تبادلات گازی و انواع تنفس در جانداران — به زبان ساده

۸۷۹۶ بازدید
آخرین به‌روزرسانی: ۰۵ دی ۱۴۰۱
زمان مطالعه: ۱۲ دقیقه
تبادلات گازی و انواع تنفس در جانداران — به زبان ساده

تنفس یا تبادلات گازی یکی از مهم‌ترین مکانیسم‌های بدن موجودات زنده برای حفظ بقا است. منظور از گازهای تبادلی، دو گاز اکسیژن و دی‌اکسید کربن است که از متابولیسم‌های بدن حاصل می‌شوند و بین بدن موجود و محیط اطراف آن انتقال می‌یابند. این فرایند در موجودات مختلف براساس محل زندگی و ساختار بدن به شکل‌های متفاوتی انجام می‌گیرد که در این مطلب به انواع آن می‌پردازیم. این مقاله برای دانش‌آموزان پایه دهم و دانشجویانی کاربرد دارد که قصد بررسی تبادلات گازی موجودات مختلف را دارند.

997696

انواع تبادلات گازی

مانند سایر مکانسیم‌های موجود در بدن تک‌سلولی‌ها و پرسلولی‌ها، مهره‌داران و بی‌مهرگان، تبادلات گازی از تنوع بالایی برخوردار است. تنفس در موجودات زنده به ۵ دسته تقسیم می‌شود.

  • تبادلات گازی از غشای پلاسمایی
  • تنفس نایدیسی
  • تنفس پوستی
  • تنفس آبششی
  • تنفس ششی

تبادلات گازی عرض غشایی

آمیب تک‌سلولی است که اندام تنفسی ندارد و تبادلات گازی آن از عرض غشای پلاسمایی انجام می‌شود. غشای نفوذپذیر این تک‌سلولی به گازها اجازه می‌دهد با انتشار ساده وارد سلول یا از آن خارج شوند. اکسیژن محلول در محیط آبی، به‌دلیل اختلاف غلظت وارد سیتوپلاسم می‌شود و متابولیسم کربوهیدرات‌ها، چربی‌ها و پروتئین‌ها را تسهیل می‌کند. انرژی آزاد شده از واکنش‌های اکسیداسیون در مولکول ATP ذخیره می‌شود و مواد زائد ازجمله دی‌اکسید کربن در سیتوپلاسم تجمع می‌یابند.

دی‌اکسید کربن همراه با آمونیوم حاصل از متابولیسم پروتئین‌ها از غشای سلولی به محیط آبی اطراف انتشار می‌یابد یا به‌وسیله واکوئل‌های انقباضی از سلول خارج می‌شود. تبادل گازی در آغازی پارامسی شبیه به آمیب است.

واکوئل انقباضی
کربن دی اکسید می‌تواند محلول در آب ذخیره شده در واکوئل انقباضی از آمیب خارج شود.

تبادلات گازی نایدیسی

به‌ دلیل این‌که زندگی در خشکی ممکن است باعث خشک شدن سطح تبادل گاز در حشرات شود، سیستم تبادل گازی این موجود به داخل بدن انتقال یافته است تا از این آسیب در امان بماند. این موجودات اکسیژن لازم را از هوا دریافت می‌کنند و دی‌اکسید کربن حاصل از متابولیسم بدن را به هوا پس می‌دهند.

ساختار سیستم تنفسی نایدیسی

این موجودات سیستم گردش خون بسته ندارند و برای تبادل گازها به انتشار وابسته هستند. سیستم تنفسی حشرات از ساختارهای لوله‌ای تشکیل شده است که با حلقه‌های محکم کیتینی باز نگه داشته می‌شوند. این شبکه لوله‌ای، نایدیس نام دارد و از بخش‌های زیر تشکیل می‌شود.

