Dýchanie koža je forma dýchanie, v ktorom výmena plynu nastane cez kožu a nie cez pľúca či žiabre. Tento proces sa vyskytuje hlavne u hmyzu, obojživelníkov, rýb, morských hadov, korytnačiek a niektorých cicavcov (Jabde, 2005).
Koža zvierat, ktoré používajú kožné dýchanie, je celkom špeciálna. Aby sa umožnila výmena plynu, musí byť vlhký, aby ním mohol voľne prechádzať kyslík aj oxid uhličitý.
Ropucha. Príklad zvieraťa s dýchaním kože.
vlastnosti
Kožný dýchací proces sa uskutočňuje výlučne cez pokožku. Z tohto dôvodu, väčšina stavovcov, ktorí používajú tento typ dýchania, je koža vysoko vaskularizovaná, aby sa uľahčil proces výmeny plynu.
Táto výmena je veľmi dôležitá u obojživelníkov a korytnačiek s mäkkou škrupinou, ktoré používajú sliznice na zachovanie vlhkosti v pokožke (Marshall, 1980).
Niektorí obojživelníci majú na koži veľa záhybov, ktoré zvyšujú ich dýchaciu frekvenciu. Ropuchy sú známe tým, že prijímajú vodu a dýchajú kožou. Majú tri formy dýchania: kožné, pľúcne a sliznicou úst. Tento posledný typ dýchania sa najčastejšie používa, keď je v stave pokoja.
Dýchanie pokožky je typ dýchania, ktorý nevyžaduje vykonanie pľúc. Z tohto dôvodu existujú druhy, ktoré nemajú pľúca a môžu prežiť vďaka výmene plynov cez kožu.
Existujú druhy, ktoré môžu vykonávať kožné aj pľúcne dýchanie, odhaduje sa však, že dýchanie kože obojživelníkov je zodpovedné za prijímanie 90% kyslíka potrebného na život.
Kožné dýchanie v rôznych triedach zvierat
obojživelníky
Obojživelníky sú klasifikované ako mnohobunkové organizmy a patria do triedy obojživelníkov, čo v gréčtine znamená „obidva prostriedky“.
Koža všetkých druhov obojživelníkov je orgán, ktorý sa najčastejšie používa na vykonávanie dýchacieho procesu. Niektoré druhy závisia iba od dýchania kože, aby prežili.
Toto je prípad obývaného mloka rodu Plethodontidae. V tejto rodine obojživelníkov úplne chýbajú pľúca, tvorí však najväčšiu skupinu druhov mlokov na svete. (Zahn, 2012)
Kým sú obojživelníky úplne ponorené do vody, kožná respirácia sa uskutočňuje cez ich pokožku. Je to pórovitá membrána, cez ktorú sa vzduch šíri medzi krvnými cievami a všetkým, čo ich obklopuje.
Aj keď kožné dýchanie prevláda u obojživelníkov, pomáha prežiť ropu len v chladnejších ročných obdobiach.
Dýchanie pokožky vyžaduje stálu vlhkosť na povrchu pokožky. Keď sú ropuchy mimo vody, sliznice v pokožke naďalej zvlhčujú pokožku, čo umožňuje proces absorpcie kyslíka zo vzduchu.
Pri dýchaní obojživelníkov existujú osobitné prípady. Napríklad žubrienky, ktoré dýchajú žiabre, a púštne ropuchy, ktoré majú tendenciu mať suchú pokožku, znemožňujú kožné dýchanie (Bosch, 2016).
plazy
Váhy, ktoré pokrývajú telo plazov, vo väčšine prípadov zabraňujú dýchaniu kože. Existuje však možnosť výmeny plynu medzi váhami alebo oblasťami, kde je hustota váh nižšia.
V období zimného spánku sú niektoré korytnačky závislé od dýchania kože okolo kloaky, aby prežili.
Podobne existujú druhy morských hadov, ktoré absorbujú približne 30% kyslíka, ktorý potrebujú cez pokožku. To sa stáva nevyhnutným, keď sa musia potápať pod vodou.
