Esistono due tipi di schemi respiratori nei pesci:aria e acqua. Queste differenze sono sorte e migliorate nel corso dell'evoluzione, sotto l'influenza di vari fattori esterni. Se i pesci hanno solo il tipo di respirazione acquatica, questo processo viene eseguito con l'aiuto della pelle e delle branchie. Nei pesci di tipo aria, il processo respiratorio viene effettuato utilizzando gli organi sopragillari, la vescica natatoria, l'intestino e attraverso la pelle. I principali organi respiratori, ovviamente, sono le branchie e il resto sono ausiliari. Tuttavia, gli organi sussidiari o aggiuntivi non sempre svolgono un ruolo secondario, il più delle volte sono i più importanti.
Varietà di respirazione dei pesci
I pesci cartilaginei e ossei hanno strutture diversecoperture branchiali. Quindi, i primi hanno partizioni nelle fessure branchiali, che assicurano che le branchie si aprano verso l'esterno con aperture separate. Questi setti sono ricoperti da petali branchiali, rivestiti, a loro volta, da una rete di vasi sanguigni. Una tale struttura degli opercoli è chiaramente visibile sull'esempio di razze e squali.
Allo stesso tempo, nelle specie ossee, i datii setti sono ridotti in quanto non necessari, poiché le coperture branchiali sono mobili da sole. Gli archi branchiali dei pesci fungono da supporto su cui si trovano i lobi branchiali.
Funzioni delle branchie. Archi branchiali
La funzione più importante delle branchie è, ovviamente,lo scambio di gas. Con il loro aiuto, l'ossigeno viene assorbito dall'acqua e al suo interno viene rilasciato anidride carbonica (anidride carbonica). Ma poche persone sanno che le branchie aiutano anche i pesci a scambiare sostanze saline. Quindi, dopo la lavorazione, l'urea e l'ammoniaca vengono rimosse nell'ambiente, avviene lo scambio di sale tra l'acqua e l'organismo dei pesci, e questo riguarda principalmente gli ioni di sodio.
Nel processo di evoluzione e modifica dei sottogruppi itticianche l'apparato branchiale è cambiato. Quindi, nei pesci ossei, le branchie sembrano capesante, nei pesci cartilaginei sono costituite da piatti e i ciclostomi hanno una branchia a forma di borsa. A seconda della struttura dell'apparato respiratorio, la struttura, così come le funzioni dell'arco branchiale del pesce, è diversa.
struttura
Le branchie si trovano ai lati delle corrispondenti cavitàpesce ossuto e protetto da coperture. Ogni branchia ha cinque archi. Quattro archi branchiali sono completamente formati e uno è rudimentale. Dall'esterno, l'arco branchiale è più convesso; i petali branchiali, che si basano su raggi cartilaginei, si estendono ai lati degli archi. Gli archi branchiali servono da supporto per attaccare i petali, che sono tenuti dalla loro base con la loro base, e i bordi liberi divergono verso l'interno e verso l'esterno ad angolo acuto. Sugli stessi petali branchiali ci sono le cosiddette piastre secondarie, che si trovano attraverso il petalo (o petali, come vengono anche chiamati). Ci sono un numero enorme di petali sulle branchie; pesci diversi possono averli da 14 a 35 per millimetro, con un'altezza non superiore a 200 micron. Sono così piccoli che la loro larghezza non raggiunge nemmeno i 20 micron.
La funzione principale degli archi branchiali
Gli archi branchiali dei vertebrati svolgono la funzionemeccanismo di filtraggio con l'ausilio di stami branchiali, posti su un arco rivolto verso la bocca del pesce. Ciò consente di trattenere in bocca sospensioni nella colonna d'acqua e vari microrganismi nutritivi.
A seconda di cosa mangia il pesce, branchiaanche gli stami sono cambiati; si basano su placche ossee. Quindi, se il pesce è un predatore, i suoi stami si trovano meno spesso e si trovano più in basso, e nei pesci che si nutrono esclusivamente di plancton che vive nella colonna d'acqua, gli stami delle branchie sono alti e situati più densi. In quei pesci che sono onnivori, gli stami sono a metà strada tra i predatori e gli alimentatori di plancton.
