Légcső - légzőszervek ízeltlábúakban és onychophorában . _ Ezek elágazó csövek, amelyek segítségével egyes ízeltlábúak szöveteiben gázcserét hajtanak végre ( mylipedes , rovarok , pókfélék ). A fejlettség mértéke a különböző csoportok képviselői között eltérő. A légcsövek kifelé nyílnak spirálokkal , amelyek a felső oldalon a középső és a metathorax oldalán és az első hasi szakaszok felszínén helyezkednek el [1] .
A légcső vékony elágazó, ektodermális eredetű csövek. Az állati embriogenezisben az integumentum mély kiemelkedéseiként jelennek meg. A légcső falai egyetlen hámrétegből állnak, és kutikulával vannak bélelve . Ez utóbbi vastag kitin-protein prokutikulából és az epikutikula vékony kutikularétegéből áll. A rovaroknál a prokutikula spirális megvastagodásokat (tenidia) képez, amelyek megakadályozzák a légcső falainak összetapadását. Kívül a csövek páros lyukakkal nyílnak - spirálok vagy stigmák. Minden rovarspirál három keresztirányú légcsövet szolgál ki, amelyeket három pár hosszanti légcső köt össze. A szövetekhez és szervekhez vezető ágak ezekből a fő törzsekből indulnak ki. Vékony, 1-2 mikron átmérőjű csövekben végződnek - tracheolák. A tracheolák végei vagy az egyes sejtek felszínén fekszenek, vagy azok belsejébe mennek.
A légcsőből az oxigén közvetlenül a sejtekbe, a szén-dioxid pedig a szövetekből a légcsőbe diffundál. A légcsőrendszert kitöltő levegőből az oxigén diffúzió útján jut el a szervezet egyes sejtjeihez. A sejtekben azonnal elfogy, így a légcsőrendszerben oxigén parciális nyomásgradiens irányul a szervezetbe. Ezenkívül sok rovarra jellemző az aktív légcsőszellőztetés. Szárnyas rovaroknál repülés közben a szárnyizmok működése miatt hajtják végre, amelyek a szárnyak rezgésével egyidejűleg levegőt kényszerítenek a légcsőbe, és a léghólyagokból az izmokhoz nyomják. A nagy ízeltlábúak gyakran speciális légzőmozgásokat hajtanak végre: egyesek levegőt pumpálnak a hasi szakaszok ritmikus tágulása miatt, mások teleszkóposan egymásra tolják őket. A legtöbb rovarnál egyes spirálok belégzéskor kinyílnak, mások bezáródnak, kilégzéskor pedig fordítva. A belégzés és a kilégzés között minden spirál zárva van. A percenkénti légzési mozgások száma a környezeti hőmérséklettől, a rovar és fajai fiziológiai állapotától függően változik - 5-6 és 150 vagy több között. A légvételek közötti stigmák lezárása segít csökkenteni a víz elpárolgását. A légcsőrendszer fejlődése miatt a légcsőlégzés keringési rendszere megfosztja a gázcsere funkciójától. A gázok légcsövön keresztül történő közvetlen szállítása a szövetekbe és a sejtekbe energetikailag sokkal olcsóbb, mint a gerincesek többlépcsős légzőrendszere (légzőszervek - vér - sejtközi folyadék - szövetek). A légzőrendszernek ez a szerkezete azonban csak kis testméreteknél hatásos, mivel a tömeg növekedésével az izmok nem képesek elegendő levegőt pumpálni a sejtekbe. Az aszinkron szárnyizmok a sejtekhez való közvetlen oxigénszállításnak köszönhetőek. A gerincesek izomzatában a megerőltető munka során fellépő oxigénhiány a fáradtsághoz vezet. A pókoknál a légcső végét a hemolimfa mossa, így a keringési rendszer veszi át a gázcsere funkcióját. A légzőmozgások száma rovaronként és állapotonként változó: a háziméh munka közben percenként 120, nyugalomban 40 légzést végez; a levegő hőmérsékletének emelkedésével számuk akridoidokban 6-ról 26-ra vagy még többre nő [1] .
