- ลักษณะเฉพาะ
- การหายใจทางผิวหนังในสัตว์ประเภทต่างๆ
- สัตว์สะเทินน้ำสะเทินบก
- สัตว์เลื้อยคลาน
- เลี้ยงลูกด้วยนม
- แมลง
- ปลา
- อ้างอิง
การหายใจทางผิวหนังเป็นรูปแบบหนึ่งของการหายใจที่การแลกเปลี่ยนก๊าซเกิดขึ้นทางผิวหนังและไม่ผ่านปอดหรือเหงือก กระบวนการนี้ส่วนใหญ่เกิดขึ้นในแมลงสัตว์ครึ่งบกครึ่งน้ำปลางูทะเลเต่าและสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมบางชนิด (Jabde, 2005)
ผิวหนังของสัตว์ที่ใช้การหายใจทางผิวหนังค่อนข้างพิเศษ เพื่อให้การแลกเปลี่ยนก๊าซเกิดขึ้นได้จะต้องมีความชื้นเพื่อให้ทั้งออกซิเจนและคาร์บอนไดออกไซด์สามารถไหลผ่านได้อย่างอิสระ
คางคก. ตัวอย่างสัตว์ที่มีการหายใจทางผิวหนัง
ลักษณะเฉพาะ
กระบวนการหายใจทางผิวหนังจะดำเนินการทางผิวหนังเท่านั้น ด้วยเหตุนี้สัตว์มีกระดูกสันหลังส่วนใหญ่ที่ใช้การหายใจประเภทนี้ผิวหนังจึงถูกทำให้เป็นเส้นเลือดอย่างมากเพื่ออำนวยความสะดวกในกระบวนการแลกเปลี่ยนก๊าซ
การแลกเปลี่ยนนี้มีความสำคัญอย่างยิ่งในสัตว์ครึ่งบกครึ่งน้ำและเต่าตะพาบซึ่งใช้ต่อมเมือกเพื่อรักษาความชุ่มชื้นในผิวหนัง (Marshall, 1980)
สัตว์สะเทินน้ำสะเทินบกบางชนิดมีรอยพับหลายส่วนที่ช่วยเพิ่มอัตราการหายใจ คางคกเป็นที่รู้กันว่ากินน้ำและหายใจทางผิวหนัง พวกเขามีการหายใจสามรูปแบบ: ทางผิวหนังปอดและทางเยื่อบุปาก การหายใจประเภทสุดท้ายนี้ใช้มากที่สุดเมื่ออยู่ในสภาวะพักผ่อน
การหายใจทางผิวหนังเป็นการหายใจประเภทหนึ่งที่ไม่ต้องให้ปอดหายใจ ด้วยเหตุนี้จึงมีสายพันธุ์ที่ขาดปอดและยังคงสามารถดำรงอยู่ได้ด้วยการแลกเปลี่ยนก๊าซผ่านผิวหนัง
มีสายพันธุ์ที่สามารถออกแรงได้ทั้งการหายใจทางผิวหนังและปอดอย่างไรก็ตามคาดว่าในสัตว์ครึ่งบกครึ่งน้ำการหายใจทางผิวหนังมีหน้าที่รับออกซิเจนถึง 90% ที่จำเป็นในการดำรงชีวิต
การหายใจทางผิวหนังในสัตว์ประเภทต่างๆ
สัตว์สะเทินน้ำสะเทินบก
สัตว์สะเทินน้ำสะเทินบกจัดเป็นสิ่งมีชีวิตหลายเซลล์และอยู่ในคลาสแอมฟิเบียซึ่งแปลว่า "ทั้งสองอย่าง" ในภาษากรีก
ผิวหนังของสัตว์สะเทินน้ำสะเทินบกทุกชนิดเป็นอวัยวะที่ใช้ในกระบวนการหายใจมากที่สุด สิ่งมีชีวิตบางชนิดขึ้นอยู่กับการหายใจของผิวหนังเท่านั้นเพื่อความอยู่รอด
นี่คือกรณีของซาลาแมนเดอร์ขนนกในวงศ์ Plethodontidae อย่างไรก็ตามสัตว์สะเทินน้ำสะเทินบกตระกูลนี้ขาดปอดอย่างสิ้นเชิงอย่างไรก็ตามมันเป็นกลุ่มซาลาแมนเดอร์ที่ใหญ่ที่สุดในโลก (ซาห์น, 2012)
ในขณะที่สัตว์สะเทินน้ำสะเทินบกจมอยู่ใต้น้ำอย่างสมบูรณ์การหายใจทางผิวหนังจะเกิดขึ้นทางผิวหนัง นี่คือเมมเบรนที่มีรูพรุนซึ่งอากาศจะแพร่กระจายระหว่างหลอดเลือดและทุกสิ่งที่อยู่รอบ ๆ
