Hay dos tipos de métodos de respiración para peces: aire y agua. Estas diferencias surgieron y mejoraron en el proceso de evolución, bajo la influencia de varios factores externos. Si los peces solo tienen un tipo de respiración de agua, entonces este proceso se lleva a cabo con la ayuda de la piel y las branquias. En peces con un tipo de aire, el proceso respiratorio se lleva a cabo con la ayuda de los órganos branquiales, la vejiga natatoria, los intestinos y la piel. Los principales órganos respiratorios, por supuesto, son las branquias, y el resto son auxiliares. Sin embargo, los órganos auxiliares o adicionales no siempre juegan un papel secundario, a menudo son los más importantes.
Variedades de respiración de peces.
El cartílago y el hueso de pescado tienen una estructura diferente de cubiertas branquiales. Por lo tanto, los primeros tienen particiones en las ranuras branquiales, lo que garantiza la apertura de las branquias hacia afuera con agujeros separados. Estas particiones están cubiertas de lóbulos branquiales, que, a su vez, están cubiertos por una red de vasos sanguíneos. Tal estructura de cubiertas branquiales es claramente visible en el ejemplo de rayas y tiburones.
Al mismo tiempo, en especies óseas, estas particiones se reducen como innecesarias, ya que las cubiertas branquiales son móviles por sí mismas. Los arcos branquiales de peces sirven como soporte, en el que se encuentran los pétalos branquiales.
Funciones branquiales Arcos branquiales
La función más importante de las branquias es, por supuesto, el intercambio de gases. Con su ayuda, el oxígeno absorbe el agua y se libera dióxido de carbono (dióxido de carbono). Pero pocos saben que las branquias también ayudan a los peces a intercambiar sustancias de agua y sal. Entonces, después del procesamiento, la urea, el amoníaco se descarga al medio ambiente, se produce un intercambio de sal entre el agua y el organismo de los peces, y esto se refiere principalmente a los iones de sodio.
En el proceso de evolución y modificación de subgrupos de peces, el aparato branquial también cambió. Entonces, en los peces óseos, las branquias parecen vieiras, en las cartilaginosas consisten en placas, y los ciclostomas tienen una forma sacular de las branquias. Dependiendo de la estructura del aparato respiratorio, la estructura y la función del arco branquial del pez son diferentes.
Edificio
Las branquias se encuentran a los lados de las cavidades correspondientes de los peces óseos y están protegidas por cubiertas. Cada branquia consta de cinco arcos. Cuatro arcos branquiales están completamente formados, y uno es rudimentario. Desde el exterior, el arco branquial es más convexo; a los lados de los arcos, se extienden los lóbulos branquiales, basados en rayos de cartílago. Los arcos branquiales sirven como soporte para unir los pétalos, que se sostienen con su base en su base, y los bordes libres divergen hacia adentro y hacia afuera en un ángulo agudo. En los pétalos branquiales se encuentran las llamadas placas secundarias, que se encuentran a través del pétalo (o pétalos, como también se les llama). En las branquias hay una gran cantidad de pétalos; varios peces pueden tener de 14 a 35 por milímetro, con una altura de no más de 200 micras. Son tan pequeños que su ancho no alcanza las 20 micras.
La función principal de los arcos branquiales
Los arcos branquiales de vertebrados sirven como un mecanismo de filtrado con la ayuda de los estambres branquiales ubicados en un arco que mira hacia la boca del pez. Esto hace posible mantener en la boca suspensiones ubicadas en la columna de agua y varios microorganismos nutrientes.
Dependiendo de lo que coma el pescado, los estambres branquiales también han cambiado; Se basan en placas óseas. Entonces, si el pez es un depredador, entonces sus estambres se encuentran con menos frecuencia y son más bajos, y en los peces que comen exclusivamente plancton que viven en la columna de agua, los estambres branquiales son altos y más densos. En aquellos peces que son omnívoros, los estambres tienen una ubicación media entre los depredadores y los planctonófagos.
