ما هو التنفس المباشر؟

ال التنفس المباشر إنه أحد أنواع التنفس المختلفة مع التنفس عن طريق نشر الدم ، والتنفس الرغامي ، والتنفس عن طريق الخياشيم وتنفس الرئة.

يتم تصنيفها على أنها تنفس بسيط أو معقد ، وفقًا للآليات المختلفة لاستخراج الأكسجين من بيئتها. 

التنفس عملية لا إرادية. وتتمثل مهمتها الرئيسية في توصيل الأكسجين إلى خلايا الجسم وإزالة ثاني أكسيد الكربون. جميع الكائنات الحية لديها آليات لتنفيذ هذه العملية.

في جميع الحالات ، يتم تبادل الغازات الذي يحدث بين الكائن الحي وبيئته من خلال الانتشار ، وهي عملية مادية تسمح بهذا التبادل..

في حالة البشر ، يحدث الانتشار في الرئتين وفي حالة الكائنات الحية البسيطة ، مثل الإسفنج أو قنديل البحر ، يحدث على سطح أجسامهم بالكامل.

تعتمد أبسط المخلوقات ، مثل الكائنات أحادية الخلية ، تمامًا على الانتشار لتهجير وتبادل الغازات.

مع زيادة تعقيد هذه الكائنات ، تتحرك الخلايا بعيدًا عن طبقة الخلية حيث يحدث تبادل للغازات مع البيئة. وبهذه الطريقة يصبح الحصول على الغازات والقضاء عليها أكثر صعوبة من خلال الانتشار.

التنفس مباشرة أو التنفس عن طريق الانتشار

على الرغم من أن الكائنات المتخصصة لديها مجموعة واسعة من الخلايا ذات وظائف مختلفة ، إلا أن التركيب شائع في جميع الخلايا: غشاء الخلية أو غشاء البلازما.

يشكل هذا الغشاء نوعًا من العوائق حول الخلايا وينظم كل شيء يدخلها ويتركها.

هيكل غشاء الخلية مهم للغاية. يتكون بشكل أساسي من صفحتين من الفسفوليبيد والبروتينات التي تجعله يتحكم في ما يحدث من خلاله.

الفوسفوليبيد هو جزيء مكون من الأحماض الدهنية والكحول (الجلسرين) ومجموعة الفوسفات. هذه الجزيئات في حركة عشوائية ثابتة.

غشاء الخلية نصف نافذ ، مما يعني أن جزيئات صغيرة يمكن أن تمر من خلالها. نظرًا لأن جزيئات الغشاء تتحرك دائمًا ، تسمح بتكوين فتحات مؤقتة تسمح للجزيئات الصغيرة بالعبور من جانب واحد من الغشاء إلى الجانب الآخر..

هذه الحركة المستمرة والتركيز غير المتناسب للجزيئات داخل الخلية وخارجها ، تسهل عليها الحركة عبر الغشاء.

تساعد المواد الموجودة داخل الخلايا أيضًا في تحديد مستوى التركيز بين الخلية وما يحيط بها.

من الداخل يمكنك العثور على السيتوسول ، الذي يتكون في معظمه من الماء ؛ عضيات ومركبات مختلفة مثل الكربوهيدرات والبروتينات والأملاح وغيرها.

تتحرك الجزيئات تحت مستوى التركيز. أي أن حركتها تنتقل من منطقة ذات تركيز أكبر إلى منطقة ذات تركيز أقل. وتسمى هذه العملية البث.

يمكن لجزيء الأكسجين أن يمر عبر غشاء البلازما للخلية لأنه صغير بما فيه الكفاية ويتمتع بالظروف المناسبة.

معظم الكائنات الحية تستخدم باستمرار الأكسجين في التفاعلات الكيميائية التي تحدث في خلاياها. التنفس الخلوي وإنتاج الطاقة من بين هذه العمليات الكيميائية.

لذلك ، تركيز الأكسجين داخل الخلايا أقل بكثير من تركيز الأكسجين خارجها. ثم تتحرك الجزيئات من الخارج إلى داخل الخلية.

أيضا ، تنتج الخلايا أيضًا ثاني أكسيد الكربون أكثر من بيئتها ، لذلك هناك تركيز أعلى داخل الخلية عن الخارج.

