ЦИРКУЛАЦИЯ В РИБАТА: ХАРАКТЕРИСТИКИ, ОПЕРАЦИЯ, ПРИМЕРИ - БИОЛОГИЯ - 2025

Циркулационната система при рибите е затворена кръвоносна система, подобна на тази на други гръбначни животни. Кръвта обаче прави една верига в сърцето на рибата, поради което тя е известна като обикновена затворена кръвоносна система или "циркулация на един цикъл".

Хората и земните гръбначни животни имат двойна циркулация. Дясната страна на сърцето е отговорна за приемането на кръвта, която се връща от тялото по "дезоксигениран" начин. Тази кръв навлиза в дясното предсърдие, след това в дясната камера и се изпомпва в белите дробове, за да бъде кислородна.

Риба (Изображение от joakant на www.pixabay.com)

Кръвта, която връща кислород от белите дробове, навлиза в лявата камера през лявото предсърдие и след това се изпомпва по всички клони на артериите през кръвоносната система на тъканите. Това е двойно затворена кръвоносна система.

При рибата сърцето има само едно предсърдие и една камера, поради което дезоксигенираната кръв, която се връща от тялото, навлиза в предсърдието и вентрикула, за да бъде изпомпвана към хрилете на рибата, където е кислородна.

С други думи, окислената кръв циркулира през тялото на рибата и накрая отново достига до сърцето „дезоксигенирано“.

Морфология и характеристики

В рибите могат да се намерят три различни типа кръвоносна система, които в много отношения се различават от тези на други гръбначни животни. Тези три вида са:

- Типичната кръвоносна система на водни дишащи телеости.

- кръвоносната система на въздушно дишащите телеости.

- кръвоносната система на белите дробове.

И трите типа системи са "просто затворени" кръвоносни системи и споделят следните характеристики.

Сърцето е изградено от четири непрекъснати камери, подредени последователно. Тези камери са контрактилни, с изключение на еластичната крушка в телеост риба. Този тип сърце поддържа еднопосочен поток кръв през него.

Схема на кръвоносната система на някои риби (Източник: Lennert B през Wikimedia Commons)

Четирите камери са венозният синус, предсърдието, вентрикулът и артериалната крушка. Всички те са свързани една след друга, сякаш е серийна верига. Деоксигенирана кръв навлиза във венозния синус и излиза от артериалната крушка.

Това разположение на основните органи на кръвоносната система на рибите контрастира рязко с кръвоносната система на повечето гръбначни животни, тъй като последните имат своите компоненти, подредени паралелно.

Тъй като е на серия, кръвта навлиза в сърцето непрекъснато във "дезоксигенирана" форма, пътува през четирите камери на сърцето, изпомпва се до хрилете, оксигенира и впоследствие се изпомпва по цялото тяло.

По принцип рибите използват хрилете си като вид „бъбреци“ за детоксикация на тялото си. Чрез тях те отделят въглероден диоксид и извършват йонно и киселинно-алкално регулиране.

вентили

Еднопосочността в сърцето се произвежда и поддържа от три клапана. Кръвта винаги влиза през едно място, преминава през камерите на сърцето и излиза през различно място към хрилете.

Трите клапана, които позволяват това, са клапанът в синоатриалната връзка, клапанът при атриовентрикуларната връзка и клапанът на изхода на вентрикула.

Всички клапани, с изключение на най-отдалечения (дистален) от вентрикула, комуникират помежду си, но затворен клапан на изхода на артериалната крушка поддържа разлика в налягането между конуса и централната аорта.

Когато налягането в вентрикула и артериалната крушка се увеличава и надвишава налягането в централната аорта, гънките на дисталния клапан се отварят и изхвърлят кръв в аортата. По време на камерна систола (свиване) проксималният клапан се сгъва.

Това затваряне предотвратява обратния поток на кръв в вентрикула, тъй като се отпуска. Това свиване на артериалната крушка протича сравнително бавно. От сърцето до аортата всяка група клапи се затваря, за да се предотврати обратния поток на кръв.

Видове кръвоносна система при рибите

В еволюционен мащаб се смята, че кръвоносната система на сухоземните гръбначни животни е специализирана от организми с кръвоносна система, подобна на тази на белите дробове.

Нито една от трите системи обаче не се счита за по-развита от останалите. И трите са успешни адаптации към средата, която обитават и начина на живот на организмите, които ги притежават.

Типична кръвоносна система на телестната риба (чисто водно дишане)

Рибите с чисто водно дишане оксигенират кръвта си, като обменят газове през потока на кръвта през хрилете си. Дихателната циркулация през хрилете и система на тялото е в серия, характерна за рибите.