แม้ว่าการหายใจทางผิวหนังจะมีผลเหนือกว่าในสัตว์สะเทินน้ำสะเทินบก แต่ก็ช่วยให้คางคกอยู่รอดได้ในช่วงฤดูหนาวเท่านั้น
การหายใจของผิวหนังต้องการความชื้นที่ผิวหนังอย่างต่อเนื่อง เมื่อคางคกขึ้นจากน้ำต่อมเมือกในผิวหนังยังคงหล่อเลี้ยงผิวหนังซึ่งจะทำให้กระบวนการดูดซับออกซิเจนจากอากาศ
มีบางกรณีพิเศษในการหายใจของสัตว์ครึ่งบกครึ่งน้ำ ตัวอย่างเช่นลูกอ๊อดซึ่งหายใจทางเหงือกและคางคกทะเลทรายซึ่งมักจะมีผิวแห้งทำให้การหายใจของผิวหนังไม่สามารถทำได้ (Bosch, 2016)
สัตว์เลื้อยคลาน
เกล็ดที่ปกคลุมร่างกายของสัตว์เลื้อยคลานในกรณีส่วนใหญ่ไม่ให้เกิดกระบวนการหายใจที่ผิวหนัง อย่างไรก็ตามมีความเป็นไปได้ที่จะมีการแลกเปลี่ยนก๊าซระหว่างตาชั่งหรือบริเวณที่ความหนาแน่นของตาชั่งต่ำกว่า
ในช่วงของการจำศีลใต้น้ำเต่าบางตัวต้องอาศัยการหายใจของผิวหนังรอบ ๆ เสื้อคลุมเพื่อความอยู่รอด
ในทำนองเดียวกันมีงูทะเลหลายชนิดที่ใช้ออกซิเจนประมาณ 30% ทางผิวหนัง สิ่งนี้กลายเป็นสิ่งสำคัญเมื่อต้องดำน้ำใต้น้ำ
สำหรับงูทะเลสามารถดำเนินการตามขั้นตอนนี้ได้โดยการลดความรุนแรงที่เลือดไปเลี้ยงปอดและเพิ่มปริมาณเลือดในเส้นเลือดฝอยของผิวหนัง ด้วยเหตุนี้ในบางครั้งหนังงูจึงอาจปรากฏเป็นสีชมพู (เฟเดอร์แอนด์เบิร์กเกรน 2528)
เลี้ยงลูกด้วยนม
สัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมเป็นที่รู้กันดีว่าเป็นสัตว์จำพวกดูดความร้อนหรือ "เลือดอุ่น" โดยทั่วไปแล้วพวกมันมีความต้องการในการเผาผลาญสูงกว่าสัตว์มีกระดูกสันหลังที่คายความร้อนหรือที่เรียกว่า "เลือดเย็น"
ในทำนองเดียวกันผิวหนังของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมมีความหนาและไม่สามารถซึมผ่านได้มากกว่าสัตว์มีกระดูกสันหลังสายพันธุ์อื่น ๆ ซึ่งช่วยป้องกันไม่ให้ผิวหนังเป็นอวัยวะที่ใช้ในการแลกเปลี่ยนก๊าซ
อย่างไรก็ตามการหายใจของผิวหนังในสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมมีอยู่ แต่จะเกิดขึ้นในเปอร์เซ็นต์ที่ต่ำกว่า ตัวอย่างเช่นค้างคาวซึ่งรับออกซิเจนผ่านเยื่อหุ้มหลอดเลือดที่อยู่บนปีก ค้างคาวสามารถรับออกซิเจนได้ประมาณ 12% ที่ต้องการผ่านปีก
มนุษย์เป็นสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมที่รับเปอร์เซ็นต์ออกซิเจนจากอากาศผ่านผิวหนังน้อยที่สุด มนุษย์สามารถรับออกซิเจนจากอากาศได้โดยเฉลี่ยระหว่าง 1 ถึง 2% โดยที่เขาไม่สามารถดำรงชีวิตได้ (Ernstene & Volk, 1932)
แมลง
ในแมลงการแลกเปลี่ยนก๊าซผ่านผิวหนังมีแนวโน้มที่จะเอื้อเฟื้อเผื่อแผ่ แต่ไม่ใช่แหล่งดูดออกซิเจนหลัก
