленая лягушка потребляет 0, 2259 г кислорода и выделяет 0, 0677 г углекислоты. Ночью выделение углекислоты увеличивается.

Принимая вес потребленного при +2° или +3° кислорода и выделенной при той же температуре углекислоты за 100%, получаем такие изменения в связи с температурой (на 6 лягушках за 6 часов):

Дыхательный коэффициент (количество образовавшейся углекислоты, деленное на количество израсходованного кислорода) лягушки меняется в зависимости от парциального давления кислорода в окружающей среде следующим образом:

Дыхательный коэффициент......... 2,4 1,02 0,90 0,83 0,73

Сродство гемоглобина лягушки к кислороду ниже, чем у человека. Отсюда следует, что при равной температуре человеческая кровь забирает больше кислорода, чем кровь лягушки. Однако при низкой температуре, характерной для тела лягушки, ее гемоглобин способен связать такое же количество кислорода, какое у человека связывается при нормальной температуре его тела. По сравнению с млекопитающими кровь лягушки-бык связывает сравнительно большие количества углекислоты, но не может регулировать своей щелочности. Кислородная емкость крови зеленой лягушки составляет 13,5-23 объемных процента. Травяная лягушка потребляет больше кислорода, чем зеленая.

Кислород при давлении в 3,5 атмосферы убивает лягушку в течение 65 часов. Лягушки могут существовать в продолжение многих часов в азотной атмосфере. Если у лягушки заменить всю кровь 0, 8% раствором поваренной соли, то требуется несколько часов для того, чтобы клетки центральной нервной системы совершенно потеряли свою раздражимость.

Как уже указывалось, у лягушек кожное дыхание имеет исключительное значение. В отличие от млекопитающих, у земноводных поверхность кожи больше поверхности легких. (у земноводных отношение этих поверхностей равно 3:2, у млекопитающих - 1: 50-100, у человека 1: 55-70). Через кожу лягушка отдает больше углекислоты (дыхательный коэфициент 1,9-2,5), чем получает кислорода, а через легкие - наоборот (дыхательный коэфициент 0,3-0,4). Некоторое значение в газообмене имеет слизистая оболочка полости рта. При повышении температуры кожное дыхание оказывается недостаточным. Опыты показали, что под водой (без воздуха) лягушки выживают такие сроки:

Температура тела..........2° 6° 11,8° 13,8° 15,5° 18,5° 21,1° 26,5° 29°

Выживание в часах... 192,3 29,2 8,0 4,5 3,0 2,3 1,7 0,8 0,2

Отсюда ясно, что при высоких температурах на первое место выходит легочное дыхание. Ниже будет рассматриваться только аппарат легочного дыхания.

Дыхательный путь

Из ротовой полости, описанной кратко в главе I и подробнее в главе IX, начинается непарный дыхательный путь (pars lаrуngo-trachealis). Он представляет собой полый орган, одетый изнутри продолжением слизистой оболочки ротовой полости, укрепленный (особенно в своей передней части) скелетом гортани и снабженный мускулатурой. Обычное деление на гортань (larynx) и дыхательное горло (trachea) у лягушки практически не применимо. На гортанном возвышении (prominentia laryngea) располагается продольная дыхательная щель (aditus laryngis), закрытая в промежутке между вдохом и выдохом. Пройдя через дыхательную щель, воздух попадает в преддверие гортани (vеstibulum laryngis), отделенное"голосовыми связками (labia vосаliа) от гортанно-трахеальной полости (cavum laryngo-tracheale). Последняя является гомологом трахеи других форм. Дальнейший путь идет через правое и левое легочное отверстие (aditus pulmonis) внутрь легких.

Рис. 1. Хрящевой скелет гортани зеленой лягушки сверху (а) и сбоку (6).

На первом удалены концевые хрящи:

1 - вершинная вырезка, 2 - средне-задний отросток, 3 - трахейный отросток, 4 - тело подъязычного аппарата, 5 - задне-боковой отросток, 6 - передний сочленовный отросток перстневидно-трахейного хряща, 7 - перстневидная часть, 8 - мускульный отросток, 9- задний сочленовный отросток, 10 - подъязычно-перстневидная связка, 11 - легочный отросток, 12 - шип пищевода, 13 - задняя концевая выпуклость, 14 - концевой хрящ, 15 - передняя концевая выпуклость, 16 - черпаловидный хрящ, 17 - передняя голосовая подушка, 18 - задняя голосовая подушка, 19 - замыкающий отросток.

Скелет дыхательного пути лягушки состоит из трех больших и четырех маленьких хрящевых образований: непарного перстневиднотрахейного (cartilago cricotrachealis), двух черпаловидных (cartilagines arytaenoideae), двух концевых (cartilagines apicales) и двух основных (cartilagines basales) хрящей. Перстневидно-трахейный хрящ состоит из хрящевого кольца, именуемого перстневидной частью (pars cricoidea = annulus), и задней трахейной части (pars trachealis). Перстневидная часть занимает у нормально сидящего животного наклонное положение по отношению к горизонту. На заднем конце перстневидной части имеется непарный шип пищевода (spina oesoрhagеа), прилегающий к брюшной части последнего. С каждой стороны перстневидной части имеется по переднему сочленовному (рrоcessus articularis anterior), мускульному (рr. musсulаris) и заднему сочленовному (pr. art. posterior) отростку. На наружной поверхности последнего прикрепляются подъязычно-перстневидная (ligamentum hyo-cricoideum) и межперстневидная (Iig. intercricoideum) связки. Трахейная часть состоит из двух (правой и левой) тонких изогнутых полосок хряща, соединенных у зеленой лягушки сзади поперечной перекладиной (отсутствует у травяной). Тонкая боковая часть называется трахеальным отростком (processus trachealis = pr. bronchialis). Вместе соединения его с поперечной перекладиной отходит назад легочный отросток (рг. рulmоnаlis), а от середины перекладины вперед идет непарный замыкающий (рr. оbturatorius). Перстневидный хрящ служит рамой, к которой прикрепляются черпаловидные хрящи. Последние представляют собой тонкие выгнутые треугольные пластинки, ограничивающие справа и слева дыхательную щель. В нижней их части находится по толстой голосовой подушке (pulvinaria vocalia), подвижно соединенной соединительной тканью. На вершине каждого черпаловидного хряща находится небольшая вершинная вырезка (incisura apicalis), перед которой лежит передняя (prominentia apicalis anterior), а сзади - задняя (prom. ар. posterior) вершинные выпуклости. Сама вырезка занимается подвижным вершинным хрящом. Основной хрящ помещается к середине от черпаловидного хряща, будучи скрыт в поперечной слизистой складке.

Рис. 2. Мускулатура гортани зеленой лягушки сверху. Слева удалена поверхностная часть расширителя гортани так, что видны его глубокие части:

1 - подъязычно-гортанный мускул, 2 - перстневидно-черпаловидная часть расширителя гортани, 3 - подъязычно-перстневидная часть расширителя гортани, 4 - подъязычно-язычный мускул, 5 - задний сжиматель, 6 - подъязычно-перстневидная связка, 7 - граница плевры, 8 - тело подъязычного аппарата, 9-11-первый, агорой и третий задние жевательные мускулы, 12 - поверхностная часть расширителя гортани, 13 - передний сжиматель, 14 - межперстневидная связка, 13 - спинная ветвь легочной артерии, 16 - шип пищевода.

Мускулатура гортани закрывает и открывает дыхательную щель. С каждой стороны имеется по 4 мускула, из которых один-расширитель гортани (musculus dilatator laryngis) - открывает просвет, а другие три - подъязычно-гортанный (m. hyo -lаrуngеus), передний (m. sphincter anterior) и задний (m. sрh. роstеrior) сжиматели - действуют в обратном направлении. Расширитель гортани состоит из поверхностной части и более глубокой, подразделяющейся в свою очередь на две.

