Μερίδιο:
Τι είναι η αναπνοή του δέρματος;
Το δερματική αναπνοή είναι μια μορφή αναπνοής στην οποία η αέρια ανταλλαγή γίνεται μέσω του δέρματος και όχι μέσω των πνευμόνων ή των βράγχων.
Αυτή η διαδικασία συμβαίνει κυρίως στα έντομα, τα αμφίβια, τα ψάρια, τα θαλάσσια φίδια, τις χελώνες και ορισμένα θηλαστικά (Jabde, 2005).
Το δέρμα των ζώων που χρησιμοποιούν την δερματική αναπνοή είναι αρκετά ξεχωριστό. Για να επιτραπεί η ανταλλαγή αερίων, πρέπει να είναι υγρή έτσι ώστε το οξυγόνο και το διοξείδιο του άνθρακα να μπορούν να διέλθουν ελεύθερα μέσω αυτού..
Η διαδικασία της δερματικής αναπνοής γίνεται μόνο μέσω του δέρματος. Για το λόγο αυτό, η πλειοψηφία των σπονδυλωτών ζώων που χρησιμοποιούν αυτόν τον τύπο αναπνοής, το δέρμα είναι πολύ αγγειοποιημένο προκειμένου να διευκολυνθεί η διαδικασία ανταλλαγής αερίων.
Αυτή η ανταλλαγή είναι εξαιρετικά σημαντική στα αμφίβια και στις μαλακές χελώνες, οι οποίες χρησιμοποιούν βλεννώδεις αδένες για τη διατήρηση της υγρασίας του δέρματος (Marshall, 1980).
Μερικά αμφίβια έχουν πολλές πτυχές στο δέρμα τους που τους βοηθούν να αυξήσουν το αναπνευστικό ρυθμό. Τα βακκίνια είναι γνωστό ότι παίρνουν νερό και αναπνέουν μέσω του δέρματος. Έχουν τρεις μορφές αναπνοής: δερματικές, πνευμονικές και μέσω της επένδυσης του στόματος. Αυτός ο τελευταίος τύπος αναπνοής είναι ο πλέον χρησιμοποιούμενος όταν βρίσκεται σε κατάσταση ηρεμίας.
Η δερματική αναπνοή είναι ένας τύπος αναπνοής που δεν χρειάζεται να εκτελέσει ο πνεύμονας. Για το λόγο αυτό, υπάρχουν είδη που στερούνται πνεύμονες και μπορούν ακόμα να επιβιώσουν χάρη στην ανταλλαγή αερίων που γίνεται μέσω του δέρματος.
Υπάρχουν είδη που μπορούν να ασκήσουν τόσο δερματική όσο και πνευμονική αναπνοή, ωστόσο, εκτιμάται ότι στα αμφίβια, η δερματική αναπνοή είναι υπεύθυνη για τη λήψη του 90% του οξυγόνου που είναι απαραίτητο για τη ζωή.
Δερματική αναπνοή σε διάφορα είδη ζώων
Αμφίβια
Το δέρμα όλων των ειδών αμφιβίων είναι το πιο χρησιμοποιούμενο όργανο για να πραγματοποιήσει τη διαδικασία αναπνοής. Ορισμένα είδη εξαρτώνται αποκλειστικά από την αναπνοή του δέρματος για να επιβιώσουν.
Αυτή είναι η περίπτωση του οικογενειακού σαλαμάνδρου Plethodontidae. Αυτή η οικογένεια αμφιβίων έχει εντελώς έλλειψη πνευμόνων, ωστόσο, είναι η πιο πολυάριθμη ομάδα ειδών σαλαμάνδρου στον κόσμο. (Zahn, 2012)
Αν και τα αμφίβια είναι πλήρως βυθισμένα στο νερό, η αναπνοή του δέρματος λαμβάνει χώρα μέσω του δέρματός του. Αυτή είναι μια πορώδης μεμβράνη μέσω της οποίας ο αέρας εκτείνεται ανάμεσα στα αιμοφόρα αγγεία και τα πάντα γύρω τους.
