كيف تتنفس الحيتان؟

تتنفس الحيتان من خلال الرئتين ، ولهذا عادةً ما تصعد إلى سطح المحيط للحصول على الهواء. من المهم ملاحظة أنه نظرًا لأن الحيتان تعيش في المحيطات ، فإن الكثير من الناس يعتبرونها سمكة.

ومع ذلك ، الحيتان في الواقع الثدييات. الثدييات هي مجموعة من الحيوانات تتنفس باستخدام رئتيها ، وتلد صغارها (على عكس الحيوانات الأخرى التي تضع بيضها) وتطعمها بحليب الثدي.

يوجد حوالي 80 نوعًا من الحيتان ، والتي تنقسم إلى فرعين ، مع مراعاة تشريح النوع: حوت البلين والحوت ذو الأسنان.

البربادوس هو أكبر من المنطقتين الفرعيتين وليس لهما أسنان ، ولكن اللحية (وبالتالي الاسم) ، والتي هي شعيرات سميكة. يولد هؤلاء الحيتان مع اثنين من الثقوب ، والثقوب التي يستخدمونها للتنفس.

من ناحية أخرى ، الأسنان أصغر ولها أسنان. هذه الحيتان ليس لها سوى فتحة في التنفس. يعتقد بعض العلماء أن الحيتان المسننة حولت إحدى spiracles الخاصة بهم إلى نظام تحديد الموقع بالصدى.

spiracles والتنفس

كلمة "فتحة" تأتي من spiraculum اللاتينية ، والتي تعني "تنفيس". تعتبر spiracles فتحات خاصة يجب أن تتنفسها بعض الحيوانات. توجد معاقل الحيتان على قمة رؤوسهم لتسهيل التنفس والاتصال مباشرة برئتيهم.

هذه spiracles بمثابة طريق إلى القصبة الهوائية ، والسماح للهواء بالمرور إلى الرئتين.

يتيح موقع spiracles للحيتان أن تتنفس عملياً دون الحاجة إلى الضغط ، لأنها يمكن أن تستريح على سطح المحيط وتلتقط الأكسجين الضروري للحياة.

عندما تسبح الحيتان تحت الماء ، تنقبض العضلات حول فتحة الأنف لمنع وصول الماء إلى الرئتين.

تجدر الإشارة إلى أن الحيتان لا يمكنها التنفس عن طريق الفم ، لأن القصبة الهوائية لهذه الحيوانات غير متصلة بالمريء. هذا التقسيم مهم ، لأن وجود ممرات منفصلة لتناول الطعام والتنفس يمنع نظام التنفس من سد الحطام الغذائي.

بالإضافة إلى ذلك ، يتيح هذا القسم للحيتان أن تكون قادرة على تناول الطعام تحت الماء ، دون الحاجة إلى القلق بشأن امتلاء رئتيها بالماء.

رئتي الحيتان

من أجل البقاء على قيد الحياة تحت الماء ، طورت الحيتان رئتين خاصتين تسمحان لهما باستنشاق المزيد من الأوكسجين ونقله إلى الأوعية الدموية ، حيث يمكن استخدامه من قبل الجسم.

وفقًا لبعض الباحثين ، تستطيع الحيتان استخدام ما يصل إلى 90٪ من الأكسجين الذي تستنشقه ، مقارنةً بالبشر الذين يستخدمون فقط حوالي 15٪ من الأكسجين المستنشق.

بالنسبة للوقت الذي تستطيع فيه الحيتان أن تحبس أنفاسها ، يختلف هذا باختلاف النوع والحجم.

قد يحتفظ البعض بالهواء في الرئتين لبضع دقائق ، 5 أو 7 ، لذلك يجب أن يرتفع إلى السطح باستمرار. الأنواع الأخرى يمكن أن تحبس أنفاسها لمدة 100 دقيقة ، أو لفترة أطول.

طرق للحفاظ على الأكسجين

جهد أقل ، المزيد من الأوكسجين

تستخدم الحيتان أقل جهد ممكن عند السباحة. عندما تغمر ، يتم نقل الدم فقط إلى أجزاء الجسم التي تحتاج إلى الأكسجين: القلب والدماغ والعضلات التي يستخدمونها من أجل لا شيء ؛ وبهذه الطريقة ، يحفظون الأكسجين لفترة أطول.

بطء القلب

تخفض الحيتان معدل ضربات القلب ، وهي عملية تعرف باسم بطء القلب ، لتقليل كمية الأكسجين المستهلكة.

ارتفاع التحمل لثاني أكسيد الكربون (CO2)

تتمتع الحيتان بدرجة عالية من التسامح مع ثاني أكسيد الكربون (CO2) ، وهي نسبة أعلى بكثير من أي ثدييات أخرى ؛ هذا يتيح لهم غمر أنفسهم في المحيط لفترة أطول.

التنفس مع الضمير

تعتبر الحيتان أنفاساً واعية ، حيث أنها تحاول أقل قدر ممكن من السباحة والصيد من أجل الحفاظ على الأكسجين.

بالإضافة إلى ذلك ، هذه الحيوانات لا تغفو تمامًا ، لأن فقد الوعي لفترة طويلة من الزمن قد يعني الموت بالاختناق.

خلال فترة الراحة ، ينام نصف الدماغ من الحيتان ، في حين يبقى النصف الآخر في حالة تأهب للعمل بسرعة في حالة احتياجهم إلى الأكسجين أو الفرار من الحيوانات المفترسة.

بهذا المعنى ، نادراً ما تصل الحيتان إلى حالة النوم العميق التي تتميز بحركة العين السريعة (REM).

عملية التنفس

1 - تنقبض العضلات حول فتحة الأنف الحوتية وتفتح عندما تصعد إلى سطح المحيط ، تنفث ثاني أكسيد الكربون. عندما تغمر الحيتان لفترة طويلة ، من الشائع أن نرى أنها تطرد المياه من خلال spiracles ، مما يدل على أنها الزفير.

2 - استنشاق الهواء النقي ، ثم الاسترخاء في وقت لاحق ، وإغلاق فتحة الأنف ومنع مرور الماء.

3- ينتقل الهواء عبر البلعوم والحنجرة والقصبة الهوائية ويصل أخيرًا إلى الرئتين.

4 - يتم نقل الأكسجين إلى الدم عبر الأوعية الدموية الموجودة في الرئتين.

5 - يضخ القلب الدم المؤكسج إلى أجزاء الجسم التي تتطلب الأكسجين.