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1. 10呼吸與排泄:: 隨意窩Xuite日誌
呼吸構造的類型，包括：體表、氣管系、鰓、肺。
體表呼吸 ... 節肢動物（例如昆蟲和蜘蛛）以氣管系作為交換氣體的構造。
... 20130903104596 人類的呼吸系統 ?10呼吸與排泄高中生物講義-單元10呼吸與排泄日誌相簿影音好友名片變更瀏覽模式20130903104695動物的呼吸構造?未分類焦點95動物的呼吸構造呼吸構造特化的呼吸構造都具有溼潤的皮膜，以利於氣體的溶解；並且盡量擴大其表面積以增進交換；同時密布微血管等構造，以運輸氣體。
呼吸構造的類型，包括：體表、氣管系、鰓、肺。
體表呼吸蚯蚓（屬於環節動物）體表特化為呼吸器官。
蚯蚓的表皮由單層的細胞所構成，能不斷分泌黏液使皮膚保持溼潤，氧可藉由擴散方式通過體表而進入微血管，再運輸到全身的組織細胞。
而組織細胞所產生的二氧化碳亦可藉擴散方式進入微血管，然後再運輸至體表，經由擴散方式散逸到空氣中。
氣管系（trachealsystem）節肢動物（例如昆蟲和蜘蛛）以氣管系作為交換氣體的構造。
昆蟲的氣管布滿全身，其分支的末端延伸到組織細胞間，氣體的交換以擴散方式透過微細氣管的潮溼上皮而進入組織液。
氣管主幹昆蟲體內有兩條縱走的氣管主幹貫穿全身，自主幹延伸到腹部體表兩側而形成氣門，氣體由氣門進出。
氣門（stigma）昆蟲體內有兩條縱走的氣管主幹貫穿全身，自主幹延伸到腹部體表兩側而形成氣門，氣體由氣門進出。
例如：蝗蟲腹部擴張時，空氣由胸部及腹部的前四對氣門進入體內（吸氣）；但腹部收縮時，氣體則由後六對氣門排出（呼氣）。
鰓蓋（gillcover，operculum）魚類的眼後方有鰓蓋，鰓蓋覆蓋在鰓的外面；鰓蓋後緣有一個可供水流排出的裂隙，稱為鰓裂。
因氧只微量溶解於水，因此魚類必須不斷地進行口及鰓蓋的運動，使水由口進入鰓部，使鰓部獲得足夠的氣體交換量。
鰓（gill）、鰓絲（gillfilaments）、鰓板鰓是魚類的呼吸器官，鰓上有許多紅色絲狀突起，稱為鰓絲，鰓絲內有平行排列的鰓板，鰓板密布微血管網，可增加氣體交換的面積。
因氧只微量溶解於水，因此魚類必須不斷地進行口及鰓蓋的運動，使水由口進入鰓部，使鰓部獲得足夠的氣體交換量。
逆流交換（逆向流動）魚鰓鰓板微血管內的血流方向與由口進入鰓部的水流方向相反，稱為逆流交換（又稱為逆向流動），使85%O2擴散進入鰓部微血管中。
鳥類的氣囊（pneumatocyst，airsac）、鳥類的肺鳥類海綿狀的肺臟包含許多平行的旁支氣管，當氣囊收縮時，可使氣體不斷的流經肺臟，並保持一定的流向通過旁支氣管，藉由微小的氣絲，與周圍肺組織的微血管，進行氣體交換。
鳥類不具有肺泡。
胸廓（thorax）爬蟲類和哺乳類的肺具有肺泡及密閉的胸廓，能有效地進行氣體交換。
胸廓是體內的一個密閉空間，呼吸時藉肌肉及骨骼的運動使胸廓的體積改變，進而使胸廓壓力隨之改變，氣體因此得以進出。
人體的胸廓俗稱胸腔。
more生物教師/Xuite日誌/回應(0)/引用(0)20130903104596人類的呼吸系統?未分類焦點96人類的呼吸系統(繼續閱讀)more生物教師/Xuite日誌/回應(0)/引用(0)20130903104497呼吸運動?未分類焦點97呼吸運動(繼續閱讀)more生物教師/Xuite日誌/回應(0)/引用(0)20130903104498氣體交換與運輸?未分類焦點98氣體交換與運輸(繼續閱讀)more生物教師/Xuite日誌/回應(0)/引用(0)20130903104399含氮廢物?未分類焦點99含氮廢物(繼續閱讀)more生物教師/Xuite日誌/回應(0)/引用(0)201309031042101人類的泌尿系統?未分類焦點101人類的泌尿系統(繼續閱讀)more生物教師/Xuite日誌/回應(0)/引用(0)201309031042100動物的排泄構造?未分類焦點100動物的排泄構造(繼續閱讀)more生物教師/Xuite日誌/回應(0)/引用(0)201309031041102腎元?未分類焦點102腎元(繼續閱讀)more生物教師/Xuite日誌/回應(0)/引用(0)201309031040103尿液的形成?未分類焦點103尿液的形成(繼續閱讀)more生物教師/Xuite日誌/回應(0)/引用(0)201309031039104體液恆定?未分類焦點104體液恆定(繼續閱讀)more生物教師/Xuite日
體表呼吸 ... 節肢動物（例如昆蟲和蜘蛛）以氣管系作為交換氣體的構造。
... 20130903104596 人類的呼吸系統 ?10呼吸與排泄高中生物講義-單元10呼吸與排泄日誌相簿影音好友名片變更瀏覽模式20130903104695動物的呼吸構造?未分類焦點95動物的呼吸構造呼吸構造特化的呼吸構造都具有溼潤的皮膜，以利於氣體的溶解；並且盡量擴大其表面積以增進交換；同時密布微血管等構造，以運輸氣體。
呼吸構造的類型，包括：體表、氣管系、鰓、肺。
體表呼吸蚯蚓（屬於環節動物）體表特化為呼吸器官。
蚯蚓的表皮由單層的細胞所構成，能不斷分泌黏液使皮膚保持溼潤，氧可藉由擴散方式通過體表而進入微血管，再運輸到全身的組織細胞。
而組織細胞所產生的二氧化碳亦可藉擴散方式進入微血管，然後再運輸至體表，經由擴散方式散逸到空氣中。
氣管系（trachealsystem）節肢動物（例如昆蟲和蜘蛛）以氣管系作為交換氣體的構造。
昆蟲的氣管布滿全身，其分支的末端延伸到組織細胞間，氣體的交換以擴散方式透過微細氣管的潮溼上皮而進入組織液。
氣管主幹昆蟲體內有兩條縱走的氣管主幹貫穿全身，自主幹延伸到腹部體表兩側而形成氣門，氣體由氣門進出。
氣門（stigma）昆蟲體內有兩條縱走的氣管主幹貫穿全身，自主幹延伸到腹部體表兩側而形成氣門，氣體由氣門進出。
例如：蝗蟲腹部擴張時，空氣由胸部及腹部的前四對氣門進入體內（吸氣）；但腹部收縮時，氣體則由後六對氣門排出（呼氣）。
鰓蓋（gillcover，operculum）魚類的眼後方有鰓蓋，鰓蓋覆蓋在鰓的外面；鰓蓋後緣有一個可供水流排出的裂隙，稱為鰓裂。
因氧只微量溶解於水，因此魚類必須不斷地進行口及鰓蓋的運動，使水由口進入鰓部，使鰓部獲得足夠的氣體交換量。
鰓（gill）、鰓絲（gillfilaments）、鰓板鰓是魚類的呼吸器官，鰓上有許多紅色絲狀突起，稱為鰓絲，鰓絲內有平行排列的鰓板，鰓板密布微血管網，可增加氣體交換的面積。
因氧只微量溶解於水，因此魚類必須不斷地進行口及鰓蓋的運動，使水由口進入鰓部，使鰓部獲得足夠的氣體交換量。
逆流交換（逆向流動）魚鰓鰓板微血管內的血流方向與由口進入鰓部的水流方向相反，稱為逆流交換（又稱為逆向流動），使85%O2擴散進入鰓部微血管中。
