Ορισμός αναπνευστικού συστήματος

Η κύρια λειτουργία του αναπνευστικού συστήματος είναι να φέρει αέρα ή νερό από το περιβάλλον στο σώμα και να το φέρει σε επαφή με το αίμα. Η επαφή εμφανίζεται σε ένα λεπτό στρώμα ιστού που είναι πάντα υγρό και γεμάτο αιμοφόρα αγγεία. Αυτό το στρώμα ιστού ονομάζεται αναπνευστική επιφάνεια και εκεί συμβαίνει η ανταλλαγή αερίων. Το αίμα έχει πρωτεΐνες σχεδιασμένες να δεσμεύουν το οξυγόνο όταν εκτίθεται στον αέρα ή το νερό που περιέχει αυτό το αέριο. Όταν αυτές οι πρωτεΐνες έχουν δεσμεύσει οξυγόνο, το αίμα λέγεται ότι έχει οξυγονωθεί.

Μια άλλη σημαντική λειτουργία των αναπνευστικών συστημάτων είναι να διώχνουν το διοξείδιο του άνθρακα από το σώμα, που είναι απόβλητα. Αυτό το αέριο πηγαίνει αντίθετα προς το οξυγόνο. Φτάνει στην αναπνευστική επιφάνεια μέσω του κυκλοφορικού συστήματος και από εκεί περνά στον αέρα ή το νερό. Αυτή είναι η απεκκριτική λειτουργία του αναπνευστικού συστήματος.

Μία από τις θεμελιώδεις δραστηριότητες για τη ζωή όλων των ζωντανών όντων είναι η

κυτταρική αναπνοή, Ποιο είναι το χημική αντίδραση με την οποία τα κύτταρα λαμβάνουν ενέργεια από υδατάνθρακες στη διατροφή. Για να συμβεί η αναπνοή, χρειάζεται οξυγόνο και η αντίδραση παράγει διοξείδιο του άνθρακα ως απόβλητο προϊόν. Το οξυγόνο πρέπει να λαμβάνεται από το μέσο, ​​είτε από τον αέρα είτε διαλυμένο στο νερό, ενώ το διοξείδιο του άνθρακα αφαιρείται από το μέσο. Αυτή η διαδικασία είναι γνωστή ως ανταλλαγή αερίων και στα ζώα, υπεύθυνα συστήματα οργάνων είναι γνωστά ως αναπνευστικά συστήματα. Το οξυγονωμένο αίμα θα διανεμηθεί σε όλο το σώμα από το κυκλοφορικό σύστημα.

Τύποι αναπνευστικών συστημάτων

Η αναπνοή των ζώων έχει προσαρμοστεί σε διαφορετικούς τρόπους ζωής, ακόμη και σε διαφορετικά περιβάλλοντα. Έτσι, υπάρχουν αναπνευστικά συστήματα χρήσιμα για την εξαγωγή οξυγόνου από το νερό και άλλα για την αναπνοή του αέρα.

Στο αναπνοή του δέρματος, η αναπνευστική επιφάνεια είναι το δέρμα του ίδιου του σώματος. Αυτός ο τύπος αναπνοής εμφανίζεται σε ορισμένα υδρόβια και χερσαία ασπόνδυλα ζώα, όπως τα σφουγγάρια, οι μέδουσες και οι γαιοσκώληκες. Ορισμένα αμφίβια σπονδυλωτά έχουν επίσης αυτό το είδος αναπνοής, αν και στα σπονδυλωτά, τα κύρια αναπνευστικά όργανα είναι οι πνεύμονες.

Το πλεονέκτημα αυτού του τύπου αναπνοής είναι ότι δεν απαιτεί εξειδικευμένα όργανα, αλλά το μειονέκτημα είναι ότι είναι μόνο αποτελεσματικό σε μικρά ζώα και ότι το δέρμα πρέπει να είναι πάντα υγρό για να λειτουργεί ως επιφάνεια αναπνευστικός. Εάν το δέρμα στεγνώσει, το ζώο πεθαίνει από ασφυξία.. Αυτό συμβαίνει, για παράδειγμα, με τους γαιοσκώληκες, οι οποίοι πεθαίνουν όταν εκτίθενται στον ήλιο επειδή το δέρμα τους στεγνώνει και δεν μπορούν πλέον να αναπνεύσουν.

Η δερματική αναπνοή είναι χρήσιμη τόσο στον αέρα όσο και στο νερό.

ο αναπνοή βραγχίων είναι χαρακτηριστικό του υδρόβια ζώα, όπως ψάρια, χταπόδι και καλαμάρια, και γυρίνους (οι προνύμφες των αμφιβίων). Η ανταλλαγή αερίων λαμβάνει χώρα σε δομές σε σχήμα φύλλου ή τρίχας που ονομάζονται βράγχια, τα οποία έρχονται σε επαφή με το νερό.

Το πλεονέκτημα των βραγχίων είναι ότι επιτρέπουν τη χρήση του οξυγόνου που είναι διαλυμένο στο νερό, αλλά το μειονέκτημα είναι ότι είναι ευαίσθητα και μπορούν εύκολα να καταστραφούν. Δουλεύουν μόνο στο νερό και κάθε ζώο με βράγχια δεν μπορεί να αναπνεύσει αέρα..

