물고기.
현생 어류 중 가장 원시적인 것은 원생 어류로 아가미가 주머니 모양으로 인두와 연결되어 있고 좁은 틈을 통해 바깥쪽으로 열려 있다.
전구체의 아가미 층은 아가미 주머니의 가장자리에 고리를 형성하고 주머니는 유동적인 골격 구조로 지탱된다. 짝지어진 주머니의 수는 6개에서 14개까지 다양하며, 뱀장어의 인두에서 아가미 주머니가 형성된다. 뱀장어의 인두는 콧구멍을 통해 외부와 접촉하지만 뱀장어는 콧구멍이 없다.
숙주 물고기의 체내에 서식하는 기생 장어는 아가미 주머니의 수축으로 아가미 주머니 근육이 이완돼 주머니가 팽창하면 물이 몸속으로 빨려 들어가고 근육이 수축하면 아가미를 통해 물이 나간다. 뱀장어인 믹신 글 루티노 사는 콧구멍으로 들어가는 물로부터 산소를 얻습니다. 특이한 호흡 구조인 벨룸은 콧구멍 바로 뒤, 인두의 상부 중앙에 매달려 거꾸로 T자 모양으로 보인다. 창문에 발이 부딪히듯 아래로 뻗었다가 말아 올린 막으로 만든 두루마리 모양의 구조물이 붙어 있다.
이 연막과 아가미 주머니의 수축은 물의 흐름 방향을 지시하고, 콧구멍으로 들어가는 이물질은 쥐어짜서 콧구멍과 입에서 제거된다. 원생동물의 아가미도 경골어류에서와 같이 물과 혈액의 흐름의 방향이 반대이다.
연골과 경골어류는 물이 아가미의 가스 교환 표면 위로 비교적 일정하게 흐르도록 하는 이중 펌프 메커니즘을 가지고 있다. 상어와 가오리에서는 작은 아가미 틈이 물이 아가미로 흘러 들어가는 통로 역할을 하기도 한다.
바닥에 사는 타입은 기공이 커서 입안이 아닌 이 기공을 통해 대부분의 물이 흐른다. 펌프 메커니즘이 유일한 환기 방법은 아닙니다. 수영을 하는 동안 상어의 입과 아가미 밸브가 열려 있어 일정량의 물이 아가미 표면을 계속 통과하고, 속도가 느려져 바닥에 안착하면 펌프 동작이 다시 시작된다. 참치와 고등어는 효율적인 메커니즘이 없고 움직임에 의해 발생하는 물 흐름으로 아가미를 환기시키기 때문에 호흡만으로 수영을 멈출 수 없다.
물고기의 공기 호흡에 대한 의존도는 다양하다.
어떤 물고기는 수면 가까이 머무르며(수면 확산으로 인한 높은 산소압), 어떤 물고기는 인두나 위장에 보조 호흡 구조를 가지고 있어 표면에서 공기를 삼키고 조직으로 산소를 보낸다. 가이아나의 늪에 서식하는 에리트리누스속은 수중호흡과 공기호흡을 모두 하며, 상대적인 정도는 물의 가스 성분에 따라 달라지기 때문에 산소가 부족할 때는 아가미 호흡이 멈추며, 주로 공기호흡을 하고, 물산 소가 높을 때는 아가미를 통해 이루어진다.
장어는 피부를 주 호흡 표면으로 사용하며, 약 15%의 산소는 피부를 통해 물 속에서 흡수되고 공기 중에 50%까지 증가한다. 그들은 땅으로 올라와서 벌에 공기를 저장하기 위해 몇 시간 동안 머문다. 다른 물고기들처럼, 뱀장어는 물 밖으로 나오고 그들의 심장 박동수는 감소하고 산소 소비량은 감소합니다. 폐어의 폐어목(ip目ip Dipnoi)은 데본기의 잔재이며, 수중 호흡과 공기 호흡 사이의 과도기적 상태를 보인다.
3개 속은 아가미나 폐에 대한 의존도가 다르다. 호주 폐어인 네오케라토두스는 산소를 흡입하고 잘 발달된 아가미를 통해 이산화탄소를 배출하는 반면 아프리카 폐어인 프로토 프테 루스, 남미 폐어인 레피 도렌은 주로 폐에 의존해 호흡을 한다.
그들은 호주의 폐어보다 산소와 탈산소화된 혈액으로부터 더 분리되어 있다. 긴 건기 동안 프로토 테 루스 속과 레피 도렌 속의 폐는 번데기를 만들 때 숨을 쉴 수 있는 얇은 관에 의해 외부로 열린다. 번데기가 된 후에는 낮은 표면 상태로 들어가 신진대사, 호흡, 심박수가 감소해 산소요구량이 감소해 수개월 또는 수년 동안 물이나 음식을 먹지 않고도 생존할 수 있다.
아미아 고기는 아가미와 버를 모두 사용하며, 약 10°C에서는 물속에서 거의 숨을 쉬지만 온도가 올라가면 공기호흡률이 높아져 30°C에 이르면 공기에서 얻은 산소량의 3배를 흡수한다.
폐어처럼 이산화탄소 배출은 주로 아가미를 통해 이뤄진다. 남아메리카의 전기뱀장어는 산소 부족이 심각할 수 있는 환경인 진흙탕 하천에서 살고 있습니다. 입 안의 막을 통해 산소를 교환하는 공기호흡기로 혈액의 헤모글로빈 함량이 높고 산소 흡수율이 포유류와 비슷하다. 이산화탄소의 방출은 주로 피부를 통해 발생하며, 분해된 아가미를 통해 소량이 발생한다.
