Внутреннее строение организма: Внутреннее строение тела человека — урок. Окружающий мир, 2 класс.

Человеческое тело — это сложное и замысловатое инженерное сооружение, в котором каждая структура играет определенную роль.Здесь примерно 200 костей, 650 мышц, 79 органов и достаточно кровеносных сосудов, чтобы дважды облететь Землю!

Медицинские школы обычно изучают анатомию этих структур примерно за один академический год. Однако что на самом деле влечет за собой анатомия человека ?

В этой статье мы рассмотрим, что означает эта тема и как вы можете решить ее наиболее логичным способом.

Основы и терминология

Перво-наперво, что такое анатомия и с чего все это началось? Термин «анатомия» происходит от древнегреческого значения «рассечение» или «рассечение» и включает изучение структуры человеческого тела.Эта научная дисциплина, которой 2000 лет, зародилась в Древнем Египте и на протяжении веков все больше развивалась такими тяжеловесами анатомии, как Гален, Леонардо да Винчи, Везалий и многими другими.

Изучить такой сложный предмет можно только маленькими и логичными шагами. С чего лучше всего начать? Освоив основы, такие как направлений , движений , плоскостей тела и общей анатомической терминологии .

В двух словах, три основных анатомических плоскости делят тело на фронтальных , боковых и поперечных видов. Эти представления демонстрируют положение и отношения между анатомическими структурами, которые описываются точными терминами, например, верхний, нижний, латеральный и многие другие. Движения также можно описать общепринятыми терминами, такими как сгибание и разгибание. Имея этот словарный запас в рукаве, пора глубже погрузиться в предмет и узнать больше о подходах к его обучению.Анатомия человека состоит из двух основных частей:

• Макроскопическая или грубая анатомия
• Микроскопическая анатомия

Регионарная анатомия

Давайте начнем с макроскопической или грубой анатомии. Как следует из названия, эта ветка имеет дело с большими структурами, которые в основном видны невооруженным глазом. Он описывает, где расположена каждая структура человеческого тела ( топография ), подобно тому, как географическая карта области показывает все ориентиры в определенном периметре.Не только это, но также описывается, как структуры связаны друг с другом, их начальная и конечная точки, их слои и так далее. Существует два основных подхода к изучению макроанатомии: региональный и системный.

Региональная анатомия разделяет тело на несколько частей или областей: верхние конечности, нижние конечности, туловище (грудная клетка, живот, таз, спина), голова и шея. Этот подход разделяет обучение и обучение на отдельные региональные дидактические области, каждая из которых содержит соответствующие кости, суставы, мышцы, артерии, вены, нервы, лимфатические сосуды и органы. Давайте посмотрим на все эти регионы и узнаем основы каждого из них.

Верхняя конечность

Давайте начнем с конечностей, структур, отвечающих за взаимодействие с окружающей средой, передвижения, веса и многого другого. Верхняя конечность состоит из четырех основных частей: плеча , руки , предплечья и кисти . В свою очередь подвижность конечности обеспечивается суставами плеча, локтя и запястья, на которые действуют различных мышц .Однако их действие зависит от иннервации, а их жизнеспособность — от правильного питания и кровоснабжения. Знаете ли вы название вены, в которую была введена игла, когда у вас брали кровь? Как насчет названия нерва, который может вызвать покалывание, если надолго опереться на локти?

Ответы и дополнительную информацию можно найти в следующих учебных разделах.

Нижняя конечность

Нижняя конечность состоит из четырех основных частей: бедра , бедра , ноги и стопы .Гибкость обеспечивается тазобедренными, коленными и голеностопными суставами , которые позволяют вам пинать ногами, прыгать, приседать и трясти на танцполе. Нижняя конечность содержит одни из самых мощных мышц человеческого тела, которые организованы в различные отсеки. Существенные сосуды, такие как бедренная артерия и самый длинный нерв в организме человека, седалищный нерв , снабжают эту конечность.

Следующие материалы содержат более подробную информацию о сосудистой сети нижней конечности.

Багажник и спинка

Верхние и нижние конечности прикреплены к анатомической структуре, называемой туловищем, обычно известной как туловище. Туловище состоит из нескольких областей, называемых грудной клеткой, животом, тазом и спиной. Через центр спины проходит позвоночный столб , в который входит спинной мозг. Большие мышцы спины, такие как трапеции, широчайшие мышцы спины и ромбовидные, а также более глубокие и мелкие, прикрепляются к различным точкам позвоночника.Мускулатура спины помогает вам сохранять осанку, сгибать туловище, двигать руками, пожимать плечами и многое другое.

Крупные мышцы живота, например прямые мышцы живота, также влияют на туловище. Это знаменитая «упаковка из шести штук», к которой стремятся многие любители фитнеса.

Грудь

В предыдущем разделе мы узнали об областях, составляющих туловище, тремя из которых были грудная клетка, брюшная полость и таз.Давайте очень кратко обсудим каждую из них. Вы, наверное, слышали выражение «мое сердце бьется из груди» . Однако что такое сундук? В мире анатомии грудная клетка называется грудной клеткой и расположена между шеей и животом. Этот регион можно считать эпицентром системы кровообращения и основным игроком в дыхании, причем последняя функция в основном контролируется диафрагмой . Грудная стенка защищает внутреннее содержимое, а также поддерживает грудь .

Грудная клетка сложна как внутри, так и снаружи. Внутри он состоит из грудной полости , в которой, прежде всего, находятся легких . Эти два жизненно важных органа окружены мембранами, называемыми плеврой, и отвечают за дыхание. В целом легкие занимают площадь, равную размеру теннисного корта. Между легкими зажато средостение, пространство, которое содержит кровеносные сосуды, нервы, лимфатические сосуды и, что наиболее важно, сердце .Этот жизненно важный орган заключен в мешочек, называемый перикардом, и перекачивает 5 литров крови каждую минуту вашего бодрствования по всему телу.

Живот и таз

Далее ниже грудной клетки мы встречаем брюшную полость и таз. Эти две области часто преподаются отдельно для дидактических целей, но их содержимое сливается в одну большую брюшно-тазовую полость . Изнутри он выстлан мембраной, называемой брюшиной, которая обвивает многие структуры, делая их внутрибрюшинными.Те, что расположены за пределами перепонки, называются внебрюшинными. Самая крупная система органов, расположенная здесь, — желудочно-кишечный тракт. Кишечник , который в основном отвечает за абсорбцию, проходит через эти области в общей сложности на 7,5 метров, что эквивалентно четырем человеческим существам, стоящим вертикально друг на друге.

Четыре дополнительных органов , которые помогают желудочно-кишечному тракту выполнять свои функции, расположены внутри брюшно-тазовой полости.Это печень, желчный пузырь, поджелудочная железа и селезенка. Они особенно помогают в переваривании белков и жиров, а также в метаболической переработке.

Легко подумать, что брюшная полость и таз переполнены желудочно-кишечным трактом, но это еще не все! Здесь также расположены такие органы, как почек , мочеточников , мочевого пузыря , женских и мужских репродуктивных структур . Они образуют целые системы, которые работают в унисон, чтобы гарантировать, что вы устраняете отходы, реагируете на стрессовые или пугающие ситуации и воспроизводите.

В брюшной полости и в области таза расположены одни из самых крупных кровеносных сосудов в организме. Поскольку они снабжают основные органы и даже более дистальные части тела, они представляют собой структуры большого калибра, транспортирующие литры крови. Например, если аорта или почечная артерия разорвутся во время травматического события, человек умрет через несколько минут. В этих областях также можно найти важные нервы, которые контролируют деятельность органов брюшной полости и таза и позволяют чувствовать боль.

Голова и шея

Помимо конечностей, от туловища отходят еще две области, которые работают в полной гармонии; сильная и подвижная шея, поддерживающая пятикилограммовую голову, в которую входит и мозг. Жизненно важные нервы и кровеносные сосуды проходят через шею, путешествуя между головой и остальным телом, поэтому важно владеть этими областями.

Теперь, когда мы знаем некоторые основы, давайте сосредоточимся на головке . Он состоит из нескольких костей, соединенных вместе, которые образуют костный череп или череп, части которого охватывают мозг, а некоторые — лицевой скелет.Голова имеет несколько связанных структур, таких как глаза, нос, уши и рот. У них есть множество функций, например, зрение, обоняние, слух, еда и речь, и это лишь некоторые из них.

Вы знаете, почему можно попробовать капли в нос или сморкаться после слез? Это потому, что некоторые из ранее упомянутых структур напрямую взаимодействуют друг с другом. Прочтите, чтобы узнать, как это сделать!

Шея служит проходом между головой и грудной клеткой.Носовая и ротовая полости продолжаются глоткой , обычно называемой глоткой. Этот мышечный проход облегчает движение жидкостей, пищи и воздуха к дыхательному горлу (трахее) и пищеводу (пищеводу) соответственно. Помимо глотки, на шее также находится множество хрящей, мышц, органов, кровеносных сосудов и нервов. Важные структуры включают гортань (голосовой ящик), щитовидную железу, подъязычные мышцы, сонные артерии, яремные вены и шейное сплетение.

Узнайте больше о нейроваскулярной сети головы и шеи из следующих статей:

Нейроанатомия

Очень важно знать анатомию каждой области человеческого тела.Однако как мозг взаимодействует с другими областями, например рукой, чтобы производить движение или ощущать объекты? Через нервы, концепция, объясненная нейроанатомией. Нервная система контролирует все функции человеческого тела. Например, он участвует в физиологических процессах, таких как температура тела, произвольные движения и мышление более высокого порядка, такое как сознание и эмоциональное поведение.

Нервная система имеет два структурных подразделения: центральное и периферическое. Центральная нервная система (ЦНС) состоит из головного и спинного мозга, которые защищены слоями, называемыми мозговыми оболочками, и залиты спинномозговой жидкостью. Мозг является главным регулятором тела и состоит из четырех основных частей: головного мозга, подкорковых структур, ствола мозга и мозжечка. Головной мозг разделен на пять долей и составляет самую большую часть человеческого мозга, отвечающую за познание.

Однако каждая часть мозга одинаково важна.Вы знаете, что главный герой поддерживает жизнь пациенту в «вегетативном состоянии» или в коме? Это исключительно ствол мозга, так как головной мозг дисфункционален.

Спинной мозг — это продолжение ствола мозга, проходящее через позвоночный столб. Он состоит из пяти областей: шейного, грудного, поясничного, крестцового и копчикового. Спинномозговые нервы выходят из спинного мозга через позвонки, передавая нервные импульсы к периферии и от нее. Головной и спинной мозг общаются через нервные пути, называемые трактами. восходящих путей несут периферическую информацию вверх к мозгу, в то время как нисходящих путей транспортируют информацию обратно от мозга.

