Kao što već znamo, sva živa bića na svijetu nisu samo sposobna, već moramo i disati. Nešto je vrlo važno očuvati život, i bez obzira jeste li čovjek, vodozemac, životinja ili biljka, trebat ćete, na ovaj ili onaj način, apsorbirati kisik.
Plućno disanje je srednje do koje ljudi, a takođe i većina životinja, dobivaju kisik potreban za boravak Sa životom. Udišemo i izdišemo plinove iz okoline napuhivanjem pluća. Fotosintetsko disanje je ono što poznajemo preko biljaka, koje, nakon što ga izvrše, stvaraju dio kisika koji nam je potreban za život.
Kožno disanje je u međuvremenu namijenjeno raznim vrstama vodozemaca i anelida. A poznat je kao proces kojim plinovi prodiru u unutrašnjost kože i omogućuju apsorpciju kiseonikaU ovom postu ćemo saznati više o ovoj vrsti disanja; koje životinje ili vrste ga mogu imati, kako funkcioniše i koje su njegove glavne karakteristike: kožno disanje.
Šta je tačno kožno disanje?
Kao što smo već spomenuli, ovo je vrsta disanja kroz kožu koja se javlja kod većine vrsta vodozemaca, anelida i nekih iglokožaca. Za ovu vrstu disanja važno je razlikovati tjelesni pokrivač koji konfigurira respiratornu strukturu. Koža sa svoje strane, koja je sredstvo kojim će se odvijati plinovita izmjena, mora biti tanka, dobro vlažna i istovremeno navodnjavana okolinom dotične životinje.
Ova izmjena gasova, putem koje se ovaj proces odvija, odvija se putem epiderme, pod uslovom da je vanjska kutikula pravilno navlažena. U fiziološkom smislu, kožno disanje se zasniva na procesu difuzija gasova niz gradijentKiseonik prelazi iz vanjske sredine (vode ili zraka) gdje je njegova koncentracija veća, u krv siromašnu kisikom, dok ugljikov dioksid prelazi u suprotnom smjeru.
Životinje koje su sposobne za kožno disanje uglavnom žive u vlažnom okruženju ili u vodenom okruženju, jer će to disanje biti učinkovito samo u tim sredinama.. Neke životinje koje imaju ovu vrstu disanja su meduze, Anemone, neke krastače i žabe, gliste i još nekoliko drugih. U svim ovim slučajevima, koža funkcionira kao vrsta... velika površina vanjske plućne ... što omogućava izmjenu gasova bez složenih unutrašnjih struktura.
U biologiji, smatra se da kožno disanje nastaje kada:
- Koža djeluje kao primarna ili komplementarna površina. razmjene kisika i ugljičnog dioksida.
- Postoji gusta mreža krvnih kapilara neposredno ispod epidermisa.
- Integument je prilagođen da ostane trajno mokročak i u vazdušnim okruženjima.
Kako se vrši disanje kože?
Kožno disanje, zajedno sa škržnim, dušničkim i plućnim disanjem, jedna je od četiri vrste disanja koje životinje mogu razviti. Ovaj dah se daje u trenutku kada odvija se plinovita razmjena kože ili određenih područja kao što su usne šupljine ili unutarnje šupljine koje, kada se napune vodom, čine takozvana vodena pluća.
Osnovni mehanizam je sličan u gotovo svim grupama:
- Kiseonik se prvo rastvara u film vode ili sluzi koji prekriva kožu.
- Od tog filma, kisik je prošao kroz tanki integument jednostavnom difuzijom.
- Jednom kada uđe u kapilare, kisik se prenosi putem krv ili hemolimfa prema svim tkivima.
- Ugljikov dioksid koji proizvode ćelije ide obrnutim putem i izlazi u okolinu kroz istu površinu kože.
Vodozemci, kad prođu kroz fazu punoglavca, imaju sposobnost disanja pod vodom kroz škrge koje posjeduju samo u ovoj fazi svog razvoja.
Jednom kad imaju sazrele škrge počinju nestajati a vodozemci razvijaju pluća koja im omogućavaju disanje na kopnu. Unatoč tome, sposobni su izvršiti kožno disanje, jer imaju vrlo tanku epidermu, kao i dermis koji je dobro vaskulariziran i što im omogućava da kiseonik pronose kroz tijelo kroz krv.
