Презентация для учащихся 7 классов «Инфузории»
Инфузории
Автор:
Киселева Ольга Николаевна
Учитель биологии и экологии
МАОУ «Лицей №37» г. Саратова
Систематика
царство простейшие
Protozoa
тип Саркомастигофоры
п/тип Саркодовые (Корненожки)
п/тип Мастигофоры (Жгутиконосцы)
тип Инфузории
тип Апикомплексы
Инфузории
К типу относятся около 7,5 тыс. видов наиболее высокоорганизованных простейших, широко распространенных в природе.
К ним относятся:
- многочисленные обитатели морских и пресных вод
- обитатели влажной почвы
- паразитические формы, хозяевами которых являются самые разнообразные беспозвоночные и позвоночные животные до высших обезьян и человека включительно.
класс Ресничные инфузории
Инфузория-
трубач
2 – сократительная
вакуоль
3 – четковидный
макронуклеус
4 — микронуклеусы
класс Ресничные инфузории
Сувойки
1 — околоротовые ресничные ряды;
2 — ундулирующая мембрана; 3 — рот;
4 — макронуклеус; 5 — микронуклеус;
6 — стебелёк; 7 — мионема стебелька,
Хищные инфузории
Инфузория Дидиния
Строение инфузории
По сравнению с другими группами простейших инфузории имеют наиболее сложное строение, что связано с разнообразием и сложностью их функций.
Строение инфузории
Форма тела постоянная благодаря эластичной и прочной пелликуле.
Другой важный признак — наличие двух ядер: крупного ядра — макронуклеуса и мелкого ядра — микронуклеуса .
Движение инфузории
Активно передвигаются с помощью ресничек. Скорость его (при комнатной температуре) около 2-5 мм/сек. За секунду туфелька пробегает расстояние, превышающее длину ее тела в 10-15 раз.
Траектория движения
туфельки довольно сложна.
Она движется передним
концом прямо вперед
Дыхание инфузории
Дыхание аэробное .
Газообмен осуществляется через наружную клеточную мембрану. Дыхательным и энергетическим центром является митохондрия.
Питание инфузории
Питание гетеротрофное . Захват пищи осуществляется с помощью клеточного рта и клеточной глотки, куда пищевые частицы направляются с помощью биения ресничек.
Непереваренные остатки выбрасываются через порошицу.
Выделение инфузории
Избыток воды удаляется с помощью двух сократительных вакуолей с приводящими канальцами, их содержимое поочередно изливается через выделительные поры.
Размножение инфузории
Бесполое. Путем поперечного деления
Размножение инфузории
Конъюгация и половое размножение инфузорий туфелек происходит при неблагоприятных условиях.
Половое размножение инфузории-туфельки
макронуклеус
Цитоплазматические
мостики
микронуклеус
Обмениваются
микронуклеусами
Деление
микронуклеуса
Раздражимость
Положительный таксис на пищу и углекислый газ.
Отрицательный таксис на соль и свет.
В эктоплазме многих инфузорий находятся особые защитные приспособления — трихоцисты . При раздражении животного они выстреливают длинную упругую нить, парализующую добычу.
Инцистирование
В неблагоприятных условиях инфузории образуют цисту.
Значение простейших
Океанический ил
Осадочные породы
Определение возраста отложений
Круговорот веществ
Цветение моря, свечение воды
Биологические индикаторы
Биологическая очистка сточных вод
Шлифовка линз
Паразиты человека и животных
Симбионты человека и животных
Многообразие представителей класса Саркодовые
Корненожки
Амёба Фораминиферы обыкновенная Раковинные амёбы
Многообразие представителей класса Саркодовые
Солнечники
Многообразие представителей класса Саркодовые
Многообразие представителей класса Жгутиковые
Растительные жгутиконосцы
Многообразие представителей класса Жгутиковые
Животные жгутиконосцы
Многообразие представителей Типа Ресничные, или Инфузории
Ресничные инфузории
Многообразие представителей Типа Ресничные, или Инфузории
Сосущие инфузории
Тип Споровики
Инфузория-туфелька
Научная классификация
Царство: Протисты
Тип: Инфузории
Подтип: Intramacronucleata
Класс: Oligohymenophorea
Отряд: Peniculia
Семейство: Parameciidae
Род: Парамеции
Вид: Инфузория-туфелька
Латинское название: Paramecium caudatum EHRHART
Инфузория-туфелька
Инфузория-туфелька, парамеция
хвостатая (лат.
По другой классификационной схеме помещают в царство животных в отряд равноресничных (Holotricha) подкласса ресничных инфузорий (Ciliata) класса Ciliophora типа простейших (Protozoa), а по третьей схеме — к отряду Hymenostomatida подкласса Holotrichia. Есть также многочисленные иные схемы классификации инфузорий.
