Način na koji ribe dišu su dvije vrste: zrak i voda. Te su razlike nastale i poboljšane u procesu evolucije, pod utjecajem raznih vanjskih čimbenika. Ako ribe imaju samo vodeni tip disanja, tada se taj proces provodi uz pomoć njihove kože i škrga. Kod riba zračnog tipa respiratorni se proces odvija uz pomoć supragilarnih organa, plivajućeg mjehura, crijeva i kroz kožu. Glavni dišni organi, naravno, su škrge, a ostali su pomoćni. Međutim, pomoćni ili dodatni organi ne igraju uvijek sporednu ulogu, najčešće su oni najvažniji.
Različite vrste riba koje dišu
Hrskavice i koštane ribe imaju različite strukture škržnih poklopaca. Dakle, prvi imaju pregrade u škržnim prorezima, što osigurava otvaranje škrga prema van s odvojenim rupama. Te su pregrade prekrivene škržnim nitima, koje su zauzvrat obložene mrežom krvnih žila. Ova struktura škržnih poklopaca jasno je vidljiva na primjeru raža i morskog psa.
U isto vrijeme, kod koštanih vrsta, ove se pregrade su smanjene kao nepotrebne, budući da su škržni poklopci sami pomični. Škržni lukovi riba djeluju kao potpora, na kojima se nalaze škržne niti.
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 obrade urea i amonijak ispuštaju u okoliš, dolazi do izmjene soli između vode i tijela ribe, a to se prvenstveno odnosi na natrijeve ione.
U procesu evolucije i modifikacije podskupina riba, mijenjao se i škržni aparat. Dakle, kod koštanih riba škrge izgledaju kao kapice, kod hrskavičnih sastoje se od ploča, a ciklostomi imaju škrge u obliku vrećice. Ovisno o građi dišnog aparata, struktura i funkcije škržnog luka riba također su 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 stranama lukova, koji se temelje na hrskavičnim zrakama. Škržni lukovi služe kao oslonac za pričvršćivanje latica, koje se svojom bazom drže na njima, a slobodni rubovi razilaze se 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 je ogroman broj latica, u različitim ribama mogu biti od 14 do 35 po jednojmilimetar, s visinom ne većom od 200 mikrona. Toliko su male da im širina ne doseže ni 20 mikrona.
Glavna funkcija škržnih lukova
Škržni lukovi kralježnjaka obavljaju funkciju filtarskog mehanizma uz pomoć škržnih grabulja, smještenih na luku, koji je okrenut prema usnoj šupljini ribe. To omogućuje zadržavanje suspendiranih krutina u vodenom stupcu i raznih hranjivih mikroorganizama u ustima.
Ovisno o tome što riba jede, mijenjaju se i škržne grabulje; temelje se na koštanim pločama. Dakle, ako je riba grabežljivac, tada se njezini prašnici nalaze rjeđe i niži su, a u ribama koje se hrane isključivo planktonom koji živi u vodenom stupcu, škržne grablje su visoke i gušće. U onim ribama koje su svejedi, prašnici su u sredini između grabežljivaca i hranilica planktonom.
Cirkulatorni sustav plućne cirkulacije
Škrge ribe imaju jarko ružičastu boju zbog velike količine krvi obogaćene kisikom. 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 grana se u dvije bronhijalne arterije, nakon čega slijedi škržni arterijski luk, koji je, pak, podijeljen na veliki broj arterija latica, obavijajući škržne niti smještene duž unutarnjeg ruba hrskavičnih zraka. Ali to nije granica. Same arterije latica podijeljene su na ogroman broj kapilara, obavijajući unutarnjea vanjski dio latica. Promjer kapilara je toliko mali da je jednak veličini samog eritrocita koji krvlju prenosi kisik. Tako škržni lukovi djeluju kao potpora grabuljama, koji osiguravaju izmjenu plinova.
S druge strane 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 okoliša i krvi.
Ovi nabori su obloženi samo jednim slojem epitela, a iznutra - kapilare koje podupiru pilarne stanice (potporne). Barijera kapilara i dišnih stanica vrlo je osjetljiva na učinke vanjskog okruženja. Ako u vodi ima nečistoća otrovnih tvari, ti zidovi bubre, dolazi do odvajanja i zgušnjavaju se. To je ispunjeno ozbiljnim posljedicama, jer je proces izmjene plinova u krvi otežan, što u konačnici dovodi do hipoksije.
Izmjena plina u ribi
Kisik ribe dobivaju pasivnom izmjenom plinova. 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 kisikom.
Za pasivnu izmjenu plinova, krv u ribljim kapilarama kreće se u suprotnom smjeru od protoka krvi u škrgama. Ova značajka pridonosi gotovo potpunom izvlačenju kisika iz vode i obogaćivanju krvi njime. Kod nekih osoba stopa obogaćivanja krvi u odnosu na sastav kisika u vodi iznosi 80%. Protok vode kroz škrge nastaje pumpanjem kroz škržnu šupljinu, dok glavnu funkciju obavlja pomicanje usnog aparata, kao i škržnih poklopaca.
