LA RESPIRAZIONE Gli organismi aerobi hanno la necessità di rifornire continuamente le cellule di ossigeno e di eliminare anidride carbonica. La respirazione è la funzione che consente lo scambio dei gas respiratori, O2 e CO2, tra organismi ed ambiente. L’unico meccanismo con cui avviene lo scambio dei gas respiratori tra i fluidi corporei di un animale e l’ambiente esterno (acqua o aria) è la diffusione , indipendentemente dalla struttura degli organi coinvolti.
Gli animali, se non hanno dimensioni ridotte o forma appiattita, sono dotati di specifici organi respiratori: branchie polmoni trachee
Branchie: estroflessioni dell’epidermide, ramificate e vascolarizzate, proprie degli animali acquatici. L’O2 disciolto nell’acqua passa per diffusione nel sangue dei capillari, che lo trasporta ai tessuti per mezzo di pigmenti respiratori.
Branchie interne di un crostaceo
Polmoni: introflessioni sacciformi vascolarizzate, proprie degli animali terrestri. Nei polmoni lo scambio gassoso e la distribuzione avviene come nelle branchie. L’O2 atmosferico si scioglie sempre in un velo liquido prima di diffondere nel sangue.
Polmone a libro di un aracnide
Polmone umano
Trachee (Insetti, Miriapodi, molti Aracnidi): Introflessioni tubulari e ramificate in cui non avviene lo scambio gassoso; L’O2 viene portato direttamente ai tessuti dalle sottili ramificazioni terminali; qui avviene lo scambio per diffusione. Nei tracheati il sangue non possiede pigmenti respiratori.
Trachee di un insetto
Gli animali, per massimizzare lo scambio dei gas respiratori, possono: Aumentare la superficie dove avviene lo scambio Ridurre la distanza da percorrere da parte delle molecole di ossigeno e di anidride carbonica Agire sul gradiente di concentrazione attraverso la superficie di scambio utilizzare, quando è possibile, l’aria piuttosto che l’acqua come mezzo di scambio respiratorio
Un meccanismo che rende molto efficace la diffusione dei gas è lo scambio contro- corrente. Si può realizzare sia nelle branchie (Pesci) che nei polmoni (Ragni, Uccelli)