Evoluzione del polmone dei tetrapodi

Anfibi
Negli anfibi troviamo

• polmoni a forma di sacco, cioè un'ampia cavità centrale a parete liscia.
• è importante la respirazione cutanea attraverso la pelle sottile e bagnata ricca di capillari.

Alcuni anfibi hanno solo la respirazione cutanea per esempio la rana adulta può vivere a lungo sommersa, senza usare polmoni, ma muore all'aria se ha la cute verniciata.

Rettili
Nei rettili troviamo polmoni sacciformi e anche parenchimatosi.

i polmoni parenchimatosi hanno setti che dividano in tante camere la cavità centrale, è un polmone comprimibile e si comporta al tatto come la gomma-piuma.
Questi setti si sviluppano tanto da invadere tutta la cavità a formare il parenchima.

Nel corso dell'evoluzione delle diverse classi di vertebrati notiamo che i polmoni iniziano a dividersi internamente in numerose piccole camere e cominciano ad assumere un aspetto spugnoso (come quello dei mammiferi).
La superficie di scambio è molto maggiore rispetto agli anfibi (polmoni sacciformi) e la respirazione polmonare è più efficiente.

I polmoni dei tetrapodi.

In figura: polmoni delle classi dei vertebrati (polmone di anfibio, rettile , uccello e mammifero).

• anfibi sacciformi con corti bronchi e poche pieghe.
• dai rettili si formano pliche e bronchi penetrano all'interno.
• mammiferi strutture parenchima tolse costituite dal violento e un albero bronchiale che entra nei polmoni, presenze del diaframma
• uccelli polmoni piccoli e poco elastici presenza di sacchi aeriferi.

Meccanismi di ventilazione particolati nei tetrapodi

Come respirare se il torace è chiuso in una struttura rigida? Nei cheloni le costole sono inglobate nel carapace.

Come avviene la ventilazione polmonare?

• nel cheloni acquatici il polmone è unito ai visceri con dei legamenti, i movimenti dei visceri espandono il polmone rendendo possibile la ventilazione.

• nel cheloni terrestri un muscolo unisce il polmone al cinto toracico e pelvico, il movimento dei cinti si trasmette ai polmoni. (...praticamente respira e cammina, cammina e respira....)
• inoltre è persente la ventilazione tramite i movimenti della cavità boccale. Come avviene nelle rane. I movimenti del capo orale e faringeo i movimenti di deglutizione portano aria ai polmoni.

e il coccocrillo...... e IL COCCODRILLO!!!!

Evoluzione dell'apparato respiratorio

In riferimento al precedente post.

L'evoluzione dell'apparato respiratorio ha portato a sviluppare, oltre ai tre sistemi a maggior diffusione considerati dai miei compagni, diverse forme intermedie o adattamenti particolari. I pesci polmonati possedevano, oltre alle branchie, semplici strutture respiratorie accessorie paragonabili ad una primitiva forma di polmoni. Queste strutture erano probabilmrente un adattamento alla vita nell'acqua dolce che, a differenza dell'acqua di mare, poteva diventare stagnante ed impoverirsi di ossigeno. Anche oggi esistono alcune specie di pesci polmonati.

Nonostante i polmoni siano soprattutto una "invenzione" dei vertebrati, si trovano anche in alcuni invertebrati. Le lumache terricole, ad esempio, hanno sviluppato indipendentemente polmoni molto simili a quelli di alcuni anfibi.

Gli anfibi e i rettili si avvalgono anche della respirazione cutanea

Gli uccelli hanno sviluppato particolari adattamenti. A ciascun polmone sono attaccate parecchie sacche aeree: ad ogni respiro le sacche si sgonfiano e si gonfiano come palloncini in sintonia con i movimenti della parete del corpo che li fa comprimere ed espandere. Non si ha alcuno scambio d'aria a livello delle sacche che funzionano come soffietti che riempiono il polmone di aria fresca ad ogni respiro. Di conseguenza, nei polmoni degli uccelli rimane sempre un volume d'aria residuo, come avviene per i mammiferi.

I polmoni

La massa spugnosa dei polmoni è formata principalmente da connettivo elastico; il polmone di destra è più grande e presenta tre lobi, mentre quello di sinistra è più piccolo e ne presenta solo due a causa della presenza del cuore. Lo spazio lasciato dai polmoni per il cuore si chiama mediastino; i polmoni sono rivestiti dalle pleure, membrane sierose a doppia parete con un velo di liquido interposto.
I polmoni sono irrorati da moltissimo sangue ed i vasi sanguigni entrano ed escono attraverso l’ilo. Sono presenti vasi trofici e funzionali. I vasi trofici sono l'arteria e la vena bronchiale (l'arteria bronchiale è una diramazione dell’aorta); i vasi funzionali sono l'arteria e la vena polmonare che costituiscono la piccola circolazione: la vena polmonare porta sangue arterioso e l'arteria sangue venoso contrariamente a quanto avviene nella grande circolazione.

Infatti è corretto chiamare

• arterie i vasi che partono dal cuore,
• vene quelle che arrivano al cuore indipendentemente dal tipo di sangue che contengono.

L'arteria polmonare arriva ai polmoni proveniente dal cuore con sangue venoso e si ramifica attorno agli alveoli in una fitta rete capillare.

Apparato respiratorio

Un problema che gli organismi complessi nel corso dell’ evoluzione dovettero affrontare fu quello di fornire ossigeno alle singole cellule di tutto il corpo.
Ogni cellula deve infatti avere un trattamento individuale, come se fosse un organismo singolo. Se le sostanze nutritive e l'ossigeno non arrivano alle cellule, l'organismo non può sopravvivere.

Si sono sviluppati molti tipi di sistemi respiratori, ognuno dei quali risolve il problema in modo diverso. I tre sistemi a maggior diffusione sono quelli che impiegano branchie, trachee, polmoni.

Le branchie sono presenti negli animali acquatici. Fondamentalmente una branchia è un sottile filamento composto da uno strato di cellule e contiene molti capillari sanguigni: i gas vengono scambiati il sangue che circola nei filamenti delle branchie e l'ambiente acquoso da cui queste sono circondate. L'aria è di gran lunga più ricca di ossigeno che l'acqua, tuttavia la vita sulla terra non fu possibile finché non si svilupparono adattamenti che permettessero di respirarla. Nelle forme terrestri si sono quindi sviluppate strutture in grado di effettuare lo scambio di anidride carbonica e di ossigeno con l'aria invece che con l'acqua.

Lo sviluppo delle trachee negli Artropodi e dei polmoni nei vertebrati terrestri risponde appunto a queste esigenze adattative. Nei vertebrati acquatici le branchie si aprono nella faringe, sono quindi in relazione anatomica con l'apparato digerente. Anche nei vertebrati terrestri esiste questa relazione; infatti l'apparato respiratorio è di origine endodermica e si forma da una estroflessione ventrale del tubo digerente.

La via e le strutture impiegate per fare in modo che l'aria arrivi ai polmoni sono le fosse nasali, la faringe, la laringe, la trachea, i rami bronchiali e le loro ramificazioni più sottili, i bronchioli ed infine i minuscoli condotti che portano agli alveoli.