Периферическая нервная система (ПНС) относится ко всей нервной ткани, расположенной за пределами ЦНС. Он состоит из 12 пар из черепных нервов , 31 пары из спинномозговых нервов , упомянутых ранее, и всех их ветвей. ПНС проникает в каждую анатомическую структуру человеческого тела и иннервирует ее.

Как видите, области человеческого тела чрезвычайно сложны. Начиная сверху, голова позволяет собирать информацию через сенсорные структуры, но не только, в то время как мозг объединяет и контролирует все через нервную систему. Голова опирается на шею, которая обеспечивает проход для структур, перемещающихся в грудную клетку и обратно. Ниже шеи находится туловище, которое состоит из грудной, брюшной, тазовой и спинной областей. Туловище поддерживает тело, облегчает движения и защищает различные анатомические структуры, такие как внутренние органы, кровеносные сосуды и нервы, расположенные внутри соответствующих полостей.К нему прикреплены две верхние и нижние конечности, которые позволяют вам действовать как человек, двигаться, взаимодействовать с окружающей средой и многое другое.

Системная анатомия

Мы рассмотрели региональную анатомию, разделив наше тело на отдельные области. Однако человеческое тело также состоит из физиологических систем, которые охватывают множество областей и состоят из множества анатомических структур. Системная анатомия , вторая ветвь анатомии человека, подразделяет тело на отдельных систем органов , которые работают вместе для достижения общей цели или функции.Десять системы называются покровный, опорно-двигательного аппарата (скелетной, мышечной), нервной, эндокринной, сердечно-сосудистой, дыхательной, пищеварительной, мочевыделительной, репродуктивной и лимфатической.

В отличие от своего предыдущего аналога, системный подход делит обучение на области, имеющие отношение к конкретным функциям , а не к местоположению или близости. Этот подход охватывает анатомию с более физиологической точки зрения, изучая структуры, которые вместе выполняют одну функцию тела.Например, нервная система охватывает все нервы в теле, которые охватывают разные области от мозга до нижних конечностей.

Покровная система

Покровная система состоит из кожи и связанных с ней придатков, таких как волосяные фолликулы, ногти, потовые и сальные железы. Он выполняет множество функций, включая защиту, тактильные и тепловые ощущения, а также регулирование температуры посредством потоотделения.

система Опорно-двигательная

200 костей человеческого тела действуют как каркас, обеспечивая поддержку, защиту, облегчая передвижение и даже храня различные клетки и вещества. Кости — это системы шкивов, на которые воздействуют мышцы, последние способны сокращаться и расслабляться, в конечном итоге вызывая движение.

Нервная система

Нервы отвечают за передачу электрических импульсов, которые обеспечивают связь между головным и спинным мозгом, нашими чувствами и каждой периферической анатомической структурой. Это общение позволяет людям взаимодействовать с окружающей их средой, ощущать, испытывать эмоции, думать и выполнять множество других сложных когнитивных задач.

Эндокринная система

Эндокринная система состоит из желез, которые выделяют в кровоток вещества, называемые гормонами. Эти гормоны обеспечивают химическую связь между анатомическими структурами, вызывая различные регулирующие эффекты при достижении своих целей.

Система кровообращения

Система кровообращения отвечает за поддержание нашей жизни, обеспечивая насыщенную кислородом артериальную кровь во всех частях человеческого тела.Ключевым игроком является сердце, орган, который перекачивает насыщенную кислородом кровь в артерии, которая затем возвращается обратно в сердце через вены в виде деоксигенированной крови.

Дыхательная система

Основная функция дыхательной системы — поддерживать нашу жизнь за счет вдыхания кислорода и удаления углекислого газа. Легкие и альвеолы ​​представляют собой место газообмена, который включает ряд извитых дыхательных путей и мембран.

Пищеварительная система

Пищеварительная система представляет собой полую систему с двумя отверстиями, состоящую из нескольких органов.Пища попадает в организм через рот, обрабатывается и всасывается внутри организма, а образующиеся твердые отходы, называемые фекалиями, выводятся через задний проход.

Мочевыделительная система

Мочевыделительная система — это основная фильтрующая единица человеческого тела, отвечающая за очищение крови и удаление шлаков. Вся кровь непрерывно проходит через почки, а образующиеся нежелательные или токсичные вещества попадают в мочевой пузырь, в конечном итоге выводясь через уретру.

Репродуктивная система

Основная ответственность репродуктивной системы — способствовать рождению нового потомства и передавать наши гены. Женская система производит яйцеклетки и питает развивающийся плод до рождения, в то время как мужская система синтезирует сперму и доставляет ее к яйцеклетке, чтобы способствовать оплодотворению.

Лимфатическая система

Лимфатическая система участвует в удалении интерстициальной жидкости из тканей, транспортировке всасываемых жиров после пищеварения и защите.Иммунные клетки и вещества перемещаются по лимфатической системе, отбирая образцы лимфы на предмет потенциальных захватчиков и при необходимости вызывая иммунный ответ.

Систем очень много, поэтому давайте кратко их резюмируем. Покровная система покрывает все тело, защищая его от повреждений и регулируя температуру тела. Каркас обеспечивается скелетной системой, на которую действуют мышцы, что в конечном итоге способствует движению. Нервная и эндокринная системы являются основными регуляторами, контролирующими деятельность почти всего через нервы и гормоны соответственно.Дыхательная и кровеносная системы поддерживают нас, облегчая дыхание и перекачивая кровь по телу, в то время как пищеварительная система позволяет нам питаться. Образовавшиеся отходы удаляются и выводятся из организма через мочевыводящую систему. И последнее, но не менее важное: репродуктивная система предотвращает вымирание человечества, а лимфатическая система транспортирует лимфу и играет роль в защите от микроорганизмов.

Микроскопическая анатомия

До сих пор мы обсуждали грубую анатомию, которая имеет дело с макроскопическими или крупными структурами человеческого тела.Однако что происходит на микроскопическом уровне, когда структуры слишком малы, чтобы их можно было увидеть невооруженным глазом? Микроскопическая анатомия , вторая ветвь анатомии человека, представляет собой исследование тканей и их организацию в органы и системы органов. Поскольку это подразделение анатомии имеет дело со структурами, которые едва видны невооруженным глазом, такими как микроскопические артерии, вены, капилляры и нервы, в нем используется увеличительная сила микроскопов .

Микроскопическая анатомия и гистология часто используются как взаимозаменяемые, но они совершенно разные.Гистология имеет гораздо более широкую сферу применения, занимаясь структурой и организацией тканей на всех уровнях, от внутриклеточных компонентов до клеток и вплоть до органов. Напротив, микроскопическая анатомия имеет более узкую область применения, касающуюся только «микроструктур» и организации тканей в органы. Давайте воспользуемся примером моторной единицы скелетных мышц , чтобы рассмотреть его в контексте. Согласно микроскопической анатомии, скелетные мышцы состоят из пучков и последующих волокон, а нейроны состоят из аксонов.Однако гистология объясняет гораздо больше, включая внутреннюю структуру волокон каждой мышечной клетки, аксонов, а также внешний вид ядер и так далее.

Альтернативные подходы к обучению

Преподавание анатомии по регионам или системам — это классический стандартный подход, используемый для преподавания этого предмета во всем мире. Таким образом, вы узнаете фундаментальные знания и подробности о каждой анатомической структуре. Однако в нем отсутствует контекст.Вам нужны другие методы, которые могут связать структуры друг с другом и поместить знания в клинический контекст, что в конечном итоге облегчит обучение и долгосрочное сохранение. Есть два таких метода, с помощью которых можно добиться этого; отчеты о случаях и поперечные сечения.

Клиническая и прикладная анатомия на основе историй болезни

Клиническая и прикладная анатомия — это интересный и эффективный способ изучения сложных анатомических аспектов в клиническом контексте. В отчетах о случаях заболевания описаны сценарии из реальной жизни, с которыми врачи сталкиваются в своей повседневной практике. Случаи систематически структурированы, начиная с жалоб пациентов , затем следуют диагностических и управленческих подходов. Затем эти аспекты объединяются с вашими знаниями анатомии, чтобы представить весь случай в контексте и помочь вам узнать о важности различных анатомических структур, встречающихся во время ваших ежедневных занятий. Таким образом, клинические случаи — отличное средство обучения!

Поперечные сечения

Второй подход к обучению включает в себя поперечные сечения, которые могут добавить глубины вашему обучению.Они создаются поперечными разрезами , в результате получается вид, который добавляет размер по глубине к типичным фронтальным и боковым видам, используемым в стандартном изучении анатомии. Такое сочетание высоты, ширины и глубины в конечном итоге создает полную трехмерную картину точного расположения каждой анатомической структуры.

Без поперечных сечений вы не смогли бы по-настоящему понять, как устроены слои мышц, как органы заклиниваются или контактируют друг с другом, или, например, как нервно-сосудистые структуры скручиваются и поворачиваются по своему направлению.Таким образом, они добавляют много контекста в ваше изучение анатомии! Они также используются врачами ежедневно, например, при просмотре компьютерных томографов , во время операций или при выполнении стандартных маневров. При сливе лишней жидкости из грудной клетки или живота пациента важно знать, насколько глубоко вы можете безопасно продвинуть иглу, не прокалывая жизненно важный орган или кровеносный сосуд, верно?

Следовательно, анатомия человека — обширный предмет. Он состоит из двух основных разделов, называемых макроскопической (макроскопической) и микроскопической анатомией.Первый имеет дело с большими структурами, которые могут быть изучены в соответствии с регионами или системами, которые могут быть помещены в контекст, используя отчеты о случаях и поперечные сечения. Последний изучает анатомические структуры, для визуализации которых требуются микроскопы. Овладение этим предметом требует отличной базовой анатомической терминологии и словарного запаса, поэтому важно не упускать из виду этот аспект. Удачи в изучении анатомии от всех сотрудников Kenhub!

Внутренняя структура сердца | Education

Сердце — это мощный мышечный насос, который циркулирует и перекачивает около 2 000 галлонов крови каждый день, сжимается и расширяется примерно 100 000 раз в день.Нормальное сердце размером со средний сжатый кулак находится за грудиной или грудиной, немного левее между легкими. Крупные кровеносные сосуды уходят и входят в сердце, помогая удерживать его на месте. Внутренняя структура сердца состоит из четырех полостей или камер, разделенных тканевой стенкой, которые называются сердечной перегородкой. Поток крови через сердце регулируется четырьмя клапанами.