Поверхностная часть отходит от хрящевого конца средне-заднего отростка подъязычного аппарата и прикрепляется к верхней части черпаловидного хряща, причем некоторые волокна ее доходят до вершинного хряща.

Глубокая часть расширителя гортани разбивается мускульным отростком перстневидного хряща на две части - перстневидно-черпаловидную (pars crico-arytaenoidea) и подъязычно-перстневидную (pars hyo-cricoidea). Подъязычногортанный мускул начинается от спинной поверхности костной части среднезаднего отростка подъязычного аппарата и соединяется впереди дыхательной щели со своим партнером с другой стороны. Передний сжиматель лежит под другими мускулами сбоку от черпаловидного хряща. Задний сжиматель подразделяется на две части, имеющие общее прикрепление на обоих концах. Задним местом прикрепления является наружная часть задних концов черпаловидных хрящей, а передним - таковое на передних концах этих же хрящей. Срединная часть мускула остается неразделенной, а боковая (более слабая) имеет в своей средней части сухожилие. Все описанные мускулы гортани снабжаются ветвями длинного нерва гортани, а расширитель гортани получает еще ветвь от короткого нерва гортани.

Как уже было сказано, между преддверием гортани и гортанно-трахейной полостью располагаются голосовые связки.

Рис. 3. Глубокий слой мускулатуры гортани зеленой лягушки сверху:

1 - подъязычно-гортанный мускул (перерезай), 2 - подъязычно-перстневидная часть расширителя гортани, 3 - задний сжиматель, 4 - подъязычно-перстневидная связка, 5-передний сжиматель, 6 - промежуточное сухожилие заднего сжимателя гортани, 7 - перстневидно-черпаловидная часть расширителя гортани, 8 - задний сжиматель, 9 - межперстневидная связка.

Щель, которой сообщаются эти две полости, именуется голосовой щелью (rima glotti dis). Голосовая связка каждой стороны разбита продольной бороздкой (sulcus longitudinalis) на верхнюю (pars superior) и нижнюю (pars inferior) части. Легочное отверстие почти полностью окружено складкой слизистой оболочки - бронхиальной складкой (plica brоnсhiаlis).

Рис. 4. Продольный срез через дыхательный путь зеленой лягушки, связанный с левым легким:

1 - преддверие гортани, 2 - межперстневидная связка, 3 - задняя голосовая подушка, 4 - перстневидно-трахейный хрящ, 5 - граница плевры, 6 - левое легкое, 7--тело подъязычного аппарата, 8 - язычно-подъязычный мускул, 9-подъязычно-гортанный мускул, 10- передняя голосовая подушка, 11 - нижняя часть голосовой связки, 12- перстневидно-трахейный хрящ, 13- гортанно-трахейная полость, 14 - бронхиальная складка, 15 - легочное отверстие, 16 - перстневидно-трахейный хрящ, 17 - легочная вена.

Дыхательный путь покрыт мерцательным эпителием со слизистыми железами. На голосовых связках мерцательный эпителий отсутствует.

Легкие

Легкие (рulmоnеs) представляют собой два широких симметричных, свободно расположенных тонкостенных мешка. При основании они несколько сужены («корень» легкого); задний конец легкого немного заостряется. Если легкое раздуть, то оно становится почти круглым. Длина надутого легкого составляет у разных видов лягушек от 29 до 47% длины тела. Внутри легкого находится значительная полость, а на стенках некоторое количество камер, отделенных друг от друга перегородками (sерtае). Снаружи эти перегородки придают легкому вид пены, а изнутри можно видеть, что ячейки («альвеолы») первого порядка распадаются на ячейки второго, а иногда и третьего порядка. Ячеек первого порядка бывает от 30 до 40. Ячеек второго порядка в общем в 4-б раз больше.

Брюшина, выстилающая полость тела, заворачивается на каждое легкое, покрывая его тонкой гладкой перепонкой -плеврой (pleura).

