피부 호흡 가스 교환이 피부를 통해서가 아닌 폐 아가미를 통해 발생하는 호흡의 한 형태이다. 이 과정은 주로 곤충, 양서류, 물고기, 바다뱀, 거북이 및 일부 포유류에서 발생합니다 (Jabde, 2005).
피부 호흡을 사용하는 동물의 피부는 매우 특별합니다. 가스 교환이 일어나기 위해서는 산소와 이산화탄소가 자유롭게 통과 할 수 있도록 습기가 있어야합니다.
두꺼비. 피부 호흡이있는 동물의 예.
형질
피부 호흡 과정은 피부를 통해서만 수행됩니다. 이러한 이유로 이러한 유형의 호흡을 사용하는 대부분의 척추 동물은 가스 교환 과정을 용이하게하기 위해 피부가 고도로 혈관 화됩니다.
이 교환은 피부의 수분을 보존하기 위해 점액선을 사용하는 양서류와 껍질이 부드러운 거북이에서 매우 중요합니다 (Marshall, 1980).
일부 양서류는 피부에 많은 주름이있어 호흡률을 높이는 데 도움이됩니다. 두꺼비는 물을 흡수하고 피부를 통해 숨을 쉬는 것으로 알려져 있습니다. 그들은 세 가지 형태의 호흡을 가지고 있습니다 : 피부, 폐, 그리고 입안을 통한 호흡. 이 마지막 유형의 호흡은 휴식 상태에있을 때 가장 많이 사용됩니다.
피부 호흡은 폐를 필요로하지 않는 호흡 유형입니다. 이런 이유로 폐가 부족하고 피부를 통한 가스 교환 덕분에 여전히 생존 할 수있는 종들이 있습니다.
피부 호흡과 폐 호흡을 모두 발휘할 수있는 종이 있지만 양서류에서는 피부 호흡이 생존에 필요한 산소의 90 %를 차지하는 것으로 추정됩니다.
다양한 종류의 동물에서 피부 호흡
양서류
양서류는 다세포 유기체로 분류되며 그리스어로 "둘 다 의미"를 의미하는 amphibia 클래스에 속합니다.
모든 양서류 종의 피부는 호흡 과정을 수행하는 데 가장 많이 사용되는 기관입니다. 일부 종은 생존을 위해 전적으로 피부 호흡에만 의존합니다.
이것은 Plethodontidae 가족의 깃털 도롱뇽의 경우입니다. 이 양서류 가족은 폐가 전혀 없지만 세계에서 가장 큰 도롱뇽 종을 구성합니다. (잔, 2012)
양서류는 물에 완전히 잠기지 만 피부를 통해 피부 호흡이 이루어집니다. 이것은 공기가 혈관과 혈관을 둘러싼 모든 것 사이에 퍼지는 다공성 막입니다.
피부 호흡은 양서류에서 우세하지만 추운 계절에만 두꺼비의 생존을 돕습니다.
피부 호흡은 피부 표면에 일정한 수분이 필요합니다. 두꺼비가 물 밖으로 나오면 피부의 점액선이 피부를 계속 촉촉하게하여 공기에서 산소를 흡수하는 과정을 허용합니다.
양서류의 호흡에는 특별한 경우가 있습니다. 예를 들어, 아가미를 통해 숨을 쉬는 올챙이와 피부가 건조한 경향이있는 사막 두꺼비는 피부 호흡을 불가능하게 만듭니다 (Bosch, 2016).
파충류
파충류의 몸을 덮는 비늘은 대부분의 경우 피부 호흡 과정이 발생하는 것을 방지합니다. 그러나 스케일 또는 스케일 밀도가 낮은 영역 사이에서 가스 교환을 수행 할 가능성이 있습니다.
수중 동면 기간 동안 일부 거북이는 생존을 위해 배설강 주변의 피부 호흡에 의존합니다.
마찬가지로, 피부를 통해 필요한 산소의 약 30 %를 차지하는 바다뱀이 있습니다. 이것은 그들이 수중 다이빙을해야 할 때 필수적이됩니다.