Сердечная перегородка

Мышечная ткань, сердечная перегородка, разделяет сердце на правую и левую стороны.На каждой стороне сердца есть верхняя камера или предсердие и большая нижняя камера или желудочек. Две стороны сердца выполняют разные функции, но они работают вместе, доставляя кровь ко всем частям тела.

Камеры

Правое предсердие — это тонкостенная камера, в которую поступает бедная кислородом или дезоксигенированная кровь из верхней и нижней частей тела. Он также получает дезоксигенированную кровь от мышечных стенок сердца.

Правый желудочек наполняется деоксигенированной кровью из правого предсердия и выталкивает кровь в легочные артерии, которые ведут в легкие.Кровь в легких насыщается кислородом.

Левое предсердие — это также тонкостенная камера, в которую по четырем легочным венам поступает насыщенная кислородом кровь из легких.

Левый желудочек имеет очень толстую мышечную стенку. Когда этот желудочек сокращается, насыщенная кислородом кровь направляется через аорту и ее ветви во все части тела.

Клапаны

Сердце имеет четыре клапана, которые открываются, чтобы позволить крови течь при сокращении сердца. Каждый клапан имеет набор створок, называемых створками или створками.Клапаны позволяют крови течь только в одном направлении, а здоровые клапаны плотно закрываются, чтобы кровь не текла в обратном направлении. Стетоскоп может обнаружить звук открытия и закрытия сердечных клапанов. Трехстворчатый клапан расположен между правым предсердием и правым желудочком, а легочный клапан на правом желудочке регулирует открытие легочной артерии. Митральный клапан расположен между левым предсердием и левым желудочком, а аортальный клапан в левом желудочке управляет отверстием в аорту.

Кардиостимулятор

Частота сердечных сокращений регулируется электрическими импульсами, опосредованными непроизвольной или вегетативной нервной системой. Один нерв, выходящий из мозга, ускоряет сердцебиение, а другой замедляет. Нервы оканчиваются группой клеток, расположенных в стенке правого предсердия, называемой синусовым узлом или водителем ритма.

Ссылки

Ресурсы

Биография писателя

Мари-Луиза Блю, живущая в Коннектикуте, ведет колонку о местном садоводстве и публиковалась в журналах «Органическое садоводство» и «Back Home».»Блю имеет степень доктора биологических наук в Государственном университете Нью-Йорка в Стоуни-Брук и писал научные статьи почти 20 лет, прежде чем в 2004 году начал писать статьи по садоводству.

Анатомия мозга, Анатомия человеческого мозга

Обзор

Мозг — удивительный трехфунтовый орган, который контролирует все функции тела, интерпретирует информацию из внешнего мира и воплощает суть разума и души. Интеллект, креативность, эмоции и память — вот лишь некоторые из многих вещей, которыми управляет мозг.Защищенный черепом, мозг состоит из головного мозга, мозжечка и ствола мозга.

Мозг получает информацию через наши пять органов чувств: зрение, обоняние, осязание, вкус и слух — часто многие одновременно. Он собирает сообщения таким образом, который имеет для нас значение, и может хранить эту информацию в нашей памяти. Мозг контролирует наши мысли, память и речь, движения рук и ног, а также функции многих органов нашего тела.

Центральная нервная система (ЦНС) состоит из головного и спинного мозга.Периферическая нервная система (ПНС) состоит из спинномозговых нервов, ответвляющихся от спинного мозга, и черепных нервов, ответвляющихся от головного мозга.

Мозг

Мозг состоит из головного мозга, мозжечка и ствола мозга (рис. 1).

Головной мозг: — самая большая часть мозга, состоящая из правого и левого полушарий. Он выполняет более высокие функции, такие как интерпретация осязаний, зрения и слуха, а также речи, рассуждений, эмоций, обучения и точного контроля движений.

Мозжечок: находится под головным мозгом. Его функция — координировать движения мышц, поддерживать осанку и баланс.

Ствол мозга: действует как ретрансляционный центр, соединяющий головной мозг и мозжечок со спинным мозгом. Он выполняет множество автоматических функций, таких как дыхание, частота сердечных сокращений, температура тела, циклы бодрствования и сна, пищеварение, чихание, кашель, рвота и глотание.

Правое полушарие — левое полушарие

Головной мозг делится на две половины: правое и левое полушария (рис.2) К ним присоединяется пучок волокон, называемый мозолистым телом, который передает сообщения от одной стороны к другой. Каждое полушарие контролирует противоположную сторону тела. Если инсульт произошел в правом полушарии мозга, ваша левая рука или нога может быть слабой или парализованной.

Не все функции полушарий являются общими. В целом левое полушарие контролирует речь, понимание, арифметику и письмо. Правое полушарие контролирует творческие способности, пространственные способности, артистические и музыкальные навыки. Левое полушарие является доминирующим в использовании рук и речи примерно у 92% людей.

Доли головного мозга

Полушария головного мозга имеют отчетливые трещины, которые разделяют мозг на доли. В каждом полушарии по 4 доли: лобная, височная, теменная и затылочная (рис. 3). Каждую долю можно снова разделить на области, которые выполняют очень определенные функции.Важно понимать, что каждая доля мозга не работает в одиночку. Между долями мозга и между правым и левым полушариями существуют очень сложные отношения.

Лобная доля

• Личность, поведение, эмоции
• Суждение, планирование, решение проблем
• Речь: устная и письменная речь (область Брока)
• Движение тела (моторная полоса)
• Интеллект, концентрация, самосознание

Теменная доля

• Переводит язык, слова
• Ощущение прикосновения, боли, температуры (сенсорная полоска)
• Интерпретирует сигналы зрения, слуха, моторики, органов чувств и памяти
• Пространственно-зрительное восприятие

Затылочная доля

• Интерпретирует зрение (цвет, свет, движение)

Височная доля

• Понимание языка (зона Вернике)
• Память
• Слух
• Секвенирование и организация

Язык

В общем, левое полушарие мозга отвечает за язык и речь и называется «доминантным» полушарием. Правое полушарие играет большую роль в интерпретации визуальной информации и пространственной обработке. Примерно у одной трети левшей речевая функция может быть расположена в правом полушарии мозга. Людям-левшам может потребоваться специальное тестирование, чтобы определить, находится ли их речевой центр с левой или с правой стороны, до какой-либо операции в этой области.

Афазия — это нарушение языка, влияющее на выработку речи, понимание, чтение или письмо, из-за травмы головного мозга — чаще всего в результате инсульта или травмы.Тип афазии зависит от пораженного участка головного мозга.

Область Брока: лежит в левой лобной доле (рис. 3). Если эта область повреждена, у человека могут возникнуть трудности с движением языка или лицевых мышц для воспроизведения звуков речи. Человек все еще может читать и понимать разговорный язык, но испытывает трудности с речью и письмом (т. Е. Формирует буквы и слова, не пишет внутри строк) — это называется афазией Брока.

Область Вернике: лежит в левой височной доле (рис. 3).Повреждение этой области вызывает афазию Вернике. Человек может говорить длинными предложениями, не имеющими смысла, добавлять ненужные слова и даже создавать новые слова. Они могут издавать звуки речи, однако им трудно понимать речь, и поэтому они не осознают своих ошибок.

Cortex

Поверхность головного мозга называется корой. Он имеет складчатый вид с холмами и долинами. Кора головного мозга содержит 16 миллиардов нейронов (в мозжечке их 70 миллиардов = 86 миллиардов всего), которые расположены в определенных слоях.Тела нервных клеток окрашивают кору в серо-коричневый цвет, отсюда и название — серое вещество (рис. 4). Под корой находятся длинные нервные волокна (аксоны), которые соединяют области мозга друг с другом — это белое вещество.

Сворачивание коры увеличивает площадь поверхности мозга, позволяя большему количеству нейронов поместиться внутри черепа и обеспечивая высшие функции.Каждая складка называется извилиной, а каждая бороздка между складками — бороздой. Есть названия складок и бороздок, которые помогают обозначить определенные области мозга.

Глубинные сооружения

Проводящие пути, называемые трактами белого вещества, соединяют области коры друг с другом. Сообщения могут перемещаться от одной извилины к другой, от одной доли к другой, от одной части мозга к другой и к структурам глубоко в мозгу (рис. 5).

Гипоталамус: расположен в дне третьего желудочка и является главным регулятором вегетативной системы. Он играет роль в управлении таким поведением, как голод, жажда, сон и сексуальная реакция. Он также регулирует температуру тела, артериальное давление, эмоции и секрецию гормонов.

Гипофиз: находится в небольшом костном кармане у основания черепа, который называется турецким седлом. Гипофиз соединен с гипоталамусом головного мозга ножкой гипофиза.Известная как «главная железа», она контролирует другие эндокринные железы в организме. Он выделяет гормоны, которые контролируют половое развитие, способствуют росту костей и мышц и реагируют на стресс.

Шишковидная железа : расположен за третьим желудочком. Он помогает регулировать внутренние часы организма и циркадные ритмы, выделяя мелатонин. Он играет определенную роль в половом развитии.

Таламус : служит ретрансляционной станцией для почти всей информации, которая приходит и уходит в кору.Он играет роль в болевых ощущениях, внимании, настороженности и памяти.

Базальные ганглии: включают хвостатый, скорлупу и бледный шар. Эти ядра работают с мозжечком, чтобы координировать мелкие движения, такие как движения кончиков пальцев.

Лимбическая система: — это центр наших эмоций, обучения и памяти. В эту систему входят поясная извилина, гипоталамус, миндалевидное тело (эмоциональные реакции) и гиппокамп (память).

Память

Память — это сложный процесс, который включает три фазы: кодирование (определение важной информации), хранение и вызов.Различные области мозга задействованы в разных типах памяти (рис. 6). Ваш мозг должен уделять внимание и репетировать, чтобы событие перешло из кратковременной памяти в долговременную — это называется кодированием.

• Кратковременная память , также называемая рабочей памятью, возникает в префронтальной коре.Он хранит информацию около одной минуты, а его емкость ограничена примерно 7 элементами. Например, он позволяет набрать номер телефона, который вам только что сказал. Он также вмешивается во время чтения, чтобы запомнить только что прочитанное предложение, чтобы следующее имело смысл.
• Долговременная память обрабатывается в гиппокампе височной доли и активируется, когда вы хотите что-то запомнить на более длительное время. Эта память имеет неограниченное количество содержимого и продолжительности.Он содержит личные воспоминания, а также факты и цифры.
• Память навыков обрабатывается в мозжечке, который передает информацию в базальные ганглии. Он сохраняет автоматически выученные воспоминания, такие как завязывание обуви, игра на музыкальном инструменте или езда на велосипеде.