แมลงส่วนใหญ่รับออกซิเจนและปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ผ่านเนื้อเยื่อที่เรียกว่าหนังกำพร้าซึ่งอยู่ในส่วนนอกสุดของหนังกำพร้าของสัตว์ไม่มีกระดูกสันหลัง
มีแมลงบางตระกูลที่ไม่มีระบบทางเดินหายใจที่กำหนดไว้ดังนั้นพวกมันจึงขึ้นอยู่กับการหายใจของผิวหนังเพื่อขนส่งเม็ดเลือดแดง (คล้ายกับเลือดในแมลง) จากพื้นผิวของร่างกายไปยังเนื้อเยื่อภายใน
แมลงบนบกส่วนใหญ่ใช้ระบบหลอดลมเพื่อแลกเปลี่ยนก๊าซ อย่างไรก็ตามในแมลงในน้ำและเอนโดปาราซิติกการหายใจของผิวหนังมีความสำคัญเนื่องจากระบบหลอดลมของพวกมันไม่สามารถจัดหาออกซิเจนที่จำเป็นได้ด้วยตัวมันเอง (Chapman, 1998)
ปลา
การหายใจทางผิวหนังเกิดขึ้นในปลาทะเลและปลาน้ำจืดชนิดต่าง ๆ สำหรับการหายใจในน้ำปลาจำเป็นต้องใช้เหงือกเป็นหลัก
อย่างไรก็ตามการหายใจของผิวหนังแสดงถึงระหว่าง 5% ถึง 40% ของการดูดซึมออกซิเจนทั้งหมดจากน้ำแม้ว่าทั้งหมดนี้จะขึ้นอยู่กับชนิดพันธุ์และอุณหภูมิของสิ่งแวดล้อมก็ตาม
การหายใจของผิวหนังมีความสำคัญมากกว่าในสิ่งมีชีวิตที่รับออกซิเจนจากอากาศเช่นปลากระโดดหรือปลาปะการัง ในสายพันธุ์เหล่านี้การดูดซึมออกซิเจนผ่านผิวหนังคิดเป็น 50% ของการหายใจทั้งหมด
อ้างอิง
- Bosch, DL (7 จาก 2 ปี 2016) สิ่งที่คุณต้องมีคือชีววิทยา สืบค้นจาก How To Breathe without Lungs, Lissamphibian Style: allyouneedisbiology.wordpress.com.
- แชปแมน, RF (1998). การหายใจของ Cutaneus ใน RF Chapman แมลง: โครงสร้างและหน้าที่ (น. 452) นิวยอร์ก: สำนักพิมพ์มหาวิทยาลัยเคมบริดจ์
- Ernstene, AC, และ Volk, MC (1932) ผลของความแออัดของหลอดเลือดดำต่ออัตราการกำจัดก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์และการดูดซึมออกซิเจน วารสารการสอบสวนทางคลินิก 387-390
- Feder, ME และ Burggren, WW (1985) การแลกเปลี่ยนก๊าซทางผิวหนังในสัตว์มีกระดูกสันหลัง: การออกแบบรูปแบบการควบคุมและผลกระทบ บทวิจารณ์ทางชีววิทยา, 1-45.
- Jabde, PV (2005). การตอบสนอง ใน PV Jabde ตำราสรีรวิทยาทั่วไป (น. 112) ใหม่ Dehli: Discovery Publishing House
- มาร์แชล, PT (1980). การตอบสนองการแลกเปลี่ยนก๊าซและการขนส่ง ใน PT Marshall สรีรวิทยาของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมและสัตว์มีกระดูกสันหลังอื่น ๆ (หน้า 88-89) นิวยอร์ก: สำนักพิมพ์มหาวิทยาลัยเคมบริดจ์
- Zahn, N. (24 จาก 8 ของ 2012). ได้รับจาก Salameandering Into Cutaneous Respiration: iheartungulate.com.