Infuzor ref il1.jpg
Строение
Размеры разных видов туфелек
составляют от 0,1 до 0,5мм, парамеции
хвостатой — обычно около 0,2-0,3мм.
Форма тела напоминает подошву туфли.
Наружный плотный слой цитоплазмы (пелликула)
включает находящие под наружной
мембраной плоские мембранные цистерны
(альвеолы), микротрубочки и другие
элементы цитоскелета.
На поверхности клетки
в основном продольными рядами расположены
реснички, число которых — от
10 до 15 тыс. В основании каждой реснички
находится базальное тельце, а
рядом — второе, от которого ресничка
не отходит. С базальными тельцами у
инфузорий связана
Между ресничками расположены
мелкие веретеновидные тельца— трихоцисты,
которые рассматриваются как
органоиды защиты. Они расположены
в мембранных мешочках и состоят
из тела и наконечника. Тело имеет
поперечную исчерченность с периодом
7 нм. В ответ на раздражение (нагрев,
столкновение с хищником) трихоцисты
выстреливают— мембранный мешочек
сливается с наружной мембраной,
а трихоциста за тысячные доли секунды
удлиняется в 8 раз.
Infuzor ref il2.jpg
У туфельки 2 сократительные вакуоли в пердней и задней части клетки. Каждая состоит из резервуара и оходящих от него радиальных каналов. Резервуар открывается наружу порой, каналы окржены сетью тонких трубочек, по которым жидкость поступает в них из цитоплазмы. Вся система удерживается в определенном участке цитоскелетом из микротрубочек.
У туфельки имется два разных по строению и функциям ядра — диплоидный микронуклеус (малое ядро) округлой формы и полиплоидный макронуклеус (большое ядро) бобовидной формы.
Состоит на 6,8% из сухого вещества,
из которого 58,1%— белок, 31,7%— жиры,
3,4%— зола.
Движение
Совершая ресничками волнообразные движения, туфелька передвигается (плывёт тупым концом вперёд). Ресничка движется в одной плоскости и совершает прямой (эффективный) удар в выпрямленном состоянии, а возвратный — в изогнутом. Каждая следующая ресничка в ряду совершает удар с небольшой задержкой по сравнению с предыдущей. Плывя в толще воды, туфелька вращается вокруг продольной оси. Скорость движения — около 2 мм/c. Направление движения может меняться за счёт изгибаний тела. При столкновении с препятствием направление прямого удара меняется на противоположное, и туфелька отскакивает назад. Затем она некоторое время «раскачивается» взад-вперед, а затем снова начинает движение вперёд. При столкновении с препятствием мембрана клетки деполяризуется, и в клетку входят ионы кальция. В фазе «раскачивания» кальций выкачивается из клетки.
Питание и пищеварение
На теле инфузории имеется
углубление — клеточный рот, который
переходит в клеточную глотку.
Около рта располагаются
На дне глотки пища попадает
в пищеварительную вакуоль. Пищеварительные
вакуоли перемещаются в теле инфузории
током цитоплазмы по определенному
«маршруту» — сначала к заднему
концу клетки, затем к переднему
и затем снова к заднему. В
вакуоли пища переваривается, а переваренные
продукты поступают в цитоплазму
и используются для жизнедеятельности
инфузории. Сначала внутренняя среда
в пищеварительной вакуоли 
После слияния с наружной мембраной
пищеварительная вакуоль тут
же отделяется от неё, распадаясь на множество
мелких пузырьков, которые по поверхности
микротрубочек мигрируют к дну
клеточной глотки, формируя там следующую
вакуоль.
Дыхание, выделение
Туфелька дышит всей поверхностью клетки. Она способна существовать за счёт гликолиза при низкой концентрации кислорода в воде. Продукты азотистого обмена также выводятся через поверхность клетки и частично через сократительную вакуоль.
Основная функция 
Infuzor ref il3.jpg
Размножение
У туфельки есть бесполое и
половое размножение (половой процесс).
Бесполое размножение — поперечное деление
в активном состоянии. Оно сопровождается
сложными процессами регенерации. Например,
одна из особей заново образует клеточной
рот с околоротовой цилиатурой, каждая
достраивает недостающую
Половой процесс, как и
у других инфузорий, происходит в
форме конъюгации. Туфельки, относящиеся
к разным клонам, временно «склеиваются»
ротовыми сторонами, и между клетками
образуется цитоплазматический мостик.
