Sapevi che in alcune specie l'ossigeno viene assorbito direttamente nei tessuti?
So che suona un po 'folle, dal momento che molto probabilmente la maggior parte di loro ha quello schema nella testa in cui l'ossigeno entra attraverso il naso, raggiunge i polmoni dove avviene lo scambio di gas con il sangue negli alveoli, tuttavia, in alcune specie, così com'è nel caso degli insetti, il processo è totalmente diverso, poiché non coinvolge l'azione del sistema circolatorio, e si chiama respirazione tracheale.
Le specie che sviluppano questo tipo di respirazione sono dotati di trachee, che si invaginano nel corpo, dando origine ad un sistema di tubi con pareti rinforzate da anelli composti da chitina. Le trachee sono quelle che permettono il passaggio dell'aria all'impianto della specie.
Gli aracnidi e gli artropodi sono alcuni degli esempi di animali che sviluppano la respirazione di tipo tracheale.
Definizione di respirazione della trachea
È un tipo di respirazione, che si potrebbe definire diretta, poiché l'aria viene fornita alle cellule, senza richiedere sangue come fluido di trasporto, come nel caso della respirazione nell'uomo.
Il sistema respiratorio degli insetti conduce il ossigeno direttamente alle celle, dove viene rimosso il prodotto di scarto (anidride carbonica) per trasportarlo all'esterno. È composto da un collegamento di specie di tubi, che sono responsabili dell'introduzione di gas respiratori nel corpo e dello scambio di gas a livello delle cellule. L'aria entra attraverso una serie di aperture esterne chiamate spiracoli che portano a una rete di tubi chiamati trachee. Queste trachee si ramificano ripetutamente alle trachee.
Come si verifica la respirazione tracheale?
Essendo tipico degli insetti e di altri artropodi terrestri, questo tipo di respirazione avviene grazie al fatto che questi organismi hanno una serie di tubi, chiamati trachee, che si aprono verso l'esterno attraverso fori chiamati stimmate. Queste sono le strutture più importanti nel processo.
Le trachee, simili a un sistema di tubi, si diramano in tutte le parti del corpo che stabilisce importanti connessioni che consentono lo scambio di gas: ossigeno (O2) e anidride carbonica (CO2), viene eseguito direttamente su tutte le celle. L'aria viene pompata attraverso gli stimmi anteriori, che gonfiano l'addome della specie, una volta chiusi gli stimmi si osserva come l'addome si contrae e l'anidride carbonica rilasciata fuoriesce attraverso gli stimmi posteriori.
Lo scambio di gas nella respirazione tracheale, viene eseguita seguendo il meccanismo di un processo fisico chiamato diffusione, in cui il prodotto di un gradiente di concentrazione del flusso d'aria immesso, e la concentrazione in cui l'elemento si trova nelle cellule, favorisce il rilascio di un gas indesiderabile per il corpo (CO2) e l'assorbimento di ossigeno vitale. Poiché abbiamo una concentrazione più alta all'ingresso dell'aria, questo gas passa dalle trachee alle cellule attraverso i pori delle membrane cellulari, fino a quando le concentrazioni su entrambi i lati si equalizzano e al punto di equilibrio il processo si interrompe.
La stessa cosa accade con l'anidride carbonica, anche se in modo inverso, poiché sono le cellule che la generano come sottoprodotto nelle loro reazioni per ottenere energia. Pertanto, la concentrazione di questo gas all'interno delle cellule è molto più alta che nell'aria, quindi passa verso le trachee per equalizzarne la concentrazione.
Strutture coinvolte
Il trasporto dell'aria, prelevata dall'ambiente, viene effettuato con successo negli organismi che effettuano la respirazione tracheale, grazie all'azione congiunta di una serie di strutture, tra le quali è da segnalare:
- Trachee: Sono invaginazioni del tegumento, che presentano una copertura, o cuticola, che viene sostituita durante il cambio di pelle. La dimensione di questa struttura è inferiore a 0.8 millimetri. Le trachee si ramificano all'interno dell'animale e si assottigliano, così da essere introdotte attraverso tutti i tessuti. In questo modo, raggiungono le vicinanze di tutte le cellule degli insetti, in modo simile a come fanno i capillari sanguigni nel corpo umano.
- Stigmi o spiracoli: L'apertura che otteniamo tra la trachea sulla superficie corporea è chiamata sfiatatoio o stigma, e questi si trovano, nelle regioni chiamate: mesotorace, metatorace e addome. L'occlusione dello spiracolo è solitamente regolata da valvole azionate dai muscoli. È una caratteristica importante degli spiracoli, o pori respiratori, che nella maggior parte degli insetti sono normalmente protetti da minuscoli peli, la cui funzione è analoga a quella di un filtro che impedisce l'ingresso di particelle di polvere e microrganismi.
- Tracheole: Sono rami che penetrano anche nelle cellule muscolari, ed è importante notare che la loro parete è molto sottile, il che non consente il libero scambio di gas e acqua. Le trachee sono in qualche modo ricoperte da un liquido noto come emolinfa, che è lo stesso che bagna i tessuti.
Importanza della respirazione
La respirazione potrebbe essere definita come l'atto più importante per lo sviluppo delle funzioni vitali, e questo è supportato dal fatto innegabile che tutti i processi sono legati a reazioni di ossidazione e riduzione, anche all'interno degli organismi, lo sviluppo delle reazioni richiede ossigeno. Le azioni di divisione e rigenerazione cellulare vengono svolte, grazie alla presenza di questo elemento. Viene anche riconosciuta la sua importanza nei processi metabolici e nel rilascio di tossine.
La sua offerta è così importante che le specie non possono sopravvivere in sua assenza.