1. Polmoni:
- Presenti nei vertebrati terrestri (mammiferi, uccelli, rettili), i polmoni sono organi interni utilizzati per lo scambio di gas.
- Contengono numerose sacche d'aria chiamate alveoli, che aumentano la superficie per un efficiente scambio di gas.
- L'aria viene aspirata nei polmoni durante l'inspirazione ed espulsa durante l'espirazione. L'ossigeno viene assorbito nel flusso sanguigno attraverso gli alveoli e viene rilasciata anidride carbonica.
2. Branchie:
- Le branchie sono strutture respiratorie presenti negli animali acquatici come i pesci e alcuni anfibi.
- Sono costituiti da filamenti sottili, altamente vascolarizzati, sospesi nell'acqua.
- L'acqua passa sopra le branchie e l'ossigeno viene estratto dall'acqua attraverso i filamenti nel flusso sanguigno. L'anidride carbonica viene rilasciata nell'acqua.
3. Sistemi tracheali:
- Gli insetti e alcuni altri invertebrati possiedono un sistema tracheale per lo scambio di gas.
- Le trachee sono una rete di tubi ramificati che forniscono ossigeno direttamente alle cellule e ai tessuti.
- L'aria entra attraverso gli spiracoli (piccole aperture sul corpo), passa attraverso le trachee e raggiunge le cellule. L'anidride carbonica si diffonde nella direzione opposta.
4. Respirazione cutanea:
- Alcuni animali, come alcuni anfibi (rane, salamandre) e alcuni invertebrati acquatici (ad esempio i vermi piatti), si affidano alla respirazione cutanea.
- L'ossigeno viene assorbito e l'anidride carbonica viene rilasciata direttamente attraverso la pelle, che è sottile e altamente vascolarizzata. Questo è più comune negli ambienti umidi.
5. Diffusione e superficie corporea:
- Organismi semplici come spugne, meduse e platelminti scambiano gas per semplice diffusione attraverso la superficie corporea.
- L'intera superficie corporea è esposta all'acqua, il che consente un efficiente scambio di gas.
6. Pompaggio buccale:
- Alcuni invertebrati marini, come i cetrioli di mare, utilizzano il pompaggio buccale per lo scambio di gas.
- Aspirano l'acqua nella bocca, la fanno passare attraverso un organo specializzato chiamato albero respiratorio e la espellono. Durante questo processo l'ossigeno viene estratto dall'acqua.
7. Respirazione cloacale:
- Alcune tartarughe acquatiche e alcuni anfibi praticano la respirazione cloacale.
- Assorbono l'ossigeno attraverso il rivestimento specializzato della loro cloaca, che è una camera multiuso utilizzata per la digestione, la riproduzione e l'escrezione.
8. Camere branchiali:
- I granchi a ferro di cavallo e alcuni altri artropodi marini hanno camere branchiali dotate di appendici modificate che funzionano come branchie.
- Queste strutture facilitano lo scambio di gas all'interno di uno spazio chiuso.
La scelta del sistema respiratorio e gli adattamenti specifici variano a seconda dell'ambiente, del livello di attività e della storia evolutiva dell'animale. Ciascun sistema presenta vantaggi e limiti in termini di efficienza e disponibilità di ossigeno nel mezzo circostante.