양서류
현생 양서류(예: 개구리, 두꺼비, 도롱뇽, 무족영원류)는 보통 물속에서 숨을 쉬며, 그 정도는 다양하다. 종, 발달 단계, 온도, 계절에 따라 달라진다.
땅에 알을 낳는 몇 마리의 개구리를 제외한 모든 양서류는 유충으로 삶을 시작하는데, 유충은 완전히 수생이다. 그들의 호흡은 얇은 피부와 아가미를 통해 이루어지며, 올챙이는 큰 꼬리지느러미로 숨을 쉰다. 꼬리지느러미는 혈관이 있고 표면적이 넓기 때문에 중요한 호흡 구조이다. 양서류의 애벌레는 점차 퇴화했고 한 쌍의 폐가 발달했다. 양서류의 폐는 단순히 주머니 모양이며 새와 포유류의 폐에 복잡한 스펀지 구조를 가지고 있지 않다.
양서류는 별도의 심실이 없지만 좌우 심방(→지표: 심장)에서 나오는 피를 섞는 경우는 드물다. 어른이 되면, 폐는 유충의 아가미처럼 기능합니다. 그러나 일부 도롱뇽 종은 변형을 겪지 않고 평생 아가미를 가지고 있으며, 프레토돈과는 변형을 하면서 아가미를 잃지만 폐는 발달하지 않고 피부를 통해 가스를 교환한다.
거의 모든 양서류에서 피부는 성체가 되었을 때에도 가스 교환에 중요한 역할을 한다. 폐와 피부의 상대적 중요성은 종에 따라 다르다. 개구리의 경우 복부의 피부(→지수: 모세혈관)보다 혈관이 더 많이 분포돼 있어 등과 허벅지의 피부가 가스 교환에 더 중요하다. 트리톤 속에서는 폐와 피부가 모두 호흡에 사용되며, 피부는 호흡 모세혈관의 75%를 차지한다.
반면 나무에 사는 유럽산 청개구리는 폐의 호흡 면적의 75%를 차지하며, 육지형인 유럽산 개구리는 피부호흡의 3배 이상 폐호흡을 한다. 이산화탄소는 주로 피부를 통해 배출된다. 온대 지방에서는 땅속에서 겨울을 나고, 호수나 연못에서는 진흙 속에서 겨울을 난다.
겨울철에는 기온이 낮아 대사율이 훨씬 낮아 피부(→지수: 계절)를 통해서만 가스 교환이 가능하다. 양서류의 폐는 공기를 호흡하는 물고기처럼 구강 펌프 메커니즘에 의해 확장된다. 입 밑이 압축되면 콧구멍을 통해 공기가 입으로 빨려 들어간 뒤 콧구멍이 닫히고 다시 입 밑이 솟아오른다. 이것은 입의 압력을 증가시키고 성문을 통해 공기를 폐로 밀어 넣습니다.
통풍은 체벽근육의 수축과 폐의 탄력에 의해 발생하며, 수생 양서류에서는 체력에 가해지는 물의 압력(→지표:파동)이 체력에 도움을 준다.
파충류
육지 환경에서 살아남기 위해 파충류 피부는 물에 대한 투과성이 떨어지도록 진화해 건조는 막을 수 있지만 호흡에는 부적합하다.
따라서 소수의 종(예: 뱀)을 제외하고 가스 교환은 거의 폐에 의존한다. 파충류의 폐는 양서류보다 훨씬 복잡하고 내부 구획이 많아 가스 교환을 위한 표면적이 늘어난다. 파충류의 가장 복잡한 폐는 바다거북에서 발견될 수 있는데, 바다거북은 수영 능력이 높아 신진대사율도 높다.
폐를 확장하는 메커니즘은 기본적으로 새나 포유류와 같은 흡입 펌프에 의해 이루어진다.
대부분의 파충류에서 흉곽과 체벽의 근육 팽창으로 인해 폐의 압력이 증가하여 공기가 폐로 흘러들어 간다. 악어와 악어는 간 뒤쪽에 특화된 근육이 붙어 있고, 간 앞부분은 폐 뒤쪽에 붙어 있어 근육이 수축해 간을 끌어당겨 폐가 확장된다. 육지 거북이들은 폐를 확장하기 위해 고도로 전문화된 골격근육이 필요했다. 그리스 거북이는 체강 부피를 변화시켜 폐를 환기시키고, 내쉬는 것은 낫을 껍질에 넣어 내장을 압박하는 근육 작용에 의해 발생하며, 이러한 체강 압력 상승이 폐로 전달된다.
섭취는 반대 근육의 작용에 의해 발생하는데, 이는 체강 부피를 증가시키고 또한 폐의 압력을 증가시킨다. 땅거북은 다른 파충류와 달리 껍질이 단단하고 복근의 잠재적 에너지를 호흡에 사용할 수 없기 때문에 많은 에너지를 소비한다.
대부분의 파충류들은 불규칙한 호흡 패턴을 가지고 있으며, 지속적인 능동적인 흡입과 호기 후에 보통 꽤 긴 휴식 기간을 갖는다. 수생 파충류는 이 휴식 기간 동안 잠수하며, 일부 수생 거북이나 뱀은 한 시간 이상 지속될 수 있다. 대부분의 파충류는 조류와 포유류의 대사율이 1/5~1/10으로, 정기적으로 폐를 환기시킬 필요가 없다.
포유류
포유류의 폐는 내부 부분이 많은 부분으로 나뉘며, 그 결과로 생긴 미세한 폐포가 실제 가스 교환 표면이 된다.
인간의 폐는 수억 개의 폐포들로 이루어져 있고, 성인의 경우 폐포 전체의 표면적은 테니스 코트 크기 정도입니다.