11.6. Газообмен

Каким бы ни был процесс дыхания - аэробным или анаэробным, между организмом и средой непрерывно должен происходить обмен газами. Аэробам для окисления пищевых веществ и получения энергии нужен поступающий из внешней среды кислород, а в среду аэробы и большинство анаэробов выделяют углекислоту (диоксид углерода СО₂) - конечный продукт ("отходы") дыхания. Обмен СО₂ и О₂ между средой и организмом называется газообменом, а поверхность, на которой этот обмен фактически происходит,- дыхательной поверхностью. Осуществляется газообмен у всех организмов путем диффузии. Для того чтобы диффузия могла происходить, дыхательная поверхность должна удовлетворять нескольким условиям:

1) она должна быть проницаемой, чтобы газы могли сквозь нее проходить;

2) образующий ее слой должен быть тонким, потому что диффузия эффективна на расстояниях не более 1 см;

3) она должна быть влажной, так как оба газа - кислород и СО₂-диффундируют в растворе;

4) дыхательная поверхность должна быть большой, чтобы через нее могли обмениваться достаточные количества газов в соответствии с потребностями организма.

Организмы получают необходимый им кислород либо непосредственно из атмосферы, либо из воды, в которой он растворен. Содержание кислорода в воде и в воздухе далеко не одинаково. В воздухе в единице объема содержится во много раз больше кислорода, чем в таком же объеме воды. Отсюда следует, что объем воды, который вынуждены пропускать над дыхательной поверхностью для удовлетворения своих метаболических нужд водные организмы, например рыбы, значительно больше объема воздуха, достаточного для наземных позвоночных животных.