15.2D: Tracheeënademhaling

Tracheeën openen naar buiten door kleine gaatjes die spirakels worden genoemd. Bij de sprinkhaan hebben het eerste en derde segment van het borststuk aan elke kant een spirakel. Nog eens 8 paar spirakels zijn in een lijn aan weerszijden van het achterlijf gerangschikt. De spirakels worden bewaakt door

• kleppen die worden aangestuurd door spieren waarmee de sprinkhaan ze kan openen en sluiten
• haartjes die stof uitfilteren als de lucht de spirakels binnenkomt

Het afgebeelde experiment (voor het eerst uitgevoerd door de insectenfysioloog Gottfried Fraenkel) toont aan dat er een eenrichtingsstroom van lucht door de sprinkhaan is. De vloeibare afdichtingen in de slang bewegen naar rechts wanneer lucht de spirakels in de thorax binnenkomt en door de spirakels in de abdomen wordt uitgestoten. Het rubberen diafragma sluit de thorax af van de abdomen. De eenrichtingsstroom van lucht verhoogt de efficiëntie van de gasuitwisseling, omdat met CO2 verrijkte lucht kan worden uitgestoten zonder zich te vermengen met de binnenkomende stroom verse lucht.

Gasuitwisseling bij aquatische insecten

Zelfs aquatische insecten gebruiken een tracheaal systeem voor de gasuitwisseling.

• Sommige, zoals muggenlarven (“wiebelaars”), krijgen hun lucht door een adembuis – verbonden met hun tracheeënstelsel – door het wateroppervlak te steken.
• Sommige insecten die lange tijd kunnen onderduiken, dragen een luchtbel met zich mee waaruit ze ademen.
• Weer andere hebben stekels die op de uiteinden van stekels zijn gemonteerd. Hiermee doorboren ze de bladeren van onderwaterplanten en halen zuurstof uit de luchtbellen die (door fotosynthese) in de bladeren worden gevormd.
• Ook bij waterinsecten met kieuwen diffundeert de zuurstof, nadat hij vanuit het water in de kieuwen is gediffundeerd, door een met gas gevuld tracheaal systeem om door het lichaam te worden getransporteerd.