Có hai loại phương pháp thở cho cá: không khí và nước. Những khác biệt này phát sinh và cải thiện trong quá trình tiến hóa, dưới ảnh hưởng của các yếu tố bên ngoài khác nhau. Nếu cá chỉ có một loại nước thở, thì quá trình này được thực hiện với sự trợ giúp của da và mang. Ở cá có loại không khí, quá trình hô hấp được thực hiện với sự trợ giúp của các cơ quan mang, bàng quang bơi, ruột và qua da. Các cơ quan hô hấp chính, tất nhiên, là mang, và phần còn lại là phụ trợ. Tuy nhiên, các cơ quan phụ trợ hoặc bổ sung không phải lúc nào cũng đóng vai trò thứ yếu, thường thì chúng là quan trọng nhất.
Các loại cá thở
Sụn và cá xương có cấu trúc khác nhau của nắp mang. Vì vậy, đầu tiên có các phân vùng trong các khe mang, đảm bảo việc mở mang ra ngoài với các lỗ riêng biệt. Các phân vùng này được bao phủ bởi các thùy mang, do đó, được bao phủ bởi một mạng lưới các mạch máu. Cấu trúc của nắp mang như vậy có thể thấy rõ trên ví dụ về cá đuối gai độc và cá mập.
Đồng thời, trong các loài xương, các phân vùng này được giảm bớt là không cần thiết, vì các nắp mang có thể tự di chuyển được. Các vòm cá của cá đóng vai trò là chỗ dựa, trên đó có cánh hoa mang.
Chức năng Vòm chi nhánh
Tất nhiên, chức năng quan trọng nhất của mang là trao đổi khí. Với sự giúp đỡ của họ, oxy được hấp thụ từ nước và carbon dioxide (carbon dioxide) được giải phóng vào đó. Nhưng ít ai biết rằng mang cũng giúp cá trao đổi các chất muối nước. Vì vậy, sau khi chế biến, urê, amoniac được thải ra môi trường, trao đổi muối xảy ra giữa nước và sinh vật cá, và điều này chủ yếu liên quan đến các ion natri.
Trong quá trình tiến hóa và sửa đổi các phân nhóm cá, bộ máy mang cũng thay đổi. Vì vậy, trong các loài cá xương, mang mang trông giống như sò điệp, trong những con sụn chúng bao gồm các đĩa và cyclostome có hình dạng giống của mang. Tùy thuộc vào cấu trúc của bộ máy hô hấp, cấu trúc cũng như chức năng của vòm mang của cá là khác nhau.
Tòa nhà
Các mang được đặt ở hai bên của khoang tương ứng của cá xương và được bảo vệ bằng vỏ. Mỗi mang bao gồm năm cung. Bốn vòm cung được hình thành đầy đủ, và một là thô sơ. Từ bên ngoài, vòm mang lồi hơn, sang hai bên của vòm, thùy mang, dựa trên các tia sụn, mở rộng. Các vòm cong phục vụ như là một hỗ trợ để gắn các cánh hoa, được hỗ trợ bởi cơ sở của chúng trên cơ sở của chúng, và các cạnh tự do phân kỳ vào trong và ra ngoài ở một góc nhọn. Trên cánh hoa mang là những tấm được gọi là tấm thứ cấp, nằm trên cánh hoa (hay cánh hoa, vì chúng cũng được gọi là). Trên mang có một số lượng cánh hoa khổng lồ, nhiều loại cá khác nhau có thể có từ 14 đến 35 trên mỗi milimet, với chiều cao không quá 200 micron. Chúng nhỏ đến mức chiều rộng của chúng không đạt tới 20 micron.
Chức năng chính của vòm mang
Các vòm động vật có xương sống đóng vai trò như một cơ chế lọc với sự trợ giúp của nhị hoa mang trên một vòng cung đối diện với miệng cá. Điều này làm cho nó có thể giữ trong huyền phù miệng của bạn nằm trong cột nước và các vi sinh vật dinh dưỡng khác nhau.
Tùy thuộc vào những gì cá ăn, nhị hoa cũng đã thay đổi; chúng dựa trên các tấm xương. Vì vậy, nếu cá là động vật ăn thịt, thì nhị hoa của nó nằm ít thường xuyên hơn và thấp hơn, và trong các loài cá chỉ ăn các sinh vật phù du sống trong cột nước, nhị hoa mang cao và dày đặc hơn. Trong những loài cá ăn tạp, nhị hoa có vị trí chính giữa động vật ăn thịt và sinh vật phù du.
