Organismide elutegevuseks on vaja energiat, mis saadakse süsivesikute, rasvade ja valkude lagundamisel. Lagundamiseks on vaja hapnikku ning protsessi tulemusena tekib süsihappegaas. Selleks et varustada organismi hapnikuga ning eraldada organismist tekkinud süsihappegaas, peab organism hingama. Gaasivahetuse tagab organismis hingamiselundkond.
- Kuidas toimub selgrootute hingamine?
- Millistest osadest koosneb selgrootute hingamiselundkond?
Hingamise etapid
Hingamine toimub etappidena.
Gaasivahetus toimub hingamiselundis läbi hingamispinna. Läbi hingamispinna tunginud hapniku kannab veri kudedesse laiali, kus see tungib läbi rakuseinte rakkudesse. Rakkudes toimub toitainete (glükoosi – C6H12O6) lagundamine, milleks tarvitatakse hapnikku (O2). Protsessi tulemusena eraldub elutegevuseks vajalik energia ning süsihappegaas (CO2) ja vesi (H2O). Süsihappegaasi eraldamine toimub vastupidist teed mööda.
Hingamise juures on oluline, et hapnik saab rakumembraani läbida üksnes vees lahustunult. Seepärast peavad hingamispinnad alati niisked olema.
Kehapinnaga hingamine
Lihtsamatel organismidel spetsiaalseid hingamiselundeid ei ole ning neil toimub hingamine otse läbi kehapinna. Selliselt on võimalik hingata vaid väikestel organismidel, sest suure kehapinna korral ei jõuaks hapnik keha kõikidesse organitesse. Samuti on oluline nende vähene liikuvus, sest igasugune liikumine kulutab oluliselt rohkem hapnikku.
Läbi kehapinna hingavad loomad elavad enamasti vees või niiskes keskkonnas: käsnad, ainuõõssed ja ussid. Käsnade keha on silindri- või karikakujuline, see tähendab, et hapnikurikas vesi uhab keha pinda nii seest kui ka väljast. Ainuõõssete (näiteks osa meduusidest) keha võib olla küll päris suur, kuid neil puudub aktiivne liikumine (nad kasutavad vee liikumist), seega suudab kehapinnaga hingamine tagada nende hapnikuvajaduse. Sama lugu on ümarussidega, kes elavad väheaktiivsetena, eelkõige parasiitidena teistes organismides. Nende hapnik kulub üksnes eluspüsimisele. Vabalt elavad lameussid on küll aktiivsemad, kuid nende keha on väga õhukene, s.t hapnik jõuab vabalt kõikide elunditeni.
Rõngusside keha on aga oluliselt suurema läbimõõduga ning nende eluviis samuti palju aktiivsem. Et läbi kehapinna imenduv hapnik jõuaks kõigi elunditeni, on neil arenenud vereringe. Peenikesed veresooned kulgevad otse nahapinna all. Nii satub hapnik otse verre ning kantakse üle keha laiali. Vastupidist teed mööda kulgeb süsihappegaasi eraldamine.
Selgrootute hingamiselundid
Kõrgemalt arenenud loomadel on suurem hapnikuvajadus.
Mida arenenum on loomarühm, seda tugevamaks on muutunud keha katted. See on tingitud organismi kaitse- ja toestamise vajadustest, kuid vähendab oluliselt keha katete läbilaskvust. Ühtlasi suureneb ka loomade liikuvus. Liikuvuse tagamiseks kiireneb ka nende ainevahetus ning sellega seoses vajatakse rohkem hapnikku. Ühesõnaga: organism peab hingamiseks leidma tõhusamaid mooduseid, arendama välja spetsiaalsed hingamiselundid.
Selgrootute hingamiselundid saab jaotada kolme suurde rühma: lõpused, kopsud ja trahheed.
Vees hingamiseks on loomadel arenenud lõpused.
