DERİ, SOLUNGAÇLAR ve AKCİĞERLER
Başarılı bir biçimde evrim geçirmiş bütün solunum sistemlerinde, ortak bazı özellikler bulunur. Bunların birincisi, kan ile dış ortam arasında etkili gaz yayınımına (difüzyona) olanak veren, damar bakımından son derece zengin, büyük ve ince bir solunum zarıdır. İkincisi, beden dokularına yeterli oksijeni taşıma ve oradan karbon dioksidi alma yeteneği bulunan dolaşım sistemidir. Üçüncü özellik, bu sistemlerde, solunum yüzeyi ile dolaysız temas durumunda olan oksijeni yenileme yeteneği bulunmasıdır.
Bu bağlamda, omurgalılarda üç çeşit solunum sistemi gelişmiştir: Solungaçlar, akciğerler ve özel işlev kazanmış deri bölgeleri (örtü). Akciğerler (Bk. AKCİĞERLER) ve solungaçlar, embriyo evresinde içi dışına dönmüş bağırsak bölümlerinden oluştuğundan, bu organlardaki solunum zarı, beden içinde iyi korunmuş bir durumdadır. Zarda, oksijen kaynağı ile kan arasında bulunan akciğerlerde 0,36-2,5 mikronluk ve solungaçlardaki 0,30-3,0 mikronluk çok küçük uzaklık, yeterli gaz alışverişini güvence altına alır. Gerek akciğerlerde, gerek solungaçlarda, çevreye açılan delikler vardır. Akciğerler bronş borularına, bronş boruları da ağız ve burun boşluklarına açılan soluk borusuna bağlıdır. Gaz alışverişi, akciğerlerin içindeki hava keseciklerinde (alveol- ler) gerçekleşir. Solungaçlar, ağzın arka tarafında yera- lır; ağızdan giren su, solungaçlardan geçerek, solungaç yarıklarından dışarı çıkar. İkiyaşayışlılarda ve bazı balıklarda, derinin özel bir yapı kazanmış bölgeleri, solunum zarı işlevi görür.
Kan ve oksijen ulaşımı. Bir solunum organı içinden akan kan, yeterli miktarda oksijen yüklenerek, onu organlara, oradan da karbon dioksit yüklenerek, geriye, solunum organına taşır. Kanın oksijeni taşıması, hemoglobin aracılığıyla olur. Hemoglobin, Antarktika balıkları dışındaki bütün omurgalılarda bulunan bir maddedir; iyonlaşmış demir molekülleri içerir; oksijen, dokulara taşınması sırasında geçici olarak bu demir iyonlarına bağlanır. Türüne bağlı olarak, kan, her 100 ml’de 5-25 mİ oksijen yüklenebilir. Metabolizma sırasında dokularda oluşan karbon dioksit, kan plazmasında,çözünebilir bikarbonat iyonları (HC03 –) biçiminde taşınır. Solunum pompası. Su/hava arayüzeyinde oksijen, bir solunum pompasının etkisiyle, sürekli olarak sağlanır ve karbon dioksit atılır. Solunum zarına taze havayı ya da suyu bu pompa sağlar (soluk alma); buna karşılık, pompalama, oksijeni azalmış ve karbon dioksidi çoğalmış suyu ya da havayı uzaklaştırır (soluk verme). Soluk alma ve soluk alma çevrimine “havalanma” (akciğer içindeki hava ile dışardaki havanın, değiş tokuşu) adı verilir. Çevrimin yinelenmesi sırasında, içeri çekilerek zardan geçen havanın ya da suyun bir dakikada geçen miktarına “dakika hacmi” denir; dakika hacmi, bir dakika içindeki solunum (solunum hızının) ile her soluk alışta geçen su ya da hava miktarının (gelgit hacmi) ürünüdür. Solunum hızında, gelgit hacminde ya da her ikisinde oluşan değişiklikler, gaz alışverişini, hayvanın değişen metabolizma gereksinimlerine uyum sağlayacak biçimde düzenler.