ลักษณะเหงือกหน้าที่ประเภทและความสำคัญ

เหงือก หรือเหงือกเป็นอวัยวะระบบทางเดินหายใจของสัตว์น้ำมีหน้าที่ในการแลกเปลี่ยนออกซิเจนของแต่ละบุคคลกับสิ่งแวดล้อม พวกเขาแสดงให้เห็นจากรูปแบบที่ง่ายมากในสัตว์ไม่มีกระดูกสันหลังไปยังโครงสร้างที่ซับซ้อนวิวัฒนาการในสัตว์มีกระดูกสันหลังประกอบด้วยหลายพันของ lamellae เฉพาะที่ตั้งอยู่ภายในโพรงเหงือกระบายอากาศโดยการไหลของน้ำอย่างต่อเนื่อง.

เซลล์ต้องการพลังงานในการทำงานพลังงานนี้ได้มาจากการแยกน้ำตาลและสารอื่น ๆ ในกระบวนการเผาผลาญที่เรียกว่าการหายใจของเซลล์ ในสปีชีส์ส่วนใหญ่ออกซิเจนที่อยู่ในอากาศจะถูกใช้เป็นพลังงานและคาร์บอนไดออกไซด์จะถูกขับออกมาเป็นของเสีย.

วิธีการที่สิ่งมีชีวิตสอดคล้องกับการแลกเปลี่ยนก๊าซกับสภาพแวดล้อมของพวกเขาได้รับอิทธิพลมากโดยรูปร่างของร่างกายเช่นเดียวกับโดยสภาพแวดล้อมที่มันอาศัยอยู่.

สภาพแวดล้อมทางน้ำมีออกซิเจนน้อยกว่าสภาพแวดล้อมทางบกและการแพร่ของออกซิเจนนั้นช้ากว่าอากาศ ปริมาณออกซิเจนที่ละลายในน้ำจะลดลงเมื่ออุณหภูมิเพิ่มขึ้นและกระแสลดลง.

สิ่งมีชีวิตที่มีการพัฒนาน้อยไม่ต้องการโครงสร้างทางเดินหายใจเฉพาะเพื่อตอบสนองการทำงานขั้นพื้นฐานของพวกมัน อย่างไรก็ตามในระบบที่มีขนาดใหญ่ขึ้นสิ่งสำคัญคือต้องมีระบบการแลกเปลี่ยนที่ซับซ้อนมากขึ้นเพื่อให้สามารถครอบคลุมความต้องการด้านการเผาผลาญได้อย่างเพียงพอ.

เหงือกที่พบในสัตว์ไม่มีกระดูกสันหลังและสัตว์มีกระดูกสันหลังสามารถอยู่ในรูปแบบของด้าย, laminar หรือ arborescent endowed กับเส้นเลือดฝอยจำนวนมากเรายังสังเกตพวกเขาทั้งภายในหรือภายนอก.

มีสัตว์ที่อาศัยอยู่ในบริเวณชายฝั่งเช่นหอยและปูซึ่งสามารถหายใจด้วยเหงือกในน้ำและในอากาศได้ตราบใดที่ยังชื้น ต่างจากส่วนที่เหลือของสิ่งมีชีวิตในน้ำซึ่งทำให้หายใจไม่ออกเมื่อทิ้งน้ำไว้แม้จะมีออกซิเจนมากมาย.

ดัชนี

• 1 ลักษณะทั่วไป
• 2 ฟังก์ชั่น
• 3 พวกเขาทำงานอย่างไร?
• 4 ประเภท (ภายนอกและภายใน)
  • 4.1 เหงือกภายนอก
  • 4.2 เหงือกภายใน
• 5 ความสำคัญ
• 6 อ้างอิง

ลักษณะทั่วไป

ปริมาณออกซิเจนที่มีอยู่ในอากาศประมาณ 21% ในขณะที่อยู่ในน้ำจะละลายในสัดส่วน 1% เท่านั้น รูปแบบนี้บังคับให้สิ่งมีชีวิตในน้ำสร้างโครงสร้างเหมือนเหงือกโดยมีเป้าหมายเพื่อการสกัดออกซิเจนเท่านั้น.

เหงือกจะมีประสิทธิภาพมากเมื่อถึงอัตราการสกัดออกซิเจน 80% สูงกว่าที่เกิดขึ้นในปอดมนุษย์สามเท่าจากอากาศ.

ความหลากหลายของสิ่งมีชีวิตในน้ำ

อวัยวะระบบทางเดินหายใจเหล่านี้พัฒนาขึ้นในสิ่งมีชีวิตในน้ำหลากหลายชนิดเราสามารถค้นหาเหงือกชนิดต่าง ๆ ในหอยหนอนหอยกุ้งครัสเตเชียน echinoderms ปลาและสัตว์เลื้อยคลานในบางช่วงของวงจรชีวิต.

