ความหมายระบบทางเดินหายใจ

หน้าที่หลักของระบบหายใจคือการนำอากาศหรือน้ำจากสิ่งแวดล้อมเข้าสู่ร่างกายและสัมผัสกับเลือด การสัมผัสเกิดขึ้นบนเนื้อเยื่อชั้นบาง ๆ ที่ชื้นและเต็มไปด้วยเส้นเลือด เนื้อเยื่อชั้นนี้เรียกว่าพื้นผิวระบบทางเดินหายใจ และที่นั่นมีการแลกเปลี่ยนก๊าซเกิดขึ้น เลือดมีโปรตีนที่ออกแบบมาเพื่อจับออกซิเจนเมื่อสัมผัสกับอากาศหรือน้ำที่มีก๊าซนี้ เมื่อโปรตีนเหล่านี้จับออกซิเจนได้ เลือดก็จะได้รับออกซิเจน

หน้าที่สำคัญอีกอย่างของระบบทางเดินหายใจก็คือ ขับคาร์บอนไดออกไซด์ออกจากร่างกายซึ่งเป็นของเสีย ก๊าซนี้ไปทางตรงกันข้ามกับออกซิเจน มันมาถึงพื้นผิวทางเดินหายใจผ่านระบบไหลเวียนโลหิตและจากนั้นจะผ่านเข้าไปในอากาศหรือน้ำ นี่คือฟังก์ชั่นการขับถ่ายของระบบทางเดินหายใจ

หนึ่งในกิจกรรมพื้นฐานสำหรับการดำรงชีวิตของสิ่งมีชีวิตทั้งหมดคือ การหายใจระดับเซลล์ซึ่งก็คือ ปฏิกิริยาเคมีที่เซลล์ได้รับพลังงานจากคาร์โบไฮเดรตในอาหาร. ในการหายใจเกิดขึ้น จำเป็นต้องใช้ออกซิเจน และปฏิกิริยาจะสร้างก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์เป็นของเสีย ต้องนำออกซิเจนมาจากตัวกลาง ไม่ว่าจะจากอากาศหรือละลายในน้ำ ในขณะที่คาร์บอนไดออกไซด์ถูกดึงออกจากตัวกลาง กระบวนการนี้เรียกว่า

การแลกเปลี่ยนก๊าซ และในสัตว์ ระบบอวัยวะที่รับผิดชอบ เป็นที่รู้จักกันในนาม ระบบทางเดินหายใจ. เลือดที่มีออกซิเจนจะถูกกระจายไปทั่วร่างกายโดยระบบไหลเวียนโลหิต

ประเภทของระบบทางเดินหายใจ

การหายใจของสัตว์ได้ปรับให้เข้ากับวิถีชีวิตที่แตกต่างกันและแม้กระทั่งกับสภาพแวดล้อมที่แตกต่างกัน ดังนั้นจึงมีระบบหายใจที่มีประโยชน์สำหรับการดึงออกซิเจนจากน้ำและอื่นๆ สำหรับอากาศหายใจ

ใน การหายใจของผิวหนังพื้นผิวทางเดินหายใจคือผิวหนังของร่างกาย การหายใจประเภทนี้เกิดขึ้นในสัตว์ไม่มีกระดูกสันหลังในน้ำและบนบกบางชนิด เช่น ฟองน้ำ แมงกะพรุน และไส้เดือน สัตว์สะเทินน้ำสะเทินบกบางชนิดก็มีการหายใจแบบนี้เช่นกัน แม้ว่าในสัตว์มีกระดูกสันหลัง อวัยวะหลักในการหายใจคือปอด

ข้อดีของการหายใจแบบนี้คือไม่ต้องใช้อวัยวะเฉพาะแต่ข้อเสียก็มีอย่างเดียว มีประสิทธิภาพในสัตว์ขนาดเล็กและผิวหนังต้องชุ่มชื้นอยู่เสมอเพื่อทำหน้าที่เป็นพื้นผิว ทางเดินหายใจ. หากผิวหนังแห้งสัตว์จะตายเพราะขาดอากาศหายใจ. สิ่งนี้เกิดขึ้นกับไส้เดือนซึ่งตายเมื่อโดนแดดเพราะผิวหนังของพวกมันแห้งและไม่สามารถหายใจได้อีกต่อไป

การหายใจทางผิวหนังมีประโยชน์ทั้งในอากาศและในน้ำ

เดอะ การหายใจของเหงือก เป็นเรื่องปกติของ สัตว์น้ำเช่น ปลา ปลาหมึกและปลาหมึก และลูกอ๊อด (ตัวอ่อนของสัตว์ครึ่งบกครึ่งน้ำ) การแลกเปลี่ยนก๊าซเกิดขึ้นในโครงสร้างที่เป็นแผ่นหรือมีขนที่เรียกว่าเหงือก ซึ่งสัมผัสกับน้ำ

ข้อดีของเหงือกปลาคือช่วยให้ออกซิเจนที่ละลายในน้ำถูกใช้ไป แต่ข้อเสียคือบอบบางและเสียหายได้ง่าย พวกมันทำงานในน้ำเท่านั้น และสัตว์ที่มีเหงือกไม่สามารถหายใจเอาอากาศเข้าไปได้.