바다뱀의 경우 혈액이 폐에 공급하는 강도를 줄이고 피부 모세 혈관의 혈액 공급을 늘림으로써이 과정을 수행 할 수 있습니다. 이러한 이유로 뱀 피부는 때때로 분홍색으로 보일 수 있습니다. (Feder & Burggren, 1985)
포유류
포유류는 흡열 성 또는 "온혈"종으로 알려져 있습니다. 그들은 일반적으로 발열 성 또는 소위 "냉혈"척추 동물보다 더 높은 대사 요구를 갖는다.
유사하게 포유류의 피부는 다른 척추 동물의 피부보다 두껍고 불침 투성이 높아 피부가 가스 교환 과정을 수행하는 데 사용되는 기관이되는 것을 크게 방지합니다.
그러나 포유류의 피부 호흡은 존재하지만 더 낮은 비율로 발생합니다. 예를 들어 박쥐는 날개에있는 고 혈관 막을 통해 산소를 흡수합니다. 박쥐는 날개를 통해 필요한 산소의 약 12 %를 흡수 할 수 있습니다.
인간은 피부를 통해 공기에서 가장 낮은 비율의 산소를 섭취하는 포유류 종에 속합니다. 인간은 공기에서 평균 1 %에서 2 % 사이의 산소를 섭취 할 수 있으며,이를 통해 생존을 보장 할 수 없습니다 (Ernstene & Volk, 1932).
곤충
곤충의 경우 피부를 통한 가스 교환은 관대 한 경향이 있지만 산소 흡수의 주요 원천은 아닙니다.
대부분의 곤충은 무척추 동물 표피의 가장 바깥 쪽 부분에 위치한 큐티클이라고 알려진 조직을 통해 산소를 흡수하고 이산화탄소를 방출합니다.
정의 된 호흡기 계통이없는 곤충 계열이 있기 때문에 전적으로 피부 호흡에 의존하여 체 표면에서 내부 조직으로 혈 림프 (곤충의 혈액과 유사)를 운반합니다.
대부분의 육상 곤충은 기관 시스템을 사용하여 가스 교환을 수행합니다. 그러나 수생 및 기생충의 경우 기관 시스템이 자체적으로 필요한 산소를 공급할 수 없기 때문에 피부 호흡이 필수적입니다 (Chapman, 1998).
물고기
피부 호흡은 다양한 종류의 해양 및 민물 고기에서 발생합니다. 수중 호흡을 위해 어류는 주로 아가미를 사용해야합니다.
그러나 피부 호흡은 물의 총 산소 흡수량의 5 ~ 40 %를 차지하지만,이 모든 것은 종과 환경 온도에 따라 다릅니다.
피부 호흡은 점프하는 물고기 나 산호 물고기와 같이 공기에서 산소를 섭취하는 종에서 더 중요합니다. 이 종에서 피부를 통한 산소 흡수는 전체 호흡의 50 %를 차지합니다.
참고 문헌
- Bosch, DL (2016 년 2 월 7 일). 필요한 것은 생물학뿐입니다. 폐없이 호흡하는 방법, Lissamphibian 스타일에서 검색 함 : allyouneedisbiology.wordpress.com.
- Chapman, RF (1998). 피부 호흡. RF Chapman에서 곤충 : 구조와 기능 (p. 452). 뉴욕 : Cambridge University Press.
- Ernstene, AC 및 Volk, MC (1932). 정맥 충혈이 이산화탄소 제거 및 산소 흡수 속도에 미치는 영향. 임상 조사 저널, 387-390.
- Feder, ME 및 Burggren, WW (1985). 척추 동물의 피부 가스 교환 : 디자인, 패턴, 제어 및 시사점. 생물학적 검토, 1-45.
- Jabde, PV (2005). Respriation. PV Jabde, Text Book Of General Physiology (p. 112). New Dehli : 디스커버리 출판사.
- 마샬, PT (1980). Respriation, 가스 교환 및 운송. PT Marshall에서 포유류 및 기타 척추 동물의 생리학 (pp. 88-89). 뉴욕 : Cambridge University Press.
- Zahn, N. (2012 년 8 월 24 일). Salameandering Into Cutaneous Respiration에서 획득 : iheartungulates.com.