A respiração dos peixes é de dois tipos: ar e água. Essas diferenças surgiram e melhoraram no processo de evolução, sob a influência de diversos fatores externos. Se os peixes têm apenas um tipo de respiração aquática, esse processo é realizado com a ajuda de sua pele e guelras. Nos peixes do tipo ar, o processo respiratório é realizado com a ajuda dos órgãos supragilares, bexiga natatória, intestinos e através da pele. Os principais órgãos respiratórios, é claro, são as brânquias, e os demais são auxiliares. No entanto, órgãos auxiliares ou adicionais nem sempre desempenham um papel secundário, na maioria das vezes são os mais importantes.
Variedades de respiração dos peixes
Os peixes cartilaginosos e ósseos apresentam diferentes estruturas de cobertura branquial. Assim, as primeiras possuem divisórias nas fendas branquiais, o que garante a abertura das brânquias para o exterior com orifícios separados. Esses septos são cobertos por filamentos branquiais, que por sua vez são revestidos por uma rede de vasos sanguíneos. Essa estrutura das coberturas branquiais é claramente vista no exemplo de raias e tubarões.
Ao mesmo tempo, nas espécies ósseas, esses septos são reduzidos como desnecessários, pois as tampas branquiais são móveis por si mesmas. Os arcos branquiais dos peixes funcionam como um suporte, no qual estão localizados os filamentos branquiais.
Funções das brânquias. Arcos de Gill
A função mais importante das brânquias é, obviamente, a troca gasosa. Com a ajuda deles, o oxigênio é absorvido da água e o dióxido de carbono (dióxido de carbono) é liberado nela. Mas poucas pessoas sabem que as brânquias também ajudam os peixes a trocar substâncias água-sal. Assim, após o processamento, a ureia e a amônia são liberadas no meio ambiente, ocorre a troca de sal entre a água e o corpo do peixe, e isso diz respeito principalmente aos íons sódio.
No processo de evolução e modificação dos subgrupos de peixes, o aparelho branquial também mudou. Assim, nos peixes ósseos, as brânquias parecem vieiras, nos cartilaginosos consistem em placas e os ciclóstomos têm brânquias em forma de saco. Dependendo da estrutura do aparelho respiratório, a estrutura e as funções do arco branquial dos peixes também são diferentes.
Construção
Brânquias estão localizadas nas laterais das cavidades correspondentes dos peixes ósseos e são protegidas por tampas. Cada brânquia consiste em cinco arcos. Quatro arcos branquiais estão totalmente formados e um é rudimentar. Do lado de fora, o arco branquial é mais convexo; filamentos branquiais se estendem para os lados dos arcos, que são baseados em raios cartilaginosos. Os arcos branquiais servem como suporte para prender as pétalas, que são mantidas sobre elas pela base com a base, e as bordas livres divergem para dentro e para fora em um ângulo agudo. Nas próprias pétalas das guelras estão as chamadas placas secundárias, localizadas ao longo da pétala (ou pétalas, como também são chamadas). Há um grande número de pétalas nas brânquias, em diferentes peixes podem ser de 14 a 35 por ummilímetros, com uma altura não superior a 200 mícrons. Eles são tão pequenos que sua largura não chega nem a 20 mícrons.
A principal função dos arcos branquiais
Os arcos branquiais dos vertebrados desempenham a função de um mecanismo de filtragem com o auxílio de rastros branquiais, localizados no arco, voltado para a cavidade oral dos peixes. Isso torna possível reter sólidos em suspensão na coluna de água e vários microrganismos nutrientes na boca.
Dependendo do que o peixe come, os rastros das guelras também mudaram; eles são baseados em placas ósseas. Portanto, se um peixe é um predador, seus estames estão localizados com menos frequência e são mais baixos, e em peixes que se alimentam exclusivamente de plâncton que vive na coluna de água, os rastros branquiais são altos e mais densos. Nos peixes que são onívoros, os estames estão no meio entre os predadores e os alimentadores de plâncton.