Желудочки и спинномозговая жидкость

В головном мозге есть полые полости, заполненные жидкостью, называемые желудочками (рис. 7). Внутри желудочков находится ленточная структура, называемая сосудистым сплетением, которая дает прозрачную бесцветную спинномозговую жидкость (CSF).ЦСЖ течет внутри и вокруг головного и спинного мозга, чтобы защитить его от травм. Эта циркулирующая жидкость постоянно всасывается и пополняется.

Есть два желудочка в глубине полушарий головного мозга, которые называются боковыми желудочками.Оба они соединяются с третьим желудочком через отдельное отверстие, называемое отверстием Монро. Третий желудочек соединяется с четвертым желудочком через длинную узкую трубку, называемую акведуком Сильвия. Из четвертого желудочка спинномозговая жидкость течет в субарахноидальное пространство, где омывает и смягчает мозг. ЦСЖ перерабатывается (или абсорбируется) специальными структурами в верхнем сагиттальном синусе, называемыми паутинными ворсинками.

Поддерживается баланс между количеством абсорбированного и производимого CSF.Нарушение или закупорка системы может вызвать накопление спинномозговой жидкости, что может вызвать увеличение желудочков (гидроцефалия) или скопление жидкости в спинном мозге (сирингомиелия).

Череп

Костный череп предназначен для защиты мозга от травм. Череп состоит из 8 костей, которые срастаются по линиям швов. Эти кости включают лобную, теменную (2), височную (2), клиновидную, затылочную и решетчатую кости (рис. 8). Лицо состоит из 14 парных костей, включая верхнюю, скуловую, носовую, небную, слезную, нижние носовые раковины, нижнюю челюсть и сошник.

Внутри черепа есть три отдельные области: передняя ямка, средняя ямка и задняя ямка (рис. 9). Врачи иногда используют эти термины для определения локализации опухоли, например, менингиома средней ямки.

Подобно кабелям, выходящим из задней части компьютера, все артерии, вены и нервы выходят из основания черепа через отверстия, называемые отверстиями. Большое отверстие в середине (foramen magnum) — это место выхода спинного мозга.

Черепные нервы

Мозг сообщается с телом через спинной мозг и двенадцать пар черепных нервов (рис.9). Десять из двенадцати пар черепных нервов, которые контролируют слух, движение глаз, лицевые ощущения, вкус, глотание и движение мышц лица, шеи, плеч и языка, берут начало в стволе мозга. Черепные нервы обоняния и зрения берут начало в головном мозге.

Римская цифра, название и основная функция двенадцати черепных нервов:

Менинги

Головной и спинной мозг покрыт и защищен тремя слоями ткани, называемыми мозговыми оболочками.С самого внешнего слоя внутрь они представляют собой твердую мозговую оболочку, паутинную оболочку и мягкую мозговую оболочку.

Твердая мозговая оболочка: представляет собой прочную толстую мембрану, плотно прилегающую к внутренней части черепа; его два слоя, периостальная и твердая мозговая оболочка, сливаются и разделяются только для образования венозных синусов. Твердая мозговая оболочка образует небольшие складки или отсеки. Есть две особые дюралюминиевые складки — фалкс и тенториум. Соколов разделяет правое и левое полушария мозга, а тенториум отделяет головной мозг от мозжечка.

Арахноидальная ткань: представляет собой тонкую перепончатую мембрану, покрывающую весь мозг. Паутинная оболочка состоит из эластичной ткани. Пространство между твердой мозговой оболочкой и паутинной оболочкой называется субдуральным пространством.

Pia mater: охватывает поверхность мозга, следуя его складкам и бороздкам. Мягкая мозговая оболочка имеет множество кровеносных сосудов, которые проникают глубоко в мозг. Пространство между паутинной оболочкой и мягкой мозговой оболочкой называется субарахноидальным пространством. Именно здесь спинномозговая жидкость омывает мозг и смягчает его.

Кровоснабжение

Кровь поступает в мозг по двум парным артериям, внутренним сонным артериям и позвоночным артериям (рис. 10). Внутренние сонные артерии снабжают большую часть головного мозга.

Позвоночные артерии снабжают мозжечок, ствол мозга и нижнюю часть головного мозга. Пройдя через череп, правая и левая позвоночные артерии соединяются вместе, образуя базилярную артерию. Базилярная артерия и внутренние сонные артерии «сообщаются» друг с другом в основании мозга, которое называется Виллизиевым кругом (рис. 11). Связь между внутренней сонной и вертебрально-базилярной системами является важным элементом безопасности мозга.Если один из главных сосудов блокируется, возможно, что побочный кровоток пересечет Вилилисовский круг и предотвратит повреждение мозга.

Венозное кровообращение головного мозга сильно отличается от кровообращения в остальном теле. Обычно артерии и вены сливаются, поскольку они снабжают и дренируют определенные области тела.Можно подумать, что это пара позвоночных вен и внутренние сонные вены. Однако в мозгу это не так. Коллекторы основных вен интегрированы в твердую мозговую оболочку и образуют венозные синусы — не путать с воздушными синусами на лице и в области носа. Венозные синусы собирают кровь из головного мозга и передают ее во внутренние яремные вены. Верхние и нижние сагиттальные пазухи дренируют головной мозг, кавернозные пазухи дренируют переднее основание черепа. Все пазухи в конечном итоге стекают в сигмовидные пазухи, которые выходят из черепа и образуют яремные вены.Эти две яремные вены, по сути, единственный дренаж мозга.

Клетки головного мозга

Мозг состоит из двух типов клеток: нервных клеток (нейронов) и глиальных клеток.

Нервные клетки

Нейроны бывают разных размеров и форм, но все они состоят из тела клетки, дендритов и аксона. Нейрон передает информацию посредством электрических и химических сигналов. Попробуйте представить себе электропроводку в вашем доме. Электрическая цепь состоит из множества проводов, соединенных таким образом, что при включении выключателя зажигается лампочка.Возбужденный нейрон будет передавать свою энергию находящимся поблизости нейронам.

Нейроны передают свою энергию или «разговаривают» друг с другом через крошечный промежуток, называемый синапсом (рис. 12). У нейрона есть много плеч, называемых дендритами, которые действуют как антенны, улавливающие сообщения от других нервных клеток. Эти сообщения передаются в тело ячейки, которое определяет, следует ли передать сообщение. Важные сообщения передаются в конец аксона, где мешочки, содержащие нейротрансмиттеры, открываются в синапс.Молекулы нейротрансмиттера пересекают синапс и входят в специальные рецепторы принимающей нервной клетки, что стимулирует эту клетку передавать сообщение.

Клетки глии

Глия (греческое слово, означающее клей) — это клетки мозга, которые обеспечивают нейроны питанием, защитой и структурной поддержкой.Глии в 10-50 раз больше, чем нервных клеток, и они являются наиболее распространенным типом клеток, участвующих в опухолях головного мозга.

• Астроглия или астроциты заботятся о нас — они регулируют гематоэнцефалический барьер, позволяя питательным веществам и молекулам взаимодействовать с нейронами. Они контролируют гомеостаз, защиту и восстановление нейронов, образование рубцов, а также влияют на электрические импульсы.
• Клетки олигодендроглии создают жировое вещество, называемое миелином, которое изолирует аксоны, позволяя электрическим сообщениям перемещаться быстрее.
• Эпендимные клетки выстилают желудочки и секретируют спинномозговую жидкость (CSF).
• Микроглия — это иммунные клетки мозга, защищающие его от захватчиков и убирающие мусор. Они также обрезают синапсы.

Источники и ссылки

Если у вас есть дополнительные вопросы, свяжитесь с Mayfield Brain & Spine по телефону 800-325-7787 или 513-221-1100.

Ссылки

brainfacts.org

мозг.mcgill.ca

обновлено> 4.2018 Отзыв о
> Тоня Хайнс, CMI, клиника Мэйфилд, Цинциннати, Огайо

Сертифицированная медицинская информация Mayfield материалов написаны и разработаны клиникой Mayfield Clinic. Мы соблюдаем стандарт HONcode в отношении достоверной информации о здоровье. Эта информация не предназначена для замены медицинских рекомендаций вашего поставщика медицинских услуг.

Строение и функции — Рыбы

Внешняя анатомия рыб

Анатомия — это исследование структур организма.Рыбы бывают самых разных форм, многие из которых имеют особые модификации. Форма, размер и структура частей тела позволяют разным рыбам жить в разных средах или в разных частях одной среды. Внешняя анатомия рыбы может многое рассказать о том, где и как она живет.

При описании основной анатомии организма полезно иметь некоторые общие термины, которые помогут сориентироваться. Точно так же, как карта использует север, юг, восток или запад для определения местоположения, слова ориентации полезны при описании анатомии.Таблица 4.3 определяет общие анатомические термины, а рис. 4.18 показывает их ориентацию на трех разных животных.

Ученые измеряют и описывают внешние особенности рыб для определения видов, оценки возраста и здоровья, а также изучения строения и функций.Для этого ученые работают с самыми разными видами рыб. Они могут использовать свежую рыбу, или они могут использовать фотографии, научные рисунки или другие подробные изображения — даже окаменелости рыб.

Один из способов документировать подробности о рыбе — gyotaku . Gyotaku (произносится как gee yo TAH koo ) — традиционный японский метод печати, при котором используется рыба целиком. Этот метод позволяет получить точное изображение рыбы (рис.4.19).

Гётаку — относительно новый вид искусства, который развился в Японии, вероятно, в начале-середине девятнадцатого века. Gyotaku означает «протирание рыбы». Gyotaku ценится как с научной, так и с художественной точки зрения. Деталь, запечатленная в gyotaku , особенно в исторических гравюрах, является важным источником информации для ученых, которые хотят знать размер и внешние особенности рыб в прошлом. Цвет и художественное оформление репродукций гётаку , выполненных опытными художниками, также делают их ценными произведениями искусства.Самый старый из известных гравюр гётаку , сделанный в 1862 году, принадлежит Музею Хомма в Сакате, Япония.

Деятельность

Используйте свои навыки наблюдения и исследования, чтобы исследовать форму и функции рыб, экспериментируя со способами создания отпечатков рыб гётаку.

Форма тела

Окуни — самый распространенный вид костистых рыб. В результате люди часто используют слова , похожие на окуня, , чтобы описать общую форму рыбы.(Рис. 4.21 A). Веретенообразный — это научный термин, используемый для описания обтекаемого торпедообразного тела окуня. Compressiform означает сплющенный с боков (рис. 4.21 B). Депрессивная форма означает уплощение в дорсо-вентральном направлении (рис. 4.21 C). Угловидный означает угревидный (рис. 4.21 D). См. Таблицу 4.4 для дополнительных описаний форм тела рыб.