Odrasli vodozemci kombinuju nekoliko oblika disanja: branhijalni u larvalnom stadiju, plućni, kožni i u nekim slučajevima orofaringealniOrofaringealno disanje se odvija u usnoj šupljini i ždrijelu, gdje visoko vaskularizirana membrana omogućava izmjenu male količine plinova kada životinja zadržava zrak u ustima.
Kod mnogih žaba i daždevnjaka, kožno disanje djeluje kao dodatak plućima. Kada su u vrlo vlažna ili potopljena okruženjaKoža može doprinijeti značajnim dijelom ukupnog kisika, dok se u suhim područjima više oslanja na plućno disanje kako bi se izbjegla dehidracija kože.
Kod drugih grupa, kao što su anelidi ili neki bodljokožci, kožno disanje je praktično jedini način disanja. jedinstveni respiratorni mehanizam koje posjeduju, budući da im nedostaju diferencirana pluća ili škrge. Kod ovih životinja, cijelo tijelo djeluje kao respiratorni organ.
Faktori neophodni za efikasno kožno disanje
Da bi se ovaj postupak mogao efikasno provesti, važno je da životinja ima propusnu i tanku kožu, koja omogućava pristup kisika tijelu kroz krv. Ljudi i većina životinja nije u stanju izvršiti ovu vrstu disanja s obzirom da je njihova koža puno deblja nego što je potrebno, au nekim slučajevima i suviše tvrda da bi se postiglo kožno disanje.
Koža životinje mora imati velik udio površine u dodiru s vanjom i nisku metaboličku aktivnost. Na osnovu toga, kod nekih vodozemaca koža ima male bore koje im omogućavaju da povećaju izloženu površinu kako bi razmjena gasova bila efikasnija.
Ako govorimo o slučaju vodozemaca, disanje kože pokriva samo 2% dolaska kisika koji se stvori, dok kod šišmiša, obično poznatih kao šišmiši, ovo disanje pokriva 20% kisika koji primaju, jer je njegova koža prilično opsežan i tanak i pokriva torakalne udove, stoga je količina izložene kože maksimalna.
Zanimljiva je činjenica da se kod većine životinja koje imaju ovu vrstu disanja ono javlja kao dio dva udisaja. Kao u slučaju vodozemci i šišmiši, da iako mogu vršiti kožno disanje, posjeduju i plućno disanje.
Ako sumiramo osnovne uslove za nastanak kožnog disanja, možemo istaknuti:
- Vrlo tanka kožaAko je koža debela, put kisika do kapilara je predug i difuzija je znatno smanjena.
- Dobra cirkulacija krviPrisustvo kapilara odmah ispod površine kože je neophodno za brzo hvatanje dostupnog kiseonika.
- konstantna vlažnostBez vode koja prekriva njihovu kožu, kisik se ne može otopiti i difuzija postaje neefikasna. Zato ove životinje moraju živjeti u vlažnom ili vodenom okruženju.
- Niska brzina metabolizmaŠto je manja potrošnja kisika u tkivima, to je održivije oslanjanje na relativno ograničenu respiratornu površinu poput kože.
Osim toga, mnoge životinje koje dišu kroz kožu pokazuju specifična ponašanja koja podstiču ovaj mehanizam: izbjegavaju direktnu sunčevu svjetlost, traže vlažna područja, Ostaju blizu vode ili čak luče sluz kako bi koža ostala hidrirana.
Kožno disanje kod različitih vrsta
Danas postoje vrste kojima nedostaju pluća, ali još uvijek mogu disati kroz ovo disanje. U isto vrijeme postoje vrste koje ga uzimaju kao nadopunu drugom dahu, jer su sposobne oba provesti kako bi preživjele. Sada ćemo znati kako se vrši disanje kože kod različitih vrsta.
Vodozemci
U većine vodozemaca koža je prilagođena za ovu vrstu disanja, a i većina njih nemaju pluća koji im omogućavaju da udahnu druge vrste. Ako uzmemo za primjer ironično pozvani pulsni daždevnjak Možemo vidjeti da ovoj vrsti vodozemaca u potpunosti nedostaju pluća; Međutim, klasificiran je kao najbrojnija vrsta daždevnjaka na zemlji.
Dok su vodozemci potpuno uronjeni u vodu, disanje se odvija kroz njihovu kožu. Ovo je porozna membrana pomoću kojih se zrak može širiti i premještati iz krvnih žila u sve što ih okružuje.
Postoje i slučajevi vodozemaca koji dišu škrge, kao i postojanje tzv pustinjske krastače koji imaju suhu kožu. U ovim slučajevima ova vrsta disanja je neizvodljiva.
