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皮膚呼吸是一種呼吸的形式,或稱作皮膚氣體交換,這種氣體交換並不在進行,而是發生在生物的皮膚或外珠被。皮膚呼吸可以是唯一的氣體交換方式,也可以伴隨換氣等其他形式 。皮膚呼吸發生在多種生物中,包括昆蟲兩棲動物魚類海蛇海龜 ,對於哺乳動物則影響較小。

身體限制

皮膚呼吸中的氣體交換受三個因素控制: [1]

  • 呼吸率英語Respiratory rate :呼吸介質(水或空氣)輸送到呼吸表面的速率
  • 擴散 :氣體透過皮膚來傳播
  • 對流 :將溶解的氣體帶入或移出肺部

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。對於水生呼吸英語Aquatic respiration而言,魚的主要呼吸作用是經由。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(例如背眼蝦虎魚蘆鰻)更為重要,此類物種占總呼吸的比例可達近50%。 [1]

兩棲動物

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的的喀喀湖蛙突出的皮膚褶皺增加了皮膚呼吸的表面積。

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]

爬蟲類

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

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]

參考文獻

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