La forma en que respiran los peces es de dos tipos: 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 su piel y branquias. En los peces de tipo aéreo, el proceso respiratorio se lleva a cabo con la ayuda de los órganos supragilares, la vejiga natatoria, los intestinos y a través de la piel. Los órganos respiratorios principales, por supuesto, son las branquias, y el resto son auxiliares. Sin embargo, los órganos auxiliares o adicionales no siempre juegan un papel secundario, la mayoría de las veces son los más importantes.
Variedades de peces que respiran
Los peces cartilaginosos y óseos tienen diferentes estructuras de cubiertas branquiales. Así, los primeros tienen tabiques en las hendiduras branquiales, lo que asegura la apertura de las branquias hacia el exterior con orificios separados. Estos tabiques están cubiertos con filamentos branquiales, que a su vez están revestidos con una red de vasos sanguíneos. Esta estructura de las branquias se ve claramente en el ejemplo de las rayas y los tiburones.
Al mismo tiempo, en especies óseas, estos tabiques se reducen como innecesarios, ya que las cubiertas branquiales son móviles por sí mismas. Los arcos branquiales de los peces actúan como soporte, sobre el cual se encuentran los filamentos branquiales.
Funciones de las branquias. Arcos branquiales
La función más importante de las branquias es, por supuesto, el intercambio de gases. Con su ayuda, el oxígeno se absorbe del agua y se libera dióxido de carbono (dióxido de carbono). Pero pocas personas saben que las branquias también ayudan a los peces a intercambiar sustancias de agua y sal. Por lo tanto, después del procesamiento, la urea y el amoníaco se liberan en el medio ambiente, se produce un intercambio de sal entre el agua y el cuerpo de los peces, y esto afecta principalmente a los iones de sodio.
En el proceso de evolución y modificación de los subgrupos de peces, el aparato branquial también cambió. Entonces, en los peces óseos, las branquias parecen vieiras, en los cartilaginosos consisten en placas y los ciclóstomos tienen branquias en forma de saco. Dependiendo de la estructura del aparato respiratorio, la estructura y las funciones del arco branquial de los peces también son diferentes.
Edificio
Las branquias están ubicadas 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; los filamentos branquiales se extienden a los lados de los arcos, que se basan en radios cartilaginosos. Los arcos branquiales sirven como soporte para unir los pétalos, que se sostienen sobre ellos por su base con su base, y los bordes libres divergen hacia adentro y hacia afuera en un ángulo agudo. En los pétalos de las branquias se encuentran las llamadas placas secundarias, que se encuentran a lo largo del pétalo (o pétalos, como también se les llama). Hay una gran cantidad de pétalos en las branquias, en diferentes peces pueden ser de 14 a 35 por uno.milímetro, con una altura no mayor a 200 micras. Son tan pequeños que su ancho no llega ni a las 20 micras.
La función principal de los arcos branquiales
Los arcos branquiales de los vertebrados cumplen la función de un mecanismo de filtración con la ayuda de branquiespinas, ubicadas en el arco, que mira hacia la cavidad oral de los peces. Esto permite retener sólidos en suspensión en la columna de agua y diversos microorganismos nutrientes en la boca.
Dependiendo de lo que come el pez, las branquiespinas también han cambiado; se basan en placas de hueso. Entonces, si un pez es un depredador, entonces sus estambres se ubican con menos frecuencia y son más bajos, y en los peces que se alimentan exclusivamente de plancton que vive en la columna de agua, los branquiespinas son más altos y más densos. En aquellos peces que son omnívoros, los estambres están en el medio entre los depredadores y los comedores de plancton.
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 necesita ser enriquecida con oxígeno (venosa) se recoge de todo el cuerpo del pez y entra en los arcos branquiales a través de la aorta abdominal. La aorta abdominal se ramifica en dos arterias bronquiales, seguidas por el arco arterial branquial que, a su vez, se divide en un gran número de arterias pétalos, envolviendo los filamentos branquiales ubicados a lo largo del borde interno de los radios cartilaginosos. Pero este no es el límite. Las arterias de los pétalos se dividen en una gran cantidad de capilares, que envuelven el interiory la parte exterior de los pétalos. El diámetro de los capilares es tan pequeño que es igual al tamaño del propio eritrocito, que transporta el oxígeno a través de la sangre. Por lo tanto, los arcos branquiales actúan como soporte para las espinas dorsales, que proporcionan el intercambio de gases.
En el otro lado de los pétalos, todas las arteriolas marginales se fusionan en un solo vaso que desemboca en una vena que transporta sangre, que, a su vez, pasa al bronquio y luego a la aorta dorsal.
Si observamos los arcos branquiales de los peces con más detalle y realizamos un examen histológico, lo mejor es estudiar la sección longitudinal. Así que no solo serán visibles los estambres y los pétalos, sino también los pliegues respiratorios, que son una barrera entre el medio acuático y la sangre.
Estos pliegues están revestidos con una sola capa de epitelio, y en el interior, capilares sostenidos por células pilar (soporte). La barrera de capilares y células respiratorias es muy vulnerable a los efectos del ambiente externo. Si hay impurezas de sustancias tóxicas en el agua, estas paredes se hinchan, se produce un desprendimiento y se espesan. Esto está cargado de graves consecuencias, ya que se dificulta el proceso de intercambio de gases en la sangre, lo que finalmente conduce a la hipoxia.
Intercambio de gases en peces
El oxígeno lo obtienen los peces a través del intercambio pasivo de gases. La condición principal para el enriquecimiento de 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 conserven su estructura, entonces la función de los arcos branquiales en los peces no será dañado. La superficie difusa también debe mantener su integridad paraenriquecimiento adecuado de la hemoglobina con oxígeno.