Vodozemci se smatraju hladnokrvnim kičmenjacima koji zavise od temperature okoline. Potrebna im je topla ili umjerena okolina da bi pravilno funkcionisali. Najupečatljivija stvar kod njih je da su... Vrsta disanja se mijenja tokom života zbog procesa metamorfoze.
U zavisnosti od grupe, nalazimo:
- Anura (bezrepa)Žabe i krastače. Imaju glatku ili blago bradavičastu kožu, vrlo propusnu, i prelaze sa disanja škrgama u stadiju punoglavca na plućno i kožno disanje u odrasloj jedinki.
- Urodela (s repovima)Daždevnjaci, tritoni i aksolotli. U mnogim slučajevima kombiniraju plućno i kožno disanje, a neke vodene vrste zadržavaju vanjske škrge tijekom cijelog života.
- Apodi (bez udova)Cecilije ili gimnofioni. Imaju izduženo, crvoliko tijelo i uveliko zavise od kožnog disanja zahvaljujući vlažnoj, dobro vaskulariziranoj koži.
U različitim životnim fazama vodozemca kombinovano je nekoliko tipova disanja:
- Vodeni larvalni stadijPreovladava disanje škrgama, kao kod riba, iako i koža učestvuje u razmjeni plinova.
- Prelazak na život na kopnuTokom metamorfoze, pluća se razvijaju, škrge se smanjuju ili nestaju, a kožno disanje postaje neophodno za održavanje života.
- Kopnena ili poluvodena odrasla jedinkaVećina anurana i mnogi daždevnjaci koriste plućno, kožno i, u nekim slučajevima, orofaringealno disanje. Njihova pluća su relativno mala, tako da koža kompenzira nedostatak respiratornog kapaciteta.
Kada se odrasli vodozemac nalazi u vodi, većina razmjene plinova odvija se kroz njegovu kožu. Nasuprot tome, na kopnu... naizmjenično plućno i kožno disanje ovisno o stepenu vlažnosti okoline. Ova kombinacija mehanizama omogućava mu da preživi i u vodenom i u kopnenom okruženju.
Sisavci
Sisavci su uglavnom endotermne vrste, poznate i kao toplokrvne. Te životinje imaju veći metabolički kapacitet od onih koje nazivamo hladnokrvnima.
Isto tako, koža ovih životinja, kao što je već spomenuto, prilično je tvrd organ i u nekoliko slučajeva masna, što kod većine sisara ne dopušta dah na koži je održiv. Međutim, postoje neki koji su to sposobni provesti, ali oni zapravo čine mali postotak stanovništva.
Šišmiši su sposobni uzeti 20% kisika potrebnog za preživljavanje kroz kožu, dok su ljudska bića sposobna apsorbirati samo 1% kisika potrebnog za njihov opstanak, što im ne bi omogućilo preživljavanje samo s ovom vrstom disanje.
Kod šišmiša, membrana krila djeluje kao velika respiratorna površina. Ta koža je vrlo tanka, dobro vaskularizirana i direktno je izložen zraku, tako da može značajno učestvovati u razmjeni plinova. Uprkos tome, primarno disanje ostaje plućno.
Kod ljudi i drugih sisara, funkcija kože je prvenstveno zaštitna, regulacija temperature i senzorna. Prisustvo keratin, potkožno masno tkivo i, kod mnogih vrsta, gusta dlaka To rezultira minimalnom difuzijom gasa, a respiratorni sistem se ne može smatrati funkcionalnim.
Reptili
Budući da je njihova koža gotovo u potpunosti sastavljena od ljuskica, sposobnost gmazova da izvrše ovu vrstu disanja znatno je smanjena. Kako god, između vaga može doći do razmjene plina, ili u onim područjima gdje je gustoća vaga manja.
U tim periodima podvodne hibernacije neke kornjače ovise o disanju kože oko kloake kako bi preživjele taj period.
Neke morske zmije, s druge strane, sposobne su za kožnu izmjenu plinova, apsorbirajući oko 30% kisika koji je njihovom tijelu potreban za preživljavanje. To postaje ključno za njih ako moraju zaroniti. To mogu učiniti smanjenjem količine krvi koja im teče u pluća i usmjeravanjem u kapilare u koži.
Općenito, gmizavci dišu prvenstveno plućima, ali ovi primjeri pokazuju kako, u posebnim situacijama kao što su produžena zaronjenja ili hibernacijaNeke vrste su razvile lokalizirane adaptacije na koži kako bi nadopunile funkciju pluća.
