Ste vedeli, da se pri nekaterih vrstah kisik absorbira neposredno v tkiva?
Vem, da se sliši nekoliko noro, saj je verjetno, da ima večina tisti vzorec v glavah, pri katerem kisik vstopi skozi nos, pride do pljuč, kjer pride do izmenjave plinov s krvjo v alveolah, vendar pri nekaterih vrstah, kot je V primeru žuželk je postopek povsem drugačen, saj ne vključuje delovanja krvnega obtoka in se imenuje dihanje sapnika.
Vrste, ki razvijejo to vrsto dihanja so opremljeni s sapniki, ki v telesu invaginirajo in povzročijo sistem cevi s stenami, ojačanimi z obročki iz hitina. Sapniki so tisti, ki omogočajo prehod zraka v sistem vrste.
Pajkovci in členonožci so nekateri primeri živali, pri katerih se razvije dihanje tipa sapnika.
Definicija dihanja v sapnik
Gre za vrsto dihanja, ki bi jo lahko opredelili kot neposredno, saj se celicam dovaja zrak, ne da bi bila za to potrebna kri kot transportna tekočina, kot je to pri dihanju pri ljudeh.
Dihalni sistem žuželk vodi kisik neposredno v celice, kjer se odpadni produkt (ogljikov dioksid) odstrani, da se odpelje navzven. Sestavljen je iz povezave vrst cevi, ki so odgovorne za vnos dihalnih plinov v telo in za izmenjavo plinov na nivoju celic. Zrak vstopa skozi vrsto zunanjih odprtin, imenovanih spirale, ki vodijo v mrežo cevi, imenovane sapniki. Ti sapniki se večkrat razvejajo do sapnikov.
Kako pride do sapničnega dihanja?
Ta vrsta dihanja je značilna za žuželke in druge kopenske členonožce, saj se zaradi tega organizma vrstijo cevi, imenovane sapniki, ki se odpirajo navzven skozi luknje, imenovane stigme. To so najpomembnejše strukture v procesu.
Sapniki, podobno kot cevni sistem, se razvejajo na vse dele telesa, ki vzpostavi pomembne povezave, ki omogočajo izmenjavo plinov: kisik (O2) in ogljikov dioksid (CO2), se izvaja neposredno na vseh celicah. Zrak se črpa skozi sprednje stigme, ki napihnejo trebuh vrste. Ko so stigme zaprte, opazimo, kako se trebuh krči in ogljikov dioksid, ki se sprosti, odhaja skozi zadnje stigme.
Izmenjava plina Pri sapničnem dihanju se izvaja po mehanizmu fizikalnega procesa, imenovanega difuzija, pri katerem produkt gradienta koncentracije vnesenega zračnega toka in koncentracije, v kateri je element v celicah, spodbuja sproščanje nezaželen plin za telo (CO2) in absorpcijo vitalnega kisika. Ker imamo na vstopu zraka večjo koncentracijo, ta plin prehaja iz sapnikov v celice skozi pore celičnih membran, dokler se koncentracije na obeh straneh ne izenačijo in na točki ravnotežja se postopek ustavi.
Enako se zgodi z ogljikovim dioksidom, čeprav obratno, saj ga celice tvorijo kot stranski produkt v svojih reakcijah za pridobivanje energije. Tako je koncentracija tega plina znotraj celic veliko večja kot v zraku, zato prehaja proti sapnikom, da izenači njegovo koncentracijo.
Vključene strukture
Prevoz zraka, odvzetega iz okolja, se uspešno izvaja v organizmih, ki dihajo sapnik, zahvaljujoč skupnemu delovanju vrste struktur, med katerimi velja omeniti:
- Sapnik: So invaginacija kože, ki predstavlja prevleko ali povrhnjico, ki se nadomesti med spremembo kože. Velikost te konstrukcije je manj kot 0.8 milimetra. Sapniki se znotraj živali razvejajo in postanejo tanjši, tako da se vnesejo skozi vsa tkiva. Na ta način pridejo v bližino vseh celic žuželk, podobno kot to počnejo krvne kapilare v človeškem telesu.
- Stigme ali spirale: Odprtina, ki jo dobimo med sapnikom na telesni površini, se imenuje puhala ali stigma, ti pa se nahajajo v regijah, imenovanih: mezotoraks, metatoraks in trebuh. Okluzijo spirala običajno regulirajo mišični ventili. Pomembna značilnost spiraklov ali dihalnih por je, da so pri večini žuželk običajno zaščitene z drobnimi dlačicami, katerih funkcija je analogna funkciji filtra, ki preprečuje vstop prašnih delcev in mikroorganizmov.
- Sapnice: So veje, ki prodrejo celo v mišične celice, pri čemer je pomembno omeniti, da je njihova stena zelo tanka, kar ne omogoča proste izmenjave plinov in vode. Sapniki so nekoliko prekriti s tekočino, imenovano hemolimfa, ki je enaka tisti, ki kopa tkiva.
Pomen dihanja
Dihanje bi lahko opredelili kot dejanje, ki je najpomembnejše za razvoj vitalnih funkcij, kar podpira tudi nedvomno dejstvo, da so vsi procesi povezani z oksidacijskimi in redukcijskimi reakcijami, tudi znotraj organizmov, za razvoj reakcij je potreben kisik. Ukrepi delitve in regeneracije celic se izvajajo zaradi prisotnosti tega elementa. Ugotovljen je tudi njegov pomen v presnovnih procesih in sproščanju toksinov.
Njegova oskrba je tako pomembna, da vrste v njeni odsotnosti ne morejo obstajati.