Hệ tuần hoàn của tuần hoàn phổi
Các mang của cá có màu hồng sáng do lượng máu lớn được làm giàu với oxy. Điều này là do quá trình lưu thông máu dữ dội. Máu, phải được làm giàu với oxy (tĩnh mạch), được thu thập từ toàn bộ sinh vật của cá và đi vào vòm mang thông qua động mạch chủ bụng. Động mạch chủ bụng phân nhánh thành hai động mạch phế quản, sau đó là vòm động mạch mang, sau đó, được chia thành một số lượng lớn các động mạch thùy bao bọc các thùy mang nằm dọc theo mép trong của tia sụn. Nhưng đây không phải là giới hạn. Các động mạch cánh hoa được chia thành một số lượng lớn các mao mạch, bọc một lưới dày xung quanh bên trong và bên ngoài các cánh hoa. Đường kính của các mao mạch nhỏ đến mức nó bằng với kích thước của chính tế bào hồng cầu, mang oxy qua máu. Do đó, các vòm chi nhánh đóng vai trò hỗ trợ cho nhị hoa cung cấp trao đổi khí.
Mặt khác của các cánh hoa, tất cả các tiểu động mạch biên hợp nhất thành một mạch duy nhất chảy vào tĩnh mạch mang máu, sau đó, đi vào phế quản và sau đó vào động mạch chủ cột sống.
Nếu chúng ta kiểm tra chi tiết hơn các vòm cá và tiến hành kiểm tra mô học, tốt nhất là nghiên cứu một phần dọc. Vì vậy, không chỉ có thể nhìn thấy nhị hoa và cánh hoa, mà cả nếp gấp hô hấp, là một rào cản giữa môi trường nước và máu.
Những nếp gấp này được lót chỉ bằng một lớp biểu mô và bên trong - với các mao mạch được hỗ trợ bởi các tế bào môn vị (hỗ trợ). Rào cản của mao mạch và tế bào hô hấp rất dễ bị ảnh hưởng bởi môi trường. Nếu có tạp chất của các chất độc hại trong nước, những bức tường này sẽ phồng lên, tẩy tế bào chết và chúng dày lên. Điều này đầy hậu quả nghiêm trọng, vì quá trình trao đổi khí trong máu rất phức tạp, cuối cùng dẫn đến tình trạng thiếu oxy.
Trao đổi khí trong cá
Việc sản xuất oxy của cá xảy ra thông qua trao đổi khí thụ động. Điều kiện chính để làm giàu máu bằng oxy là dòng nước chảy liên tục trong mang và vì điều này cần thiết là vòm mang và toàn bộ thiết bị duy trì cấu trúc của chúng, sau đó chức năng của vòm mang trong cá sẽ không bị suy yếu. Bề mặt khuếch tán cũng phải duy trì tính toàn vẹn của nó để làm giàu hemoglobin đúng cách với oxy.
Để trao đổi khí thụ động, máu trong mao mạch của cá di chuyển theo hướng ngược lại với dòng máu trong mang. Tính năng này góp phần vào việc khai thác oxy gần như hoàn toàn từ nước và làm giàu máu. Ở một số cá nhân, tỷ lệ làm giàu của máu so với thành phần oxy trong nước là 80%. Dòng nước chảy qua mang xảy ra do bơm nó qua khoang mang, trong khi chức năng chính được thực hiện bởi sự chuyển động của bộ máy miệng và nắp mang.
Điều gì quyết định tốc độ hô hấp của cá?
Do các tính năng đặc trưng, bạn có thể tính toán tốc độ hô hấp của cá, phụ thuộc vào sự chuyển động của nắp mang. Nồng độ oxy trong nước và hàm lượng carbon dioxide trong máu ảnh hưởng đến nhịp hô hấp của cá. Hơn nữa, những động vật dưới nước này nhạy cảm hơn với nồng độ oxy thấp hơn so với một lượng lớn carbon dioxide trong máu. Nhiệt độ của nước, pH và nhiều yếu tố khác cũng ảnh hưởng đến nhịp hô hấp.
Cá có một khả năng cụ thể để tách chất lạ từ bề mặt của vòm mang và từ khoang của chúng. Khả năng này được gọi là ho. Các nắp mang được bảo hiểm định kỳ và với sự trợ giúp của chuyển động ngược của nước, tất cả các huyền phù nằm trên mang đều bị dòng nước cuốn trôi. Một biểu hiện như vậy ở cá thường được quan sát thấy nhất nếu nước bị nhiễm huyền phù hoặc các chất độc hại.
Chức năng bổ sung của mang
Ngoài chức năng chính, hô hấp, mang còn thực hiện chức năng thẩm thấu và bài tiết. Cá là sinh vật ammoniothelial, trên thực tế, giống như tất cả các động vật sống trong nước. Điều này có nghĩa là sản phẩm phân hủy cuối cùng của nitơ trong cơ thể là amoniac. Chính nhờ mang mà nó được giải phóng khỏi cơ thể cá dưới dạng ion amoni, đồng thời thanh lọc cơ thể. Ngoài oxy, muối, các hợp chất phân tử thấp, cũng như một số lượng lớn các ion vô cơ trong cột nước, xâm nhập vào máu qua mang là kết quả của sự khuếch tán thụ động. Ngoài mang, việc hấp thụ các chất này được thực hiện bằng các cấu trúc đặc biệt.
