Funkcja oddychania, rodzaje i przykłady



The oddychanie skrzelowe polega na wymianie gazów i tlenu przez skrzela, zwane również skrzelami. To znaczy, podczas gdy ludzie oddychają za pomocą płuc, tchawicy, nozdrzy i oskrzeli, jest to oddychanie wykonywane przez ryby i inne zwierzęta wodne.

Organy zwane skrzelami lub skrzelami znajdują się z tyłu głowy zwierząt wodnych, będąc praktycznie małymi arkuszami, które znajdują się jedna na drugiej, a ich struktura ma wiele naczyń krwionośnych.

Jego zadaniem jest pobieranie tlenu, który jest zanurzony w wodzie, i wydalanie gazu dwutlenku węgla do tego samego.

Jak to działa?

W procesie oddychania rozgałęzionego zwierzę musi wchłonąć tlen z wody, co można zrobić na różne sposoby: albo dzięki temu samemu prądowi wody, albo za pomocą małego organu zwanego operculum, który pomaga w celu ochrony morskiego układu oddechowego i doprowadzenia wody do skrzeli. 

Tlen pobierany z pożywki staje się częścią ciała i dociera do krwi lub innego płynu wewnętrznego, takiego jak hemolimfa, a stamtąd tlen przechodzi do narządów, które wymagają gazu, aby wykonać oddychanie komórkowe, specyficznie wykonywane przez mitochondria..

Gdy oddychanie komórkowe zostanie wykonane, to wtedy, gdy uzyskuje się dwutlenek węgla, który musi zostać wydalony z organizmu zwierzęcia, ponieważ jest on wysoce toksyczny i może doprowadzić do poważnego zatrucia. To wtedy gaz jest wydalany do wody.

Rodzaje skrzeli

W tym sensie istnieją dwa rodzaje skrzeli na poziomie anatomicznym. Pérez i Gardey (2015) uważają, że narządy oddechowe ryb są produktem tej samej ewolucji morskiej, że z czasem zaczęły zwiększać lub zmniejszać swój rozmiar, w zależności od tego, jakie czynności były najczęściej wykonywane.

Na przykład dla zwierząt wodnych, które mają zmniejszony metabolizm, mogą wykonywać oddychanie zewnętrznymi częściami swoich ciał, a tym samym rozprzestrzeniać resztę płynów przez ciało.

Skrzela zewnętrzne

Według ekspertów z ewolucyjnego punktu widzenia są to najstarsze skrzela, będące najbardziej powszechne i widziane w świecie morskim. Składają się z małych prześcieradeł lub dodatków w górnej części ciała.

Główną wadą tego typu skrzeli jest to, że można je łatwo zranić, są bardziej uderzające dla drapieżników i utrudniają ruch i ruch w morzu..

Większość zwierząt posiadających tego typu skrzela to bezkręgowce morskie, takie jak traszki, salamandry, larwy wodne, mięczaki i pierścienie..

Skrzela wewnętrzne

Jest to drugi i ostatni rodzaj istniejących skrzeli i reprezentuje bardziej złożony system we wszystkich zmysłach. Tutaj skrzela znajdują się wewnątrz zwierzęcia, szczególnie pod rozszczepami gardła, dziurami odpowiedzialnymi za komunikowanie wnętrza organizmu zwierzęcia (przewodu pokarmowego) z jego zewnętrzną powierzchnią.

Ponadto, struktury te przechodzą przez naczynia krwionośne. W ten sposób woda dostaje się do ciała przez szczeliny gardłowe i dzięki naczyniom krwionośnym dotlenia krew krążącą przez ciało.

Ten rodzaj skrzeli stymulował pojawienie się mechanizmu wentylacji u zwierząt z tego typu skrzeli, co przekłada się na większą ochronę narządów oddechowych, oprócz tego reprezentuje wyższą i bardziej użyteczną aerodynamikę..

Najbardziej znanymi zwierzętami, które posiadają tego typu skrzela, są kręgowce, czyli ryby.

