Vedeli ste, že u niektorých druhov sa kyslík absorbuje priamo do tkanív?
Viem, že to znie trochu šialene, pretože s najväčšou pravdepodobnosťou väčšina z nich má v hlavách ten vzorec, v ktorom kyslík vstupuje cez nos, dosahuje do pľúc, kde dochádza k výmene plynov s krvou v alveolách, u niektorých druhov, ako je v prípade hmyzu je proces úplne odlišný, pretože nezahŕňa činnosť obehového systému a nazýva sa tracheálna respirácia.
Druhy, ktoré rozvíjajú tento typ dýchania sú vybavené priedušnicami, ktoré invaginujú v tele a vytvárajú sústavu rúrok so stenami vystuženými krúžkami zloženými z chitínu. Tracheae sú tie, ktoré umožňujú priechod vzduchu do systému druhu.
Pavúkovce a článkonožce sú niektoré z príkladov zvierat, u ktorých sa vytvára dýchanie tracheálneho typu.
Definícia dýchania priedušnice
Je to druh dýchania, ktorý by sa dal definovať ako priamy, pretože do buniek sa dodáva vzduch bez potreby krvi ako transportnej tekutiny, ako je to v prípade dýchania u ľudí.
Dýchací systém hmyzu vedie kyslík priamo do buniek, kde sa odpadový produkt (oxid uhličitý) odstráni a transportuje sa von. Skladá sa z prepojenia druhov trubíc, ktoré sú zodpovedné za zavádzanie dýchacích plynov do tela a za výmenu plynov na úrovni buniek. Vzduch vstupuje cez sériu vonkajších otvorov nazývaných špirály, ktoré vedú k sieti rúrok nazývaných priedušnice. Tieto priedušnice sa opakovane rozvetvujú do priedušníc.
Ako nastáva tracheálne dýchanie?
Tento typ dýchania, ktorý je typický pre hmyz a iné suchozemské článkonožce, sa vyskytuje vďaka tomu, že tieto organizmy majú sériu trubíc nazývaných priedušnice (tracheae), ktoré sa otvárajú smerom von otvormi nazývanými stigmata. Toto sú najviac transcendentné štruktúry v tomto procese.
Tracheae, podobné potrubnému systému, sa rozvetvujú do všetkých častí tela, ktoré nadväzuje dôležité spojenia, ktoré umožňujú výmenu plynov: kyslík (O2) a oxid uhličitý (CO2), sa vykonáva priamo na všetkých bunkách. Vzduch je čerpaný cez predné stigmy, ktoré nafukujú brucho druhu. Akonáhle sú stigmy zatvorené, pozoruje sa, ako sa brucho sťahuje a uvoľnený oxid uhličitý prechádza von cez zadné stigmy.
Výmena plynu Pri tracheálnom dýchaní sa uskutočňuje pomocou mechanizmu fyzikálneho procesu nazývaného difúzia, pri ktorom produkt koncentračného gradientu vstupovaného prúdu vzduchu a koncentrácia, v ktorej sa prvok nachádza v bunkách, podporuje uvoľnenie nežiaduceho plyn pre telo (CO2) a absorpciu vitálneho kyslíka. Pretože máme na vstupe vzduchu vyššiu koncentráciu, tento plyn prechádza z priedušnice do buniek cez póry bunkových membrán, kým sa koncentrácie na oboch stranách nevyrovnajú, a v bode rovnováhy sa proces zastaví.
To isté sa deje s oxidom uhličitým, aj keď opačným spôsobom, pretože sú to bunky, ktoré ho vytvárajú ako vedľajší produkt pri svojich reakciách na získanie energie. Koncentrácia tohto plynu vo vnútri buniek je teda oveľa vyššia ako vo vzduchu, takže prechádza smerom k priedušniciam, aby sa vyrovnala jeho koncentrácia.
Príslušné štruktúry
Transport vzduchu získaného z prostredia sa úspešne uskutočňuje v organizmoch, ktoré vykonávajú tracheálne dýchanie, a to vďaka spoločnému pôsobeniu radu štruktúr, z ktorých stojí za zmienku:
- Trachey: Sú to invaginácie kožného krytu, ktoré predstavujú krytinu alebo kutikulu, ktorá sa vymieňa pri zmene pokožky. Veľkosť tejto štruktúry je menšia ako 0.8 milimetra. Priedušnice sa rozvetvujú vo vnútri zvieraťa a stenčujú sa, takže sa zavádzajú cez všetky tkanivá. Takto sa dostanú do blízkosti všetkých buniek hmyzu, podobným spôsobom, ako to robia krvné kapiláry v ľudskom tele.
- Stigmy alebo špirály: Otvor, ktorý dostaneme medzi priedušnicu na povrchu tela, sa nazýva vzduchová diera alebo stigma a tieto sa nachádzajú v oblastiach nazývaných: mezotorax, metathorax a brucho. Oklúzia štítu je zvyčajne regulovaná chlopňami ovládanými svalmi. Dôležitou vlastnosťou špirály alebo dýchacích pórov je, že sú vo väčšine hmyzu obvykle chránené drobnými chĺpkami, ktorých funkcia je obdobná funkcii filtra, ktorý zabraňuje vstupu prachových častíc a mikroorganizmov.
- Tracheoly: Sú to dôsledky, ktoré prenikajú dokonca aj do svalových buniek, a je potrebné poznamenať, že ich steny sú veľmi tenké, čo neumožňuje voľnú výmenu plynov a vody. Priedušnice sú do istej miery pokryté tekutinou známou ako hemolymfa, ktorá je rovnaká ako látka, ktorá kúpele tkanív.
Dôležitosť dýchania
Dýchanie možno definovať ako najdôležitejší akt pre rozvoj životných funkcií. Podporuje to nepopierateľný fakt, že všetky procesy súvisia s oxidačnými a redukčnými reakciami, a to aj v organizmoch. Na vývoj reakcií je potrebný kyslík. Činnosti bunkového delenia a regenerácie sa uskutočňujú vďaka prítomnosti tohto prvku. Uznáva sa tiež jeho význam v metabolických procesoch a pri uvoľňovaní toxínov.
Jeho zásoba je taká dôležitá, že druhy nemôžu existovať v prípade jeho neprítomnosti.