נשימת כל היצורים תלויה בחילוף גזים בין תאי היצור לאוויר – קליטה של חמצן ופליטה של פחמן דו חמצני. חילוף הגזים מתבצע תמיד בדפוסיה (פעפוע). ביצורים חד תאיים הדפוסיה מתבצעת ישירות בין הנוזל התאי לסביבה החיצונית, כך גם ביצורים זעירים אחרים. ביצורים גדולים יותר, רוב התאים אינם נמצאים במגע ישיר עם האוויר, חילוף הגזים מיועל באמצעות מערכות שמגדילות את שטח המגע בין תאי הגוף לסביבה החיצונית, וכן התפתחו מערכות הובלה אשר מתווכות בין אתרי הדפוסיה לתאי הגוף. למעשה, ביצורים שאינם זעירים, רוב מולקולות החמצן/ פחמן דו חמצני מועברות בשני אירועי דפוסיה – הראשון בין הסביבה החיצונית למערכת ההובלה, והשני בין מערכת ההובלה לתאי הגוף.

בחרקים לדוגמא, חרכים בדופן הגוף מנותבים אל מערכת צינורות (טרכיאות)  שהולכת ומתפצלת, כך שהאוויר החיצוני בא במגע עם מספר עצום של תאים. הלחות בצינורות אילו גבוהה מאשר בסביבה החיצונית מה שתורם גם כן ליעילות הדפוסיה. נוזל הגוף הפנימי (המולימפה) המוזרם בחלל הגוף באמצעות לב, מתפקד כמערכת הובלה ש"מעורבלת" באופן רציף, כך שתוצרי חילוף הגזים יגיעו מ- ואל כלל תאי החרק.

בריאות של גוף האדם, האוויר הנשאף נדחס אל חללים זעירים (נאדיות) שעל דופנם הפנימי כלי דם זעירים: באתרים אילו מתבצע חילוף הגזים בין הסביבה החיצונית למערכת ההובלה (מערכת הדם). הדם מהנאדיות, שהועשר בחמצן ואשר פרק את עודפי הפחמן הדו חמצני, מוזרם חזרה אל הלב, וממנו אל כלל תאי הגוף. כעת יתבצע אירוע הדפוסיה השני, במסגרתו מספק הדם חמצן לתאים וקולט מהם את עודפי הפחמן הדו חמצני.

עם התפתחות הגוזל בביצה, מתפתחים בגופו גם מערכת הדם והלב. כך, ככל שגודל העובר גדל עומדת לרשותו גם מערכת הובלה מפותחת יותר. אם כן, מה שנחוץ לנשימת עובר הציפור בביצה הוא מגע של מערכת הדם אם אוויר חיצוני, על מנת שיוכל לפרוק אליו פחמן  דו חמצני ולהעמיס ממנו חמצן. איך  זה מתבצע?

ראשית, קליפת הביצה, נותנת לה הגנה ותמיכה פיסיים אך הינה מלאה בחורים זעירים שמאפשרים מעבר של אוויר. מתחת לקליפה מצוי קרום ייחודי: מחד הקרום אינו מאפשר מעבר של נוזלים, כך שהביצה לא מאבדת מים והעובר לא מתייבש. מאידך, הקרום מאפשר דפוסיה של גזים בין האוויר החיצוני לכלי דם עדינים המצויים בצידו הפנימי. אילו כלי דם אילו? ומה הקשר בינם לעובר?

במסגרת ההתפתחות העוברית בביצה, העובר מתפתח כחלק מרקמה גדולה יותר אשר רק בשלבים מאוחרים בהתפתחות הוא נבדל ממנה. רקמה זו כוללת את גוף העובר ומערכת דם מסועפת אשר יוצאת מהעובר ומסתעפת סביב שק החלמון, וכן באה במגע עם החלבון והקרום החיצוני. כלי דם אילו מאפשרים לעובר לבצע חילוף גזים עם הסביבה החיצונית, וחשוב לא פחות - לצרוך את החלבון ורכיבי החלמון לטובת התפתחותו.


תמונה של עובר בן שבוע: ניתן לראות כי מן העובר (הגוף הורוד עם ה"עין" השחורה) יוצאים כלי דם החובקים את שק החלמון (צולם על ידי בן סקאלה).

ביומיים האחרונים לפני הפקיעה, נפח החלמון והחלבון קטנים ונוצר חלל אוויר בתוך הביצה. ביומיים אילו הריאות של הגוזל או האפרוח כבר מפותחות, והוא מסוגל לנשום באופן רגיל כאשר פיו מופנה אל חלל זה. בשלבים אילו הוא גם מסוגל להשמיע קולות, וכך הוא מדווח לאימו שהוא בקרוב יפקע את הביצה. מכך אנו למדים, שנשימת העובר בביצה תלויה במגע של הביצה עם האוויר בחוץ. מסיבה זו בביצים מופרות, יש להימנע מפעולות שיפריעו למעבר של אוויר דרך הקליפה; כגון ניקוי של הביצה, או אפילו מגע בה, שכן השומן המצוי על עור הגוף עשוי לסתום את חרירי הקליפה.

דניאל בן-הלוי, המחלקה לכימיה ביולוגית, מכון ויצמן למדע

הערה לגולשים:
אם אתם חושבים שההסברים אינם ברורים מספיק או אם יש לכם שאלות הקשורות לנושא, אתם מוזמנים לכתוב על כך בפורום. אנו נתייחס להערותיכם. הצעות לשיפור וביקורת בונה תמיד מתקבלות בברכה.

3 תגובות

  • אנונימי

    מדהים

  • לירון

    אוף, אתם זקוקים לעורך לשון.

    כמה שגיאות, ממש מביש.

  • הראל

    קשקשן

    לא חיפשתי טעויות, אבל קראתי וממש נהנתי.
    בדרך כלל כשיש טעויות זה קופץ לי לעין ומפריע לי, הפעם לא נתקלתי בכאלה.. אולי כי אני לא מומחה כמוך