Przykłady

Pérez i Gardey (2015) zastanawiają się nad różnicą między ludzkim układem oddechowym a wodnym, w naszym przypadku płuca i narządy odpowiedzialne za wymianę gazów są wewnętrzne, a jak już wspomniano, ryby mają struktury zewnętrzne.

Odpowiedź jest taka, że ​​woda jest cięższym pierwiastkiem niż powietrze, dlatego zwierzęta wodne potrzebują układu oddechowego na swojej powierzchni, aby uniknąć konieczności transportu wody w całym ciele, ponieważ proces jest skomplikowany.

Zwierzęta morskie z zewnętrznymi skrzelami

Małży dwuskorupowy jest gatunkiem z zewnętrznymi skrzelami. W szczególności znajdują się w ich bladej jamie, oferując w ten sposób dość dużą powierzchnię oddechową.

Dzieje się to w następujący sposób: woda wchodzi do tej bladej jamy i przez zawory, które są w tym momencie otwarte, przechodzą do przodu głowy, docierają do paliczków policzkowych i tlen przenoszony w wodzie przechodzi przez struktura skrzelowa, w końcu pozostawiając H20 przez dziurkę od guzika. 

Cały ten proces znacznie ułatwia i wspomaga wymianę gazową i obsługę żywności.

Zwierzęta morskie z wewnętrznymi skrzelami

Wcześniej wspomniano, że zwierzęta, które mają tego typu skrzela, są nazywane rybami, a ich główną cechą jest to, że są kręgowcami. Cały proces oddychania przebiega następująco:

Struktury rozgałęzione, które z kolei składają się na oś szkieletową, oraz w łuku rozgałęzionym (utworzonym przez dwa rzędy blaszek rozgałęzionych) znajdują się w komorze skrzelowej.

Wszystko zaczyna się od przepływu przeciwprądowego, to znaczy cyrkulacja tlenu przebiega przez struktury skrzelowe w kierunku przeciwnym do przepływu wody, a zatem pozwala na maksymalne gromadzenie tlenu.

Następnie ryba pompuje wodę przez usta, przenosząc ją do łuków rozgałęzionych. Aby pozwolić większej ilości wody przedostać się do jamy ustnej, z każdym oddechem ryby rozszerza się jama gardłowa.

Tak więc, kiedy ryba zamyka usta, proces jest zakończony, ponieważ wydycha, a woda wypływa wraz z dwutlenkiem węgla.

Referencje

  1. Evans, D. H. (1987). Skrzela rybna: miejsce działania i model toksycznych skutków zanieczyszczeń środowiska. Perspektywy Zdrowia Środowiska, 71, 47. Źródło: nlm.nih.gov.
  2. Evans, D. H., Piermarini, P.M. i Choe, K. P. (2005). Wielofunkcyjny skrzel rybny: dominujące miejsce wymiany gazowej, osmoregulacji, regulacji kwasowo-zasadowej i wydalania odpadów azotowych. Przeglądy fizjologiczne, 85 (1), 97-177. Źródło: physrev.physiology.org.
  3. Hills, B. A. i Hughes, G. M. (1970). Analiza wymiarowa transferu tlenu w skrzelach ryb. Fizjologia oddychania, 9 (2), 126-140. Źródło: sciencedirect.com.
  4. Malte, H. i Weber, R. E. (1985). Model matematyczny wymiany gazowej w skrzelach ryb w oparciu o nieliniowe krzywe równowagi gazów krwi. Fizjologia oddychania, 62 (3), 359-374. Źródło: sciencedirect.com.
  5. Pérez, J i Gardey, A. (2015). Definicja oddychania rozgałęzionego. Źródło: www.definicion.de.
  6. Perry, S. F. i Laurent, P. (1993). Wpływ środowiska na strukturę i funkcję skrzeli ryb. Ekofizjologia ryb (s. 231–264). Springer Holandia. Źródło: link.springer.com.
  7. Randall, D. J. (1982). Kontrola oddychania i krążenia u ryb podczas wysiłku fizycznego i niedotlenienia. exp. Biol, 100, 275-288. Źródło: researchgate.net.