Gli Scambi Respiratori negli Animali

La maggior parte delle cellule richiede un costante apporto di ossigeno e una continua rimozione di anidride carbonica. Questi gas respiratori vengono scambiati tra i fluidi corporei e il mondo esterno mediante il semplice processo di diffusione. Si tratta dunque di un processo che non coinvolge alcun meccanismo di trasporto attivo ma rappresenta esclusivamente un fenomeno fisico regolato dalla natura dei gas che possono essere scambiati e la temperatura alla quale avviene lo scambio.
Gli animali che respirano in acqua devono possedere sistemi di scambio gassoso più efficaci rispetto agli animali che respirano aria. Per svariati motivi lo scambio dell’ossigeno risulta più facile in aria che in acqua. La lenta diffusione delle molecole di ossigeno nell’acqua impone uno sforzo respiratorio sia agli animali che respirano aria che a quelli che respirano acqua. La temperatura costituisce un fattore cruciale ed esercita una notevole influenza sugli scambi respiratori negli animali acquatici. Tutti gli animali che ottengono ossigeno dall’acqua sono eterotermi, ovvero la loro temperatura corporea corrisponde approssimativamente a quella dell’acqua circostante. Con l’aumentare della temperatura dell’acqua, aumenta anche la temperatura corporea di questi animali e ciò provoca un incremento esponenziale della spesa energetica e del fabbisogno di ossigeno.    
Analogamente a come l’aumento di temperatura riduce la disponibilità di ossigeno disciolto nell’acqua, in ambiente terrestre la quantità di ossigeno disponibile diminuisce con l’aumentare dell’altitudine sopra il livello del mare.