A spirálok jelenlététől függően a légcsőrendszereket nyitott és zárt rendszerekre osztják. A nyitott rendszer jellemző a szárazföldi ízeltlábúakra, amelyek légköri oxigént lélegznek. A vízi rovarlárvák zárt rendszerűek, amelyben a légcső kívülről zárva van, és a spirálok a belső légcsőrendszert vékonyfalú filmben elágazó légcsövekkel vagy elágazó kinövésekkel - légcsőkopoltyúkkal - kötik össze. Ezek a légcsövek levegővel is megtelnek, és a gázcsere a kopoltyú felületén keresztül történik vízzel.
A rovaroknál két pár stigma található a mesothoraxon, illetve a metathoraxon. A has első nyolc szegmensében is van egy pár stigma, de ezek száma csökkenhet. A rovarbélyegek meglehetősen összetett zárószerkezettel rendelkeznek, amelyet egy-két izom szolgál ki, és számos elágazó sörtékből épült speciális légszűrő rendszerrel rendelkezik. A jól repülő rovaroknál a hosszirányú légcsőtörzseken - légzsákokon - tágulások képződnek. Nincs tenidiájuk, és változtathatják a hangerőt. A légzsákok részt vesznek a szárnyizmok szellőzésében repülés közben, és aerosztatikus funkciót töltenek be, hozzájárulva a fajlagos testtömeg csökkenéséhez. Sok endoparazita lárvánál a légcsőrendszer részlegesen vagy teljesen lecsökkent, és a légzés a takarókon keresztül történik. Egyes parazita rovarok légcsőrendszerüket a gazdaállat légcsövéhez kötik, mások áttörik annak fedelét, szabaddá téve a spirálokat.
A spirálok számától függően a rovarok légcsőrendszere a következő típusok egyike lehet:
A légcsőrendszer jól fejlett a labiopoda százlábúakban. Minden testszegmensen egy pár spirál található. A légcső különböző szegmensekből származó ágai összekapcsolódnak, közös hálózatot alkotva a testen belül. A kétlábú százlábúaknál a légcsőrendszer spirálokkal kezdődik, amelyek minden szegmensben a lábak tövében találhatók (néhány elülső kivételével). A stigmák szegmensenként két párból állnak, akárcsak a lábak. Mindegyik stigma egy zsákszerű meghosszabbításhoz vezet, amelyből többé-kevésbé elágazó légcsövek nyúlnak ki, amelyek oxigénnel látják el a megfelelő szegmens szerveit. A labiopodákkal és rovarokkal ellentétben a kétlábúakban nem képződik egyetlen légcsőrendszer. A Symphyla fején csak egy pár spirál található az antennák mögött. A stigmákból kinyúló légcsövek gyengén elágazóak, ágaik csak a fejbe és három elülső szegmensbe nyúlnak be.
A pókféléknél a stigmák alakja, száma és elhelyezkedése, a légcsőtörzsek vastagsága, elágazásuk mértéke csoportonként nagyon eltérő. A légcsőrendszer a salpugokban a legjobban fejlett. Fő légcsőtörzseik a fejmell és a hason több spirálpárral, a IV. hasi szakaszon pedig egy páratlan spirálokkal nyílnak. A légcsövek a spiráloktól távolodva erőteljes hosszanti törzsekké egyesülnek, amelyeket hidak kötnek össze, és számos ágban eltérnek a szervekhez. A salpug légcsőjének falaiban a kutikula spirális megvastagodása található, hasonlóan a rovar tenidiához.
A legtöbb póknak a tüdővel együtt légcsövei is vannak, bár a négytüdős légcsőnek nincs, és egyes trópusi fajok csak légcsővel lélegeznek. Leggyakrabban csak egyetlen hasi spiráljuk van, amelyből két pár vakon zárt, el nem ágazó tubulus nyúlik ki, vékony kutikulával bélelve, spirális megvastagodások nélkül. A légcsöveket hemolimfával mossák, így a gázcsere a keringési rendszer részvételével történik.
A betakarítógépekben a légzőrendszert jól elágazó légcsövek képviselik, amelyek áthatolnak az egész testen. Az első és a második hasi szakaszon spirálokkal nyílnak.