  • «نای‌ها» (Tracheae): لوله‌های اصلی این سیستم تنفسی هستند و نايژه‌ها از آن‌ها منشعب می‌شوند.
  • «نایژه‌ها» (Tracheoles): به‌دلیل این‌که حشرات سیستم گردش خون ندارند، نایژه‌ها باید در کنار سلول‌های مختلف قرار بگیرند تا تبادل گازها به‌وسیله انتشار انجام شود. در انتهای هر نایژه مایعی وجود دارد که تبادل گازها را تسهیل می‌کند.
  • «کیسه‌های هوا» (Air Sacs): این کیسه‌ها هوای اضافه را برای زمان لازم ذخیره می‌کنند. وجود این کیسه‌ها دو فایده برای حشره دارد.
    • در شرایط خشکی منافذ تنفسی بسته هستند و موجود از اکسیژن ذخیره شده در کیسه‌ها استفاده می‌کند.
    • در مواردی که حشره فعالیت بیشتری دارد، هوای ذخیره شده در این کیسه‌ها، اکسیژن لازم برای سوخت و ساز را فراهم می‌کند.
  • «منافذ تنفسی» (Spiracles): منافذ تنفسی با فضای بیرون از بدن حشرات در ارتباط هستند و باز و بسته شدن آن‌ها، میزان آب بدن را کنترل می‌کند. زمانی که موجود به آب زیادی نیاز دارد یا رطوبت هوا زیاد است این سوراخ‌ها باز می‌شوند و در رطوب کم عکس این اتفاق می‌افتد.

تهویه در حشرات به کمک باز و بسته شدن سوراخ‌های تنفسی و انقباض نای تنظیم می‌شود. انقباض نای هوا را از یک طرف وارد بدن و از طرف دیگرِ آن خارج می‌کند. در طول شبکه لوله‌ای، گره‌هایی برای تصفیه هوا وجود دارد.

تنفس نایدیسی
بخش‌های مختلف سیستم تنفسی حشرات

سیستم تنفس نایدیسی مزایا و معایبی دارد که در جدول زیر آورده شده است.

مزایای سیستم تنفس نایدیسیمعایب سیستم تنفس نایدیسی
کیسه‌های هوایی این سیستم، هوا را برای مواقع لازم ذخیره می‌کنند.اکسیژن به‌وسیله انتشار به سلول‌ها ميرسد و همین سبب می‌شود جسته جانور کوچک شود تا راحت‌تر اکسیژن لازم را تامین کند.
باز و بسته شدن منافذ تنفسی به تامین اکسیژن بدون از دادن آب کمک می‌کند.مسیر ورود و خروج هوا به نایژه یکی است و سبب می‌شود تمام هوای ورودی به سلول‌ها نرسد.

در عنکبوت، ساختاری شبیه به برگ درختان به سیستم نایدیسی اضافه می‌شود که «شُش کتابی» (Book Lungs) نام دارد. هر شش کتابی، صفحه‌ای با رگ‌های فراوان است و سطح بسیار وسیعی را برای تبادلات گازی فراهم می‌کند.

تبادلات گازی در بندپایان
ساختار شش‌های کتابی در عنکبوت

تنفس پوستی

تنفس پوستی در مهره‌داران و بی‌مهرگان از جمله کرم‌ خاکی، قورباغه بالغ و ستاره دریایی راه تبادلات گازی است.

تبادلات گازی در کرم خاکی

یکی از متداول‌ترین مثال‌های «تنفس پوستی» (Cutaneous Respiration)، تنفس کرم خاکی است. گاز اکسیژن با حل شدن در آب روی پوست این موجودات به‌راحتی وارد شبکه مویرگی و دی‌اکسید کربن در جهت عکس از بدن خارج می‌شود. با خشک شدن پوست، کرم خاکی خفه می‌شود.

تبادلات گازی در کرم خاکی
تنفس پوستی در کرم خاکی

تنفس پوستی در قورباغه

قورباغه دوزیستی است که در مراحل مختلف زندگی، از راه‌های تنفسی متفاوتی بهره می‌برد و یکی از راه‌های تنفسی آن در خشکی، تنفس پوستی است. پوست این جاندار از بافت غشایی نازکی تشکیل شده است که به آب نفوذپذیر است و شبکه مویرگی وسیعی را در خود جای می دهد. پوستِ بسیار نازک پشت و پاهای قورباغه به‌راحتی شرایط تبادل گاز بر اساس اختلاف غلظت اکسیژن و دی‌اکسید کربن موجود در بدن جاندار و محیط اطراف را فراهم می‌کند. ترشحات غدد مخاطی پوست جاندار را در خشکی مرطوب نگه می‌دارد و امکان جذب اکسیژن هوا را فراهم می‌کند.

