در تک سلولیها و جانورانی مثل هیدر که همه سلولهای بدن میتوانند با محیط تبادلات گازی داشته باشند، ساختار ویژهای برای تنفس وجود ندارد.
در سایر جانوران ساختارهای تنفسی ویژهای وجود دارد که ارتباط سلولهای بدن را با محیط فراهم میکنند. در این جانوران چهار روش اصلی دیده میشود:
۱-تنفس نایدیسی
۲-تنفس پوستی
۳-تنفس آبششی
۴-تنفس پوستی
تنفس نایدیسی
تنفس نایدیسی در حشرات دیده میشود.
در سخت پوستان که دسته دیگر بندپایان هستند تنفس آبششی وجود دارد.
نایدیسها لولههای منشعب و به هم مرتبطی هستند که از طریق منافذ تنفسی به خارج راه دارند.
منافذ تنفسی در ابتدای نایدیس قرار دارند.
منافذ نایدیسها در دو طرف بدن و در سینه و شکم دیده میشوند. این منافذ در سر وجود ندارد. البته انشعابات پایانی در همه جای بدن دیده میشود.
نایدیس به انشعابات کوچکتری تقسیم میشود. انشعابات پایانی که در کنار همه سلولهای بدن قرار میگیرد بنبست بوده و دارای مایعیست که تبادلات را ممکن میکند.
از آنجایی که تبادل O2 و CO2 به صورت محلول انجام میشود انشعابات پایانی دارای مایع است.
ترکیب دیواره انتهای نایدیسها با ابتدای آن متفاوت است.
در این جانوران دستگاه گردش مواد نقشی در انتقال گازهای تنفسی ندارد.
همولنف اکسیژن و کربن دی اکسید دارد، اما در انتقال گازهای تنفسی نقشی ندارد(این جمله را باید بیشتر بررسی کنم).
تنفس پوستی
این نوع تنفس در کرم خاکی و دوزیستان وجود دارد.
دوزیستان در دوران نوزادی تنفس آبششی دارند.
در تنفس پوستی شبکه مویرگی زیرپوستی با مویرگهای فراوان وجود دارد و گازها با محیط اطراف از طریق پوست مبادله میشوند.
سطح پوست در جانورانی که تنفس پوستی دارند مرطوب نگه داشته میشود.
تنفس از طریق پوست میتواند به معنی آبششهای پراکنده پوستی هم باشد. درواقع تنفس از طریق پوست و تنفس پوستی با هم فرق دارند.
تنفس آبششی
آبشش در بیمهرگان
سادهترین آبششها برجستگیهای کوچک و پراکنده پوستی هستند، مانند آبششهای ستاره دریایی.
اکسیژن پس از عبور از دولایه سلولی وارد مایعات بدن میشود.
پوست ستاره دریایی دو لایه بافت سلول مکعبیست (نه بافت دولایهی مکعبی).
لایه بیرونی پوست ستاره دریایی سلولهای بزرگتری نسبت به لایه درونی دارد. مجرایی که مایعات بدن در آن قرار دارد در محل برجستگی به پوست چسبیده و در سایر مناطق از پوست فاصله دارد.
در سایر بیمهرگان مثل سختپوستان آبششها به نواحی خاص محدود میشود. در سختپوستان ماده دفعی نیتروژندار از آبششها دفع میشود.
بیمهرگان آبششدار دو دسته هستند: دسته اول که آبشش پراکنده پوستی دارند (ستاره دریایی) و دسته دوم بیمهرگانی که (نه همه بیمهرگان) آبشش آنها به نواحی خاص محدود است (مثل برخی از سخت پوستان).
آبشش در ماهیها و نوزاد دوزیستان
تبادل گاز از طریق آبشش بسیار کارآمد است.
ماهیها دو جفت کمان آبششی دارند که در دو طرف سر قرار گرفته است.
هر آبشش ماهی از چند کمان، هر کمان از چند رشته و هر رشته از چند تیغه تشکیل شده است.
هر کمان از دو ردیف رشته آبششی تشکیل شده است.
در کمان آبششی یک جفت رگ دیده میشود که هر دوی آنها سرخرگ هستند. سرخرگ با خون روشن سرخرگ پشتی و سرخرگ با خون تیره سرخرگ شکمیست.
رشتههای آبششی با دور شدن از کمان باریکتر میشوند.
سرخرگ دارای خون تیره به رشتههای آبششی نزدیکتر است.
جهت حرکت خون در تیغههای آبششی از تیره به روشن و جهت حرکت آب در طرفین این تیغهها از روشن به تیره است.
جهت حرکت خون در تیغههای یک کمان یکسان است؟ نه.
در دو ردیف رشتههای موجود در یک کمان آبششی، سرخرگها به هم نزدیکتر و سرخرگهای با خون روشن از هم دورتر هستند.
خون کم اکسیژن آبشش از سرخرگ شکمی میآید و خون پراکسیژن از آبشش به سرخرگ پشتی میرود.
تنفس ششی
حلزون از نرمتنان خشکیزیست که برای تنفس از شش استفاده میکند.
حلزون پمپ فشار مثبت و منفی ندارد. این ویژگی برای مهرهداران است.
در مهرهداران ششدار سازوکارهایی وجود دارد که باعث میشود جریان پیوستهای از هوای تازه در مجاورت بخش مبادلهای برقرار شود. این سازوکارها به سازوکارهای تهویهای شهرت دارند.
مهرهداران دو نوع سازوکار تهویهای متفاوت در تهویه دارند.
پمپ فشار مثبت
این سازوکار در دوزیستان بالغ وجود دارد. این سازوکار چگونه انجام میشود؟
در این سازوکار ابتدا هوا از طریق بینی وارد حفره دهانی میشود.
سپس غورباقه به کمک ماهیچههای دهان و حلق با حرکتی شبیه قورت دادن هوا را با فشار به ششها میراند. در این حالت قورت دادن بینی بسته است.
پمپ فشار منفی
پرندگان و پستانداران سازوکار فشار منفی دارند. که در آن هوا به وسیله مکش حاصل از فشار منفی وارد ششها میشود.
پرندگان به علت پرواز نسبت به سایر مهرهداران انرژی بیشتری مصرف میکنند و بنابراین به اکسیژن بیشتری نیاز دارند. پرندگان علاوهبر شش دارای ساختارهایی به نام کیسههای هوادار بوده که کارایی تنفس آنها را نسبت به پستانداران افزایش میدهد.
پرندگان ۹ کیسه هوادار دارند که هر شش با پنج کیسه در ارتباط است.
پرندگان دیافراگم ندارند.