Žiaunos prieš plaučius
Žiaunos ir plaučiai yra pagrindiniai audiniai, kurie daugumos aukštesniųjų gyvūnų kvėpavimo funkcijai suteikia dujas keičiančius paviršius. Daugiausia žuvys turi žiaunas, o varliagyviai, ropliai, paukščiai ir žinduoliai turi plaučius kvėpavimui ar dujų mainams. Tai visų pirma atitiktų tai, kad vandens gyvūnai turėtų žiaunas, o sausumos gyvūnai – plaučius, tačiau vandens žinduoliai ir kai kurios žuvų rūšys turi plaučius. Šiame straipsnyje ketinama aptarti svarbiausius ir pagrindinius plaučių ir žiaunų skirtumus, susijusius su forma ir funkcija.
Žiaunos
Žiaunos yra kvėpavimo organai, galintys išskirti vandenyje ištirpusį deguonį. Tokie yra evoliuciškai aukštesniuose ir sudėtingesniuose vandens gyvūnuose. Tačiau mikroskopiniams ir paprastiems vandens organizmams nereikia žiaunų aparato, kad išgautų deguonį iš vandens, nes jų kūno paviršius gali sugerti pakankamą kiekį. Įdomi žiaunų struktūra, joje yra filtravimo sistema, leidžianti sulaikyti kitas daleles, išskyrus vandenį, kol vyksta dujų mainai. Žuvyse vanduo paimamas iš burnos, pro žiaunas išleidžiamas, kad sugertų deguonį, ir išsiunčiamas per žiaunų plyšius (kremzlinės žuvys) arba operculum (kaulinės žuvys). Pagrindinė žiaunų funkcija yra priešingos srovės sistema, kai kraujas teka žiaunose ir vanduo aplink žiaunas priešingomis kryptimis. Be to, į šukas panašūs žiaunų siūlai, vadinami žiauninėmis lamelėmis, padeda padidinti dujų mainų paviršiaus plotą. Tarp kaulinių ir kremzlinių žuvų žiaunų yra nedideli sandaros skirtumai, tačiau deguonies ištraukimo su žiaunų ventiliacija funkcija atliekama abiejų tipų. Kiti stuburiniai gyvūnai, tokie kaip varliagyviai, turi išorėje atviras žiaunas, kad galėtų kvėpuoti lervų stadijoje. Aukštesniųjų stuburinių gyvūnų, tokių kaip paukščiai, žinduoliai ir net ropliai, embriono vystymosi stadijos turi žiaunas, kurios atlieka kvėpavimo funkcijas gimdoje ar kiaušinyje. Todėl galima manyti, kad dauguma sudėtingų kūno sistemų vandens gyvūnų turi žiaunas kvėpuoti. Be to, žuvų žiaunos gali išsklaidyti išskyrimo produktus kartu su kvėpavimo atliekomis į vandenį.
Plaučiai
Plaučiai yra pagrindinis oru kvėpuojančių aukštesniųjų stuburinių ir kai kurių sausumos bestuburių kvėpavimo paviršius. Tačiau stuburinių plaučiai yra struktūriškai kitokie ir geriau pritaikyti išgauti daugiau deguonies nei bestuburių plaučiai. Stuburinių gyvūnų plaučiai atmosferos deguonį gauna per nosies ir burnos ertmę bei trachėją įkvėpdami, ištraukia deguonį į kraujo kapiliarus ir išsklaido anglies dioksidą per itin plonasienes alveoles ir tuo pačiu būdu iškvepia. Plaučiuose susidaro milijonai alveolių, kurios padidina dujų mainų paviršių. Tačiau šalinimo atliekos nėra išsklaidytos per alveolių sienas. Plaučiai yra žinduolių krūtinės ertmėje, o tarpšonkauliniai raumenys susitraukdami su diafragma padidina apimtį ir sumažina vidinį slėgį, kad įvyktų įkvėpimas, o iškvėpimo procesas vyksta atvirkščiai. Be pagrindinės funkcijos kvėpavimas, plaučiai yra svarbūs palaikant kraujo pH, šalinant nepageidaujamus kraujo krešulius, užtikrinant oro srautą ryklei garsui gaminti, atstumiant dulkes ir kitas daleles iš oro takų ir daugeliui kitų funkcijų.
Kuo skiriasi žiaunos ir plaučiai?
• Abu organai yra gyvybiškai svarbūs kaip dujas keičiantys paviršiai, tačiau žiaunos yra svarbios norint išskirti vandenyje ištirpusį deguonį, o plaučiai – atmosferos deguonies ištraukimui.
• Žiaunos randamos vandens organizmuose, o plaučiai – sausumos oru kvėpuojančių gyvūnų.
• Žiaunos gali išsklaidyti išskyrimo produktus, bet ne plaučius.
• Žiaunos gali būti viduje arba išorėje, o plaučiai yra tik vidiniai organai.
