Άμεση και Έμμεση Αναπνοή

Σε μικρά υδρόβια ζώα όπως η παντόφλα ή η ύδρα, η ανταλλαγή αερίων είναι μια πολύ απλή διαδικασία: το διαλυμένο οξυγόνο διαχέεται από το περιβάλλον νερό στα κύτταρα και το διοξείδιο του άνθρακα διαχέεται και δεν υπάρχει ανάγκη για κάποιο ειδικό αναπνευστικό σύστημα. Αυτός ο τύπος αναπνοής ονομάζεται άμεση αναπνοή, καθώς τα κύτταρα του σώματος ανταλλάσσουν απευθείας οξυγόνο και διοξείδιο του άνθρακα με το περιβάλλον.

Με την εμφάνιση πιο πολύ οργανωμένων, πολύπλοκων μορφών, η άμεση ανταλλαγή αερίων μεταξύ κάθε ζωικού κυττάρου και του περιβάλλοντος κατέστη αδύνατη.

Απαιτήθηκε κάποιος τύπος έμμεσης αναπνοής, που περιελάμβανε δομές σώματος εξειδικευμένες για αυτή τη λειτουργία. Το εξειδικευμένο όργανο πρέπει να έχει λεπτό τοίχωμα (η μεμβράνη αυτού του τοιχώματος πρέπει να είναι ημιπερατή) ώστε να μην παρεμποδίζεται η διάχυση. Πρέπει να έχει πάντα υγρή επιφάνεια έτσι ώστε το οξυγόνο και το διοξείδιο του άνθρακα να μπορούν να διαλυθούν στο νερό. Τέλος, πρέπει να είναι καλά εφοδιασμένο με αίμα. Τα ψάρια, τα καβούρια, οι καραβίδες και πολλά άλλα ζώα έχουν αναπτύξει βράγχια για έμμεση αναπνοή. ανώτερα σπονδυλωτά - ερπετά, πτηνά και θηλαστικά - αναπτυγμένοι πνεύμονες. Ο γαιοσκώληκας χρησιμοποιεί το υγρό δέρμα του για να αναπνεύσει. Τα έντομα έχουν τραχεία - σωλήνες που διεισδύουν σε ολόκληρο το σώμα και επικοινωνούν με το εξωτερικό περιβάλλον μέσω των πόρων.

Κατά την έμμεση αναπνοή, η ανταλλαγή αερίων μεταξύ των κυττάρων του σώματος και του περιβάλλοντος περιλαμβάνει δύο φάσεις - εξωτερική και εσωτερική. Η εξωτερική αναπνοή συνίσταται στην ανταλλαγή αερίων με διάχυση μεταξύ του εξωτερικού περιβάλλοντος και του αίματος χρησιμοποιώντας ένα εξειδικευμένο αναπνευστικό όργανο, όπως ο πνεύμονας στα θηλαστικά. Η εσωτερική αναπνοή περιλαμβάνει την ανταλλαγή αερίων μεταξύ του αίματος και των κυττάρων του σώματος.

Η μεταφορά αερίων μεταξύ αυτών των δύο φάσεων της αναπνοής πραγματοποιείται από το κυκλοφορικό σύστημα.