Затем макронуклеусы 
Инфузории обмениваются
мужскими пронуклеусами, а женские
остаются в «своей» клетке. Затем
в каждой инфузории «свой» женский
и «чужой» мужской пронуклеусы
сливаются, образуя диплоидное ядро
— синкарион. При делении синкариона
образуется два ядра. Одно из них
становится диплоидным микронуклеусом,
а второе превращается в полиплоидный
макронуклеус. Реально этот процесс
происходит сложнее и сопровождается
специальными постконъюгационными
делениями.
Органы и структуры дыхательной системы
Цели обучения
К концу этого раздела вы сможете:
- Перечислить структуры, составляющие дыхательную систему
- Опишите, как дыхательная система перерабатывает кислород и CO 2
- Сравните и сопоставьте функции верхних дыхательных путей с нижними дыхательными путями
Основные органы дыхательной системы функционируют главным образом для снабжения тканей организма кислородом для клеточного дыхания, удаления углекислого газа и поддержания кислотно-щелочного баланса.
Части дыхательной системы также используются для нежизненных функций, таких как восприятие запахов, речь и напряжение, например, во время родов или кашля.
Рисунок 1. Основные дыхательные структуры простираются от носовой полости до диафрагмы.
Функционально дыхательную систему можно разделить на проводящую и дыхательную зоны. Проводящая зона дыхательной системы включает в себя органы и структуры, непосредственно не участвующие в газообмене. Газообмен происходит в дыхательной зоне .
Проводящая зона
Основными функциями проводящей зоны являются обеспечение пути для входящего и выходящего воздуха, удаление мусора и патогенов из входящего воздуха, а также подогрев и увлажнение входящего воздуха. Некоторые структуры внутри проводящей зоны выполняют и другие функции. Эпителий носовых ходов, например, необходим для восприятия запахов, а бронхиальный эпителий, покрывающий легкие, может метаболизировать некоторые переносимые по воздуху канцерогены.
Нос и прилегающие к нему структуры
Основные вход и выход дыхательной системы проходят через нос. При обсуждении носа полезно разделить его на две основные части: наружный нос и полость носа или внутренний нос.
Внешний нос состоит из поверхностных и скелетных структур, которые определяют внешний вид носа и способствуют выполнению его многочисленных функций. Корень – это область носа, расположенная между бровями. Перемычка — это часть носа, которая соединяет корень с остальной частью носа. Спинка носа – это длина носа. Апекс – это кончик носа. По обе стороны от вершины ноздри образованы крыльями (единственное число = ala). Крыло представляет собой хрящевую структуру, которая образует боковую сторону каждой ноздри (множественное число = ноздри) или отверстие ноздри. Фильтрум – это вогнутая поверхность, соединяющая вершину носа с верхней губой.
Рисунок 2. На этой иллюстрации показаны особенности внешнего носа (вверху) и скелетные особенности носа (внизу).
Под тонкой кожей носа скрываются черты скелета. В то время как корень и переносица состоят из кости, выступающая часть носа состоит из хряща. В результате при взгляде на череп отсутствует нос. Носовая кость — одна из пары костей, лежащих под корнем и переносицей. Носовая кость сочленяется сверху с лобной костью и латерально с верхнечелюстными костями. Перегородочный хрящ представляет собой гибкий гиалиновый хрящ, соединенный с носовой костью и образующий спинку носа. Крыльный хрящ состоит из верхушки носа; он окружает нари.
Рисунок 3. Верхние дыхательные пути
Ноздри открываются в полость носа, которая разделена перегородкой носа на левую и правую части. Носовая перегородка образована спереди частью септального хряща (гибкой частью, которую можно коснуться пальцами), а сзади — перпендикулярной пластинкой решетчатой кости (черепная кость, расположенная сразу за носовыми костями) и тонким сошником. кости (название которых связано с формой плуга). Каждая боковая стенка носовой полости имеет три костных выступа, называемых верхней, средней и нижней носовыми раковинами.
Нижние раковины представляют собой отдельные кости, тогда как верхняя и средняя раковины являются частями решетчатой кости. Раковины служат для увеличения площади поверхности носовой полости и нарушения потока воздуха при его поступлении в нос, заставляя воздух отражаться вдоль эпителия, где он очищается и нагревается. Раковины и носовые ходы также сохраняют воду и предотвращают обезвоживание эпителия носа, задерживая воду во время выдоха. Пол носовой полости состоит из неба. Твердое небо в передней части носовой полости состоит из кости. Мягкое небо в задней части носовой полости состоит из мышечной ткани. Воздух выходит из носовых полостей через внутренние ноздри и движется в глотку.
