و تنفس الجلد هو شكل من أشكال التنفس فيه تبادل الغازات يحدث من خلال الجلد وليس عن طريق الرئتين أو الخياشيم. تحدث هذه العملية بشكل رئيسي في الحشرات والبرمائيات والأسماك وثعابين البحر والسلاحف وبعض الثدييات (Jabde ، 2005).
إن جلد الحيوانات التي تستخدم التنفس الجلدي خاص جدًا. للسماح بتبادل الغازات ، يجب أن يكون رطبًا بحيث يمكن للأكسجين وثاني أكسيد الكربون المرور عبره بحرية.
العلجوم. مثال على حيوان لديه تنفس جلدي.
مميزات
تتم عملية التنفس عن طريق الجلد فقط. لهذا السبب ، فإن غالبية الحيوانات الفقارية التي تستخدم هذا النوع من التنفس ، يكون الجلد شديد التألق من أجل تسهيل عملية تبادل الغازات.
هذا التبادل مهم للغاية في البرمائيات والسلاحف ذات القشرة الناعمة ، التي تستخدم الغدد المخاطية للحفاظ على رطوبة الجلد (مارشال ، 1980).
بعض البرمائيات لها طيات كثيرة في جلدها تساعد على زيادة معدل التنفس. من المعروف أن الضفادع تمتص الماء وتتنفس من خلال جلدها. لديهم ثلاثة أشكال من التنفس: الجلد والرئوي ومن خلال بطانة الفم. هذا النوع الأخير من التنفس هو الأكثر استخدامًا عندما يكونون في حالة راحة.
تنفس الجلد هو نوع من التنفس الذي لا يتطلب الرئتين. لهذا السبب ، هناك أنواع تفتقر إلى الرئتين ويمكنها البقاء على قيد الحياة بفضل تبادل الغازات الذي يتم عبر الجلد.
هناك أنواع يمكنها ممارسة التنفس الجلدي والرئوي ، ومع ذلك ، يقدر أن تنفس الجلد في البرمائيات مسؤول عن أخذ 90 ٪ من الأكسجين الضروري للعيش.
التنفس الجلدي في فئات مختلفة من الحيوانات
البرمائيات
تصنف البرمائيات على أنها كائنات متعددة الخلايا وتنتمي إلى فئة البرمائيات ، والتي تعني "كلا الوسيلة" في اليونانية.
جلد جميع أنواع البرمائيات هو العضو الأكثر استخدامًا لإجراء عملية التنفس. تعتمد بعض الأنواع فقط على تنفس الجلد للبقاء على قيد الحياة.
هذه هي حالة السمندل البرقوق من عائلة Plethodontidae. تفتقر هذه العائلة من البرمائيات إلى الرئتين تمامًا ، ومع ذلك ، فهي تشكل أكبر مجموعة من أنواع السمندل في العالم. (زان ، 2012)
بينما تكون البرمائيات مغمورة بالكامل في الماء ، يحدث التنفس الجلدي من خلال جلدها. هذا غشاء مسامي ينتشر من خلاله الهواء بين الأوعية الدموية وكل ما يحيط بها.
على الرغم من أن التنفس الجلدي هو السائد في البرمائيات ، إلا أنه يساعد فقط على بقاء الضفادع خلال المواسم الباردة.
يتطلب تنفس الجلد ترطيبًا ثابتًا على سطح الجلد. عندما تخرج الضفادع من الماء ، تستمر الغدد المخاطية في الجلد في ترطيب الجلد ، مما يسمح بعملية امتصاص الأكسجين من الهواء.
هناك بعض الحالات الخاصة في تنفس البرمائيات. على سبيل المثال ، الضفادع الصغيرة ، التي تتنفس من خلال الخياشيم ، والضفادع الصحراوية ، التي تميل إلى جفاف الجلد ، مما يجعل التنفس الجلدي غير ممكن (Bosch ، 2016).
الزواحف
تمنع القشور التي تغطي جسم الزواحف ، في معظم الحالات ، عملية التنفس الجلدي من الحدوث. ومع ذلك ، هناك إمكانية لتبادل الغازات بين المقاييس أو المناطق التي تكون فيها كثافة المقاييس أقل.
خلال فترات السبات تحت الماء ، تعتمد بعض السلاحف على تنفس الجلد حول المذرق للبقاء على قيد الحياة.
وبالمثل ، هناك أنواع من ثعابين البحر تستهلك حوالي 30٪ من الأكسجين الذي تحتاجه عبر الجلد. يصبح هذا ضروريًا عندما يحتاجون إلى الغوص تحت الماء.
