ANDNING I LUFTSTRUPEN: EGENSKAPER OCH EXEMPEL PÅ DJUR - BIOLOGI - 2025

Den luftrör andning är den vanligaste typen andning av insekter tusenfotingar, fästingar, spindlar och parasiter. Hos dessa insekter är andningspigment frånvarande från blodet, eftersom luftstrupen är ansvarig för att distribuera O2 (luft) direkt till kroppens celler.

Andning i luftstrupen gör att gasutbytet kan ske. På detta sätt är en serie rör eller luftstrupen strategiskt belägna i insekten. Var och en av dessa luftstrupen har en öppning mot utsidan som möjliggör in- och utlopp av gaser.

Spirakel och luftstrupsystem

Liksom hos ryggradsdjur beror processen att utdriva gaser från insektskroppen på den muskulära sammandragningsrörelsen som pressar på alla kroppens inre organ och tvingar CO2 ut ur kroppen.

Denna typ av andning förekommer i de flesta insekter, inklusive de som bor i vattenmiljöer. Denna typ av insekter har kroppar speciellt förberedda för att kunna andas medan de är nedsänkta under vattennivån.

Delar av luftstrupen andningssystem

Luftrör

Luftstrupen är ett brett grenat system med små kanaler som luft passerar genom. Detta system är beläget i hela insektskroppen.

Närvaron av kanaler i den är möjlig tack vare förekomsten av kroppsväggar inre inriktade med ett membran som kallas ektoderm.

Ett insekt har flera luftrör eller kanaler som öppnas på utsidan av kroppen, vilket gör att gasutbytet kan ske direkt i alla celler i insektens kropp.

Området där det finns en större koncentration av grenar är vanligtvis insekts mage, som har många kanaler som gradvis ger plats för luft in i kroppen.

Ett insekts kompletta luftstrupssystem består i allmänhet av tre huvudkanaler som är parallella och i längdriktningen i förhållande till dess kropp. Andra små kanaler passerar genom huvudluftrören och bildar ett nätverk av rör som omfattar hela insektens kropp.

Var och en av rören som har ett utlopp till utsidan, slutar i en cell som kallas en trachealcell.

I denna cell är tracheae fodrade med ett proteinskikt som kallas trachein. På detta sätt är den yttre änden av varje luftstrupe fylld med trakeolär vätska.

spiracles

Skanna elektronmikroskopbild av en cricketblåshålventil.
Källa: user chsh CC BY-SA 2.5 (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/2.5)

Luftrörssystemet öppnas till utsidan genom slitsöppningar som kallas stigmas eller spirakel. I kackerlackor finns det två spirakelpar belägna i bröstområdet och åtta par spirakel som finns i det första segmentet i bukområdet.

Actias selene, Källa: användare Kugamazog ~ commonswiki CC BY-SA 2.5 (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/2.5)

Varje blåhål är omgiven av en sklerit som kallas peritrema och har borst som fungerar som filter, vilket förhindrar damm och andra partiklar från att komma in i luftrören.

Spiraklarna är också skyddade av ventiler fästa vid ockluderingen och dilatatormusklerna som reglerar öppningen av varje rör.

Gasväxling

I vilotillstånd fylls luftstrupen med kapillärvätska tack vare det låga osmotiska trycket i cellerna i kroppsvävnaden. På detta sätt upplöses syre som kommer in i kanalerna i den trakeolära vätskan och CO2 släpps ut i luften.

Trakeolär vätska absorberas av vävnaden när volymen laktat ökar när insektet kommer in i flygfasen. På detta sätt lagras CO2 tillfälligt som bikarbonat och sänder signaler till spiraklerna för att öppna.

Emellertid frigörs den största mängden CO2 genom ett membran som kallas kutikula.

Ventilationsrörelse

Ventilation av luftrörssystemet sker när muskelväggarna i insektens kropp drar sig samman.

Utgången av gas från kroppen inträffar när musklerna i ryggen och buken samlas. Tvärtom, luftens inspiration händer när kroppen tar sin regelbundna form.

Insekter och vissa andra ryggradslösa djur utför gasutbyte genom att ta bort koldioxid genom sina vävnader och ta in luft genom rör som kallas tracheae.

I syrsor och gräshoppor har den första och tredje delen av deras bröstkorg ett slaghål på varje sida. På samma sätt är åtta andra par av spirakel placerade linjärt på vardera sidan av buken.

Mindre eller mindre aktiva insekter genomför gasutbytet genom diffusion. Insekter som andas genom diffusion kan emellertid drabbas av torrare klimat, eftersom vattenånga inte är rikligt i miljön och inte kommer att kunna diffundera in i kroppen.

Fruktflugor undviker risken för att dö i torra miljöer genom att kontrollera storleken på öppningen av deras blowholes på ett sådant sätt att de anpassar sig till syrgasbehovet i musklerna under flygscenen.

När efterfrågan på syre är lägre stänger fruktflugan delvis sina spirakel för att hålla kvar mer vatten i kroppen.

De mest aktiva insekterna, t.ex. syrsor eller gräshoppor, måste ständigt ventilera sina luftrörssystem. På detta sätt måste de dra ihop musklerna i buken och pressa de inre organen för att tvinga luften ur vindrören.

Gräshoppor har stora luftsäckar fästa vid vissa delar av de större luftrören för att öka effektiviteten i gasutbytesprocessen.

Vatteninsekter: exempel på luftvägsandning

Akvatisk larva av Aedes aegypti mygga. Taget och redigerat från: Econt

Vatteninsekter använder luftvägsandning för att genomföra gasutbytet.

En del, som mygglarver, tar in luft genom att utsätta ett litet andningsrör ovanför vattennivån, som är ansluten till deras luftrörssystem.

Vissa insekter som kan sjunka ner i vatten under lång tid transporterar luftbubblor från vilka de tar O2 som de behöver för att överleva.

Å andra sidan har vissa andra insekter spirakel på den övre delen av ryggen. På detta sätt tränger de igenom bladen som är hängande i vattnet och håller fast vid dem för att andas.

referenser

1. biologi-sidor. (24 januari 2015). Erhålls från luftstrupen andning: biology-pages.info.
2. Webbplats, TO (2017). Del III: Hur levande organismer andas: Index. Erhålls från INNEHÅLLSSYSTEMET: saburchill.com.
3. Society, TA (2017). Amatörentologers samhälle. Erhölls genom insektsandning: amentsoc.org.
4. Spider, W. (2003). Insekter och spindlar i världen, volym 10. New York: Marshall Cavendish.
5. Stidworthy, J. (1989). Shooting Star Press.
6. Yadav, M. (2003). Insekts biologi. New Delhi: DPH.
7. Yadav, M. (2003). Fysiologi för insekter. New Delhi: DPH.