Таблица 4.4. Форма и функции рыбы: форма тела

Изображения Байрона Иноуэ

Плавники рыбные

Первые анатомические структуры, которые многие люди определяют на рыбах, — это плавники.Фактически, «придатки, если они есть, как плавники» — это часть одного из научных определений рыбы. У большинства рыб есть два вида плавников: срединный и парный.

Срединные плавники — это одиночные плавники, которые проходят по средней линии тела. Спинной плавник — это срединный плавник, расположенный на спинной стороне рыбы. Анальный и хвостовой плавники также являются срединными плавниками. Парные плавники расположены попарно, как руки и ноги человека. Брюшной и грудной плавники являются парными. (Таблица 4.5).

Таблица 4.5. Форма и функции рыбы: особенности спинного плавника

Изображения Байрона Иноуэ

Среднее ребро

Срединные плавники, как спинной, анальный и хвостовой плавники, могут функционировать как киль лодки и способствовать стабилизации (рис. 4.22 A). Срединные плавники могут также служить другим целям, например, для защиты у льва (рис. 4.22 B).

Хвостовой (хвостовой) плавник

Хвостовой плавник обычно известен как хвостовой плавник (Таблица 4.6). Это основной придаток, используемый для передвижения многих рыб. Хвостовой плавник также является средним плавником (рис. 4.22 A).

Хвостовой стебель — основание хвостового плавника. Стебель означает стебель, а на хвостовом стебле находятся сильные плавательные мышцы хвоста. Вместе хвостовой плавник действует как «пропеллер» для рыбы, а хвостовой стебель действует как двигатель.

Таблица 4.6. Форма и функции рыбы: особенности хвостового плавника

Изображения Байрона Иноуэ

Парные ребра

У рыб есть два набора парных плавников: грудные и тазовые (рис.4.25). Грудные плавники расположены вертикально и расположены по бокам рыбы, обычно сразу за жаберной крышкой (таблица 4.7). Грудные плавники похожи на человеческие руки, которые находятся рядом с грудными мышцами. Многие рыбы, такие как рифовые рыбы, такие как губаны (рис. 4.25 B), используют свои грудные плавники для передвижения.

Таблица 4.7. Форма и функции рыбы: особенности грудного плавника

Изображения Байрона Иноуэ

Тазовые плавники располагаются горизонтально на брюшной стороне рыбы, за грудными плавниками (Таблица 4.8). Тазовые плавники похожи на ноги. Точно так же, как человеческие ноги, тазовые плавники связаны с тазом рыбы.

Таблица 4.8. Форма и функции рыбы: особенности тазового плавника

Уникальные и специализированные ласты

Парные плавники чаще всего используются для маневрирования, как и весла на весельной лодке.Однако и грудные, и брюшные плавники также могут быть узкоспециализированными, как у летучих рыб (рис. 4.26 A). Уникальные комбинации других плавников также могут помочь рыбам стать еще более специализированными, например грудные и анальные плавники коробчатой ​​рыбы (рис. 4.26 B; см. Таблицу 4.9).

Таблица 4.9 . Форма и функции рыбы: комбинации плавников

Ученые используют плавники, чтобы определять и классифицировать виды рыб.У более эволюционно продвинутых рыб плавники поддерживаются костными структурами: шипами и мягкими лучами. Колючки — простые неразветвленные конструкции. Мягкие лучи представляют собой сложные, сегментированные и разветвленные структуры (рис. 4.27).

Рот находится на переднем или переднем конце рыбы. Рот может многое рассказать о питании рыбы (таблица 4.10). Размер, форма и расположение рта в сочетании с типом зубов дают важную информацию о пищевых привычках рыб (Таблица 4.11).

Например, рыба с пастью на нижней части головы часто питается, закапывая донные отложения (рис. 4.28 A). Рыба с направленным вверх ртом обычно кормится в толще воды или даже над водой (рис. 4.28 B). Когда у рыбы открыт рот, передняя губа может выскользнуть изо рта вниз. Это скользящее движение рта может помочь рыбе создать вакуум и быстро засосать большой глоток воды, которая, надеюсь, также включает добычу!

Фиг.4.28. (A) Рот, обращенный снизу, указывает на предпочтения осетровых в кормлении снизу. (B) Рот, обращенный вверх, показывает приспособление арованы к поверхностному питанию.

Таблица 4.10. Форма и функции рыбы: особенности рта

Таблица 4.11. Форма и функции рыбы: особенности зубов

Глаза рыб похожи на человеческие (рис. 4.29). В передней части каждого глаза находится линза, удерживаемая поддерживающей связкой.Объектив фокусирует изображения объектов на сетчатке. Чтобы сфокусировать близкие и далекие объекты, втягивающая мышца линзы перемещает линзу вперед и назад.

Сетчатка — это светочувствительная мембрана, богатая нервами, которые соединяются с зрительными долями мозга через зрительные нервы. Когда свет падает на нервы сетчатки, зрительные нервы , посылают импульсы в зрительные доли. Поскольку у рыб нет век, их глаза всегда открыты.

Некоторые эластожаберные и большинство костистых рыб обладают цветным зрением. Некоторые рыбы также могут видеть в ультрафиолетовом (УФ) свете. Ультрафиолетовое зрение особенно полезно для рифовых рыб. Ультрафиолетовое зрение помогает рыбам в поисках пищи, общении и выборе партнера.

Elasmobranch и некоторые костистые особи также имеют тапетум lucidum. Tapetum lucidum — это блестящая отражающая структура, которая отражает свет и помогает зрению в условиях низкой освещенности. tapetum lucidum — это то, что заставляет глаза акул и глубоководных рыб, а также наземных млекопитающих, таких как кошки и коровы, сиять ночью.

«Рыбьи глаза» обычно располагаются сверху рта. Как и рот рыбы, размер, форма и положение глаз могут дать информацию о том, где живет рыба и чем она питается. Например, у рыбных хищников глаза часто смотрят вперед, чтобы лучше воспринимать глубину. С другой стороны, у хищных рыб глаза часто располагаются по бокам тела. Это дает им большее поле зрения, чтобы избегать хищников. (Таблица 4.12).

Таблица 4.12. Форма и функции рыбы: особенности глаза

У некоторых рыб хорошо развито обоняние. Вода циркулирует через отверстия в голове, которые называются ноздри . В отличие от людей, ноздри рыб не связаны ни с какими дыхательными путями. Рыбьи ноздри не участвуют в дыхании. Они полностью сенсорные.

Самая большая часть мозга рыбы — обонятельная доля, отвечающая за обоняние.Запах — это реакция нервных окончаний в ноздрях на химические молекулы. Хеморецепция — это научный термин, обозначающий действие нервных клеток, помогающих организму обонять (см. Таблицу 4.13).

Вкусовые рецепторы
Вкус — еще одна форма хеморецепции. Рыба чувствует вкус во рту. Многие рыбы, такие как козел и сом, также имеют мясистые структуры, называемые усиками , вокруг подбородка, рта и ноздрей (см. Таблицу 4.13 и Рис. 4.30). У некоторых рыб эти усики используются для осязания и хеморецепции.

Рис. 4.30.

Не все усы имеют хеморецепцию. Усики некоторых рыб, например сомов, не приспособлены для приема химикатов (рис. 4.30 B). У некоторых рыб на голове также есть мясистые выступы, называемые усиками (рис. 4.30 C). Цирри — это не органы чувств.

Таблица 4.13. Форма и функции рыбы: хемосенсорная адаптация и камуфляж

Боковая линия
У большинства рыб есть структура, называемая боковой линией, которая проходит по всей длине тела — сразу за головой до хвостового стебля (рис.4.31). Боковая линия используется, чтобы помочь рыбам почувствовать колебания в воде. Вибрации могут исходить от добычи, хищников, других рыб в косяке или от препятствий из окружающей среды.

Рис. 4.31.

Боковая линия на самом деле представляет собой ряд небольших ямок, содержащих особые чувствительные волосковые клетки (рис. 4.32). Эти волосковые клетки движутся в ответ на движение рядом с рыбой. Чувство боковой линии полезно при охоте на добычу, спасении от хищников и обучении.

Рис. 4.32.

Ампулярные рецепторы — это органы чувств, состоящие из пор, заполненных желе, которые обнаруживают электричество. Они могут обнаруживать низкочастотный переменный ток (AC) и постоянный ток (DC). Ампулы обнаруживают электричество, излучаемое добычей, а также небольшие электрические поля, создаваемые собственными движениями рыбы через магнитные поля Земли. Исследователи считают, что это может помочь рыбам использовать магнитное поле Земли для навигации.К рыбам с ампулами относятся акулы, осетровые, двоякодышащие и слоновые рыбы. Ампулы акул известны как Ампулы Лоренцини — по имени Стефано Лоренцини, который впервые описал их в 1678 году (рис. 4.33).

Рис 4.33. ( A ) Ампулы Лоренцини в голове акулы (B) Ампулы Лоренцини поры на морде тигровой акулы

Некоторые рыбы также могут генерировать собственные электрические поля. У этих рыб есть рецепторы как ампулного типа, так и рецепторы клубневидного типа.Клубневые рецепторы наиболее чувствительны к разряду электрических органов самой рыбы, что важно для обнаружения объектов. Рецепторы клубневого типа обычно глубже в коже, чем в ампулах.

Некоторые рыбы, вырабатывающие электричество, также используют его для общения. Электрические рыбы общаются, создавая электрическое поле, которое может обнаружить другая рыба. Например, рыбы-слоны используют электрическую связь для идентификации, предупреждения, подчинения, ухаживания и обучения (рис.4.34).

Рис 4.34. Рыба-слон для общения использует электрические импульсы.

Звук хорошо распространяется под водой, и для большинства рыб важен слух. У рыб есть два внутренних уха, встроенных в полости черепа. Нижние камеры, саккулус и лагена, улавливают звуковые колебания. (См. Рис. 4.35.)

Каждая ушная камера содержит отолит и выстлана чувствующими волосками. Отолиты — маленькие каменистые кости (см. Рис. 4.36). Они плавают в жидкости, заполняющей ушные раковины. Отолиты слегка касаются чувствительных волосковых клеток, чувствительных к звуку и движению.