Veeselgrootutel on hingamiseks välja arenenud erilised elundid – lõpused. Lõpused on kehapinnast välja sopistunud jätked, millel on õhuke katterakkude kiht. Lõpuste kattekihi all on veresooned, mis transpordivad imendunud hapniku kehakudedesse laiali. Lõpused võivad olla liistakute, lihtsate jätkete või sulgede kujulised. Nii suurendatakse võimalikku imendumispinda. Parema imendumise saavutamiseks neid tihti ka liigutatakse. Lihtsamatel loomadel võivad lõpused olla vabalt keha pinnal, kuid kõrgematel selgrootutel asuvad lõpused varjatult, veelimustel näiteks mantli õõnes. Ussidest hingavad lõpustega vees elavad hulkharjasussid. Limustest on lõpused peajalgsetel ja karpidel ning osal veetigudest. Samuti on lõpused kõigil vee-elulistel koorikloomadel.
Kopsud on kohastunud hingamiseks maismaal.
Kopsud sarnanevad olemuselt lõpustega, kuid asuvad sügaval kehas. Väliskeskkonnaga on nad ühendatud peenikese kanali kaudu. See takistab kopsukude kuivamast. Sarnaselt lõpustega kannab ka kopsudest hapniku laiali veri. Kojaga maismaatigude ainus kops paikneb koja õõnes (nälkjatel samas kohas, ainult et neil puudub koda) ning on välismaailmaga ühendatud koja alusel paikneva hingamisavaga. Osa veetigudest (näiteks mudatigu) on varustatud sarnase kopsuga. Seetõttu peavad nad käima regulaarselt veepinnal hingamas.
Erilise ehitusega kopsud on raamatulehti meenutavatest liistakutest koosnevad raamatkopsud. Ämblikel ja skorpionitel asuvad need keha alumises pooles, olles välismaailmaga ühendatud hingeavade kaudu.
Putukatel on arenenud eriline hingamiselund.
Suurem osa putukatest hingab trahheede ehk hingamistorukeste abil. Need on kitiintorukesed, mis puu moodi harunedes jõuavad kõikidesse kudedesse. Nii juhitakse hapnik otse vajalikku kohta ning süsihappegaas sealt ära. Trahheed avanevad keha pinnale väikeste hingamisavadena. Õhk pannakse trahheedes liikuma keha lihaste abil, mis liiguvad tiibade ja jalgade liikudes. Valdavalt on trahheed putukate hingamiselundid, aga neid esineb ka näiteks ämblikel, kellel on ühtlasi ka raamatkopsud. Kuid ämblikel on trahheed oluliselt lühemad ja nad vaid toetavad kopsude tegevust.
Huvitav
Mitmed kopsude või trahheedega hingavad veeselgrootud on vee all hingamiseks leidnud lisavõimalusi. Näiteks kogub vesiämblik õhumulle oma veealusesse kuplitaolisse pessa. Aga järvede põhjas elavad ujurid kannavad õhuvaru kaasas oma kattetiibade all.
 Vesiämblik
|  Ujur
|
Oluline
- Hingamine on protsess, kus hapnikku kasutades toodetakse toitainetest energiat. Protsessi tulemusena vabanevad energia, süsihappegaas ja vesi.
- Selgrootute loomade hingamiselunditeks on kehapind, lõpused, kopsud ja trahheed.
- Kehapinna kaudu hingavad väiksed väheliikuvad organismid.
- Suurematel organismidel osaleb hingamisprotsessis veri.
- Lõpused on vees hingamiseks.
- Kopsud on maismaal hingamiseks.
- Enamiku putukate hingamiselunditeks on trahheed.
Küsimused
- Võrdle selgrootute erinevate rühmade hingamise võimalusi. Tee tabel ja leia juurde näited.
- Miks saavad kehapinna kaudu hingata üksnes väikesed ja väheliikuvad organismid?
- Mille poolest erinevad ja mille poolest sarnanevad lõpused kopsudega?
- Kuidas hingavad putukad? Kuidas on see hingamise tüüp parem kui ämblike raamatkopsudega hingamine?
- Miks ei asu hingamiselundid keha pinnal, vaid on peidetud üldjuhul keha sügavusse?