Con số này bao gồm các tế bào clorua cụ thể thực hiện chức năng thẩm thấu. Chúng có thể di chuyển các ion clo và natri, trong khi di chuyển theo hướng ngược lại với độ khuếch tán lớn.
Sự chuyển động của các ion clo phụ thuộc vào môi trường sống của cá. Vì vậy, ở những cá thể nước ngọt, các ion đơn trị được chuyển bởi các tế bào clorua từ nước vào máu, thay thế những cá thể bị mất do hoạt động của hệ thống bài tiết của cá. Nhưng ở cá biển, quá trình này được thực hiện theo hướng ngược lại: sự phóng thích xảy ra từ máu vào môi trường.
Nếu nồng độ của các nguyên tố hóa học có hại tăng rõ rệt trong nước, thì chức năng thẩm thấu phụ trợ của mang có thể bị suy yếu. Kết quả là, không phải lượng chất cần thiết, mà nồng độ cao hơn nhiều vào máu, có thể ảnh hưởng xấu đến tình trạng của động vật. Tính đặc hiệu này không phải lúc nào cũng tiêu cực. Vì vậy, biết một tính năng như vậy của mang, bạn có thể đối phó với nhiều bệnh cá bằng cách đưa thuốc và vắc-xin trực tiếp vào nước.
Hơi thở da của nhiều loại cá
Tuyệt đối tất cả các loài cá đều có khả năng hô hấp da. Nhưng chỉ ở mức độ nào nó được phát triển phụ thuộc vào một số lượng lớn các yếu tố: đây là tuổi tác, điều kiện môi trường và nhiều yếu tố khác. Vì vậy, nếu cá sống trong nước chảy sạch, tỷ lệ hô hấp của da là không đáng kể và chỉ chiếm 2-10%, trong khi chức năng hô hấp của phôi chỉ được thực hiện qua da, cũng như hệ thống mạch máu của túi mật.
Hô hấp trong ruột
Tùy thuộc vào môi trường sống, cách cá thở thay đổi. Vì vậy, cá da trơn nhiệt đới và cá loach tích cực thở qua ruột. Khi nuốt vào, không khí đi vào đó và, với sự trợ giúp của một mạng lưới mạch máu dày đặc, xâm nhập vào máu. Phương pháp này bắt đầu phát triển ở cá liên quan đến các điều kiện môi trường cụ thể. Nước trong cơ thể của họ, do nhiệt độ cao, có nồng độ oxy thấp, bị trầm trọng hơn do độ đục và thiếu dòng chảy. Kết quả của sự biến đổi tiến hóa, cá trong các hồ chứa như vậy đã học cách sống sót bằng cách sử dụng oxy từ không khí.
Chức năng bàng quang bơi bổ sung
Bàng quang bơi được thiết kế để điều tiết thủy tĩnh. Đây là chức năng chính của nó. Tuy nhiên, ở một số loài cá, bàng quang bơi được điều chỉnh để thở. Nó được sử dụng như một hồ chứa cho không khí.
Các loại cấu trúc bàng quang bơi
Tùy thuộc vào cấu trúc giải phẫu của bàng quang bơi, tất cả các loài cá được chia thành:
- mở bong bóng;
- bong bóng kín.
Nhóm đầu tiên có số lượng nhiều nhất và là nhóm chính, trong khi nhóm cá bong bóng kín rất nhỏ. Cá rô, cá đối, cá tuyết, cá gai, v.v … thuộc về cá bong bóng mở, theo tên, bàng quang bơi được mở để giao tiếp với dòng ruột chính, trong khi ở cá bong bóng kín, tương ứng là không.
DETinids cũng có cấu trúc cụ thể của bàng quang bơi. Nó được chia thành các camera phía sau và phía trước, được kết nối bởi một kênh hẹp và ngắn. Các bức tường của khoang trước của bàng quang bao gồm hai vỏ, bên ngoài và bên trong, trong khi khoang bên ngoài không có trong khoang phía sau.
Một bàng quang bơi được lót bằng một hàng biểu mô vảy, sau đó có một hàng liên kết lỏng lẻo, cơ và một lớp mô mạch máu. Bàng quang bơi có đặc tính phản xạ xà cừ của nó, được cung cấp bởi một mô liên kết dày đặc đặc biệt có cấu trúc sợi. Để đảm bảo sức mạnh của bàng quang bên ngoài, cả hai buồng đều được bao phủ bởi một màng huyết thanh đàn hồi.