Рис. 4.36. (A) Отолит (ушная кость) американского баррельского рыбака (B) Пара отолитов 160-фунтового восьмиполосного морского окуня

Как и отолиты в человеческом ухе, отолиты в рыбах помогают со слухом и равновесием. Когда рыба меняет положение, отолиты наталкиваются на волосковые клетки в ампулах.Ампулы представляют собой выпуклости в полукружных каналах ушей (рис. 4.36). Когда рыба катится вправо или влево, хвостом вверх или вниз, жидкости и отолиты нажимают на волосовидные нервные окончания, выстилающие канал, посылая сообщения в мозг рыбы.

Видео

В этом эпизоде ​​мы на Гуаме изучаем кости в ушах рыб, чтобы определить их возраст. Затем мы изучаем водоросли. Мы проверим образцы, собранные исследователями, и узнаем, почему водоросли так сложно классифицировать.

1. Рыбные уши и водоросли (промо 30 дюймов)
2. видео

Видео

В этом эпизоде ​​мы на Гуаме изучаем кости в ушах рыб, чтобы определить их возраст. Затем мы изучаем водоросли. Мы проверим образцы, собранные исследователями, и узнаем, почему водоросли так сложно классифицировать.

1. Рыбьи уши и водоросли
2. видео

Некоторые рыбы также используют другие органы для улучшения слуха.Например, газовая камера изменяет громкость в ответ на звуковые волны. Некоторые рыбы могут обнаруживать эти изменения в объеме газового пузыря и использовать их для интерпретации звуков.

Большинство млекопитающих получают кислород из воздуха, но большинство рыб получают кислород из воды. Чтобы получить кислород из воды, рыба должна пропускать воду через жабры. Жабры состоят из жаберной дуги, жаберных волокон и жаберных тычинок (см. Рис. 4.37). У многих рыб жаберная дуга представляет собой твердую структуру, которая поддерживает жаберные нити.Жаберные нити мягкие, с множеством кровеносных сосудов, поглощающих кислород из воды.

Рис. 4.37. (A) Костистая рыба с открытой крышечкой, открывающей жабры (B) Отдельная жабра, удаленная у костистой рыбы (C) Рисунок жабры, показывающий жаберные нити (поглощение кислорода), жаберная дуга ( поддерживающая структура) и жаберные тычинки (гребнеобразная структура для фильтрации).

Когда вода проходит через рот рыбы, через жабры и обратно в окружающую среду, происходит обмен кислорода и углекислого газа.Некоторым рыбам, например тунцам, необходимо постоянно плавать, чтобы получать кислород из воды. Другие рыбы, например губаны, могут пропускать воду через жабры, перекачивая ее. Это позволяет губанам оставаться неподвижными и при этом получать кислород.

Рыбы получают кислород и пищу из воды. Чтобы получить кислород, вода должна двигаться к жабрам. Но чтобы получать энергию из пищи, она должна попасть в желудок рыбы. Жаберные тычинки представляют собой гребенчатые конструкции, которые фильтруют пищу из воды, прежде чем она направится к жабрам.Это удерживает частицы пищи во рту рыбы и позволяет воде выходить к жабрам.

Строение жаберных тычинок рыбы кое-что указывает на ее диету. Рыбы, которые поедают мелкую добычу, такую ​​как планктон, обычно имеют множество длинных и тонких жаберных тычинок, которые отфильтровывают очень мелкую добычу из воды, когда она проходит ото рта к жабрам. С другой стороны, рыба, поедающая крупную добычу, обычно имеет более широко расставленные жаберные тычинки, потому что им не нужно ловить крошечные частицы.

Operculum — костная пластинка, покрывающая жабры рыб.У химер и костистых рыб крышка покрывает задний конец головы, защищая жаберные отверстия. Костная покрышка часто имеет другой костный лоскут, называемый preoperculum , перекрывающий его (рис. 4.30). У некоторых рыб также есть сильный позвоночник, или шипы, которые выступают назад из предкрышки или крышки. Эти шипы обычно используются для защиты.

У акул и скатов открытые голые жабры (см. Таблицу 4.14), что означает, что они не покрыты крышечкой. Их классификационное название Elasmobranch фактически означает голые жабры.У большинства пластиножаберцев пять жаберных отверстий, за исключением шести жаберных и семи жаберных акул.

Таблица 4.14. Форма и функции рыбы: Жабры

Фиг.4.38. (A) Рыба-ангел полукруглой формы (Pomacanthus semicirculatus) с ярко-синим цветом подсветки на предкрышечнике, предкрышечном шипе и жаберной крышке (B) Собачий окунь (Neomaenis jocu) с помеченными предкрышечником, жаберной крышкой и жаберной крышкой.

Щечный насос — это то, что рыбы используют для перемещения воды по жабрам, когда они не плавают. Щечный насос состоит из двух частей: рта и крышки. На первом этапе накачки обе крышки закрываются, и рот открывается.Затем вода поступает через рот. Затем рыба закрывает рот и открывает жаберные крышки, чтобы вода перемещалась по жабрам, которые удаляют кислород из воды. Некоторые рыбы также используют буккальный насос как часть своей стратегии кормления, отфильтровывая мелкие организмы, живущие в воде, когда они перекачивают воду (рис. 4.39). По мере прохождения воды жаберные тычинки помогают улавливать планктон из воды.

Рис. 4.39. Некоторые рыбы питаются фильтрацией через щечный насос, например, эта китовая акула, которая питается планктоном

Пора — небольшое отверстие в коже.Типичная рыба имеет анальные, генитальные и мочевые поры, расположенные перед анальным плавником. Анальная пора — это место выхода фекалий из тела рыбы. Анус — самая большая и самая передняя из пор (рис. 4.40 A).

Генитальная пора — это место выхода яйцеклеток или сперматозоидов. Пора — это место выхода мочи из организма. Часто половые и мочевые поры объединяются в единую урогенитальную пору . Эти поры расположены на небольшом сосочке или бугорке сразу за анальным отверстием (рис.4,40 В).

Большинство рыб размножаются внешним путем, что означает, что сперма и яйца встречаются вне их тела. Однако некоторые рыбы размножаются внутренне. У самок этих рыб часто есть половые органы, приспособленные для внутреннего оплодотворения.

Одно определение рыбы включает «тело, обычно покрытое чешуей». За исключением некоторых частей головы и плавников, тело многих рыб покрыто накладывающейся друг на друга чешуей (рис.4.41). Весы обычно служат для защиты кожи рыб.

У разных рыб разные типы чешуи. Эти разные типы чешуек сделаны из разных типов тканей (рис. 4.42 и таблица 4.15). Типы шкал также соответствуют эволюционным отношениям (рис. 4.9).

Чешуя плакоида встречается у акул и скатов (рис. 4.42 A). Плакоидная чешуя состоит из уплощенного основания с выступающим к задней части рыбы шипом.Эти чешуйки часто называют дермальными зубчиками, потому что они сделаны из дентина и эмали, которые похожи на материал, из которого сделаны зубы.

Чешуя ганоида плоская и не очень сильно накладывается на тело рыбы (рис. 4.42 B). Они водятся на гарах и веслоносах. У осетровых рыб чешуйки ганоидов преобразованы в пластинки тела, называемые щитками.

Чешуя циклоида и ктеноида встречается у подавляющего большинства костистых рыб (рис. 4.42 C и 4.42 D). Эти виды чешуи могут перекрываться, как черепица на крыше, что дает рыбе больше гибкости. Эти чешуйки также образуют годичные кольца, как деревья, которые можно использовать для определения возраста.

Чешуйки ктеноидов отличаются от циклоидных чешуек тем, что они имеют более овальную форму. Ктеноидные чешуи имеют более форму моллюска и имеют шипы по одному краю. Циклоидная чешуя встречается у таких рыб, как угри, золотые рыбки и форель. Ктеноидная чешуя встречается на таких рыбах, как окуни, губаны и рыбы-попугаи.У некоторых камбал, таких как камбала, есть как циклоидная, так и гребневидная чешуя.

Таблица 4.15. Форма и функции рыбы: Особенности весов

Размер чешуи сильно различается у разных видов, и не у всех рыб есть чешуя. У некоторых рыб, например у некоторых скатов, угрей и морских собачек, нет чешуи. Вероятно, это связано с тем, что эти рыбы проводят много времени, терясь о песок или камни. Если бы у них была чешуя, она бы скорее всего стерлась.С другой стороны, у некоторых рыб чешуя видоизменена в костные пластинки, как, например, у осетровых рыб и шишек (рис. 4.43 A). У других рыб для защиты чешуя превращается в шипы, как у рыбы-дикобраза (рис. 4.43 B).

Деятельность

Используйте свои навыки наблюдения и расследования, чтобы исследовать различные виды чешуи рыбы.

Дополнительные модификации

Рыбы очень разнообразны, и есть примеры экстремальных модификаций тела у многих различных групп рыб (см. Таблицу 4.16). Например, у некоторых рыб, таких как удильщик, есть приманки для привлечения добычи. У других, например крылаток, есть ядовитые мешочки, защищающие их от хищников.

Таблица 4.16. Форма и функции рыбы: другие модификации

Цвет
Окрас рыб очень разнообразен и зависит от того, где обитает рыба.Цвет можно использовать как камуфляж. Цвет также играет роль в поиске партнеров, в рекламных услугах, таких как уборка, в привлечении добычи и в предупреждении других рыб об опасности (см. Таблицу 4.17).

Тунцы, барракуда, акулы и другие рыбы, обитающие в открытом океане, часто имеют серебристый или темно-синий цвет. У этих рыб также есть узор окраски тела, называемый встречным затенением. Противозатенение означает темный цвет на спинной или верхней поверхности и светлый на брюшной или брюшной стороне. Противотеснение помогает замаскировать рыбу за счет соответствия темной глубоководной воде, если смотреть сверху, и соответствия свету, поверхностной воде, если смотреть снизу (рис.4.44 В).

Рис. 4.44. (A) синий серебристый цвет у барракуды Хеллера (B) Затенение у серой рифовой акулы

Ближе к берегу многие рыбы также эволюционировали, чтобы маскироваться в окружающей среде. Келп-рыбы развили оба цвета и форму тела, которые помогают им сливаться с водорослями, в которых они живут. Рифовые рыбы часто выглядят как кораллы. Рыбы, которые прячутся в песке, такие как собачьи собачки, плоские рыбы и камбала, часто имеют пятнистый песочный цвет (рис. 4.45 B).

Рис. 4.45. (A) Лиственный морской дракон прячется в водорослях (B) Морская собачка прячется в кораллах (C) Трехточечная камбала прячется в песке

Многие ярко окрашенные рыбы, обитающие в местообитаниях коралловых рифов, также используют свой цвет, полосы и пятна в качестве маскировки (рис. 4.46). Отчасти это связано с тем, что длины волн света и, следовательно, цвет кажутся разными под водой и меняются с глубиной и цветом воды. Вода поглощает свет.Таким образом, количество света уменьшается с увеличением глубины.