Сърцето не е разделено, тоест четирите камери, които го съставят, са свързани последователно, а пейсмейкърът е в първата камера, венозният синус. Камерата изхвърля кръвта в малка аорта през артериалната крушка.

Кръвта, която напуска аортата, се насочва към хрилето, за да извърши обмяната на газове с водата и да бъде оксигенирана. Тя преминава през хрилете до много дълга и твърда дорзална аорта.

От дорзалната аорта кръвта се насочва към тъканите на останалата част от тялото и малка част, представляваща около 7%, се насочва към сърцето, за да се извърши първичната циркулация и да се оксигенират сърдечните мускули. След като тъканите са кислородни, кръвта се връща към сърцето, за да започне цикъла отново.

Циркулаторна система на телеости с въздушно дишане

Рибите с въздушно дишане живеят във водата, но се издигат на повърхността, за да поемат въздушни мехурчета, които допълват снабдяването с необходимия кислород. Тези риби не използват хрилните си нишки, за да се възползват от кислорода от въздуха.

Вместо това тези видове риби използват устната си кухина, части от червата, плувния мехур или кожната си тъкан, за да улавят кислород от въздуха. Обикновено при риби, които имат въздушно дишане, хрилете са намалени по размер, за да се избегне загубата на кислород от кръвта към водата.

Риби, чийто основен принос на кислород е въздушното дишане, са разработили различни циркулационни шунти, за да позволят промени в потока на разпределение на кръвта към хрилете и органа, който позволява въздушно дишане.

При риба, дишаща въздух, кръвоносните и дезоксигенираните кръвни потоци са умерено разделени. Деоксигенираната кръв се провежда през първите две бранхиални арки и през органа, който извършва въздушно дишане.

Оксигенираната кръв протича в повечето случаи през задните бранхиални арки към дорзалната аорта. Четвъртата бранхиална арка е модифицирана така, че аферентните и еферентните артерии да се свържат и да позволят оксигенация на кръвта.

Тази система, свързваща аферентните и еферентните артерии, е специализирана, за да позволи ефективен обмен на газ през хрилете, въпреки факта, че кислородната кръв в по-голяма степен става чрез въздушно дишане.

Циркулаторна система на белите дробове

Най-пълното разделение на сърцето се намира вътре в белите дробове, те имат хриле и дефинирани "бели дробове". Днес е жив само един вид с този тип кръвоносна система, това е африканска риба от рода Protopterus.

Сърцето при този вид риба е разделено на три камери, вместо на четири като други риби. Той има предсърдие, вентрикула и артериална крушка.

Това има частична преграда между предсърдието и вентрикула, има спираловидни гънки в сърдечната крушка. Благодарение на тези дялове и гънки се поддържа ясно разделяне между оксигенирана и дезоксигенирана кръв в сърцето.

В предните хрилни арки на тези риби липсват ламели и оксигенирана кръв може да тече от лявата страна на сърцето директно в тъканите, докато в ламелите, присъстващи в задните хрилни арки, има артериална връзка, която позволява да се извлече кръвен поток., Тази връзка предотвратява преминаването на кръв през ламелите, когато рибата диша единствено и изключително през белия дроб. Кръвта тече от задната бранхиална арка към белите дробове или навлиза в гръбната аорта чрез специализиран канал, известен като "дуктус".

Дуктусът участва пряко в контрола на кръвния поток между белодробната артерия и системната циркулация на тялото на рибата. Вазомоторната част и "дуктусът" действат реципрочно, тоест когато единият свива, другият разширява. "Дуктусът" е аналог на "ductus arteriosus" на плодовете на бозайниците.

Липсата на ламели в предните хрилни арки на тези риби позволява на кръвта да потече директно в системната циркулация през дорзалната аорта.

Препратки

1. Kardong, KV (2002). Гръбначни: сравнителна анатомия, функция, еволюция (№ QL805 K35 2006). Ню Йорк: McGraw-Hill.
2. Kent, GC, & Miller, L. (1997). Сравнителна анатомия на гръбначните животни (№ QL805 K46 2001). Dubuque, IA: Wm. В. Браун.
3. Мартин, Б. (2017). Какво са риби ?. Енциклопедия Британика.
4. Randall, DJ, Randall, D., Burggren, W., French, K., & Eckert, R. (2002). Физиология на животните на Екерт. Macmillan.
5. Satchell, GH (1991). Физиология и форма на циркулация на рибата. Cambridge University Press.
6. Satchell, GH (1991). Физиология и форма на циркулация на рибата. Cambridge University Press.