Kala hingab kahte tüüpi: õhk ja vesi. Need erinevused tekkisid ja paranesid evolutsiooni käigus erinevate välistegurite mõjul. Kui kaladel on ainult vesihingamine, toimub see protsess nende naha ja lõpuste abil. Õhktüüpi kaladel toimub hingamisprotsess supragillaarsete organite, ujupõie, soolte ja naha kaudu. Peamised hingamiselundid on loomulikult lõpused ja ülejäänud on abistavad. Siiski ei mängi abi- või lisaorganid alati teisejärgulist rolli, enamasti on need kõige olulisemad.
Sordid kalahingamisel
Kõhrelistel ja luudel kaladel on erinev lõpusekate struktuur. Niisiis, esimestel on lõpusepiludes vaheseinad, mis tagavad lõpuste avanemise eraldi aukudega väljapoole. Need vaheseinad on kaetud nakkeniitidega, mis omakorda on vooderdatud veresoonte võrguga. See lõpusekate struktuur on selgelt näha raid ja haide näitel.
Samal ajal on luuliikidel need vaheseinad vähenenud kui mittevajalikud, kuna lõpusekatted on iseenesest liigutatavad. Kalade lõpusekaared toimivad toena, millel paiknevad lõpusekaarid.
Lõpuste funktsioonid. Lõpusekaared
Lõpuste kõige olulisem funktsioon on loomulikult gaasivahetus. Nende abiga imendub veest hapnik ja sinna eraldub süsinikdioksiid (süsinikdioksiid). Kuid vähesed teavad, et lõpused aitavad kaladel ka vee-soolaseid aineid vahetada. Seega satuvad pärast töötlemist karbamiid ja ammoniaak keskkonda, vee ja kalakeha vahel toimub soolavahetus ning see puudutab eelkõige naatriumioone.
Kalade alarühmade evolutsiooni ja muutumise käigus muutus ka lõpuseaparaat. Niisiis näevad luukaladel lõpused välja nagu kammkarbid, kõhrelistel koosnevad plaatidest ja tsüklostoomidel on kotikujulised lõpused. Olenev alt hingamisaparaadi ehitusest on ka kalade lõpusekaare ehitus ja funktsioonid erinevad.
Ehitis
Nõpused paiknevad luukalade vastavate õõnsuste külgedel ja on kaitstud katetega. Iga lõpuse koosneb viiest kaarest. Neli lõpusekaari on täielikult moodustunud ja üks on algeline. Väljastpoolt on lõpusekaar kumeram, võlvide külgedele ulatuvad lõpusekaarid, mis põhinevad kõhrekiirtel. Lõpusekaared toimivad toena kroonlehtede kinnitamiseks, mida hoiavad nende küljes alusega ja vabad servad lahknevad terava nurga all sisse ja välja. Lõpuse kroonlehtedel endil on niinimetatud sekundaarsed plaadid, mis paiknevad risti kroonlehega (või kroonlehtedega, nagu neid ka nimetatakse). Lõpustel on tohutul hulgal kroonlehti, erinevates kalades võib neid olla 14 kuni 35 ühe kohtamillimeeter, mille kõrgus ei ületa 200 mikronit. Need on nii väikesed, et nende laius ei ulatu isegi 20 mikronini.
Nõpukaarte põhifunktsioon
Selgroogsete nakkekaared täidavad filtreerimismehhanismi funktsiooni lõpuste rehade abil, mis paiknevad kaarel, mis on suunatud kalade suuõõne poole. See võimaldab hoida hõljuvaid aineid veesambas ja mitmesuguseid toitaineid sisaldavaid mikroorganisme suus.
Sõltuv alt sellest, mida kalad söövad, on vahetunud ka lõpuserehad; need põhinevad luuplaatidel. Niisiis, kui kala on kiskja, siis asuvad tema tolmukad harvemini ja on madalamad ning kaladel, kes toituvad eranditult veesambas elavast planktonist, on lõpused kõrged ja tihedamad. Nendel kaladel, kes on kõigesööjad, on tolmukad röövloomade ja planktoni toitjate vahel.