Sistema circulatório da circulação pulmonar
As brânquias dos peixes têm uma cor rosa brilhante devido à grande quantidade de sangue enriquecido com oxigênio. Isto é devido ao processo intensivo de circulação sanguínea. O sangue que precisa ser enriquecido com oxigênio (venoso) é coletado de todo o corpo do peixe e entra nos arcos branquiais através da aorta abdominal. A aorta abdominal se ramifica em duas artérias brônquicas, seguidas pelo arco arterial branquial, que, por sua vez, se divide em um grande número de artérias pétalas, envolvendo os filamentos branquiais localizados ao longo da borda interna dos raios cartilaginosos. Mas este não é o limite. As próprias artérias pétalas são divididas em um grande número de capilares, envolvendo o interiore a parte externa das pétalas. O diâmetro dos capilares é tão pequeno que é igual ao tamanho do próprio eritrócito, que transporta oxigênio pelo sangue. Assim, os arcos branquiais atuam como suporte para os rastros, que proporcionam as trocas gasosas.
Do outro lado das pétalas, todas as arteríolas marginais se fundem em um único vaso que flui para uma veia que transporta o sangue, que, por sua vez, passa para os brônquios e depois para a aorta dorsal.
Se observarmos os arcos branquiais dos peixes com mais detalhes e realizarmos um exame histológico, é melhor estudar o corte longitudinal. Assim, não só os estames e pétalas serão visíveis, mas também as pregas respiratórias, que são uma barreira entre o ambiente aquático e o sangue.
Essas dobras são revestidas com apenas uma camada de epitélio, e por dentro - capilares sustentados por células pilosas (suporte). A barreira de capilares e células respiratórias é muito vulnerável aos efeitos do ambiente externo. Se houver impurezas de substâncias tóxicas na água, essas paredes incham, ocorre o desprendimento e elas engrossam. Isso traz sérias consequências, pois o processo de troca gasosa no sangue é prejudicado, o que acaba levando à hipóxia.
Troca gasosa em peixes
Oxigênio é obtido pelos peixes através de trocas gasosas passivas. A principal condição para o enriquecimento do sangue com oxigênio é um fluxo constante de água nas brânquias, e para isso é necessário que o arco branquial e todo o aparelho mantenham sua estrutura, então a função dos arcos branquiais nos peixes não será prejudicado. A superfície difusa também deve manter sua integridade paraenriquecimento adequado da hemoglobina com oxigênio.
Para troca gasosa passiva, o sangue nos capilares dos peixes se move na direção oposta ao fluxo sanguíneo nas brânquias. Esse recurso contribui para a extração quase completa de oxigênio da água e o enriquecimento do sangue com ele. Em alguns indivíduos, a taxa de enriquecimento do sangue em relação à composição de oxigênio na água é de 80%. O fluxo de água pelas brânquias ocorre devido ao bombeamento através da cavidade branquial, enquanto a principal função é desempenhada pelo movimento do aparelho bucal, bem como das tampas branquiais.
O que determina a taxa de respiração dos peixes?
Devido às características características, é possível calcular a frequência respiratória dos peixes, que depende do movimento das tampas branquiais. A concentração de oxigênio na água e o teor de dióxido de carbono no sangue afetam a taxa de respiração dos peixes. Além disso, esses animais aquáticos são mais sensíveis a uma baixa concentração de oxigênio do que a uma grande quantidade de dióxido de carbono no sangue. A taxa de respiração também é afetada pela temperatura da água, pH e muitos outros fatores.
Os peixes têm uma habilidade específica de extrair matéria estranha da superfície dos arcos branquiais e de suas cavidades. Essa habilidade é chamada de tosse. As tampas das brânquias são cobertas periodicamente e, com a ajuda do movimento reverso da água, todas as suspensões nas brânquias são lavadas pela corrente de água. Esta manifestação em peixes é mais frequentemente observada se a água estiver contaminada com matéria em suspensão ou substâncias tóxicas.
Funções adicionais de guelras
Além do principal, respiratório, as brânquias realizamfunções osmorregulatórias e excretoras. Os peixes são organismos amoniotéricos, de fato, como todos os animais que vivem na água. Isso significa que o produto final da quebra do nitrogênio contido no corpo é a amônia. É graças às brânquias que é excretado do corpo do peixe na forma de íons de amônio, enquanto limpa o corpo. Além do oxigênio, sais, compostos de baixo peso molecular, bem como um grande número de íons inorgânicos localizados na coluna de água, entram no sangue através das brânquias como resultado da difusão passiva. Além das brânquias, a absorção dessas substâncias é realizada por meio de estruturas especiais.