Красный цвет, например, очень быстро исчезает с увеличением глубины. Рыбы красного цвета, такие как рыба-солдат (рис. 4.46 A), фактически невидимы ночью и в глубоких водах. С другой стороны, желтый и синий цвета сочетаются с цветом рифа, также обеспечивая маскировку от хищников (рис. 4.46 B). Даже полосы и пятна могут помешать отдельной рыбе выделиться, из-за чего хищнику будет сложнее нанести удар (рис. 4.46 C).

Рис. 4.46. (A) Рыба-солдат (B) синий и желтый гавайский губан-чистильщик (C) косяк осужденного танга и рыба-хирурга с белой полосой

В дополнение к цветам, видимым людям, рыбы также используют ультрафиолетовые (УФ) цвета для маскировки и общения. Некоторые рыбы могут видеть, используя ультрафиолетовый свет, поэтому они используют ультрафиолетовые цвета, чтобы идентифицировать друг друга и избегать хищников. Многие рифовые рыбы также могут мигать своим цветом, чтобы мигать сообщения (рис. 4.47). Клетки кожи, называемые хроматофорами, позволяют рыбам и другим животным быстро менять цвет кожи.

Таблица 4.17

Внутренняя анатомия рыбы и функция систем органов рыб

Живые существа состоят из клеток. Клетки часто становятся специализированными для выполнения определенных функций. Например, мышечные клетки сокращаются, нервные клетки передают импульсы, а клетки желез вырабатывают химические вещества. Ткань — это группа похожих клеток, выполняющих схожую функцию (рис. 4.48). Есть много видов тканей: кости, хрящи, кровь, жир, сухожилия, кожа и чешуя.

Орган — это группа различных видов тканей, работающих вместе для выполнения определенной функции (рис. 4.48). Желудок — это пример органа, состоящего из нескольких типов тканей.
• Мышечная ткань стенки желудка сокращается, чтобы взбивать и перемешивать пищу.
• Железистая ткань внутренней оболочки желудка выделяет пищеварительные химические вещества (ферменты).
• Нервная ткань в стенке желудка координирует перемешивание и переваривание.

Система органов — это группа органов, которые вместе выполняют функцию для тела. Например, пищеварительная система состоит из таких органов, как рот, желудок и кишечник (рис. 4.48). Эти органы работают вместе, расщепляя пищу и обеспечивая организм питательными веществами.

Организм — это целое живое существо со всеми его системами органов (рис. 4.48). Такой сложный организм, как рыба, имеет пищеварительную, нервную, сенсорную, репродуктивную и многие другие системы.Рыба состоит из взаимодействующих групп систем органов, которые вместе позволяют рыбе функционировать.

Покровная система

Покровную систему обычно называют кожей. Он состоит из двух слоев: эпидермиса, или внешнего слоя, и дермы, или внутреннего слоя. Под ними находятся мышцы и другие ткани, покрытые кожей (рис. 4.49).

Эпидермис — это верхний слой покровной системы. Он состоит из нескольких листов ячеек, покрывающих чешую.По мере того как клетки стареют, новые клетки, растущие под ними, выталкивают старые клетки к внешней поверхности.

В эпидермисе большинства рыб есть клетки, которые производят слизь, скользкий материал, похожий на жидкий желатин, который помогает рыбе скользить по воде. Слизь стирается ежедневно, унося микроскопические организмы и другие раздражители, которые могут нанести вред рыбе. Запах, характерный для большинства рыб, исходит от химических веществ, содержащихся в слизи.

В эпидермисе рыб есть клетки, содержащие пигментные зерна, придающие рыбе ее цвет.Некоторые рыбы могут менять цвет, увеличивая или уменьшая пигментные клетки. Изменения контролируются гормонами, которые вырабатываются эндокринной системой и регулируются нервной системой.

Нижний слой покровной системы содержит кровеносные сосуды, нервы для восприятия прикосновения и вибрации, а также соединительную ткань, состоящую из прочных волокон. Особый слой кожных клеток выделяет химические вещества для образования чешуи, которая становится больше по мере роста рыбы. У большинства рыб есть покровная чешуя, которая защищает их от повреждений, когда они натыкаются на предметы или подвергаются нападению.По мере увеличения чешуи у некоторых рыб они образуют концентрические кольца. Эти годичные кольца можно использовать для определения возраста рыбы. У некоторых рыб, например у сома, нет чешуи.

Скелетно-мышечная система

Скелетная система поддерживает мягкие ткани и органы рыб (рис. 4.50). Скелет также защищает органы и придает телу рыбы его основную форму. Множество костей черепа образуют жесткую коробку, защищающую мозг. Отверстия, петли и карманы в черепе оставляют место для ноздрей, рта и глаз.

Рис. 4.50. (A) Скелет трески (B) Рисунок скелетной системы рыбы

Позвоночный столб , или позвоночник, не является твердым стержнем. На самом деле позвоночник представляет собой цепочку мелких костей, называемых позвонками. См. Рис. 4.51. В каждом позвонке есть небольшое отверстие. Вместе маленькие отверстия в позвонках образуют канал, через который проходит спинной мозг. Кости позвонков защищают спинной мозг. Пространства между позвонками позволяют позвоночнику изгибаться, а нервам — достигать тканей и органов тела.Реберные кости защищают полость тела. Дополнительные кости поддерживают шипы и лучи.

Рис. 4.51. (A) Фотография позвонков маленькой рыбы. (B) Рисунок позвонков скелета рыбы, вид спереди, на котором показаны участки ребра и хвоста

Мышцы — это ткани, которые сокращаются для сокращения и расслабляются для удлинения. Рыбы двигаются, сокращая и расслабляя мышцы. Как и у людей, у рыб есть три типа мышц: скелетные, гладкие и сердечные.

Мышцы и кости рыбы работают вместе. Скелетные мышцы используют кости как рычаги для перемещения тела. Сухожилия — это крепкие соединительные ткани, которые прикрепляют мышцы к кости. Когда мышечные клетки стимулируются, они сокращаются и укорачиваются, что заставляет сухожилия сдвигать кости.

Скелетные мышцы являются произвольными, что означает, что они двигаются только тогда, когда мыслящая часть мозга дает им сигнал двигаться. Чтобы плавать, рыба должна сокращать и расслаблять свои скелетные мышцы, как это делают люди, когда учатся ходить.Большая часть тела рыбы состоит из слоев скелетных мышц. Эти слои расположены в виде W-образных полос от живота до спины (рис. 4.52). Эта сеть мышц является вертикальной и взаимосвязанной, что позволяет рыбе перемещать тело вперед и назад плавными волнообразными движениями. Такое движение было бы невозможно, если бы мышцы проходили горизонтально по длине тела, от головы до хвоста.

Рис. 4.52. (A) Вид сбоку скелетных мышц лосося (B) Рисунок рисунка скелетных мышц у рыбы

Рыба плавает, попеременно сокращая мышцы с обеих сторон своего тела (см. Рис.4.53 В). Плавание начинается, когда мышцы на одной стороне тела сокращаются, подтягивая хвостовой плавник к этой стороне. Боковое движение хвостового плавника толкает рыбу вперед. Затем мышцы на противоположной стороне тела сокращаются, и хвостовой плавник перемещается к другой стороне тела.

Рис. 4.53. (A) Сардины плавают, напрягая мышцы хвоста (B) Рисунок, на котором типичное плавание рыбы контрастирует с движением типичного человека, плавающего с ныряющими ластами.

Скелетные мышцы также прикреплены к костям, которые перемещают парные плавники рыбы. Рыбы с широкими грудными плавниками, как губаны, плавают, взмахивая грудными плавниками. Другие рыбы, например, быстро плавающие тунцы, двигаются в основном с помощью хвостового плавника, но для управления им используют длинные тонкие грудные плавники.

Скелетные мышцы также перемещают спинные плавники. Рыбы, которые плавают быстрее, уменьшают сопротивление воды, заправляя спинные плавники во время плавания. Медленнее плавающие рифовые рыбы имеют более крупные спинные плавники, которые они иногда раздувают, чтобы защитить себя при столкновении с другими рыбами.

Гладкие мышцы перемещают внутренние органы тела и трубопроводы, такие как кишечный тракт и кровеносные сосуды. Гладкие мышцы непроизвольны; они движутся без сигналов от думающей части мозга. Например, гладкие мышцы автоматически сокращаются и расслабляются, проталкивая пищу по пищеварительному тракту ото рта к анальному отверстию. Другие гладкие мышцы контролируют поток крови и других жидкостей организма и движение в мочеполовых путях.

Мышцы сердца также непроизвольны.Однако структура клеток сердечной мышцы отличается от непроизвольных гладких мышц, поэтому этим двум типам мышц даны разные названия. Мышцы сердца перекачивают кровь по кровеносным сосудам, ритмично сокращаясь и расслабляясь.

Дыхательная система
Дыхательная система забирает кислород (O2) в организм и выводит из него углекислый газ (CO2). Кислород необходим для пищеварения рыб, потому что он соединяется с молекулами пищи, высвобождая энергию для нужд рыб.

Органы дыхания рыб — жабры. Каждая жабра имеет множество жаберных нитей, которые содержат сеть крошечных кровеносных сосудов, называемых капилляров (рис. 4.54). Жаберная крышка (также называемая operculum ) — это поверхность тела, покрывающая жабры. Жаберные тычинки фильтруют пищу из воды, когда вода попадает в жабры.

Рис. 4.54. (A) Открытые рыбьи жабры, если смотреть с брюшной или брюшной стороны головы (B) Рисунок жаберной нити с жаберными граблями и жаберной дугой, обозначенный

Вода перекачивает жабры в два этапа (рис.4.55). На первом этапе открывается рот, закрываются жабры, и рыба приносит в рот воду. На втором этапе рот закрывается, жабры открываются, и вода выходит из рыбы. Это действие называется буккальным насосом и названо в честь мышц щек, которые втягивают воду в рот и через жабры.

Некоторые рыбы также используют таранную вентиляцию для перемещения воды по жабрам. При быстром плавании такие рыбы, как акулы и тунцы, открывают рты и жабры, позволяя воде непрерывно проходить через жабры.Им не нужно открывать и закрывать рот, потому что при плавании вода выталкивается через их жабры.

Когда вода проходит через жабры, углекислый газ из крови попадает в воду через капилляры жаберных волокон. Те же жаберные нити позволяют растворенному в воде кислороду проходить в кровь, которая затем разносит его по всему телу.