تنفس پوستی در ستاره دریایی

ستاره دریایی به جای تنفس ششی یا آبششی، از تنفس پوستی برای تبادل گازها استفاده می‌کند. این موجود در سطح پوست خود برآمدگی‌های پوستی و پاهای لوله‌ای دارد که تبادل گازهای محلول در آب را براساس انتشار انجام می‌دهند. ستاره دریایی نمی‌تواند بیرون از آب نفس بکشد.

تبادلات گازی در ستاره دریایی
تنفس پوستی در ستاره دریایی

تنفس آبششی

یکی از بهترین مثال‌های تنفس آبششی، تنفس در ماهی‌ها است. اندام‌های تخصص‌یافته تنفس در ماهی‌ها «آبشش‌ها» (Gills) هستند که در دو طرف سر جاندار قرار دارند. این اندام‌ از بخش‌های زیر تشکیل می‌شود.

  • «رشته‌های آبشش» (Gill Filaments): این رشته‌ها ساختارهایی هستند که مساحت سطح زیادی برای تبادل گاز‌ها در اختیار ماهی قرار می‌دهند.
  • «تیغه آبششی» (Lamellae): هر کدام از فیلامنت‌های آبششی از تعداد زیادی صفحه به نام تیغه آبششی تشکیل می‌شود که با مویرگ‌ها در ارتباط هستند.
  • «کمان آبشش» (Gill Arch): رشته‌های آبششی در کمان، آرایش منظم و ردیفی می‌گیرند.
  • مویرگ‌ها: تبادل گازها با آب اطراف در این منطقه انجام می‌شود.
  • «سرپوش‌ها» (Operculum): بخشی مانند پرده که معمولا در ماهی‌های استخوانی از آبشش محافظت می‌کند.

ماهی، آب غنی از اکسیژن را از راه دهان وارد بدن و به آبشش پمپ می‌کند. با حرکت آب در اطراف رشته‌های آبششی، شبکه مویرگی اکسیژن موجود در آب را برداشت می‌کند. سیستم گردش خون، اکسیژن را به سلول‌های مختلف بدن می‌رساند و کربن دی اکسید حاصل از فعالیت آن‌ها را به سمت آبشش برمی‌گرداند. این گاز همراه آب از دهانه‌های اطراف گلو یا از سرپوش‌ها خارج می‌شود. بسیاری از ماهی‌ها ازجمله کوسه‌ها و مارماهی چند دهانه آبشش دارند.

تبادلات گازی از آبشش
تنفس آبششی

تنفس ششی

تنفس ششی یکی از روش‌های تبادل گاز‌ی در بدن موجودات زنده است که از اندامی به نام شش بهره می‌برد. این نوع تنفس در جانوران مهره‌دار و بی‌مهره وجود دارد. برای بررسی این سیستم تنفسی، نحوه تبادل گازها در انسان و حلزون خشکی را بررسی می‌کنیم.

تنفس در انسان

تنفس ششی در پستانداران ازجمله انسان، با ورود هوا از راه سوراخ‌های بینی به بدن شروع می‌شود. تمام مجاری سیستم تنفسی در این موجودات برای کمک به گرم و مرطوب شدن هوا، با غشا و ترشحات مخاطی پوشیده می‌شود. مسیر عبور هوا در سیستم تنفسی پستانداران از مجراهای زیر می‌گذرد.

  1.  حفره بینی
  2.  حلق و حنجره
  3. نای
  4. نايژه اول
  5. نايژه دوم
  6. نایژه سوم
  7. نایژک
تبادلات گازی در پستانداران
مسیر عبور هوا در تنفس ششی پستانداران

نای در مسیر خود به شاخه‌های مختلف تقسیم و کوچک‌تر می‌شود. در انسان کوچک‌ترین انشعاب نای که در ریه‌ها قرار دارد، نايژه‌های تنفسی هستند. این مجاری غضروف ندارند و شکل آن‌ها وابسته به هوای ورودی است. هر یک از این ساختارها به چند «مجرای آلوئولی» (Alveolar Duct) تقسیم و با مجموعه آلوئول‌ها با آرایشی شبیه به خوشه انگور احاطه می‌شوند. سطح تبادلات گازی در پستانداران غشای آلوئول‌ها است که با مویرگ‌های خونی ارتباط دارند. در این بخش اکسیژن به مویرگ‌ها انتشار می‌یابد و دی‌اکسید کربن حاصل از فعالیت‌های تمامی سلول‌های بدن برای خروج، به آلوئول تحویل داده می‌شود.