Riba
Ova vrsta disanja također pronalazi mjesto raznim vrstama riba širom svijeta, bilo da su one morske ili slatkovodne. Što se tiče disanja, kao što već znamo, ribe zahtijevaju isključivo škrge. Međutim, postoje neke ribe koje su sposobne izvršiti ovo disanje i koje mogu apsorbirati između 5 i 50 posto kisika potrebno im je za preživljavanje kroz kožu. Naravno, sve će to ovisiti o vrsti okoliša, temperaturi i ribi u pitanju.
Na primjer, za ribe koje uzimaju kisik iz zraka vrlo je važno dobro disanje kože. Kod ovih vrsta zrak koji se upije kroz kožu može postati 50% onoga što je potrebno za život. Kod ove vrste poznate su ribe koje skaču i koraljne ribe.
Kod riba koje prvenstveno dišu u vodi, koža može dopuniti funkciju škrga, posebno u područjima gdje je količina rastvorenog kisika niska. Kod riba s vodozemnim navikama, kao što su neke skačuće ribe koje se mogu kretati po kopnu Za vrste koje uzimaju kisik iz zraka, vlažna, dobro prokrvljena koža postaje vitalni put za održavanje razmjene plinova kada škrge ne mogu optimalno funkcionirati.
Echinoderms
Na ovom području možemo naći ježeve koji pripadaju ovoj porodici i nalaze se u dubinama. Posjeduju brojne igle koje su njihove sredstvo odbrane protiv grabežljivaca, a sposobni su disati kroz škrge, a također i kroz kožu.
Slično tome, morski krastavci također mogu izvršiti ovo disanje. Iako neki od njih imaju neke cijevi koje im omogućuju disanje, a koje su blizu anusa, sposobne su i za kožno disanje.
Bodljokožci su morski beskičmenjaci sa krečnjačkim unutrašnjim skeletom i radijalnom simetrijom. Kod mnogih od njih, kisik se apsorbira kroz površina tijela i mali dermalni nastavci koje djeluju kao kožne škrge. Kožno disanje je integrirano s njegovim vodenim vaskularnim sistemom, omogućavajući cirkulaciju vode bogate kisikom i izmjenu plinova.
annelids
Iako se u početnom tekstu spominju općenito, anelidi su jedna od grupa kod kojih je kožno disanje najrazvijenije. Anelidi su mekotjelesni, segmentirani beskičmenjaci, poput glista i pijavica. Nemaju pluća niti složene respiratorne struktureStoga, gotovo u potpunosti zavise od razmjene plinova kroz kožu.
Njegov omotač je prekriven tankim sloj sluzi koju proizvode žlijezdeOvo održava potrebnu vlagu da se kisik otopi i difundira u obilne površinske krvne sudove. Ovakav dizajn kože omogućava vrstama poput glista da apsorbiraju kisik i iz zraka i iz vode iz tla, pod uvjetom da ostane dovoljno vlažno.
Unutar anelida, razlikuju se sljedeći:
- Morski polihetiUglavnom vodene, mogu dopuniti kožno disanje pomoću škržnih struktura, ali veliki dio razmjene plinova odvija se i kroz površinu tijela.
- Kopnene i slatkovodne oligohetePoput glista, one gotovo u potpunosti zavise od kožnog disanja i potrebna im je vlažna tla kako bi izbjegle isušivanje.
- HirudineaPijavice i srodne vrste, koje mogu biti slatkovodne, morske ili kopnene, također obavljaju izmjenu plinova putem kutikule koja im prekriva cijelo tijelo.
Insectos
Kada govorimo o insektima, možemo reći da, iako je razmjena plina izdašna, to nije jedino sredstvo kojim morate pronaći sredstva za život. Većina insekti apsorbiraju potreban kiseonik i oslobađaju ugljen-dioksid kroz tkivo zvano kutikula, koje se nalazi u najudaljenijem dijelu epiderme beskičmenjaka.
Postoje neke porodice insekata kojima je ovo disanje potrebno za transport hemolimfe u svoje tijelo jer nemaju definiran respiratorni sistem. Hemolimfa je slična krvi koju imaju insekti.
Većina kopnenih insekata koristi sistem dušnika da izvrši ono što bi bio njihov proces disanja. Međutim, za vodene, poluvodene ili endoparazitske insekte obavljanje kožnog disanja je od najveće važnosti, jer oni ne mogu apsorbirati potrebni kiseonik kroz dušnik.