鳥類的氣囊（pneumatocyst，airsac）、鳥類的肺鳥類海綿狀的肺臟包含許多平行的旁支氣管，當氣囊收縮時，可使氣體不斷的流經肺臟，並保持一定的流向通過旁支氣管，藉由微小的氣絲，與周圍肺組織的微血管，進行氣體交換。
鳥類不具有肺泡。
胸廓（thorax）爬蟲類和哺乳類的肺具有肺泡及密閉的胸廓，能有效地進行氣體交換。
胸廓是體內的一個密閉空間，呼吸時藉肌肉及骨骼的運動使胸廓的體積改變，進而使胸廓壓力隨之改變，氣體因此得以進出。
人體的胸廓俗稱胸腔。
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2. 昆蟲是用什麼器官呼吸？等等，竟然是「全身」？
對某些人來說，昆蟲可能他們避之唯恐不及的可怕小生物，但這些小小昆蟲的身軀中，有著出乎意料精巧的呼吸系統喔！ 假如跑去街訪問問題：「 ...×022文字分享友善列印022動物世界環境生態科學生昆蟲是用什麼器官呼吸？等等，竟然是「全身」？彥寧・2020/07/20・3013字・閱讀時間約6分鐘＋追蹤對某些人來說，昆蟲可能他們避之唯恐不及的可怕小生物，但這些小小昆蟲的身軀中，有著出乎意料精巧的呼吸系統喔！假如跑去街訪問問題：「動物是怎麼呼吸的呢？」會收到什麼答案呢？有些比較直觀的小朋友可能會直接了當的回答：「用鼻子和嘴巴！」。
有些很厲害的的人可能會回答：「透過氣體交換，肺和心臟能夠透過循環系統……」完美描述了整套呼吸循環系統。
對動物更了解的人可能會回答：「人是用肺、魚是用鰓，兩生類則是小時候用鰓，長大用肺……」一類一類動物分開討論，不同種類的動物呼吸方式是不一樣的。
不過多數人常常都漏掉了一種類群：昆蟲。
嘿，屬於動物界的昆蟲當然算是動物囉！而且昆蟲綱(Insecta)還是動物界中物種數量最多的一個綱呢！圖／GIPHY昆蟲的鼻子在哪裡？先從構造說起你可能會有點沒印象，到底昆蟲是用什麼器官在呼吸的。
是肺嗎？好像也不是，而且昆蟲好像沒有鼻子。
告訴你，昆蟲其實也沒有肺喔！牠們是透過所謂的「氣管系統」(trachealsystem)來進行全身的呼吸及氣體交換。
圖中藍色的部分就是昆蟲的呼吸系統喔！圖／Wikipediacommon昆蟲的呼吸系統由氣管(trachea)、小氣管(tracheole)、氣門(spiracle)還有氣囊(airsacs)所組成。
所有的空氣都是透過位於外骨骼上的氣門來進出昆蟲的身體，通常都會出現在昆蟲的腹部或側面喔！空氣從氣門進去後，透過氣管不斷分支，最後傳到小氣管，其分支末梢就散佈在體細胞間，而氧氣跟二氧化碳就能透過擴散作用達到氣體交換。
再複雜一點的版本，也就是這些氣體進到微氣管的分支後，微氣管潮濕的表面就能讓氧氣更好的進行擴散作用。
氧氣擴散進一旁的體細胞膜後，就能被細胞所使用，而二氧化碳也是如此從體細胞排出的。
和人類不同的是，昆蟲的血液循環系統和呼吸系統是不互相影響的。
人類透過心臟將經過肺的充氧血打到全身，來使全身細胞獲得氧氣；昆蟲則是全身的細胞都直接與小氣管相連，因此昆蟲沒有進行氣體交換的肺部。
不過這種呼吸方式，其實對於長距離的氣體運輸效率較低，所以這也是大部分昆蟲體積不大的原因之一。
所以說，要回答昆蟲到底是用哪裡呼吸，從外骨骼的氣門，到遍布全身的大小氣管，我們可以說，昆蟲們可是用了全身在呼吸呢！自由開關的氣門不過你可能會想，所以昆蟲都一直是靠著被動的氣體運輸來維持呼吸的嗎？難道所有的昆蟲都只會呆呆的等空氣自己送進身體裡來嗎？其實也不是這麼回事喔。
許多昆蟲的氣門都能透過收縮肌肉關閉，也能透過舒張肌肉使氣門放鬆打開。
而氣門的開閉，通常透過中樞神經系統來控制，不過也能被氣門四周細胞中的化學成分所調控。
同時，氣門的開關也能調節水分的散失。
昆蟲的呼吸循環示意圖。
圖／EleanorLutz不過你可能沒想到，氣門還能拿來吹口哨呢！有些蛾類的幼蟲就能透過開關特定的氣門，再收縮排氣，讓自己的身體像笛子一樣吹出聲音來呢，被推測可能牠遭受獵食時威嚇天敵的手段。
延伸閱讀：吹口哨的毛毛蟲雖說是這樣，但氣門同時也成為了某些昆蟲的一大罩門……相信很多人都有聽過，肥皂水能夠將許多人恨得牙癢癢的蟑螂輕鬆消滅。
這是因為肥皂或清潔劑都屬於界面活性劑，能溶解蟑螂身上的蠟質與油脂，溶解的蠟質和油脂會把氣門堵住，造成蟑螂因無法呼吸窒息而死囉！由此可見，氣門真的對昆蟲來說十分重要呢！讓氣管彎曲收縮又不變形的「螺旋帶」接著，就讓我來說說昆蟲的呼吸系統中比較特殊的構造吧！過去，科學家認為昆蟲的氣管都像是一條條水管一樣硬邦邦的管子，且認為所有昆蟲都是透過被動擴散作用來呼吸。
但實際上，科學家後來才利用X光顯微鏡，發現昆蟲的氣管能收縮，而且並不是硬硬的，而且還會藉由收縮肌肉來主動呼吸喔！延伸閱讀：昆蟲如何呼吸？——X光顯微鏡之應用既然氣管不是硬硬的，而且能透過主動收縮來呼吸，這樣氣管難道不會因為壓力的問題而變形嗎？嘿，別擔心，小小的昆蟲體內可是很精巧的！實際上，昆蟲的氣管內皮細胞內側都圍繞著一層名叫螺旋帶(Taenidia)的環狀構造，又薄又堅固，使氣管不會塌陷扭曲，且同時可以幫助氣管適當彎曲伸展。
美洲家蠊
有些很厲害的的人可能會回答：「透過氣體交換，肺和心臟能夠透過循環系統……」完美描述了整套呼吸循環系統。
對動物更了解的人可能會回答：「人是用肺、魚是用鰓，兩生類則是小時候用鰓，長大用肺……」一類一類動物分開討論，不同種類的動物呼吸方式是不一樣的。
不過多數人常常都漏掉了一種類群：昆蟲。
嘿，屬於動物界的昆蟲當然算是動物囉！而且昆蟲綱(Insecta)還是動物界中物種數量最多的一個綱呢！圖／GIPHY昆蟲的鼻子在哪裡？先從構造說起你可能會有點沒印象，到底昆蟲是用什麼器官在呼吸的。
是肺嗎？好像也不是，而且昆蟲好像沒有鼻子。
告訴你，昆蟲其實也沒有肺喔！牠們是透過所謂的「氣管系統」(trachealsystem)來進行全身的呼吸及氣體交換。
圖中藍色的部分就是昆蟲的呼吸系統喔！圖／Wikipediacommon昆蟲的呼吸系統由氣管(trachea)、小氣管(tracheole)、氣門(spiracle)還有氣囊(airsacs)所組成。
所有的空氣都是透過位於外骨骼上的氣門來進出昆蟲的身體，通常都會出現在昆蟲的腹部或側面喔！空氣從氣門進去後，透過氣管不斷分支，最後傳到小氣管，其分支末梢就散佈在體細胞間，而氧氣跟二氧化碳就能透過擴散作用達到氣體交換。
再複雜一點的版本，也就是這些氣體進到微氣管的分支後，微氣管潮濕的表面就能讓氧氣更好的進行擴散作用。
氧氣擴散進一旁的體細胞膜後，就能被細胞所使用，而二氧化碳也是如此從體細胞排出的。
和人類不同的是，昆蟲的血液循環系統和呼吸系統是不互相影響的。
