Има два вида методи за дишане на рибите: въздух и вода. Тези различия възникват и се подобряват в процеса на еволюция, под влияние на различни външни фактори. Ако рибата има само воден тип дишане, тогава този процес се осъществява с помощта на кожата и хрилете. При риби с въздушен тип дихателният процес се осъществява с помощта на хрилните органи, плувния мехур, червата и през кожата. Основните дихателни органи, разбира се, са хрилете, а останалите са спомагателни. Спомагателните или допълнителните органи обаче не винаги играят второстепенна роля, най-често те са най-важни.
Сортове дишане на риба
Хрущялните и костните риби имат различна структура на хрилните капаци. И така, първите имат дялове в хрилните слотове, което осигурява отваряне на хрилете навън с отделни отвори. Тези прегради са покрити с хрилни лобове, които от своя страна са покрити от мрежа от кръвоносни съдове. Такава структура на хрилните капаци е ясно видима на примера на стърнища и акули.
В същото време при костеливите видове тези прегради се намаляват като ненужни, тъй като хрилните капаци са подвижни сами. Хрилните арки на рибата служат като опора, върху която са разположени хрилни листенца.
Хрилни функции Бранхиални арки
Най-важната функция на хрилете е, разбира се, обмяната на газ. С тяхна помощ от водата се абсорбира кислород и в него се отделя въглероден диоксид (въглероден диоксид). Но малцина знаят, че хрилете също помагат на рибата да обменя водно-солеви вещества. И така, след преработката, уреята, амонякът се изхвърля в околната среда, настъпва обмен на сол между водата и рибния организъм и това се отнася предимно на натриевите йони.
В процеса на еволюция и модификация на подгрупи риби, хрилният апарат също се променя. И така, при костеливите риби хрилете изглеждат като гребени, в хрущялните се състоят от плочи, а циклостомите имат сакуларна форма на хриле. В зависимост от структурата на дихателния апарат структурата, както и функцията на хрилната арка на рибата е различна.
структура
Хрилете са разположени отстрани на съответните кухини на костеливи риби и са защитени от капаци. Всяко хриле се състои от пет дъги. Четири бранхиални арки са напълно оформени, а една е рудиментарна. Отвън хрилната арка е по-изпъкнала, а до страните на сводовете се простират хрилни лобове, базирани на хрущялни лъчи. Хрилните арки служат като опора за закрепване на венчелистчетата, които се поддържат от тях върху тяхната основа, а свободните ръбове се разминават навътре и навън под остър ъгъл. На самите хрилни венчелистчета са така наречените вторични плочи, които са разположени напречно на венчелистчето (или венчелистчетата, както се наричат също). На хрилете има огромен брой венчелистчета; различните риби могат да имат от 14 до 35 на милиметър, с височина не повече от 200 микрона. Те са толкова малки, че ширината им не достига 20 микрона.
Основната функция на хрилните арки
Хрилните арки на гръбначните животни служат като филтриращ механизъм с помощта на хрилни тичинки, разположени върху дъга, която е обърната към устата на рибата. Това прави възможно да държите в устата си суспензии, разположени във водния стълб и различни хранителни микроорганизми.
В зависимост от това какво яде рибата, са се променили и хрилните тичинки; те се основават на костни плочи. Така че, ако рибата е хищник, тогава нейните тичинки са разположени по-рядко и са по-ниски, а при риби, които се хранят изключително с планктон, живеещи във водния стълб, хрилните тичинки са високи и по-плътни. При тези риби, които са всеядни, тичинките имат средно местоположение между хищници и планктонофаги.
Циркулаторна система на белодробната циркулация
Хрилете на рибата имат ярко розов цвят поради голямото количество кръв, обогатена с кислород. Това се дължи на интензивния процес на кръвообращение. Кръвта, която трябва да бъде обогатена с кислород (венозна), се събира от целия организъм на рибата и навлиза в хрилните арки през коремната аорта. Коремната аорта се разклонява на две бронхиални артерии, последвани от хрилната артериална арка, която от своя страна е разделена на голям брой лобови артерии, обгръщащи хрилните лобове, разположени по протежение на вътрешния ръб на хрущялните лъчи. Но това не е границата. Самите артерии на венчелистчетата са разделени на огромен брой капиляри, обвиващи гъста мрежа около вътрешната и външната страна на венчелистчетата. Диаметърът на капилярите е толкова малък, че е равен на размера на самата червена кръвна клетка, която пренася кислород през кръвта. По този начин, разклонените арки служат като опора за тичинките, осигуряващи обмен на газ.
От друга страна на венчелистчетата, всички пределни артериоли се сливат в един съд, който се влива във вена, която носи кръв, която от своя страна преминава в бронхиалната и след това в гръбначната аорта.
Ако разгледаме по-подробно бранхиалните дъги на рибата и проведем хистологично изследване, най-добре е да проучим надлъжен разрез. Така ще се виждат не само тичинките и венчелистчетата, но и дихателните гънки, които са бариера между водната среда и кръвта.
Тези гънки са облицовани само с един слой от епитела, а отвътре - с капиляри, поддържани от пиларни клетки (поддържащи). Бариерата на капилярите и дихателните клетки е много уязвима към влиянието на околната среда. Ако във водата има примеси от токсични вещества, тези стени набъбват, ексфолират и те се сгъстяват. Това е изпълнено със сериозни последици, тъй като процесът на обмен на газ в кръвта е сложен, което в крайна сметка води до хипоксия.