Рис. 4.55. Движение воды мимо жабр

Плавучесть указывает на то, будет ли что-то плавать или тонуть.У некоторых рыб есть газовый пузырь, который помогает контролировать их плавучесть. Газовая камера — это специальная, заполненная газом камера в полости тела рыбы. Он находится чуть ниже почек.

Газовый пузырь часто называют плавательным пузырем, потому что он регулирует плавучесть, делая плотность рыбы равной плотности окружающей воды. Средняя плотность морской воды составляет 1,026 г / мл, а плотность мяса и костей рыб составляет около 1,076 г / мл. Это означает, что типичная рыба плотнее морской воды и, естественно, тонет.С другой стороны, плотность газового пузыря меньше плотности морской воды. Низкая плотность газового пузыря помогает рыбе плавать (рис. 4.56).

Рис 4.56. (A) Положение газового пузыря (плавательного пузыря) в уклейке (Alburnoides bipunctatus) (B) Газовый пузырь красноватой рыбы (Scardinius erythrophthalmus)

Газовая камера имеет низкую плотность, поскольку она заполнена в основном кислородом и азотом. Газовый пузырь внутри рыбы действует как надувной воздушный шар.Газовая камера снижает плотность тела рыбы до тех пор, пока она не станет такой же, как плотность морской воды. Это помогает рыбе плавать в толще воды.

У многих групп рыб (например, сельди, щуки, сома, угря) открытая трубка соединяет газовый пузырь с пищеварительным трактом. Это позволяет рыбе регулировать содержание газа в мочевом пузыре, глотая и выдыхая воздух через рот. У других видов рыб (например, окуня, окуня, групера) есть газовая железа, которая пузырями попадает в кровоток и выходит из него, чтобы надуть и сдуть газовый пузырь.

Давление увеличивается с увеличением глубины воды, потому что вода наверху давит на воду (и животных) внизу. Когда рыба заплывает в более глубокую воду, ее газовый пузырь становится меньше из-за увеличения давления воды. Таким образом, когда рыба идет глубже, она должна добавлять газ в свой газовый пузырь, чтобы поддерживать нейтральную плавучесть. Когда рыба плывет на мелководье, ее газовый пузырь расширяется, потому что давление воды, окружающей рыбу, уменьшается. Таким образом, перемещаясь на мелководье, рыба должна поглощать газ из газового пузыря, чтобы поддерживать нейтральную плавучесть.

Поскольку газы медленно входят и выходят из газового пузыря, рыба, пойманная на большой глубине, часто раздувается, когда ее быстро выводят на поверхность. Газ в газовой камере расширяется, когда рыба перемещается от высокого давления на глубине к более низкому давлению у поверхности. Рыба, быстро вытащенная на поверхность, не может достаточно быстро поглощать газы, и внезапное расширение газового пузыря может травмировать рыбу (рис. 4.57).

Чтобы рыба оставалась живой, сборщики должны медленно поднимать рыбу на поверхность, чтобы тело рыбы могло поглотить газы из газового пузыря.Существуют также методы выпуска рыбы с помощью рекомпрессии, чтобы помочь ей восстановиться после расширения газа в результате быстрого выхода на поверхность (рис. 4.58).

Некоторые рыбы, такие как пехотинцы и жабы, могут издавать звук с помощью своего газового пузыря. Мышцы стенки мочевого пузыря быстро сокращаются, производя низкочастотный (низкий) звук, который резонирует и усиливается в мочевом пузыре. Другие рыбы, такие как двоякодышащие, также используют газовый пузырь как дополнительный орган дыхания или «легкое», когда ползают по суше.

Рыбы, у которых нет газового пузыря, всегда плотнее окружающей воды, поэтому они тонут, если перестают плавать. Например, акулы должны продолжать плавать, чтобы оставаться на плаву. Они используют свои хвосты и грудные плавники как крылья самолета, регулируя подъемную силу, чтобы контролировать глубину своего плавания. У многих донных рыб также отсутствуют газовые пузыри, потому что они не нуждаются в них.

Система кровообращения

Система кровообращения — это система транспортировки жидкостей организма.Система кровообращения доставляет питательные вещества к клеткам и уносит отходы от клеток. Кровь — это жидкость, состоящая из плазмы (жидкой части) и клеток крови. Плазма содержит воду, углекислый газ (CO2), гормоны, питательные вещества, отходы и другие молекулы. Клетки крови бывают двух основных типов: красные и белые.

Красные кровяные тельца переносят кислород (O2) от жабр к другим клеткам тела. В эритроцитах особые молекулы, которые химически соединяются с кислородом, могут улавливать и выделять кислород в зависимости от окружающей среды.Эти молекулы, называемые гемоглобином, содержат атомы железа. Когда гемоглобин соединяется с кислородом, он становится ярко-красным. Когда гемоглобин выделяет кислород, он становится очень темно-красным.

Лейкоциты борются с болезнями. Они часто концентрируются вокруг инфицированных ран, убивая бактерии и унося отходы от раны. Мертвые клетки в ране образуют гной, от которого помогают избавиться лейкоциты.

Сеть трубок, называемых артериями , капиллярами и венами , соединяет сердце со всеми частями тела (рис.4.59). Артерии переносят кровь от сердца к капиллярам. Капилляры микроскопических размеров и очень многочисленные, имеют тонкие стенки, через которые могут перемещаться молекулы питательных веществ. Молекулы перемещаются через стенки капилляров в жидкости, окружающие ткани. Вены несут кровь из капилляров обратно к сердцу.

Сердце перекачивает кровь ко всем частям тела. Сердце рыбы имеет один желудочек и одно предсердие. Для сравнения, сердце человека состоит из двух отдельных желудочков и двух отдельных предсердий.В сердце рыбы есть еще две камеры: венозный синус (перед желудочком) и артериальная луковица (после предсердия). (См. Рис. 4.60.)

Когда сердечная мышца сокращается, она заставляет кровь поступать в артерии. Клапаны между камерами позволяют крови течь только в одном направлении. Кровь с низким содержанием кислорода и высоким содержанием углекислого газа перекачивается к жабрам, где она выделяет углекислый газ и забирает больше кислорода через капилляры в жаберных нитях.Кровь, теперь богатая кислородом, течет по разветвляющимся артериям в мозг, пищеварительную систему и другие ткани и органы.

Проходя через пищеварительную систему, кровь поглощает питательные вещества и распределяет их по телу. Проходя через каждую ткань и орган, часть плазмы крови проходит через капилляры и обтекает клетки. Молекулы кислорода и питательных веществ перемещаются из плазмы в клетки. Углекислый газ и продукты жизнедеятельности перемещаются из клеток в плазму.Затем плазма возвращается в капилляры и уносит отходы.

Другая сеть трубок, называемая лимфатических протоков , собирает жидкость, которая выходит из капилляров и собирается в частях тела рыбы. Лимфатические протоки возвращают эту жидкость (называемую лимфой ) в вены.

Пищеварительная и выделительная система

Пищеварительная и выделительная система рыб включает в себя структуры и органы, которые доставляют пищу в организм, расщепляют пищу на полезные для организма вещества и удаляют неиспользованную пищу.Пищеварительная система начинается с рта и зубов, которые улавливают пищу и отправляют ее в желудок и кишечник для переваривания. Непереваренная пища и отходы покидают тело через задний проход (рис. 4.61).

Мочевая часть выделительной системы также удаляет отходы, производимые организмом. Его главными органами являются почек , которые представляют собой пару длинных темно-красных органов под позвонками. Почки фильтруют мелкие молекулы из крови. После фильтрации полезные вещества, такие как сахар, соли и вода, снова всасываются в кровь.Оставшиеся продукты жизнедеятельности проходят из почек по мочевым трубкам , в мочевой пузырь и выводятся через отверстие за анусом, которое называется урогенитальным отверстием . Это то же самое отверстие, через которое проходят материалы репродуктивной системы (яйцеклетки из яичников или сперма из яичек).

Жабры также являются частью выделительной системы. Кровь переносит продукты жизнедеятельности и избыток солей в жаберные нити. Двуокись углерода (CO2) и аммиак выводятся через жабры.Рыбы, обитающие в морской и солоноватой воде, также выделяют излишки соли из своих жабр.

Печень также удаляет шлаки из крови. Печень очищает кровь после того, как она собрала продукты переваривания из кишечника. Отходы превращаются в желчь и хранятся в желчном пузыре, где они ждут, чтобы снова попасть в пищеварительный тракт, чтобы помочь пищеварению (рис. 4.61).

Осмос — это пассивное движение воды через клеточные мембраны. Если две жидкости имеют разную соленость, вода будет проходить через клеточную мембрану, чтобы сбалансировать соленость с обеих сторон.Это означает, что на выделительную систему влияет то, где живет рыба.

Пресноводные рыбы имеют ткани тела, более соленые, чем окружающая вода. Таким образом, вода постоянно поступает в организм через жабры и полости тела. Пресноводным рыбам необходимо часто мочиться, чтобы избавиться от избытка воды.

Морские рыбы, напротив, окружены водой, более соленой, чем их физиологические жидкости. Вода всегда уходит из их тел. Чтобы предотвратить обезвоживание, морские рыбы постоянно пьют и выделяют небольшое количество очень концентрированной мочи.Специальные солевые железы в жабрах также помогают выводить соль из воды, которую выпила рыба.

Деятельность

Используйте свои знания об анатомии рыб, чтобы описать и нарисовать рыбу, используя правильную терминологию.

Онлайн-формат данной учебной программы позволяет нам постоянно добавлять содержание и мероприятия. Вы достигли раздела «Исследование нашей жидкой Земли», который все еще находится в стадии разработки. Продолжайте посещать для новых дополнений!

Структура паука — Австралийский музей

В отличие от насекомого, тело паука состоит из двух частей.Голова и грудная клетка с глазами, ротовым аппаратом и ногами сливаются вместе, образуя головогрудь . Он соединен тонкой талией (ножкой) со второй частью тела, брюшной полостью , на которой находятся органы прядения шелка (прядильщики), репродуктивные отверстия и органы дыхания (легкие и / или трахеи).

Головогрудь

Головогрудь покрыта сверху твердой кутикулярной пластиной, называемой панцирем, очень похожей на твердый «панцирь», покрывающий краба.

На внешней стороне головогруди

• простые глаза — обычно восемь (иногда шесть), обычно расположены в два ряда вдоль передней части панциря (хотя расположение и размеры глаз могут быть разными).
• ямка — углубление в середине панциря, которое является внутренней точкой прикрепления грудных мышц.