人類透過心臟將經過肺的充氧血打到全身，來使全身細胞獲得氧氣；昆蟲則是全身的細胞都直接與小氣管相連，因此昆蟲沒有進行氣體交換的肺部。
不過這種呼吸方式，其實對於長距離的氣體運輸效率較低，所以這也是大部分昆蟲體積不大的原因之一。
所以說，要回答昆蟲到底是用哪裡呼吸，從外骨骼的氣門，到遍布全身的大小氣管，我們可以說，昆蟲們可是用了全身在呼吸呢！自由開關的氣門不過你可能會想，所以昆蟲都一直是靠著被動的氣體運輸來維持呼吸的嗎？難道所有的昆蟲都只會呆呆的等空氣自己送進身體裡來嗎？其實也不是這麼回事喔。
許多昆蟲的氣門都能透過收縮肌肉關閉，也能透過舒張肌肉使氣門放鬆打開。
而氣門的開閉，通常透過中樞神經系統來控制，不過也能被氣門四周細胞中的化學成分所調控。
同時，氣門的開關也能調節水分的散失。
昆蟲的呼吸循環示意圖。
圖／EleanorLutz不過你可能沒想到，氣門還能拿來吹口哨呢！有些蛾類的幼蟲就能透過開關特定的氣門，再收縮排氣，讓自己的身體像笛子一樣吹出聲音來呢，被推測可能牠遭受獵食時威嚇天敵的手段。
延伸閱讀：吹口哨的毛毛蟲雖說是這樣，但氣門同時也成為了某些昆蟲的一大罩門……相信很多人都有聽過，肥皂水能夠將許多人恨得牙癢癢的蟑螂輕鬆消滅。
這是因為肥皂或清潔劑都屬於界面活性劑，能溶解蟑螂身上的蠟質與油脂，溶解的蠟質和油脂會把氣門堵住，造成蟑螂因無法呼吸窒息而死囉！由此可見，氣門真的對昆蟲來說十分重要呢！讓氣管彎曲收縮又不變形的「螺旋帶」接著，就讓我來說說昆蟲的呼吸系統中比較特殊的構造吧！過去，科學家認為昆蟲的氣管都像是一條條水管一樣硬邦邦的管子，且認為所有昆蟲都是透過被動擴散作用來呼吸。
但實際上，科學家後來才利用X光顯微鏡，發現昆蟲的氣管能收縮，而且並不是硬硬的，而且還會藉由收縮肌肉來主動呼吸喔！延伸閱讀：昆蟲如何呼吸？——X光顯微鏡之應用既然氣管不是硬硬的，而且能透過主動收縮來呼吸，這樣氣管難道不會因為壓力的問題而變形嗎？嘿，別擔心，小小的昆蟲體內可是很精巧的！實際上，昆蟲的氣管內皮細胞內側都圍繞著一層名叫螺旋帶(Taenidia)的環狀構造，又薄又堅固，使氣管不會塌陷扭曲，且同時可以幫助氣管適當彎曲伸展。
美洲家蠊
3. 昆虫是有心没肺吗
下面的图2即昆虫循环系统的一般模式图。
（图1）蚂蚁解剖图. （图2）昆虫循环系统一般模式图. 既然昆虫没有肺，那么昆虫是怎样呼吸的呢？它全身的细胞随时都 ...昆虫是有心没肺吗？几乎每个人都有儿时与昆虫为伴的美好经历，从小我们就已经知道昆虫都是些有心没肺的家伙。
从图1所示的蚂蚁解剖图可以看到，狭小的蚂蚁胸部里面确实是没有肺的，它的主要器官都聚集在硕大的头部和丰满的腹部。
尽管它的循环系统并不象人那样，分为静脉与动脉，而是一个单一的开放性的循环过程，但是用来推动它的全身的绿色淋巴血进行循环的器官还是存在的，只是它的心脏不象人的心脏那样具有复杂的结构，而是在它的背部，有一根依附于大动脉的膨大管道，通过有节律的搏动来行使推动淋巴血循环的功能。
下面的图2即昆虫循环系统的一般模式图。
（图1）蚂蚁解剖图 （图2）昆虫循环系统一般模式图既然昆虫没有肺，那么昆虫是怎样呼吸的呢？它全身的细胞随时都需要氧气啊。
昆虫的解决办法非常直接了当，就是在它的全身很多部位的表皮，都开了很多可以开闭的呼吸孔，例如图3所示的蝗虫，在体侧就有一排银色的小呼吸孔，从这些呼吸孔进去，是一个分布全身的气管系统，如图4所示的蝗虫的白色气管系统，这个气管系统越来越细，在末端能够达到直径大概1微米的程度，使得全身的各个部位的细胞附近不远的地方，包括肢翼，都能够找到细小的气管，这样空气从呼吸孔进去之后，就能够通过短程的扩散，而直接进入全身各个部位的细胞，进行氧气与二氧化碳的交换。
（图3）蝗虫体表的呼吸孔 （图4）蝗虫的呼吸孔以及体内的气管系统生物学家主要是通过解剖发现这个简洁的呼吸气管系统的，因此对于这个呼吸系统的呼吸机制，只能根据其形态进行猜测。
一般的观点是这个系统非常的原始，外部的新鲜空气一般只能靠自身的扩散和通风进入昆虫体内，并且估计当昆虫身体进行运动时，以及它的心脏带动的淋巴血进行循环时，都能够附带导致其身体内部压力的变化，而这个变化也可能有益于气管系统内的空气和外部新鲜空气进行交换。
显然这样一种非常被动的呼吸系统，与能够主动伸缩而产生负压的陆生脊椎动物的肺相比，在空气交换的效率方面要低很多，这就导致其体内的气管系统的规模不可能太大，因为如果细密的气管延伸得过长，仅靠空气的自身扩散，以及身体内部压力变化的驱动，是难以及时更换气管深端的空气的，所以这也构成昆虫无法获得比较大的体型的一个制约因素。
因此和昆虫的能够主动搏动的心脏相比，我们只能说昆虫是有心而没肺的了。
不过现在发现这个结论是错误的。
因为我们对于昆虫气管系统的研究，一直仅限于解剖的方法，而最近一组科学家运用同步辐射X射线成像技术，对活体的昆虫进行实时的透视摄影，赫然发现昆虫的气管系统其实是能够进行快速而激烈的主动收缩的，而且其收缩导致的空气交换效率并不比我们的肺差！同时还发现在气管系统进行收缩换气时，以前一直认为是构成昆虫呼吸动力的身体运动和循环系统的附带作用，根本不参与呼吸过程。
获得这项重大发现的关键是使用了从15-25keV的同步加速器（图5）引出的同步X射线源，来进行高清晰度的活体实时拍摄。
在X射线照射下，科学家们发现无论是甲虫，蚂蚁，蝴蝶，苍蝇，臭虫，蟋蟀，蟑螂，还是蜻蜓，它们遍布全身的细微气管都清晰可见。
当昆虫的气管系统处于松弛状态时，是膨大着的；而当气管收缩时，则在300毫秒到500毫秒的时间内，从头部到胸部的整个气管系统的直径都逐步缩小，然后在相同的时间内再回复原状。
从气管的横截面来看，收缩使得气管变为椭圆形（图6）。
（图5）法国东南部格勒诺布尔的一座同步加速器 （图6）X射线所拍摄的昆虫气管收缩过程对于甲虫来说，这种收缩的频率为每秒0.4到0.7次；甲虫，蚂蚁和蟋蟀的收缩时间为0.7到1.6秒，然后间以一段静息的时间。
收缩所导致的身体主气管的容积的变化在这三种昆虫都将近50%，只有蟋蟀的容积变化略小，为36%。
由于气管收缩是整个系统的收缩，因此可以认为更加细微的气管应该也是以这个比例进行收缩的。
这么有效的空气交换机制是人们从未预料到的，因为我们可以跟人类以及鸟类的肺比较一下，从安静状态到运动状态，肺在呼吸时所发生的容积变化范围也只有10%到75%。
而考虑到当昆虫进行激烈运动时，实际的气管容积变化率应该比上面的数据还高。
再加上昆虫呼吸孔开口处可以自如地开合，那么当气管收缩时再关闭呼吸孔的话，将提高气管内部压力，从而有效地促进氧气分子扩散进入身体细胞，
（图1）蚂蚁解剖图. （图2）昆虫循环系统一般模式图. 既然昆虫没有肺，那么昆虫是怎样呼吸的呢？它全身的细胞随时都 ...昆虫是有心没肺吗？几乎每个人都有儿时与昆虫为伴的美好经历，从小我们就已经知道昆虫都是些有心没肺的家伙。
从图1所示的蚂蚁解剖图可以看到，狭小的蚂蚁胸部里面确实是没有肺的，它的主要器官都聚集在硕大的头部和丰满的腹部。
尽管它的循环系统并不象人那样，分为静脉与动脉，而是一个单一的开放性的循环过程，但是用来推动它的全身的绿色淋巴血进行循环的器官还是存在的，只是它的心脏不象人的心脏那样具有复杂的结构，而是在它的背部，有一根依附于大动脉的膨大管道，通过有节律的搏动来行使推动淋巴血循环的功能。
下面的图2即昆虫循环系统的一般模式图。
（图1）蚂蚁解剖图 （图2）昆虫循环系统一般模式图既然昆虫没有肺，那么昆虫是怎样呼吸的呢？它全身的细胞随时都需要氧气啊。
昆虫的解决办法非常直接了当，就是在它的全身很多部位的表皮，都开了很多可以开闭的呼吸孔，例如图3所示的蝗虫，在体侧就有一排银色的小呼吸孔，从这些呼吸孔进去，是一个分布全身的气管系统，如图4所示的蝗虫的白色气管系统，这个气管系统越来越细，在末端能够达到直径大概1微米的程度，使得全身的各个部位的细胞附近不远的地方，包括肢翼，都能够找到细小的气管，这样空气从呼吸孔进去之后，就能够通过短程的扩散，而直接进入全身各个部位的细胞，进行氧气与二氧化碳的交换。
（图3）蝗虫体表的呼吸孔 （图4）蝗虫的呼吸孔以及体内的气管系统生物学家主要是通过解剖发现这个简洁的呼吸气管系统的，因此对于这个呼吸系统的呼吸机制，只能根据其形态进行猜测。
一般的观点是这个系统非常的原始，外部的新鲜空气一般只能靠自身的扩散和通风进入昆虫体内，并且估计当昆虫身体进行运动时，以及它的心脏带动的淋巴血进行循环时，都能够附带导致其身体内部压力的变化，而这个变化也可能有益于气管系统内的空气和外部新鲜空气进行交换。
显然这样一种非常被动的呼吸系统，与能够主动伸缩而产生负压的陆生脊椎动物的肺相比，在空气交换的效率方面要低很多，这就导致其体内的气管系统的规模不可能太大，因为如果细密的气管延伸得过长，仅靠空气的自身扩散，以及身体内部压力变化的驱动，是难以及时更换气管深端的空气的，所以这也构成昆虫无法获得比较大的体型的一个制约因素。
因此和昆虫的能够主动搏动的心脏相比，我们只能说昆虫是有心而没肺的了。
不过现在发现这个结论是错误的。
因为我们对于昆虫气管系统的研究，一直仅限于解剖的方法，而最近一组科学家运用同步辐射X射线成像技术，对活体的昆虫进行实时的透视摄影，赫然发现昆虫的气管系统其实是能够进行快速而激烈的主动收缩的，而且其收缩导致的空气交换效率并不比我们的肺差！同时还发现在气管系统进行收缩换气时，以前一直认为是构成昆虫呼吸动力的身体运动和循环系统的附带作用，根本不参与呼吸过程。
获得这项重大发现的关键是使用了从15-25keV的同步加速器（图5）引出的同步X射线源，来进行高清晰度的活体实时拍摄。
在X射线照射下，科学家们发现无论是甲虫，蚂蚁，蝴蝶，苍蝇，臭虫，蟋蟀，蟑螂，还是蜻蜓，它们遍布全身的细微气管都清晰可见。
当昆虫的气管系统处于松弛状态时，是膨大着的；而当气管收缩时，则在300毫秒到500毫秒的时间内，从头部到胸部的整个气管系统的直径都逐步缩小，然后在相同的时间内再回复原状。
从气管的横截面来看，收缩使得气管变为椭圆形（图6）。
（图5）法国东南部格勒诺布尔的一座同步加速器 （图6）X射线所拍摄的昆虫气管收缩过程对于甲虫来说，这种收缩的频率为每秒0.4到0.7次；甲虫，蚂蚁和蟋蟀的收缩时间为0.7到1.6秒，然后间以一段静息的时间。
收缩所导致的身体主气管的容积的变化在这三种昆虫都将近50%，只有蟋蟀的容积变化略小，为36%。
由于气管收缩是整个系统的收缩，因此可以认为更加细微的气管应该也是以这个比例进行收缩的。
这么有效的空气交换机制是人们从未预料到的，因为我们可以跟人类以及鸟类的肺比较一下，从安静状态到运动状态，肺在呼吸时所发生的容积变化范围也只有10%到75%。
而考虑到当昆虫进行激烈运动时，实际的气管容积变化率应该比上面的数据还高。
再加上昆虫呼吸孔开口处可以自如地开合，那么当气管收缩时再关闭呼吸孔的话，将提高气管内部压力，从而有效地促进氧气分子扩散进入身体细胞，
4. 昆虫的呼吸– interactive simulations – eduMedia
像其他生命体一样，昆虫的呼吸同样是吸入氧气并排出二氧化碳。
由于气体交换源自于外界空气，这是一种基于空气的呼吸过程。
与大多数基于空气呼吸的脊椎动物 ...␡SecondaryElementary🔎BySubjectPerceptionDigestionMuscleandmotionRespirationandcirculationPlantsForcesElectricfieldStructureofmatterByAcademicStandardCanadaFranceMéxicoUSAUKStudioCreate⋆OrganizeShareDiscovereduMediaStudio📂▾昆虫的呼吸HTML5✏✏✐⌫📷Studio⋆FavoritesVideocaptureShareSubscription375二氧化碳呼吸呼吸系统昆虫气体交换气管氧Summary像其他生命体一样，昆虫的呼吸同样是吸入氧气并排出二氧化碳。
由于气体交换源自于外界空气，这是一种基于空气的呼吸过程。
与大多数基于空气呼吸的脊椎动物不同，昆虫（无脊椎动物）不使用肺呼吸。
其进行呼吸作用的器官叫做气管。
这是一个气管网络，通过呼吸孔（气门）与外界连通，末端分支成为更多更细的微气管，延伸至昆虫身体各个器官。
微气管壁十分纤细、并能够渗透，通过接触并穿越这些管壁，得以完成气体交换。
通过缩放可以在微气管水平上观察气体交换。
Learninggoals区别通过肺、鳃、气管的不同呼吸过程了解气管在各器官进行气体交换过程中的作用Learnmore…Subscribenowtoreadmoreaboutthistopic!Login×Username:*Password*Forgotyourpassword?SubmitEnglishEspañolFrançaisDeutschNederlandsالعربيةРусскийTürkçeError!×Classcode×SubmitShare×❓Whysomesharingtoolsarenotavailable?Enrollyourschooltotakeadvantageofthesharingoptions.Onceregistered,thelinksbelowwillincludeactivationcodes.🔒AuthenticatedlinkCopy🔒EmbedCopy
由于气体交换源自于外界空气，这是一种基于空气的呼吸过程。
