De manier waarop vissen ademen, is van twee soorten: lucht en water. Deze verschillen zijn ontstaan en verbeterd in het proces van evolutie, onder invloed van verschillende externe factoren. Als vissen alleen een waterachtige ademhaling hebben, wordt dit proces uitgevoerd met behulp van hun huid en kieuwen. Bij vissen van het luchttype wordt het ademhalingsproces uitgevoerd met behulp van de supragillaire organen, zwemblaas, darmen en door de huid. De belangrijkste ademhalingsorganen zijn natuurlijk de kieuwen en de rest zijn hulporganen. Hulp- of aanvullende organen spelen echter niet altijd een ondergeschikte rol, meestal zijn ze de belangrijkste.
Rassen van vissen die ademen
Kraakbeen- en beenvissen hebben verschillende structuren van kieuwdeksels. De eersten hebben dus schotten in de kieuwspleten, wat zorgt voor de opening van de kieuwen naar buiten met aparte gaten. Deze septa zijn bedekt met kieuwdraden, die op hun beurt zijn bekleed met een netwerk van bloedvaten. Deze structuur van de kieuwdeksels is duidelijk te zien in het voorbeeld van roggen en haaien.
Tegelijkertijd worden deze septa bij benige soorten verkleind als onnodig, omdat de kieuwdeksels zelf beweegbaar zijn. De kieuwbogen van vissen fungeren als steun, waarop de kieuwfilamenten zich bevinden.
Functies van kieuwen. Kieuwbogen
De belangrijkste functie van de kieuwen is natuurlijk de gasuitwisseling. Met hun hulp wordt zuurstof uit het water geabsorbeerd en komt er koolstofdioxide (kooldioxide) in vrij. Maar weinig mensen weten dat kieuwen vissen ook helpen bij het uitwisselen van water-zoutstoffen. Zo komen na verwerking ureum en ammoniak vrij in het milieu, vindt zoutuitwisseling plaats tussen water en het lichaam van vissen, en dit betreft vooral natriumionen.
Tijdens het proces van evolutie en wijziging van subgroepen van vissen, veranderde ook het kieuwapparaat. Dus bij beenvissen lijken de kieuwen op sint-jakobsschelpen, in kraakbeenachtigen bestaan ze uit platen en cyclostomen hebben zakvormige kieuwen. Afhankelijk van de structuur van het ademhalingsapparaat zijn de structuur en functies van de kieuwboog van vissen ook verschillend.
Gebouw
Kieuwen bevinden zich aan de zijkanten van de overeenkomstige holtes van beenvissen en worden beschermd door afdekkingen. Elke kieuw bestaat uit vijf bogen. Vier kieuwbogen zijn volledig gevormd en één is rudimentair. Van buitenaf is de kieuwboog meer convex; kieuwfilamenten strekken zich uit naar de zijkanten van de bogen, die zijn gebaseerd op kraakbeenachtige stralen. De kieuwbogen dienen als ondersteuning voor het bevestigen van de bloembladen, die aan hun basis met hun basis worden vastgehouden, en de vrije randen divergeren in een scherpe hoek naar binnen en naar buiten. Op de kieuwblaadjes zelf bevinden zich de zogenaamde secundaire platen, die zich over het bloemblad bevinden (of bloembladen, zoals ze ook worden genoemd). Er zijn een groot aantal bloembladen op de kieuwen, bij verschillende vissen kunnen ze van 14 tot 35 per stuk zijnmillimeter, met een hoogte van niet meer dan 200 micron. Ze zijn zo klein dat hun breedte niet eens 20 micron bereikt.
De belangrijkste functie van kieuwbogen
Kieuwbogen van gewervelde dieren vervullen de functie van een filtermechanisme met behulp van kieuwharken, die zich op de boog bevinden, die tegenover de mondholte van vissen staat. Dit maakt het mogelijk om zwevende stoffen in de waterkolom vast te houden en verschillende voedingsstoffen micro-organismen in de mond.
Afhankelijk van wat de vis eet, zijn de kieuwen ook veranderd; ze zijn gebaseerd op botplaten. Dus als een vis een roofdier is, dan zijn de meeldraden minder vaak gelokaliseerd en lager, en bij vissen die zich uitsluitend voeden met plankton dat in de waterkolom leeft, zijn de kieuwen hoger en dichter. Bij die vissen die alleseters zijn, bevinden de meeldraden zich in het midden tussen roofdieren en planktonvoeders.
Bloedsomloop van de longcirculatie
De kieuwen van vissen hebben een felroze kleur door de grote hoeveelheid bloed verrijkt met zuurstof. Dit komt door het intensieve proces van de bloedcirculatie. Het bloed dat moet worden verrijkt met zuurstof (veneus) wordt uit het hele lichaam van de vis verzameld en komt via de abdominale aorta in de kieuwbogen. De abdominale aorta vertakt zich in twee bronchiale slagaders, gevolgd door de kieuwarteriële boog, die op zijn beurt is verdeeld in een groot aantal bloembladslagaders, die de kieuwfilamenten omhullen die zich langs de binnenrand van de kraakbeenachtige stralen bevinden. Maar dit is niet de limiet. De slagaders van de bloembladen zelf zijn verdeeld in een groot aantal haarvaten, die de binnenste omhullenen het buitenste deel van de bloembladen. De diameter van de haarvaten is zo klein dat deze gelijk is aan de grootte van de erytrocyt zelf, die zuurstof door het bloed transporteert. Zo fungeren de kieuwbogen als ondersteuning voor de rakers, die voor gasuitwisseling zorgen.
Aan de andere kant van de bloembladen komen alle marginale arteriolen samen in een enkel vat dat uitmondt in een ader die bloed vervoert, die op zijn beurt in de bronchiale en vervolgens in de dorsale aorta stroomt.
Als we de kieuwbogen van vissen in meer detail bekijken en een histologisch onderzoek uitvoeren, is het het beste om de lengtedoorsnede te bestuderen. Dus niet alleen meeldraden en bloembladen zullen zichtbaar zijn, maar ook ademhalingsplooien, die een barrière vormen tussen het watermilieu en het bloed.
Deze plooien zijn bekleed met slechts één laag epitheel en aan de binnenkant - haarvaten ondersteund door pilaire cellen (ondersteunend). De barrière van haarvaten en ademhalingscellen is erg kwetsbaar voor de effecten van de externe omgeving. Als er onzuiverheden van giftige stoffen in het water zijn, zwellen deze wanden, treedt loslating op en worden ze dikker. Dit heeft ernstige gevolgen, omdat het proces van gasuitwisseling in het bloed wordt belemmerd, wat uiteindelijk leidt tot hypoxie.
Gasuitwisseling in vis
Zuurstof wordt door vissen verkregen door passieve gasuitwisseling. De belangrijkste voorwaarde voor de verrijking van bloed met zuurstof is een constante stroom van water in de kieuwen, en hiervoor is het noodzakelijk dat de kieuwboog en het hele apparaat zijn structuur behouden, dan zal de functie van de kieuwbogen bij vissen niet zijn verzwakt. Het diffuse oppervlak moet ook zijn integriteit behouden voor:juiste verrijking van hemoglobine met zuurstof.
Voor passieve gasuitwisseling beweegt het bloed in de haarvaten van vissen in de tegenovergestelde richting van de bloedstroom in de kieuwen. Deze eigenschap draagt bij aan de bijna volledige extractie van zuurstof uit het water en de verrijking van bloed ermee. Bij sommige individuen is de snelheid van bloedverrijking ten opzichte van de samenstelling van zuurstof in het water 80%. De stroming van water door de kieuwen vindt plaats door het door de kieuwholte te pompen, terwijl de hoofdfunctie wordt uitgevoerd door de beweging van het mondapparaat, evenals de kieuwdeksels.
Wat bepa alt de ademhalingssnelheid van vissen?
Vanwege de karakteristieke kenmerken is het mogelijk om de ademhalingsfrequentie van vissen te berekenen, die afhankelijk is van de beweging van de kieuwdeksels. De zuurstofconcentratie in het water en het kooldioxidegeh alte in het bloed beïnvloeden de ademhalingssnelheid van vissen. Bovendien zijn deze waterdieren gevoeliger voor een lage zuurstofconcentratie dan voor een grote hoeveelheid kooldioxide in het bloed. De ademhalingssnelheid wordt ook beïnvloed door de watertemperatuur, pH en vele andere factoren.
Vissen hebben een specifiek vermogen om vreemde stoffen uit het oppervlak van de kieuwbogen en uit hun holten te halen. Dit vermogen wordt hoesten genoemd. De kieuwdeksels worden periodiek bedekt en met behulp van de omgekeerde beweging van water worden alle suspensies op de kieuwen door de waterstroom weggespoeld. Deze manifestatie bij vissen wordt het vaakst waargenomen als het water is verontreinigd met zwevende stoffen of giftige stoffen.
Extra kieuwfuncties
Naast de hoofd-, ademhalings-, kieuwenprestatiesosmoregulerende en uitscheidingsfuncties. Vissen zijn in feite ammoniotelische organismen, zoals alle dieren die in het water leven. Dit betekent dat het eindproduct van de afbraak van stikstof in het lichaam ammoniak is. Het is dankzij de kieuwen dat het uit het lichaam van vissen wordt uitgescheiden in de vorm van ammoniumionen, terwijl het het lichaam reinigt. Naast zuurstof komen zouten, verbindingen met een laag molecuulgewicht en een groot aantal anorganische ionen in de waterkolom het bloed binnen via de kieuwen als gevolg van passieve diffusie. Naast de kieuwen wordt de opname van deze stoffen uitgevoerd met behulp van speciale structuren.