Несколько костей, формирующих стенки носовой полости, имеют воздухосодержащие пространства, называемые околоносовыми пазухами, которые служат для обогрева и увлажнения поступающего воздуха. Синусы выстланы слизистой оболочкой. Каждая околоносовая пазуха названа в честь связанной с ней кости: лобная пазуха, верхнечелюстная пазуха, клиновидная пазуха и решетчатая пазуха.
Пазухи производят слизь и облегчают вес черепа.
Ноздри и передняя часть носовой полости выстланы слизистой оболочкой, содержащей сальные железы и волосяные фолликулы, которые служат для предотвращения прохождения через полость носа крупных частиц мусора, например грязи. Обонятельный эпителий, используемый для обнаружения запахов, находится глубже в полости носа.
Раковины, носовые ходы и околоносовые пазухи выстланы респираторным эпителием, состоящим из псевдомногослойного реснитчатого столбчатого эпителия. Эпителий содержит бокаловидные клетки, одну из специализированных столбчатых эпителиальных клеток, вырабатывающих слизь для улавливания дебриса. Реснички респираторного эпителия помогают удалять слизь и мусор из носовой полости постоянными бительными движениями, подметая материалы к горлу для проглатывания. Интересно, что холодный воздух замедляет движение ресничек, что приводит к накоплению слизи, что, в свою очередь, может привести к насморку в холодную погоду. Этот влажный эпителий согревает и увлажняет поступающий воздух.
Капилляры, расположенные прямо под носовым эпителием, нагревают воздух за счет конвекции. Серозные и слизеобразующие клетки также секретируют фермент лизоцим и белки, называемые дефенсинами, которые обладают антибактериальными свойствами. Иммунные клетки, которые патрулируют соединительную ткань глубоко в респираторном эпителии, обеспечивают дополнительную защиту.
Рисунок 4. Респираторный эпителий представляет собой псевдомногослойный реснитчатый цилиндрический эпителий. Серозно-слизистые железы обеспечивают смазывающую слизь. LM × 680. (Микрофотография предоставлена Регентами Медицинской школы Мичиганского университета © 2012 г.)
Глотка
Глотка представляет собой трубку, образованную скелетными мышцами и выстланную слизистой оболочкой, которая является продолжением слизистой оболочки носовых полостей. Глотка делится на три основные области: носоглотку, ротоглотку и гортаноглотку.
Рис. 5. Глотка делится на три области: носоглотку, ротоглотку и гортаноглотку.
Носоглотка окружена раковинами носовой полости и служит только воздуховодом. В верхней части носоглотки находятся глоточные миндалины. Глоточная миндалина, также называемая аденоидом, представляет собой скопление лимфоидной ретикулярной ткани, похожее на лимфатический узел, который находится в верхней части носоглотки. Функция глоточной миндалины изучена недостаточно, но она содержит богатый запас лимфоцитов и покрыта реснитчатым эпителием, который улавливает и уничтожает инвазивные патогены, проникающие во время вдоха. Глоточные миндалины у детей большие, но, что интересно, имеют тенденцию регрессировать с возрастом и могут даже исчезнуть. Небный язычок представляет собой небольшую выпуклую каплевидную структуру, расположенную на вершине мягкого неба. И язычок, и мягкое небо двигаются подобно маятнику во время глотания, качаясь вверх, закрывая носоглотку и предотвращая попадание проглоченных материалов в носовую полость. Кроме того, в носоглотку открываются слуховые (евстахиевы) трубы, которые соединяются с каждой полостью среднего уха.
Эта связь является причиной того, что простуда часто приводит к ушным инфекциям.
Ротоглотка является проходом как для воздуха, так и для пищи. Ротоглотка граничит сверху с носоглоткой, а спереди с ротовой полостью. Зев – это отверстие, соединяющее ротовую полость с ротоглоткой. Когда носоглотка становится ротоглоткой, эпителий изменяется от псевдомногослойного реснитчатого столбчатого эпителия до многослойного плоского эпителия. Ротоглотка содержит два различных набора миндалин, небные и язычные миндалины. Небная миндалина — одна из пары структур, расположенных латерально в ротоглотке в области зева. Язычная миндалина расположена у основания языка. Подобно глоточной миндалине, небная и язычная миндалины состоят из лимфоидной ткани и улавливают и уничтожают болезнетворные микроорганизмы, попадающие в организм через ротовую или носовую полости.
Гортаноглотка находится ниже ротоглотки и позади гортани. Он продолжает путь проглоченного материала и воздуха до своего нижнего конца, где расходятся пищеварительная и дыхательная системы.
Многослойный плоский эпителий ротоглотки переходит в гортаноглотку. Спереди гортаноглотка открывается в гортань, а сзади — в пищевод.