与大多数基于空气呼吸的脊椎动物 ...␡SecondaryElementary🔎BySubjectPerceptionDigestionMuscleandmotionRespirationandcirculationPlantsForcesElectricfieldStructureofmatterByAcademicStandardCanadaFranceMéxicoUSAUKStudioCreate⋆OrganizeShareDiscovereduMediaStudio📂▾昆虫的呼吸HTML5✏✏✐⌫📷Studio⋆FavoritesVideocaptureShareSubscription375二氧化碳呼吸呼吸系统昆虫气体交换气管氧Summary像其他生命体一样，昆虫的呼吸同样是吸入氧气并排出二氧化碳。
由于气体交换源自于外界空气，这是一种基于空气的呼吸过程。
与大多数基于空气呼吸的脊椎动物不同，昆虫（无脊椎动物）不使用肺呼吸。
其进行呼吸作用的器官叫做气管。
这是一个气管网络，通过呼吸孔（气门）与外界连通，末端分支成为更多更细的微气管，延伸至昆虫身体各个器官。
微气管壁十分纤细、并能够渗透，通过接触并穿越这些管壁，得以完成气体交换。
通过缩放可以在微气管水平上观察气体交换。
Learninggoals区别通过肺、鳃、气管的不同呼吸过程了解气管在各器官进行气体交换过程中的作用Learnmore…Subscribenowtoreadmoreaboutthistopic!Login×Username:*Password*Forgotyourpassword?SubmitEnglishEspañolFrançaisDeutschNederlandsالعربيةРусскийTürkçeError!×Classcode×SubmitShare×❓Whysomesharingtoolsarenotavailable?Enrollyourschooltotakeadvantageofthesharingoptions.Onceregistered,thelinksbelowwillincludeactivationcodes.🔒AuthenticatedlinkCopy🔒EmbedCopy
5. 昆虫的呼吸系统
昆虫的呼吸系统- 第二十二章昆虫的呼吸系统 昆虫的呼吸系统是由外胚层内陷形成的管状气管系统，昆虫通过这一管状气管系统直接将氧气输送给需氧组织、器官或 ...首页文档视频音频文集店铺搜索文档企业管理经管营销专业资料2017全国质量奖现场汇报PPT-生产4.5分（超过95%的文档）1002阅读28下载2019-08-30上传100页收藏分享转存举报认领客户端打开金牌店铺资深分析娃的店专注挖掘被时间掩藏的事儿商品-粉丝183等级Lv4取消关注进入店铺
6. 昆蟲如何呼吸？－－X光顯微鏡之應用
像哺乳動物一樣，牠們也靠主動運動來呼吸。
大部分昆蟲的呼吸系統類似建築的通風系統。
氣管篇佈體內供應氧氣，氣管與體表的氣孔相通。
SARS健康保健傳統生物基因體科學微生物及免疫學生化調控生態保育生技產業生物影像生物技術發育生物神經生物細胞生物臨床醫藥計算生物生物字典FLASH動畫教學NGS分析平台Galaxy生物資訊軟體連結生醫影像軟體連結虛擬圖書館連結資訊科技連結帳號申請BASEInsightIIAmiraImageJAmiraImageJImageJ 國網中心 |生物化學資料庫服務 回首頁 |好站連結 |SiteMap 三維影像國際合作 2005識之精微 會議展示及參訪 好站連結最新消息NGS分析平台OlfactoryDB生物知識庫知識庫服務說明生技新知 生物計算服務系統生物計算服務說明 生物序列分析 軟體與資料庫 結構生物軟體 生醫影像軟體 關於我們認識生物計算小組台灣生物資訊學會聯絡我們 昆蟲如何呼吸？－－X光顯微鏡之應用PostedbyTerryYehonThursday,October21@05:58:57CST編輯：Gene科學家利用同步輻射產生的高能X光來研究昆蟲的呼吸，結果發現昆蟲不僅單靠被動擴散來作氣體交換。
像哺乳動物一樣，牠們也靠主動運動來呼吸。
大部分昆蟲的呼吸系統類似建築的通風系統。
氣管篇佈體內供應氧氣，氣管與體表的氣孔相通。
芝加哥菲爾德博物館動物館副館長MarkWestneat說道，大家一直以為昆蟲的氣管是硬管子，氣體內換純粹靠擴散作用，但這個想法是死路。
迄今動物學家只有在昆蟲移動或飛行時觀察到主動換氣。
有些昆蟲鼓動腹部以利空氣流動或填充氣囊。
Westneat等人在甲蟲（Platynusdecentis）、木蟻（Camponotuspennsylvanicus）和蟋蟀（Achetadomesticus）的頭部和胸部觀察到氣管的抽氣和進氣。
這些部位被堅硬的外骨骼包覆，不可能藉由外部運動來泵氣體。
他們也觀察到頭部內大氣管的收縮與舒張循環短於一秒鐘，這與哺乳動物的肺部類似。
Westneat認為當氣孔關閉時的收縮可能增加了壓力而加速氧氣擴散至昆蟲組織。
但要回答這問題，柏克萊加州大學的昆蟲飛行生理學家RobertDudley認為應該觀察小支氣管是否也會收縮。
現在仍不清楚小氣管發生了什麼事。
這個研究方法也可以解開了困惑科學家一世紀的其他謎團。
X光顯微技術可以記錄翅膀的撲動、多心臟昆蟲的循環系統和交配時的生殖器等。
同步輻射X光源是來自在一個長一公里的環狀加速器內加速至接近光速的電子。
這個技術是Argonne國家實驗室的物理學家Wah-KeatLee在光束前放置一隻死螞蟻時發現的。
他接著找尋研究演化生物力學的Westneat合作研究生物問題。
X光顯微鏡所產生的影像因邊緣增強而是高解析度的，在兩個構造的邊緣被銳利化，所以顯現出清晰輪廓。
Lee也利用X光顯微鏡來觀察海膽牙齒、燃料噴嘴和鋁製建材的裂紋。
中央研究院物理研究所的胡宇光也曾利用X光顯微鏡來觀察電鍍材料產生的氣泡，其結果於2002年5月刊登於Nature。
因為X光顯微鏡的觀察是非破壞性的，近來也用來研究胚胎化石的內部構造。
原學術論文：1)Westneat,M.W.etal.TrachealrespirationininsectsvisualizedwithsynchrotronX-rayimaging.Science,299,558-560,(2003).2)Tsai,W.L.etal.Electrochemistry:Buildingonbubblesinmetalelectrodeposition.Nature417,139(2002).轉載自Sciscape網站 ©國家高速網路與計算中心｜建議最佳螢幕解析度1024*768｜交通導引
大部分昆蟲的呼吸系統類似建築的通風系統。
氣管篇佈體內供應氧氣，氣管與體表的氣孔相通。
