Thở trực tiếp và gián tiếp

Ở các động vật thủy sinh nhỏ như dép hoặc hydra, trao đổi khí là một quá trình rất đơn giản: oxy hòa tan khuếch tán từ nước xung quanh vào tế bào và carbon dioxide khuếch tán ra ngoài và không cần bất kỳ hệ hô hấp đặc biệt nào. Kiểu thở này được gọi là thở trực tiếp, vì các tế bào của cơ thể trao đổi trực tiếp oxy và carbon dioxide với môi trường.

Với sự ra đời của các dạng phức tạp, có tổ chức cao hơn, việc trao đổi khí trực tiếp giữa mỗi tế bào động vật và môi trường trở nên không thể thực hiện được.

Cần phải có một số kiểu thở gián tiếp, liên quan đến các cấu trúc cơ thể chuyên biệt cho chức năng này. Cơ quan chuyên môn phải có thành mỏng (màng của thành này phải bán thấm) để không cản trở sự khuếch tán; nó phải luôn có bề mặt ẩm ướt để oxy và carbon dioxide có thể hòa tan trong nước; cuối cùng, nó phải được cung cấp đầy đủ máu. Cá, cua, tôm càng và nhiều loài động vật khác đã phát triển mang để hô hấp gián tiếp; động vật có xương sống cao hơn - bò sát, chim và động vật có vú - phổi phát triển; Giun đất dùng làn da ẩm để thở; côn trùng có khí quản - ống xuyên qua toàn bộ cơ thể và giao tiếp với môi trường bên ngoài thông qua lỗ chân lông.

Trong quá trình hô hấp gián tiếp, quá trình trao đổi khí giữa các tế bào của cơ thể và môi trường bao gồm hai giai đoạn - bên ngoài và bên trong. Hô hấp bên ngoài bao gồm sự trao đổi khí bằng cách khuếch tán giữa môi trường bên ngoài và máu bằng cơ quan hô hấp chuyên biệt, chẳng hạn như phổi ở động vật có vú. Hô hấp bên trong liên quan đến việc trao đổi khí giữa máu và tế bào cơ thể.

Việc chuyển khí giữa hai giai đoạn hô hấp này được thực hiện bởi hệ thống tuần hoàn.