تنفس در جانوران

تنفس پوستي

* بعضي از جانوران از تمامي سطح خارجي پوست به عنوان اندام مبادله گاز استفاده مي کنند که به اين نوع تنفس، تنفس پوستي مي گويند (مانند پلاناريا، کرم خاکي و کرم کدو).

– در تنفس پوستي، اکسيژن از طريق سطح پوست جذب مي شود و سپس از طريق ديواره نازک مويرگ هاي سطحي پوست وارد خون مي شود. دي اکسيد کربن نيز دقيقا به همين روش از سطح پوست دفع مي شود.

– از آنجايي که گازهاي تنفسي به هنگام تبادل بايد در آب حل شوند بنابر اين رطوبت يک عامل اصلي و اساسي در نقل و انتقال گازهاي تنفسي محسوب مي شود.

– کارايي تنفس در جانداراني که تنفس پوستي دارند بالا نيست به همين دليل اين جانداران جثه بزرگي ندارند پس طبعا چندان هم فعال محسوب نمي شوند چون فعاليت زياد نياز به تبادل اکسيژن و دي اکسيدکربن بالايي دارد که دستگاه تنفس آن ها قادر به انجام اين کار نيست.

– تبادل گازهاي تنفسي در تمام جانداران به روش انتشار ساده انجام مي شود.

جانوران داراي تنفس پوستي ويژگي هايي به شرح زير دارند:

1- پوست نازکي دارند که به تبادل گازهاي تنفسي کمک مي کند.

2- در زير پوست اين جانداران شبکه مويرگي غني وجود دارد که به انتقال گازهاي تنفسي کمک مي کند.

3- سطح پوست اين جانداران بايد مرطوب باشد (زيرا O2 و CO2 در سطوح خشک مبادله نمي شوند) به همين دليل اين جانداران يا ساکن محل هاي مرطوب اند و يا آبزي هستند.

4- در عين اين که جثه کوچکي دارند به واسطه افزايش نسبت سطح به حجم، دراز (مثل کرم خاکي) يا پهن (مثل پلاناريا و کرم کدو) هستند.

تنفس نايي

* سيستم تنفسي حشرات از نوع تنفس نايي است.

– لوله ناي در اين جانوران داراي دو سر مي باشد که يک سر آن به منافذ سطح بدن حشره باز مي شود و سر ديگر آن به صورت شاخه هاي درخت منشعب مي شود که اين انشعابات به تمام سطح بدن (در مجاورت سلول ها) انتقال مي يابد.

– هوا از طريق سر متصل به سطح بدن وارد ناي و به تبع آن وارد انشعابات ناي شده و تبادل  O2 و CO2 در مجاورت انشعابات ناي انجام مي شود.

– سيستم نايي در حشرات حاوي مقدار زيادي کيسه هاي هوايي است. اين کيسه هاي هوايي مثل بادکنک کار مي کنند. موقعي که ماهيچه هاي اطراف آن ها منقبض مي شوند هوا از طريق سوراخ هايي که در سطح بدن وجود دارد از سيستم خارج مي شود. موقعي که ماهيچه ها در حال استراحت هستند هوا به درون سيستم نايي کشيده مي شود.

– با توجه به اين که سلول هاي حشرات گازهاي تنفسي خود را به طور مستقيم از انشعابات ناي دريافت مي کنند پس براي نقل و انتقال گازها نيازي به گردش خون و مولکول هاي ناقل O2 و CO2 (مثل هموگلوبين) ندارند.

– سطوح تنفسي دروني حشرات، انشعابات ناي مي باشد.

– سطوح تنفسي در تمام جانوران به جز حشرات داراي مويرگ هاي خوني فراوان مي باشند که اين مويرگ ها به واسطه خون و ناقلين O2 و CO2 درون آن وظيفه انتقال گازهاي تنفسي را برعهده دارند.

– سيستم نايي حشرات با ناي مهره داران متفاوت است زيرا ناي مهره داران يک لوله مستقيم است ولي ناي حشرات لوله هايي منشعب در سراسر بدن مي باشد.

آبشش

* يک سيتم تنفسي ويژه براي تبادل گازهاي تنفسي در آب مي باشد که در بيشتر جانوران آبزي از جمله ماهي ها، دوزيستان نابالغ و بسياري از بي مهرگان آبزي ديده مي شود.

– وال و دلفين پستاندار هستند بنابراين با شش تنفس مي کنند.

