Начинът, по който рибите дишат, е два вида: въздух и вода. Тези различия възникват и се подобряват в процеса на еволюция, под въздействието на различни външни фактори. Ако рибите имат само воден тип дишане, тогава този процес се извършва с помощта на тяхната кожа и хриле. При рибите от въздушен тип дихателният процес се осъществява с помощта на надгиларните 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-важните.
Разновидности на дишане на риба
Хрущялните и костните риби имат различна структура на хрилете. И така, първите имат прегради в хрилете, което осигурява отварянето на хрилете навън с отделни отвори. Тези прегради са покрити с хрилни нишки, които от своя страна са облицовани с мрежа от кръвоносни съдове. Тази структура на хрилните капаци се вижда ясно на примера на лъчи и акули.
В същото време при костните видове тези прегради са намалени като ненужни, тъй като хрилните капаци са подвижни сами. Хрилните дъги на рибите действат като опора, върху която са разположени хрилните нишки.
Функции на хрилете. Хрилни арки
Най-важната функция на хрилете, разбира се, е газообменът. С тяхна помощ кислородът се абсорбира от водата и в нея се отделя въглероден диоксид (въглероден диоксид). Но малко хора знаят, че хрилете също помагат на рибите да обменят водно-солни вещества. Така след обработката се отделят урея и амоняк в околната среда, между водата и тялото на рибата се осъществява обмен на сол и това се отнася преди всичко за натриевите йони.
В процеса на еволюция и модификация на подгрупите риби, хрилният апарат също се промени. Така че при костните риби хрилете изглеждат като миди, при хрущялните те се състоят от плочи, а циклостомите имат хриле във формата на торбичка. В зависимост от структурата на дихателния апарат, структурата и функциите на хрилената дъга на рибите също са различни.
Сграда
Хрилете са разположени отстрани на съответните кухини на костните риби и са защитени с капаци. Всяка хриле се състои от пет арки. Четири хрилни дъги са напълно оформени, а едната е рудиментарна. Отвън хрилната дъга е по-изпъкнала; хрилните нишки се простират до страните на дъгите, които се основават на хрущялни лъчи. Хрилните дъги служат като опора за закрепване на венчелистчетата, които се задържат върху тях от основата си с основата си, а свободните ръбове се разминават навътре и навън под остър ъгъл. Върху самите хрилни листенца са така наречените вторични пластини, които са разположени напречно на венчелистчето (или венчелистчетата, както се наричат още). На хрилете има огромен брой венчелистчета, при различните риби те могат да бъдат от 14 до 35 на еднамилиметър, с височина не повече от 200 микрона. Те са толкова малки, че ширината им не достига дори 20 микрона.
Основната функция на хрилните арки
Хрилните дъги на гръбначните животни изпълняват функцията на филтриращ механизъм с помощта на хрилни гребла, разположени върху дъгата, обърната към устната кухина на рибата. Това прави възможно задържането на суспендирани твърди вещества във водния стълб и различни хранителни микроорганизми в устата.
В зависимост от това какво яде рибата, хрилните гребла също са се променили; те се основават на костни плочи. Така че, ако рибата е хищник, тогава тичинките й са разположени по-рядко и са по-ниски, а при рибите, които се хранят изключително с планктон, живеещ във водния стълб, хрилните гребени са високи и по-плътни. При тези риби, които са всеядни, тичинките са в средата между хищници и планктонни хранилки.
Циркулаторна система на белодробната циркулация
Хрилете на рибите 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 цялото тяло на рибата и навлиза в хрилните дъги през коремната аорта. Коремната аорта се разклонява на две бронхиални артерии, последвани от хрилната артериална дъга, която от своя страна е разделена на голям брой венчелистни артерии, обгръщащи хрилните нишки, разположени по вътрешния ръб на хрущялните лъчи. Но това не е границата. Самите венчелистчета артериите са разделени на огромен брой капиляри, обгръщащи вътрешнитеи външната част на венчелистчетата. Диаметърът на капилярите е толкова малък, че е равен на размера на самия еритроцит, който пренася кислород през кръвта. Така хрилните дъги действат като опора за греблата, които осигуряват газообмен.
От другата страна на венчелистчетата всички маргинални 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 дорзалната аорта.
Ако разгледаме по-подробно хрилните дъги на рибите и проведем хистологично изследване, най-добре е да проучим надлъжния разрез. Така ще се виждат не само тичинки и венчелистчета, но и дихателни гънки, които са бариера между водната среда и кръвта.
Тези гънки са облицовани само с един слой епител, а отвътре - капиляри, поддържани от стълбовидни клетки (поддържащи). Бариерата на капилярите и дихателните клетки е много уязвима към въздействието на външната среда. Ако във водата има примеси от токсични вещества, тези стени набъбват, настъпва отлепване и те се сгъстяват. Това е изпълнено със сериозни последици, тъй като процесът на газообмен в кръвта е затруднен, което в крайна сметка води до хипоксия.
Обмен на газ в риба
Кислородът се получава от рибите чрез пасивен газообмен. Основното условие за обогатяване на кръвта с кислород е постоянният приток на вода в хрилете и за това е необходимо хрилната дъга и целият апарат да запазят своята структура, тогава функцията на хрилните арки при рибите няма да бъде увредена. Дифузната повърхност също трябва да запази своята цялост заправилно обогатяване на хемоглобина с кислород.
