Jak oddychają zwierzęta
W tej lekcji1/10
Mucha nie ma płuc ani krwi, która rozwoziłaby tlen. Powietrze wchodzi wprost do jej mięśni siecią rurek cieńszych od włosa, otwartych na bokach odwłoka. To rozwiązanie jest błyskawiczne, ale ma sufit: gdyby owad urósł do rozmiaru kota, tlen nie dotarłby do środka jego ciała.
Po co zwierzęciu tlen
Oddychanie to nie jest samo wdychanie powietrza. Wdech tylko dostarcza tlen; właściwa praca dzieje się w każdej komórce, gdzie tlen rozkłada cukier, uwalnia energię i zostawia dwutlenek węgla oraz wodę.
Jedna zasada, pięć rozwiązań
Każdy narząd wymiany gazowej spełnia te same trzy warunki: duża powierzchnia, cienka i wilgotna ścianka, a tuż za nią płynąca krew albo powietrze. Gaz musi się rozpuścić w wodzie, zanim wejdzie do komórki — sucha powierzchnia nie przepuszcza go wcale.
Dlaczego duże zwierzę potrzebuje osobnego narządu
Ciało rośnie w trzech kierunkach, a skóra tylko w dwóch — im większe zwierzę, tym mniej powierzchni przypada na każdą komórkę.
Dlaczego ryba wyjęta z wody dusi się, choć w powietrzu tlenu jest znacznie więcej?
Płazy — skóra jako drugie płuco
Płuca żaby są prymitywne: workowate, o niewielkiej powierzchni. Brakującą część wymiany gazowej bierze na siebie skóra, cienka, gęsto oplecona naczyniami i stale zwilżana śluzem.
Droga cząsteczki tlenu od powietrza do mięśnia
- 1
Droga tlenu: od wdechu do mięśnia Wdech. Przepona kurczy się i spłaszcza, klatka piersiowa się powiększa, ciśnienie w płucach spada — i powietrze samo wpływa do środka.
- 2
Droga tlenu: od wdechu do mięśnia Pęcherzyki płucne. Powietrze dociera do około 300 milionów maleńkich baniek, z których każda jest opleciona siecią naczyń włosowatych.
- 3
Droga tlenu: od wdechu do mięśnia Przejście. Ścianka pęcherzyka i ścianka naczynia mają razem grubość mniejszą niż setna część milimetra. Tlen przechodzi przez nie do krwi, a dwutlenek węgla w drugą stronę.
- 4
Droga tlenu: od wdechu do mięśnia Transport. Tlen przyczepia się do hemoglobiny w czerwonych krwinkach i płynie z prądem krwi do pracującego mięśnia.
- 5
Droga tlenu: od wdechu do mięśnia — i dwutlenku węgla z powrotem Zużycie. W komórce mięśnia tlen rozkłada cukier i uwalnia energię. Powstały dwutlenek węgla wraca krwią do płuc i wychodzi z wydechem.
Wszystkie 5 kroków odsłonięte.
Który narząd oddechowy dostarcza tlen wprost do tkanek, bez pośrednictwa krwi?
Pułapka! „Ryba oddycha wodą, a wieloryb to taka wielka ryba”
Źle: ryba wyciąga tlen z cząsteczek wody, a wieloryb robi to samo, tylko na większą skalę.
Ściąga do zapamiętania
Jak oddychają zwierzęta — narządy, zasada wspólna, granice wielkości
TLEN jest potrzebny w KAŻDEJ KOMÓRCE: rozkłada cukier i uwalnia energię, a zostaje DWUTLENEK WĘGLA. Każdy narząd wymiany gazowej spełnia trzy warunki: DUŻA POWIERZCHNIA, CIENKA I WILGOTNA ŚCIANKA, tuż za nią krew albo powietrze. PIĘĆ ROZWIĄZAŃ: CAŁA POWIERZCHNIA CIAŁA (płazińce, dżdżownica — możliwe tylko przy cienkim, wilgotnym ciele); SKRZELA (ryby, skorupiaki — pobierają TLEN ROZPUSZCZONY w wodzie, a w powietrzu blaszki sklejają się i zwierzę dusi się mimo nadmiaru tlenu); TCHAWKI (owady — sieć rurek prowadzi powietrze WPROST DO TKANEK, z pominięciem krwi, co ogranicza rozmiary owada); PŁUCA (gady, ptaki, ssaki — powierzchnia wymiany ZWINIĘTA DO ŚRODKA ciała); PŁUCA I SKÓRA jednocześnie (płazy — skóra musi być wilgotna, bo sucha nie przepuszcza gazów). ZASADA WIELKOŚCI: ciało rośnie w trzech kierunkach, powierzchnia tylko w dwóch, więc im większe zwierzę, tym bardziej wyspecjalizowanego narządu i sprawniejszego transportu potrzebuje. WIELORYB I DELFIN to ssaki z płucami — wynurzają się po powietrze.