– آبشش ها در طرفين سر ماهي ها قرار مي گيرند و داراي عروق خوني فراوان هستند (سطح تنفسي در ماهي ها همان آبشش است).

– آب به وسيله دهان وارد شده و از بين کمان هاي آبششي عبور مي کند (4 کمان آبششي در هر طرف بدن) و از طريق انتشار و در جهت شيب غلظت O2 از آب وارد مويرگ و CO2 از مويرگ وارد آب مي شود.

– آبشش ها معمولا براي جانوران خشکي زي مناسب نيستند چون در خشکي رشته هاي آبششي به هم مي چسبند و سطح تبادل کاهش مي يابد. با وجود اين تعدادي از بي مهرگان در خشکي براي مدت کمي مي توانند با آبشش زندگي کنند. در اين جانوران (به عنوان مثال برخي خرچنگ ها) آبشش ها در اتاقک هاي خاصي که سطوح تنفسي را مرطوب و از چسبيدن آن ها به يکديگر جلوگيري مي کنند قرار گرفته است.

– در جنين همه مهره داران اندامي به نام حفره گلويي وجود دارد که اين حفره در ماهي ها و دوزيستان نابالغ منشأ آبشش محسوب مي شود (حفره گلويي در ساير مهره داران تحليل مي رود به همين دليل نوعي اندام وستيجيال محسوب مي شود).

–  جهت جريان خون و جهت جريان آب در آبشش ها دقيقا عکس يکديگرند که اين امر سرعت انتقال O2 را بالا مي برد.

– در ماهي ها خون تيره (کم اکسيژن) از قلب توسط سرخرگ شکمي به آبشش ها مي رود و پس از تبادل گازهاي تنفسي (جذب O2 و دفع CO2) توسط سرخرگ پشتي به اندام ها مي رود (گردش خون ساده).

– آبشش در ماهي ها وظيفه دفع آمونياک را هم برعهده دارد.

– ترتيب غلظت گازهاي تنفسي در ماهي ها:

غلظت O2 آب > غلظت O2 خون تيره در ماهي

 غلظت CO2 آب < غلظت CO2 خون تيره در ماهي

شش

* بيشتر مهره داران ساکن خشکي شش دارند (برخي دوزيستان فاقد شش هستند).

– دوزيستان شش هاي کوچکي دارند (حتي برخي فاقد شش هستند) و براي انتشار گازها وابسته به ساير سطوح بدن مي باشند. براي مثال پوست قورباغه هم مکمل مبادله گازها در شش ها است.

– شش ها از کيسه هاي هوايي متعددي تشکيل شده اند که شامل يک لايه سلول هاي پوششي هستند که سطح داخلي آنها مرطوب است.

– سطح تنفسي جانوران شش دار، کيسه هاي هوايي سازنده شش ها مي باشند (پس سطح تنفسي شان داخل بدن است).

– کيسه هاي هوايي که در واقع انتهايي ترين انشعابات شش ها به آن ها ختم مي شود هنگام دم مانند بادکنک باد مي شوند و توسط مويرگ هاي خوني فراواني احاطه شده اند که عمل تبادل گازهاي تنفسي بين خون و هوا در آن جا رخ مي دهد.

– سلول هاي پوششي جدار کيسه هاي هوايي همانند جدار مويرگ هاي خوني از بافت پوششي سنگفرشي تک لايه تشکيل شده اند.

– گازهاي تنفسي در کيسه هاي هوايي انسان براي تبادل بايد از دو لايه بافت پوششي سنگفرشي تک لايه (جدار کيسه هاي هوايي و جدار مويرگ هاي خوني) عبور کنند.

– در انسان گازهاي تنفسي به طور مستقيم به سلول ها نمي رسند بلکه توسط خون و گردش عمومي خون به بافت ها انتقال مي يابند.

– سطوح داخلي شش ها داراي چين خوردگي هايي است که سبب افزايش سطح تنفس مي شود.

– ترتيب اعضاي موجود در سيتم تنفسي عبارتند از: حفره بيني، حلق، حنجره، ناي، نايژه، نايژک و کيسه هاي هوايي.

– تفاوت عمده بين آبشش ها و شش ها به عنوان اندام هاي تنفسي بر حسب جايي که قرار گرفته اند عبارتست از:

سطح وسيع تنفسي آبشش ها به خارج بدن امتداد پيدا کرده و توسط محيط آبي احاطه شده است، در مقابل شش ها کيسه هاي داخلي با سطوح تنفسي مي باشند.