Način na koji ribe dišu je dva tipa: vazduh i voda. Ove razlike su nastale i poboljšane u procesu evolucije, pod uticajem različitih spoljnih faktora. Ako ribe imaju samo vodeni tip disanja, onda se ovaj proces provodi uz pomoć njihove kože i škrga. Kod riba vazdušnog tipa, proces disanja se odvija uz pomoć supragilarnih organa, plivajućeg mjehura, crijeva i kroz kožu. Glavni respiratorni organi su, naravno, škrge, a ostali su pomoćni. Međutim, pomoćni ili dodatni organi ne igraju uvijek sporednu ulogu, najčešće su najvažniji.
Različice disanja ribe
Hrskavice i koštane ribe imaju različite strukture škržnih poklopaca. Dakle, prvi imaju pregrade u škržnim prorezima, što osigurava otvaranje škrga prema van sa zasebnim rupama. Ove pregrade su prekrivene škržnim filamentima, koji su zauzvrat obloženi mrežom krvnih sudova. Ova struktura škržnih poklopaca se jasno vidi na primjeru raža i morskih pasa.
U isto vrijeme, kod koštanih vrsta, ove pregrade su smanjene kao nepotrebne, budući da su škržni poklopci sami pomični. Škržni lukovi riba djeluju kao oslonac, na kojem se nalaze škržni filamenti.
Funkcije škrga. Škržni lukovi
Najvažnija funkcija škrga je, naravno, izmjena plinova. Uz njihovu pomoć, kisik se apsorbira iz vode, a u nju se oslobađa ugljični dioksid (ugljični dioksid). Ali malo ljudi zna da škrge također pomažu ribama u razmjeni vodeno-solnih tvari. Tako se nakon prerade urea i amonijak ispuštaju u okolinu, dolazi do izmjene soli između vode i tijela ribe, a to se prvenstveno odnosi na jone natrijuma.
U procesu evolucije i modifikacije podgrupa riba, mijenjao se i škržni aparat. Dakle, kod koštanih riba škrge izgledaju kao kapice, kod hrskavičnih se sastoje od ploča, a ciklostomi imaju škrge u obliku vrećice. U zavisnosti od strukture respiratornog aparata, struktura i funkcije škržnog luka riba su takođe različite.
Zgrada
Škrge se nalaze na bočnim stranama odgovarajućih šupljina koštane ribe i zaštićene su poklopcima. Svaka škrga se sastoji od pet lukova. Četiri škržna luka su potpuno formirana, a jedan je rudimentaran. S vanjske strane škržni luk je konveksniji; škržni filamenti se protežu na bočne strane lukova, koji se temelje na hrskavičnim zrakama. Škržni lukovi služe kao oslonac za pričvršćivanje latica, koje se na njima drže svojom bazom s bazom, a slobodni rubovi se razilaze unutra i van pod oštrim kutom. Na samim škržnim laticama nalaze se takozvane sekundarne ploče, koje se nalaze preko latice (ili latice, kako ih još zovu). Na škrgama ima ogroman broj latica, kod različitih riba može biti od 14 do 35 po jednojmilimetar, sa visinom ne većom od 200 mikrona. Toliko su male da im širina ne dostiže ni 20 mikrona.
Glavna funkcija škržnih lukova
Škržni lukovi kičmenjaka obavljaju funkciju filterskog mehanizma uz pomoć škržnih grabulja, smještenih na luku, koji je okrenut prema usnoj šupljini ribe. Ovo omogućava zadržavanje suspendovanih čvrstih materija u vodenom stubu i raznih hranljivih mikroorganizama u ustima.
U zavisnosti od toga šta riba jede, menjaju se i škržne grabulje; baziraju se na koštanim pločama. Dakle, ako je riba grabežljivac, tada se njeni prašnici nalaze rjeđe i niži su, a u ribama koje se hrane isključivo planktonom koji živi u vodenom stupcu, škržne grabulje su visoke i gušće. Kod onih riba koje su svaštojedi, prašnici su u sredini između grabežljivaca i hranilica planktona.