U ovim posebnim slučajevima, direktna difuzija gasova kroz kutikuluKroz vrlo tanke i propusne strukture, dovoljna količina kisika dospijeva do hemolimfe koja obavija tkiva. Ova adaptacija je uobičajena kod potopljenih larvi, unutrašnjih parazita i malih insekata koji nastanjuju slojeve vode.
Specifični primjeri životinja s kožnim disanjem
Da bismo bolje razumjeli opseg ove vrste disanja, korisno je pregledati neke primjere gdje koža igra vodeću ulogu u razmjeni plinova:
- Mekušci sa dodatnim kožnim disanjemIako mnogi mekušci posjeduju škrge i dobro razvijen respiratorni sistem, kod nekih su škrge znatno smanjene ili modificirane. U tim slučajevima, razmjena plinova se uglavnom odvija na površini tijela i plaštu, koji djeluju kao dodatna respiratorna zona.
- Morska zvijezda (bodljokožac)Hiljade vrsta su rasprostranjene širom svjetskih okeana. Njihovi krakovi, koji se protežu od centralnog diska, prekriveni su malim dermalnim strukturama kroz koje se odvija difuzija kisika. Oni hvataju kisik iz vode direktnom difuzijom u svoja površinska tkiva.
- Žaba (vodozemac)Zajedno sa krastačama, pripada grupi bezglavih ptica. To su vrlo okretne životinje, s dugim stražnjim nogama za skakanje i glatkom, vlažnom kožom. Kao punoglavci dišu škrgama, a kao odrasli dišu plućima. Međutim, stalno kombiniraju plućno disanje s kožnim disanjem, posebno kada su u vodi ili u vrlo vlažnom okruženju.
- Morski jež (bodljokožac)Sa svojim sfernim tijelom prekrivenim pokretnim bodljama, živi na morskom dnu. Iako mnoge vrste dišu prvenstveno škrgama, kod drugih integument također učestvuje u razmjeni plinova, integrirajući disanje škrga i kože.
- Kišna glista (oligochaete annelid)Kiseonik se rastvara u sluzi koja oblaže kožu i difundira kroz njen tanki omotač. Kapilari hvataju ovaj kiseonik i prenose ga do ćelija; zauzvrat, ugljen-dioksid napušta ćelije i izbacuje se kroz iste kapilare prema van, uvijek kroz kožu.
- Pijavica (hirudinejski anelid)Ovi crvi, koji mogu doseći nekoliko desetina centimetara u dužinu, žive prvenstveno u slatkovodnim rijekama i hrane se krvlju. Nemaju zaseban respiratorni sistem, pa se razmjena gasova odvija isključivo kroz tanku vanjsku kutikulu.
- Žaba (vodozemac)Robusnije su od žaba, sa zrnastom kožom i otrovnim žlijezdama, kreću se hodanjem ili skakanjem. Njihovo disanje kombinuje fazu škrga kada su punoglavci, plućnu fazu kod odraslih i stalnu opskrbu kožnim disanjem, što je ključno tokom njihovog života u vlažnim okruženjima.
Ako sve navedeno spojimo, možemo vidjeti da se kožno disanje javlja kod vrlo različitih grupa: anelida, vodozemaca, bodljokožaca, nekih riba, određenih gmizavaca, pa čak i malog dijela sisara. Iako je osnovni mehanizam uvijek difuzija gasova kroz vlažan i dobro navodnjavan integumentSvaka grupa je prilagodila strukturu svoje kože i životne navike kako bi u potpunosti iskoristila ovaj nevjerovatan način disanja.
zaključak
Mnogo puta u sredinama za život možemo naći različite načine na koje različiti stanovnici navedenih sredstava moraju preživjeti. Od letenja ili hodanja, lova ili vegetarijanstva, do disanja plućima ili kroz kožu.
Postoje impresivne razlike širom svijeta koje možemo naći u raznim vrstama. U ovom slučaju govorimo o disanju, što je jedna od najvažnijih stvari koje trebamo živjeti, i naravno najnužnija.
Vidjevši kako postoje razne vrste koje su uspjele na ovaj ili onaj način ostati žive, govori nam da je evolucija moguća i da će možda u nekoj bliskoj budućnosti ljudska bića moći dobiti neke od ovih tajni ili steknu vještine koje nam omogućavaju veće preživljavanje. Još uvijek možemo puno naučiti od životinja i njihovih Prilagodljivost i kožno disanje su fascinantan primjer kako život koristi čak i kožu kao način dobijanja kisika neophodnog za nastavak postojanja.