SARS健康保健傳統生物基因體科學微生物及免疫學生化調控生態保育生技產業生物影像生物技術發育生物神經生物細胞生物臨床醫藥計算生物生物字典FLASH動畫教學NGS分析平台Galaxy生物資訊軟體連結生醫影像軟體連結虛擬圖書館連結資訊科技連結帳號申請BASEInsightIIAmiraImageJAmiraImageJImageJ 國網中心 |生物化學資料庫服務 回首頁 |好站連結 |SiteMap 三維影像國際合作 2005識之精微 會議展示及參訪 好站連結最新消息NGS分析平台OlfactoryDB生物知識庫知識庫服務說明生技新知 生物計算服務系統生物計算服務說明 生物序列分析 軟體與資料庫 結構生物軟體 生醫影像軟體 關於我們認識生物計算小組台灣生物資訊學會聯絡我們 昆蟲如何呼吸？－－X光顯微鏡之應用PostedbyTerryYehonThursday,October21@05:58:57CST編輯：Gene科學家利用同步輻射產生的高能X光來研究昆蟲的呼吸，結果發現昆蟲不僅單靠被動擴散來作氣體交換。
像哺乳動物一樣，牠們也靠主動運動來呼吸。
大部分昆蟲的呼吸系統類似建築的通風系統。
氣管篇佈體內供應氧氣，氣管與體表的氣孔相通。
芝加哥菲爾德博物館動物館副館長MarkWestneat說道，大家一直以為昆蟲的氣管是硬管子，氣體內換純粹靠擴散作用，但這個想法是死路。
迄今動物學家只有在昆蟲移動或飛行時觀察到主動換氣。
有些昆蟲鼓動腹部以利空氣流動或填充氣囊。
Westneat等人在甲蟲（Platynusdecentis）、木蟻（Camponotuspennsylvanicus）和蟋蟀（Achetadomesticus）的頭部和胸部觀察到氣管的抽氣和進氣。
這些部位被堅硬的外骨骼包覆，不可能藉由外部運動來泵氣體。
他們也觀察到頭部內大氣管的收縮與舒張循環短於一秒鐘，這與哺乳動物的肺部類似。
Westneat認為當氣孔關閉時的收縮可能增加了壓力而加速氧氣擴散至昆蟲組織。
但要回答這問題，柏克萊加州大學的昆蟲飛行生理學家RobertDudley認為應該觀察小支氣管是否也會收縮。
現在仍不清楚小氣管發生了什麼事。
這個研究方法也可以解開了困惑科學家一世紀的其他謎團。
X光顯微技術可以記錄翅膀的撲動、多心臟昆蟲的循環系統和交配時的生殖器等。
同步輻射X光源是來自在一個長一公里的環狀加速器內加速至接近光速的電子。
這個技術是Argonne國家實驗室的物理學家Wah-KeatLee在光束前放置一隻死螞蟻時發現的。
他接著找尋研究演化生物力學的Westneat合作研究生物問題。
X光顯微鏡所產生的影像因邊緣增強而是高解析度的，在兩個構造的邊緣被銳利化，所以顯現出清晰輪廓。
Lee也利用X光顯微鏡來觀察海膽牙齒、燃料噴嘴和鋁製建材的裂紋。
中央研究院物理研究所的胡宇光也曾利用X光顯微鏡來觀察電鍍材料產生的氣泡，其結果於2002年5月刊登於Nature。
因為X光顯微鏡的觀察是非破壞性的，近來也用來研究胚胎化石的內部構造。
原學術論文：1)Westneat,M.W.etal.TrachealrespirationininsectsvisualizedwithsynchrotronX-rayimaging.Science,299,558-560,(2003).2)Tsai,W.L.etal.Electrochemistry:Buildingonbubblesinmetalelectrodeposition.Nature417,139(2002).轉載自Sciscape網站 ©國家高速網路與計算中心｜建議最佳螢幕解析度1024*768｜交通導引
7. 昆蟲如何呼吸？ 他們有肺嗎？
空氣通過一系列稱為氣孔的外部開口進入昆蟲的呼吸系統。
這些外部開口在一些昆蟲中起到肌肉閥門的作用，導致內部呼吸系統，這是一種密集的網狀管，稱為 ...歷史與文化重要數字著名的發明姓氏意義和起源主要人物和事件美國總統語言關鍵術語詞彙表語法詞彙歷史與文化基本宗教與靈性起源與發展無神論與不可知論聖經整體治療基本科學基本化學法律化學項目和實驗週期表體育基本旅遊與比賽齒輪和設備著名高爾夫球手歷史對於學生和家長大學概況測試圖選擇一所學院大學測試策略與學習問題Inmigracionen西班牙語加拿大政府美國政府臭名昭著的罪犯新聞學動物與自然行為與溝通ShareonFacebookShareonTwitter這就是呼吸在昆蟲中的作用。
與人類一樣，昆蟲需要氧氣來生活和生產二氧化碳作為廢物。
這就是昆蟲和人類呼吸系統之間的共性基本結束的地方。
昆蟲沒有肺，也沒有通過它們的循環系統輸送氧氣。
相反，昆蟲呼吸系統依靠簡單的氣體交換系統來為昆蟲的身體吸入氧氣並排出二氧化碳廢物。
昆蟲呼吸系統空氣通過一系列稱為氣孔的外部開口進入昆蟲的呼吸系統。
這些外部開口在一些昆蟲中起到肌肉閥門的作用，導致內部呼吸系統，這是一種密集的網狀管，稱為氣管。
為了簡化昆蟲呼吸系統，它像海綿一樣起作用。
海綿有小孔讓水進入海綿潤濕海綿。
同樣，氣孔開口允許空氣進入內部氣管系統，用氧氣浸泡昆蟲的組織。
二氧化碳是一種代謝廢物，通過氣孔排出體內。
氣孔可以高效地打開和關閉，以減少水分流失。
這是通過收縮圍繞氣門的肌肉來完成的。
為了打開，肌肉放鬆。
昆蟲如何控制呼吸？昆蟲可以在一定程度上控制呼吸。
昆蟲可以使用肌肉收縮來打開和關閉其呼吸。
例如，生活在乾燥沙漠環境中的昆蟲可以保持其氣門關閉，以防止水分流失。
此外，昆蟲可以抽取體內的肌肉，迫使氣管沿氣管導管下降，從而加速氧氣的輸送。
在高溫或高壓的情況下，昆蟲甚至可以通過交替打開不同的氣孔並使用肌肉擴張或收縮身體來排出空氣。
但是，氣體擴散的速度或者內部空腔充滿空氣的速度無法控制。
只要昆蟲使用氣管和氣管系統呼吸，它們不可能比現在大得多。
水生昆蟲如何呼吸？雖然氧氣在空氣中很豐富（空氣中二氧化碳含量為百萬分之二十萬），但在水中卻很難達到（百萬分之15的冷卻流動水）。
儘管有這種呼吸道的挑戰，但許多昆蟲在其生命週期的某些階段生活在水中。
水生昆蟲如何在淹沒時獲得所需的氧氣？為了提高其在水中的攝氧量，除了最小的水生昆蟲之外，所有的水生昆蟲都採用能夠吸收氧氣和二氧化碳的創新結構-例如使用鰓系統和類似於人類呼吸管和潛水裝置的結構。
昆蟲水鰓許多水棲昆蟲都有氣管鰓，這些鰓是它們身體的分層延伸，使它們能夠從水中吸收更多的氧氣。
這些鰓通常位於腹部，但在一些昆蟲中，它們發現在奇怪和意想不到的地方。
例如，一些石蜓有肛門鰓，看起來像是從後端伸出的一簇絲。
蜻蜓若蟲在它們的直腸內有鰓。
血紅蛋白可以捕獲氧氣血紅蛋白可以促進從水中捕獲氧分子。
來自Chironomidae家族和少數其他昆蟲群體的非咬合midla幼蟲具有血紅蛋白，非常像脊椎動物。
由於血紅蛋白賦予它們明亮的紅色，因此搖蚊幼蟲通常被稱為血蟲。
血蟲可以在含氧量極低的水中繁殖。