Газообмен в рибата
Производството на кислород от риба става чрез пасивен обмен на газ. Основното условие за обогатяване на кръвта с кислород е постоянният поток на вода в хрилете и за това е необходимо хрилната арка и цялата апаратура да поддържат своята структура, тогава функцията на хрилните арки в рибата няма да бъде нарушена. Дифузната повърхност също трябва да поддържа своята цялост, за да обогати правилно хемоглобина с кислород.
За пасивен обмен на газ кръвта в капилярите на рибата се движи в обратна посока на притока на кръв в хрилете. Тази характеристика допринася за почти пълното извличане на кислород от водата и обогатяването на кръвта. При някои индивиди степента на обогатяване на кръвта спрямо състава на кислорода във вода е 80%. Потокът на вода през хрилете възниква поради изпомпването й през хрилната кухина, докато основната функция се изпълнява от движението на устния апарат и хрилните капаци.
Какво определя дихателната честота на рибите?
Поради характерните особености можете да изчислите дихателната честота на рибите, която зависи от движението на хрилните капаци. Концентрацията на кислород във водата и съдържанието на въглероден диоксид в кръвта влияят на дихателната честота на рибата. Освен това тези водни животни са по-чувствителни към ниска концентрация на кислород, отколкото към голямо количество въглероден диоксид в кръвта. Температурата на водата, рН и много други фактори също влияят на дихателната честота.
Рибите имат специфична способност да извличат чужди вещества от повърхността на хрилните арки и от техните кухини. Тази способност се нарича кашлица. Периодично се покриват хрилните капаци и с помощта на движението назад на вода всички суспензии, разположени върху хрилете, се измиват от водна струя. Такова проявление при рибите най-често се наблюдава, ако водата е замърсена със суспензии или токсични вещества.
Допълнителни функции на хрилете
В допълнение към основните, дихателни, хрилете изпълняват осморегулиращи и отделителни функции. Рибите са амониотеални организми, всъщност като всички животни, които живеят във вода. Това означава, че крайният продукт на разпадането на азота в организма е амоняк. Благодарение на хрилете той се освобождава от тялото на риба под формата на амониеви йони, като същевременно пречиства организма. В допълнение към кислорода, солите, нискомолекулните съединения, както и голям брой неорганични йони във водния стълб влизат в кръвта през хрилете в резултат на пасивна дифузия. В допълнение към хрилете, абсорбцията на тези вещества се извършва с помощта на специални структури.
Това число включва специфични хлоридни клетки, които изпълняват осморегулираща функция. Те са в състояние да се движат хлорни и натриеви йони, докато се движат в посока, обратна на големия дифузионен градиент.
Движението на хлорни йони зависи от местообитанието на рибата. И така, при сладководни индивиди едновалентните йони се пренасят от хлоридни клетки от вода в кръвта, замествайки тези, които са били изгубени в резултат на функционирането на отделителната система на рибите. Но при морските риби процесът се извършва в обратна посока: освобождаването става от кръвта в околната среда.
Ако концентрацията на вредни химични елементи е значително повишена във вода, тогава функцията на спомагателната осморегулация на хрилете може да бъде нарушена. В резултат не на необходимото количество вещества, а много по-висока концентрация навлиза в кръвта, което може да повлияе неблагоприятно на състоянието на животните. Тази специфичност не винаги е отрицателна. Така че, знаейки такава характеристика на хрилете, можете да се справите с много рибни заболявания, като въвеждате лекарства и ваксини директно във водата.
Дишане на кожата на различни риби
Абсолютно всички риби имат способността да дишат кожата. Но само доколко тя е разработена зависи от голям брой фактори: това е възрастта, условията на околната среда и много други. Така че, ако рибата живее в чиста течаща вода, процентът на дишане на кожата е незначителен и възлиза само на 2-10%, докато дихателната функция на ембриона се осъществява изключително през кожата, както и съдовата система на жлъчния сак.
Чревно дишане
В зависимост от местообитанието начинът на дишане на рибата се променя. И така, тропически сом и лоба риба активно дишат през червата. При поглъщане въздухът навлиза там и с помощта на гъста мрежа от кръвоносни съдове навлиза в кръвообращението. Този метод започва да се развива при рибите във връзка с конкретни условия на околната среда. Водата в техните водни тела, поради високите температури, има ниска концентрация на кислород, което се засилва от мътността и липсата на поток. В резултат на еволюционните трансформации рибите в такива резервоари се научиха да оцеляват, използвайки кислород от въздуха.
Допълнителна функция на плувния мехур
Плувният мехур е проектиран за хидростатична регулация. Това е основната му функция. При някои видове риби обаче плувният мехур е пригоден за дишане. Използва се като резервоар за въздух.
Видове структура на плувния мехур
В зависимост от анатомичната структура на плувния мехур, всички видове риби се делят на:
- отворен балон;
- затворен балон.
Първата група е най-многобройната и е основната, докато групата риба със затворени мехури е много малка. Към него принадлежат костур, кефал, атлантическа треска и т. Н. При рибите с отворен мехур, според името, плувният мехур е отворен за комуникация с основния чревен поток, а при рибите със затворен мехур, съответно, не.
Киприноидите също имат специфична структура на плувния мехур. Той е разделен на задни и предни камери, които са свързани с тесен и къс канал. Стените на предната камера на пикочния мехур се състоят от две черупки, външната и вътрешната, докато външната камера отсъства в задната камера.
Плувният мехур е облицован с един ред плоскоклетъчен епител, след което има ред отпуснат съединителен, мускулен и слой съдова тъкан. Плувният мехур има характерно за него перламутрово отражение, което се осигурява от специална плътна съединителна тъкан с влакнеста структура. За да се осигури здравината на пикочния мехур отвън, двете камери са покрити с еластична серозна мембрана.