Kopsuvereringe vereringesüsteem
Kalade lõpused on erkroosa värvusega tänu suurele hapnikuga rikastatud verekogusele. See on tingitud vereringe intensiivsest protsessist. Hapnikuga rikastamist vajav veri (venoosne) kogutakse kogu kala kehast ja siseneb kõhuaordi kaudu lõpusekaaresse. Kõhuaort hargneb kaheks bronhiaalarteriks, millele järgneb lõpuse arterite kaar, mis omakorda on jagatud suureks hulgaks kroonlehearteriteks, ümbritsedes kõhrekiirte siseserva piki lõpuse filamente. Kuid see pole piir. Kroonlehtede arterid ise on jagatud suureks hulgaks kapillaarideks, mis ümbritsevad sisemistja kroonlehtede välimine osa. Kapillaaride läbimõõt on nii väike, et võrdub erütrotsüüdi enda suurusega, mis kannab hapnikku läbi vere. Seega toimivad lõpusekaared rehade toena, mis tagab gaasivahetuse.
Kroonlehtede teisel poolel ühinevad kõik marginaalsed arterioolid üheks veresooneks, mis voolab verd kandvasse veeni, mis omakorda läheb edasi bronhiaalsesse ja seejärel dorsaalsesse aordi.
Kui vaatame kalade lõpusevõlvi üksikasjalikum alt ja teeme histoloogilist uuringut, on kõige parem uurida pikilõike. Seega pole nähtavad mitte ainult tolmukad ja kroonlehed, vaid ka hingamisteede voldid, mis on barjääriks veekeskkonna ja vere vahel.
Need voldid on vooderdatud ainult ühe epiteelikihiga ja sees - kapillaarid, mida toetavad sambarakud (toestavad). Kapillaaride ja hingamisteede rakkude barjäär on väliskeskkonna mõjude suhtes väga haavatav. Kui vees on mürgiste ainete lisandeid, siis need seinad paisuvad, toimub eraldumine ja paksenemine. Sellel on tõsised tagajärjed, kuna gaasivahetus veres on takistatud, mis lõpuks viib hüpoksiani.
Gaasivahetus kalades
Hapnikku saavad kalad passiivse gaasivahetuse teel. Vere hapnikuga rikastamise peamiseks tingimuseks on pidev veevool lõpustes ja selleks on vajalik, et lõpusekaar ja kogu aparaat säilitaksid oma struktuuri, siis ei tööta lõpusekaared kaladel. kahjustunud. Hajus pind peab samuti säilitama oma terviklikkusehemoglobiini õige rikastamine hapnikuga.
Passiivse gaasivahetuse korral liigub veri kalade kapillaarides lõpuste verevoolule vastupidises suunas. See omadus aitab kaasa hapniku peaaegu täielikule eraldamisele veest ja vere rikastamisest sellega. Mõnel inimesel on vere rikastamise määr vee hapnikusisalduse suhtes 80%. Vee voolamine läbi lõpuste toimub selle pumpamisel läbi lõpuseõõnde, samas kui põhifunktsiooni täidab suuaparaadi ja ka lõpuste katete liikumine.
Mis määrab kalade hingamissageduse?
Iseloomulike tunnuste tõttu on võimalik arvutada kalade hingamissagedust, mis sõltub lõpusekate liikumisest. Hapniku kontsentratsioon vees ja süsihappegaasi sisaldus veres mõjutavad kalade hingamissagedust. Pealegi on need veeloomad tundlikumad madala hapnikukontsentratsiooni suhtes kui suure koguse süsihappegaasi suhtes veres. Hingamissagedust mõjutavad ka vee temperatuur, pH ja paljud muud tegurid.
Kaladel on spetsiifiline võime eraldada lõpuse kaarte pinn alt ja nende õõnsustest võõrkehi. Seda võimet nimetatakse köhimiseks. Lõpusekatted kaetakse perioodiliselt ja vee pöördliikumise abil uhutakse veevooluga välja kõik lõpustel olevad suspensioonid. Seda ilmingut kaladel täheldatakse kõige sagedamini siis, kui vesi on saastunud heljumi või mürgiste ainetega.
Täiendavad lõpusefunktsioonid
Lisaks peamisele teostavad hingamis-, lõpusedosmoregulatoorsed ja ekskretoorsed funktsioonid. Kalad on ammonioteelsed organismid, nagu kõik vees elavad loomad. See tähendab, et organismis sisalduva lämmastiku lagunemise lõpp-produktiks on ammoniaak. Just tänu lõpustele eritub see kalade kehast ammooniumiioonide kujul, samal ajal keha puhastades. Lisaks hapnikule satuvad passiivse difusiooni tulemusena läbi lõpuste verre soolad, madala molekulmassiga ühendid, aga ka suur hulk veesambas paiknevaid anorgaanilisi ioone. Lisaks lõpustele toimub nende ainete imendumine spetsiaalsete struktuuride abil.