Cirkulatorni sistem plućne cirkulacije
Škrge ribe imaju jarko ružičastu boju zbog velike količine krvi obogaćene kiseonikom. To je zbog intenzivnog procesa cirkulacije krvi. Krv koju treba obogatiti kisikom (venska) skuplja se iz cijelog tijela ribe i kroz trbušnu aortu ulazi u škržne lukove. Trbušna aorta se grana na dvije bronhijalne arterije, a zatim na škržni arterijski luk, koji je, pak, podijeljen na veliki broj latica arterija, obavijajući škržne niti smještene duž unutrašnjeg ruba hrskavičnih zraka. Ali ovo nije granica. Same arterije latica podijeljene su na ogroman broj kapilara, obavijajući unutrašnjosti vanjski dio latica. Prečnik kapilara je toliko mali da je jednak veličini samog eritrocita koji prenosi kiseonik kroz krv. Tako škržni lukovi služe kao oslonac za grabulje, koji obezbeđuju razmenu gasova.
Na drugoj strani latica, sve rubne arteriole spajaju se u jednu žilu koja teče u venu koja nosi krv, koja zauzvrat prelazi u bronhijalnu, a zatim u dorzalnu aortu.
Ako detaljnije pogledamo škržne lukove ribe i izvršimo histološki pregled, najbolje je proučiti uzdužni presjek. Tako će biti vidljivi ne samo prašnici i latice, već i respiratorni nabori, koji su barijera između vodenog okruženja i krvi.
Ovi nabori su obloženi samo jednim slojem epitela, a iznutra - kapilare koje podupiru pilarne ćelije (potporne). Barijera kapilara i respiratornih ćelija je veoma osetljiva na uticaje spoljašnje sredine. Ako u vodi ima nečistoća otrovnih tvari, ti zidovi bubre, dolazi do odvajanja i zgušnjavaju se. Ovo je preplavljeno ozbiljnim posljedicama, jer je proces izmjene plinova u krvi otežan, što na kraju dovodi do hipoksije.
Razmjena plina u ribi
Kiseonik dobijaju ribe putem pasivne razmene gasova. Glavni uvjet za obogaćivanje krvi kisikom je stalan protok vode u škrgama, a za to je potrebno da škržni luk i cijeli aparat zadrže svoju strukturu, tada funkcija škržnih lukova u ribama neće biti oslabljen. Difuzna površina također mora zadržati svoj integritet zapravilno obogaćivanje hemoglobina kiseonikom.
Za pasivnu izmjenu plinova, krv u ribljim kapilarama kreće se u suprotnom smjeru od protoka krvi u škrgama. Ova karakteristika doprinosi gotovo potpunom izvlačenju kisika iz vode i obogaćivanju krvi njime. Kod nekih osoba, stopa obogaćivanja krvi u odnosu na sastav kiseonika u vodi iznosi 80%. Protok vode kroz škrge nastaje pumpanjem kroz škržnu šupljinu, dok glavnu funkciju obavlja pomicanje usnog aparata, kao i škržnih poklopaca.
Šta određuje brzinu disanja ribe?
Zbog karakterističnih osobina moguće je izračunati brzinu disanja ribe koja zavisi od kretanja škržnih poklopaca. Koncentracija kisika u vodi i sadržaj ugljičnog dioksida u krvi utječu na brzinu disanja riba. Štoviše, ove vodene životinje su osjetljivije na nisku koncentraciju kisika nego na veliku količinu ugljičnog dioksida u krvi. Na brzinu disanja također utiču temperatura vode, pH i mnogi drugi faktori.
Ribe imaju specifičnu sposobnost da izvlače strane materije sa površine škržnih lukova i iz njihovih šupljina. Ova sposobnost se zove kašljanje. Škržni poklopci se povremeno pokrivaju, a uz pomoć obrnutog kretanja vode, sve suspenzije na škrgama se ispiru strujom vode. Ova manifestacija kod riba se najčešće uočava ako je voda kontaminirana suspendiranim materijama ili otrovnim tvarima.
Dodatne funkcije škrga
Pored glavnih, respiratorne, obavljaju i škrgeosmoregulatorne i ekskretorne funkcije. Ribe su amoniotelni organizmi, zapravo, kao i sve životinje koje žive u vodi. To znači da je krajnji proizvod razgradnje dušika sadržanog u tijelu amonijak. Zahvaljujući škrgama izlučuje se iz tijela ribe u obliku amonijum jona, dok čisti organizam. Osim kisika, soli, spojevi male molekularne težine, kao i veliki broj anorganskih iona koji se nalaze u vodenom stupcu, kroz škrge ulaze u krv kroz škrge kao rezultat pasivne difuzije. Osim škrga, apsorpcija ovih supstanci se vrši pomoću posebnih struktura.