V prípade morských hadov je možné tento proces vykonať znížením intenzity, ktorou krv dodáva pľúca, a zvýšením krvného zásobovania v kapilároch kože. Z tohto dôvodu sa môže hadí pokožka niekedy javiť ružová. (Feder & Burggren, 1985)
cicavce
O cicavcoch je známe, že sú endotermickými alebo teplokrvnými druhmi. Zvyčajne majú vyššiu metabolickú potrebu ako exotermické alebo tzv. Studenokrvné stavovce.
Podobne je koža cicavcov hrubšia a nepriepustnejšia ako pokožka iných druhov stavovcov, čo výrazne bráni tomu, aby bola pokožka orgánom, ktorý sa používa na uskutočnenie procesu výmeny plynov.
U cicavcov však existuje kožné dýchanie, vyskytuje sa však v nižšom percentuálnom podiele. Príkladom sú netopiere, ktoré prijímajú kyslík cez vysoko cievne membrány umiestnené na ich krídlach. Netopiere môžu pomocou krídla absorbovať asi 12% kyslíka, ktorý potrebujú.
Ľudia patria medzi druhy cicavcov, ktoré prijímajú najnižšie percento kyslíka zo vzduchu cez pokožku. Človek môže zo vzduchu brať v priemere 1% až 2% kyslíka, čím nemohol zabezpečiť svoju živobytie (Ernstene & Volk, 1932).
hmyz
U hmyzu má výmena plynov cez kožu tendenciu byť veľkorysá, ale nie je hlavným zdrojom absorpcie kyslíka.
Väčšina hmyzu prijíma kyslík a uvoľňuje oxid uhličitý tkanivom známym ako kutikula, ktorá sa nachádza v najvzdialenejšej časti epidermy bezstavovcov.
Existuje niekoľko rodín hmyzu, ktoré nemajú definovaný dýchací systém, takže úplne závisia od dýchania kože pri prenose hemolymfy (podobnej krvi u hmyzu) z povrchu tela do vnútorných tkanív.
Väčšina suchozemského hmyzu využíva pri výmene plynu systém priedušníc. Pri vodnom a endoparazitickom hmyze je však dýchanie kože nevyhnutné, pretože ich tracheálny systém nedokáže sám dodávať potrebný kyslík (Chapman, 1998).
ryby
K kožnému dýchaniu dochádza u rôznych druhov morských a sladkovodných rýb. Pre vodné dýchanie ryby predovšetkým vyžadujú použitie žiabrov.
Dýchanie kože však predstavuje 5 až 40% celkového príjmu kyslíka z vody, hoci to všetko závisí od druhu a teploty prostredia.
Dýchanie pokožky je dôležitejšie u druhov, ktoré odoberajú kyslík zo vzduchu, ako sú napríklad jumpingové ryby alebo koralové ryby. U týchto druhov predstavuje absorpcia kyslíka cez pokožku 50% celkového dýchania.
Referencie
- Bosch, DL (7. 2. 2016). Všetko, čo potrebujete, je biológia. Zdroj: Ako dýchať bez pľúc, Lissamphibiánsky štýl: allyouneedisbiology.wordpress.com.
- Chapman, RF (1998). Cutaneusova respirácia. V RF Chapman, Hmyz: Štruktúra a funkcia (s. 452). New York: Cambridge University Press.
- Ernstene, AC, a Volk, MC (1932). Vplyv žilového preťaženia na rýchlosť eliminácie oxidu uhličitého a absorpcie kyslíka. The Journal of Clinical Investigation, 387-390.
- Feder, ME, a Burggren, WW (1985). Kožná výmena plynu u stavovcov: Dizajn, vzory, kontrola a implikácie. Biological Reviews, 1-45.
- Jabde, PV (2005). Respriation. Vo PV Jabde, Učebnica všeobecnej fyziológie (s. 112). New Dehli: Discovery Publishing House.
- Marshall, PT (1980). Výmena, výmena plynu a preprava. V PT Marshall, Fyziológia cicavcov a iných stavovcov (s. 88 - 89). New York: Cambridge University Press.
- Zahn, N. (24 z 8 z 2012). Získané z Salameandering do kožného dýchania: iheartungulate.com.