Sistema circulatorio de la circulación pulmonar
Las branquias de los peces tienen un color rosa brillante debido a la gran cantidad de sangre enriquecida con oxígeno. Esto se debe al intenso proceso de circulación sanguínea. La sangre, que debe enriquecerse con oxígeno (venoso), se recoge de todo el organismo del pez y entra en los arcos branquiales a través de la aorta abdominal. La aorta abdominal se ramifica en dos arterias bronquiales, seguida del arco arterial branquial, que, a su vez, se divide en una gran cantidad de arterias lobulares que envuelven los lóbulos branquiales ubicados a lo largo del borde interno de los rayos del cartílago. Pero este no es el límite. Las arterias de los pétalos se dividen en una gran cantidad de capilares, envolviendo una gruesa malla alrededor del interior y el exterior de los pétalos. El diámetro de los capilares es tan pequeño que es igual al tamaño de los glóbulos rojos, que transportan oxígeno a través de la sangre. Por lo tanto, los arcos branquiales sirven como soporte para los estambres que proporcionan intercambio de gases.
Por otro lado, los pétalos, todas las arteriolas marginales se fusionan en un solo vaso que fluye hacia una vena que transporta sangre, que, a su vez, pasa al bronquio y luego a la aorta espinal.
Si examinamos con más detalle los arcos branquiales de los peces y realizamos un examen histológico, es mejor estudiar una sección longitudinal. Entonces, no solo los estambres y los pétalos serán visibles, sino también los pliegues respiratorios, que son una barrera entre el medio ambiente acuático y la sangre.
Estos pliegues están revestidos con solo una capa del epitelio, y en el interior, con capilares sostenidos por células pilares (de soporte). La barrera de los capilares y las células respiratorias es muy vulnerable a las influencias ambientales. Si hay impurezas de sustancias tóxicas en el agua, estas paredes se hinchan, exfolian y se espesan. Esto está plagado de graves consecuencias, ya que el proceso de intercambio de gases en la sangre es complicado, lo que finalmente conduce a la hipoxia.
Intercambio de gases en peces
La producción de oxígeno por los peces ocurre a través del intercambio pasivo de gases. La condición principal para enriquecer la sangre con oxígeno es un flujo constante de agua en las branquias, y para esto es necesario que el arco branquial y todo el aparato mantengan su estructura, entonces la función de los arcos branquiales en los peces no se verá afectada. La superficie difusa también debe mantener su integridad para enriquecer adecuadamente la hemoglobina con oxígeno.
Para el intercambio pasivo de gases, la sangre en los capilares del pez se mueve en la dirección opuesta al flujo de sangre en las branquias. Esta característica contribuye a la extracción casi completa de oxígeno del agua y al enriquecimiento de la sangre. En algunos individuos, la tasa de enriquecimiento de la sangre en relación con la composición de oxígeno en el agua es del 80%. El flujo de agua a través de las branquias se produce al bombearlo a través de la cavidad branquial, mientras que la función principal se realiza mediante el movimiento del aparato bucal y las cubiertas branquiales.
¿Qué determina la frecuencia respiratoria de los peces?
Debido a los rasgos característicos, puede calcular la frecuencia respiratoria de los peces, que depende del movimiento de las cubiertas branquiales. La concentración de oxígeno en el agua y el contenido de dióxido de carbono en la sangre afectan la frecuencia respiratoria de los peces. Además, estos animales acuáticos son más sensibles a una baja concentración de oxígeno que a una gran cantidad de dióxido de carbono en la sangre. La temperatura del agua, el pH y muchos otros factores también afectan la frecuencia respiratoria.
Los peces tienen una capacidad específica para extraer materia extraña de la superficie de los arcos branquiales y de sus cavidades. Esta habilidad se llama tos. Las cubiertas branquiales se cubren periódicamente, y con la ayuda del movimiento hacia atrás del agua, todas las suspensiones ubicadas en las branquias son arrastradas por una corriente de agua. Tal manifestación en los peces se observa con mayor frecuencia si el agua está contaminada con suspensiones o sustancias tóxicas.
Funciones adicionales de branquias
Además de las principales, respiratorias, las branquias realizan funciones osmorreguladoras y excretoras. Los peces son organismos amiototeliales, de hecho, como todos los animales que viven en el agua. Esto significa que el producto de descomposición final de nitrógeno en el cuerpo es el amoníaco. Es gracias a las branquias que se libera del cuerpo del pez en forma de iones de amonio, mientras se purifica el cuerpo. Además del oxígeno, las sales, los compuestos de bajo peso molecular, así como una gran cantidad de iones inorgánicos en la columna de agua, ingresan a la sangre a través de las branquias como resultado de la difusión pasiva. Además de las branquias, la absorción de estas sustancias se lleva a cabo utilizando estructuras especiales.
