У бджоли немає перегородок між головою, грудьми і черевцем. Тому порожнину тіла служить порожниною для всіх його відділів. У зв'язку з такими анатомічними особливостями будови тіла у бджоли своєрідно влаштовані дихальна і кровоносна системи. Кров наповнює все її тіло і таким чином омиває всі її органи. З кишечника живильні речовини як би фільтруються через стінку середньої кишки в кров. У свою чергу, проходячи повз органів, кров віддає їм розчинені в ній поживні речовини. Крім того, в кров потрапляють продукти обміну речовин, які з крові уловлюються органами виділення і видаляються з тіла бджоли.
Кожна клітина організму бджоли дихає і виділяє продукти своєї життєдіяльності. Надійшли з потоком крові поживні речовини в клітці йдуть на поповнення вже зруйнованих речовин, на створення нових і знову руйнуються самі, звільняючи приховану в них енергію. Для нормального перебігу цих процесів потрібний кисень повітря. Значення кисню полягає в тому, що він викликає окислення харчових речовин. Диханням називається поглинання кисню і віддача вуглекислоти організмом бджоли.
Споживання кисню і утворення вуглекислоти відбуваються всередині самих клітин. Внутрішньоклітинний дихання - це складна ланцюг хімічних процесів, і приєднання кисню - лише заключне ланка цього ланцюга. У тіло бджоли повітря надходить через особливі отвори - дихальця, а звідси в повітряні мішки. З мішків по незліченних тонким ветвящимся трубочкам - трахеям повітря розноситься по всьому тілу. Трахеї ці обплітають зовні все органи.
Мал. 17. Органи дихання бджоли: I - розташування органів дихання бджоли: 1-3- грудні дихальця (стигми); 4-9-черевні дихальця; А-головні повітряні мішки; Б - грудні повітряні мішки; В - черевні повітряні мішки. 11 - будова трахеї: А - спіральна хітинова нитка; В - клітинний шар. 111 - будова дихальця: Про - отвір дихальця; Т -трахея; М 1 -замикающій м'язів; 3 - клапан; А - волоски, що покривають камеру.
Вони проникають всередину всіх клітин тіла. Можливо, частина повітря через стінки трахеї потрапляє і в кров, так як трахейна система на всьому протязі проникна для кисню. Будова дихальців і їх функція. Дихальця, або стигми, розташовані на бічних частинах грудей і черевця. На грудях у всіх трьох особин є три пари дихальців, на черевці у робочої бджоли і матки - шість пар, у трутня - сім пар дихальців (рис. 17, 1). Повітря через дихальце потрапляє в дихальну камеру. Стінки камери покриті волосками для захисту трахеї від пилу. Між повітряною камерою і трахеєю поміщається клапан, т. Е. Що замикає апарат.
У вигині клапана знаходиться м'язів, при скороченні якого замикає апарат, на зразок кліщів, закриває вхідний отвір трахеї (рис. 17, 111). Клапан дихальця регулює надходження повітря в трахею. Коли бджола нерухома або слабо пересувається, зазвичай дихальця у неї закриті. При польотах, при роботі, при підвищеному обміні речовин дихальця залишаються широко відкритими. Стигми захищають тіло бджоли від великої втрати води. Незалежно від ступеня вологості навколишнього повітря, бджола, закриваючи або відкриваючи стигми, регулює віддачу води в зв'язку з потребами організму. Нестача кисню або надлишок вуглекислоти дратують дихальні центри в нервовій системі, а остання регулює відкривання стигми.
Трахейная система. Вся порожнину тіла бджоли має добре розвинену трахейну систему, що складається з трахейних стовбурів, гілок і повітряних мішків. Від першої пари грудних стигм відходять два добре розвинених грудних трахейних стовбура. На кордоні передньо- і среднегруді ці стовбури дають відгалуження в передній грудної повітряний мішок (рис. 17 - 1, Б). Від останнього відходять трахейні гілки в передні ніжки і до м'язів крил. Від другої і третьої грудної стигми відходять трахейні стовбури в задній грудної повітряний мішок з бічними, добре розвиненими додатковими мішками, трахейні гілки яких йдуть в середні і задні ніжки.
Передні грудні трахейні стовбури переходять через шию в голову і утворюють там три пари повітряних мішків (рис. 17 - 1, А). Трахейні гілки від задніх і грудних мішків при переході в черевце розширюються в два черевних мішка (рис. 17-1, В). Трахейні стовбури черевних стигм впадають в черевні мішки. Від спинний поверхні черевних мішків відходять до стінок тіла і внутрішніх органів сильно розгалужені трахейні стовбури.
Трахеї представляють тонкостінні трубочки. Внутрішні стінки їх складаються з хітину, який утворює по всій довжині трахеї спіральні потовщення, а зовні вони покриті одним рядом плоских клітин (рис. 17, 11). Стінки з спіральної нитки створюють міцність трахеям і перешкоджають спадання і здавлення просвіту трахей, що дозволяє вільно проходити повітрю по всій трахейной системі. Від кожної трахеї відходять численні, більш тонкі гілки. Вони, в свою чергу, розгалужуються на ще більш вузькі трубки. Трахеї настільки густо обплітають всі внутрішні органи, що служать не тільки для постачання їх повітрям, але і для підтримування їх в порожнині тіла бджоли. Коли діаметр трахеї досягає 1 мікрона, внутрішня спіральна хітинова стінка зникає, і виходить дуже тонка трубочка, яка носить назву трахеоли, або трахейного капіляра.
В одних випадках перехід трахеї в трахеолами відбувається поступово, в інших - трахея раптово дає початок численному пучку трахеолами. На відміну від трахей, тонкі й довгі трахеоли НЕ розгалужуються, а огортають і проникають між клітинами або в самі клітини органів. Трахеолами закриті на своєму вільному кінці. Отже, у бджіл трахейна система замкнута. Стінки повітряних мішків також не мають хітинових спіральних ниток, але в деяких місцях спостерігаються потовщення стінок.
Зміна повітря в великих трахеях і повітряних мішках у бджоли відбувається активно шляхом дихального руху черевця. Видихання повітря досягається скороченням черевця, а вдихання - його збільшенням. Збільшення і скорочення обсягу черевця у бджоли обумовлені його членистими. При скороченні черевця тергіти і стерніти заходять один задругой, на зразок частин підзорної трубки; коли членики черевця висуваються, відбувається збільшення обсягу черевця, при зворотному русі - зменшення його. Звідси і пішла назва «телескопічне» рух черевця при диханні.
При збільшенні обсягу черевця (вдиханні) повітря входить в повітряну камеру стигми. Тут він фільтрується, звільняється від пилу. З камери повітря надходить через трахеї в повітряні мішки. Але проникнути далі в більш тонкі трахеї і особливо в трахеоли повітря не може. Для цього треба було б великий тиск, наприклад для трахеоли діаметром в 1 мікрон близько 10 атмосфер. Рух повітря по тонким трахеям і в трахеолами відбувається в силу дифузії газів. Число дихальних скорочень бджоли залежить від її стану, зовнішньої температури і т. Д. Коли бджола рухається і йде енергійний обмін речовин, це число сягає 150 скорочень на хвилину і падає до 40 при спокійному стані бджоли.
Повітряні мішки виконують кілька функцій. Основна їхня функція - зменшення ваги бджоли при польоті. Вони є також резервуарами запасного повітря під час швидкого польоту, коли бджолам важко здійснювати дихальні рухи. Нарешті, повітряні мішки сприяють механічної вентиляції трахейной системи. Наповнення і спорожнення повітряних мішків ведуть до зміни повітря в трахеях грудей і черевця бджоли.