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皮膚呼吸
动物的一种呼吸方式 来自维基百科,自由的百科全书
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皮膚呼吸(英語:cutaneous respiration)或稱作皮膚氣體交換,是一些動物直接通過外皮系統進行氣體交換的一種呼吸形式,可以是動物唯一的氣體交換方式,也可以是伴隨鰓或肺的補充呼吸形式。
皮膚呼吸常見於水生動物中,但一些半水生動物和陸生動物也會利用皮膚呼吸滿足代謝需求。許多水生節肢動物的鰓本質上是用來增加皮膚呼吸表面積的附肢,而昆蟲和多足綱的氣孔呼吸系統和蛛形綱的書肺因為並不通過循環系統向體內組織提供氣體交換,而是直接形成外部氧氣向體內擴散的界面,在抽象上都屬於極度特化的皮膚呼吸。
在脊椎動物中,魚類和兩棲動物都可以通過皮膚呼吸進行一定程度的氣體交換。完全向着陸生演化的羊膜類四足動物因為皮膚最外層的表皮通常由不透水的角質層覆蓋,但皮膚腺仍可以提供一些氣體交換的界面。比如一些次要適應水生的爬行動物(如海蛇和龜類 )就可以利用皮膚呼吸。
身體限制
皮膚呼吸中的氣體交換受三個因素控制: [1]
分類多樣性
皮膚呼吸作用發生在各種海洋、潮間帶和淡水的魚類中。對於水生呼吸而言,魚的主要呼吸作用是經由腮。取決於物種和溫度,皮膚呼吸占總呼吸的比例可佔5%到40%。 皮膚呼吸在呼吸空氣的物種中(例如背眼蝦虎魚和蘆鰻)更為重要,此類物種占總呼吸的比例可達近50%。 [1]

在所有可以測量的物種中,兩棲動物是以皮膚作為主要的呼吸部位。 [1] 皮膚呼吸是無肺螈科的唯一呼吸方式,無肺螈科完全沒有肺,卻是蠑螈中最大的一科。 在低溫下,青蛙和其他兩棲動物的皮膚呼吸也可能是主要的呼吸模式。 [2]
一些利用皮膚呼吸的兩棲動物具有廣泛的皮膚褶皺以增加呼吸速率。 例子包括美洲大鯢和的的喀喀湖蛙 。 [1] 美洲大鯢的皮膚呼吸占氧氣攝入量和二氧化碳排泄量的90%以上。 [3]
被鱗片覆蓋很大程度上阻止了爬蟲類的皮膚呼吸,但是鱗片與鱗片之間,或少量鱗片的區域可能會發生氣體交換。 一些海龜在水下冬眠時會依靠泄殖腔周圍的皮膚呼吸。 [3]
某些海蛇的皮膚呼吸最多可占總氧氣攝入量的30%,這在潛水時十分重要,在潛水過程中,血液會從肺中分流出去,並流向皮膚的微血管,在某些情況下會導致皮膚變成粉紅色。 [1]
哺乳動物是內溫動物(「溫血動物」),其代謝需要量高於外溫脊椎動物(「冷血動物」),且皮膚比其他脊椎動物更厚,更不透水,這使得皮膚無法成為主要的氣體交換來源。 然而,仍可能會發生少量的皮膚呼吸,對蝙蝠而言,高度血管化的翅膀可能占二氧化碳排泄量的12%。 [3]至於人類和大多數其他哺乳動物,其皮膚呼吸僅占1-2%。 [1]
另見
參考文獻
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