CYRKULACJA U RYB: CHARAKTERYSTYKA, DZIAŁANIE, PRZYKŁADY - BIOLOGIA - 2026

Układ krążenia u ryb to zamknięty układ krążenia, podobny do tego u innych kręgowców. Jednak krew wykonuje pojedynczy obieg w sercu ryby, dlatego jest znana jako prosty zamknięty układ krążenia lub „krążenie jednokierunkowe”.

Ludzie i kręgowce lądowe mają podwójny obieg. Prawa strona serca jest odpowiedzialna za przyjmowanie krwi, która powraca z organizmu w sposób „odtleniony”. Ta krew dostaje się do prawego przedsionka, a następnie do prawej komory i jest pompowana do płuc w celu natlenienia.

Ryba (zdjęcie: Joakant na www.pixabay.com)

Krew, która powraca utleniona z płuc, wpływa do lewej komory przez lewy przedsionek, a następnie jest pompowana wzdłuż wszystkich odgałęzień tętnic przez układ krążenia tkanek. To jest podwójnie zamknięty układ krążenia.

U ryb serce ma tylko jeden przedsionek i jedną komorę, dlatego odtleniona krew powracająca z organizmu wpływa do przedsionka i komory i jest pompowana do skrzeli ryby, gdzie jest natleniana.

Innymi słowy, natleniona krew krąży w organizmie ryby i ostatecznie dociera do serca ponownie „odtlenionego”.

Morfologia i charakterystyka

U ryb można znaleźć trzy różne typy układu krążenia, które pod wieloma względami różnią się od innych kręgowców. Te trzy typy to:

- Typowy układ krążenia teleostów oddychających w wodzie.

- Układ krążenia teleostów oddychających powietrzem.

- Układ krążenia dwudysznych.

Wszystkie trzy typy układów to „proste zamknięte” układy krążenia i mają następujące cechy.

Serce składa się z czterech ciągłych komór, ułożonych szeregowo. Komory te są kurczliwe, z wyjątkiem elastycznej bańki u ryb dwunastnicy. Ten typ serca zapewnia jednokierunkowy przepływ krwi.

Schela układu krążenia niektórych ryb (źródło: Lennert B via Wikimedia Commons)

Cztery komory to zatoka żylna, przedsionek, komora i opuszka tętnicza. Wszystkie te są połączone jeden po drugim, jakby to był obwód szeregowy. Odtleniona krew dostaje się do zatoki żylnej i wypływa z opuszki tętniczej.

Taki układ głównych narządów układu krążenia ryb ostro kontrastuje z układem krążenia większości kręgowców, ponieważ te ostatnie mają równolegle ułożone elementy.

Ponieważ jest ona połączona szeregowo, krew napływa do serca w sposób ciągły w postaci „odtlenionej”, przemieszcza się przez cztery komory serca, jest pompowana do skrzeli, natleniana, a następnie jest pompowana w całym organizmie.

Na ogół ryby używają skrzeli jako swego rodzaju „nerek” do odtruwania organizmu. Poprzez to wydalają dwutlenek węgla i regulują jonowo i kwasowo-zasadowo.

Zawory

Jednokierunkowość w sercu jest wytwarzana i utrzymywana przez trzy zastawki. Krew zawsze wpływa przez jedno miejsce, przechodzi przez komory serca i wypływa w innym miejscu w kierunku skrzeli.

Trzy zastawki, które na to pozwalają, to zastawka na połączeniu zatokowo-przedsionkowym, zastawka na połączeniu przedsionkowo-komorowym i zastawka na wylocie z komory.

Wszystkie zastawki, z wyjątkiem tego najbardziej oddalonego (dystalnego) od komory, komunikują się ze sobą, ale zamknięty zawór na wylocie opuszki tętniczej utrzymuje różnicę ciśnień między stożkiem a środkową aortą.

Kiedy ciśnienie w komorze i opuszce tętniczej wzrasta i przekracza ciśnienie w centralnej aorcie, fałdy dystalnej zastawki otwierają się i wypuszczają krew do aorty. Podczas skurczu komory (skurczu) proksymalna zastawka fałduje się.

To zamknięcie zapobiega cofaniu się krwi do komory podczas jej rozluźniania. Ten skurcz opuszki tętniczej przebiega stosunkowo wolno. Od serca do aorty każda grupa zastawek zamyka się, aby zapobiec cofaniu się krwi.

Rodzaje układu krążenia ryb

Uważa się, że w skali ewolucyjnej układ krążenia kręgowców lądowych wyspecjalizował się w organizmach z układem krążenia podobnym do mięczaków.

Jednak żaden z tych trzech systemów nie jest uważany za bardziej rozwinięty niż pozostałe. Wszystkie trzy są udanymi adaptacjami do środowiska, w którym żyją, i stylu życia organizmów, które je posiadają.

Typowy układ krążenia ryb Teleosta (oddychanie czysto wodne)

Ryby z czysto wodnym oddychaniem natleniają swoją krew poprzez wymianę gazów poprzez przepływ krwi przez skrzela. Krążenie oddechowe przez skrzela i system organizmu jest szeregowe, typowe dla ryb.

