Ce este respirația cutanată?

respirația cutanată este o formă de respirație în care schimbul de gaze are loc prin piele și nu prin plămâni sau prin branhii.

Acest proces apare în principal în insecte, amfibieni, pești, șerpi marini, broaște țestoase și unele mamifere (Jabde, 2005).

Pielea animalelor care utilizează respirația cutanată este destul de specială. Pentru a permite un schimb gazos, acesta trebuie să fie umed, astfel încât oxigenul și dioxidul de carbon să treacă liber prin el.

Procesul de respirație cutanată se face numai prin piele. Din acest motiv, majoritatea animalelor vertebrate care utilizează acest tip de respirație, pielea este foarte vascularizată pentru a facilita procesul de schimb de gaze.

Acest schimb este extrem de important în cazul amfibienilor și al țestoaselor moi, care utilizează glandele mucoase pentru conservarea umidității pielii (Marshall, 1980).

Unii amfibieni au multe pliuri în piele, care le ajută să-și mărească rata de respirație. Toadii sunt cunoscuți pentru a bea apă și pentru a respira prin piele. Ele au trei forme de respirație: cutanate, pulmonare și prin mucoasa gurii. Acest ultim tip de respirație este cel mai utilizat atunci când se află într-o stare de repaus.

Respirația cutanată este un tip de respirație care nu are nevoie de plămâni. Din acest motiv, există specii care nu au plămâni și încă pot supraviețui datorită schimbului de gaze realizat prin piele.

Există specii care pot exercita atât respirația cutanată, cât și cea pulmonară, dar se estimează că, în cazul amfibienilor, respirația cutanată este responsabilă pentru a lua 90% din oxigenul necesar pentru a trăi.

Respirație cutanată la diferite tipuri de animale

amfibian

Pielea din toate speciile de amfibieni este cel mai utilizat organ pentru a efectua procesul de respirație. Unele specii depind doar de respirația pielii pentru a supraviețui.

Acesta este cazul salamanderului afrodizat de familie Plethodontidae. Această familie de amfibieni nu are deloc plămâni, este totuși cel mai numeros grup de specii de salamander din lume. (Zahn, 2012)

În timp ce amfibienii sunt complet scufundați în apă, respirația cutanată are loc prin piele. Aceasta este o membrană poroasă prin care se extinde aerul între vasele de sânge și tot ceea ce le înconjoară.

Deși respirația pielii este predominantă în amfibieni, ea ajută doar supraviețuitorii săi în timpul anotimpurilor mai reci.

Respirația cutanată necesită umiditate constantă pe suprafața pielii. Atunci când broaștele sunt în afara apei, glandele mucoase din piele continuă să o ude, ceea ce permite un proces de absorbție a oxigenului din aer să aibă loc.

Există cazuri speciale în respirația amfibienilor. De exemplu, mormolocii, care respira prin branhii, și broaștele din deșert, care tind să aibă pielea uscată, făcând respirația cutanată imposibilă (Bosch, 2016).

reptile

Cântarele care acoperă corpul reptilelor previne, în majoritatea cazurilor, un proces de respirație a pielii.

Cu toate acestea, există posibilitatea efectuării unui schimb de gaze între cântarele sau zonele unde densitatea cântarelor este mai mică.

În timpul perioadelor de hibernare subacvatică, unele țestoase depind de respirația pielii din jurul cloaca pentru a supraviețui.

În mod similar, există specii de șerpi marine care iau aproximativ 30% din oxigenul de care au nevoie prin piele. Acest lucru devine esențial atunci când trebuie să se scufunde sub apă.

Pentru șerpii marini este posibil să se realizeze acest proces prin scăderea intensității cu care sângele irigă plămânii și creșterea aportului de sânge în capilarele pielii. Din acest motiv, pielea șerpilor poate da uneori un aspect roz. (Feder & Burggren, 1985)

mamifere

Mamiferele sunt cunoscute a fi specii endotermice sau "cu sânge cald". În general, acestea au o cerere metabolică mai mare decât animalele vertebrate exoterme sau așa-numitele "cu sânge rece".

În mod similar, pielea mamiferelor este mai groasă și mai impermeabilă decât cea a altor specii vertebrate, ceea ce împiedică foarte mult pielea să fie organul folosit pentru efectuarea procesului de schimbare a gazului.

Cu toate acestea, respirația cutanată la mamifere există, dar apare într-un procent mai mic. Un exemplu sunt liliecii, care iau oxigen prin membranele foarte vascularizate situate pe aripile lor. Liliecii pot lua aproximativ 12% din oxigenul de care au nevoie prin aripile lor.

Oamenii sunt printre speciile de mamifere care iau cel puțin procentul de oxigen din aer prin piele. O ființă umană poate lua în medie între 1% și 2% oxigen de aer, care nu și-a putut asigura existența (Ernstene & Volk, 1932).

insecte

La insecte, schimbul de gaze prin piele tinde să fie generos, dar nu reprezintă principala sursă de absorbție a oxigenului.

Majoritatea insectelor iau oxigenul și eliberează dioxidul de carbon printr-un țesut cunoscut sub numele de cuticule, care este situat în partea exterioară a epidermei nevertebratelor.

Există câteva familii de insecte care nu au un sistem respirator definit, deci depind complet de respirația pielii pentru a transporta hemolimfa (similar cu sângele la insecte) de la suprafața corpului la țesuturile interne.

Majoritatea insectelor terestre utilizează un sistem de trahee pentru a efectua schimbul de gaze. Cu toate acestea, la insectele acvatice și endoparazite, respirația cutanată este vitală, deoarece sistemul lor traheologic nu poate furniza singuri oxigenul necesar (Chapman, 1998).

pește

Respirația cutanată are loc la diferite specii de pești marine și de apă dulce. Pentru respirația acvatică, peștii necesită în principal folosirea branhiilor.

Cu toate acestea, respirația cutanată reprezintă între 5% și 40% din cantitatea totală de oxigen din apă, deși toate acestea depind de specia și de temperatura mediului.

Respirația cutanată este mai importantă la speciile care iau oxigen din aer, cum ar fi săriturile de pește sau peștele de coral. La aceste specii, absorbția de oxigen prin piele reprezintă 50% din respirația totală.

referințe

1. Bosch, D. L. (7 din 2 din 2016). Tot ce ai nevoie este biologia. Recuperat de la cum să respire fără plămâni, Lissamphibian Stil: allyouneedisbiology.wordpress.com.
2. Chapman, R. F. (1998). Cutaneus Respirație. În R. F. Chapman, The Insects: Structure and Function (pagina 452). New York: Cambridge University Press.
3. Ernstene, A. C. și Volk, M. C. (1932). Efectul congestiei venoase asupra ratei de eliminare a dioxidului de carbon și absorbției oxigenului. Journal of Clinical Investigation, 387-390.
4. Feder, M.E., & Burggren, W.W. (1985). Schimbarea cutanată a gazelor la vertebrate: design, modele, control și implicații. Recenzii biologice, 1-45.
5. Jabde, P. V. (2005). Respriation. În P. V. Jabde, Cartea de text a Fiziologiei Generale (pagina 112). New Dehli: Editura Discovery.
6. Marshall, P.T. (1980). Respirație, schimb de gaze și transport. În P. T. Marshall, Fiziologia mamiferelor și a altor vertebrate (pp. 88-89). New York: Cambridge University Press.
7. Zahn, N. (24 din 8 din 2012). Recuperat de la Salameandering în respirație cutanată: iheartungulate.com.