HÔ HẤP QUA DA: ĐẶC ĐIỂM VÀ VÍ DỤ CỦA ĐỘNG VẬT - SINH HỌC - 2025

Các hô hấp da là một hình thức hô hấp, trong đó việc trao đổi khí xảy ra qua da và không thông qua phổi hoặc mang. Quá trình này xảy ra chủ yếu ở côn trùng, động vật lưỡng cư, cá, rắn biển, rùa và một số động vật có vú (Jabde, 2005).

Da của động vật sử dụng phương pháp hô hấp qua da khá đặc biệt. Để quá trình trao đổi khí diễn ra, nó phải ẩm để cả ôxy và khí cacbonic có thể tự do đi qua nó.

Con cóc. Ví dụ về động vật hô hấp bằng da.

nét đặc trưng

Quá trình hô hấp qua da chỉ được thực hiện qua da. Vì lý do này, phần lớn động vật có xương sống sử dụng kiểu hô hấp này, da có tính mạch cao để tạo điều kiện cho quá trình trao đổi khí.

Sự trao đổi này rất quan trọng ở động vật lưỡng cư và rùa vỏ mềm, chúng sử dụng các tuyến nhầy để duy trì độ ẩm trong da (Marshall, 1980).

Một số loài lưỡng cư có nhiều nếp gấp trên da giúp tăng tốc độ hô hấp. Cóc được biết là lấy nước và thở qua da. Chúng có ba hình thức hô hấp: qua da, qua phổi và qua niêm mạc miệng. Kiểu thở cuối cùng này được sử dụng nhiều nhất khi chúng ở trạng thái nghỉ ngơi.

Thở qua da là kiểu thở không cần phổi. Vì lý do này, có những loài thiếu phổi vẫn có thể tồn tại nhờ quá trình trao đổi khí được thực hiện qua da.

Có những loài có thể thực hiện cả hô hấp qua da và phổi, tuy nhiên, người ta ước tính rằng ở các loài lưỡng cư, hô hấp bằng da đảm nhận 90% lượng oxy cần thiết để sống.

Hô hấp qua da ở các lớp động vật khác nhau

Động vật lưỡng cư

Động vật lưỡng cư được phân loại là sinh vật đa bào và thuộc lớp lưỡng cư, có nghĩa là "cả hai đều có nghĩa là" trong tiếng Hy Lạp.

Da của tất cả các loài lưỡng cư là cơ quan được sử dụng nhiều nhất để thực hiện quá trình thở. Một số loài chỉ phụ thuộc vào hô hấp của da để tồn tại.

Đây là trường hợp của loài kỳ nhông mận thuộc họ Plethodontidae. Họ động vật lưỡng cư này hoàn toàn không có phổi, tuy nhiên, nó lại tạo thành nhóm loài kỳ giông lớn nhất trên thế giới. (Zahn, 2012)

Trong khi lưỡng cư hoàn toàn chìm trong nước, quá trình hô hấp qua da diễn ra qua da của chúng. Đây là một màng xốp mà qua đó không khí sẽ lan truyền giữa các mạch máu và mọi thứ xung quanh chúng.

Mặc dù hô hấp qua da là chủ yếu ở động vật lưỡng cư, nhưng nó chỉ giúp cóc sống sót trong những mùa lạnh hơn.

Quá trình hô hấp của da đòi hỏi độ ẩm liên tục trên bề mặt da. Khi cóc ra khỏi nước, các tuyến nhầy trên da tiếp tục làm ẩm da, điều này cho phép quá trình hấp thụ oxy từ không khí.

Có một số trường hợp đặc biệt trong quá trình hô hấp của lưỡng cư. Ví dụ, nòng nọc thở bằng mang và cóc sa mạc có xu hướng bị khô da, làm cho hô hấp qua da không khả thi (Bosch, 2016).

Bò sát

Các lớp vảy bao phủ cơ thể của loài bò sát trong hầu hết các trường hợp đều ngăn cản quá trình hô hấp của da diễn ra. Tuy nhiên, có khả năng xảy ra sự trao đổi khí giữa các cân hoặc những khu vực có mật độ vảy thấp hơn.

Trong thời gian ngủ đông dưới nước, một số loài rùa phụ thuộc vào sự hô hấp của da xung quanh lớp đệm để tồn tại.

Tương tự, có những loài rắn biển chiếm khoảng 30% lượng oxy chúng cần qua da. Điều này trở nên cần thiết khi họ cần lặn dưới nước.