Dit aantal omvat specifieke chloridecellen die een osmoregulerende functie vervullen. Ze kunnen chloride- en natriumionen verplaatsen, terwijl ze in de tegenovergestelde richting van een grote diffusiegradiënt bewegen.
De beweging van chloride-ionen hangt af van de leefomgeving van de vissen. Dus bij zoetwaterindividuen worden monovalente ionen door chloridecellen van water naar bloed overgebracht, ter vervanging van de ionen die verloren zijn gegaan als gevolg van het functioneren van het uitscheidingssysteem van vissen. Maar bij zeevissen wordt het proces in de tegenovergestelde richting uitgevoerd: de uitscheiding vindt plaats vanuit het bloed in de omgeving.
Als de concentratie van schadelijke chemische elementen in het water merkbaar wordt verhoogd, kan de ondersteunende osmoregulerende functie van de kieuwen worden aangetast. Hierdoor komt niet de hoeveelheid stoffen die nodig is in het bloed, maar in een veel hogere concentratie, wat de conditie van dieren nadelig kan beïnvloeden. Deze specificiteit is nietis altijd negatief. Dus als je deze eigenschap van de kieuwen kent, kun je veel visziekten bestrijden door medicijnen en vaccins rechtstreeks in het water te brengen.
Huidademhaling van verschillende vissen
Absoluut alle vissen hebben het vermogen om de ademhaling te villen. Dat is precies in welke mate het is ontwikkeld - hangt af van een groot aantal factoren: dit is leeftijd, omgevingsfactoren en vele andere. Dus als een vis in schoon stromend water leeft, is het percentage huidademhaling onbeduidend en bedraagt slechts 2-10%, terwijl de ademhalingsfunctie van het embryo uitsluitend via de huid wordt uitgevoerd, evenals het vasculaire systeem van de galzak.
Darmademhaling
Afhankelijk van de habitat, verandert de manier waarop vissen ademen. Tropische meervallen en modderkruipers ademen dus actief door de darmen. Bij inslikken komt daar lucht binnen en dringt al met behulp van een dicht netwerk van bloedvaten het bloed binnen. Deze methode begon zich bij vissen te ontwikkelen vanwege specifieke omgevingscondities. Het water in hun reservoirs heeft als gevolg van hoge temperaturen een lage zuurstofconcentratie, wat wordt verergerd door troebelheid en gebrek aan stroming. Als gevolg van evolutionaire transformaties hebben vissen in dergelijke reservoirs geleerd te overleven met zuurstof uit de lucht.
Extra zwemblaasfunctie
De zwemblaas is ontworpen voor hydrostatische regulering. Dit is zijn belangrijkste functie. Bij sommige vissoorten is de zwemblaas echter aangepast om te ademen. Het wordt gebruikt als luchtreservoir.
Gebouwtypeszwemblaas
Afhankelijk van de anatomische structuur van de zwemblaas, worden alle soorten vissen onderverdeeld in:
- open bubbel;
- gesloten bubbels.
De eerste groep is het talrijkst en de belangrijkste, terwijl de groep gesloten blaasvissen erg klein is. Het omvat baars, harder, kabeljauw, stekelbaars, enz. Bij vissen met open blaas, zoals de naam al doet vermoeden, staat de zwemblaas open om te communiceren met de belangrijkste darmstroom, terwijl dit bij vissen met gesloten blaas dat niet is.
Cypriniden hebben ook een specifieke zwemblaasstructuur. Het is verdeeld in achter- en voorkamers, die verbonden zijn door een smal en kort kanaal. De wanden van de voorste kamer van de blaas bestaan uit twee schalen, de buitenste en de binnenste, terwijl de achterste kamer geen buitenste heeft.
De zwemblaas is bekleed met één rij plaveiselepitheel, waarna er een rij losse bind-, spier- en vaatweefsellaag is. De zwemblaas heeft een parelachtige glans die alleen eigen is aan hem, die wordt geleverd door een speciaal dicht bindweefsel met een vezelachtige structuur. Om de sterkte van de bel van buitenaf te waarborgen, zijn beide kamers bedekt met een elastisch sereus membraan.
Labyrinth orgel
Een klein aantal tropische vissen heeft zo'n specifiek orgaan ontwikkeld als het labyrint en de supragill. Deze soort omvat macropoden, gourami, hanen en slangenkoppen. Formaties kunnen worden waargenomen in de vormveranderingen in de keelholte, die verandert in het supragillaire orgaan, of de kieuwholte steekt uit (het zogenaamde labyrint-orgaan). Hun belangrijkste doel is het vermogen om zuurstof uit de lucht te halen.
