NARZĄDY 

WYMIANY 

GAZOWEJ

 

 

• Pobieranie tlenu i usuwanie dwutlenku 

węgla są określane łącznie jako 

wymiana gazowa

. Zachodzi ona 

zawsze na powierzchniach 
oddechowych. 

• W procesie ewolucji narządów wymiany 

gazowej dwa główne czynniki wpływały 
na doskonalenie się procesu wymiany 
gazowej i kształtowały związane z nim 
powierzchnie oddechowe. Pierwszym 
były 

rozmiary ciała

, drugim 

warunki 

środowiska

.

 

 

• Dla małych organizmów, mających korzystny 

stosunek powierzchni do objętości, pobieranie 

tlenu całą powierzchnią przez powłoki ciała 

było skuteczne i wystarczające. W miarę 

powiększania się rozmiarów zwierzęcia ten 

sposób wymiany gazowej był nieefektywny, 

chyba że organizm przybierał nieregularny 

kształt, a przez to zwiększał powierzchnię 

wymiany gazowej (gąbki i parzydełkowce). 

• Po przekroczeniu pewnej granicznej wielkości, 

powierzchnia ciała zwierzęcia była za mała, 

by zapewnić pobieranie dostatecznej ilości 

tlenu. 

W związku czym pojawiły się dodatkowe 

powierzchnie wymiany gazowej.

 

 

ŚRODOWISKO WODNE

SKRZELA

  są narządami wymiany 

gazowej typu wodnego występującymi 
u zwierząt pierwotnie wodnych. Mają one 
rozbudowaną powierzchnię oddechową, 
są zawsze cienkościenne i pokryte 
nabłonkiem przepuszczalnym dla gazów 
oddechowych. Ich powierzchnie wymiany 
gazowej są zwykle proporcjonalne do 
wielkości zwierzęcia.

 

 

 

 

W zależności od tego czy wystają one 
 poza powłoki ciała, czy są ukryte w 
rożnego rodzaju komorach, wyróżnia 
się 

skrzela zewnętrzne

 lub  

wewnętrzne

.

 

 

SKRZELA ZEWNĘTRZNE

Są filogenetycznie starsze i cechuje je ogromne 

zróżnicowanie strukturalne. 
Występują m.in. u morskich pierścienic i ślimaków. 
Wśród kręgowców skrzela zewnętrzne są znane m.in. 

u nielicznych dorosłych płazów (odmieńca 

jaskiniowego) i kijanek. 
Ich wentylacja odbywa się najczęściej dzięki 

przemieszczaniu się zwierzęcia. 
Jednak obecność skrzeli zewnętrznych stwarza wiele 

niedogodności, takich jak utrudnienie w poruszaniu 

się 

z powodu oporu i dużej lepkości wody, 

niebezpieczeństwo uszkodzenia podczas ruchu czy 

przez drapieżnika.

 

 

 

 

SKRZELA WEWNĘTRZNE

Skrzela zostały ukryte w specjalnych komorach.
U skorupiaków komory utworzone zostały przez 

brzegi płaszcza, natomiast u ryb zostały schowane 

pod specjalnymi pokrywami utworzonymi z 

cienkich kości.
Schowanie skrzeli umożliwiło zwierzętom 

zachowanie opływowego kształtu ciała oraz 

pozwoliło na większą zwinność. 
Wentylacja takich ukrytych skrzeli odbywa się bądź 

dzięki ruchom gałązek lub blaszek skrzelowych, jak 

to jest u większości skorupiaków, bądź dzięki 

ruchom zaciskającym i rozciągającym płaszcz (u 

większości głowonogów), bądź jak u ryb, dzięki 

ruchom jamy gębowej i pokryw skrzelowych.

 

 

ŚRODOWISKO LĄDOWE

• Na lądzie wymiana gazowa jest 

możliwa jedynie wówczas, kiedy 
powierzchnia wymiany gazowej jest 
wilgotna, ponieważ tlen może 
dyfundować jedynie przez wilgotne 
powierzchnie. 