หลากหลายรูปแบบ

เป็นผลให้พวกเขาแตกต่างกันอย่างมากในรูปร่างขนาดที่ตั้งและแหล่งกำเนิดทำให้เกิดการปรับตัวที่เฉพาะเจาะจงในแต่ละชนิด.

สำหรับสัตว์น้ำที่มีการพัฒนามากที่สุดการเพิ่มขนาดและความคล่องตัวก็เป็นตัวกำหนดความต้องการออกซิเจนที่มากขึ้น หนึ่งในวิธีแก้ปัญหานี้คือการเพิ่มพื้นที่เหงือก.

ยกตัวอย่างเช่นปลามีจำนวนเท่าของการแยกจากกันด้วยน้ำ สิ่งนี้ทำให้พวกเขามีพื้นผิวการแลกเปลี่ยนก๊าซขนาดใหญ่ซึ่งช่วยให้พวกเขาถึงประสิทธิภาพสูงสุดของพวกเขา.

อวัยวะที่บอบบาง

เหงือกเป็นอวัยวะที่บอบบางมากมีความอ่อนไหวต่อการบาดเจ็บทางร่างกายและโรคที่เกิดจากปรสิตแบคทีเรียและเชื้อรา ด้วยเหตุนี้จึงถือว่าโดยทั่วไปแล้วเหงือกที่พัฒนาน้อยกว่านั้นเป็นประเภทภายนอก.

ความเสียหาย

ในปลากระดูกปลาเหงือกจะพบสารมลพิษทางเคมีที่มีความเข้มข้นสูงเช่นโลหะหนักสารแขวนลอยและสารพิษอื่น ๆ ได้รับความเสียหายทางสัณฐานวิทยาหรือการบาดเจ็บที่เรียกว่าอาการบวมน้ำ.

สิ่งเหล่านี้ทำให้เนื้อร้ายของเนื้อเยื่อเหงือกและในกรณีที่รุนแรงสามารถทำให้เกิดการตายของสิ่งมีชีวิตโดยการเปลี่ยนแปลงของการหายใจ.

เนื่องจากลักษณะนี้เหงือกของปลาจึงถูกใช้บ่อยโดยนักวิทยาศาสตร์ในฐานะนักชีวภาพที่สำคัญของการปนเปื้อนในสภาพแวดล้อมทางน้ำ.

ฟังก์ชั่น

หน้าที่หลักของเหงือกทั้งสำหรับสิ่งมีชีวิตที่ไม่มีกระดูกสันหลังและสัตว์มีกระดูกสันหลังคือการทำให้เกิดกระบวนการแลกเปลี่ยนก๊าซของแต่ละบุคคลกับสภาพแวดล้อมทางน้ำ.

เนื่องจากความพร้อมของออกซิเจนต่ำในน้ำสัตว์น้ำต้องทำงานหนักขึ้นเพื่อจับปริมาณออกซิเจนที่แน่นอนซึ่งหมายถึงสถานการณ์ที่น่าสนใจเนื่องจากหมายความว่าออกซิเจนที่ได้รับจำนวนมากจะถูกใช้ในการค้นหาอีกครั้ง ออกซิเจน.

ผู้ชายคนนี้ใช้เมตาบอลิซึมของ 1 ถึง 2% เมื่อพักเพื่อให้การระบายอากาศของปอดดีขึ้นในขณะที่ปลาที่เหลือต้องใช้ประมาณ 10 ถึง 20% ในการระบายอากาศที่เหงือก.

เหงือกยังสามารถพัฒนาหน้าที่รองในบางสปีชีส์เช่นในหอยบางตัวถูกดัดแปลงเพื่อช่วยในการดักจับอาหารเนื่องจากเป็นอวัยวะที่กรองน้ำอย่างต่อเนื่อง.

ในกุ้งและปลาต่าง ๆ พวกมันยังทำการควบคุมออสโมติกของความเข้มข้นของสารที่มีอยู่ในสภาพแวดล้อมที่สัมพันธ์กับร่างกายในการค้นหากรณีที่พวกมันรับผิดชอบในการขับพิษออกมา.

ในสิ่งมีชีวิตในน้ำแต่ละประเภทเหงือกจะมีหน้าที่เฉพาะซึ่งขึ้นอยู่กับระดับของวิวัฒนาการและความซับซ้อนของระบบทางเดินหายใจ.

พวกเขาทำงานอย่างไร?