За пасивен газообмен кръвта в капилярите на рибата се движи в посока, обратна на кръвния поток в хрилете. Тази функция допринася за почти пълното извличане на кислород от водата и обогатяването на кръвта с нея. При някои индивиди степента на обогатяване на кръвта спрямо състава на кислорода във водата е 80%. Потокът на вода през хрилете се осъществява поради изпомпването й през хрилената кухина, докато основната функция се изпълнява от движението на устния апарат, както и на хрилните капаци.
Какво определя скоростта на дишане на рибите?
Поради характерните особености е възможно да се изчисли скоростта на дишане на рибите, която зависи от движението на хрилните капаци. Концентрацията на кислород във водата и съдържанието на въглероден диоксид в кръвта влияят върху скоростта на дишане на рибите. Освен това тези водни животни са по-чувствителни към ниска концентрация на кислород, отколкото голямо количество въглероден диоксид в кръвта. Скоростта на дишане също се влияе от температурата на водата, pH и много други фактори.
Рибите имат специфична способност да извличат чужди тела от повърхността на хрилните дъги и от техните кухини. Тази способност се нарича кашлица. Хрилните капаци периодично се покриват и с помощта на обратното движение на водата всички суспензии на хрилете се измиват от течението на водата. Тази проява при рибите най-често се наблюдава, ако водата е замърсена с суспендирани вещества или токсични вещества.
Допълнителни функции на хриле
В допълнение към основните, дихателните изпълняват хрилетеосморегулаторни и екскреторни функции. Рибите са амониотелни организми, всъщност като всички животни, живеещи във водата. Това означава, че крайният продукт от разграждането на азота, съдържащ се в тялото, е амоняк. Благодарение на хрилете се отделя от тялото на рибите под формата на амониеви йони, като същевременно пречиства тялото. В допълнение към кислорода, соли, нискомолекулни съединения, както и голям брой неорганични йони, намиращи се във водния стълб, влизат в кръвта през хрилете в резултат на пасивна дифузия. В допълнение към хрилете, усвояването на тези вещества се извършва с помощта на специални структури.
Този номер включва специфични хлоридни клетки, които изпълняват осморегулаторна функция. Те са в състояние да движат хлоридни и натриеви йони, докато се движат в обратна посока на голям градиент на дифузия.
Движението на хлоридните йони зависи от местообитанието на рибата. Така че при сладководни индивиди едновалентните йони се прехвърлят от хлоридни клетки от вода в кръв, замествайки тези, които са били загубени в резултат на функционирането на отделителната система на рибите. Но при морските риби процесът се извършва в обратна посока: отделянето става от кръвта в околната среда.
Ако концентрацията на вредни химични елементи във водата е забележимо повишена, тогава спомагателната осморегулаторна функция на хрилете може да бъде нарушена. В резултат на това в кръвта влиза не необходимото количество вещества, а в много по-висока концентрация, което може да повлияе неблагоприятно на състоянието на животните. Тази специфика не евинаги е отрицателен. Така че, знаейки тази характеристика на хрилете, можете да се борите с много болести по рибите, като въвеждате лекарства и ваксини директно във водата.
Кожно дишане на различни риби
Абсолютно всички риби имат способността да дишат по кожата. Това е само до каква степен е развито - зависи от голям брой фактори: това е възрастта, условията на околната среда и много други. Така че, ако рибата живее в чиста течаща вода, тогава процентът на кожното дишане е незначителен и възлиза на само 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, по който рибите дишат, се променя. И така, тропическите сомове и рибите дишат активно през червата. При поглъщане въздухът навлиза там и вече с помощта на гъста мрежа от кръвоносни съдове прониква в кръвта. Този метод започва да се развива при рибите поради специфични условия на околната среда. Водата в техните резервоари поради високи температури е с ниска концентрация на кислород, което се влошава от мътност и липса на поток. В резултат на еволюционни трансформации, рибите в такива резервоари са се научили да оцеляват, използвайки кислород от въздуха.
Допълнителна функция за плувен мехур
Плувният мехур е проектиран за хидростатично регулиране. Това е основната му функция. Въпреки това, при някои видове риби плувният мехур е пригоден за дишане. Използва се като резервоар за въздух.
Видове сградиплувен мехур
В зависимост от анатомичната структура на плувния мехур, всички видове риби се делят на:
- отворен балон;
- затворени балони.
Първата група е най-многобройна и е основна, докато групата на рибите със затворен пикочен мехур е много малка. Включва костур, кефал, треска, пръчка и др. При рибите с отворен мехур, както подсказва името, плувният мехур е отворен, за да комуникира с главния чревен поток, докато съответно при рибите със затворен мехур не е.
Кипринидите също имат специфична структура на плувния мехур. Той е разделен на задна и предна камери, които са свързани с тесен и къс канал. Стените на предната камера на пикочния мехур се състоят от две черупки, външна и вътрешна, докато в задната камера липсва външна.
Плувният мехур е облицован с един ред плосък епител, след което има ред от насипен слой съединителна, мускулна и съдова тъкан. Плувният мехур има характерен само за него перлен блясък, който се осигурява от специална плътна съединителна тъкан с влакнеста структура. За да се осигури здравината на балона отвън, двете камери са покрити с еластична серозна мембрана.
Лабиринтен орган
Малък брой тропически риби са развили такъв специфичен орган като лабиринта и надхрилата. Този вид включва макроподи, гурами, петли и змиеглави. Образуванията могат да се наблюдават във форматапромени във фаринкса, който се трансформира в надгиларния орган или изпъква хрилената кухина (т.нар. лабиринтен орган). Основната им цел е способността да получават кислород от въздуха.
