Žiabrové oblúky rýb. Funkcie žiabrových oblúkov

2024 Autor: Henry Conors | [email protected]. Naposledy zmenené: 2024-02-12 12:19

Spôsob dýchania rýb je dvoch typov: vzduch a voda. Tieto rozdiely vznikali a zlepšovali sa v procese evolúcie, pod vplyvom rôznych vonkajších faktorov. Ak majú ryby iba vodný typ dýchania, potom sa tento proces vykonáva pomocou ich kože a žiabier. U rýb vzduchového typu sa dýchanie uskutočňuje pomocou nadprúdových orgánov, močového mechúra, čriev a cez kožu. Hlavnými dýchacími orgánmi sú samozrejme žiabre a ostatné sú pomocné. Pomocné alebo prídavné orgány však nehrajú vždy druhoradú úlohu, najčastejšie sú najdôležitejšie.

Odrody rýb, ktoré dýchajú

Chrupavkové a kostnaté ryby majú rozdielnu štruktúru žiabrových krytov. Takže prvé majú prepážky v žiabrových štrbinách, čo zabezpečuje otvorenie žiabrov smerom von pomocou samostatných otvorov. Tieto septa sú pokryté žiabrovými vláknami, ktoré sú zase lemované sieťou krvných ciev. Táto štruktúra žiabrových krytov je jasne viditeľná na príklade rají a žralokov.

Zároveň u kostnatých druhov sú tieto prepážky zmenšené ako zbytočné, keďže žiabrové kryty sú samy pohyblivé. Žiabrové oblúky rýb fungujú ako opora, na ktorej sú umiestnené žiabrové vlákna.

Funkcie žiabier. Žiabrové oblúky

Najdôležitejšou funkciou žiabier je, samozrejme, výmena plynov. S ich pomocou sa z vody absorbuje kyslík a uvoľňuje sa do nej oxid uhličitý (oxid uhličitý). Málokto však vie, že žiabre pomáhajú aj pri výmene látok voda-soľ. Po spracovaní sa teda močovina a amoniak uvoľňujú do prostredia, dochádza k výmene solí medzi vodou a telom rýb, a to sa týka predovšetkým iónov sodíka.

V procese evolúcie a modifikácie podskupín rýb sa zmenil aj žiabrový aparát. Takže u kostnatých rýb vyzerajú žiabre ako hrebenatky, v chrupavkách pozostávajú z dosiek a cyklostómy majú žiabre v tvare vrecka. V závislosti od štruktúry dýchacieho aparátu sa líši aj štruktúra a funkcie žiabrového oblúka rýb.

Building

Žiabre sú umiestnené po stranách zodpovedajúcich dutín kostnatých rýb a sú chránené krytmi. Každá žiabra pozostáva z piatich oblúkov. Štyri žiabrové oblúky sú úplne vytvorené a jeden je základný. Z vonkajšej strany je žiabrový oblúk vypuklejší, do strán oblúkov siahajú žiabrové vlákna, ktoré sú založené na chrupkových lúčoch. Žiabrové oblúky slúžia ako opora na pripevnenie okvetných lístkov, ktoré sú na nich držané základňou so základňou a voľné okraje sa rozchádzajú dovnútra a von pod ostrým uhlom. Na samotných žiabrových plátkoch sú takzvané sekundárne dosky, ktoré sú umiestnené naprieč plátkom (alebo plátkami, ako sa tiež nazývajú). Na žiabrách je obrovské množstvo okvetných lístkov, u rôznych rýb ich môže byť od 14 do 35 na jednumilimeter, s výškou nie väčšou ako 200 mikrónov. Sú také malé, že ich šírka nedosahuje ani 20 mikrónov.

Hlavná funkcia žiabrových oblúkov

Žiabrové oblúky stavovcov plnia funkciu filtračného mechanizmu pomocou žiabrových hrablí umiestnených na oblúku, ktorý smeruje do ústnej dutiny rýb. To umožňuje zadržiavať suspendované pevné látky vo vodnom stĺpci a rôzne výživné mikroorganizmy v ústach.

V závislosti od toho, čo ryby jedia, sa zmenili aj hrabáče; sú založené na kostných platniach. Ak je teda ryba dravec, jej tyčinky sú umiestnené menej často a sú nižšie a u rýb, ktoré sa živia výlučne planktónom žijúcim vo vodnom stĺpci, sú žiabre vysoké a hustejšie. V tých rybách, ktoré sú všežravcami, sú tyčinky uprostred medzi predátormi a kŕmičmi planktónu.

