Морфофункциональная характеристика класса Насекомые.

Насекомые – высшие беспозвоночные животные. К этому классу относится около миллиона видов.

Тело насекомых разделено на голову, грудь и брюшко. Голова у большинства насекомых подвижно соединена с грудью. На голове расположены глаза, усики (органы осязания) и ротовой аппарат. Для насекомых характерно разнообразное строение ротовых органов, строго приспособленных к питанию определенной пищей. Различают грызущий, грызуще-лижущий, колюще-сосущий, сосущий и лижущий ротовые аппараты. Исходной формой являются грызущие органы насекомых, питающихся твердой пищей. Ротовой аппарат этого типа состоит из верхней губы, пары верхних челюстей, пары нижних челюстей и нижней губы. Верхняя губа образовалась из складки кожи. Остальные части ротового аппарата – преобразованные конечности. К ротовому аппарату относятся хитиновые выпячивания дна ротовой полости – гипофаринкс или язык. Остальные типы ротовых аппаратов насекомых – производные от грызущего, что связано с переходом к питанию жидкой пищей.

Грудной отдел состоит из трех сегментов, каждый несет одну пару ходильных ног. Таким образом, для насекомых характерно наличие 3 пар конечностей. Исходным типом являются бегательные конечности, которые при специализации преобразуются в плавательные, прыгающие, роющие и др. На втором и третьем сегментах груди расположены крылья. У некоторых насекомых обе пары крыльев развиты хорошо и служат для полета. У жуков первая пара видоизменена в надкрылья, уплотнена и служит для защиты задней пары, используемой для полета. В отряде клопов уплотняется лишь верхняя часть передней пары крыльев. У представителей отряда двукрылых для полета служит лишь первая пара, а вторая редуцирована, и преобразована в жужжальца, являющиеся органами равновесия. Крылья пронизаны продольными и поперечными жилками, внутри канала которых проходят нервы и трахеи. Жилкование крыльев имеет большое систематическое значение. Известны и бескрылые насекомые. У первичнобескрылых отсутствие крыльев указывает на примитивность организации. Вторичнобескрылые (вши, блохи, клопы) утратили крылья в связи с паразитическим образом жизни.

Брюшко насекомых состоит из 6-12 члеников. Строение заднего отдела брюшка различно у самцов и самок, что является проявлением полового диморфизма у насекомых.

Покровы и мышечная система. Насекомые имеют хитинизированный покров, под которым залегает однослойный гиподермический эпителий. Кожа богата разнообразными железами: пахучими, восковыми, линочными и т.д. Мышцы поперечнополосатые.

Пищеварительная система начинается ртом, который ведет в ротовую полость. Сюда открываются протоки слюнных желез. У гусениц большинства бабочек слюнные железы преобразованы в прядильные. Передний отдел кишечника имеет расширение – зоб. У рабочих пчел в зобу под влиянием ферментов цветочный нектар превращается в мед. Переваривание и всасывание пищи у насекомых совершаются в средней кишке, которая переходит в заднюю, открывающуюся наружу анальным отверстием.

Органами дыхания служат трахеи, которые представляют собой систему ветвящихся трубочек, распределяющие воздух по всему телу. Концевые трубочки трахей подходят даже к небольшим группам клеток. Стенки трахей пропитаны хитином и не спадаются.

Органы выделения. У большинства насекомых органами выделения являются мальпигиевы сосуды – многочисленные трубочки, впадающие в кишечник на границе средней и задней кишки. Просвет их заполнен зернами мочевой кислоты – главным продуктом диссимиляции у насекомых. Кроме того, выделительную функцию несет жировое тело («почка» накопления). В нем накапливаются кристаллы мочевой кислоты, с возрастом концентрация их в жировом теле увеличивается. Основная функция жирового тела – накопление запасных питательных веществ (жир, гликоген, белок). Этим объясняется способность к длительному голоданию многих насекомых.

Органы кровообращения. В связи с тем, что имеется разветвленная сеть трахей, кровеносная система развита слабо и лишена функции переноса кислорода. Сердце и аорта расположены на спинной стороне. Жидкость, циркулирующая по кровеносной системе, называется гемолимфой. В ней находятся белые кровяные тельца. У некоторых насекомых (например, жуков-нарывников) гемолимфа ядовита.

