Způsob dýchání ryb je dvojího druhu: vzduch a voda. Tyto rozdíly vznikaly a zlepšovaly se v procesu evoluce, pod vlivem různých vnějších faktorů. Pokud mají ryby pouze vodní typ dýchání, pak se tento proces provádí pomocí jejich kůže a žáber. U ryb vzduchového typu se dýchání provádí pomocí nadprahových orgánů, plaveckého měchýře, střev a přes kůži. Hlavními dýchacími orgány jsou samozřejmě žábry a zbytek jsou pomocné. Pomocné nebo doplňkové orgány však nehrají vždy vedlejší roli, nejčastěji jsou nejdůležitější.
Odrůdy ryb dýchající
Chrupavčité a kostnaté ryby mají různé struktury žaberních obalů. Takže první mají přepážky v žaberních štěrbinách, což zajišťuje otevření žaber směrem ven samostatnými otvory. Tyto přepážky jsou pokryty žaberními vlákny, která jsou zase lemována sítí krevních cév. Tato struktura žaberních krytů je jasně vidět na příkladu rejnoků a žraloků.
Zároveň jsou u kostnatých druhů tyto přepážky redukovány jako zbytečné, protože žaberní kryty jsou samy pohyblivé. Žaberní oblouky ryb fungují jako podpěra, na které jsou umístěna žaberní vlákna.
Funkce žáber. Žaberní oblouky
Nejdůležitější funkcí žáber je samozřejmě výměna plynů. S jejich pomocí se z vody absorbuje kyslík a uvolňuje se do ní oxid uhličitý (oxid uhličitý). Málokdo ale ví, že žábry také pomáhají rybám při výměně látek voda-sůl. Po zpracování se tedy močovina a čpavek uvolňují do prostředí, dochází k výměně soli mezi vodou a tělem ryb, a to se týká především iontů sodíku.
V procesu evoluce a modifikace podskupin ryb se změnil i žaberní aparát. Takže u kostnatých ryb žábry vypadají jako hřebenatky, u chrupavčitých se skládají z desek a cyklostomy mají žábry ve tvaru vaku. V závislosti na struktuře dýchacího aparátu se liší také struktura a funkce žaberního oblouku ryb.
Building
Žábry jsou umístěny po stranách odpovídajících dutin kostnatých ryb a jsou chráněny kryty. Každá žábra se skládá z pěti oblouků. Čtyři žaberní oblouky jsou plně vytvořeny a jeden je rudimentární. Z vnější strany je žaberní oblouk konvexnější, do stran oblouků vybíhají žaberní vlákna, jejichž základem jsou chrupavčité paprsky. Žáberní oblouky slouží jako opora pro připevnění okvětních lístků, které na nich přidržuje základna se základnou a volné okraje se rozbíhají dovnitř a ven v ostrém úhlu. Na samotných žaberních plátcích jsou tzv. sekundární pláty, které jsou umístěny napříč plátkem (nebo plátky, jak se jim také říká). Na žábrách je obrovské množství okvětních lístků, u různých ryb jich může být od 14 do 35 na jednumilimetr, s výškou ne větší než 200 mikronů. Jsou tak malé, že jejich šířka nedosahuje ani 20 mikronů.
Hlavní funkce žaberních oblouků
Žaberní oblouky obratlovců plní funkci filtračního mechanismu pomocí žaberních hrablíků, umístěných na oblouku, který směřuje do ústní dutiny ryb. To umožňuje zadržovat suspendované pevné látky ve vodním sloupci a různé živné mikroorganismy v ústech.
V závislosti na tom, co ryby jedí, se změnily i hrabáče; jsou založeny na kostních destičkách. Pokud je tedy ryba dravec, pak jsou její tyčinky umístěny méně často a jsou nižší a u ryb, které se živí výhradně planktonem žijícím ve vodním sloupci, jsou žaberní hrabáče vysoké a hustší. U ryb, které jsou všežravci, jsou tyčinky uprostřed mezi dravci a živiteli planktonu.