Вследствие наполнения многочисленных капилляров кровью легкие в свежем состоянии кажутся светлорозового цвета.

По ходу кровеносных сосудов идут обычно и лимфатические. Многочисленные тонкие нервные волоконца легких берут начало от блуждающего нерва. Гистологически ткань легкого состоит из гладких мускульных волоконец и волокнистой соединительной ткани. Кое-где встречаются тонкие эластичные волокна и несколько чаще звездообразные черные пигментные клетки. Внутренняя поверхность легкого покрыта однослойным эпителием, который в тех местах, где он покрывает перегородки первого порядка, несет мерцательные реснички.

Механизм дыхания

Не следует забывать, что у лягушки легкие играют роль гидростатического аппарата: лягушка с удаленными легкими не может плавать на поверхности, а если легкие искусственно раздуты, то лягушка не в силах погрузиться. Дыхательные движения современных бесхвостых возникли путем преобразования процесса втягивания личинками воды через рот для омывания жабер, а позднее-для газообмена через слизистую оболочку рта.

Отсутствие ребер делает невозможным вдыхание лягушкой воздуха по способу насасывающего насоса. Ротовая полость у нее функционирует как нагнетающий насос, и потому рот лягушки должен оставаться закрытым: лягушка с открытом ртом должна задыхаться. Наблюдая живую лягушку, легко заметить у нее два чередующихся друг с другом рода колебательных движений горла: постоянные мелкие колебания («осциллирующие») и более редкие, но более сильные. При колебаниях первого рода дыхательная щель остается закрытой и весь эффект сводится к освежению воздуха ротовой полости воздухом, втянутым через ноздри. Этот механизм обеспечивает дыхание через слизистую оболочку ротовой полости. Сильные колебательные движения кожи горла связаны с легочным дыханием. В них можно различить три фазы: втягивание («аспирацию»), выдыхание («экспирацию») и вдыхание («инспирацию»). В первой фазе воздух засасывается оттягиванием нижней стенки в ротовую полость через ноздри при закрытой дыхательной щели. Затем последняя открывается, и воздух из легких, преимущественно сокращением мускулов живота, выталкивается в ротовую полость (вторая фаза). Непосредственно вслед за этим при плотно закрытых ноздрях дно ротовой полости подтягивается вверх и смешанный воздух из нее вталкивается («заглатывается») в легкие (третья фаза). Из сказанного ясно, сколь важен для лягушки механизм закрывания ноздрей. Гладкие мышцы носового аппарата недостаточны для этой цели. Было отмечено, что надавливание предъязычного бугорка нижней челюстй на предчелюстные кости сдвигает последние так, что восходящий отросток лицевой части каждой предчелюстной кости помогает закрыть ближайшую к нему ноздрю. Кроме того, при сильном подтягивании дна ротовой полости передние отростки подъязычного аппарата зажимают хоаны.

Рис. 5. Внутренность сильно раздутого левого легкого.

В природных условиях молодые лягушки дышат несколько чаще, чем взрослые. Обработка данных Банникова (1940) дает для молодых травяных лягушек из-под Москвы такую зависимость числа дыхательных движений в минуту (Р) от температуры воздуха (t°): р= 43, 62 + 7, 52 Аналогичная связь для взрослых лягушек может быть выражена формулой: р = 19, 9 + 7, 55t°. Помимо температуры, на дыхательный ритм оказывают влияние и всякие внезапные изменения: резкая перемена освещения, появление в поле зрения движущихся предметов, механические раздражения и т. п. На все такие явления лягушка реагирует учащением дыхательного ритма, но затем он возвращается к своему прежнему состоянию.

Из внутренних факторов особое значение имеет содержание в крови углекислоты: пропускание жидкости, богатой углекислотой; через изолированную голову лягушки дает заметное учащение дыхательного ритма.

Железы внутренней секреции

Следует упомянуть о двух железах как топографически, так и онтогенетически связанных с органами дыхания.

