Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Биология -> Шмидт-Ниельсен К. -> "Физиология животных. Приспособление и среда" -> 30

Физиология животных. Приспособление и среда - Шмидт-Ниельсен К.

Шмидт-Ниельсен К. Физиология животных. Приспособление и среда. Под редакцией Крепса Е. М. — М.: Мир, 1982. — 416 c.
Скачать (прямая ссылка): fizjuv1982.djvu
Предыдущая << 1 .. 24 25 26 27 28 29 < 30 > 31 32 33 34 35 36 .. 173 >> Следующая


В отношении функции воздушных мешков более правдоподобна гипотеза, что они, подобно мехам, служат для втягивания и выталкивания воздуха. Во время вдоха одновременно понижается давление и в передних, и в задних мешках, по мере того как они расширяются (см. схему на рис. 2.15). Значит, при вдохе воздух

76 Глава 2. Дыхание в воздухе

входит во все мешки (однако, как мы увидим далее, не все мешки наполняются наружным воздухом). Во время выдоха давление в мешках увеличивается, и воздух из них снова выходит.

Чтобы более детально проследить перемещение газа, можно использовать газовую смесь, отличную по составу от обычного воздуха. Для этой цели подходит чистый кислород, поскольку он

Вдох Выдох

Обычный состав газа

(% о2)(%со2)

Брюшной У Задние мешки

C=U

Задний грудной

Передние Л мешки

!Передний грудиой~

Межхлючичиый

Латеральный ключичный] 13,2 6,6

17.5
4.3

П.4
3,6

(?)
3.9 (?)

U.1
6,8

14,9
7,0

13,2
6,6

Рис. 2.16. Когда страусу дают один раз вдохнуть чистый кислород, а затем он •дышит обычным воздухом, кислород играет роль метки. Раньше всего он обнаруживается в задних воздушных мешках. Только во время второго или третьего цикла дыхания этот газ появляется в передних мешках. Частота дыхания —- примерно 6 циклов в минуту. Обычный состав газа в воздушных мешках указан справа. (Schmidt-Nielsen et al., 1969.)

безвреден и концентрацию его легко регистрировать с помощью чувствительного к Ог электрода. Такие эксперименты удобно проводить на страусе, так как он дышит очень медленно (один цикл длится около 10 с) и поэтому легко прослеживать изменения в, составе газа.

Когда страусу дают один раз вдохнуть вместо воздуха чистый кислород, к концу вдоха этот газ появляется в задних воздушных мешках (рис. 2.16). Это должно означать, что вдыхаемый кислород проходит туда прямо через главный бронх. Между тем в передних мешках концентрация кислорода во время первого вдоха никогда не возрастает. Эти мешки, однако, при вдохе тоже раздуваются ¦— значит, они получают воздух откуда-то еще. К концу второго вдоха, во время которого птица вдыхает уже обычный воздух, количество кислорода в передних мешках начинает нарастать. Это может означать только то, что кислород, который теперь здесь появляется, раньше находился в какой-то другой части дыхательной системы (по-видимому, в задних мешках) и прошел в передние мешки через легкие. -

Дыхание пт.ац 77

Представляют интерес концентрации газов, измеренные в.вод-душных мешках. Задние мешки содержат около 4% CO2 (.см. рис. 2.16), а количество O2 по сравнению с атмосферным, воздухом уменьшено здесь на ту же величину — с 21 до 17%, Однако в передних мешках концентрация CO2 выше — между 6 и 7%, — и количество кислорода соответственно снижено до 13 или 14%. Эти различия в газовом составе могли бы навести на мысль,--что задние мешки лучше вентилируются, а передние содержат более застойный воздух, в котором поэтому накапливаются более высокие концентрации двуокиси углерода. Однако такой вывод был бы неверным. ;

Вводя маркирующий газ, можно выяснить, насколько быстро обновляется воздух в мешках. После введения маркера непосредственно в мешок концентрация его понижается ступеньками, ко|-торые совпадают с последовательными дыхательными циклами, й скорость этого понижения характеризует быстроту обновления воздуха. Время, необходимое для того, чтобы количество газаг маркера уменьшилось до половины исходного уровня, можно назвать периодом полуобновления. У страуса этот период составлял от двух до пяти дыхательных циклов как для передних, так и дли задних мешков; это означает, что обе группы мешков вентилируются примерно одинаково. В аналогичных опытах на утках тоже были найдены примерно равные периоды полуобновления для передних и задних мешков (Bretz, Schmidt-Nielsen, 1972). Поскольку эксперименты с прослеживанием потоков газа показали, что воздух проходит в передние мешки из легких (концентрация CO2 в них совместима с таким предположением), и поскольку обновление воздуха в них велико, можно заключить, что эти мешки служат резервуарами для приема из легких того воздуха, который должен быть выведен наружу при следующем выдохе.

Путь воздуха можно также определить, помещая в различных проходах миниатюрные датчики, чувствительные к движению воздуха. На рис. 2.17 схематически представлены результаты таких исследований, проведенных на утках. Здесь показано, как могла бы перемещаться некоторая порция воздуха. Во время вдоха (а) большая часть воздуха идет" прямо в задние мешки. Хотя передние мешки при вдохе расширяются, они совсем не получают вдыхаемого наружного воздуха; вместо этого в них поступает воздух из легких. При выдохе (б) воздух из задних мешков не выходит через главный бронх, а направляется в легкие. При следующем вдохе (в) воздух из легких переходит в передние мешки, и наконец при втором выдохе (г) воздух из передних мешков выходит прямо наружу. Для того чтобы провести данную порцию газа через всю дыхательную систему, требуются два полных дыхательных цикла. Сказанное выше не означает, что эти два цикла ¦чем-то отличаются друг от друга: они совершенно идентичны, и за
Предыдущая << 1 .. 24 25 26 27 28 29 < 30 > 31 32 33 34 35 36 .. 173 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed