¿Por qué el aire es un mejor medio respiratorio que el agua?

Para nosotros, la respuesta es obvia: tenemos pulmones, no branquias. Para los animales en general es porque los peces usarán el oxígeno disuelto en agua, que obviamente es menos del 21% en el aire. (A temperaturas normales, el agua está saturada a aproximadamente 9 mg / l de O2). Además, como el aire es menos denso, los flujos pueden ser mucho más rápidos, por lo que no debemos depender de la difusión. Visualiza un pez grande. Finalmente va a agotar todo el oxígeno disuelto cerca de él. Los animales de sangre fría, con su metabolismo más bajo, pueden sobrevivir con la inhalación de agua, pero las criaturas de sangre caliente no pueden

Una vieja pregunta, pero apareció mi feed, así que aquí va, ya que no parece haber una respuesta detallada.

Asumiré que la pregunta es, en principio, no relativa a una especie determinada. Obviamente, no tenemos el equipo para respirar el agua, pero los peces no tienen el equipo para respirar aire, por lo que esto no es realmente relevante.

También hay una cuestión de densidad relativa. De nuevo, creo que esto es solo una cuestión de contexto. ¿Un pez siente la densidad del agua más de lo que sentimos la densidad del aire? En otras palabras, si estás inmerso en esas cosas, estas cosas también son accesibles para ti con fines respiratorios.

Algo más interesante es la facilidad de extracción. Esto se divide en dos partes:

• Para una concentración dada, ¿qué tan fácil es separar el oxígeno del aire en comparación con el agua? De nuevo, si tiene el equipo adecuado para separar el oxígeno de la solución, entonces es fácil. Las moléculas de oxígeno están ahí en la solución, ya sea que el solvente sea nitrógeno o agua. No existe una “unión” entre las moléculas de oxígeno y agua que hace que sea más difícil de separar que el oxígeno mezclado con nitrógeno. El oxígeno disuelto en agua es una solución, no un compuesto (a diferencia del oxígeno en las moléculas de agua, por ejemplo).
• Luego está la concentración en sí misma.

Este último punto creo que es en lo que el que pregunta está pensando. Sabemos la concentración de oxígeno en el aire. Es 20% En otras palabras, cada litro de aire contiene 200 ml de oxígeno. Lo que le interesa al cuerpo de respiración es la cantidad de moléculas. Para calcular esto necesitamos indicar la temperatura y la presión. Usemos 0 grados C y 1 atmósfera (comúnmente conocido como STP – Temperatura y presión estándar). En STP, 1 mol de oxígeno ocupa 22,4 litros. Entonces 0.2 litros es 0.2 / 22.4 = 0.009 mol = 9 milimoles, generalmente abreviado a 9mmol. Entonces, nuestra concentración de oxígeno en el aire es de 9 mmol por litro en STP.

¿Qué pasa con el oxígeno en el agua? Para una comparación justa, debemos seguir con STP. En agua dulce saturada con oxígeno a nivel del mar y 0 grados C, hay aproximadamente 14 mg de oxígeno disuelto. Ahora necesitamos 14 mg de oxígeno traducido a mmol. Bueno, 1 mol de oxígeno pesa 32 g, ya que la masa atómica de una molécula de oxígeno es 32 (2 átomos de oxígeno a 16 cada uno). Entonces, un mmol de oxígeno pesa 32 mg. Por lo tanto, tenemos 14/32 = 0.44 mmol de oxígeno en cada litro de agua helada a nivel del mar.

Finalmente aquí está nuestra diferencia. Para las mismas condiciones, tenemos aire que contiene 9 mmol de oxígeno por litro, mientras que el agua solo contiene 0,44 mmol de agua por litro. En otras palabras, para obtener la misma cantidad de moléculas de oxígeno, debes respirar 20 veces más agua que aire. La diferencia solo aumenta a medida que aumenta la temperatura del agua.

Entonces concluimos que el aire es un mejor medio respiratorio sobre la base.

Durante mucho tiempo se creyó que esta era la razón clave por la que los animales evolucionaron del agua a la tierra, aunque más recientemente se ha reconocido que la capacidad de ver más lejos en el aire puede ser más significativa.

Supongo que estás preguntando por humanos.

1. El aire tiene una alta concentración de oxígeno, mientras que la cantidad de oxígeno disuelto en el agua es muy inferior.

2. No tenemos órganos adecuados que puedan extraer el oxígeno disuelto del agua.

El aire es menos denso que el agua, lo que facilita la respiración y el aire contiene una mayor concentración de oxígeno.

¿Para quien? Los peces usan agua, los humanos usan aire y ¡no son intercambiables!

¡Más bien depende de si eres humano o un pez!

Ambos nacen con equipos que funcionan solo en el hábitat previsto