他們在湖泊和池塘泥濘的底部波動身體，使氧氣飽和血紅蛋白。
當他們停止移動時，血紅蛋白釋放氧氣，使他們能夠在最污染的水生環境中呼吸。
這種備用氧氣供應可能只持續幾分鐘，但通常足夠長的時間讓昆蟲移入更多的氧化水。
呼吸管系統一些水生昆蟲，如老鼠尾蛆，通過浮潛狀結構保持與表面空氣的連接。
一些昆蟲修改了氣孔，可以刺穿水生植物的淹沒部分，並從其根部或莖部的空氣通道中獲取氧氣。
水肺潛水某些水生甲蟲和真正的臭蟲可以通過攜帶暫時的空氣泡潛入水中，就像潛水員攜帶空氣罐一樣。
其他人，像甲蟲一樣，在身體周圍保持永久的空氣膜。
這些水生昆蟲受到排斥水的網狀網絡的保護，為它們提供了一個可以吸取氧氣的恆定空氣空間。
這個稱為腹甲的空域結構使它們能夠永久保持水下。
資料來源：昆蟲：昆蟲綱要，第3版，PJGullan和PSCranstonRichardW.Me
這些外部開口在一些昆蟲中起到肌肉閥門的作用，導致內部呼吸系統，這是一種密集的網狀管，稱為 ...歷史與文化重要數字著名的發明姓氏意義和起源主要人物和事件美國總統語言關鍵術語詞彙表語法詞彙歷史與文化基本宗教與靈性起源與發展無神論與不可知論聖經整體治療基本科學基本化學法律化學項目和實驗週期表體育基本旅遊與比賽齒輪和設備著名高爾夫球手歷史對於學生和家長大學概況測試圖選擇一所學院大學測試策略與學習問題Inmigracionen西班牙語加拿大政府美國政府臭名昭著的罪犯新聞學動物與自然行為與溝通ShareonFacebookShareonTwitter這就是呼吸在昆蟲中的作用。
與人類一樣，昆蟲需要氧氣來生活和生產二氧化碳作為廢物。
這就是昆蟲和人類呼吸系統之間的共性基本結束的地方。
昆蟲沒有肺，也沒有通過它們的循環系統輸送氧氣。
相反，昆蟲呼吸系統依靠簡單的氣體交換系統來為昆蟲的身體吸入氧氣並排出二氧化碳廢物。
昆蟲呼吸系統空氣通過一系列稱為氣孔的外部開口進入昆蟲的呼吸系統。
這些外部開口在一些昆蟲中起到肌肉閥門的作用，導致內部呼吸系統，這是一種密集的網狀管，稱為氣管。
為了簡化昆蟲呼吸系統，它像海綿一樣起作用。
海綿有小孔讓水進入海綿潤濕海綿。
同樣，氣孔開口允許空氣進入內部氣管系統，用氧氣浸泡昆蟲的組織。
二氧化碳是一種代謝廢物，通過氣孔排出體內。
氣孔可以高效地打開和關閉，以減少水分流失。
這是通過收縮圍繞氣門的肌肉來完成的。
為了打開，肌肉放鬆。
昆蟲如何控制呼吸？昆蟲可以在一定程度上控制呼吸。
昆蟲可以使用肌肉收縮來打開和關閉其呼吸。
例如，生活在乾燥沙漠環境中的昆蟲可以保持其氣門關閉，以防止水分流失。
此外，昆蟲可以抽取體內的肌肉，迫使氣管沿氣管導管下降，從而加速氧氣的輸送。
在高溫或高壓的情況下，昆蟲甚至可以通過交替打開不同的氣孔並使用肌肉擴張或收縮身體來排出空氣。
但是，氣體擴散的速度或者內部空腔充滿空氣的速度無法控制。
只要昆蟲使用氣管和氣管系統呼吸，它們不可能比現在大得多。
水生昆蟲如何呼吸？雖然氧氣在空氣中很豐富（空氣中二氧化碳含量為百萬分之二十萬），但在水中卻很難達到（百萬分之15的冷卻流動水）。
儘管有這種呼吸道的挑戰，但許多昆蟲在其生命週期的某些階段生活在水中。
水生昆蟲如何在淹沒時獲得所需的氧氣？為了提高其在水中的攝氧量，除了最小的水生昆蟲之外，所有的水生昆蟲都採用能夠吸收氧氣和二氧化碳的創新結構-例如使用鰓系統和類似於人類呼吸管和潛水裝置的結構。
昆蟲水鰓許多水棲昆蟲都有氣管鰓，這些鰓是它們身體的分層延伸，使它們能夠從水中吸收更多的氧氣。
這些鰓通常位於腹部，但在一些昆蟲中，它們發現在奇怪和意想不到的地方。
例如，一些石蜓有肛門鰓，看起來像是從後端伸出的一簇絲。
蜻蜓若蟲在它們的直腸內有鰓。
血紅蛋白可以捕獲氧氣血紅蛋白可以促進從水中捕獲氧分子。
來自Chironomidae家族和少數其他昆蟲群體的非咬合midla幼蟲具有血紅蛋白，非常像脊椎動物。
由於血紅蛋白賦予它們明亮的紅色，因此搖蚊幼蟲通常被稱為血蟲。
血蟲可以在含氧量極低的水中繁殖。
他們在湖泊和池塘泥濘的底部波動身體，使氧氣飽和血紅蛋白。
當他們停止移動時，血紅蛋白釋放氧氣，使他們能夠在最污染的水生環境中呼吸。
這種備用氧氣供應可能只持續幾分鐘，但通常足夠長的時間讓昆蟲移入更多的氧化水。
呼吸管系統一些水生昆蟲，如老鼠尾蛆，通過浮潛狀結構保持與表面空氣的連接。
一些昆蟲修改了氣孔，可以刺穿水生植物的淹沒部分，並從其根部或莖部的空氣通道中獲取氧氣。
水肺潛水某些水生甲蟲和真正的臭蟲可以通過攜帶暫時的空氣泡潛入水中，就像潛水員攜帶空氣罐一樣。
其他人，像甲蟲一樣，在身體周圍保持永久的空氣膜。
這些水生昆蟲受到排斥水的網狀網絡的保護，為它們提供了一個可以吸取氧氣的恆定空氣空間。
這個稱為腹甲的空域結構使它們能夠永久保持水下。
資料來源：昆蟲：昆蟲綱要，第3版，PJGullan和PSCranstonRichardW.Me
8. 昆蟲是有心沒肺嗎？
圖2）昆蟲循環系統一般模式圖. 既然昆蟲沒有肺，那麼昆蟲是怎樣呼吸的呢？它全身的細胞隨時都需要氧氣啊。
昆蟲的解決辦法非常直接了當， ...作者：一軍幾乎每個人都有兒時與昆蟲為伴的美好經歷，從小我們就已經知道昆蟲都是些有心沒肺的傢伙。
從圖1所示的螞蟻解剖圖可以看到，狹小的螞蟻胸部裡面確實是沒有肺的，它的主要器官都聚集在碩大的頭部和豐滿的腹部。
儘管它的循環系統並不象人那樣，分為靜脈與動脈，而是一個單一的開放性的循環過程，但是用來推動它的全身的綠色淋巴血進行循環的器官還是存在的，只是它的心臟不象人的心臟那樣具有複雜的結構，而是在它的背部，有一根依附於大動脈的膨大管道，通過有節律的搏動來行使推動淋巴血循環的功能。
下面的圖2即昆蟲循環系統的一般模式圖。
...（圖1）螞蟻解剖圖...（圖2）昆蟲循環系統一般模式圖既然昆蟲沒有肺，那麼昆蟲是怎樣呼吸的呢？它全身的細胞隨時都需要氧氣啊。
昆蟲的解決辦法非常直接了當，就是在它的全身很多部位的表皮，都開了很多可以開閉的呼吸孔，例如圖3所示的蝗蟲，在體側就有一排銀色的小呼吸孔，從這些呼吸孔進去，是一個分布全身的氣管系統，如圖4所示的蝗蟲的白色氣管系統，這個氣管系統越來越細，在末端能夠達到直徑大概1微米的程度，使得全身的各個部位的細胞附近不遠的地方，包括肢翼，都能夠找到細小的氣管，這樣空氣從呼吸孔進去之後，就能夠通過短程的擴散，而直接進入全身各個部位的細胞，進行氧氣與二氧化碳的交換。
...（圖3）蝗蟲體表的呼吸孔...（圖4）蝗蟲的呼吸孔以及體內的氣管系統生物學家主要是通過解剖發現這個簡潔的呼吸氣管系統的，因此對於這個呼吸系統的呼吸機制，只能根據其形態進行猜測。
一般的觀點是這個系統非常的原始，外部的新鮮空氣一般只能靠自身的擴散和通風進入昆蟲體內，並且估計當昆蟲身體進行運動時，以及它的心臟帶動的淋巴血進行循環時，都能夠附帶導致其身體內部壓力的變化，而這個變化也可能有益於氣管系統內的空氣和外部新鮮空氣進行交換。
