Directe en indirecte ademhaling

Bij kleine waterdieren zoals de pantoffel of hydra is gasuitwisseling een heel eenvoudig proces: opgeloste zuurstof diffundeert vanuit het omringende water naar de cellen en koolstofdioxide diffundeert naar buiten, en er is geen speciaal ademhalingssysteem nodig. Dit type ademhaling wordt directe ademhaling genoemd, omdat de cellen van het lichaam zuurstof en koolstofdioxide rechtstreeks uitwisselen met de omgeving.

Met de komst van beter georganiseerde, complexere vormen werd directe gasuitwisseling tussen elke dierlijke cel en de omgeving onmogelijk.

Er was een vorm van indirecte ademhaling nodig, waarbij lichaamsstructuren betrokken waren die voor deze functie gespecialiseerd waren. Het gespecialiseerde orgaan moet een dunne wand hebben (het membraan van deze wand moet semi-permeabel zijn) om de diffusie niet te belemmeren; het moet altijd een nat oppervlak hebben zodat zuurstof en kooldioxide in het water kunnen worden opgelost; ten slotte moet het goed van bloed worden voorzien. Vissen, krabben, rivierkreeften en vele andere dieren hebben kieuwen ontwikkeld voor indirecte ademhaling; hogere gewervelde dieren - reptielen, vogels en zoogdieren - ontwikkelde longen; De regenworm gebruikt zijn vochtige huid om te ademen; insecten hebben luchtpijpen - buizen die het hele lichaam binnendringen en via poriën communiceren met de externe omgeving.

Tijdens indirecte ademhaling omvat de gasuitwisseling tussen de cellen van het lichaam en de omgeving twee fasen: extern en intern. Externe ademhaling bestaat uit de uitwisseling van gassen door diffusie tussen de externe omgeving en het bloed met behulp van een gespecialiseerd ademhalingsorgaan, zoals de longen bij zoogdieren. Interne ademhaling omvat de uitwisseling van gassen tussen het bloed en de lichaamscellen.

De overdracht van gassen tussen deze twee ademhalingsfasen wordt uitgevoerd door de bloedsomloop.