โดยทั่วไปแล้วเหงือกจะทำงานเป็นตัวกรองที่ดักจับออกซิเจนหรือ₂ ที่พบในน้ำมีความจำเป็นต่อการทำหน้าที่ที่สำคัญและขับไล่คาร์บอนไดออกไซด์ CO₂ ของเสียที่มีอยู่ในร่างกาย.

เพื่อให้บรรลุการกรองนี้ต้องมีการไหลของน้ำอย่างต่อเนื่องซึ่งสามารถผลิตได้โดยการเคลื่อนไหวของเหงือกภายนอกในเวิร์มโดยการเคลื่อนไหวของบุคคลที่ดำเนินการโดยฉลามหรือโดยการสูบน้ำเพอคิวลัมเข้าไปในกระดูกปลา.

การแลกเปลี่ยนก๊าซเกิดขึ้นผ่านการสัมผัสกันระหว่างน้ำกับของเหลวในเลือดที่อยู่ในเหงือก.

ระบบที่มีประสิทธิภาพมากที่สุดเรียกว่าการไหลเวียนแบบหมุนเวียนซึ่งเลือดที่ไหลผ่านเส้นเลือดฝอยแตกแขนงสัมผัสกับน้ำที่อุดมด้วยออกซิเจน การไล่ระดับความเข้มข้นถูกสร้างขึ้นที่ช่วยให้การเข้าสู่ออกซิเจนผ่านแผ่นเหงือกและการแพร่กระจายของพวกเขาไปยังของเหลวในเลือดในเวลาเดียวกันกับที่ก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์กระจายออกไปด้านนอก.

หากการไหลของน้ำและเลือดอยู่ในทิศทางเดียวกันอัตราการดูดซึมของออกซิเจนจะไม่สามารถทำได้เนื่องจากความเข้มข้นของก๊าซนี้จะทำให้เท่ากันอย่างรวดเร็วตามเยื่อบุเหงือก.

ประเภท (ภายนอกและภายใน)

เหงือกสามารถปรากฏในส่วนภายนอกหรือภายในของสิ่งมีชีวิต ความแตกต่างนี้ส่วนใหญ่เป็นผลมาจากระดับของวิวัฒนาการประเภทของที่อยู่อาศัยที่มันพัฒนาและลักษณะเฉพาะของแต่ละชนิด.

เหงือกภายนอก

เหงือกภายนอกนั้นส่วนใหญ่พบในสัตว์ที่ไม่มีกระดูกสันหลังชนิดที่มีการพัฒนาน้อยและในช่วงแรกของการพัฒนาสัตว์เลื้อยคลานชั่วคราวพวกมันจะสูญเสียมันหลังจากผ่านการเปลี่ยนแปลง.

เหงือกชนิดนี้มีข้อเสียบางอย่างอันดับแรกเนื่องจากมีอวัยวะที่ละเอียดอ่อนมีแนวโน้มที่จะเกิดรอยถลอกและดึงดูดผู้ล่า ในสิ่งมีชีวิตที่มีการเคลื่อนไหวพวกเขาขัดขวางการเคลื่อนไหวของพวกเขา.

เมื่อสัมผัสโดยตรงกับสภาพแวดล้อมภายนอกพวกเขามักจะมีความอ่อนไหวและสามารถได้รับผลกระทบจากปัจจัยแวดล้อมที่ไม่พึงประสงค์เช่นคุณภาพน้ำไม่ดีหรือจากการมีสารพิษ.

หากเหงือกเสียหายอาจเป็นไปได้ว่ามีการติดเชื้อแบคทีเรียปรสิตหรือเชื้อราซึ่งขึ้นอยู่กับความรุนแรงที่อาจนำไปสู่การเสียชีวิต.

เหงือกภายใน

เหงือกภายในเนื่องจากมีประสิทธิภาพมากกว่าเหงือกภายนอกเกิดขึ้นในสิ่งมีชีวิตในน้ำที่มีขนาดใหญ่กว่า แต่มีระดับความเชี่ยวชาญที่แตกต่างกันขึ้นอยู่กับการวิวัฒนาการของสายพันธุ์.

เหล่านี้มักจะอยู่ในกล้องที่ปกป้องพวกเขา แต่ต้องการกระแสที่ช่วยให้พวกเขามีการติดต่ออย่างต่อเนื่องกับสภาพแวดล้อมภายนอกเพื่อให้สอดคล้องกับการแลกเปลี่ยนก๊าซ.

ปลายังได้พัฒนาผ้าห่มที่มีหินปูนซึ่งเรียกว่าเพอคิวคูล่าเพื่อเติมเต็มหน้าที่การป้องกันเหงือกทำหน้าที่เป็นประตูที่ จำกัด การไหลของน้ำและยังสูบน้ำ.