Παρόλο που η αναπνοή του δέρματος κυριαρχεί στα αμφίβια, βοηθά μόνο τους φτωχούς να επιβιώσουν κατά τη διάρκεια των ψυχρότερων εποχών.
Η δερματική αναπνοή απαιτεί σταθερή υγρασία στην επιφάνεια του δέρματος. Όταν οι φρυγανιές είναι έξω από το νερό, οι βλεννογόνοι αδένες στο δέρμα συνεχίζουν να το βυθίζουν, πράγμα που επιτρέπει τη διεξαγωγή μιας διαδικασίας απορρόφησης οξυγόνου από τον αέρα..
Υπάρχουν μερικές ειδικές περιπτώσεις στην αναπνοή των αμφιβίων. Για παράδειγμα, οι μανταλάκια, που αναπνέουν μέσω των βράγχων, και οι χάντρες της ερήμου, που τείνουν να έχουν ξηρό δέρμα, καθιστώντας την δερματική αναπνοή ανέφικτη (Bosch, 2016).
Ερπετά
Οι κλίμακες που καλύπτουν το σώμα των ερπετών αποτρέπουν, στις περισσότερες περιπτώσεις, ότι συμβαίνει μια διαδικασία δερματικής αναπνοής.
Ωστόσο, υπάρχει η δυνατότητα πραγματοποίησης ανταλλαγής αερίων μεταξύ των ζυγών ή των περιοχών όπου η πυκνότητα των ζυγών είναι χαμηλότερη.
Κατά τη διάρκεια περιόδων υποβρύχιας χειμερίας νάρθηκας, μερικές χελώνες βασίζονται στην δερματική αναπνοή γύρω από το cloaca για να υπομείνουν.
Ομοίως, υπάρχουν είδη θαλάσσιων φιδιών που παίρνουν περίπου το 30% του οξυγόνου που χρειάζονται μέσω του δέρματος. Αυτό γίνεται απαραίτητο όταν χρειάζεται να βουτήξετε κάτω από το νερό.
Για τα θαλάσσια φίδια είναι δυνατόν να πραγματοποιηθεί αυτή η διαδικασία μειώνοντας την ένταση με την οποία το αίμα αρδεύει τους πνεύμονες και αυξάνοντας την παροχή αίματος στα τριχοειδή αγγεία του δέρματος. Για το λόγο αυτό, το δέρμα των φιδιών μπορεί μερικές φορές να δώσει ροζ εμφάνιση. (Feder & Burggren, 1985)
Θηλαστικά
Τα θηλαστικά είναι γνωστό ότι είναι ενδοθερμικά ή "θερμόαιμα". Σε γενικές γραμμές έχουν μεγαλύτερη σπονδυλωτών ζώων μεταβολική ζήτηση εξώθερμη ή λεγόμενη «εν ψυχρώ».
Ομοίως, το δέρμα των θηλαστικών είναι παχύτερο και πιο αδιαπέραστο από εκείνο άλλων σπονδυλωτών ειδών, το οποίο εμποδίζει πολύ το δέρμα να είναι το όργανο που χρησιμοποιείται για την πραγματοποίηση της διαδικασίας ανταλλαγής αερίων.
Ωστόσο, η αναπνοή του δέρματος στα θηλαστικά υπάρχει, αλλά εμφανίζεται σε μικρότερο ποσοστό. Ένα παράδειγμα είναι οι νυχτερίδες, οι οποίες παίρνουν οξυγόνο μέσω των εξαιρετικά αγγειοποιημένων μεμβρανών που βρίσκονται στα φτερά τους. Οι νυχτερίδες μπορούν να πάρουν περίπου το 12% του οξυγόνου που χρειάζονται μέσω των φτερών τους.
Οι άνθρωποι είναι μεταξύ των ειδών των θηλαστικών που λαμβάνουν το λιγότερο ποσοστό οξυγόνου από τον αέρα μέσω του δέρματος. Ο άνθρωπος μπορεί να πάρει κατά μέσο όρο από 1% έως 2% οξυγόνο του αέρα, που δεν μπορούσε να εξασφαλίσει την επιβίωσή του (Ernstene & Volk, 1932).