ثم ينتقل ثاني أكسيد الكربون من الداخل إلى خارج الخلية. هذا التبادل للغازات أمر حيوي للبقاء.

هناك كائنات حية ليس لها أعضاء تنفسية متخصصة مثل البشر. لذلك ، عليهم أخذ الأكسجين وطرد ثاني أكسيد الكربون من خلال بشرتهم.

لكي يحدث هذا التبادل الغازي البسيط ، هناك حاجة إلى عدة شروط. تحدد قوانين Fick أن نسبة الانتشار عبر الغشاء تعتمد على مساحة السطح ، والاختلاف في التركيز والمسافة.

لذلك ، يجب أن تكون أجسامهم رقيقة وطويلة (ذات حجم صغير ولكن مع الكثير من السطح). أيضا ، ينبغي أن تفرز بعض المواد الرطبة واللزجة التي تسهل التبادل (كما يحدث مع المخاط الموجود في الرئتين).

الكائنات الحية مثل الديدان الدبوسية (الديدان الخيطية) ، والديدان الشريطية (الديدان المسطحة) ، وقنديل البحر (coelenterates) والإسفنج (poriferous) التي تتنفس من خلال الانتشار ، وليس لديها الجهاز التنفسي ، وتميل إلى أن يكون لها أشكال رقيقة وواسعة ، وتفرز دائمًا السوائل اللزجة أو المخاط.

نظرًا لشكل وبساطة هذه الكائنات ، فإن كل خلية من خلايا جسمك قريبة جدًا من البيئة الخارجية. يتم الاحتفاظ بخلاياك رطبة بحيث يتم نشر الغازات مباشرة.

الديدان الشريطية صغيرة ومسطحة. يزيد شكل جسمك من مساحة السطح والانتشار ، مما يضمن أن كل خلية داخل الجسم قريبة من سطح الغشاء الخارجي للوصول إلى الأكسجين.

إذا كان لهذه الطفيليات شكل أسطواني ، فلن تتمكن الخلايا المركزية في جسمك من الحصول على الأكسجين.

أخيرًا ، تجدر الإشارة إلى أن عملية الانتشار التي تسمح بالحصول على الأكسجين وطرد ثاني أكسيد الكربون هي عملية سلبية مثل أي آلية تنفسية أخرى. لا كائن حي يقوم بذلك بطريقة واعية ولا يمكنه التحكم فيه.

التنفس عن طريق نشر الدم

يتضمن الشكل الأكثر تعقيدًا للنشر نظامًا دوريًا يسمح بمزيد من الإزاحة. إنها تنطوي على نقل الأكسجين عبر طبقة مبللة من السطح إلى مجرى الدم.

بمجرد وصول الأكسجين إلى الدم ، يمكن أن ينتشر في جميع أنحاء الجسم للوصول إلى جميع الخلايا والأنسجة. يستخدم هذا النظام البرمائيات وديدان الأرض والكرات ، على سبيل المثال.

كما هو الحال مع الديدان الشريطية ، فإن ديدان الأرض لها جسم أسطواني لكنه نحيف له الكثير من السطح وحجم قليل.

بالإضافة إلى ذلك ، يحافظون على إفراز جسم العضد المخاط اللزج في الغدد الظهارية التي تسمح لهم بحبس الأكسجين الذائب في الهواء وتذويبه..

مراجع

1. بيل ، لورين. "نجاح باهر! عجائب دودة الأرض. كيف يتيح الانتشار انتشار ديدان الأرض ". تم الاسترجاع في 05 يونيو 2017 في sas.upenn.edu.
2. العلوم الموضحة (2017). "التنفس - كيف يعمل". تم الاسترجاع في 5 يونيو 2017 على scienceclarified.com.
3. Raven، P.، Johnson، G.B. (2002) علم الأحياء ، الطبعة السادسة. McGraw Hill، Dubuque، 11053-1070 pp.
4. موسوعة العلوم (2017) "التنفس - التنفس الخارجي". تم الاسترجاع في 05 يونيو 2017 على science.jrank.org.
5. لا حدود لها. "الجهاز التنفسي والانتشار المباشر". تم الاسترجاع في 05 يونيو 2017 في boundless.com.