Was ist Hautatmung?

Die Hautatmung es ist eine Form der Atmung, bei der der Gasaustausch durch die Haut und nicht durch die Lunge oder die Kiemen erfolgt.

Dieser Prozess findet hauptsächlich bei Insekten, Amphibien, Fischen, Meeresschlangen, Schildkröten und einigen Säugetieren statt (Jabde, 2005).

Die Haut der Tiere, die Hautatmung verwenden, ist etwas ganz Besonderes. Um einen Gasaustausch zu ermöglichen, muss es feucht sein, damit sowohl Sauerstoff als auch Kohlendioxid frei hindurchtreten können.

Der Prozess der Hautatmung erfolgt nur durch die Haut. Aus diesem Grund, die meisten Wirbeltiere, die diese Art von Atmung verwenden, ist die Haut stark vaskularisiert, um den Prozess des Gasaustausches zu erleichtern.

Dieser Austausch ist sehr wichtig bei Amphibien und Weichschildkröten, die zur Erhaltung der Hautfeuchtigkeit Schleimdrüsen verwenden (Marshall, 1980).

Einige Amphibien haben viele Falten in ihrer Haut, die ihnen helfen, ihre Atemfrequenz zu erhöhen. Kröten trinken bekanntlich Wasser und atmen durch die Haut. Sie haben drei Formen der Atmung: Haut-, Lungen-und durch die Auskleidung des Mundes. Diese letzte Art von Atmung wird am häufigsten verwendet, wenn sie sich im Ruhezustand befinden.

Hautatmung ist eine Art von Atmung, bei der die Lunge nicht benötigt wird. Aus diesem Grund gibt es Arten, denen die Lunge fehlt und die dank des Gasaustausches durch die Haut noch überleben können.

Es gibt Arten, die sowohl die Haut- als auch die Lungenatmung ausüben können. Es wird jedoch geschätzt, dass bei den Amphibien die Hautatmung für die Aufnahme von 90% des Sauerstoffs verantwortlich ist, der zum Leben benötigt wird.

Hautatmung bei verschiedenen Arten von Tieren

Amphibien

Die Haut aller Amphibienarten ist das am häufigsten verwendete Organ, um den Atmungsprozess durchzuführen. Einige Arten hängen ausschließlich von der Hautatmung ab, um zu überleben.

Dies ist der Fall der Familie Aphrodite Salamander Plethodontidae. Diese Familie von Amphibien fehlt vollständig an Lungen, aber es ist die weltweit größte Gruppe von Salamander Arten. (Zahn, 2012)

Während die Amphibien vollständig im Wasser liegen, findet die Hautatmung durch ihre Haut statt. Dies ist eine poröse Membran, durch die sich Luft zwischen den Blutgefäßen und allem um sie herum ausbreitet.

Obwohl die Hautatmung bei Amphibien vorherrscht, hilft sie den Kröten nur während der kälteren Jahreszeiten zu überleben.

Hautatmung erfordert konstante Feuchtigkeit auf der Hautoberfläche. Wenn die Kröten aus dem Wasser sind, benetzen die Schleimdrüsen in der Haut sie weiter, wodurch ein Prozess der Absorption von Sauerstoff aus der Luft stattfinden kann.

Es gibt einige spezielle Fälle beim Atmen von Amphibien. Zum Beispiel die Kaulquappen, die durch Kiemen atmen, und die Kröten der Wüste, die dazu tendieren, trockene Haut zu haben, was die Atmung der Haut unausführbar macht (Bosch, 2016).

Reptilien

Die Schuppen, die den Körper von Reptilien bedecken, verhindern in den meisten Fällen einen Prozess der Hautatmung.

Es besteht jedoch die Möglichkeit, einen Gasaustausch zwischen den Skalen oder Bereichen durchzuführen, wo die Skalenendichte geringer ist.

Während des Winterschlafs sind einige Schildkröten auf die Atmung der Haut um die Kloake angewiesen, um zu überleben.

In ähnlicher Weise gibt es Arten von Meeresschlangen, die ungefähr 30% des benötigten Sauerstoffs durch die Haut aufnehmen. Dies wird wichtig, wenn sie unter Wasser tauchen müssen.

