- كيف يعمل التنفس الخيشومي؟
- أنواع الخياشيم
- الخياشيم الخارجية
- الخياشيم الداخلية
- أمثلة
- الحيوانات البحرية ذات الخياشيم الخارجية
- الحيوانات البحرية ذات الخياشيم الداخلية
- المراجع
و خيشومي التنفس هو تبادل الغاز والأكسجين من خلال الخياشيم، وتسمى أيضا الخياشيم. أي بينما يتنفس البشر بمساعدة الرئتين والقصبة الهوائية والخياشيم والشعب الهوائية ، فإن هذا هو التنفس الذي تقوم به الأسماك والحيوانات المائية الأخرى.
توجد هذه الأعضاء التي تسمى الخياشيم أو الخياشيم في الجزء الخلفي من رأس الحيوانات المائية ، وهي عملياً صفائح صغيرة توجد واحدة فوق الأخرى وفي بنيتها تحتوي على أوعية دموية متعددة.
وتتمثل مهمتها في أخذ الأكسجين المغمور في الماء وطرد غاز ثاني أكسيد الكربون إليه.
كيف يعمل التنفس الخيشومي؟
لكي تتم عملية التنفس الخيشومي ، يحتاج الحيوان إلى امتصاص الأكسجين من الماء ، والذي يمكن القيام به بطرق مختلفة: إما بفضل نفس تيار الماء ، أو بمساعدة عضو صغير يسمى operculum ، والذي يساعد لحماية الجهاز التنفسي البحري وتوجيه المياه نحو الخياشيم.
يصبح الأكسجين المأخوذ من البيئة جزءًا من الجسم ويصل إلى الدم أو إلى سائل داخلي آخر مثل الدملمف ، ومن هناك يمر الأكسجين إلى الأعضاء التي تتطلب غازًا لإجراء التنفس الخلوي ، وتحديداً بواسطة الميتوكوندريا.
بمجرد إجراء التنفس الخلوي ، يتم الحصول على ثاني أكسيد الكربون الذي يجب طرده من جسم الحيوان ، نظرًا لأنه شديد السمية ويمكن أن يؤدي إلى تسمم خطير. هذا عندما يتم طرد الغاز في الماء.
أنواع الخياشيم
بهذا المعنى ، هناك نوعان من الخياشيم على المستوى التشريحي. يعتقد Pérez and Gardey (2015) أن أعضاء التنفس للأسماك هي نتاج نفس التطور البحري ، والتي بمرور الوقت بدأت في الزيادة أو النقصان في الحجم ، وفقًا للأنشطة التي تم تنفيذها في الغالب.
على سبيل المثال ، بالنسبة للحيوانات المائية التي تعاني من انخفاض التمثيل الغذائي ، يمكنها أن تتنفس مع الأجزاء الخارجية من أجسامها وبالتالي تنشر بقية السوائل في جميع أنحاء الجسم.
الخياشيم الخارجية
وفقًا للخبراء ، من وجهة نظر تطورية ، فهي أقدم الخياشيم ، كونها الأكثر شيوعًا وشاهدًا في العالم البحري. وهي مكونة من ملاءات أو زوائد صغيرة في الجزء العلوي من جسمها.
تتمثل العيوب الرئيسية لهذا النوع من الخياشيم في سهولة تعرضها للإصابة ، وتكون أكثر وضوحًا للحيوانات المفترسة وتجعل الحركة والنقل صعبًا في البحر.
معظم الحيوانات التي لديها هذا النوع من الخياشيم هي اللافقاريات البحرية ، مثل سمندل الماء ، والسمندل ، واليرقات المائية ، والرخويات ، والحلقيات.
الخياشيم الداخلية
هذا هو النوع الثاني والأخير من الخياشيم الموجودة ويمثلان نظامًا أكثر تعقيدًا من كل النواحي. هنا توجد الخياشيم داخل الحيوان ، وتحديداً تحت الشقوق البلعومية ، وهي ثقوب مسؤولة عن توصيل الجزء الداخلي من جسم الحيوان (الجهاز الهضمي) بخارجه.
بالإضافة إلى ذلك ، يتم عبور هذه الهياكل عن طريق الأوعية الدموية. وهكذا ، يدخل الماء الجسم من خلال الشقوق البلعومية ، وبفضل الأوعية الدموية ، يؤكسج الدم المنتشر في الجسم.
هذا النوع من الخياشيم يحفز ظهور آلية التهوية الموجودة في الحيوانات مع هذا النوع من الخياشيم ، مما يترجم إلى حماية أكبر لأعضاء الجهاز التنفسي ، بالإضافة إلى تمثيل ديناميكيات هوائية أعلى وأكثر فائدة.
