Балықтың тыныс алу тәсілі екі түрлі: ауа және су. Бұл айырмашылықтар эволюция процесінде, әртүрлі сыртқы факторлардың әсерінен пайда болды және жетілдірілді. Егер балықтардың тыныс алуының тек су түрі болса, онда бұл процесс олардың терісі мен желбезектерінің көмегімен жүзеге асады. Ауа типті балықтарда тыныс алу процесі гинек үсті мүшелерінің, жүзу қуығының, ішектің көмегімен және тері арқылы жүзеге асады. Негізгі тыныс алу мүшелері, әрине, желбезек, ал қалғандары көмекші болып табылады. Дегенмен, көмекші немесе қосымша мүшелер әрқашан қосалқы рөл атқара бермейді, көбінесе олар ең маңызды болып табылады.
Балықтың тыныс алу түрлері
Шеміршекті және сүйекті балықтардың желбезек қақпақтарының құрылымы әртүрлі. Сонымен, біріншілерінің желбезек саңылауларында қалқалары бар, бұл желбезектердің бөлек саңылаулармен сыртқа ашылуын қамтамасыз етеді. Бұл қалқалар желбезек жіптерімен жабылған, олар өз кезегінде қан тамырлары желісімен қапталған. Желбезек қақпақтарының бұл құрылымы сәулелер мен акулалар мысалында анық көрінеді.
Сонымен қатар, сүйекті түрлерде бұл қалқалар қажетсіз болып қысқарады, өйткені желбезек қақпақтары өздігінен қозғалады. Балықтардың желбезек доғалары тірек қызметін атқарады, оның үстінде желбезек жіптері орналасқан.
Жаңбырлардың қызметтері. Жел доғалары
Жеңбіректің ең маңызды қызметі, әрине, газ алмасу. Олардың көмегімен судан оттегі сіңіп, оған көмірқышқыл газы (көмірқышқыл газы) бөлінеді. Бірақ желбезек балықтардың су-тұз заттарын алмасуына көмектесетінін аз адамдар біледі. Осылайша, өңдеуден кейін несепнәр мен аммиак қоршаған ортаға шығарылады, су мен балық денесі арасында тұз алмасу жүреді және бұл ең алдымен натрий иондарына қатысты.
Балық топшаларының эволюциясы мен түрленуі барысында желбезек аппараты да өзгерді. Сонымен, сүйекті балықтардың желбезектері тарақ тәрізді, шеміршектілерде пластинкалардан тұрады, ал циклостомдарда қап тәрізді желбезектер болады. Тыныс алу аппаратының құрылысына қарай балықтардың желбезек доғасының құрылысы мен қызметі де әртүрлі.
Ғимарат
Гильдер сүйекті балықтардың сәйкес қуыстарының бүйірлерінде орналасқан және қақпақтармен қорғалған. Әрбір желбезек бес доғадан тұрады. Төрт желбезек доғалары толығымен қалыптасқан, біреуі рудиментарлы. Сыртынан қарағанда желбезек доғасы дөңес, желбезек жіптері шеміршекті сәулелерге негізделген доғалардың бүйірлеріне дейін созылады. Жапырақ доғалары жапырақшаларды бекіту үшін тірек ретінде қызмет етеді, олар олардың негізінде олардың негізімен ұсталады, ал бос жиектер өткір бұрышпен ішке және сыртқа бөлінеді. Жапырақ жапырақшаларының өзінде жапырақшаның (немесе жапырақшалар деп те аталады) көлденеңінен орналасқан екінші реттік тақталар деп аталады. Жеңілде жапырақшалардың көп саны бар, әртүрлі балықтарда олар бір балықта 14-тен 35-ке дейін болуы мүмкін.миллиметр, биіктігі 200 микроннан аспайды. Олардың кішкентай болғаны сонша, ені 20 микронға да жетпейді.
Жел доғаларының негізгі қызметі
Омыртқалы жануарлардың желбезек доғалары балықтардың ауыз қуысына қарайтын доғасында орналасқан желбезек тырмаларының көмегімен сүзу механизмінің қызметін атқарады. Бұл су бағанындағы қалқымалы қатты заттарды және ауыз қуысында әртүрлі қоректік микроорганизмдерді сақтауға мүмкіндік береді.
Балықтың не жейтініне байланысты желбезек тырмалары да өзгерді; олар сүйек пластинкаларына негізделген. Сонымен, егер балық жыртқыш болса, онда оның стамендері азырақ орналасады және төменірек болады, ал тек су бағанында тұратын планктонмен қоректенетін балықтарда желбезек тырмалары жоғары және тығызырақ болады. Барлығын жейтін балықтардың аталықтары жыртқыштар мен планктон қоректендіргіштерінің ортасында болады.