Il sistema circolatorio del piccolo cerchio di circolazione sanguigna
Le branchie dei pesci sono rosa brillante a causa digrandi quantità di sangue ossigenato. Ciò è dovuto all'intenso processo di circolazione sanguigna. Il sangue, che deve essere arricchito di ossigeno (venoso), viene raccolto da tutto il corpo del pesce ed entra negli archi branchiali attraverso l'aorta addominale. L'aorta addominale si ramifica in due arterie bronchiali, seguita dall'arco arterioso branchiale, che a sua volta è diviso in un gran numero di arterie a petalo, che avvolgono i lobi branchiali, situati lungo il bordo interno dei raggi cartilaginei. Ma questo non è il limite. Le stesse arterie dei petali si dividono in un numero enorme di capillari, avvolgendo le parti interne ed esterne dei petali con una fitta rete. Il diametro dei capillari è così piccolo da essere uguale alla dimensione dell'eritrocita stesso, che trasporta l'ossigeno attraverso il sangue. Pertanto, gli archi branchiali fungono da supporto per gli stami, che forniscono lo scambio di gas.
Dall'altro lato dei petali, tutte le arteriole marginali si fondono in un unico vaso che scorre in una vena che trasporta il sangue, che a sua volta passa nel bronchiale e quindi nell'aorta dorsale.
Uno sguardo più da vicino alle arcate branchialipescare e condurre un esame istologico, è meglio studiare la sezione longitudinale. Questo mostrerà non solo gli stami ei petali, ma anche le pieghe respiratorie, che sono la barriera tra l'ambiente acquatico e il sangue.
Queste pieghe sono rivestite con un solo stratoepitelio e all'interno - capillari, supportati da cellule pilari (di supporto). La barriera cellulare capillare e respiratoria è altamente vulnerabile alle influenze ambientali. Se l'acqua contiene miscele di sostanze tossiche, queste pareti si gonfiano, si verifica la delaminazione e si ispessiscono. Ciò è irto di gravi conseguenze, poiché il processo di scambio di gas nel sangue è ostacolato, il che alla fine porta all'ipossia.
Scambio di gas nel pesce
L'ossigeno è ottenuto dal pesce dascambio passivo di gas. La condizione principale per l'arricchimento del sangue con l'ossigeno è un flusso costante di acqua nelle branchie, e per questo è necessario che l'arco branchiali e l'intero apparato mantengano la sua struttura, quindi la funzione degli archi branchiali nel pesce non sarà disturbato. La superficie diffusa deve anche mantenere la sua integrità per arricchire adeguatamente l'emoglobina con l'ossigeno.
Per eseguire lo scambio passivo di gas, inserire il sanguei capillari dei pesci si muovono nella direzione opposta al flusso sanguigno nelle branchie. Questa caratteristica contribuisce all'estrazione quasi completa dell'ossigeno dall'acqua e all'arricchimento del sangue con essa. In alcuni individui, il tasso di arricchimento del sangue rispetto alla composizione dell'ossigeno nell'acqua è dell'80%. Il flusso dell'acqua attraverso le branchie avviene pompandola attraverso la cavità branchiali, mentre la funzione principale è svolta dal movimento dell'apparato orale, così come dalle coperture branchiali.
Cosa determina la frequenza respiratoria dei pesci?
Grazie alle sue caratteristiche caratteristiche,calcolare la frequenza respiratoria del pesce, che dipende dal movimento delle coperture branchiali. La concentrazione di ossigeno nell'acqua e il contenuto di anidride carbonica nel sangue influenzano la frequenza respiratoria del pesce. Inoltre, questi animali acquatici sono più sensibili a basse concentrazioni di ossigeno che a grandi quantità di anidride carbonica nel sangue. La velocità respiratoria è anche influenzata dalla temperatura dell'acqua, dal pH e da molti altri fattori.
I pesci hanno una capacità specifica di estrarresostanze estranee dalla superficie degli archi branchiali e dalle loro cavità. Questa capacità si chiama tosse. Le coperture branchiali vengono periodicamente chiuse e, con l'aiuto del movimento inverso dell'acqua, tutte le sospensioni sulle branchie vengono lavate dalla corrente dell'acqua. Tale manifestazione nel pesce si osserva più spesso se l'acqua è contaminata da sospensioni o sostanze tossiche.
Funzioni aggiuntive delle branchie
Oltre alle branchie principali, respiratorie, si esibisconofunzioni osmoregolatorie ed escretorie. I pesci sono organismi ammoniotelici, infatti, come tutti gli animali che vivono nell'acqua. Ciò significa che il prodotto finale della degradazione dell'azoto contenuto nel corpo è l'ammoniaca. È grazie alle branchie che viene escreto dal corpo del pesce sotto forma di ioni di ammonio, mentre purifica il corpo. Oltre all'ossigeno, i sali, i composti a basso peso molecolare, nonché un gran numero di ioni inorganici presenti nella colonna d'acqua, entrano nel sangue attraverso le branchie a seguito della diffusione passiva. Oltre alle branchie, l'assorbimento di queste sostanze viene effettuato utilizzando strutture speciali.