顯然這樣一種非常被動的呼吸系統，與能夠主動伸縮而產生負壓的陸生脊椎動物的肺相比，在空氣交換的效率方面要低很多，這就導致其體內的氣管系統的規模不可能太大，因為如果細密的氣管延伸得過長，僅靠空氣的自身擴散，以及身體內部壓力變化的驅動，是難以及時更換氣管深端的空氣的，所以這也構成昆蟲無法獲得比較大的體型的一個制約因素。
因此和昆蟲的能夠主動搏動的心臟相比，我們只能說昆蟲是有心而沒肺的了。
不過現在發現這個結論是錯誤的。
因為我們對於昆蟲氣管系統的研究，一直僅限於解剖的方法，而最近一組科學家運用同步輻射X射線成像技術，對活體的昆蟲進行實時的透視攝影，赫然發現昆蟲的氣管系統其實是能夠進行快速而激烈的主動收縮的，而且其收縮導致的空氣交換效率並不比我們的肺差！同時還發現在氣管系統進行收縮換氣時，以前一直認為是構成昆蟲呼吸動力的身體運動和循環系統的附帶作用，根本不參與呼吸過程。
獲得這項重大發現的關鍵是使用了從15-25keV的同步加速器（圖5）引出的同步X射線源，來進行高清晰度的活體實時拍攝。
在X射線照射下，科學家們發現無論是甲蟲，螞蟻，蝴蝶，蒼蠅，臭蟲，蟋蟀，蟑螂，還是蜻蜓，它們遍布全身的細微氣管都清晰可見。
當昆蟲的氣管系統處於鬆弛狀態時，是膨大著的；而當氣管收縮時，則在300毫秒到500毫秒的時間內，從頭部到胸部的整個氣管系統的直徑都逐步縮小，然後在相同的時間內再回復原狀。
從氣管的橫截面來看，收縮使得氣管變為橢圓形（圖6）。
...（圖5）法國東南部格勒諾布爾的一座同步加速器...（圖6）X射線所拍攝的昆蟲氣管收縮過程對於甲蟲來說，這種收縮的頻率為每秒0.4到0.7次；甲蟲，螞蟻和蟋蟀的收縮時間為0.7到1.6秒，然後間以一段靜息的時間。
收縮所導致的身體主氣管的容積的變化在這三種昆蟲都將近50%，只有蟋蟀的容積變化略小，為36%。
由於氣管收縮是整個系統的收縮，因此可以認為更加細微的氣管應該也是以這個比例進行收縮的。
這麼有效的空氣交換機制是人們從未預料到的，因為我們可以跟人類以及鳥類的肺比較一下，從安靜狀態到運動狀態，肺在呼吸時所發生的容積變化範圍也只有10%到75%。
而考慮到當昆蟲進行激烈運動時，實際的氣管容積變化率應該比上面的數據還高。
再加上昆蟲呼吸孔開口處可以自如地開合，那麼當氣管收縮時再關閉呼吸孔的話，將提高氣管內部壓力，從而有效地促進氧氣分子擴散進入身體細胞，顯然這就
昆蟲的解決辦法非常直接了當， ...作者：一軍幾乎每個人都有兒時與昆蟲為伴的美好經歷，從小我們就已經知道昆蟲都是些有心沒肺的傢伙。
從圖1所示的螞蟻解剖圖可以看到，狹小的螞蟻胸部裡面確實是沒有肺的，它的主要器官都聚集在碩大的頭部和豐滿的腹部。
儘管它的循環系統並不象人那樣，分為靜脈與動脈，而是一個單一的開放性的循環過程，但是用來推動它的全身的綠色淋巴血進行循環的器官還是存在的，只是它的心臟不象人的心臟那樣具有複雜的結構，而是在它的背部，有一根依附於大動脈的膨大管道，通過有節律的搏動來行使推動淋巴血循環的功能。
下面的圖2即昆蟲循環系統的一般模式圖。
...（圖1）螞蟻解剖圖...（圖2）昆蟲循環系統一般模式圖既然昆蟲沒有肺，那麼昆蟲是怎樣呼吸的呢？它全身的細胞隨時都需要氧氣啊。
昆蟲的解決辦法非常直接了當，就是在它的全身很多部位的表皮，都開了很多可以開閉的呼吸孔，例如圖3所示的蝗蟲，在體側就有一排銀色的小呼吸孔，從這些呼吸孔進去，是一個分布全身的氣管系統，如圖4所示的蝗蟲的白色氣管系統，這個氣管系統越來越細，在末端能夠達到直徑大概1微米的程度，使得全身的各個部位的細胞附近不遠的地方，包括肢翼，都能夠找到細小的氣管，這樣空氣從呼吸孔進去之後，就能夠通過短程的擴散，而直接進入全身各個部位的細胞，進行氧氣與二氧化碳的交換。
...（圖3）蝗蟲體表的呼吸孔...（圖4）蝗蟲的呼吸孔以及體內的氣管系統生物學家主要是通過解剖發現這個簡潔的呼吸氣管系統的，因此對於這個呼吸系統的呼吸機制，只能根據其形態進行猜測。
一般的觀點是這個系統非常的原始，外部的新鮮空氣一般只能靠自身的擴散和通風進入昆蟲體內，並且估計當昆蟲身體進行運動時，以及它的心臟帶動的淋巴血進行循環時，都能夠附帶導致其身體內部壓力的變化，而這個變化也可能有益於氣管系統內的空氣和外部新鮮空氣進行交換。
顯然這樣一種非常被動的呼吸系統，與能夠主動伸縮而產生負壓的陸生脊椎動物的肺相比，在空氣交換的效率方面要低很多，這就導致其體內的氣管系統的規模不可能太大，因為如果細密的氣管延伸得過長，僅靠空氣的自身擴散，以及身體內部壓力變化的驅動，是難以及時更換氣管深端的空氣的，所以這也構成昆蟲無法獲得比較大的體型的一個制約因素。
因此和昆蟲的能夠主動搏動的心臟相比，我們只能說昆蟲是有心而沒肺的了。
不過現在發現這個結論是錯誤的。
因為我們對於昆蟲氣管系統的研究，一直僅限於解剖的方法，而最近一組科學家運用同步輻射X射線成像技術，對活體的昆蟲進行實時的透視攝影，赫然發現昆蟲的氣管系統其實是能夠進行快速而激烈的主動收縮的，而且其收縮導致的空氣交換效率並不比我們的肺差！同時還發現在氣管系統進行收縮換氣時，以前一直認為是構成昆蟲呼吸動力的身體運動和循環系統的附帶作用，根本不參與呼吸過程。
獲得這項重大發現的關鍵是使用了從15-25keV的同步加速器（圖5）引出的同步X射線源，來進行高清晰度的活體實時拍攝。
在X射線照射下，科學家們發現無論是甲蟲，螞蟻，蝴蝶，蒼蠅，臭蟲，蟋蟀，蟑螂，還是蜻蜓，它們遍布全身的細微氣管都清晰可見。
當昆蟲的氣管系統處於鬆弛狀態時，是膨大著的；而當氣管收縮時，則在300毫秒到500毫秒的時間內，從頭部到胸部的整個氣管系統的直徑都逐步縮小，然後在相同的時間內再回復原狀。
從氣管的橫截面來看，收縮使得氣管變為橢圓形（圖6）。
...（圖5）法國東南部格勒諾布爾的一座同步加速器...（圖6）X射線所拍攝的昆蟲氣管收縮過程對於甲蟲來說，這種收縮的頻率為每秒0.4到0.7次；甲蟲，螞蟻和蟋蟀的收縮時間為0.7到1.6秒，然後間以一段靜息的時間。
收縮所導致的身體主氣管的容積的變化在這三種昆蟲都將近50%，只有蟋蟀的容積變化略小，為36%。
由於氣管收縮是整個系統的收縮，因此可以認為更加細微的氣管應該也是以這個比例進行收縮的。
這麼有效的空氣交換機制是人們從未預料到的，因為我們可以跟人類以及鳥類的肺比較一下，從安靜狀態到運動狀態，肺在呼吸時所發生的容積變化範圍也只有10%到75%。
而考慮到當昆蟲進行激烈運動時，實際的氣管容積變化率應該比上面的數據還高。
再加上昆蟲呼吸孔開口處可以自如地開合，那麼當氣管收縮時再關閉呼吸孔的話，將提高氣管內部壓力，從而有效地促進氧氣分子擴散進入身體細胞，顯然這就