Obehový systém pľúcneho obehu

Žiabre rýb majú svetloružovú farbu kvôli veľkému množstvu krvi obohatenej kyslíkom. Je to spôsobené intenzívnym procesom krvného obehu. Krv, ktorú je potrebné obohatiť kyslíkom (venózna), sa odoberá z celého tela ryby a cez brušnú aortu sa dostáva do žiabrových oblúkov. Brušná aorta sa rozvetvuje na dve bronchiálne tepny, za ktorými nasleduje žiabrový arteriálny oblúk, ktorý je zase rozdelený na veľké množstvo okvetných tepien, ktoré obklopujú žiabrové vlákna umiestnené pozdĺž vnútorného okraja chrupavkových lúčov. Ale to nie je limit. Samotné okvetné tepny sú rozdelené do veľkého počtu kapilár, ktoré obklopujú vnútornéa vonkajšia časť okvetných lístkov. Priemer kapilár je taký malý, že sa rovná veľkosti samotného erytrocytu, ktorý prenáša kyslík krvou. Žiabrové oblúky teda fungujú ako opora pre hrable, ktoré zabezpečujú výmenu plynu.

Na druhej strane okvetných lístkov sa všetky okrajové arterioly spájajú do jednej cievy, ktorá prúdi do žily nesúcej krv, ktorá zase prechádza do bronchiálnej a potom do dorzálnej aorty.

Ak sa na žiabrové oblúky rýb pozrieme podrobnejšie a vykonáme histologické vyšetrenie, najlepšie je preštudovať si pozdĺžny rez. Takže budú viditeľné nielen tyčinky a okvetné lístky, ale aj dýchacie záhyby, ktoré sú bariérou medzi vodným prostredím a krvou.

Tieto záhyby sú lemované iba jednou vrstvou epitelu a vo vnútri sú kapiláry podporované bunkami pilárne (podporné). Bariéra kapilár a dýchacích buniek je veľmi citlivá na vplyvy vonkajšieho prostredia. Ak sú vo vode nečistoty toxických látok, tieto steny napučiavajú, dochádza k oddeľovaniu a hrubnutiu. To je spojené s vážnymi následkami, pretože proces výmeny plynov v krvi je sťažený, čo v konečnom dôsledku vedie k hypoxii.

Výmena plynu v rybách

Kyslík získavajú ryby pasívnou výmenou plynov. Hlavnou podmienkou obohacovania krvi kyslíkom je neustály prietok vody v žiabrách, a preto je potrebné, aby si žiabrový oblúk a celý aparát zachovali svoju štruktúru, potom funkcia žiabrových oblúkov u rýb nebude fungovať. narušený. Difúzny povrch si tiež musí zachovať svoju celistvosťsprávne obohatenie hemoglobínu kyslíkom.

Pri pasívnej výmene plynov sa krv v rybích kapilárach pohybuje opačným smerom ako prietok krvi v žiabrach. Táto vlastnosť prispieva k takmer úplnej extrakcii kyslíka z vody a obohateniu krvi s ním. U niektorých jedincov je miera obohatenia krvi v pomere k zloženiu kyslíka vo vode 80%. Prúdenie vody cez žiabre nastáva v dôsledku jej čerpania cez žiabrovú dutinu, pričom hlavnú funkciu plní pohyb ústneho aparátu, ako aj žiabrových krytov.

Čo určuje rýchlosť dýchania rýb?

Vďaka charakteristickým znakom je možné vypočítať dychovú frekvenciu rýb, ktorá závisí od pohybu žiabrových krytov. Koncentrácia kyslíka vo vode a obsah oxidu uhličitého v krvi ovplyvňujú rýchlosť dýchania rýb. Okrem toho sú tieto vodné živočíchy citlivejšie na nízku koncentráciu kyslíka ako na veľké množstvo oxidu uhličitého v krvi. Rýchlosť dýchania ovplyvňuje aj teplota vody, pH a mnoho ďalších faktorov.

Ryby majú špecifickú schopnosť extrahovať cudzie látky z povrchu žiabrových oblúkov a z ich dutín. Táto schopnosť sa nazýva kašeľ. Žiabrové kryty sa periodicky zakrývajú a pomocou spätného pohybu vody sa všetky suspenzie na žiabrách vymývajú prúdom vody. Tento prejav u rýb sa najčastejšie pozoruje, ak je voda kontaminovaná suspendovanými látkami alebo toxickými látkami.

Ďalšie funkcie žiabrov

Okrem hlavnej, dýchacej, fungujú žiabreosmoregulačné a vylučovacie funkcie. Ryby sú amoniotelické organizmy, vlastne ako všetky živočíchy žijúce vo vode. To znamená, že konečným produktom rozkladu dusíka obsiahnutého v tele je amoniak. Práve vďaka žiabrám sa vylučuje z tela rýb vo forme amónnych iónov, pričom telo čistí. Cez žiabre v dôsledku pasívnej difúzie vstupujú do krvi okrem kyslíka aj soli, zlúčeniny s nízkou molekulovou hmotnosťou, ako aj veľké množstvo anorganických iónov nachádzajúcich sa vo vodnom stĺpci. Okrem žiabier sa absorpcia týchto látok uskutočňuje pomocou špeciálnych štruktúr.