Questo numero include il cloruro specificocellule che svolgono una funzione osmoregolatoria. Sono in grado di spostare gli ioni cloruro e sodio, mentre si muovono nella direzione opposta al grande gradiente di diffusione.
Il movimento degli ioni cloro dipende dall'habitatpesce. Pertanto, negli individui di acqua dolce, gli ioni monovalenti vengono trasferiti dalle cellule del cloruro dall'acqua al sangue, sostituendo quelli che sono stati persi a causa del funzionamento del sistema escretore dei pesci. Ma nei pesci marini, il processo viene eseguito nella direzione opposta: il rilascio avviene dal sangue nell'ambiente.
Se la concentrazione in acqua è notevolmente aumentataelementi chimici nocivi, la funzione osmoregolatrice ausiliaria delle branchie può essere compromessa. Di conseguenza, non la quantità di sostanze necessarie entra nel flusso sanguigno, ma in una concentrazione molto più elevata, che può influire negativamente sulle condizioni degli animali. Questa specificità non è sempre negativa. Quindi, conoscendo questa caratteristica delle branchie, puoi combattere molte malattie dei pesci introducendo farmaci e vaccini direttamente nell'acqua.
Respirazione cutanea di vari pesci
Assolutamente tutti i pesci hanno la capacità cutanearespirazione. Ma la misura in cui si sviluppa dipende da un gran numero di fattori: questa è l'età, le condizioni ambientali e molti altri. Quindi, se il pesce vive in acqua corrente pulita, allora la percentuale di respirazione cutanea è insignificante ed è solo del 2-10%, mentre la funzione respiratoria dell'embrione viene svolta esclusivamente attraverso la pelle, così come il sistema vascolare del sacco biliare.
Respirazione intestinale
A seconda dell'habitat, del modorespirazione del pesce. Quindi, il pesce gatto tropicale e il pesce botia respirano attivamente con l'aiuto dell'intestino. Quando ingerita, l'aria arriva e già con l'aiuto di una fitta rete di vasi sanguigni entra nel flusso sanguigno. Questo metodo ha iniziato a svilupparsi nei pesci a causa di condizioni ambientali specifiche. L'acqua nei loro serbatoi, a causa delle alte temperature, ha una bassa concentrazione di ossigeno, che è aggravata dalla torbidità e dalla mancanza di flusso. Come risultato delle trasformazioni evolutive, i pesci in tali bacini hanno imparato a sopravvivere usando l'ossigeno dell'aria.
Funzione aggiuntiva della vescica natatoria
La vescica natatoria è progettata perregolazione idrostatica. Questa è la sua funzione principale. Tuttavia, in alcune specie di pesci, la vescica natatoria è adattata alla respirazione. È usato come serbatoio d'aria.
Tipi di struttura della vescica natatoria
A seconda della struttura anatomica della vescica natatoria, tutti i tipi di pesce sono suddivisi in:
- bolla aperta;
- vescicolare chiuso.
Il primo gruppo è il più numeroso e lo èquello principale, mentre il gruppo dei pesci a bolle chiuse è molto insignificante. Include pesce persico, triglia, merluzzo, spinarello, ecc. Nei pesci a bolle aperte, come suggerisce il nome, la vescica natatoria è aperta per la comunicazione con il flusso intestinale principale, mentre nei pesci a bolle chiuse, di conseguenza, non lo è.
Le carpe hanno anche una struttura specifica.vescica natatoria. È diviso in camere posteriori e anteriori, collegate da un canale stretto e corto. Le pareti della camera anteriore della vescica sono costituite da due membrane, esterna ed interna, mentre la camera posteriore manca di quella esterna.
La vescica natatoria è rivestita con una fila di piattiepitelio, dopo di che c'è un certo numero di strati di tessuto connettivo, muscolare e vascolare allentato. La vescica natatoria ha una lucentezza perlescente caratteristica solo di essa, che è fornita da uno speciale tessuto connettivo denso con una struttura fibrosa. Per garantire la resistenza della vescica dall'esterno, entrambe le camere sono ricoperte da una membrana sierosa elastica.
Organo a labirinto
Si è sviluppato un piccolo numero di pesci tropicaliun organo così specifico come labirinto e supra-branchie. Questa specie include macropodi, gourami, galletti e teste di serpente. Le formazioni possono essere osservate sotto forma di un cambiamento nella faringe, che si trasforma in un organo sopragillare, o la cavità branchiale sporge (il cosiddetto organo labirinto). Il loro scopo principale è la capacità di ottenere ossigeno dall'aria.