تبادلات گازی در آلوئول
نايژه تنفسی و آلوئول

تنفس در حلزون

حلزون جانوری بی‌مهره و نرم‌تن است که پوستی نازک و نفوذپذیر به آب دارد. این جاندار شامل دو گروه خشکی‌زی و آبزی می‌شود و بر اساس محل زندگی راه‌های تنفسی متفاوتی را انتخاب می‌کند.

  • تنفس آبششی
  • تنفس ششی

تنفس آبششی در حلزون

این تنفس در گونه‌های متفاوت حلزون ازجمله حلزون آب شیرین، حلزون آب شور و حتی حلزون خشکی‌زی وجود دارد. ساختار آبشش حلزون شبیه به ماهی است و از دو ردیف «رشته شبیه به شانه» (Ctenidia) متصل به ساختاری شبیه به ساقه و زائده‌های شبیه به مو تشکیل می‌شود. تبادل گازها بین محیط آبی و بدن جاندار به‌کمک سیستم گردش خون انجام می‌گیرد.

تبادلات گازی در حلزون آبی
تصویری از حلزون آبی Flabellina iodinea

تنفس ششی در حلزون

گروهی از حلزون‌ها برای سازگاری با محیط آبشش را از دست می‌دهند و تنفس ششی دارند. شش در این جانداران تنها یک دهانه در سمت راست بدن است که به آن «دهانه ششی» (Pneumostome) می‌گویند. سقف شش، شبکه رگی وسیعی دارد که تبادلات گازی در سطح آن انجام می‌شود. اگرچه این سیستم بیشتر در گونه خشکی‌زی این جانداران وجود دارد، تعداد کمی از گونه‌های آبزی هم از آن بهره می‌برند. این گونه‌ها برای تنفس به سطح آب می‌آیند.

تبادلات گازی حلزون
تنفس ششی در حلزون

اندام‌های تنفسی در بی‌مهرگان

اندام‌های تنفسی بی‌مهرگان شامل نای، آبشش و در بعضی بی‌مهرگانی کوچک از جمله حلزون‌های خشکی، «شش‌های انتشاری» (Diffusion Lungs) هستند.

نای‎‎

این اندام‌ها از ویژگی‌های اختصاصی سیستم تنفسی حشرات هستند. سیستم نایی یا نایدیسی از شبکه منظم لوله‌هایی تشکیل می‌شود که در کنار بافت‌های مختلف بدن قرار می‌گیرند و امکان تبادلات گازی برای تک تک سلول‌ها را فراهم و موجود را از کمک سیستم گردش خون برای تبادل گاز‌ها بی‌نیاز می‌کنند. تعداد منافذ انتهای لوله‌ها که با خارج از بدن جاندار در ارتباط هستند معمولا جفت است و باز و بسته شدن برنامه‌ریزی شده آن‌ها، حشرات را در برابر کمبود اکسیژن و آب محافظت می‌کند.

سیستم نایی در حشرات آبزی

اگرچه ساختار نایدیسی بیشتر برای موجودات خشکی طراحی شده است، تغییرات آن در حشراتی ازجمله سوسک آبی، تبادل گاز در آب را نیز ممکن می‌کند. این موجودات قبل از زیر آب رفتن، حباب آب پر از اکسیژن را زیر بال و نزدیک به منافذ تنفسی نگه می‌دارند. پس از زیر آب رفتن حشره، تبادلات گازی ادامه پیدا می‌کند. زمانی که اکسیژن داخل حباب تمام شود، اکسیژن آب اطراف به دلیل اختلاف فشار وارد آن خواهد شد. دی‌اکسید کربن حاصل از فعالیت‌های بدن نیز از راه حباب‌ها خارج می‌شود. در واقع حباب مثل آبشش عمل می‌کند.

این روش یک محدودیت مهم دارد. خالی شدن حباب از اکسیژن، فشار نسبی گاز نیتروژن را بالا می‌برد و سبب انتشار نیتروژن به آب اطراف می‌شود. خروج نیتروژن از حباب اندازه آن را کوچک‌تر می‌کند و موجود مجبور است برای حمل میزان بهینه اکسیژن یک بار دیگر به سطح برود.

