Какво представлява директното дишане?

Директно дишане е един от различните видове дишане, заедно с дишането чрез дифузия на кръвта, трахеално дишане, дишане с хриле и дишане на белите дробове.

Те се класифицират като просто или сложно дишане, според различните механизми за извличане на кислород от околната среда.

Дишането е неволен процес. Неговата основна функция е да доставя кислород в клетките на тялото и да премахва въглеродния диоксид. Всички живи същества имат механизми за осъществяване на този процес.

Във всички случаи този обмен на газове, който възниква между организма и неговата среда, се осъществява чрез дифузия, физическия процес, който позволява този обмен.

В случай на хора, дифузията се случва в белите дробове и в случай на по-прости организми, като например гъби или медузи, тя се появява по цялата повърхност на телата им.

Най-простите същества, като едноклетъчните организми, зависят изцяло от дифузията за изместване и обмен на газове.

С нарастването на сложността на тези организми, клетките се отдалечават от клетъчния слой, където се осъществява обменът на газове с околната среда. По този начин става все по-трудно получаването и елиминирането на газове чрез дифузия.

Дишайте директно или дишайте чрез дифузия

Въпреки че специализираните организми имат голямо разнообразие от клетки с различни функции, структурата е обща за всички клетки: клетъчната мембрана или плазмената мембрана.

Тази мембрана образува някаква бариера около клетките и регулира всичко, което влиза и излиза от тях.

Структурата на клетъчната мембрана е изключително важна. Тя се състои главно от два листа фосфолипиди и протеини, които я правят контрол над това, което минава през него.

Фосфолипидът е молекула, съставена от мастни киселини, алкохол (глицерол) и фосфатна група. Тези молекули са в постоянно произволно движение.

Клетъчната мембрана е полупропусклива, което означава, че някои малки молекули могат да преминат през нея. Тъй като молекулите на мембраната са винаги в движение, то позволява да се формират временни отвори, които позволяват на малки молекули да преминават от едната страна на мембраната към другата.

Това постоянно движение и непропорционалната концентрация на молекулите вътре и извън клетката улесняват движението им през мембраната.

Веществата вътре в клетките също помагат да се определи нивото на концентрация между клетката и това, което го заобикаля.

Отвътре можете да намерите цитозол, съставен предимно от вода; органели и различни съединения като въглехидрати, протеини и соли, между другото.

Молекулите се движат под нивото на концентрация. Това означава, че движението му преминава от област с по-голяма концентрация към област с по-ниска концентрация. Този процес се нарича излъчване.

Молекулата на кислорода може да премине през плазмената мембрана на клетката, защото е достатъчно малка и с подходящи условия.

Повечето живи същества постоянно използват кислород в химичните реакции, които протичат в техните клетки. Сред тези химични процеси са клетъчното дишане и производството на енергия.

Следователно, концентрацията на кислород вътре в клетките е много по-ниска от концентрацията на кислород извън тях. След това молекулите се движат отвън към вътре в клетката.

По същия начин, клетките също произвеждат повече въглероден диоксид, отколкото тяхната околна среда, така че вътре в клетката има по-висока концентрация от външната.

Тогава този въглероден диоксид се движи отвътре към външната страна на клетката. Този обмен на газове е жизненоважен за оцеляване.

Има организми, които нямат специализирани дихателни органи като хора. Затова те трябва да вземат кислород и да изхвърлят въглеродния диоксид през кожата си.

За да се случи този прост обмен на газове, са необходими няколко условия. Законите на Фик установяват, че делът на дифузията през мембраната зависи от площта, разликата в концентрацията и разстоянието.

Следователно телата им трябва да бъдат тънки и дълги (с малък обем, но с много повърхност). В допълнение, те трябва да отделят малко мокро и вискозно вещество, което улеснява обмена (както се случва със слузта, открита в белите дробове).

Организми, като pinworms (нематоди), тения (плоски червеи), медузи (coelenterates) и гъби (порти), които дишат чрез дифузия, нямат дихателна система, са склонни да имат тънки и екстензивни форми и винаги отделят вискозни течности или слуз.

Поради формата и простотата на тези организми, всяка клетка от тялото ви е много близо до външната среда. Вашите клетки се държат влажни, така че дифузията на газовете се осъществява директно.

Тения са малки и сплескани. Формата на тялото ви увеличава повърхността и дифузионната област, като гарантират, че всяка клетка в тялото е близо до повърхността на външната мембрана за достъп до кислород.

Ако тези паразити имат цилиндрична форма, тогава централните клетки на тялото ви няма да могат да получат кислород.

И накрая, заслужава да се отбележи, че процесът на дифузия, който позволява получаването на кислород и изхвърлянето на въглероден диоксид, е пасивен процес като всеки друг респираторен механизъм. Никой организъм не го прави съзнателно, нито пък може да го контролира.

Дишане чрез дифузия на кръвта

По-сложна форма на дифузия включва кръвоносната система, която позволява по-голямо изместване. Тя включва транспортиране на кислород през мокър слой на повърхността към кръвния поток.

След като кислород е в кръвта, той може да се разпространи в тялото, за да достигне до всички клетки и тъкани. Тази система се използва например от земноводни, земни червеи и пиявици.

Както и при тения, земните червеи имат цилиндрично, но тънко тяло, което има много повърхност и малък обем.

Освен това те пазят телесното си тяло, което секретира вискозен слуз в техните епителни жлези, което им позволява да улавят и разтварят кислорода от въздуха.