Toto číslo zahŕňa špecifické chloridové bunky, ktoré vykonávajú osmoregulačnú funkciu. Sú schopné pohybovať chloridovými a sodnými iónmi, pričom sa pohybujú v opačnom smere veľkého difúzneho gradientu.

Pohyb chloridových iónov závisí od biotopu rýb. Takže u sladkovodných jedincov sú jednomocné ióny prenášané chloridovými bunkami z vody do krvi a nahrádzajú tie, ktoré sa stratili v dôsledku fungovania vylučovacieho systému rýb. Ale u morských rýb sa proces uskutočňuje opačným smerom: vylučovanie prebieha z krvi do prostredia.

Ak sa koncentrácia škodlivých chemických prvkov vo vode výrazne zvýši, môže dôjsť k narušeniu pomocnej osmoregulačnej funkcie žiabrov. V dôsledku toho sa do krvi nedostane potrebné množstvo látok, ale v oveľa vyššej koncentrácii, čo môže nepriaznivo ovplyvniť stav zvierat. Toto špecifikum nie jeje vždy negatívny. Takže ak poznáte túto vlastnosť žiabier, môžete bojovať proti mnohým chorobám rýb zavedením liekov a vakcín priamo do vody.

Kožné dýchanie rôznych rýb

Absolútne všetky ryby majú schopnosť kožného dýchania. To je len to, do akej miery je vyvinutý - závisí od veľkého množstva faktorov: je to vek, podmienky prostredia a mnoho ďalších. Ak teda ryba žije v čistej tečúcej vode, potom je percento kožného dýchania nevýznamné a predstavuje iba 2-10%, zatiaľ čo respiračná funkcia embrya sa vykonáva výlučne cez kožu, ako aj cievny systém. žlčníkový vak.

Črevné dýchanie

V závislosti od biotopu sa spôsob dýchania rýb mení. Tropické sumce a ryby loach aktívne dýchajú cez črevá. Pri prehĺtaní tam vstupuje vzduch a už pomocou hustej siete krvných ciev preniká do krvi. Táto metóda sa začala rozvíjať u rýb v dôsledku špecifických podmienok prostredia. Voda v ich nádržiach má v dôsledku vysokých teplôt nízku koncentráciu kyslíka, čo zhoršuje zákal a nedostatok prietoku. V dôsledku evolučných premien sa ryby v takýchto nádržiach naučili prežiť pomocou kyslíka zo vzduchu.

Dodatočná funkcia plaveckého mechúra

Plavecký mechúr je navrhnutý pre hydrostatickú reguláciu. Toto je jeho hlavná funkcia. U niektorých druhov rýb je však plávací mechúr prispôsobený na dýchanie. Používa sa ako zásobník vzduchu.

Typy budovplavecký mechúr

V závislosti od anatomickej stavby plávacieho mechúra sa všetky druhy rýb delia na:

• otvorená bublina;
• uzavreté bubliny.

Prvá skupina je najpočetnejšia a je hlavná, zatiaľ čo skupina uzavretých mechúrových rýb je veľmi malá. Zahŕňa ostrieže, parmice, tresky, lipne atď. U rýb s otvoreným mechúrom, ako už názov napovedá, je plavecký mechúr otvorený na komunikáciu s hlavným črevným prúdom, zatiaľ čo u rýb s uzavretým mechúrom tomu tak nie je.

Kyprinidy majú tiež špecifickú štruktúru plávacieho mechúra. Je rozdelená na zadnú a prednú komoru, ktoré sú spojené úzkym a krátkym kanálom. Steny prednej komory močového mechúra pozostávajú z dvoch schránok, vonkajšej a vnútornej, zatiaľ čo zadnej komore chýba vonkajší.

Plavecký mechúr je vystlaný jedným radom dlaždicového epitelu, za ktorým nasleduje rad voľnej vrstvy spojivového, svalového a cievneho tkaniva. Plavecký mechúr má vlastný perleťový lesk, ktorý zabezpečuje špeciálne husté väzivo s vláknitou štruktúrou. Na zabezpečenie pevnosti bubliny zvonku sú obe komory pokryté elastickou seróznou membránou.

Labyrintový orgán

U malého počtu tropických rýb sa vyvinul taký špecifický orgán, akým je labyrint a supragill. Tento druh zahŕňa makropody, gurami, kohúty a hady. Vo forme možno pozorovať útvaryzmeny na hltane, ktorý sa premieňa na nadprahový orgán, alebo vystupuje žiabrová dutina (tzv. labyrintový orgán). Ich hlavným účelom je schopnosť získavať kyslík zo vzduchu.