آبشش

آبشش‌ها بیرون‌زدگی‌های سطح بدن هستند. این اندام‌ها در بعضی موجودات با محیط اطراف ارتباط مستقیم دارند و در بعضی ازجمله ماهی‌ها در حفره‌هایی پوشیده قرار می‌گیرند. در بسیاری از بی‌مهرگان آبشش اندام اصلی تنفسی است. در واقع هر ساختار با دیواره نازک، که از سطح بدن خارج و تبادلات گازی در آن انجام می‌شود را می‌توان آبشش در نظر گرفت.

تنفس در مهره‌داران

مهره‌داران گروه بسیار متنوعی از جانوران را در خود جای می‌دهند. سیستم تنفسی این جانوران بر اساس محل زندگی و فعالیت‌های بدن جاندار از بخش‌های متفاوتی تشکیل می‌شود. ویژگی مشترک همه این مسیرها، وجود رگ‌های خونی برای تبادل گازها در کنار غشاهای تبادل گازی است. در این بخش به بررسی سیستم تنفسی جانوران زیر می‌پردازیم.

تنفس در پرندگان

مصرف اکسیژن پرندگان در زمان استراحت بسیار بیشتر از دیگر مهره‌دارانی است که تنفس ششی دارند. حجم شش پرندگان نسبت به پستانداران کمتر است اما شش در آن‌ها تعداد زیادی کیسه هوایی دارد. این کیسه‌ها حجم تنفسی کل در پرندگان را به دوبرابر بیشتر از پستاندار هم‌اندازه خود افزایش می‌دهند. تقسیمات نای در این حیوانات شامل قسمت‌های زیر می‌شود.

  • «نایژه اول» (Primary Bronchi): هر کدام از نایژه‌ها از یک شش عبور می‌کند و به سمت کیسه‌های هوایی جفت شده با آن‌ شش می‌روند.
  • «نایژه دوم» (Secondary Bronchi): از شاخه شدن نایژه‌های اول ایجاد می‌شوند و با کیسه‌های هوایی در ارتباط هستند.
  • «نایژه سوم» (Tertiary Bronchi): نایژه‌های سوم به دیواره شش ریه نفوذ می‌کنند و مویرگ‌های هوایی از دیواره آن‌ها منشعب می‌شوند.
    • مویرگ‌های هوایی، مساحت سطح زیادی دارند و مویرگ‌های خونی مرتبط با قلب در دیواره آن‌ها قرار می‌گیرند. تبادل گازها بین مویرگ‌های خونی و مویرگ‌های هوایی انجام می‌شود. این سطح همتای آلوئول در پستانداران است.

تفاوت‌های تهویه ششی بین پرندگان و سایر مهره‌داران

تفاوت‌های مهمی بین تهویه ششی در پرندگان و دیگر مهره‌دارانی که تنفس ششی دارند وجود دارد.

  • ریه پرندگان با باز و بسته شدن تغییر حجم نمی‌دهد و تقریبا حجم ثابتی دارد.
  • جریان هوای شش در پرندگان به جای دوطرفه و «موجی» (Tidal)، یک‌طرفه است. برای حفظ این جریان یک‌طرفه، کیسه‌های هوایی با نظمی مشخص باز و بسته می‌شوند.
  • «دَم» (Aspiration) سبب ورود هوا به کیسه‌های هوایی می‌شود که با کشیده شدن قفسه سینه و حفره شکمی همراه است. «استخوان سینه» (Sternum) به سمت جلو و پایین، دنده‌ها و دیواره قفسه سینه به چپ و راست حرکت می‌کنند.
  • «بازدم» (Expiration) با فشرده شدن کیسه‌های هوایی به‌وسیله ماهیچه‌های اسکلتی انجام می‌شود.

در نتیجه جریان یک‌طرفه و پیوسته هوا در پرندگان، تهویه ششی در این موجودات کامل‌تر از پستانداران انجام می‌شود. جریان گاز و خون در ریه پرندگان برای تبادل گازی حداکثری سازمان‌دهی دقیقی دارد.