Өкпе қан айналымының қан айналым жүйесі
Балықтардың желбезектері оттегімен байытылған қанның көп мөлшеріне байланысты ашық қызғылт түсті болады. Бұл қан айналымының қарқынды процесіне байланысты. Оттегімен (веноздық) байытуды қажет ететін қан балықтың бүкіл денесінен жиналып, құрсақ қолқасы арқылы желбезек доғаларына түседі. Құрсақ қолқасы екі бронхиальды артерияға, одан кейін желбезек артериялық доғасына тармақталады, ол өз кезегінде шеміршекті сәулелердің ішкі жиегін бойлай орналасқан желбезек жіпшелерін қоршап, көптеген жапырақты артерияларға бөлінеді. Бірақ бұл шектеу емес. Жапырақты артериялардың өзі ішкі жағын орап тұратын көптеген капиллярларға бөлінедіжәне жапырақшалардың сыртқы бөлігі. Капиллярлардың диаметрі соншалықты кішкентай, ол қан арқылы оттегін тасымалдайтын эритроциттің өзінің мөлшеріне тең. Осылайша, желбезек доғалары газ алмасуды қамтамасыз ететін тырмаларға тірек болады.
Жапырақшалардың екінші жағында барлық шеткі артериолалар қан тасымалдайтын венаға ағатын бір тамырға біріктіріліп, ол өз кезегінде бронхқа, содан кейін дорсальды қолқаға өтеді.
Егер балықтардың желбезек доғаларына толығырақ қарап, гистологиялық зерттеу жүргізетін болсақ, бойлық кесіндіні зерттеген дұрыс. Осылайша, тек тырнақшалар мен жапырақшалар ғана емес, сонымен қатар су ортасы мен қан арасындағы кедергі болып табылатын тыныс алу қатпарлары да көрінеді.
Бұл қатпарлар бір ғана эпителий қабатымен, ал іші – пилярлы жасушалармен (тірек) тіректелген капиллярлармен қапталған. Капиллярлар мен тыныс алу жасушаларының кедергісі сыртқы ортаның әсеріне өте осал. Суда улы заттардың қоспалары болса, бұл қабырғалар ісінеді, бөліну пайда болады және олар қалыңдайды. Бұл ауыр зардаптарға толы, өйткені қандағы газ алмасу процесі бұзылады, бұл ақыр соңында гипоксияға әкеледі.
Балықтағы газ алмасу
Оттегіні балықтар пассивті газ алмасу арқылы алады. Қанның оттегімен байытылуының негізгі шарты желбезектегі судың тұрақты ағуы болып табылады және ол үшін желбезекті доға және бүкіл аппарат оның құрылымын сақтауы керек, сонда балықтағы желбезек доғаларының қызметі болмайды. бұзылған. Диффузиялық бет сонымен қатар оның тұтастығын сақтауы керекгемоглобинді оттегімен дұрыс байыту.
Пасивті газ алмасу үшін балық капиллярларындағы қан желбезектегі қан ағымына қарама-қарсы бағытта қозғалады. Бұл қасиет судан оттегінің толық дерлік алынуына және онымен қанның байытылуына ықпал етеді. Кейбір адамдарда судағы оттегінің құрамына қатысты қанның байыту жылдамдығы 80% құрайды. Судың желбезек арқылы өтуі оны желбезек қуысы арқылы айдау есебінен болады, ал негізгі қызметті ауыз аппаратының, сонымен қатар желбезек қақпақтарының қозғалысы атқарады.
Балықтардың тыныс алу жиілігін не анықтайды?
Сипаттық ерекшеліктеріне байланысты балықтардың тыныс алу жиілігін есептеуге болады, ол желбезек қақпақтарының қозғалысына байланысты. Судағы оттегінің концентрациясы және қандағы көмірқышқыл газының мөлшері балықтардың тыныс алу жылдамдығына әсер етеді. Сонымен қатар, бұл су жануарлары қандағы көмірқышқыл газының көп мөлшеріне қарағанда оттегінің төмен концентрациясына сезімтал. Тыныс алу жиілігіне су температурасы, рН және басқа да көптеген факторлар әсер етеді.
Балықтардың желбезек доғаларының бетінен және қуыстарынан бөгде заттарды алудың ерекше қабілеті бар. Бұл қабілет жөтел деп аталады. Желбезек қақпақтары мезгіл-мезгіл жабылады, судың кері қозғалысының көмегімен желбезектегі барлық суспензиялар су ағынымен жуылады. Балықтағы бұл көрініс көбінесе су суспензия немесе улы заттармен ластанған жағдайда байқалады.
Қосымша желбезек функциялары
Негізгіден басқа тыныс алу, желбезек жұмыс істейдіосморегуляциялық және экскреторлық қызметтер. Балықтар суда өмір сүретін барлық жануарлар сияқты аммониотельді организмдер болып табылады. Бұл организмдегі азоттың ыдырауының соңғы өнімі аммиак екенін білдіреді. Дәл желбезектердің арқасында ол балық денесінен аммоний иондары түрінде шығарылады, сонымен бірге денені тазартады. Қанға пассивті диффузия нәтижесінде желбезек арқылы оттегіден басқа тұздар, төмен молекулалық қосылыстар, сондай-ақ су бағанында орналасқан көптеген бейорганикалық иондар түседі. Желбезектерден басқа, бұл заттардың сіңірілуі арнайы құрылымдардың көмегімен жүзеге асырылады.