Bei Meeresschlangen ist es möglich, diesen Prozess durchzuführen, indem die Intensität verringert wird, mit der das Blut die Lungen bewässert und die Blutversorgung in den Kapillaren der Haut erhöht wird. Aus diesem Grund kann die Haut von Schlangen manchmal ein rosa Aussehen geben. (Feder & Burggren, 1985)

Säugetiere

Es ist bekannt, dass Säugetiere endotherme oder "warmblütige" Arten sind. Sie haben im Allgemeinen einen höheren metabolischen Bedarf als exotherme oder sogenannte "kaltblütige" Wirbeltiere.

In ähnlicher Weise ist die Haut von Säugetieren dicker und undurchlässiger als die anderer Wirbeltierarten, was die Haut, die das Organ zum Durchführen des Gasaustauschprozesses verwendet, stark behindert.

Bei Säugetieren besteht jedoch eine Hautatmung, die jedoch in einem geringeren Prozentsatz auftritt. Ein Beispiel sind Fledermäuse, die Sauerstoff durch die stark vaskularisierten Membranen auf ihren Flügeln transportieren. Fledermäuse können etwa 12% des benötigten Sauerstoffs durch ihre Flügel aufnehmen.

Menschen gehören zu den Säugetierarten, die den geringsten Anteil an Sauerstoff aus der Luft durch die Haut aufnehmen. Ein Mensch kann durchschnittlich zwischen 1 und 2% Luftsauerstoff aufnehmen, was seinen Lebensunterhalt nicht sichern könnte (Ernstene & Volk, 1932).

Insekten

Bei Insekten neigt der Gasaustausch durch die Haut dazu, großzügig zu sein, aber er stellt nicht die Hauptquelle der Sauerstoffaufnahme dar.

Die meisten Insekten nehmen Sauerstoff und geben Kohlendioxid durch ein als Kutikula bekanntes Gewebe ab, das sich im äußeren Teil der Epidermis von Wirbellosen befindet.

Es gibt einige Familien von Insekten, die kein definiertes Atmungssystem haben, so dass sie vollständig von der Atmung der Haut abhängen, um die Hämolymphe (ähnlich dem Blut von Insekten) von der Körperoberfläche zu den inneren Geweben zu transportieren.

Die meisten terrestrischen Insekten verwenden ein Luftröhrensystem, um einen Gasaustausch durchzuführen. Bei aquatischen und endoparasitischen Insekten ist jedoch die Hautatmung von entscheidender Bedeutung, da ihr Luftröhrensystem den notwendigen Sauerstoff allein nicht liefern kann (Chapman, 1998).

Fische

Die Hautatmung findet in verschiedenen Arten von Meeres- und Süßwasserfischen statt. Für die Wasseratmung benötigen Fische hauptsächlich Kiemen.

Die Hautatmung macht jedoch zwischen 5% und 40% der gesamten Sauerstoffaufnahme von Wasser aus, obwohl dies von der Art und der Temperatur des Mediums abhängt.

Die Hautatmung ist bei Arten, die Sauerstoff aus der Luft aufnehmen, wie beispielsweise springenden Fischen oder Korallenfischen, wichtiger. Bei diesen Arten entspricht die Sauerstoffaufnahme durch die Haut 50% der gesamten Atmung.

Referenzen

1. Bosch, D. L. (7 von 2 von 2016). Alles was du brauchst ist Biologie. Von wie atmen ohne Lungen, Lissamphibian Style: allyouneedisbiology.wordpress.com.
2. Chapman, R. F. (1998). Cutaneus Atmung. In R. F. Chapman, Die Insekten: Struktur und Funktion (Seite 452). New York: Cambridge Universitätspresse.
3. Ernstene, A. C. & Volk, M. C. (1932). Der Effekt der venösen Stauung auf die Geschwindigkeit der Kohlendioxid-Eliminierung und Sauerstoffabsorption. Das Journal der klinischen Untersuchung, 387-390.
4. Feder, M.E., und Burggren, W.W. (1985). Hautgasaustausch bei Wirbeltieren: Design, Muster, Kontrolle und Implikationen. Biologische Reviews, 1-45.
5. Jabde, P. V. (2005). Anpassung. In P. V. Jabde, Lehrbuch der Allgemeinen Physiologie (Seite 112). Neu Dehli: Discovery Verlag.
6. Marshall, P. T. (1980). Respriation, Gaswechsel und Transport. In P. T. Marshall, Physiologie von Säugetieren und anderen Wirbeltieren (pp. 88-89). New York: Cambridge Universitätspresse.
7. Zahn, N. (24 von 8 von 2012). Von Salameandering in kutane Atmung: iheartungulates.com.