เดอะ ทางเดินหายใจ ประกอบด้วยการแลกเปลี่ยนก๊าซผ่านท่อที่เรียกว่า หลอดลม ซึ่งติดต่อกับภายนอกผ่านรูที่เรียกว่า spiracles เปรียบเหมือนท่อแตกแขนงยาว ๆ ที่นำอากาศเข้าสู่ร่างกาย

การหายใจประเภทนี้เกิดขึ้นใน แมลงและแมงบางชนิด. ในสัตว์ขาปล้องบนบกชนิดอื่นๆ การหายใจเกิดขึ้นผ่านปอดหนังสือ ซึ่งเหมือนกับถุงหรือถุงลมที่เปิดออกสู่ภายนอก ภายในถุงมีพาร์ติชันที่ hemolymph ไหลเวียนเพื่อให้ได้รับออกซิเจน สัตว์ขาปล้องในน้ำหายใจผ่านเหงือก.

ข้อดีของการหายใจทางหลอดลมคือทำให้อากาศสามารถนำเข้าเซลล์ได้โดยตรงโดยไม่ต้องใช้ พึ่งพาระบบไหลเวียนโลหิต แต่ข้อเสียคือจำกัดขนาดและกิจกรรมของ สัตว์. สัตว์ที่มีหลอดลมต้องไม่ใหญ่มากนัก มิฉะนั้น โครงข่ายของท่อจะต้องใหญ่โตและกินพื้นที่ส่วนใหญ่ของร่างกาย

เดอะ การหายใจของปอดซึ่งได้แก่สัตว์สะเทินน้ำสะเทินบกที่โตเต็มวัย สัตว์เลื้อยคลาน นก และสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม ประกอบด้วยการแลกเปลี่ยนก๊าซผ่านอวัยวะที่เรียกว่า ปอด. อากาศจะถูกส่งไปยังปอดผ่านท่อที่เรียกว่าหลอดลม

ในสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมมีสองปอด นกมีถุงลมที่ช่วยให้เก็บอากาศและช่วยให้อากาศไหลเวียนผ่านปอดได้อย่างต่อเนื่อง

ไม่เหมือนกับสัตว์มีกระดูกสันหลังอื่นๆ ซึ่งนกจะเติมปอดเมื่อหายใจเข้าและปล่อยออกเมื่อหายใจออก นกจะเติมปอดเมื่อหายใจเข้า แต่รวมถึงถุงลมด้วย อากาศนั้นถูก "เก็บ" ไว้ในถุง เมื่อนกหายใจออก ปอดจะว่างเปล่า แต่อากาศที่เก็บอยู่ในถุงลมจะเติมเข้าไปในปอดอีกครั้ง

ดังนั้นนกจึงมีอากาศบริสุทธิ์เต็มปอดอยู่เสมอ (อากาศที่มีออกซิเจน) การไหลเวียนของอากาศบริสุทธิ์เข้าสู่ปอดอย่างต่อเนื่องช่วยให้ออกซิเจนในเลือดสูงเพื่อรักษาอัตราการเผาผลาญที่สูง (การบินใช้พลังงานมากกว่าการว่ายน้ำหรือเดิน) 0

นอกจากนี้นกยังประสบปัญหาปริมาณออกซิเจนในอากาศที่ลดลงตามความสูงอีกด้วย จำเป็นต้องหายใจปริมาณอากาศมากขึ้นเพื่อให้ได้ปริมาณออกซิเจนเท่ากันที่ระดับความสูงมากกว่าที่ระดับน้ำทะเล. นี่คือสิ่งที่เกิดขึ้นกับนักปีนเขาที่ปอดไม่สามารถปรับตัวให้หายใจเข้าได้ ส่วนสูงและต้องฝึกฝนอย่างมากเพื่อพัฒนาสมรรถภาพร่างกายให้อยู่ในระดับต่ำ การให้ออกซิเจน ถุงลมของนกมีการปรับตัวที่ดีเยี่ยมเพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพของปอด.

ปลาเป็นสัตว์มีกระดูกสันหลังชนิดเดียวที่สามารถหายใจในน้ำได้ ส่วนที่เหลือหายใจทางปอด ดังนั้นจึงจำเป็นต้องขึ้นผิวน้ำเพื่อหายใจเอาอากาศ หากพวกเขาไม่สามารถขึ้นจากน้ำเพื่อหายใจได้ พวกเขาก็จะจมน้ำตาย

โดยปกติแล้ว ปอดจะอยู่ที่ส่วนกลางของร่างกาย: ในทรวงอก ดังนั้นเพื่อให้เลือดที่มีออกซิเจนไปถึงทั่วร่างกาย จึงจำเป็นต้องมีระบบไหลเวียนโลหิตที่ซับซ้อน

อ้างอิง

เคอร์ติส, เฮเลน่า, เอเดรียน่า ชเน็ค และอลิเซีย มาสซารินี่ “บทที่ 35”. Curtis Biology, 7th ed. บัวโนสไอเรส: Pan American Medical, 2008