Oběhový systém plicního oběhu
Žábry ryb mají jasně růžovou barvu kvůli velkému množství krve obohacené kyslíkem. To je způsobeno intenzivním procesem krevního oběhu. Krev, kterou je potřeba obohatit kyslíkem (žilní), se odebírá z celého těla ryby a přes břišní aortu se dostává do žaberních oblouků. Břišní aorta se rozvětvuje na dvě bronchiální tepny, za nimiž následuje žaberní arteriální oblouk, který je zase rozdělen do velkého počtu okvětních arterií, obalujících žaberní vlákna umístěná podél vnitřního okraje chrupavčitých paprsků. Ale to není limit. Samotné okvětní tepny jsou rozděleny do velkého počtu kapilár, které obklopují vnitřnía vnější část okvětních lístků. Průměr kapilár je tak malý, že se rovná velikosti samotného erytrocytu, který přenáší kyslík krví. Žábrové oblouky tedy fungují jako podpora pro hrábě, které zajišťují výměnu plynu.
Na druhé straně okvětních lístků se všechny okrajové arterioly spojují do jediné cévy, která teče do žíly, která nese krev, která naopak prochází do bronchiální a poté do dorzální aorty.
Pokud se podíváme na žaberní oblouky ryb podrobněji a provedeme histologické vyšetření, je nejlepší prostudovat podélný řez. Takže budou vidět nejen tyčinky a okvětní lístky, ale také dýchací záhyby, které jsou bariérou mezi vodním prostředím a krví.
Tyto záhyby jsou vystlány pouze jednou vrstvou epitelu a uvnitř - kapilárami podepřenými pilárními buňkami (podpůrnými). Bariéra kapilár a dýchacích buněk je velmi zranitelná vůči vlivům vnějšího prostředí. Pokud jsou ve vodě nečistoty toxických látek, tyto stěny nabobtnají, dochází k odlučování a k jejich houstnutí. To je plné vážných následků, protože proces výměny plynů v krvi je ztížen, což nakonec vede k hypoxii.
Výměna plynu v rybách
Kyslík získávají ryby pasivní výměnou plynů. Hlavní podmínkou pro obohacování krve kyslíkem je neustálé proudění vody v žábrách a k tomu je nutné, aby si žaberní oblouk a celý aparát zachovaly svou strukturu, pak funkce žaberních oblouků u ryb nebude fungovat postižený. Difuzní povrch si také musí zachovat svou celistvostsprávné obohacení hemoglobinu kyslíkem.
Při pasivní výměně plynů se krev v rybích kapilárách pohybuje v opačném směru, než proudí krev v žábrách. Tato vlastnost přispívá k téměř úplné extrakci kyslíku z vody a obohacení krve s ním. U některých jedinců je rychlost obohacení krve v poměru ke složení kyslíku ve vodě 80 %. Proudění vody žábrami nastává jejím čerpáním skrz žaberní dutinu, přičemž hlavní funkci plní pohyb ústního aparátu a také žaberních krytů.
Co určuje rychlost dýchání ryb?
Vzhledem k charakteristickým rysům je možné vypočítat dechovou frekvenci ryb, která závisí na pohybu žaberních krytů. Koncentrace kyslíku ve vodě a obsah oxidu uhličitého v krvi ovlivňují rychlost dýchání ryb. Navíc jsou tito vodní živočichové citlivější na nízkou koncentraci kyslíku než na velké množství oxidu uhličitého v krvi. Rychlost dýchání je také ovlivněna teplotou vody, pH a mnoha dalšími faktory.
Ryby mají specifickou schopnost extrahovat cizí látky z povrchu žaberních oblouků az jejich dutin. Tato schopnost se nazývá kašel. Žábrové kryty se periodicky zakrývají a pomocí zpětného pohybu vody jsou proudem vody vyplavovány všechny suspenze na žábrách. Tento projev je u ryb nejčastěji pozorován, pokud je voda kontaminována suspendovanými látkami nebo toxickými látkami.
Další funkce žáber
Kromě hlavního, dýchacího, fungují žábryosmoregulační a vylučovací funkce. Ryby jsou amoniotelické organismy, vlastně jako všichni živočichové žijící ve vodě. To znamená, že konečným produktem rozkladu dusíku obsaženého v těle je amoniak. Právě díky žábrám je vylučován z těla ryb ve formě amonných iontů a zároveň čistí tělo. Kromě kyslíku se žábrami v důsledku pasivní difúze dostávají do krve také soli, nízkomolekulární sloučeniny a také velké množství anorganických iontů umístěných ve vodním sloupci. Kromě žaber se vstřebávání těchto látek provádí pomocí speciálních struktur.