ο τραχειακή αναπνοή Αποτελείται από την ανταλλαγή αερίων μέσω σωλήνων που ονομάζονται τραχεία, οι οποίοι επικοινωνούν με το εξωτερικό μέσω οπών που ονομάζονται σπειροειδή. Είναι σαν ένας μακρύς διακλαδισμένος σωλήνας που μεταφέρει αέρα στο σώμα.

Αυτός ο τύπος αναπνοής εμφανίζεται στο έντομα και μερικά αραχνοειδή. Σε άλλα χερσαία αρθρόποδα, η αναπνοή λαμβάνει χώρα μέσω των πνευμόνων βιβλίων, που είναι σαν σάκοι ή αερόσακοι ανοιχτοί προς τα έξω. Μέσα στον σάκο υπάρχουν χωρίσματα μέσα από τα οποία κυκλοφορεί η αιμολέμφος ώστε να οξυγονώνεται. Τα υδρόβια αρθρόποδα αναπνέουν από τα βράγχια..

Το πλεονέκτημα της τραχειακής αναπνοής είναι ότι επιτρέπει στον αέρα να έρχεται απευθείας στα κύτταρα, χωρίς βασίζονται στο κυκλοφορικό σύστημα, αλλά το μειονέκτημα είναι ότι περιορίζει το μέγεθος και τη δραστηριότητα του των ζώων. Ένα ζώο με τραχεία δεν μπορεί να είναι πολύ μεγάλο, διαφορετικά το δίκτυο των σωλήνων θα έπρεπε να είναι τεράστιο και θα καταλάμβανε ένα μεγάλο μέρος του σώματός του.

ο αναπνοή των πνευμόνων, που είναι ενήλικα αμφίβια, ερπετά, πτηνά και θηλαστικά, αποτελείται από την ανταλλαγή αερίων μέσω οργάνων που ονομάζονται πνεύμονες. Ο αέρας μεταφέρεται στους πνεύμονες μέσω ενός σωλήνα που ονομάζεται τραχεία.

Στα θηλαστικά υπάρχουν δύο πνεύμονες. Τα πουλιά έχουν αερόσακους που τους επιτρέπουν να αποθηκεύουν τον αέρα και να διευκολύνουν τη συνεχή ροή του μέσω των πνευμόνων.

Σε αντίθεση με άλλα σπονδυλωτά, που γεμίζουν τους πνεύμονές τους όταν εισπνέουν και τους αδειάζουν όταν εκπνέουν, τα πουλιά γεμίζουν τους πνεύμονές τους όταν εισπνέουν, αλλά και τους αερόσακους. Αυτός ο αέρας «αποθηκεύεται» στην τσάντα. Όταν το πουλί εκπνέει, οι πνεύμονες αδειάζουν, αλλά ο αέρας που ήταν αποθηκευμένος στους αερόσακους γεμίζει ξανά τους πνεύμονες.

Έτσι το πουλί έχει πάντα τους πνεύμονές του γεμάτους καθαρό αέρα (αέρας με οξυγόνο). Αυτή η συνεχής ροή φρέσκου αέρα στους πνεύμονες τους βοηθά να διατηρήσουν την οξυγόνωση του αίματος σε υψηλά επίπεδα για να διατηρήσουν υψηλό μεταβολικό ρυθμό (το πέταγμα απαιτεί πολύ περισσότερη ενέργεια από το κολύμπι ή το περπάτημα). 0

Επιπλέον, τα πουλιά έχουν το πρόβλημα ότι η ποσότητα οξυγόνου στον αέρα μειώνεται με το ύψος, άρα είναι απαραίτητο να αναπνέουμε περισσότερο όγκο αέρα για να πάρουμε την ίδια ποσότητα οξυγόνου σε μεγάλα υψόμετρα από ό, τι στο επίπεδο της θάλασσας. Αυτό συμβαίνει με τους ορειβάτες, των οποίων οι πνεύμονες δεν έχουν προσαρμογές για την αναπνοή ύψος και πρέπει να προπονηθούν πολύ για να βελτιώσουν τη φυσική τους απόδοση σε χαμηλά οξυγόνωση. Οι αερόσακοι των πτηνών είναι μια εξαιρετική προσαρμογή για τη βελτίωση της αποτελεσματικότητας των πνευμόνων..

Τα ψάρια είναι τα μόνα υδρόβια σπονδυλωτά που μπορούν να αναπνέουν στο νερό. Τα υπόλοιπα αναπνέουν από τους πνεύμονές τους, και επομένως πρέπει να βγουν στην επιφάνεια για να αναπνεύσουν αέρα. Αν δεν μπορούν να βγουν από το νερό για να αναπνεύσουν, πνίγονται.

Συνήθως, οι πνεύμονες βρίσκονται στο κέντρο του σώματος: στον θώρακα. Επομένως, για να φτάσει το οξυγονωμένο αίμα σε ολόκληρο το σώμα, χρειάζεται ένα πολύπλοκο κυκλοφορικό σύστημα.

βιβλιογραφικές αναφορές

Curtis, Helena, Adriana Schnek και Alicia Massarini. «Κεφάλαιο 35». Curtis Biology, 7η έκδ. Buenos Aires: Pan American Medical, 2008.