Đối với rắn biển, có thể thực hiện quá trình này bằng cách giảm cường độ máu cung cấp cho phổi và tăng lượng máu cung cấp trong các mao mạch của da. Vì lý do này, da rắn đôi khi có thể có màu hồng. (Feder & Burggren, 1985)

Động vật có vú

Động vật có vú được biết đến là loài thu nhiệt hoặc "máu nóng". Nhìn chung, chúng có nhu cầu trao đổi chất cao hơn các động vật có xương sống tỏa nhiệt hay còn gọi là "máu lạnh".

Tương tự như vậy, da của động vật có vú dày hơn và không thấm nước hơn so với các loài động vật có xương sống khác, điều này ngăn cản da trở thành cơ quan được sử dụng để thực hiện quá trình trao đổi khí.

Tuy nhiên, hô hấp qua da ở động vật có vú vẫn tồn tại, nhưng nó xảy ra với tỷ lệ thấp hơn. Một ví dụ là loài dơi lấy oxy qua màng mạch cao nằm trên cánh của chúng. Dơi có thể lấy khoảng 12% lượng oxy cần thiết thông qua đôi cánh của chúng.

Con người là một trong những loài động vật có vú có tỷ lệ oxy từ không khí qua da thấp nhất. Một con người có thể lấy trung bình từ 1% đến 2% lượng oxy từ không khí, điều mà anh ta không thể đảm bảo sự sống của mình (Ernstene & Volk, 1932).

Côn trùng

Ở côn trùng, sự trao đổi khí qua da có xu hướng rộng rãi, nhưng nó không phải là nguồn hấp thụ oxy chính.

Hầu hết các loài côn trùng lấy oxy và thải ra carbon dioxide thông qua một mô được gọi là lớp biểu bì, nằm ở phần ngoài cùng của biểu bì của động vật không xương sống.

Có một số họ côn trùng không có hệ thống hô hấp xác định nên chúng phụ thuộc hoàn toàn vào hô hấp qua da để vận chuyển hemolymph (tương tự như máu ở côn trùng) từ bề mặt cơ thể đến các mô bên trong.

Hầu hết các loài côn trùng trên cạn sử dụng hệ thống khí quản để thực hiện trao đổi khí. Tuy nhiên, ở các loài côn trùng sống dưới nước và nội sinh, quá trình hô hấp của da là rất quan trọng, vì hệ thống khí quản của chúng không thể tự cung cấp oxy cần thiết (Chapman, 1998).

Cá

Hô hấp qua da diễn ra ở các loài cá biển và cá nước ngọt khác nhau. Đối với quá trình hô hấp dưới nước, cá chủ yếu yêu cầu sử dụng mang.

Tuy nhiên, hô hấp của da chiếm từ 5% đến 40% tổng lượng oxy hấp thụ từ nước, mặc dù tất cả điều này phụ thuộc vào loài và nhiệt độ của môi trường.

Hô hấp của da quan trọng hơn ở các loài lấy oxy từ không khí như cá nhảy hoặc cá san hô. Ở những loài này, sự hấp thụ oxy qua da chiếm 50% tổng quá trình hô hấp.

Người giới thiệu

1. Bosch, DL (7 của 2 năm 2016). Tất cả những gì bạn cần là Sinh học. Lấy từ How To Breathe Without Lungs, Lissamphibian Style: allyouneedisbiology.wordpress.com.
2. Chapman, RF (1998). Cutaneus Hô hấp. Trong RF Chapman, Côn trùng: Cấu trúc và Chức năng (trang 452). New York: Nhà xuất bản Đại học Cambridge.
3. Ernstene, AC, & Volk, MC (1932). Ảnh hưởng của tắc nghẽn tĩnh mạch đối với tốc độ loại bỏ carbon Dioxide và hấp thụ oxy. Tạp chí Điều tra Lâm sàng, 387-390.
4. Feder, ME, & Burggren, WW (1985). Trao đổi khí qua da ở động vật có xương sống: Thiết kế, Mẫu, Kiểm soát và Hàm ý. Nhận xét sinh học, 1-45.
5. Jabde, PV (2005). Đăng ký. Trong PV Jabde, Text Book Of General Physiology (trang 112). New Dehli: Nhà xuất bản Khám phá.
6. Marshall, PT (1980). Bán lẻ, Trao đổi khí đốt và Vận tải. Trong PT Marshall, Sinh lý học của Động vật có vú và Động vật có xương sống khác (trang 88-89). New York: Nhà xuất bản Đại học Cambridge.
7. Zahn, N. (24/8 năm 2012). Có được từ Salameandering Into Leather Respiration: iheartungulate.com.