Нервная система. В структуре нервной системы привлекает внимание передний протоцеребральный отдел «головного мозга». В этом отделе весьма развиты так называемые грибовидные тела, особенно у тех насекомых, которые отличаются высокоразвитыми инстинктами (пчелы, осы, муравьи). В брюшной нервной цепочке выражена тенденция к концентрации ганглиев в продольном направлении, а у некоторых насекомых (например, у мух) это распространяется и на ганглии грудного отдела, которые сливаются в единую массу. Эти изменения в строении нервной системы ведут к совершенствованию ее деятельности.

Органы чувств насекомых хорошо развиты. Имеются органы зрения, обоняния, осязания, равновесия, температурной и вибрационной чувствительности и др. Насекомые имеют простые и сложные (фасеточные) глаза. Зрение «мозаичное». Высшие насекомые имеют цветное зрение. Органы осязания представлены чувствительными волосками, разбросанными по всему телу. Органы обоняния расположены на усиках и нижнечелюстных щупиках.

Насекомым свойственны очень сложные формы поведения, в основе которых лежат инстинкты.

Система воспроизведения. Все насекомые раздельнополы.

Развитие происходит с полным и неполным метаморфозом. При неполном метаморфозе из яиц выходят личинки, похожие на взрослых насекомых, но отличающиеся от них недоразвитием вторичных половых признаков, зачаточными крыльями. После нескольких линек личинки превращаются в имаго (вши, тараканы, клопы). Полный метаморфоз включает стадии яйца, личинки, куколки и имаго. При развитии из яиц выходят личинки, отличающиеся от имаго. После линьки личинки превращаются в неподвижные куколки. В этот период происходит перестройка внутренних органов (двукрылые, блохи). Метаморфоз идет под контролем гормональной системы.

Среди насекомых, имеющих медицинское значение, выделяют следующие экологические группы: синантропные виды, не являющиеся паразитами; временные кровососущие эктопаразиты; постоянные кровососущие паразиты; тканевые и полостные ларвальные (личиночные) паразиты.

Виды, которые относятся к классу насекомых, характеризуются чрезвычайным разнообразием морфофизиологических признаков. Деление класса на отряды базируется на особенностях развития, строения крыльев, ротового аппарата и конечностей. В связи с этим выделяют важнейшие отряды насекомых, имеющих медицинское значение: таракановые, полужесткокрылые, вши, блохи, двукрылые.

 

Отряд Вши (Anoplura)

Распространены по всему земному шару. Вши являются постоянными эктопаразитами человека. К роду Pediculus относятся один вид – Pediculus humanus, включающий два подвида: головную вошь (Pediculus humanus capitis) и платяную вошь (Pediculus humanus humanus). К роду Phthirius относятсялобковая вошь (Phthirius pubis).

Тело вшей сплющено в дорсовентральном направлении. Ротовой аппарат колюще-сосущего типа; в покое втянут внутрь головы. На голове находятся простые глаза, усики (органы обоняния), реагирующие на запах тела человека. Грудные сегменты слиты. Крылья редуцированы (вторичнобескрылые насекомые). Имеют 3 пары цепких ног. На последнем членике лапки расположен хорошо развитый коготок. С помощью него вошь прочно удерживается на волосах и волокнах одежды. Брюшко несколько шире грудного отдела, состоит из 10 члеников. Половой диморфизм хорошо выражен. У самцов в конце брюшка виден копулятивный аппарат, у самки задний конец брюшка раздвоен. На боковых сторонах грудных и брюшных сегментов расположены стигмы. Окраска насекомых зависит от количества и давности поглощенной крови.

Развитие вшей происходит с неполным метаморфозом. Цикл развития упрощен: все стадии жизненного цикла обитают и питаются на хозяине. Каждый вид вшей паразитирует только на определенном хозяине и не переходит на особи другого вида. Питаются кровью. Слюна вшей обладает токсическими свойствами. Она вызывает ощущение жжения и зуд. У некоторых людей в ответ на укус вшей может развиться аллергическая реакция, возможно присоединение вторичной инфекции при расчесывании мест укусов.

Из многочисленных отрядов насекомых к постоянным кровососущим паразитам человека относятся только вши. Человек является для них единственным хозяином, поэтому трансмиссивные заболевания, возбудителей которых переносят вши, относятся к типичным антропонозам.

Паразитирование на теле человека головной и платяной вшей называется педикулезом, зараженность лобковыми вшами – фтириозом. Проблема педикулеза для отечественного здравоохранения продолжает оставаться актуальной, так как заболеваемость головным педикулезом характеризуется стабильно высоким уровнем, повсеместным распространением и тенденцией к росту во всех возрастных группах.