تبادلات گازی در دوزیستان

مسیرهای مختلف تنفسی در این موجودات تکامل یافته است.

  • تنفس آبششی: لارو دوزیستان از آبشش بهره می‌برد و از آب خارج نمی‌شود.
  • تنفش ششی: در مراحل بالغ شدن، آبشش از بین می‌رود و با شش جایگزین می‌شود. شش دوزیستان نسبت به پستانداران ساده‌تر است و دیافراگم ندارد. همین ویژگی سبب می‌شود تنفس ششی به صرف انرژی بیشتری نیاز داشته باشد.
  • تنفس پوستی: یکی دیگر از راه‌های تنفس در خشکی، تنفس پوستی است که به پوست مرطوب نیاز دارد.

تبادلات گازی در قورباغه

قورباغه هر سه نوع تنفس پوستی، آبششی و ششی را در مراحل مختلف چرخه زیستی دارد. در هر یک از این تنفس‌ها شبکه‌ای از مویرگ‌ها برای تبادلات گازی درگیر هستند که در انتشار دی‌اکسید کربن و اکسیژن نقش دارند. در مرحله لارو، موجود تنها تنفس آبششی دارد. اما در دگردیسی آبشش خود را از دست می‌دهد و قورباغه بالغ تنفس آبششی ندارد. سه نوع تنفس در قوباغه بالغ وجود دارد که به بررسی آن‌ها می‌پردازیم.

تبادلات گازی قورباغه
تنفس حفره دهانی قورباغه

تنفس پوستی قورباغه بالغ

تنفس پوستی در خشکی و آب انجام می‌شود. این نوع تنفس در زمان استراحت و در زیر آب تنها راه تنفسی قورباغه است. اکسیژن برای ورود به شبکه مویرگی پوست جاندار، ابتدا در رطوبت موجود در پوست حل می‌شود به همین‌دلیل قورباغه در محیط‌های نزدیک به آب زندگی می‌کند. یکی دیگر از راه‌های تامین رطوبت پوست ترشحات غدد مخاطی موجود در آن است که در شرایط مختلف پوست را برای تنفس آماده نگه می‌دارد.

تنفس حفره دهانی قورباغه بالغ

تنفس «حفره دهانی» (Buccal Cavity) زمانی انجام می‌شود که قورباغه در خشکی است. در این تنفس دهان بسته و سوراخ بینی باز می‌ماند. «چاکنای» (Glottis) یا گلوت نیز بسته می‌شود تا هوایی وارد ریه یا خارج از آن نشود. مخاط این ناحیه شبکه مویرگی وسیعی دارد که تبادل گاز‌ها از آن انجام می‌گیرد.

تنفس ششی قورباغه بالغ

شش‌های قورباغه، ساختارهای ابتدایی هستند که تکامل زیادی پیدا نکرده‌اند. به همین دلیل، حیوان اکسيژن ناکافی را از دو روش دیگر جبران می‌کند. سیستم تنفسی قورباغه فاقد دیافراگم است و نمی‌تواند فشار ریه را تنظیم کند و برای ورود گاز به ریه از حلق، سوراخ بینی و دهان استفاده می‌کند.

تنفس در خزندگان

خزندگان برای سازگاری با محیط خشکی، پوستی نفوذناپذیر به آب دارند. به همین دلیل تقریبا همه به جز تعداد کمی از آن‌ها از شش برای تنفس بهره می‌برند. ریه خزندگان نسبت به دوزیستان تکامل‌یافته‌تر است و سطح تبادل گازی وسیع‌تری دارد. پیچیده‌ترین ساختار شش در خزندگان آبزی ازجمله لاک‌پشت سبز دیده می‌‌شود. لاک‌پشت سبز، متابولیسم بالایی دارد و ریه آن برای تامین اکسیژن لازم، از شاخه‌ها و کیسه‌های فراوان تشکیل می‌شود.

دم در این موجودات مثل پستانداران با باز شدن دنده‌ها و دیواره‌های قفسه سینه همراه است. باز شدن دنده‌ها، فشاری در قفسه سینه ایجاد می‌کند که هوا را داخل می‌کشد. در کروکودیل و تمساح ماهیچه‌ای خاص به سطح پشتی کبد و سطح جلویی کبد به ریه متصل است. انقباض این ماهیچه، کبد را به جلو می‌کشد و ریه باز می‌شود.

