経腸呼吸

腸管呼吸（総排泄腔呼吸または腸管呼吸とも呼ばれる）^{[ 1 ]}は、腸管系の上皮を介してガス交換が行われる呼吸の一形態であり、通常は尾部腔（総排泄腔）で行われる。これは、低酸素環境下で血液中の酸素を補うための代替呼吸機構として、様々な種で利用されている。

カメの中には、特に潜水に特化した種は、潜水中に総排出腔呼吸に大きく依存している。^{[ 2 ]}カメは、総排出腔に接続された一対の補助的な浮き袋を持ち、そこから水中の酸素を吸収することでこれを実現している。^{[ 3 ] [ 4 ]}

ナマコは、肛門のすぐ内側の総排出腔で枝分かれする一対の「呼吸樹」を介して総排出腔呼吸を行い、肛門から水を吸い込み、水から溶存酸素を抽出し、それを排出することで「呼吸」します。^{[ 5 ] [ 6 ]}「呼吸樹」は、共通の管から枝分かれした一連の細い管で構成され、消化管の両側にあります。ガス交換は、管の薄い壁を介して、体腔内の液体との間で行われます。

様々な魚類、多毛類、さらにはカニ類は、ナマコの総排出腔呼吸樹を通る絶え間ない水の流れを利用することに特化しており、同時にナマコ自体の中に生息することで保護を得ている。夜になると、これらの種の多くは餌を求めてナマコの肛門から出てくる。^{[ 7 ]}

ドジョウは、生息地の周期的な乾燥に対応するため、泥の中に潜り込み、消化管の後端からガス交換を行うことができる。^{[ 8 ] [ 9 ]}

研究により、哺乳類は実験室環境では限定的ながら腸呼吸を行うことができることが示されている。^{[ 1 ]}低酸素状態に置かれたマウスに腸を通して酸素を供給したところ、対照群の11分に対し、平均18分生存した。2024年のイグノーベル生理学賞は、豚も同様に腸呼吸を行うことができることを証明した研究に授与された。^{[ 10 ]}酸素導入前に腸壁を擦過した場合、ほとんどの動物は少なくとも50分間生存した。この戦略の有効性とヒトへの適用可能性に関する調査が計画されている。^{[ 11 ]}呼吸器疾患や肺損傷のある人への応用が期待される。パーフルオロカーボンのこの応用の安全性に関するヒトでの最初の臨床試験は2025年に完了した。^{[ 12 ]}

• 皮膚呼吸