皮膚呼吸は、ガス交換が皮膚を通してではなく、肺又は鰓を介して発生する呼吸の形態です。このプロセスは主に昆虫、両生類、魚、ウミヘビ、カメ、一部の哺乳類で発生します（Jabde、2005）。
皮膚呼吸を使用する動物の皮膚は非常に特別です。ガス交換を可能にするには、酸素と二酸化炭素の両方が自由に通過できるように湿っていなければなりません。
ヒキガエル。皮膚呼吸をする動物の例。
特徴
皮膚呼吸プロセスは、皮膚を通してのみ行われます。このため、このタイプの呼吸を使用する脊椎動物の大半は、ガス交換のプロセスを促進するために、皮膚の血管新生が非常に進んでいます。
この交換は、皮膚を湿気を保つために粘液腺を使用する両生類および軟殻のカメでは非常に重要です（Marshall、1980）。
一部の両生類は、皮膚に多くのヒダがあり、呼吸数の増加に役立ちます。ヒキガエルは水を取り入れ、皮膚から呼吸することが知られています。彼らは3つの形態の呼吸を持っています：皮膚、肺、そして口の内壁を通して。この最後のタイプの呼吸は、安静時に最もよく使用されます。
皮膚呼吸は、肺を実行する必要がない呼吸の一種です。このため、肺を欠いていて、皮膚を通して行われるガス交換のおかげで生き残ることができる種があります。
皮膚呼吸と肺呼吸の両方を発揮できる種が存在しますが、両生類では、皮膚呼吸が生存に必要な酸素の90％を吸収する原因であると推定されています。
動物のさまざまなクラスにおける皮膚呼吸
両生類
両生類は多細胞生物として分類され、ギリシャ語で「両方の手段」を意味する両生類に属します。
すべての両生類の種の皮膚は、呼吸プロセスを実行するために最も使用される器官です。一部の種は、生き残るために皮膚呼吸にのみ依存しています。
これはプレトドン科のプチサンショウウオの場合です。この両生類の家族は完全に肺を欠いていますが、それは世界で最大のサンショウウオ種のグループを構成しています。（Zahn、2012）
両生類は完全に水に沈められていますが、皮膚の呼吸は皮膚を通して起こります。これは、血管と血管を取り巻くすべての間に空気が行き渡る多孔質膜です。
皮膚呼吸は両生類で主ですが、寒い季節にヒキガエルの生存を助けるだけです。
皮膚の呼吸には、皮膚の表面に一定の水分が必要です。ヒキガエルが水から出ているとき、皮膚の粘液腺は皮膚を湿らせ続け、それが空気から酸素を吸収するプロセスを可能にします。
両生類の呼吸にはいくつかの特別な場合があります。たとえば、エラを通り抜けるオタマジャクシと、乾燥肌になりがちな砂漠のヒキガエルは、皮膚呼吸を不可能にします（Bosch、2016年）。
爬虫類
爬虫類の体を覆う鱗は、ほとんどの場合、皮膚の呼吸過程の発生を防ぎます。ただし、スケール間またはスケールの密度が低い領域間でガス交換が発生する可能性があります。
水中で冬眠している期間中、一部のカメは、生存するために総排泄腔の周りの皮膚呼吸に依存しています。
同様に、皮膚から必要な酸素の約30％を吸収するウミヘビの種があります。これは、彼らが水中でダイビングする必要があるときに不可欠になります。
ウミヘビの場合、血液が肺に供給する強度を減らし、皮膚の毛細血管の血液供給を増やすことにより、このプロセスを実行することが可能です。このため、ヘビの皮膚がピンク色になることがあります。（Feder&Burggren、1985）
哺乳類
哺乳類は吸熱性または「温血」種であることが知られています。それらは一般に、発熱性またはいわゆる「冷血」脊椎動物よりも高い代謝要求があります。
同様に、哺乳類の皮膚は、他の脊椎動物種の皮膚よりも厚く、不透過性であり、皮膚がガス交換プロセスを実行するために使用される器官になることを大幅に防ぎます。
ただし、哺乳類には皮膚呼吸が存在しますが、発生率は低くなります。一例はコウモリであり、羽にある血管の多い膜を通して酸素を取り入れます。コウモリは翼から必要な酸素の約12％を摂取できます。
人間は哺乳類の種の1つであり、空気中の酸素の割合が最も低く、皮膚を通過します。人間は平均して空気から1％から2％の酸素を摂取することができ、それによって彼は生存を保証することができませんでした（Ernstene&Volk、1932）。
虫
昆虫では、皮膚を介したガス交換は寛大になる傾向がありますが、酸素摂取の主な原因ではありません。
ほとんどの昆虫は、無脊椎動物の表皮の最外部にあるキューティクルと呼ばれる組織を介して酸素を取り込み、二酸化炭素を放出します。
明確な呼吸器系を持たない昆虫の家族がいくつかあります。そのため、体の表面から内部組織に体液（昆虫の血液と同様）を輸送するために完全に皮膚呼吸に依存しています。
ほとんどの陸生昆虫は気管システムを使用してガス交換を行います。しかし、水生および内部寄生虫では、気管系がそれ自体では必要な酸素を供給できないため、皮膚呼吸が不可欠です（Chapman、1998）。
魚類
皮膚呼吸は、海産魚と淡水魚のさまざまな種で起こります。水生呼吸のために、魚は主に鰓の使用を必要とします。
しかし、皮膚の呼吸は、水からの総酸素摂取量の5％から40％に相当しますが、これはすべて種と環境の温度に依存します。
ジャンプの魚やサンゴの魚など、空気から酸素を取り込む種では、皮膚の呼吸がより重要です。これらの種では、皮膚からの酸素摂取量が全呼吸の50％を占めます。
参考文献
- ボッシュ、DL（2016年2月7日）。必要なのは生物学だけです。肺なしで呼吸する方法、リッサンフィビアンスタイル：allyouneedisbiology.wordpress.comから取得。
- チャップマン、RF（1998）。皮膚の呼吸。RF Chapmanの 『The Insects：Structure and Function（p。452）』。ニューヨーク：ケンブリッジ大学出版局。
- Ernstene、AC、&Volk、MC（1932）。二酸化炭素除去と酸素吸収の速度に対する静脈うっ血の影響 Journal of Clinical Investigation、387-390。
- フェダー、ME、およびバーグレン、WW（1985）。脊椎動物における皮膚ガス交換：設計、パターン、制御および影響。生物学的レビュー、1-45。
- ジャブデ、PV（2005）。報復。PV Jabde、一般生理学の教科書（p。112）。新しいDehli：Discovery Publishing House。
- マーシャル、PT（1980）。報復、ガス交換および輸送。PTマーシャルでは、哺乳類およびその他の脊椎動物の生理学（pp.88-89）。ニューヨーク：ケンブリッジ大学出版局。
- Zahn、N.（2012年8月24日）。サラメアンダーから皮膚呼吸へ：iheartungulates.com。