Бұл санға осморегуляция қызметін атқаратын арнайы хлорид жасушалары кіреді. Олар үлкен диффузиялық градиентке қарама-қарсы бағытта қозғала отырып, хлорид пен натрий иондарын жылжыта алады.
Хлорид иондарының қозғалысы балықтың мекендеу ортасына байланысты. Сонымен, тұщы су адамдарында моновалентті иондар хлорид жасушалары арқылы судан қанға тасымалданады, балықтардың экскреторлық жүйесінің жұмыс істеуі нәтижесінде жоғалғандарды ауыстырады. Бірақ теңіз балықтарында процесс қарама-қарсы бағытта жүреді: экскреция қаннан қоршаған ортаға жүреді.
Егер судағы зиянды химиялық элементтердің концентрациясы айтарлықтай жоғарыласа, онда желбезектердің көмекші осморегуляциялық қызметі бұзылуы мүмкін. Нәтижесінде қанға қажетті заттардың мөлшері емес, жануарлардың жағдайына теріс әсер ететін әлдеқайда жоғары концентрацияда түседі. Бұл ерекшелік жоқәрқашан теріс. Сонымен, желбезектердің осы қасиетін біле отырып, сіз дәрі-дәрмектер мен вакциналарды тікелей суға енгізу арқылы балықтың көптеген ауруларымен күресуге болады.
Әртүрлі балықтардың терінің тыныс алуы
Мүлдем барлық балықтардың терінің тыныс алу қабілеті бар. Бұл оның қаншалықты дамығаны - көптеген факторларға байланысты: бұл жас, қоршаған орта жағдайлары және басқалар. Сонымен, егер балық таза ағынды суда өмір сүретін болса, онда терінің тыныс алу пайызы шамалы және тек 2-10% құрайды, ал эмбрионның тыныс алу қызметі тек тері арқылы, сондай-ақ қан тамырлары жүйесі арқылы жүзеге асырылады. өт қабы.
Ішек тынысы
Тіршілік ету ортасына байланысты балықтардың тыныс алу тәсілі өзгереді. Сонымен, тропиктік сом балықтары мен балықтар ішек арқылы белсенді тыныс алады. Жұтылған кезде ауа сонда енеді және қан тамырларының тығыз желісінің көмегімен қанға енеді. Бұл әдіс ерекше орта жағдайларына байланысты балықтарда дами бастады. Олардың су қоймаларындағы су, жоғары температураға байланысты, оттегінің төмен концентрациясына ие, бұл лайланудан және ағынның болмауынан күшейеді. Эволюциялық өзгерістер нәтижесінде мұндай су қоймаларындағы балықтар ауадағы оттегін пайдаланып өмір сүруді үйренді.
Қосымша жүзу көпіршік функциясы
Жүзу көпіршігі гидростатикалық реттеуге арналған. Бұл оның негізгі қызметі. Бірақ кейбір балық түрлерінде жүзу көпіршіктері тыныс алуға бейімделген. Ол ауа қоймасы ретінде пайдаланылады.
Құрылыс түрлеріжүзу қуығы
Жүзу қуығының анатомиялық құрылысына байланысты балықтардың барлық түрлері бөлінеді:
- ашық көпіршік;
- жабық көпіршіктер.
Бірінші топ ең көп және негізгі болып табылады, ал жабық қуық балықтары тобы өте аз. Оған алабұға, кефаль, треска, таяқша, т.б. жатады. Ашық қуық балықтарда аты айтып тұрғандай, жүзу көпіршігі негізгі ішек ағынымен байланысу үшін ашық, ал жабық қуық балықтарда сәйкесінше ол болмайды.
Кипринидтердің де жүзу қуығының ерекше құрылымы бар. Ол тар және қысқа арна арқылы қосылған артқы және алдыңғы камераларға бөлінеді. Қуықтың алдыңғы камерасының қабырғалары сыртқы және ішкі екі қабықтан тұрады, ал артқы камерада сыртқысы жоқ.
Жүзу көпіршігі бір қатарлы жалпақ эпителиймен қапталған, одан кейін бір қатарда борпылдақ дәнекер, бұлшықет және тамыр ұлпасы қабаты орналасады. Жүзу қуығының тек өзіне ғана тән інжу жарқыраған жылтырлығы бар, ол талшықты құрылымы бар ерекше тығыз дәнекер тінімен қамтамасыз етіледі. Сыртынан көпіршіктің беріктігін қамтамасыз ету үшін екі камера серозды серозды мембранамен жабылған.
Лабиринттік орган
Тропикалық балықтардың аз саны лабиринт және супрагилл сияқты ерекше мүшені дамытқан. Бұл түрге макроподтар, гурами, короздар және жылан басы жатады. Формасында түзілістерді байқауға боладыжұтқыншақтағы өзгерістер, ол үсті мүшеге айналады немесе желбезек қуысы шығып тұрады (лабиринт деп аталатын орган). Олардың негізгі мақсаты – ауадан оттегін алу мүмкіндігі.