Što određuje brzinu disanja ribe?
Zbog karakterističnih osobina moguće je izračunati brzinu disanja ribe koja ovisi o kretanju 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 utječu temperatura vode, pH i mnogi drugi čimbenici.
Ribe imaju specifičnu sposobnost izdvajanja stranih tvari s površine škržnih lukova i iz njihovih šupljina. Ova sposobnost se zove kašalj. Škržni poklopci se povremeno pokrivaju, a uz pomoć obrnutog kretanja vode sve suspenzije na škrgama se ispiru strujom vode. Ova se manifestacija kod riba najčešće opaža ako je voda kontaminirana suspendiranim tvarima ili otrovnim tvarima.
Dodatne funkcije škrga
Osim glavnih, djeluju 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. Upravo zahvaljujući škrgama izlučuje se iz tijela ribe u obliku amonijevih iona, a pritom čisti tijelo. Osim kisika, kroz škrge u krv ulaze soli, spojevi male molekularne mase, kao i veliki broj anorganskih iona koji se nalaze u vodenom stupcu kao rezultat pasivne difuzije. Osim škrga, apsorpcija ovih tvari provodi se pomoću posebnih struktura.
Ovaj broj uključuje specifične kloridne stanice koje obavljaju osmoregulacijsku funkciju. Oni su u stanju pomicati ione klorida i natrija, dok se kreću u suprotnom smjeru od velikog difuzijskog gradijenta.
Kretanje kloridnih iona ovisi o staništu ribe. Dakle, kod slatkovodnih pojedinaca, monovalentne ione prenose kloridne stanice iz vode u krv, zamjenjujući one koji su izgubljeni kao rezultat funkcioniranja sustava izlučivanja riba. Ali kod morske ribe proces se odvija u suprotnom smjeru: izlučivanje se događa iz krvi u okoliš.
Ako je koncentracija štetnih kemijskih elemenata u vodi osjetno povećana, može biti poremećena pomoćna osmoregulacijska funkcija 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 nijeuvijek je negativan. Dakle, poznavajući ovu osobinu škrga, možete se boriti protiv mnogih bolesti riba unošenjem lijekova i cjepiva izravno u vodu.
Kožno disanje raznih riba
Apsolutno sve ribe imaju sposobnost disanja kože. To je samo u kojoj mjeri je razvijen - ovisi o velikom broju čimbenika: ovo je dob, uvjeti okoliša i mnogi drugi. Dakle, ako riba živi u čistoj tekućoj vodi, postotak disanja kože je neznatan i iznosi samo 2-10%, dok se respiratorna funkcija zametka odvija isključivo preko kože, kao i krvožilnog sustava. žučna vrećica.
Crijevno disanje
Ovisno o staništu, način na koji ribe dišu se mijenja. Dakle, tropski som i lovac aktivno dišu kroz crijeva. Kada se proguta, zrak ulazi tamo i već uz pomoć guste mreže krvnih žila prodire u krv. Ova se metoda počela razvijati u ribama zbog specifičnih uvjeta okoliša. Voda u njihovim akumulacijama, zbog visokih temperatura, ima nisku koncentraciju kisika, što je pogoršano zamućenjem i nedostatkom protoka. Kao rezultat evolucijskih transformacija, ribe u takvim akumulacijama naučile su preživjeti koristeći kisik iz zraka.
Dodatna funkcija plivajućeg mjehura
Plivački mjehur je dizajniran za hidrostatičku regulaciju. To je njegova glavna funkcija. Međutim, kod nekih vrsta riba plivački je mjehur prilagođen za disanje. Koristi se kao rezervoar za zrak.
Vrste zgradaplivaći mjehur
Ovisno o anatomskoj strukturi plivajućeg mjehura, sve vrste riba se dijele na:
- otvoreni balon;
- zatvoreni mjehurići.
Prva skupina je najbrojnija i glavna, dok je skupina riba zatvorenog mjehura vrlo mala. Uključuje smuđ, cipal, bakalar, šipak itd. Kod riba s otvorenim mjehurom, kao što samo ime govori, plivački je mjehur otvoren za komunikaciju s glavnim crijevnim tokom, dok kod riba zatvorenog mjehura nije.
Ciprinidi također imaju specifičnu strukturu plivajućeg mjehura. Podijeljen je na stražnju i prednju komoru, koje su povezane uskim i kratkim kanalom. Zidovi prednje komore mokraćnog mjehura sastoje se od dvije ljuske, vanjske i unutarnje, dok stražnjoj komori nedostaje vanjska.
Plivački mjehur obložen je 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, pijetlove i zmijoglave. Formacije se mogu promatrati u oblikupromjene u ždrijelu, koji se pretvara u supragilarni organ, ili izboči škržna šupljina (tzv. labirintni organ). Njihova glavna svrha je mogućnost dobivanja kisika iz zraka.