Este número inclui células de cloreto específicas que realizam uma função osmorreguladora. Eles são capazes de mover íons cloreto e sódio, enquanto se movem na direção oposta de um grande gradiente de difusão.
O movimento dos íons cloreto depende do habitat do peixe. Assim, em indivíduos de água doce, os íons monovalentes são transferidos pelas células de cloreto da água para o sangue, substituindo aqueles que foram perdidos como resultado do funcionamento do sistema excretor dos peixes. Mas nos peixes marinhos, o processo é feito no sentido contrário: a excreção ocorre do sangue para o meio ambiente.
Se a concentração de elementos químicos nocivos na água for visivelmente aumentada, a função osmorreguladora auxiliar das brânquias pode ser prejudicada. Como resultado, não a quantidade de substâncias necessárias entra no sangue, mas em uma concentração muito maior, o que pode afetar adversamente a condição dos animais. Essa especificidade não éé sempre negativo. Então, conhecendo essa característica das guelras, você pode combater muitas doenças dos peixes introduzindo medicamentos e vacinas diretamente na água.
Respiração da pele de vários peixes
Absolutamente todos os peixes têm a capacidade de respirar pela pele. Isso é apenas até que ponto é desenvolvido - depende de um grande número de fatores: idade, condições ambientais e muitos outros. Portanto, se um peixe vive em água corrente limpa, a porcentagem de respiração da pele é insignificante e equivale a apenas 2-10%, enquanto a função respiratória do embrião é realizada exclusivamente através da pele, bem como do sistema vascular de o saco biliar.
Respiração intestinal
Dependendo do habitat, a respiração dos peixes muda. Assim, o peixe-gato tropical e o peixe-boia respiram ativamente pelos intestinos. Quando ingerido, o ar entra lá e já com a ajuda de uma densa rede de vasos sanguíneos penetra no sangue. Este método começou a se desenvolver em peixes devido a condições ambientais específicas. A água em seus reservatórios, devido às altas temperaturas, possui baixa concentração de oxigênio, o que é agravado pela turbidez e f alta de vazão. Como resultado das transformações evolutivas, os peixes em tais reservatórios aprenderam a sobreviver usando o oxigênio do ar.
Função adicional da bexiga natatória
A bexiga natatória é projetada para regulação hidrostática. Esta é a sua principal função. No entanto, em algumas espécies de peixes, a bexiga natatória é adaptada para a respiração. É usado como reservatório de ar.
Tipos de construçãobexiga natatória
Dependendo da estrutura anatômica da bexiga natatória, todos os tipos de peixes são divididos em:
- bolha aberta;
- bolhas fechadas.
O primeiro grupo é o mais numeroso e o principal, enquanto o grupo de peixes de bexiga fechada é muito pequeno. Inclui perca, tainha, bacalhau, espeto, etc. Nos peixes de bexiga aberta, como o nome sugere, a bexiga natatória é aberta para se comunicar com o fluxo intestinal principal, enquanto nos peixes de bexiga fechada, respectivamente, não é.
Ciprinídeos também têm uma estrutura específica da bexiga natatória. É dividido em câmaras traseiras e frontais, que são conectadas por um canal estreito e curto. As paredes da câmara anterior da bexiga consistem em duas conchas, externa e interna, enquanto a câmara posterior não possui uma externa.
A bexiga natatória é revestida com uma fileira de epitélio escamoso, após o qual há uma fileira de tecido conjuntivo frouxo, muscular e vascular. A bexiga natatória tem um brilho perolado peculiar apenas a ela, que é fornecido por um tecido conjuntivo denso especial com uma estrutura fibrosa. Para garantir a força da bolha do lado de fora, ambas as câmaras são cobertas com uma membrana serosa elástica.
Órgão Labirinto
Um pequeno número de peixes tropicais desenvolveu um órgão tão específico como o labirinto e a suprabrânquia. Esta espécie inclui macrópodes, gourami, galos e cabeças de cobra. As formações podem ser observadas na forma alterações na faringe, que se transforma no órgão supragilar, ou a cavidade branquial se projeta (o chamado órgão labirinto). Seu principal objetivo é a capacidade de obter oxigênio do ar.