Toto číslo zahrnuje specifické chloridové buňky, které plní osmoregulační funkci. Jsou schopny pohybovat chloridovými a sodnými ionty, zatímco se pohybují v opačném směru velkého difúzního gradientu.
Pohyb chloridových iontů závisí na stanovišti ryb. Takže u sladkovodních jedinců jsou monovalentní ionty přenášeny chloridovými buňkami z vody do krve a nahrazují ty, které byly ztraceny v důsledku fungování vylučovacího systému ryb. Ale u mořských ryb se proces provádí opačným směrem: vylučování probíhá z krve do prostředí.
Pokud je koncentrace škodlivých chemických prvků ve vodě znatelně zvýšená, může být narušena pomocná osmoregulační funkce žáber. V důsledku toho se do krve nedostává potřebné množství látek, ale v mnohem vyšší koncentraci, což může nepříznivě ovlivnit stav zvířat. Toto specifikum neníje vždy negativní. Když tedy znáte tuto vlastnost žáber, můžete bojovat s mnoha nemocemi ryb zavedením léků a vakcín přímo do vody.
Dýchání kůže různých ryb
Naprosto všechny ryby mají schopnost kožního dýchání. To je jen to, do jaké míry je vyvinuto - závisí na velkém množství faktorů: je to věk, podmínky prostředí a mnoho dalších. Pokud tedy ryba žije v čisté tekoucí vodě, je procento kožního dýchání nevýznamné a činí pouze 2-10%, zatímco respirační funkce embrya se provádí výhradně kůží a cévním systémem. žlučový vak.
Střevní dýchání
V závislosti na stanovišti se způsob dýchání ryb mění. Tropičtí sumci a sekavci tedy aktivně dýchají střevy. Při polykání tam vstupuje vzduch a již pomocí husté sítě krevních cév proniká do krve. Tato metoda se začala vyvíjet u ryb díky specifickým podmínkám prostředí. Voda v jejich nádržích má kvůli vysokým teplotám nízkou koncentraci kyslíku, což zhoršuje zákal a nedostatek průtoku. V důsledku evolučních přeměn se ryby v takových nádržích naučily přežít pomocí kyslíku ze vzduchu.
Dodatečná funkce plaveckého měchýře
Plavecký měchýř je navržen pro hydrostatickou regulaci. To je jeho hlavní funkce. U některých druhů ryb je však plavecký měchýř uzpůsoben k dýchání. Používá se jako zásobník vzduchu.
Typy budovplavecký měchýř
V závislosti na anatomické struktuře plaveckého měchýře se všechny druhy ryb dělí na:
- otevřená bublina;
- zavřené bubliny.
První skupina je nejpočetnější a je hlavní, zatímco skupina uzavřených měchýřových ryb je velmi malá. Patří sem okoun, parmice, treska, lipnice atd. U ryb s otevřeným měchýřem, jak název napovídá, je plavecký měchýř otevřený pro komunikaci s hlavním střevním proudem, zatímco u ryb s uzavřeným měchýřem tomu tak není.
Kyprinidi mají také specifickou strukturu plaveckého měchýře. Dělí se na zadní a přední komoru, které jsou spojeny úzkým a krátkým kanálem. Stěny přední komory močového měchýře se skládají ze dvou skořepin, vnější a vnitřní, zatímco zadní komora postrádá vnější.
Plavecký měchýř je vystlán jednou řadou dlaždicového epitelu, po kterém následuje řada volné vrstvy pojivové, svalové a cévní tkáně. Plavecký měchýř má pouze jemu vlastní perleťový lesk, který zajišťuje speciální hustá pojivová tkáň s vláknitou strukturou. Pro zajištění pevnosti bubliny zvenčí jsou obě komory pokryty elastickou serózní membránou.
Labyrintové varhany
U malého počtu tropických ryb se vyvinul tak specifický orgán, jako je labyrint a supragill. Tento druh zahrnuje makropody, gourami, kohouty a hadí hlavy. Formace lze pozorovat ve formězměny v hltanu, který se přeměňuje v orgán nadprahový, nebo vyčnívá žaberní dutina (tzv. labyrintový orgán). Jejich hlavním účelem je schopnost získávat kyslík ze vzduchu.
