Visste du at oksygen i noen arter absorberes direkte i vevet?
Jeg vet at det høres litt gal ut, siden de fleste av dem mest sannsynlig har det mønsteret i hodet der oksygen kommer inn gjennom nesen, når lungene der gassutvekslingen med blodet forekommer i alveolene, men hos noen arter, som tilfellet er med insekter, er prosessen helt annerledes, siden den ikke involverer sirkulasjonssystemets virkning, og kalles luftrørspust.
Artene som utvikler denne typen respirasjon er utstyrt med luftrør, som invaginerer i kroppen, og gir opphav til et rørsystem med vegger forsterket av ringer sammensatt av kitin. Luftrørene er de som tillater passering av luft til artenes system.
Arachnids og leddyr er noen av eksemplene på dyr som utvikler luftrør-type respirasjon.
Definisjon av luftrørspust
Det er en type respirasjon, som kan defineres som direkte, siden luft tilføres cellene uten å kreve blod som transportvæske, slik tilfellet er med respirasjon hos mennesker.
Åndedrettssystemet av insekter fører oksygen direkte til cellene, hvor avfallsproduktet (karbondioksid) fjernes for å transportere det til utsiden. Den er sammensatt av en forbindelse av rørtyper, som er ansvarlige for å føre luftveiene inn i kroppen og for å utføre gassutveksling på cellenivå. Luft kommer inn gjennom en serie utvendige åpninger kalt spirakler som fører til et nettverk av rør kalt luftrør. Disse luftrørene forgrener seg gjentatte ganger til luftrørene.
Hvordan oppstår luftrørspust?
Å være typisk for insekter og andre terrestriske leddyr, oppstår denne typen respirasjon takket være at disse organismer har en serie rør, kalt luftrør, som åpner seg mot utsiden gjennom hull som kalles stigmata. Dette er de viktigste strukturene i prosessen.
Luftrørene, som ligner på et rørsystem, forgrener seg til alle kroppsdeler som etablerer viktige forbindelser som tillater utveksling av gasser: oksygen (O2) og karbondioksid (CO2), utføres direkte på alle celler. Luften pumpes gjennom fremre stigmas, som blåser opp artenes mage. Når stigmaene er lukket, observeres det hvordan underlivet trekker seg sammen og det frigjorte karbondioksidet går ut gjennom de bakre stigmaene.
Gassutveksling Ved luftrørspust utføres det etter mekanismen for en fysisk prosess som kalles diffusjon, der produktet av en konsentrasjonsgradient av den innlagte luftstrømmen og konsentrasjonen der elementet er funnet i cellene fremmer frigjøring av en uønsket gass for kroppen (CO2), og absorpsjon av vital oksygen. Fordi vi har en høyere konsentrasjon ved luftinntaket, passerer denne gassen fra luftrørene inn i cellene gjennom porene i cellemembranene, til konsentrasjonene på begge sider utjevnes, og ved likevektspunktet stopper prosessen.
Det samme skjer med karbondioksid, men på en omvendt måte, siden det er cellene som genererer det som et biprodukt i reaksjonene for å skaffe energi. Dermed er konsentrasjonen av denne gassen inne i cellene mye høyere enn i luften, så den passerer mot luftrørene for å utjevne konsentrasjonen.
Strukturer involvert
Transport av luft, hentet fra miljøet, utføres vellykket i organismer som utfører luftrørspust, takket være den felles virkningen av en rekke strukturer, blant hvilke det er verdt å nevne:
- Luftrør: De er invaginasjoner av integumentet, som presenterer et belegg, eller skjellaget, som erstattes under hudskiftet. Størrelsen på denne strukturen er mindre enn 0.8 millimeter. Luftrørene forgrener seg inne i dyret og blir tynnere, slik at de blir introdusert gjennom alt vev. På denne måten når de nærhet til alle cellene i insektet, på en lignende måte som hvordan blodkapillærer gjør det i menneskekroppen.
- Stigmas eller spiracles: Åpningen som vi får mellom luftrøret på kroppsoverflaten kalles et blåsehull eller stigma, og disse er lokalisert i regionene som kalles: mesothorax, metathorax og abdomen. Spiracle okklusjon er vanligvis regulert av muskelaktiverte ventiler. Det er en viktig egenskap ved spirakler, eller åndedrettsporer, at de vanligvis er beskyttet i de fleste insekter av små hår, hvis funksjon er analog med et filter som forhindrer at partikler og mikroorganismer kommer inn.
- Tracheoles: De er forgreninger som trenger inn i selv muskelcellene, og det er viktig å merke seg at veggen deres er veldig tynn, noe som ikke tillater fri utveksling av gasser og vann. Tracheae er noe dekket med en væske kjent som hemolymph, som er den samme som bader vevet.
Viktigheten av åndedrett
Åndedrett kan defineres som den viktigste handlingen for utvikling av vitale funksjoner, og dette støttes av det unektelige faktum at alle prosesser er relatert til oksidasjons- og reduksjonsreaksjoner, selv i organismer, utvikling av reaksjonene krever oksygen. Handlingene av celledeling og regenerering utføres, takket være tilstedeværelsen av dette elementet. Dens betydning i metabolske prosesser, og i frigjøring av giftstoffer, er også anerkjent.
Tilførselen er så viktig at artene ikke kan eksistere i fravær.