أشهر الحيوانات التي لديها هذا النوع من الخياشيم هي الفقاريات ، أي الأسماك.
أمثلة
يفكر بيريز وجاردي (2015) في الاختلاف بين الجهاز التنفسي البشري والمائي ، ففي حالتنا تكون الرئتان والأعضاء المسؤولة عن تبادل الغازات داخلية ، وكما ذكرنا سابقًا ، تمتلك الأسماك هياكل خارجية.
الإجابة هي أن الماء هو عنصر أثقل من الهواء ، لذلك تحتاج الحيوانات المائية إلى الجهاز التنفسي الموجود على سطحها لتجنب الاضطرار إلى نقل المياه في جميع أنحاء الجسم ، لأن العملية معقدة..
الحيوانات البحرية ذات الخياشيم الخارجية
الرخويات ذات الصدفتين هي نوع ذو خياشيم خارجية. على وجه التحديد ، تقع في تجويفه ، مما يوفر سطحًا تنفسيًا واسعًا إلى حد ما.
يحدث ذلك على النحو التالي: يدخل الماء إلى هذا التجويف الحجري ، ومن خلال الصمامات المفتوحة لتلك اللحظة ، يرتفع إلى مقدمة الرأس ، ويصل إلى ملامس الشدق ويمر الأكسجين الموجود في الماء من خلاله هيكل الخيشومية ، ظهر H20 أخيرًا من خلال الثقب.
كل هذه العملية تسهل وتساعد بشكل كبير في تبادل الغازات وتوصيل الطعام.
الحيوانات البحرية ذات الخياشيم الداخلية
سبق أن ذكرنا سابقًا أن الحيوانات التي لديها هذا النوع من الخياشيم تسمى الأسماك وسمتها الرئيسية هي أنها من الفقاريات. تحدث عملية التنفس بأكملها على النحو التالي:
توجد الهياكل الخيشومية ، والتي تتكون بدورها من محور هيكلي ، والقوس الخيشومي (يتكون من صفين من الصفائح الخيشومية) في الغرفة الخيشومية.
يبدأ كل شيء بتدفق التيار المعاكس ، أي أن دوران الأكسجين يمر عبر الهياكل الخيشومية في الاتجاه المعاكس لتدفق المياه ، مما يسمح بحصاد الأكسجين الأقصى.
بعد ذلك ، تضخ الأسماك الماء من خلال فمها ، وتحمله نحو الأقواس الخيشومية. من أجل السماح بأكبر قدر من دخول الماء من خلال الفم ، مع كل نفس سمكة ، يتمدد التجويف البلعومي.
وهكذا ، عندما تغلق السمكة فمها ، تكتمل العملية ، لأنها تزفر ، ويخرج الماء مع ثاني أكسيد الكربون.
المراجع
- إيفانز ، دي إتش (1987). خياشيم السمك: موقع التأثير والنموذج للتأثيرات السامة للملوثات البيئية. منظورات الصحة البيئية ، 71 ، 47. تم الاسترجاع من: nlm.nih.gov.
- إيفانز ، دي إتش ، بيرماريني ، بي إم ، وتشوي ، كي بي (2005). خياشيم الأسماك متعددة الوظائف: الموقع السائد لتبادل الغازات ، وتنظيم التناضح ، وتنظيم القاعدة الحمضية ، وإخراج النفايات النيتروجينية. المراجعات الفيزيولوجية ، 85 (1) ، 97-177. تم الاسترجاع من: physrev.physiology.org.
- Hills ، BA ، & Hughes ، GM (1970). تحليل الأبعاد لنقل الأكسجين في خياشيم السمك. فسيولوجيا التنفس، 9 (2) ، 126-140. تم الاسترجاع من: sciencedirect.com.
- Malte، H.، & Weber، RE (1985). نموذج رياضي لتبادل الغازات في خياشيم الأسماك بناءً على منحنيات توازن غازات الدم غير الخطية ، فسيولوجيا التنفس ، 62 (3) ، 359-374. تم الاسترجاع من: sciencedirect.com.
- بيريز ، جي وجاردي ، أ. (2015). تعريف التنفس الخيشومي. تم الاسترجاع من: www.definicion.de.
- بيري ، سادس ، ولوران ، ب. (1993). التأثيرات البيئية على هيكل ووظيفة خياشيم الأسماك. الفيزيولوجيا البيئية InFish (ص 231-264). سبرينغر هولندا. تعافى من: link.springer.com.
- راندال ، دي جي (1982). السيطرة على التنفس والدورة الدموية في الأسماك أثناء التمرين ونقص الأكسجة. إكسب. بيول ، 100 ، 275-288. تم الاسترجاع من: researchgate.net.