Hopp til innhald

  1. Home
  2. BiologiChevronRight
  3. Funksjon og tilpassingChevronRight
  4. Gassutveksling hos ulike dyregrupperChevronRight
  5. Gassutveksling i luftChevronRight
SubjectMaterialFagstoff

Fagartikkel

Gassutveksling i luft

På land har dyr lett tilgang på oksygen, men luftfuktigheita kan vere ei utfordring. For å redusere risikoen for uttørring, har mange utvikla respirasjonsorgan som ligg verna inne i kroppshola. Dei fleste landlevande dyr har lunger, men insekta har trakear.

Trakésystemet til insekta

Mikroskopbilete av trakeer hos eit insekt. Foto.
Trakear – mikroskopbilete

Mange insekt er svært aktive og har eit høgt oksygenforbruk. For flygande insekt kan oksygenforbruket auke med 10 til 200 gonger når dei går frå kvile til aktivitet. Insekta har eit ope sirkulasjonssystem som ikkje er eigna for rask transport av oksygen til cellene.

Dette problemet er løyst ved at insekta har eit nettverk av tynne luftrøyr, trakear, som leier oksygen direkte til cellene og karbondioksid i motsett retning. Transporten av respirasjonsgassar hos insekt er derfor uavhengig av sirkulasjonssystemet.

Trakésystemet har forgreiningar til kvar enkelt celle i kroppen. Sjølve gassutvekslinga skjer i dei tynnaste forgreiningane som blir kalla trakeolar. Trakeolane er væskefylte og står i direkte kontakt med cellene. Trakésystemet dannar kontakt med lufta rundt insekta via små opningar i huda til insekta som blir kalla spiraklar.

For små insekt er diffusjon av oksygen i trakésystemet tilstrekkeleg for å dekkje oksygenbehovet cellene har.

Hos mange større insekt er det danna utposingar frå trakésystemet som blir kalla luftsekker. Rytmiske rørsler i desse luftsekkene medverkar til ein raskare transport av luft i trakésystemet og på den måten ei raskare gassutveksling.

Lungene hos virveldyr

I vatn er gjeller et svært effektivt organ for gassutveksling, men gjeller er ikkje eigna til gassutveksling i luft, der dei vil klappe saman på grunn av manglande oppdrift.

Både amfibium, krypdyr, pattedyr og fuglar har utvikla lunger. Lungene har ein svært rik blodtilførsel, og sirkulasjonssystemet sørgjer for transport av oksygen frå lungene til cellene i kroppen. Hos amfibium, krypdyr og pattedyr skjer det ein tovegs transport av luft inn og ut av lungene. Fuglar skil seg frå dei andre virveldyra ved at frisk luft strøymer gjennom lungene både under innanding og utanding.

Frå lita til stor indre overflate

Amfibium har små og enkle lunger med ei relativt lita indre overflate. Dette kan forklarast ved at amfibium har ei omfattande gassutveksling over huda som er tynn og fuktig. Hos dei andre gruppene av landlevande virveldyr er huda tjukkare, og ikkje eigna for gassutveksling. Samanlikna med amfibium har lungene hos krypdyra eit større overflateareal for gassutveksling. Overflatearealet blir auka ved at den indre lungeoverflata dannar talrike innbuktingar.

I pattedyrlungene skjer all gassutveksling i alveolane. Alveolane dekkjer det meste av det indre lungevolumet og gir eit stort samla overflateareal for gassutveksling.

Hos vaksne menneske kan det totale overflatearealet for gassutveksling i lungene vere opp mot 100 m2, som er om lag 50 gonger meir enn den totale hudoverflata.

Fuglar har lunger og luftsekker

Fuglar har svært effektive lunger som skil seg sterkt frå dei vi finn hos pattedyra. Dette er nødvendig sidan flyging krev eit stort oksygenforbruk. Lungene består av små røyr, parabronkiar, som tillèt at luft blir transportert i éi retning. På den måten kan frisk luft strøyme kontinuerleg gjennom lungene både under innanding og utanding.

Måten luft og blod møtest på, gir ein liknande effekt som ved motstraumsprinsippet hos fisk. Dette gir ei meir effektiv overføring av oksygen frå luft til blod.

Lungene står i kontakt med ei rekkje tynnvegga luftsekkar som fyller rommet mellom dei indre organa. Desse er organiserte i dei bakre og dei fremre luftsekkane. Det skjer inga gassutveksling i luftsekkane, men dei fungerer som blåsebelgar for transport av luft gjennom lungene.

Skjematisk teikning av gassutveksling hos fugl. Illustrasjon.
Gassutveksling hos fuglar.
  1. Under innanding strøymer luft inn i dei bakre luftsekkane.
  2. Under den påfølgjande utandinga blir lufta pressa frå dei bakre luftsekkane inn i lungene.
  3. Ved neste innanding strøymer lufta frå lungene inn i dei fremre luftsekkane samtidig som dei bakre luftsekkane blir fylte med ny frisk luft.
  4. Ved neste utanding strøymer luft frå dei fremre luftsekkane ut til luftrøyra og vidare ut til omgivnadene.

Dette gir ein einvegs transport av luft gjennom lungene. Det er nødvendig med to innandingar og to utandingar for å kunne transportere ei gitt luftmengd gjennom respirasjonssystemet til fuglane.

Læringsressursar

Gassutveksling hos ulike dyregrupper