Щитовидная железа (glandula thyreoidea) парная и лежит в виде плохо заметного продолговато-овального или круглого тельца между задне-боковым и средне-задним отростками подъязычного аппарата. Отношение ее к окружающим хрящам и мускулам изменчиво. Часто она только прилегает к краю подъязычно-язычного мускула, иногда же полностью закрывается им с брюшной стороны.

Рис. 6. Вторичный механизм закрывания ноздрей зеленой лягушки. На крышу ротовой полости дана проекции подъязычного аппарата и хрящевой части предгрудины.

Рис. 7. Положение шитовидной железы зеленой лягушки:

1 - главный рог подъязычного аппарата, 2 - щитовидная железа, 3 - голосовой мешок.

Кровообращение в железе вдет за счет веточек наружной сонной артерии и наружной яремной вены. В щитовидной железе содержится иод (у Ram piriens 0, 063%), являющийся, видимо, главным действующим началом ее гормона. Последний усиливает обмен веществ, повышает пульс и возбудимость. Гормон щитовидной железы играет существенную роль в процессе метаморфоза.

Зобная железа (gl. thymus) лягушки также парная. Она лежит в форме маленького продолговато - овального тельца сзади барабанной перепонки, под мускулом, оттягивающим нижнюю челюсть вниз. У зеленой лягушки в 8 см длины зобная железа имеет размеры 3x1,5 мм. Наилучше выражена эта железа у молодых лягушек, а с возрастом испытывает возрастающую дегенерацию. Значение ее изучено преимущественно у высших позвоночных, где она регулирует скорость развития. У лягушек отмечена выработка зобной железой белых кровяных телец. Удаление зобной железы вызывает у лягушек ряд расстройств: ослабление мускулатуры, кожные язвы, отеки, кровотечения и т. п. Питание головастиков щитовидной железой усиливает развитие зобной.

Рис. 8. Положение зобной железы:

1 - вена зобной железы, 2 - зобная железа, 3 - кольцо барабанной перепонки, 4 - спинной мускул лопатки» 5 - боковая ветвь большой кожной артерии, 6 - дельтовидный мускул, 7 - опускатель нижней челюсти, 8 - малый жевательный мускул.

Используемая литература: П. В. Терентьев
Лягушка: Учебное пособие/ П.В. Терентьев;
под ред. М. А. Воронцова, А. И. Прояева.- М. 1950 г.

Скачать реферат: У вас нет доступа к скачиванию файлов с нашего сервера.

У лягушки есть нечто общее со слоном: у обоих кожа прикреплена только в нескольких местах. Оба одеты как бы в свободный халат, в то время как наше тело стиснуто тугим эластичным покровом. Зато наша кожа прочнее лягушачьей, а про слоновую и говорить нечего — она крепче каната.

Лягушки переодеваются — меняют кожу — четыре раза в год и всякий раз съедают поношенное платье: не пропадать же добру, в особенности кожным пигментам, которые так трудно вырабатывать. У лягушки кожа на горле дрожит не только перед линькой. Хотя под водой дрожь пропадает. Почему именно под водой — об этом чуть позже, а пока поговорим еще об одном любопытном свойстве лягушачьей кожи.

Отправляясь на охоту, наземная лягушка берет с собой воду из лужи, а если лужи поблизости нет, рада и росе. Но и росы не глотает капли. Если нет водоема, откуда можно быстро набрать воду через поверхность кожи, лягушка елозит по траве, и роса проникает в тело. Но если вода легко проходит через кожу, то почему она не выливается наружу? Во-первых, вода сразу включается в состав тканей. Кроме того, лягушачья кожа гораздо легче пропускает воду внутрь, чем наружу. Здесь немалую роль играет слизь, обильно смачивающая про хладное тельце. Когда слизь удалена, лягушка теряет воду прямо на глазах, сохнет в пять раз быстрее.

Слизь хранит воду, помогает выскальзывать из лап и клюва врага. Эта же слизь нечто вроде индивидуальной химчистки — поддерживает в чистоте лягушачье платье, не дает жить микробам на влажной коже. Поэтому лягушек и пускают в молоко — слизь мешает молочнокислым бактериям делать свое дело, из нее даже получили антибиотик. А то, что от слизи бывают бородавки, неправда. Можно гладить и жаб. Бородавки не появятся.

Многие наслышаны о лягушке-царевне и лягушке-путешественнице, но вряд ли кто припомнит басню или добрую сказку про жабу, хотя поэты и писатели обычно затрудняются быстро, на глаз отличить жабу от лягушки. Из-за того, что жабы и лягушки ходят голышом (нет ни чешуи, ни роговых покровов, ни перьев, ни меха), в старину их звали не иначе, как голыми гадами. И самое явственное различие между такими полезнейшими гадами именно в голой коже. У жаб она неровная, бородавчатая, частенько сухая. А красивая лягушачья кожа гладкая, скользкая, всегда мокрая и блестящая.

Не только кожа, но и фигуры разные: лягушка — само изящество, а про жабу, увы, такого не скажешь. Ноги у жабы — словно култышки — короткие и слабые. Из-за этого она предпочитает не легкомысленные прыжки, а солидное передвижение ползком.

Жабы не выставляют себя напоказ — выходят добывать пропитание по ночам. В результате многим людям не удается как следует познакомиться с ними. Не расстраивайтесь: для неспециалистов жабы выглядят всего лишь неуклюжими лягушками с бородавчатой кожей.

Правда, между лягушками и жабами есть отличие, которое, право, стоит принять близко к сердцу: жабы не квакают! Самцы жаб, как писал профессор А. М. Никольский, «поют довольно нежным стонущим голосом». Знатоки уверяют, будто жабы выводят вот такие мелодичные трели: «оэк-оэк-оэк» или «иррррр-ирррррр». Трели и кваканье звучат в период размножения, в свободное же от этого дела время бесхвостые амфибии стараются не тратить силы на сотрясение воздуха. Лягушачьи песенные фестивали тянутся недели по три, жабьи гораздо короче.

Есть некая основательность и в жабьей манере откладывать икру: икринки упакованы в длинные ленты, а у попрыгуний-лягушек — в студенистые комки. Даже жабьи головастики стараются не мозолить людям глаза, ведут себя солиднее лягушачьих — держатся у дна, плавают отнюдь не мелко. И не кажется ли вам, что жаба степеннее, серьезнее лягушки? Ну, бог с ней, с жабой. Пора вернуться к заголовку.

Так почему же все-таки у лягушки дрожит кожа на горле? Причина в простеньких, похожих на гладкие мешочки лягушачьих легких. Их поверхность так мала, что ее не хватило бы даже на то, чтобы прикрыть лягушачье тело. А если разровнять витиеватую поверхность легких быка и обернуть его этой тканью, будет кокон почти из ста слоев. Теперь понятно, что примитивным лягушачьим легким требуется помощь — обмен газов через кожу. Зато тут лягушка своего не упустит: кожа у нее более мощный вентилятор, чем легкие.

Даже громадным ртом «от уха до уха» лягушкам пришлось обзавестись для того, чтобы побольше набрать в него воздуха. Но стоит надолго разинуть рот, как лягушка задохнется: воздух изо рта в легкие накачивает нижняя стенка рта. Из-за этого у нее и дрожит кожа на горле. Ну, а под водой кожа не дрожит: легкими там дышать бессмысленно.

Примите к сведению, что сквозь кожу из тела лягушки уходит в 2,5 раза больше углекислого газа, чем из легких. У ящериц кожа выделяет лишь 4 процента углекислоты. У некоторых летучих мышей, в основном с помощью перепонок крыльев, организм избавляется от 10 процентов углекислого газа. Люди через ножу отдают 1,4 % углекислоты от общего ее выделения организмом.