Dla rodzicaJak pomóc dziecku w tym temacie?
- Jak w domu pokazać, że w wodzie naprawdę jest rozpuszczony tlen?
Wystarczy szklanka zimnej wody z kranu postawiona na stole. Po kilkunastu minutach na ściankach osiądą drobne pęcherzyki — to gazy, które ogrzewająca się woda przestaje mieścić. Stąd prosty wniosek: woda coś w sobie trzymała, choć tego nie było widać. Drugą część eksperymentu robi czajnik: w wodzie podgrzewanej długo przed zagotowaniem pęcherzyków pojawia się mnóstwo i wszystkie uciekają w górę. Warto zapytać dziecko, skąd one się wzięły, skoro woda cały czas jest ta sama. To dobra chwila, żeby powiedzieć, dlaczego latem ryby w płytkim stawie podpływają do powierzchni i chwytają powietrze pyskiem — ciepła woda mieści mniej tlenu niż zimna, a ryby potrzebują go wtedy więcej.
- Dziecko pyta, dlaczego po bieganiu oddycha szybciej. Co odpowiedzieć?
Że pracujące mięśnie zużywają więcej tlenu i wytwarzają więcej dwutlenku węgla, a organizm reaguje głównie na ten drugi: to jego rosnące stężenie każe oddychać częściej i głębiej. Można to policzyć w kuchni. Najpierw liczycie oddechy przez minutę w spoczynku (u dziecka zwykle 16–20), potem dziecko robi dwadzieścia przysiadów i liczycie ponownie. Różnica jest wyraźna, a po dwóch minutach odpoczynku wynik wraca do normy — i to wracanie jest tu najciekawsze, bo pokazuje, że organizm sam się reguluje. Zadyszka po wysiłku jest normalna; niepokoić powinna dopiero taka, która pojawia się bez wysiłku, i wtedy rozmawiamy z lekarzem.
- Jak zapamiętać, który narząd oddechowy ma która grupa zwierząt?
Najskuteczniej nie przez listę, tylko przez środowisko — bo to ono narzuca rozwiązanie. Proszę zapytać dziecko o trzy rzeczy po kolei: gdzie zwierzę żyje, czy jest duże, czy małe, i czy jego skóra jest wilgotna. Woda oznacza skrzela, ląd oznacza płuca lub tchawki, a życie w dwóch środowiskach — płuca plus skórę, czyli płazy. Małe i wilgotne zwierzę może oddychać całą powierzchnią ciała, duże już nie. Dobrze sprawdza się układanka z karteczkami: na jednych nazwy zwierząt, na drugich narządy, a dziecko dobiera pary i za każdym razem mówi, DLACZEGO tak. Uzasadnienie jest ważniejsze niż sama para.
Sprawdź się!
Odpowiedziano na 0 z 5 pytańSkróty klawiszowe quizu: klawisze od 1 do 4 wybierają odpowiedź, Enter sprawdza, a po sprawdzeniu przechodzi do następnego pytania. Każdy przycisk możesz też wybrać Tabem i Spacją.
Co jest wspólnym warunkiem działania skrzeli, płuc, tchawek i skóry płaza?
Dlaczego owady nie osiągają rozmiarów psa?
Żaba zimuje zagrzebana w mule na dnie stawu. Jak oddycha w tym czasie?
Płazińce nie mają żadnego narządu oddechowego. Dlaczego im to wystarcza?
Czym różni się oddychanie owada od oddychania ssaka?