متابولیسم خزندگان بسیار کمتر از پستانداران و پرندگان است. به همین دلیل به تنفس منظم نیازی ندارند و تنفس آن‌ها معمولا از دم و بازدم‌هایی تشکیل می‌شود که با یک دوره بدون تنفس همراه است. در گونه‌های آبزی این زمان به شیرجه اختصاص دارد و ممکن است ساعت‌ها طول بکشد.

تبادلات گازی در مارمولک

سیستم تنفسی این خزنده از بخش‌های زیر تشکیل می‌شود.

  • دو سوراخ خارجی بینی: جلوی چشم‌ها قرار دارد.
  • حفره بینی: این حفره‌ها روی حفره دهانی قرار دارند.
  • سوراخ داخلی بینی: پشت زبان قرار دارد و در انتها به حنجره می‌رسد.
  • گلوت: بخش ورودی حنجره است.
  • حنجره: بخشی در انتهای گلو که به نای می‌رسد.
  • نای:‌ لوله‌ای باریک و استوانه‌ای است که دیواره آن غضروف‌های زیادی برای حفظ ساختار لوله‌ای دارد.
  • نایژه‌ها: دو لوله حاصل از تقسیم شاخه‌ای نای هستند که هر کدام وارد یکی از ریه‌ها می‌شوند.
  • ریه‌ها: ریه‌ها، کیسه‌های بزرگی هستند که خاصیت کشسانی دارند. ریه سمت راست این جانداران مثل انسان کمی بزرگ‌تر است. دیواره جلویی ریه‌ها، تاخوردگی‌هایی دارد که آن را به کندوی زنبور عسل شبیه می‌کند. حفره‌های حاصل از این تاخوردگی‌ها آلوئول نام دارد که محل اصلی تبادلات گازی در مارمولک است. دیواره پشتی، هوای باقی‌مانده در ریه را ذخیره می‌کند.
تبادلات گازی در خزندگان
سیستم تنفسی مارمولک

حفره‌های تنفسی و شکمی در این جاندار مثل سایر خزندگان، با هم در ارتباط هستند و به تنفس کمک می‌کنند. تنفس به‌کمک انقباض ماهیچه‌های متصل به دنده انجام می‌شود که حجم ریه را افزایش و فشار داخلی آن را کاهش می‌دهند. این تغییرات هوا را وارد ریه می‌کنند.

جمع‌بندی

تنفس و تبادلات گازی مکانیسمی ضروری در تمام موجوداتی است که به اکسیژن برای انجام متابولیسم نیاز دارند و در نتیجه فرایندهای متابولیسمی دی‌اکسید کربن تولید می‌کنند. هر چه جاندار پیچیده‌تر باشد و سلول‌های بیشتری داشته باشد ساختاری پیچیده‌تر برای انتقال این گازها و رسیدن آن‌ها به تک‌تک سلول‌ها نیاز دارد. سطح تبادلات گازی در تمام موجودات، غشایی است که در نهایت انتقال گازها از آن انجام می‌شود. این سطح در موجودات تک‌سلولی ازجمله پارامسی و آمیب همان غشای پلاسمایی سلول است. سطح تنفسی موجودات پرسلولی بر اساس نوع تنفس در جدول زیر بیان می‌شود.

نوع تنفس سطح تبادلات گازی
تنفس پوستیاندوتلیال مویرگ‌های خونی و سلول‌های پوست
تنفس آبششیاندوتلیال مویرگ‌های خونی و سلول‌های سلول‌های رشته‌های آبششی
تنفس ششیاندوتلیال مویرگ‌های خونی و سلول‌های سلول‌های دیواره آلوئول
بر اساس رای ۲۳ نفر
آیا این مطلب برای شما مفید بود؟
اگر بازخوردی درباره این مطلب دارید یا پرسشی دارید که بدون پاسخ مانده است، آن را از طریق بخش نظرات مطرح کنید.
منابع:
ONLINE BIOLOGY NOTEBCcampus Open PublishingZoology Notes
۱ دیدگاه برای «تبادلات گازی و انواع تنفس در جانداران — به زبان ساده»

خیلی خوب فهمیدم سپاس

نظر شما چیست؟

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *