CIRKULIACIJA ŽUVYJE: CHARAKTERISTIKOS, VEIKIMAS, PAVYZDŽIAI - BIOLOGIJA - 2025

Cirkuliacijos sistema žuvų yra uždara kraujotakos sistema panaši į kitų stuburinių. Tačiau kraujas žuvų širdyje sukuria vieną grandinę, todėl jis žinomas kaip paprasta uždaroji kraujotaka arba „vieno ciklo cirkuliacija“.

Žmonės ir antžeminiai stuburiniai gyvūnai turi dvigubą apyvartą. Dešinė širdies pusė yra atsakinga už kraujo, kuris grįžta iš kūno „deguonies“ būdu, priėmimą. Šis kraujas patenka į dešinįjį prieširdį, po to į dešinįjį skilvelį ir yra pumpuojamas į plaučius, kad būtų aprūpintas deguonimi.

Žuvis (joakanto atvaizdas www.pixabay.com)

Kraujas, kuris grąžina deguonį iš plaučių, patenka į kairįjį skilvelį per kairįjį prieširdį ir po to audinių kraujotakos būdu pumpuojamas išilgai visų arterijų šakų. Tai dvigubai uždara kraujotakos sistema.

Žuvies širdyje yra tik vienas prieširdis ir vienas skilvelis, todėl iš organizmo grįžtantis deguonimi prisotintas kraujas patenka į prieširdžių ir skilvelių dalį, kad būtų pumpuojamas į žuvies žiaunas, kur jis yra deguonimi.

Kitaip tariant, deguonimi prisotintas kraujas cirkuliuoja per žuvies kūną ir galiausiai vėl pasiekia širdį, „deoksigenintą“.

Morfologija ir ypatybės

Žuvyse galima rasti tris skirtingus kraujotakos sistemos tipus, kurie daugeliu atžvilgių skiriasi nuo kitų stuburinių. Šios trys rūšys yra:

- Įprasta vandens kvėpavimo teleostų kraujotakos sistema.

- Oro kvėpavimo teleostų kraujotakos sistema.

- Plaučių kraujo apytakos sistema.

Visos trys sistemų rūšys yra „paprastos uždaros“ kraujotakos sistemos ir joms būdingos šios savybės.

Širdį sudaro keturios ištisinės kameros, išdėstytos nuosekliai. Šios kameros yra susitraukiančios, išskyrus elastinę lemputę teleost žuvyse. Šis širdies tipas palaiko vienpusį kraujo tekėjimą per jį.

Kai kurių žuvų kraujotakos schema (Šaltinis: Lennert B per Wikimedia Commons)

Keturios kameros yra veninis sinusas, prieširdis, skilvelis ir arterinė lemputė. Visi jie yra sujungti vienas po kito, tarsi tai būtų nuosekli grandinė. Deguonimi prisotintas kraujas patenka į veninį sinusą ir išeina iš arterinės lemputės.

Toks žuvų kraujotakos sistemos pagrindinių organų išdėstymas smarkiai prieštarauja daugelio stuburinių kraujotakos sistemai, nes pastarųjų komponentai yra išdėstyti lygiagrečiai.

Kadangi jis yra iš eilės, kraujas nuolat patenka į širdį „deguonies“ pavidalu, keliauja per keturias širdies kameras, yra pumpuojamas į žiaunas, deguonimi, ir vėliau pumpuojamas visame kūne.

Apskritai, žuvys naudoja savo žiaunas kaip tam tikrus „inkstus“ savo kūno detoksikacijai. Per juos jie išskiria anglies dioksidą ir vykdo jonų ir rūgščių-šarmų reguliavimą.

Vožtuvai

Vienkryptį širdyje sukuria ir palaiko trys vožtuvai. Kraujas visada patenka per vieną vietą, praeina pro širdies skyrius ir išeina per kitą vietą link žiaunų.

Trys vožtuvai, kurie tai leidžia, yra vožtuvas sinoatrialiniame jungtyje, vožtuvas prie atrioventrikulinio jungties ir vožtuvas skilvelio išleidimo angoje.

Visi vožtuvai, išskyrus labiausiai nutolusius (tolimiausius) nuo skilvelio, jungiasi vienas su kitu, tačiau uždaras vožtuvas arterinės lemputės išėjimo angoje palaiko slėgio skirtumą tarp kūgio ir centrinės aortos.

Kai slėgis skilvelyje ir arterinėje lemputėje pakyla ir viršija centrinės aortos slėgį, distalinio vožtuvo raukšlės atsidaro ir išstumia kraują į aortą. Skilvelinės sistolės (susitraukimo) metu proksimalinis vožtuvo raukšlės užsidaro.

Šis uždarymas apsaugo nuo kraujo tekėjimo atgal į skilvelį, nes jis atpalaiduoja. Šis arterinės lemputės susitraukimas vyksta palyginti lėtai. Nuo širdies iki aortos kiekviena vožtuvų grupė užsidaro, kad būtų išvengta kraujo tekėjimo.

Žuvų kraujotakos sistemos tipai

Manoma, kad evoliuciniu mastu sausumos stuburinių gyvūnų kraujotaka specializuojasi organizmuose, kurių kraujotakos sistema yra panaši į plaučių žuvų.

Tačiau nė viena iš trijų sistemų nėra laikoma labiau išsivysčiusia nei kitos. Visi trys yra sėkmingi prisitaikymai prie aplinkos, kurioje jie gyvena, ir organizmų, turinčių juos, gyvenimo būdo.

Tipiška teleostatinių žuvų kraujotakos sistema (vien tik vandens kvėpavimas)

Žuvys, kvėpuojančios vien tik vandens organizmais, deguonimi prisotina savo kraują, keisdamos dujas per kraują. Kūno kvėpavimo takų cirkuliacija per žiaunas ir sisteminį procesą yra būdinga žuvims.

Širdis nėra padalinta, tai yra, keturios kameros, kurios ją sudaro, yra sujungtos nuosekliai, o širdies stimuliatorius yra pirmoje kameroje, veninis sinusas. Skilvelis per arterinę lemputę išstumia kraują į mažą aortą.

Kraujas, išeinantis iš aortos, nukreipiamas į žiaunas, kad būtų galima keistis dujomis su vandeniu ir būti deguonimi. Per žiaunas jis eina į labai ilgą ir tvirtą nugaros aortą.

Iš nugaros aortos kraujas nukreipiamas į likusio kūno audinius, o nedidelė dalis, sudaranti apie 7 proc., Nukreipiama į širdį, kad ji atliktų pirminę kraujotaką ir deguonį prisotintų širdies raumenis. Kai audiniai yra deguonimi, kraujas grįžta į širdį, kad vėl prasidėtų ciklas.

Kraujotakos sistema su teleostatais su kvėpavimo takais

Žuvys, kvėpuojančios oru, gyvena vandenyje, tačiau iškyla į paviršių, kad susidarytų oro burbuliukai, papildantys būtino deguonies tiekimą. Šios žuvys nenaudoja savo žiaunų gijų, norėdamos išnaudoti deguonį iš oro.

Vietoj to, šios žuvų rūšys naudoja burnos ertmę, žarnyno dalis, plaukimo pūslę ar savo odos audinį, kad sugautų deguonį iš oro. Paprastai žuvyse, kurios kvėpuoja oru, žiaunos yra mažesnio dydžio, kad būtų išvengta deguonies praradimo iš kraujo į vandenį.

Žuvys, kurių pagrindinis deguonies šaltinis yra oro kvėpavimas, sukūrė įvairius kraujotakos būdus, leidžiančius pakeisti kraujo pasiskirstymo srautą į žiaunas ir organą, kuris leidžia kvėpuoti.

Ore kvėpuojančiose žuvyse deguonies ir deguonies prisotinti kraujo srautai yra vidutiniškai atskirti. Deguonies prisotintas kraujas išnešamas per pirmąsias dvi šakines arkas ir per organą, kuris atlieka oro kvėpavimą.

Deguonimi prisotintas kraujas daugeliu atvejų teka per užpakalines šakų arkas iki nugaros aortos. Ketvirtoji atšakos arka yra modifikuota taip, kad aferencinės ir eferentinės arterijos jungiasi ir leidžia deguoniui palaikyti kraują.

Ši sistema, jungianti aferentines ir eferentines arterijas, yra specializuota taip, kad būtų galima efektyviai keistis dujomis per žiaunas, nepaisant to, kad kraujas deguonimi tampa labiau kvėpuojant.

Plaučių kraujotaka

Išsamiausias širdies pasiskirstymas yra plaučių žuvyse, jie turi žiaunas ir apibrėžtus „plaučius“. Šiandien yra tik viena rūšis, turinti tokio tipo kraujotakos sistemą, tai yra Afrikinės Protopterus genties žuvis.

Šio tipo žuvų širdis yra padalinta į tris kameras, o ne į keturias, kaip ir kitų žuvų. Jame yra prieširdis, skilvelis ir arterinė lemputė.

Tarp prieširdžio ir skilvelio yra dalinis pertvaras, širdies lemputėje yra spiralinės raukšlės. Dėl šių pertvarų ir raukšlių širdyje išlaikomas aiškus atskyrimas tarp deguonies ir deguonies prisotinto kraujo.

Šių žuvų priekinėse žiaunų arkose trūksta lamelių, o deguonimi prisotintas kraujas gali tekėti iš kairiosios širdies pusės tiesiai į audinius, o užpakalinių žiauninių arkų esančiose lamelėse yra arterinis ryšys, leidžiantis gauti kraujo tėkmę. .

Šis ryšys neleidžia kraujui praeiti pro lameles, kai žuvis kvėpuoja vien tik plaučiais. Kraujas iš užpakalinės šakinės arkos patenka į plaučius arba patenka į nugaros aortą per specializuotą ortakį, vadinamą „ductus“.

Latakas yra tiesiogiai susijęs su kraujo tėkmės tarp plaučių arterijos ir sisteminės žuvų kūno kraujotakos kontrole. Vazomotorinė dalis ir „latakas“ veikia abipusiai, tai yra, kai vienas susitraukia, kitas išsiplečia. "Ductus" yra analogiškas žinduolių vaisiaus "ductus arteriosus".

Lamelių nebuvimas šių žuvų priekinėse žiaunų arkose leidžia kraujui tekėti tiesiai į sisteminę kraujotaką per nugaros aortą.

Nuorodos

1. Kardongas, KV (2002). Stuburiniai gyvūnai: lyginamoji anatomija, funkcijos, evoliucija (Nr. QL805 K35 2006). Niujorkas: „McGraw-Hill“.
2. Kent, GC, & Miller, L. (1997). Lyginamoji stuburinių gyvūnų anatomija (Nr. QL805 K46 2001). Dubuque, IA: Wm. C. Brownas.
3. Martinas, B. (2017). Kas yra žuvys ?. Enciklopedija „Britannica“.
4. Randall, DJ, Randall, D., Burggren, W., French, K., & Eckert, R. (2002). Eckert gyvūnų fiziologija. Macmillanas.
5. Satchell, GH (1991). Žuvų cirkuliacijos fiziologija ir forma. Cambridge University Press.
6. Satchell, GH (1991). Žuvų cirkuliacijos fiziologija ir forma. Cambridge University Press.