Ovaj broj uključuje specifične hloridne ćelije koje vrše osmoregulatornu funkciju. Oni su u stanju da pomeraju ione hlorida i natrijuma, dok se kreću u suprotnom smeru od velikog difuzionog gradijenta.
Kretanje hloridnih jona zavisi od staništa ribe. Dakle, kod slatkovodnih pojedinaca monovalentne ione prenose kloridne ćelije iz vode u krv, zamjenjujući one koji su izgubljeni kao rezultat funkcioniranja ekskretornog sustava riba. Ali kod morske ribe proces se odvija u suprotnom smjeru: izlučivanje se odvija iz krvi u okoliš.
Ako je koncentracija štetnih hemijskih elemenata u vodi primjetno povećana, može doći do poremećaja pomoćne osmoregulacijske funkcije škrga. Kao rezultat toga, u krv ne ulazi potrebna količina tvari, već u znatno većoj koncentraciji, što može negativno utjecati na stanje životinja. Ova specifičnost nijeje uvijek negativan. Dakle, znajući ovu osobinu škrga, možete se boriti protiv mnogih bolesti riba unošenjem lijekova i vakcina direktno u vodu.
Kožno disanje raznih riba
Apsolutno sve ribe imaju sposobnost disanja kože. To je samo u kojoj meri je razvijeno - zavisi od velikog broja faktora: ovo je starost, uslovi okoline i mnogi drugi. Dakle, ako riba živi u čistoj tekućoj vodi, tada je postotak kožnog disanja neznatan i iznosi svega 2-10%, dok se respiratorna funkcija embrija odvija isključivo preko kože, kao i vaskularnog sistema. žučna kesa.
Crevno disanje
U zavisnosti od staništa, način na koji ribe dišu se mijenja. Dakle, tropski som i vijun aktivno dišu kroz crijeva. Kada se proguta, zrak ulazi tamo i već uz pomoć guste mreže krvnih žila prodire u krv. Ova metoda se počela razvijati kod riba zbog specifičnih uvjeta okoline. Voda u njihovim rezervoarima, zbog visokih temperatura, ima nisku koncentraciju kiseonika, što je pogoršano zamućenjem i nedostatkom protoka. Kao rezultat evolucijskih transformacija, ribe u takvim rezervoarima su naučile da prežive koristeći kiseonik iz vazduha.
Dodatna funkcija plivajućeg mjehura
Mjehur za plivanje je dizajniran za hidrostatičku regulaciju. To je njegova glavna funkcija. Međutim, kod nekih vrsta riba plivačka bešika je prilagođena za disanje. Koristi se kao rezervoar za vazduh.
Vrste zgradaplivačka bešika
U zavisnosti od anatomske strukture plivajućeg mjehura, sve vrste riba se dijele na:
- otvoreni balon;
- zatvoreni mjehurići.
Prva grupa je najbrojnija i glavna je, dok je grupa riba zatvorenog mjehura vrlo mala. Uključuje smuđa, cipal, bakalar, štapića itd. Kod riba s otvorenim mjehurom, kao što samo ime govori, plivajući mjehur je otvoren za komunikaciju sa glavnim crijevnim tokom, dok kod riba zatvorenog mjehura nije.
Ciprinidi takođe imaju specifičnu strukturu plivajućeg mjehura. Podijeljen je na stražnju i prednju komoru, koje su povezane uskim i kratkim kanalom. Zidovi prednje komore mokraćne bešike sastoje se od dve ljuske, spoljašnje i unutrašnje, dok u zadnjoj komori nedostaje spoljašnja.
Plivajući mjehur je obložen jednim redom skvamoznog epitela, nakon čega je niz labavog sloja vezivnog, mišićnog i vaskularnog tkiva. Plivački mjehur ima samo njemu svojstven biserni sjaj, koji osigurava posebno gusto vezivno tkivo vlaknaste strukture. Kako bi se osigurala čvrstoća mjehurića izvana, obje komore su prekrivene elastičnom seroznom membranom.
Labirintske orgulje
Mali broj tropskih riba razvio je tako specifičan organ kao što su labirint i supragil. Ova vrsta uključuje makropode, gurami, petlove i zmijoglave. Formacije se mogu posmatrati u oblikupromjene u ždrijelu, koji se pretvara u supragilarni organ, ili izboči škržna šupljina (tzv. labirintni organ). Njihova glavna svrha je mogućnost dobijanja kiseonika iz vazduha.