ความสำคัญ

เหงือกเป็นพื้นฐานสำหรับการอยู่รอดของสิ่งมีชีวิตในน้ำเพราะมีบทบาทสำคัญต่อการเจริญเติบโตของเซลล์.

นอกเหนือจากการหายใจและการเป็นส่วนสำคัญของระบบไหลเวียนเลือดพวกเขาสามารถมีส่วนร่วมในการให้อาหารของหอยบางฟังก์ชั่นเป็นระบบขับถ่ายของสารพิษและควบคุมไอออนที่แตกต่างกันในสิ่งมีชีวิตที่วิวัฒนาการเป็นปลา.

การศึกษาทางวิทยาศาสตร์แสดงให้เห็นว่าบุคคลที่ได้รับความเสียหายต่อระบบทางเดินหายใจ Branchial มีการพัฒนาช้าลงและเล็กลงมีแนวโน้มที่จะติดเชื้อและบางครั้งได้รับบาดเจ็บสาหัสมันสามารถเกิดขึ้นได้จนกว่าจะตาย.

เหงือกได้รับการปรับให้เข้ากับแหล่งที่อยู่อาศัยและสภาพแวดล้อมที่หลากหลายที่สุดทำให้สามารถสร้างชีวิตในระบบนิเวศที่เป็นพิษในทางปฏิบัติ.

ระดับความเชี่ยวชาญของเหงือกเกี่ยวข้องโดยตรงกับช่วงวิวัฒนาการของสายพันธุ์และเป็นวิธีที่มีประสิทธิภาพมากที่สุดในการรับออกซิเจนในระบบน้ำ.

การอ้างอิง

1. Arellano, J. และ C. Sarasquete (2005) แผนที่ทางเนื้อเยื่อวิทยาของเซเนกัลโซเล่, Solea senegalensis (Kaup, 1858) สถาบันวิทยาศาสตร์ทางทะเลแห่งแคว้นอันดาลูเซียหน่วยที่เกี่ยวข้องกับคุณภาพสิ่งแวดล้อมและพยาธิวิทยา มาดริด, สเปน 185 หน้า.
2. Bioinnova การแลกเปลี่ยนก๊าซในสัตว์และการแลกเปลี่ยนก๊าซในปลา กลุ่มนวัตกรรมด้านการสอนเกี่ยวกับความหลากหลายทางชีวภาพ กู้คืนจาก: innovabiologia.com
3. Cruz, S. และRodríguez, E. (2011) สัตว์ครึ่งบกครึ่งน้ำและการเปลี่ยนแปลงระดับโลก มหาวิทยาลัยเซวิลล์ เรียกดูจาก bioscripts.net
4. Fanjul, M. and M. Hiriart (2008) ชีววิทยาการทำงานของสัตว์ I. บรรณาธิการ XXI ศตวรรษ 399 หน้า.
5. Hanson, P. , M. Springer และ A. Ramírez (2010) ความรู้เบื้องต้นเกี่ยวกับกลุ่มสัตว์ไม่มีกระดูกสันหลังในน้ำ รายได้ Biol Trop เล่ม 58 (4): 3-37.
6. ฮิลล์, อาร์ (2007) สรีรวิทยาสัตว์เปรียบเทียบ Revertéบรรณาธิการ 905 หน้า.
7. Luquet, C. (1997) สาขามิญชวิทยา: การหายใจการควบคุมไอออนิกและความสมดุลของกรดเบสในปู Chasmagnathus granulata Dana, 1851 (Decapoda, Grapsidae); พร้อมบันทึกเปรียบเทียบใน Uca uruguayensis (Nobili, 1901) (Ocypodidae) มหาวิทยาลัยบัวโนสไอเรส 187 หน้า.
8. Roa, I. , R. Castro และ M. Rojas (2011) การเสียรูปของเหงือกในปลาแซลมอน: การวิเคราะห์ด้วยกล้องจุลทรรศน์, การวิเคราะห์ทางจุลพยาธิวิทยา, โครงสร้างพื้นฐานและการวิเคราะห์องค์ประกอบ ภายใน J. Morphol เล่มที่ 29 (1): 45-51.
9. Ruppert, E. และ R. Barnes (1996) สัตววิทยาของสัตว์ไม่มีกระดูกสันหลัง McGraw - Inter-American Hill 1114 หน้า.
10. Torres, G. , S. Gonzálezและ E. Peña (2010) กายวิภาค, เนื้อเยื่อวิทยาและคำอธิบาย ultrastructural ของปลานิลปลาและตับ (Oreochromis niloticus) ภายใน J. Morphol เล่มที่ 28 (3): 703-712.