Гортань
Гортань представляет собой хрящевую структуру, расположенную ниже гортаноглотки, которая соединяет глотку с трахеей и помогает регулировать объем воздуха, поступающего в легкие и выходящего из них. Структура гортани образована несколькими кусочками хрящей. Три крупных хряща — щитовидный хрящ (передний), надгортанник (верхний) и перстневидный хрящ (нижний) — образуют основную структуру гортани. Щитовидный хрящ — это самый большой кусок хряща, из которого состоит гортань. Щитовидный хрящ состоит из выступа гортани, или «адамова яблока», который, как правило, более заметен у мужчин. Толстый перстневидный хрящ образует кольцо с широкой задней частью и более тонкой передней частью. Три меньших парных хряща — черпаловидный, рожковидный и клиновидный — прикрепляются к надгортаннику, голосовым связкам и мышцам, которые помогают двигать голосовые связки при произнесении речи.
Рисунок 6. Гортань простирается от гортаноглотки и подъязычной кости до трахеи.
Рис. 7. Истинные голосовые связки и вестибулярные складки гортани просматриваются снизу от гортаноглотки.
Надгортанник, прикрепленный к щитовидному хрящу, представляет собой очень гибкий участок эластичного хряща, закрывающий отверстие трахеи. В «закрытом» положении неприкрепленный конец надгортанника упирается в голосовую щель. Голосовая щель состоит из вестибулярных складок, истинных голосовых связок и пространства между этими складками. Вестибулярная складка, или ложная голосовая связка, представляет собой один из парных складчатых участков слизистой оболочки. Истинная голосовая связка представляет собой одну из белых перепончатых складок, прикрепляющихся мышцами к щитовидному и черпаловидному хрящам гортани по их наружным краям. Внутренние края настоящих голосовых связок свободны, что позволяет воспроизводить звук при колебаниях. Размер перепончатых складок настоящих голосовых связок различается у разных людей, что приводит к появлению голоса с разным диапазоном высоты тона.
Складки у самцов, как правило, больше, чем у самок, что создает более глубокий голос. Акт глотания заставляет глотку и гортань подниматься вверх, позволяя глотке расширяться, а надгортанник гортани опускаться вниз, закрывая отверстие в трахее. Эти движения создают большую площадь для прохождения пищи, предотвращая попадание пищи и напитков в трахею.
Продолжая гортаноглотку, верхняя часть гортани выстлана многослойным плоским эпителием, переходящим в псевдомногослойный реснитчатый столбчатый эпителий, содержащий бокаловидные клетки. Подобно носовой полости и носоглотке, этот специализированный эпителий вырабатывает слизь, чтобы улавливать мусор и патогены, когда они попадают в трахею. Реснички отбрасывают слизь вверх по направлению к гортаноглотке, где ее можно проглотить по пищеводу.
Трахея
Трахея (дыхательное горло) простирается от гортани к легким. Трахея образована 16-20 уложенными друг на друга С-образными кусочками гиалинового хряща, соединенными плотной соединительной тканью.
Мышца трахеи и эластичная соединительная ткань вместе образуют фиброэластическую мембрану — гибкую мембрану, закрывающую заднюю поверхность трахеи, соединяющую С-образные хрящи. Фиброэластичная мембрана позволяет трахее слегка растягиваться и расширяться во время вдоха и выдоха, тогда как хрящевые кольца обеспечивают структурную поддержку и предотвращают коллапс трахеи. Кроме того, трахеальная мышца может сокращаться, чтобы проталкивать воздух через трахею во время выдоха. Трахея выстлана псевдомногорядным реснитчатым столбчатым эпителием, переходящим в гортань. Сзади пищевод граничит с трахеей.
Рис. 8. (а) Интубационная трубка образована стопкой С-образных кусочков гиалинового хряща. (b) Слой, видимый на этом поперечном срезе ткани стенки трахеи между гиалиновым хрящом и просветом трахеи, представляет собой слизистую оболочку, которая состоит из псевдомногослойного мерцательного столбчатого эпителия, содержащего бокаловидные клетки. LM × 1220. (Микрофотография предоставлена Регентами Медицинской школы Мичиганского университета © 2012)
Бронхиальное дерево
Трахея разветвляется на правый и левый первичные бронхи у киля.