• Pojawiły się zatem nowe narządy 

wymiany gazowej typu lądowego – 

płuca 

i 

tchawki 

.

 

 

PŁUCA

PŁUCA  są workami powietrznymi, 
będącymi wpukleniami powłoki ciała 
(u niektórych pajęczaków, ślimaków 
płucodysznych) lub wypukłościami 
początkowych odcinków przewodu 
pokarmowego (u kręgowców).

 

 

PŁUCA DYFUZYJNE

Wymiana 
gazowa 
odbywa się 
w blaszkach 
na zasadzie 
dyfuzji.

 

 

PŁUCA WENTYLACYJNE

U kręgowców występują płuca wentylacyjne, 
w których wymiana gazowa opiera się na 
wentylacji, czyli na wymuszonym przez 
odpowiednie mięśnie przepływie powietrza.
W rozwoju zarodkowym płuca wentylacyjne 
powstają jako uchyłek przełyku. Dzieli się on 
na dwa worki, które przekształcają się w 
płuca. Odcinek łączący płuca z układem 
pokarmowym różnicuje się na krtań i 
tchawicę.

 

 

 

 

 

 

 

 

TCHAWKI

•

TCHAWKI  są systemem rurek kontaktujących się ze 

środowiskiem zewnętrznym za pomocą przetchlinek.

•

Występują u owadów, niektórych pajęczaków i wijów.

•

Przetchlinki mogą się otwierać lub zamykać i regulować 

dopływ powietrza. 

•

Tchawki tworzą rozgałęziony układ rurek pokrytych 

chityną, wnikających nawet do pojedynczych włókien 

mięśniowych. 

•

Końcowe odcinki tchawek (tracheole) są bardzo cienkie 

i wypełnione płynem. Tu właśnie zachodzi dyfuzja gazów 

oddechowych. Układ tchawkowy całkowicie przejmuje 

od hemolimfy funkcje transportu gazów oddechowych.

 

 

 

 

ROŚLINY

• U plechowców wymiana gazowa odbywa się 

całą powierzchnią plechy, zgodnie z prawami 

dyfuzji.

• Dla organowców głównym miejscem 

przenikania gazów oddechowych są aparaty 

szparkowe liści i łodyg. Gazy przedostają się 

przez szparki do komór powietrznych, które 

łączą się z systemem przestworów 

międzykomórkowych. 

W przestworach gazy wędrują na zasadzie 

dyfuzji do komórek, gdzie rozpuszczając się 

w wodzie nasycającej ściany komórkowe, 

dyfundują do komórek lub z komórek.

 

 

 

 

 

 

• U higrofitów i w młodych liściach wymiana 

gazowa może odbywać się przez cienką 

warstwę kutikuli, jeśli tylko nie jest ona 

pokryta warstwą wosku.

• U roślin błotnych, wodnych lub okresowo 

zalewanych wykształca się specjalna 

tkanka przewietrzająca – aerenchyma, 

której luźno ułożone komórki tworzą 

kanały powietrzne umożliwiające sprawną 

dyfuzję gazów oddechowych.

• Rośliny żyjące na zwartych, zbitych 

podłożach, gdzie przewietrzanie gleby jest 

słabe, np. cypryśniki, wytwarzają tzw. 

korzenie oddechowe, umożliwiające 

wymianę gazową podziemnym częścią 

roślin.

 

 

aerenchym

a

 

 

Cypryśnik błotny

 

 

• U roślin zdrewniałych, których starsze 

łodygi i korzenie są pokryte korkiem, 

występują przetchlinki. Luźno ułożone 

komórki przetchlinek umożliwiają 

pobieranie O

2

 i odprowadzanie CO

2

 

komórkom żywym, położonym 

w głębszych warstwach organu.