Există două tipuri de metode de respirație pentru pești: aerul și apa. Aceste diferențe au apărut și s-au îmbunătățit în procesul de evoluție, sub influența diferiților factori externi. Dacă peștele are doar un tip de apă de respirație, atunci acest proces se realizează cu ajutorul pielii și branhii. La peștii cu tip aer, procesul respirator se desfășoară cu ajutorul organelor branhiale, vezicii urinare, intestinelor și prin piele. Principalele organe respiratorii, desigur, sunt branhiile, iar restul sunt auxiliare. Cu toate acestea, organele auxiliare sau suplimentare nu joacă întotdeauna un rol secundar, de cele mai multe ori sunt cele mai importante.
Soiuri de respirație de pește
Cartilajele și peștele osos au o structură diferită a capacelor branhiale. Deci, primele au pereți despărțitori în fantele de branhiu, care asigură deschiderea branhiilor spre exterior cu găuri separate. Aceste partiții sunt acoperite cu lobi de branhie, care, la rândul lor, sunt acoperite de o rețea de vase de sânge. O astfel de structură de învelișuri branhiale este clar vizibilă pe exemplul șireturilor și rechinilor.
În același timp, la speciile osoase, aceste despărțiri sunt reduse ca inutile, deoarece capacele branhiale sunt mobile. Arcade de pește de gilă servesc ca suport, pe care se află petalele de branhie.
Funcții Gill Arcade ramurale
Cea mai importantă funcție a branhiilor este, desigur, schimbul de gaze. Cu ajutorul lor, oxigenul este absorbit din apă și dioxidul de carbon (dioxid de carbon) este eliberat în ea. Dar puțini știu că branhiile ajută la schimbul de substanțe de apă și sare. Deci, după prelucrare, uree, amoniac este deversat în mediu, schimbul de sare între apă și organismul de pește are loc în principal în ioni de sodiu.
În procesul de evoluție și modificare a subgrupurilor de pești, s-a schimbat și aparatul branhial. Deci, la peștele osos, branhioanele arată ca niște scoici, în cele cartilaginoase constau din plăci, iar ciclostomii au o formă saculară de branhii. În funcție de structura aparatului respirator, structura, precum și funcția arcului branhial al peștilor sunt diferite.
structură
Brânzile sunt situate pe părțile laterale ale cavităților corespunzătoare ale peștelui osos și sunt protejate de acoperișuri. Fiecare branhie constă din cinci arcuri. Patru arcade ramurale sunt complet formate, iar unul este rudimentar. Din exterior, arcul branhial este mai convex, pe laturile arcadelor se extind lobii branhiei, bazate pe raze de cartilaj. Arcadele Gill servesc ca suport pentru fixarea petalelor, care sunt susținute de baza lor pe baza lor, iar marginile libere se diverge spre interior și spre exterior într-un unghi acut. Pe petale în sine se află așa-numitele plăci secundare, care sunt situate de-a lungul petalei (sau petalelor, cum se mai numesc). Pe branhii există un număr foarte mare de petale, diferiți pești pot avea între 14 și 35 pe milimetru, cu o înălțime de cel mult 200 microni. Sunt atât de mici încât lățimea lor nu atinge 20 de microni.
Funcția principală a arcadelor branhiale
Arcadele branhiale ale vertebrelor servesc ca mecanism de filtrare cu ajutorul unor stamine branhiale situate pe un arc care se confruntă cu gura peștilor. Acest lucru face posibil să țineți în gură suspensii localizate în coloana de apă și diverse microorganisme nutritive.
În funcție de ce mănâncă peștele, s-au schimbat și staminele branhiale; ele se bazează pe plăci osoase. Deci, dacă peștele este un prădător, atunci staminele sale sunt localizate mai rar și sunt mai mici, iar la peștii care mănâncă exclusiv plancton care trăiesc în coloana de apă, staminele branhiale sunt înalte și mai dense. La acei pești care sunt omnivori, staminele au o locație de mijloc între prădători și planctonofage.