Έντομα
Στα έντομα, η ανταλλαγή αερίων μέσω του δέρματος τείνει να είναι γενναιόδωρη, αλλά δεν αντιπροσωπεύει την κύρια πηγή πρόσληψης οξυγόνου.
Τα περισσότερα έντομα λαμβάνουν οξυγόνο και απελευθερώνουν διοξείδιο του άνθρακα μέσω ενός ιστού γνωστού ως επιδερμίδα, ο οποίος βρίσκεται στο εξώτατο τμήμα της ασπόνδυλης επιδερμίδας.
Υπάρχουν μερικές οικογένειες εντόμων που δεν έχουν καθορισμένο αναπνευστικό σύστημα, έτσι εξαρτώνται πλήρως από την αναπνοή του δέρματος για να μεταφέρουν την αιμολύμπη (παρόμοια με το αίμα στα έντομα) από την επιφάνεια του σώματος στους εσωτερικούς ιστούς..
Τα περισσότερα χερσαία έντομα χρησιμοποιούν σύστημα τραχείας για την πραγματοποίηση ανταλλαγής αερίων. Εντούτοις, στα υδρόβια και ενδοπαρασιτικά έντομα, η δερματική αναπνοή είναι ζωτικής σημασίας, αφού το τραχειακό τους σύστημα δεν μπορεί να παρέχει το απαραίτητο οξυγόνο μόνο του (Chapman, 1998).
Ψάρια
Η δερματική αναπνοή λαμβάνει χώρα σε διάφορα είδη θαλάσσιων και γλυκών υδάτων. Για την υδρόβια αναπνοή, τα ψάρια απαιτούν κυρίως τη χρήση βράχων.
Ωστόσο, η αναπνοή του δέρματος αντιπροσωπεύει μεταξύ 5% και 40% της συνολικής πρόσληψης οξυγόνου από το νερό, αν και όλα αυτά εξαρτώνται από το είδος και τη θερμοκρασία του μέσου.
Η δερματική αναπνοή είναι πιο σημαντική σε είδη που παίρνουν οξυγόνο από τον αέρα, όπως άλματα ψαριών ή κοραλλιών. Στα είδη αυτά, η πρόσληψη οξυγόνου από το δέρμα αντιπροσωπεύει το 50% της συνολικής αναπνοής.
Αναφορές
- Bosch, D.L. (7 από 2 του 2016). Το μόνο που χρειάζεστε είναι η Βιολογία. Ανακτήθηκε από το πώς να αναπνεύσει χωρίς τους πνεύμονες, Lissamphibian Style: allyouneedisbiology.wordpress.com.
- Chapman, R. F. (1998). Cutaneus Αναπνοή. Στο R.F. Chapman, The Insects: Structure and Function (σελίδα 452). Νέα Υόρκη: Πανεπιστημιακός Τύπος του Cambridge.
- Ernstene, Α. C. & Volk, Μ. C. (1932). Η Επίδραση της φλεβική συμφόρηση στην Ισοτιμία του διοξειδίου του άνθρακα και οξυγόνο Απορρόφηση αποβολή. Το Journal of Clinical Investigation, 387-390.
- Feder, Μ. Ε., & Burggren, W. W. (1985). Δερματική ανταλλαγή αερίων σε σπονδυλωτά: Σχεδιασμός, μοτίβα, έλεγχος και επιπτώσεις. Biological Reviews 1-45.
- Jabde, Ρ. Ν. (2005). Ανατροπή. Στον Π. V. Jabde, βιβλίο κειμένων Γενικής Φυσιολογίας (σελ. 112). New Dehli: Εκδόσεις Discovery.
- Marshall, Ρ. Τ. (1980). Αναζωογόνηση, ανταλλαγή αερίων και μεταφορά. Στο Ρ. Τ. Marshall, Physiology of θηλαστικών και άλλων σπονδυλωτών (σελ. 88-89). Νέα Υόρκη: Πανεπιστημιακός Τύπος του Cambridge.
- Zahn, Ν. (24 από 8 του 2012). Ανακτήθηκε από Salameandering σε δερματική αναπνοή: iheartungulate.com.