See arv sisaldab spetsiifilisi kloriidrakke, mis täidavad osmoregulatoorset funktsiooni. Nad on võimelised liigutama kloriidi- ja naatriumioone, liikudes samal ajal suure difusioonigradiendi vastassuunas.
Kloriidioonide liikumine sõltub kalade elupaigast. Nii kanduvad mageveeisenditel monovalentsed ioonid kloriidrakkude kaudu veest verre, asendades need, mis kalade eritussüsteemi toimimise tagajärjel kadusid. Kuid merekalade puhul toimub protsess vastupidises suunas: eritumine toimub verest keskkonda.
Kui kahjulike keemiliste elementide kontsentratsioon vees on märgatav alt suurenenud, võib lõpuste osmoregulatsiooni abifunktsioon olla häiritud. Selle tulemusena ei satu verre mitte vajalik kogus aineid, vaid palju suuremas kontsentratsioonis, mis võib loomade seisundit halvasti mõjutada. See spetsiifilisus ei oleon alati negatiivne. Seega, teades seda lõpuste omadust, võite võidelda paljude kalade haigustega, viies ravimeid ja vaktsiine otse vette.
Erinevate kalade nahahingamine
Absoluutselt kõigil kaladel on nahahingamise võime. See on just see, mil määral see areneb - sõltub paljudest teguritest: see on vanus, keskkonnatingimused ja paljud teised. Niisiis, kui kala elab puhtas voolavas vees, on naha hingamise protsent tühine ja moodustab vaid 2–10%, samas kui embrüo hingamisfunktsioon toimub ainult naha, aga ka veresoonkonna kaudu. sapikott.
Soolehingamine
Sõltuv alt elupaigast muutub kalade hingamine. Niisiis hingavad troopilised säga ja säga aktiivselt soolte kaudu. Allaneelamisel siseneb sinna õhk ja tungib juba tiheda veresoonte võrgustiku abil verre. See meetod hakkas kaladel arenema spetsiifiliste keskkonnatingimuste tõttu. Nende veehoidlates on kõrgete temperatuuride tõttu madal hapnikusisaldus, mida süvendab hägusus ja voolu puudumine. Evolutsiooniliste muutuste tulemusena on kalad sellistes reservuaarides õppinud ellu jääma, kasutades õhuhapnikku.
Ujumispõie täiendav funktsioon
Ujumispõis on mõeldud hüdrostaatiliseks reguleerimiseks. See on selle põhifunktsioon. Mõne kalaliigi puhul on ujupõis aga kohandatud hingamiseks. Seda kasutatakse õhureservuaarina.
Hoonete tüübidujupõis
Sõltuv alt ujupõie anatoomilisest struktuurist jagunevad kõik kalatüübid:
- ava mull;
- suletud mullid.
Esimene rühm on kõige arvukam ja on peamine, samas kui suletud põiekalade rühm on väga väike. Siia kuuluvad ahven, mullet, tursk, pulber jne. Lahtise põiega kaladel, nagu nimigi ütleb, on ujupõis avatud suhtlemiseks peamise soolevooluga, kinnise põiega kaladel aga mitte.
Küpriniididel on ka spetsiifiline ujumispõie struktuur. See on jagatud tagumiseks ja esikambriks, mis on ühendatud kitsa ja lühikese kanaliga. Kusepõie eesmise kambri seinad koosnevad kahest kestast, välimisest ja sisemisest, samas kui tagumises kambris puudub välimine.
Ujumispõis on vooderdatud ühe rea lameepiteeliga, mille järel on rida lahtist side-, lihas- ja vaskulaarset koekihti. Ujumispõiel on ainult talle omane pärlmutterläige, mille annab spetsiaalne tihe kiulise struktuuriga sidekude. Mulli tugevuse tagamiseks väljastpoolt on mõlemad kambrid kaetud elastse seroosmembraaniga.
Labürindi orel
Väikesel arvul troopilistest kaladest on välja arenenud selline spetsiifiline organ nagu labürint ja supragill. Selle liigi hulka kuuluvad makropoodid, guramid, kuked ja maopead. Vormis saab jälgida moodustisimuutused neelus, mis muundub supragillaarseks elundiks või eendub lõpuseõõs (nn labürindi elund). Nende põhieesmärk on võime saada õhust hapnikku.