Sistemul circulator al circulației pulmonare
Brăduțele peștelui au o culoare roz strălucitor datorită cantității mari de sânge îmbogățit cu oxigen. Acest lucru se datorează procesului intens de circulație a sângelui. Sângele, care trebuie îmbogățit cu oxigen (venos), este colectat din întregul organism al peștelui și intră în arcadele branhiale prin aorta abdominală. Aorta abdominală se ramifică în două artere bronșice, urmată de arcul arterial branhial, care, la rândul său, este împărțit într-un număr mare de artere lobo care învelește lobii branhiali situate de-a lungul marginii interioare a razelor cartilaginoase. Dar aceasta nu este limita. Arterele petale în sine sunt împărțite într-un număr foarte mare de capilare, înfășurând o plasă groasă în jurul interiorului și în afara petalelor. Diametrul capilarelor este atât de mic încât este egal cu dimensiunea globulei roșii în sine, care transportă oxigen prin sânge. Astfel, arcadele ramurale servesc ca suport pentru staminele care asigură schimbul de gaze.
Pe de altă parte a petalelor, toate arteriolele marginale se contopesc într-un singur vas care se varsă într-o venă care transportă sânge, care, la rândul său, trece în bronșie și apoi în aorta spinală.
Dacă examinăm mai detaliat arcadele ramurale ale peștilor și efectuăm examinarea histologică, cel mai bine este să studiem o secțiune longitudinală. Deci nu numai staminele și petalele vor fi vizibile, ci și pliurile respiratorii, care sunt o barieră între mediul acvatic și sânge.
Aceste pliuri sunt căptușite cu un singur strat de epiteliu, iar în interior - cu capilarele susținute de celulele pilare (de susținere). Bariera capilarelor și a celulelor respiratorii este foarte vulnerabilă la influențele mediului. Dacă în apă există impurități de substanțe toxice, acești pereți se umflă, se exfoliază și se îngroașă. Acest lucru este plin de consecințe grave, deoarece procesul de schimb de gaze în sânge este complicat, ceea ce duce în cele din urmă la hipoxie.
Schimb de gaze în pește
Producția de oxigen de pește are loc prin schimbul de gaze pasive. Principala condiție pentru îmbogățirea sângelui cu oxigen este un flux constant de apă în branhii și pentru aceasta este necesar ca arcul branhial și întregul aparat să își mențină structura, atunci funcția arcurilor branhiale la pește nu va fi afectată. Suprafața difuză trebuie să-și păstreze integritatea pentru a îmbogăți în mod corespunzător hemoglobina cu oxigenul.
Pentru schimbul de gaze pasive, sângele din capilarele peștilor se deplasează în direcția opusă fluxului de sânge din branhii. Această caracteristică contribuie la extragerea aproape completă a oxigenului din apă și la îmbogățirea sângelui. La unii indivizi, rata de îmbogățire a sângelui în raport cu compoziția oxigenului în apă este de 80%. Fluxul de apă prin branhii are loc datorită pompării ei prin cavitatea branhiei, în timp ce funcția principală este realizată de mișcarea aparatului oral și a capacelor branhiale.
Ce determină ritmul respirator al peștilor?
Datorită caracteristicilor caracteristice, puteți calcula ritmul respirator al peștilor, care depinde de mișcarea capacelor branhiale. Concentrația de oxigen din apă și conținutul de dioxid de carbon din sânge afectează ritmul respirator al peștilor. Mai mult, aceste animale acvatice sunt mai sensibile la o concentrație scăzută de oxigen decât la o cantitate mare de dioxid de carbon din sânge. Temperatura apei, pH-ul și mulți alți factori afectează, de asemenea, ritmul respirator.
Peștii au o capacitate specifică de a extrage materia străină de pe suprafața arcadelor branhiale și din cavitățile lor. Această abilitate este numită tuse. Capacele branhiale sunt acoperite periodic, iar cu ajutorul mișcării înapoi a apei, toate suspensiile localizate pe branhii sunt spălate de un curent de apă. O astfel de manifestare la pește este observată cel mai adesea dacă apa este contaminată cu suspensii sau substanțe toxice.
Funcții suplimentare ale branhialelor
Pe lângă principalele, respiratorii, branhiile îndeplinesc funcții osmoregulatoare și excretorii. Peștii sunt organisme amonoteliale, de fapt, ca toate animalele care trăiesc în apă. Aceasta înseamnă că produsul de descompunere final al azotului din organism este amoniacul. Datorită branhiilor este eliberat din corpul peștilor sub formă de ioni de amoniu, purificând în același timp corpul. Pe lângă oxigen, sărurile, compușii cu molecule scăzute, precum și un număr mare de ioni anorganici în coloana de apă, intră în sânge prin branhii ca urmare a difuziei pasive. Pe lângă branhii, absorbția acestor substanțe se realizează folosind structuri speciale.