Para el intercambio pasivo de gases, la sangre en los capilares de los peces se mueve en 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 con ella. En algunas personas, la tasa de enriquecimiento de 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 debido al bombeo a través de la cavidad branquial, mientras que la función principal la realiza el movimiento del aparato bucal, así como las cubiertas branquiales.
¿Qué determina la tasa de respiración de los peces?
Debido a los rasgos característicos, es posible calcular la frecuencia respiratoria de los peces, que depende del movimiento de las branquias. La concentración de oxígeno en el agua y el contenido de dióxido de carbono en la sangre afectan la tasa de respiración 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 tasa de respiración también se ve afectada por la temperatura del agua, el pH y muchos otros factores.
Los peces tienen una capacidad específica para extraer materias extrañas de la superficie de los arcos branquiales y de sus cavidades. Esta habilidad se llama toser. Las cubiertas branquiales se cubren periódicamente y, con la ayuda del movimiento inverso del agua, la corriente de agua elimina todas las suspensiones en las branquias. Esta manifestación en los peces se observa con mayor frecuencia si el agua está contaminada con materia en suspensión o sustancias tóxicas.
Funciones branquiales adicionales
Además de las principales funciones respiratorias, las branquias realizanFunciones osmorreguladoras y excretoras. Los peces son organismos amoniotélicos, de hecho, como todos los animales que viven en el agua. Esto significa que el producto final de la descomposición del nitrógeno contenido en el cuerpo es el amoníaco. Es gracias a las branquias que se excreta del cuerpo de los peces en forma de iones de amonio, mientras limpia el cuerpo. Además del oxígeno, las sales, los compuestos de bajo peso molecular y una gran cantidad de iones inorgánicos ubicados 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 realiza mediante estructuras especiales.
Este número incluye células de cloruro específicas que realizan una función osmorreguladora. Son capaces de mover iones de cloruro y sodio, mientras se mueven en dirección opuesta a un gran gradiente de difusión.
El movimiento de los iones de cloruro depende del hábitat del pez. Entonces, en los individuos de agua dulce, las células de cloruro transfieren iones monovalentes del agua a la sangre, reemplazando 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 sentido contrario: la excreción se produce desde la sangre al medio ambiente.
Si la concentración de elementos químicos nocivos en el agua aumenta notablemente, entonces la función osmorreguladora auxiliar de las branquias puede verse afectada. Como resultado, no entra en la sangre la cantidad necesaria de sustancias, sino en una concentración mucho mayor, lo que puede afectar negativamente la condición de los animales. Esta especificidad no essiempre es negativo. Entonces, conociendo esta característica de las branquias, puedes combatir muchas enfermedades de los peces introduciendo medicamentos y vacunas directamente en el agua.
Respiración cutánea de varios peces
Absolutamente todos los peces tienen la capacidad de respirar por la piel. Eso es solo hasta qué punto se desarrolla: depende de una gran cantidad de factores: esta es la edad, las condiciones ambientales y muchos otros. Entonces, si un pez vive en agua corriente limpia, entonces el porcentaje de respiración de la piel es insignificante y asciende solo al 2-10%, mientras que la función respiratoria del embrión se lleva a cabo exclusivamente a través de la piel, así como el sistema vascular de el saco biliar.
Respiración intestinal
Dependiendo del hábitat, cambia la forma en que respiran los peces. Entonces, el bagre tropical y el pez locha respiran activamente a través de los intestinos. Cuando se traga, el aire ingresa allí y ya con la ayuda de una densa red de vasos sanguíneos penetra en la sangre. Este método comenzó a desarrollarse en peces debido a condiciones ambientales específicas. El agua de sus embalses, debido a las altas temperaturas, tiene una baja concentración de oxígeno, lo que se ve agravado por la turbidez y la f alta de caudal. Como resultado de las transformaciones evolutivas, los peces en tales reservorios han aprendido a sobrevivir utilizando el oxígeno del aire.
Función de vejiga natatoria adicional
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 edificiosvejiga natatoria
Dependiendo de la estructura anatómica de la vejiga natatoria, todos los tipos de peces se dividen en:
- burbuja abierta;
- burbujas cerradas.
El primer grupo es el más numeroso y es el principal, mientras que el grupo de los peces de vejiga cerrada es muy reducido. Incluye la perca, el salmonete, el bacalao, el espinoso, etc. En los peces de vejiga abierta, como su nombre indica, la vejiga natatoria está abierta para comunicarse con el flujo intestinal principal, mientras que en los peces de vejiga cerrada, respectivamente, no lo está.
Los ciprínidos también tienen una estructura de vejiga natatoria específica. Se divide en cámaras trasera y delantera, que están conectadas por un canal estrecho y corto. Las paredes de la cámara anterior de la vejiga constan de dos capas, externa e interna, mientras que la cámara posterior carece de una externa.
La vejiga natatoria está revestida con una fila de epitelio escamoso, después de lo cual hay una fila de capa de tejido conectivo, muscular y vascular suelto. La vejiga natatoria tiene un brillo nacarado peculiar solo a ella, que es proporcionado por un tejido conectivo denso especial con una estructura fibrosa. Para garantizar la fuerza de la burbuja desde el exterior, ambas cámaras están cubiertas con una membrana serosa elástica.
Órgano laberinto
Un pequeño número de peces tropicales han desarrollado un órgano tan específico como el laberinto y las suprabranquias. Esta especie incluye macrópodos, guramis, gallos y cabezas de serpiente. Las formaciones se pueden observar en formacambios en la faringe, que se transforma en el órgano supragilar, o sobresale la cavidad branquial (el llamado órgano laberinto). Su objetivo principal es la capacidad de obtener oxígeno del aire.