Serce nie jest podzielone, to znaczy cztery komory, z których się składa, są połączone szeregowo, a rozrusznik serca znajduje się w pierwszej komorze, zatoce żylnej. Komora wypycha krew do małej aorty przez opuszkę tętniczą.

Krew, która opuszcza aortę, kierowana jest do skrzeli w celu wymiany gazów z wodą i natlenienia. Przechodzi przez skrzela do bardzo długiej i sztywnej aorty grzbietowej.

Z aorty grzbietowej krew kierowana jest do tkanek reszty ciała, a niewielka jej część, stanowiąca około 7%, kierowana jest do serca w celu przeprowadzenia pierwotnego krążenia i dotlenienia mięśnia sercowego. Gdy tkanki zostaną natlenione, krew wraca do serca, aby ponownie rozpocząć cykl.

Układ krążenia teleostów z oddychaniem powietrzem

Ryby oddychające powietrzem żyją w wodzie, ale wynurzają się na powierzchnię, aby pobrać pęcherzyki powietrza, które uzupełniają ich zaopatrzenie w niezbędny tlen. Ryby te nie wykorzystują włókien skrzelowych do czerpania korzyści z tlenu z powietrza.

Zamiast tego te rodzaje ryb wykorzystują jamę ustną, części jelita, pęcherz pławny lub tkankę skórną do wychwytywania tlenu z powietrza. Ogólnie rzecz biorąc, u ryb, które oddychają powietrzem, skrzela są zmniejszone, aby uniknąć utraty tlenu z krwi do wody.

Ryby, których głównym źródłem tlenu jest oddychanie powietrzem, rozwinęły szereg przecieków krążeniowych, umożliwiających zmiany w przepływie krwi do skrzeli i narządu, który umożliwia oddychanie powietrzem.

U ryb oddychających powietrzem przepływy krwi natlenionej i odtlenionej są umiarkowanie oddzielone. Odtleniona krew jest prowadzona przez pierwsze dwa łuki rozgałęzione i przez organ, który oddycha powietrzem.

Natleniona krew przepływa w większości przypadków przez tylne łuki skrzelowe do aorty grzbietowej. Czwarty łuk skrzelowy jest zmodyfikowany tak, że tętnice doprowadzające i odprowadzające łączą się i umożliwiają natlenienie krwi.

Ten system łączący tętnice doprowadzające i odprowadzające jest wyspecjalizowany w celu umożliwienia skutecznej wymiany gazowej przez skrzela, pomimo faktu, że natlenienie krwi następuje w większym stopniu poprzez oddychanie powietrzem.

Układ krążenia mięczaków

Najpełniejszy podział serca występuje u ryb dwudysznych, mają skrzela i określone „płuca”. Obecnie żyje tylko jeden gatunek z tym typem układu krążenia, jest to ryba afrykańska z rodzaju Protopterus.

Serce w tego typu rybach jest podzielone na trzy komory zamiast czterech, jak w przypadku innych ryb. Ma przedsionek, komorę i opuszkę tętniczą.

Ma częściową przegrodę między przedsionkiem a komorą, ma spiralne fałdy w opuszce serca. Dzięki tym przegrodom i fałdom w sercu zachowana jest wyraźna separacja krwi natlenionej i odtlenionej.

Przednie łuki skrzelowe tych ryb pozbawione są blaszek, a natleniona krew może przepływać z lewej strony serca bezpośrednio do tkanek, podczas gdy w blaszkach obecnych w tylnych łukach skrzelowych istnieje połączenie tętnicze, które umożliwia przepływ krwi. .

To połączenie zapobiega przepływowi krwi przez blaszki, gdy ryba oddycha wyłącznie i wyłącznie przez płuca. Krew przepływa z tylnych łuków skrzelowych do płuc lub wchodzi do aorty grzbietowej przez specjalny kanał zwany „przewodem”.

Przewód jest bezpośrednio zaangażowany w kontrolę przepływu krwi między tętnicą płucną a układowym krążeniem ciała ryby. Część naczynioruchowa i „przewód” działają na zasadzie wzajemności, to znaczy, gdy jeden z nich się kurczy, drugi rozszerza. „Przewód” jest analogiczny do „przewodu tętniczego” płodów ssaków.

Brak blaszek w przednich łukach skrzelowych tych ryb umożliwia przepływ krwi bezpośrednio do krążenia ogólnoustrojowego przez aortę grzbietową.

Bibliografia

1. Kardong, KV (2002). Kręgowce: anatomia porównawcza, funkcja, ewolucja (nr QL805 K35 2006). Nowy Jork: McGraw-Hill.
2. Kent, GC i Miller, L. (1997). Anatomia porównawcza kręgowców (nr QL805 K46 2001). Dubuque, IA: Wm. C. Brown.
3. Martin, B. (2017). Co to są ryby? Encyclopaedia Britannica.
4. Randall, DJ, Randall, D., Burggren, W., French, K., & Eckert, R. (2002). Fizjologia zwierząt Eckert. Macmillan.
5. Satchell, GH (1991). Fizjologia i formy krążenia ryb. Cambridge University Press.
6. Satchell, GH (1991). Fizjologia i formy krążenia ryb. Cambridge University Press.