Tiesitkö, että joillakin lajeilla happi imeytyy suoraan kudoksiin?
Tiedän, että se kuulostaa hieman hullulta, koska todennäköisesti useimmilla heistä on päähänsä kuvio, jossa happi pääsee nenän kautta, saavuttaa keuhkot, joissa alveoleissa tapahtuu kaasujen vaihtoa veren kanssa, kuitenkin joillakin lajeilla, kuten hyönteisten tapauksessa, prosessi on täysin erilainen, koska siihen ei liity verenkiertoelimistön toimintaa, ja sitä kutsutaan henkitorven hengitykseksi.
Lajit, joille kehittyy tällainen hengitys on varustettu henkitorvilla, jotka leviävät kehossa aiheuttaen putkijärjestelmän, jonka seinät on vahvistettu kitiinistä koostuvilla renkailla. Henkitorvet ovat niitä, jotka mahdollistavat ilman kulkeutumisen lajin järjestelmään.
Hämähäkit ja niveljalkaiset ovat joitain esimerkkejä eläimistä, joille kehittyy henkitorven tyyppinen hengitys.
Määritelmä henkitorven hengitys
Se on eräänlainen hengitys, joka voitaisiin määritellä suorana, koska ilma syötetään soluihin ilman, että tarvitaan verta kuljetusnesteenä, kuten ihmisillä tapahtuvassa hengityksessä.
Hyönteisten hengityselimet johtavat happi suoraan kennoihin, joissa jätetuote (hiilidioksidi) poistetaan sen kuljettamiseksi ulkopuolelle. Se koostuu putkilajien yhdistyksestä, jotka ovat vastuussa hengityskaasujen viemisestä kehoon ja kaasujen vaihdon suorittamisesta solutasolla. Ilma pääsee sarjaan ulkoisia aukkoja, joita kutsutaan spiraaleiksi, jotka johtavat henkitorveiksi kutsuttujen putkien verkkoon. Nämä henkitorvet haarautuvat toistuvasti henkitorveihin.
Kuinka henkitorven hengitys tapahtuu?
Koska hyönteiset ja muut maanpäälliset niveljalkaiset ovat tyypillisiä, tällainen hengitys tapahtuu sen ansiosta, että näillä organismeilla on sarja putkia, joita kutsutaan henkitorveiksi, jotka avautuvat ulkopuolelle stigmataksi kutsuttujen reikien kautta. Nämä ovat prosessin tärkeimmät rakenteet.
Henkitorvet, putkijärjestelmän tavoin, haarautuvat kaikkiin kehon osiin, jotka muodostaa tärkeät yhteydet, jotka mahdollistavat kaasujen vaihdon: happi (O2) ja hiilidioksidi (CO2)suoritetaan suoraan kaikkiin soluihin. Ilma pumpataan etuosan leimausten läpi, mikä täyttää lajin vatsan.Kun leimat ovat kiinni, havaitaan, kuinka vatsa supistuu ja vapautunut hiilidioksidi menee ulos takaosan leimausten kautta.
Kaasunvaihto henkitorven hengityksessä se tapahtuu diffuusiona kutsutun fysikaalisen prosessin mekanismia noudattaen, jossa sisään tulevan ilmavirran pitoisuusgradientin ja pitoisuuden, jossa alkuaine löytyy soluista, tuote edistää keholle ei-toivottu kaasu (CO2) ja elintärkeän hapen imeytyminen. Koska ilmanottoaukossa on korkeampi pitoisuus, tämä kaasu kulkee henkitorvista soluihin solukalvojen huokosten kautta, kunnes pitoisuudet molemmilla puolilla tasaantuvat ja tasapainopisteessä prosessi pysähtyy.
Sama pätee hiilidioksidiin, vaikkakin päinvastaisella tavalla, koska solut tuottavat sen sivutuotteena reaktioissa energian saamiseksi. Siten tämän kaasun pitoisuus solujen sisällä on paljon suurempi kuin ilmassa, joten se kulkee kohti henkitorveja tasoittamaan pitoisuutensa.
Mukana olevat rakenteet
Ympäristöstä otettu ilman kuljetus tapahtuu onnistuneesti organismeissa, jotka suorittavat henkitorven hengitystä, useiden rakenteiden yhteisen toiminnan ansiosta, joista on syytä mainita:
- Henkitorvet: Ne ovat integumentin hyökkäyksiä, joissa on päällyste tai kynsinauha, joka korvataan ihonvaihdoksen aikana. Tämän rakenteen koko on alle 0.8 millimetriä. Henkitorvet haarautuvat eläimen sisälle ja ohenevat siten, että ne kulkeutuvat kaikkien kudosten läpi. Tällä tavoin ne pääsevät kaikkien hyönteissolujen läheisyyteen samalla tavalla kuin verikapillaarit ihmiskehossa.
- Stigmat tai spiraalit: Kehon pinnalla olevan henkitorven väliin tulevaa aukkoa kutsutaan puhallusreikäksi tai leimautumiseksi, ja nämä sijaitsevat alueilla, joita kutsutaan: mesothorax, metathorax ja vatsa. Spiraalin tukkeutumista säätelee yleensä lihaksilla toimiva venttiili. Spiraaleille tai hengitysteiden huokosille on tärkeä ominaisuus, että useimmissa hyönteisissä niitä yleensä suojaavat pienet karvat, joiden toiminta on analoginen suodattimen kanssa, joka estää pölyhiukkasten ja mikro-organismien pääsyn sisään.
- Tracheoles: Ne ovat haaroja, jotka tunkeutuvat jopa lihassoluihin, ja on tärkeää huomata, että niiden seinämä on hyvin ohut, mikä ei salli kaasujen ja veden vapaata vaihtoa. Henkitorvet on jonkin verran peitetty hemolymfana tunnetulla nesteellä, joka on sama, joka kylpee kudokset.
Hengityksen merkitys
Hengitys voitaisiin määritellä tärkeimmäksi toiminnaksi elintoimintojen kehittämisessä, ja tätä tukee kiistaton tosiasia, että kaikki prosessit liittyvät hapetus- ja pelkistysreaktioihin, jopa organismien sisällä, reaktioiden kehittyminen vaatii happea. Solunjakautumisen ja regeneroinnin toimet suoritetaan tämän elementin läsnäolon ansiosta. Sen merkitys metabolisissa prosesseissa ja toksiinien vapautumisessa tunnustetaan myös.
Sen tarjonta on niin tärkeää, että lajit eivät voi elää ilman sitä.