بالنسبة لأفاعي البحر ، من الممكن إجراء هذه العملية عن طريق تقليل الكثافة التي يمد بها الدم الرئتين وزيادة إمداد الدم في الشعيرات الدموية للجلد. لهذا السبب ، قد يظهر جلد الثعبان في بعض الأحيان باللون الوردي. (فيدر وبورجرين ، 1985)
الثدييات
من المعروف أن الثدييات من الأنواع الماصة للحرارة أو "ذوات الدم الحار". لديهم عمومًا طلب استقلاب أعلى من الحيوانات الفقارية الطاردة للحرارة أو ما يسمى بالفقاريات "ذوات الدم البارد".
وبالمثل ، فإن جلد الثدييات أكثر سمكًا ونفاذاً من جلد أنواع الفقاريات الأخرى ، مما يمنع بشكل كبير الجلد من أن يكون العضو المستخدم لإجراء عملية تبادل الغازات.
ومع ذلك ، يوجد التنفس الجلدي في الثدييات ، ولكنه يحدث بنسبة أقل. مثال على ذلك الخفافيش ، التي تأخذ الأكسجين من خلال أغشية الأوعية الدموية الموجودة على أجنحتها. يمكن للخفافيش أن تأخذ حوالي 12٪ من الأكسجين الذي تحتاجه عبر أجنحتها.
يعتبر البشر من بين أنواع الثدييات التي تأخذ أقل نسبة من الأكسجين من الهواء عبر الجلد. يمكن للإنسان أن يأخذ في المتوسط ما بين 1٪ و 2٪ من الأكسجين من الهواء ، وهو ما لا يضمن بقائه (Ernstene & Volk ، 1932).
الحشرات
في الحشرات ، يميل تبادل الغازات عبر الجلد إلى أن يكون سخيًا ، لكنه ليس المصدر الرئيسي لامتصاص الأكسجين.
تأخذ معظم الحشرات الأكسجين وتطلق ثاني أكسيد الكربون من خلال نسيج يعرف باسم البشرة ، والذي يقع في الجزء الخارجي من بشرة اللافقاريات.
هناك بعض فصائل الحشرات التي ليس لها جهاز تنفسي محدد ، لذا فهي تعتمد كليًا على تنفس الجلد لنقل الدملمف (مثل الدم في الحشرات) من سطح الجسم إلى الأنسجة الداخلية.
تستخدم معظم الحشرات الأرضية نظام القصبة الهوائية لإجراء تبادل الغازات. ومع ذلك ، في الحشرات المائية والطفيليات الداخلية ، فإن التنفس الجلدي أمر حيوي ، لأن نظام القصبة الهوائية لديهم لا يستطيع توفير الأكسجين الضروري بمفرده (تشابمان ، 1998).
أسماك
يحدث التنفس الجلدي في أنواع مختلفة من الأسماك البحرية وأسماك المياه العذبة. من أجل التنفس المائي ، تتطلب الأسماك بشكل أساسي استخدام الخياشيم.
ومع ذلك ، فإن تنفس الجلد يمثل ما بين 5٪ و 40٪ من إجمالي امتصاص الأكسجين من الماء ، رغم أن كل هذا يعتمد على الأنواع ودرجة حرارة البيئة.
يعتبر تنفس الجلد أكثر أهمية في الأنواع التي تأخذ الأكسجين من الهواء مثل قفز الأسماك أو أسماك المرجان. في هذه الأنواع ، يمثل امتصاص الأكسجين عبر الجلد 50٪ من إجمالي التنفس.
المراجع
- بوش ، DL (7 من 2 لعام 2016). كل ما تحتاجه هو علم الأحياء. تم الاسترجاع من كيفية التنفس بدون الرئتين ، أسلوب Lissamphibian: allyouneedisbiology.wordpress.com.
- تشابمان ، RF (1998). التنفس الجلدي. في آر إف تشابمان ، الحشرات: الهيكل والوظيفة (ص 452). نيويورك: مطبعة جامعة كامبريدج.
- إرنستين ، إيه سي ، وفولك ، إم سي (1932). تأثير الاحتقان الوريدي على معدل التخلص من ثاني أكسيد الكربون وامتصاص الأكسجين. مجلة التحقيقات السريرية ، 387-390.
- Feder، ME، & Burggren، WW (1985). تبادل الغازات الجلدية في الفقاريات: التصميم والأنماط والتحكم والتداعيات. المراجعات البيولوجية ، 1-45.
- Jabde ، PV (2005). التنفس. في PV Jabde ، الكتاب النصي لعلم وظائف الأعضاء العام (ص 112). دهلي الجديد: دار ديسكفري للنشر.
- مارشال ، بي تي (1980). التبديد وتبادل الغاز والنقل. في بي تي مارشال ، فسيولوجيا الثدييات والفقاريات الأخرى (ص 88-89). نيويورك: مطبعة جامعة كامبريدج.
- زان ، ن. (24 من 8 لعام 2012). تم الحصول عليها من السلام في التنفس الجلدي: iheartungulate.com.