Acest număr include celule specifice de clorură care îndeplinesc o funcție osmoregulatoare. Sunt capabili să miște ionii de clor și sodiu, în timp ce se deplasează în direcția opusă gradientului de difuzie mare.
Mișcarea ionilor de clor depinde de habitatul peștilor. Deci, la persoanele cu apă dulce, ionii monovalenți sunt transferați de celulele clorurii din apă în sânge, înlocuindu-le pe cele care s-au pierdut ca urmare a funcționării sistemului excretor al peștilor. Dar la peștii marini, procesul se desfășoară în direcția opusă: eliberarea are loc din sânge în mediu.
Dacă concentrația elementelor chimice nocive este semnificativ crescută în apă, atunci funcția auxiliară de osmoregulare poate fi afectată. Ca urmare, nu cantitatea de substanțe care este necesară, ci o concentrație mult mai mare intră în fluxul sanguin, ceea ce poate afecta negativ starea animalelor. Această specificitate nu este întotdeauna negativă. Deci, cunoscând o astfel de caracteristică a branhiilor, puteți face față multor boli ale peștilor, introducând medicamente și vaccinuri direct în apă.
Respirația pielii diferiților pești
Absolut toți peștii au capacitatea de a respira pielea. Dar numai în ce măsură este dezvoltat depinde de un număr mare de factori: acesta este vârsta, condițiile de mediu și mulți alții. Deci, dacă peștele trăiește într-o apă curgătoare curată, procentul respirației pielii este nesemnificativ și se ridică la doar 2-10%, în timp ce funcția respiratorie a embrionului se desfășoară exclusiv prin piele, precum și sistemul vascular al pungilor biliare.
Respirație intestinală
În funcție de habitat, se schimbă modul de respirație a peștilor. Deci, peștișorii tropicali și peștii loach respiră în mod activ prin intestine. Când este înghițit, aerul intră acolo și, cu ajutorul unei rețele dense de vase de sânge, intră în fluxul sanguin. Această metodă a început să se dezvolte la pește în legătură cu condițiile specifice de mediu. Apa din corpurile lor de apă, datorită temperaturilor ridicate, are o concentrație scăzută de oxigen, care este agravată de turbiditate și lipsa debitului. În urma transformărilor evolutive, peștii din astfel de rezervoare au învățat să supraviețuiască folosind oxigenul din aer.
Funcție suplimentară a vezicii urinare
Vezica de înot este proiectată pentru reglarea hidrostatică. Aceasta este funcția sa principală. Cu toate acestea, la unele specii de pești, vezica de înot este adaptată pentru respirație. Este folosit ca rezervor pentru aer.
Tipuri de structura vezicii urinare
În funcție de structura anatomică a vezicii urinare, toate speciile de pești sunt împărțite în:
- bule deschise;
- balon închis.
Primul grup este cel mai numeros și este principalul, în timp ce grupul de pești cu bule închise este foarte mic. Lăsașul, muleta, codul, lipidul, etc. aparțin la peștele cu bule deschise, conform numelui, vezica de înot este deschisă pentru comunicarea cu fluxul intestinal principal, respectiv în pești cu bule închise, respectiv, nr.
Ciprinidele au, de asemenea, o structură specifică a vezicii urinare de înot. Este împărțit în camerele din spate și cele din față, care sunt conectate printr-un canal îngust și scurt. Pereții camerei anterioare a vezicii constau din două cochilii, exteriorul și interiorul, în timp ce camera exterioară este absentă în camera din spate.
O vezică de înot este căptușită cu un rând de epiteliu scuamoasă, după care există un rând de conectiv, mușchi și un strat de țesut vascular. Vezica de înot are o caracteristică reflectorizantă, care este asigurată de un țesut conjunctiv dens dens, având o structură fibroasă. Pentru a asigura rezistența vezicii exterioare, ambele camere sunt acoperite cu o membrană seroasă elastică.
