Wymiana gazowa u zwierząt

ZWIERZĘTA
Wymiana gazowa u zwierząt może zachodzićw powietrzu lub w wodzie . Niektóre narządy oddechowe takie jak tchawiki czy płuca , są najlepiej przystosowane do wymiany gazowej w powietrzu podczas gdy inne , takie jak skrzela najlepiej funkcjonują w wodzie. Tymczasem także i w narządach przystosowanych do pełnienia funkcji oddechowych w powietrzu właściwa wymiana gazowa zachodzi poprzez poiwetrze wilgotne. Środowiski wilgotne czy wręcz wodne jest optymalne z punktu widzenia tempa wymiany gazowej , gdyż dopiero rozpuszczone w wodzie cząsteczki gazu mogą pokonać bariere błon cytoplazmatycznych. Woda jednakma znacznie większą gęstość i lepkość , a tym samym stawia większy opór przepływoey niż powietrze . W związku z z tym duże zwierze zużywa więcej energi niż przepływ wody wokół powierzchni oddechowych niż na przepływ powietrz. W ponad 20% wydatki energi ryby przeznaczane są na pracę mięśni potrzebną dla przepłwu wody przez skrzela . Zwierzęta oddychające powietrzem atmosferycznym przeznaczają na wentylację płuc znacznie mniej , bo zaledwie 1-2% wszystkich swych nakładów energi . Zwierzęta oddychające tlenem rozpuszczonym w wodzie muszą dodatkowo rozwiązać problem dyfuzji jonów , które wraz z tlenem rozpuszczonym w wodzie dostają się do płynów tkankowych. Tego problemu na lądzie nie ma . Kolejnym problemem towarzyszącym oddychaniu w wodzie jest trudność w utrzymaniu temperatury ciała na poziomie wyższym niż temperatura otoczenia. Te spośród zwierząt wodnych , które utrzymują wyższą temperaturę ciała (np.wieloryby) oddychają w gruncie rzeczt tlenem atmosferycznym. Oddychanie powietrzem ma zatem szereg korzyści;
-mniejsze wydatki energi
-łatwiejsze utrzymanie równowagi płynów ustrojowych
-możliwości utrzymania temp. ciała na poziomie wyższym niż temp. otoczenia

Jednakże zwierzętom , które oddychają powietrzem grozi stała utrata wody. Muszą istnieć mechanizmy zapobiegające wysychaniu tkanek , a powierzchnie oddechowe muszą być stale wilgotne by umożliwić dyfuzję tlenu i dwutlenku węgla przez błony plazmatyczne. Kręgowce oddychające powietrzem mają z reguły wysoce nieprzepuszczalne powłoki ciała , które chronią przed utratą wody ; narządy oddechowe ukryte są głęboko pod powierzchnią ciała , a nie tak odsłonięte jak np. skrzela. Wdychane powietrze musi przebyć długą drogęw układzie oddechowym , zannim dotrze do ukrwionych , wilgotnych powierzchni oddechowych w płucach. Wydychane powietrze musi przebyć tę samą długą drogę z płuc , zanim zostanie ostatecznie usunięte. W ten sposób płuca chronoine sa częściowo przed utratą wody i wysychaniem.