Эти бронхи также выстланы псевдомногослойным реснитчатым столбчатым эпителием, содержащим бокаловидные клетки, продуцирующие слизь. Карина представляет собой приподнятую структуру, содержащую специализированную нервную ткань, вызывающую сильный кашель при наличии инородного тела, например пищи. Кольца хрящей, подобные кольцам трахеи, поддерживают структуру бронхов и предотвращают их коллапс. Главные бронхи входят в легкие в воротах, вогнутой области, где кровеносные сосуды, лимфатические сосуды и нервы также входят в легкие. Бронхи продолжают разветвляться на бронхиальное дерево. Бронхиальное дерево (или респираторное дерево) — это собирательный термин, используемый для этих разветвленных бронхов. Основная функция бронхов, как и других структур проводящей зоны, состоит в том, чтобы обеспечить проход для воздуха, входящего и выходящего из каждого легкого. Кроме того, слизистая оболочка задерживает мусор и болезнетворные микроорганизмы.
Бронхиола ответвляется от третичных бронхов.
Бронхиолы диаметром около 1 мм далее разветвляются, пока не становятся крошечными конечными бронхиолами, которые ведут к структурам газообмена. В каждом легком насчитывается более 1000 терминальных бронхиол. Мышечные стенки бронхиол не содержат хрящей, как стенки бронхов. Эта мышечная стенка может изменять размер трубки, увеличивая или уменьшая поток воздуха через трубку.
Дыхательная зона
В отличие от проводящей зоны в дыхательную зону входят структуры, непосредственно участвующие в газообмене. Дыхательная зона начинается там, где терминальные бронхиолы присоединяются к дыхательной бронхиоле, наименьшему типу бронхиол, которые затем ведут к альвеолярному протоку, открывающемуся в группу альвеол.
Рисунок 9. Бронхиолы переходят в альвеолярные мешочки в дыхательной зоне, где происходит газообмен.
Альвеолы
Альвеолярный проток представляет собой трубку, состоящую из гладких мышц и соединительной ткани, которая открывается в скопление альвеол.
Альвеолярный отросток — это один из множества маленьких, похожих на виноград, мешочков, прикрепленных к альвеолярным ходам.
Альвеолярный мешок представляет собой скопление множества отдельных альвеол, отвечающих за газообмен. Альвеола имеет диаметр около 200 мм с эластичными стенками, которые позволяют альвеоле растягиваться во время поступления воздуха, что значительно увеличивает площадь поверхности, доступной для газообмена. Альвеолы связаны со своими соседями альвеолярными порами, которые помогают поддерживать одинаковое давление воздуха во всех альвеолах и легких.
Рис. 10. (а) Альвеола отвечает за газообмен. (b) На микрофотографии показаны альвеолярные структуры в легочной ткани. LM × 178. (Микрофотография предоставлена Регентами Медицинской школы Мичиганского университета © 2012)
Альвеолярная стенка состоит из трех основных типов клеток: альвеолярных клеток типа I, альвеолярных клеток типа II и альвеолярных макрофагов. Альвеолярные клетки типа I представляют собой клетки плоского эпителия альвеол, которые составляют до 97 процентов площади альвеолярной поверхности.
Эти клетки имеют толщину около 25 нм и обладают высокой проницаемостью для газов. Альвеолярные клетки типа II вкраплены среди клеток типа I и секретируют легочный сурфактант, вещество, состоящее из фосфолипидов и белков, которое снижает поверхностное натяжение альвеол. Вокруг альвеолярной стенки бродит альвеолярный макрофаг, фагоцитирующая клетка иммунной системы, которая удаляет мусор и патогены, достигшие альвеол.
Простой плоский эпителий, образованный альвеолярными клетками I типа, прикреплен к тонкой эластичной базальной мембране. Этот эпителий чрезвычайно тонкий и граничит с эндотелиальной мембраной капилляров. Вместе взятые альвеолярные и капиллярные мембраны образуют респираторную мембрану толщиной примерно 0,5 мм. Дыхательная мембрана позволяет газам проходить путем простой диффузии, позволяя крови поглощать кислород для транспорта и высвобождать CO 2 в воздух альвеол.
Заболевания дыхательной системы: астма
Астма является распространенным заболеванием, поражающим легкие как у взрослых, так и у детей.
Около 8,2% взрослых (18,7 млн) и 9,4% детей (7 млн) в США страдают астмой. Кроме того, бронхиальная астма является наиболее частой причиной госпитализации детей.
Астма — это хроническое заболевание, характеризующееся воспалением и отеком дыхательных путей и бронхоспазмами (то есть сужением бронхиол), которые могут препятствовать поступлению воздуха в легкие. Кроме того, может наблюдаться чрезмерное выделение слизи, что еще больше способствует закупорке дыхательных путей. Клетки иммунной системы, такие как эозинофилы и мононуклеарные клетки, также могут быть вовлечены в инфильтрацию стенок бронхов и бронхиол.
Бронхоспазмы возникают периодически и приводят к «приступу астмы». Приступ может быть вызван факторами окружающей среды, такими как пыль, пыльца, шерсть или перхоть домашних животных, изменениями погоды, плесенью, табачным дымом и респираторными инфекциями, а также физическими упражнениями и стрессом.
Рис. 11. (а) Нормальная легочная ткань не имеет характеристик легочной ткани во время (б) приступа астмы, которые включают утолщение слизистой оболочки, увеличение количества бокаловидных клеток, продуцирующих слизь, и эозинофильные инфильтраты.
Симптомы приступа астмы включают кашель, одышку, свистящее дыхание и стеснение в груди. Симптомы тяжелого приступа астмы, требующего немедленной медицинской помощи, включают затрудненное дыхание, приводящее к посинению губ или лица, спутанность сознания, сонливость, учащенный пульс, потливость и сильную тревогу. Тяжесть состояния, частота приступов и выявленные триггеры влияют на тип лекарства, которое может потребоваться человеку. Для пациентов с более тяжелой астмой используются более длительные методы лечения. Краткосрочные, быстродействующие препараты, которые используются для лечения приступа астмы, обычно вводятся через ингалятор. Маленьким детям или людям, которым трудно пользоваться ингалятором, лекарства от астмы можно вводить через небулайзер.
Во многих случаях основная причина состояния неизвестна. Однако недавние исследования показали, что некоторые вирусы, такие как риновирус человека С (HRVC) и бактерии Mycoplasma pneumoniae и Chlamydia pneumoniae , которыми заражаются в младенчестве или раннем детстве, могут способствовать развитию многих случаев астмы.
.
Практический вопрос
Посмотрите это видео, чтобы узнать больше о том, что происходит во время приступа астмы. Какие три изменения происходят в дыхательных путях во время приступа астмы?
Показать ответОбзор главы
Дыхательная система отвечает за получение кислорода и избавление от углекислого газа, а также за помощь в воспроизведении речи и восприятии запахов. С функциональной точки зрения дыхательную систему можно разделить на две основные области: проводящую зону и дыхательную зону. Проводящая зона состоит из всех структур, обеспечивающих проход воздуха в легкие и из легких: полость носа, глотка, трахея, бронхи и большинство бронхиол. Носовые ходы содержат раковины и носовые ходы, которые расширяют площадь поверхности полости, что помогает согревать и увлажнять поступающий воздух, удаляя при этом мусор и болезнетворные микроорганизмы.
Глотка состоит из трех основных отделов: носоглотки, переходящей в полость носа; ротоглотка, граничащая с носоглоткой и полостью рта; и гортаноглотка, которая граничит с ротоглоткой, трахеей и пищеводом. В зону дыхания входят структуры легкого, непосредственно участвующие в газообмене: терминальные бронхиолы и альвеолы.
Выстилка проводящей зоны состоит в основном из псевдомногослойного реснитчатого цилиндрического эпителия с бокаловидными клетками. Слизь улавливает патогены и мусор, тогда как бьющиеся реснички перемещают слизь вверх к горлу, где она проглатывается. По мере того как бронхиолы становятся все меньше и меньше и приближаются к альвеолам, эпителий истончается и в альвеолах становится простым плоским эпителием. Эндотелий окружающих капилляров вместе с альвеолярным эпителием образует дыхательную мембрану. Это гемато-воздушный барьер, через который происходит газообмен путем простой диффузии.
Вопросы на критическое мышление
- Опишите три отдела глотки и их функции.
- Если человек получит травму надгортанника, каковы будут физиологические последствия?
- Сравните и сопоставьте проводящую и дыхательную зоны.
Глоссарий
ala: (множественное число = alae) небольшая расширяющаяся структура ноздри, которая образует боковую сторону ноздрей
хрящ крыла: хрящ, который поддерживает кончик носа и помогает формировать ноздри; соединяется с перегородочным хрящом и соединительной тканью крыльев
альвеолярный проток: небольшая трубка, ведущая от терминальной бронхиолы к респираторной бронхиоле и являющаяся местом прикрепления альвеол
альвеолярный макрофаг: клетка иммунной системы альвеолы, которая удаляет мусор и патогены
альвеолярная пора: отверстие, обеспечивающее поток воздуха между соседними альвеолами
альвеолярный мешок: скопление альвеол
альвеола: маленький виноградообразный мешок, осуществляющий газообмен в легких
верхушка: кончик наружного носа
бронхиальное дерево: собирательное название для множественные ветви бронхов и бронхиол дыхательной системы
мост: часть наружного носа, лежащая в области носовых костей
бронхиола: ветви бронхов диаметром 1 мм и менее и заканчиваются в альвеолярных мешочках
бронх: трубка, соединенная с трахеей, которая разветвляется на множество ответвлений и обеспечивает проход воздуха для входа и выхода из легких
проводящая зона: область дыхательной системы, включающая органы и структуры, которые воздуха и не принимают непосредственного участия в газообмене
перстневидный хрящ: часть гортани, состоящая из кольца хряща с широкой задней частью и более тонкой передней частью; прикреплен к пищеводу
спинка носа: промежуточная часть наружного носа, которая соединяет переносицу с верхушкой и поддерживается носовой костью закрыть трахею во время глотания
наружный нос: область носа, которая хорошо видна окружающим
зев: часть задней полости рта, соединяющая полость рта с ротоглоткой0005
фиброэластическая мембрана: специализированная мембрана, соединяющая концы С-образного хряща в трахее; содержит гладкомышечные волокна
голосовая щель: отверстие между голосовыми складками, через которое проходит воздух при произнесении речи
выступ гортани: область, где две пластинки щитовидного хряща соединяются, образуя выступ, известный как «адамово яблоко»
гортаноглотка: часть глотки, граничащая с ротоглоткой сверху и пищеводом и трахеей снизу; служит путем как для воздуха, так и для пищи
гортань: хрящевая структура, которая производит голос, предотвращает попадание пищи и напитков в трахею и регулирует объем воздуха, который входит и выходит из легких
язычная миндалина: лимфоидная ткань, расположенная у основания языка
носовое отверстие: одно из трех углублений (верхнее, среднее и нижнее) в носовой полости, прикрепляющееся к раковинам и увеличивающее площадь поверхности носовой полости
ноздри: (множественное число = ноздри) отверстие ноздрей
носовая кость: кость черепа, лежащая под корнем и переносицей и соединенная с лобной и верхнечелюстной костями
носовая перегородка: стенка, состоящая из кости и хрящи, разделяющие левую и правую носовые полости
носоглотка: часть глотки, окруженная раковинами и ротоглоткой, служащая воздухоносным путем
ротоглотка: часть глотки, окруженная носоглоткой инкс, ротовая полость, и гортаноглотка, которая является проходом как для воздуха, так и для пищи
небная миндалина: одна из парных структур, состоящая из лимфоидной ткани, расположенная кпереди от язычка на крыше перешейка зева служат для обогрева и увлажнения поступающего воздуха, выработки слизи и облегчения веса черепа; состоит из лобной, верхнечелюстной, клиновидной и решетчатой пазух
глоточная миндалина: структура, состоящая из лимфоидной ткани, расположенная в носоглотке
глотка: область проводящей зоны, образующая трубку скелетных мышц, выстланную респираторным эпителием; расположенный между носовыми раковинами и пищеводом и трахеей
желобок: вогнутая поверхность лица, соединяющая вершину носа с верхней губой
легочный сурфактант: вещество, состоящее из фосфолипидов и белков, снижающее поверхностное натяжение альвеол; образованы альвеолярными клетками II типа
респираторная бронхиола: особый тип бронхиолы, которая ведет к альвеолярным мешочкам
респираторный эпителий: реснитчатая выстилка большей части проводящей зоны, которая специализируется на удалении мусора и патогенов и выработке слизи
дыхательная мембрана: 900 22 альвеолярный и капиллярной стенки вместе, которые образуют воздушно-гематический барьер, облегчающий простую диффузию газов
дыхательная зона: включает структуры дыхательной системы, непосредственно участвующие в газообмене
корень: область наружного носа между бровями
щитовидный хрящ: самый большой кусок хряща, образующий гортань и состоящий из двух пластинок
трахея: трубка, состоящая из хрящевых колец и поддерживающая ткань, которая соединяет легкие бронхи и гортань; обеспечивает путь для входа и выхода воздуха из легких
мышца трахеи: гладкая мышца, расположенная в фиброэластической мембране трахеи
истинная голосовая связка: одна из пары складчатых белых мембран со свободным внутренним краем, который колеблется при прохождении воздуха для производства звука в альвеолярной стенке; высокопроницаемые для газов
альвеолярные клетки II типа: кубовидные эпителиальные клетки, представляющие собой второстепенный тип клеток альвеолярной стенки; секретируют легочный сурфактант
вестибулярная складка: часть складчатой области голосовой щели, состоящая из слизистой оболочки; поддерживает надгортанник во время глотания
Ссылки
Bizzintino J, Lee WM, Laing IA, Vang F, Pappas T, Zhang G, Martin AC, Khoo SK, Cox DW, Geelhoed GC, et al.