Este número incluye células de cloruro específicas que realizan una función osmorreguladora. Son capaces de mover iones de cloro y sodio, mientras se mueven en la dirección opuesta al gran gradiente de difusión.
El movimiento de los iones de cloro depende del hábitat de los peces. Entonces, en individuos de agua dulce, los iones monovalentes son transferidos por las células de cloruro del agua a la sangre, reemplazando a los que se perdieron como resultado del funcionamiento del sistema excretor de los peces. Pero en los peces marinos, el proceso se lleva a cabo en la dirección opuesta: la liberación se produce desde la sangre al medio ambiente.
Si la concentración de elementos químicos nocivos aumenta notablemente en el agua, la función de osmorregulación auxiliar de las branquias puede verse afectada. Como resultado, no la cantidad de sustancias que es necesaria, sino que una concentración mucho más alta ingresa al torrente sanguíneo, lo que puede afectar negativamente la condición de los animales. Esta especificidad no siempre es negativa. Entonces, conociendo tal característica de las branquias, puede lidiar con muchas enfermedades de los peces introduciendo medicamentos y vacunas directamente en el agua.
Piel de respiración de varios peces
Absolutamente todos los peces tienen la capacidad de respirar la piel. Pero solo hasta qué punto se desarrolla depende de una gran cantidad de factores: esto es la edad, las condiciones ambientales y muchos otros. Entonces, si el pez vive en agua corriente limpia, el porcentaje de respiración de la piel es insignificante y asciende a solo 2-10%, mientras que la función respiratoria del embrión se lleva a cabo exclusivamente a través de la piel, así como el sistema vascular del saco biliar.
Respiración intestinal
Dependiendo del hábitat, cambia la forma en que respiran los peces. Entonces, el bagre tropical y el pez loach respiran activamente a través de los intestinos. Cuando se ingiere, el aire ingresa allí y, con la ayuda de una densa red de vasos sanguíneos, ingresa al torrente sanguíneo. Este método comenzó a desarrollarse en peces en relación con condiciones ambientales específicas. El agua en sus cuerpos de agua, debido a las altas temperaturas, tiene una baja concentración de oxígeno, que se ve exacerbada por la turbidez y la falta de flujo. Como resultado de las transformaciones evolutivas, los peces en tales reservorios aprendieron a sobrevivir utilizando oxígeno del aire.
Función adicional de vejiga natatoria
La vejiga natatoria está diseñada para la regulación hidrostática. Esta es su función principal. Sin embargo, en algunas especies de peces, la vejiga natatoria está adaptada para respirar. Se utiliza como depósito de aire.
Tipos de estructura de vejiga natatoria
Dependiendo de la estructura anatómica de la vejiga natatoria, todas las especies de peces se dividen en:
- burbuja abierta
- Burbuja cerrada.
El primer grupo es el más numeroso y el principal, mientras que el grupo de peces de burbuja cerrada es muy pequeño. La perca, el salmonete, el bacalao, el espinoso, etc. pertenecen a él. En los peces de burbujas abiertas, según el nombre, la vejiga natatoria está abierta para la comunicación con la corriente intestinal principal, mientras que en los peces de burbujas cerradas, respectivamente, no.
Los ciprínidos también tienen una estructura específica de la vejiga natatoria. Se divide en cámaras trasera y frontal, que están conectadas por un canal estrecho y corto. Las paredes de la cámara anterior de la vejiga consisten en dos capas, la externa y la interna, mientras que la cámara externa está ausente en la cámara trasera.
Una vejiga natatoria está revestida con una fila de epitelio escamoso, después de lo cual hay una fila de conectivo suelto, músculo y una capa de tejido vascular. La vejiga natatoria tiene un reflejo nacarado característico, que es proporcionada por un tejido conectivo denso especial que tiene una estructura fibrosa. Para garantizar la resistencia de la vejiga en el exterior, ambas cámaras están cubiertas con una membrana elástica serosa.
