Дихальна система риб: будова зябер та допоміжних органів дихання

Життя влаштоване так, що без доступу кисню говорити про нього практично немає сенсу. Рослини та тварини повинні поглинати кисень, основним джерелом якого є повітря. І якщо всім, хто населяє сушу – він цілком доступний, то для підводних мешканців – існують певні труднощі. Винятком тут можна назвати деякі види ссавців, які періодично піднімаються на поверхню або бактерії, що навчилися обходитися без нього. А як дихають риби, які становлять переважну більшість жителів підводного світу? Секрет тут у незвичайних органах дихання.

Чому риби можуть дихати під водою

Через відсутність можливості перебувати на повітрі, риби змушені черпати кисень прямо з повітря, що міститься у воді. Добре, що його концентрація в ній достатня. Так при нормальному атмосферному тиску та температурі 0 градусів за Цельсієм в одному літрі морської води (1000 куб. см) міститься приблизно 50 куб. див. кисню. При температурі 30 градусів кількість розчиненого кисню у питній воді знижується приблизно 50%.

На наявність життєдайного газу впливають тиск і температура. Тут ключовими факторами є:

1. Зміст солі.
2. Наявність підводних вулканів.
3. Рівень забрудненості та інше.

Чи є у риб легені

Завдяки еволюції, у підводному світі є певний загін риб, у яких органи дихання представлені одразу двома системами — зябрами та примітивними легенями.

Таке поєднання органів дихання є порятунком там, де вміст кисню у воді далекий від оптимального.Природа наділила легкими лише один загін риб, який вважається найближчими нащадками тих, що одного разу перетворилися на наземних жителів нашої планети.

Навіщо рибам зябра і як вони працюють

Враховуючи, що для хімічних реакцій в організмі – кількість кисню – величина стала – рибам доводиться фільтрувати воду, виділяючи з неї ту чи іншу кількість життєтворної субстанції. Для цього їм було дано такий орган, як зябра - кісткові дуги, на яких розташована безліч пелюсток з крихітними мембранами (ламеллами), що складаються з найтонших капілярів. Саме їм і відведена роль при зіткненні з водою брати в облогу бульбашки повітря і кисню.

Розташовані зяброві дуги риб за ротовою порожниною симетрично хребту. Як захист настільки вразливого органу виступають рухливі, але дуже міцні зяброві кришки. Отже, з допомогою всмоктуючих процесів чи елементарного омивання зябер водою, відбувається дихання риб (збагачення крові киснем і позбавлення її вуглекислого газу).

Влаштування дихальної системи

Якщо загальна будова системи видобутку повітря у різних риб досить схожа, то її розміри можуть значно відрізнятися. Більш активні види готові похвалитися не лише великими зябрами.

Для збільшення об'єму води, що омиває зябра, дуже часто рибам доводиться цей процес ставити на «потік», тобто плавати з відкритим ротом.

Зазначимо, що стан спокою для деяких видів смерті подібний. Критичне збіднення крові здатне приспати рибу. Вихід тут у пошуку підводних течій. До цього вдаються більшість акул та деякі види сомів.
Найпоширеніший процес дихання риб складається з:

• втягування через рот порції води.
• розширення зябер (для збільшення площі зіткнення).
• виштовхування води з-під зябрових кришок.

Повторення даного процесу у різних риб істотно відрізняється від часу та залежить від їхньої активності.

Будова зябер кісткових риб

Через процеси, що відбуваються при дотику води і самих зябер, останні мають складну будову. У спрощеному для сприйняття викладі вони складаються з:

1. Зябрових секторів. Більшість риб їх кількість — від чотирьох до семи з кожного боку.
2. Пелюстки. Більш тонкі освіти, відповідальні як за киснево-углекислотный, а й мінерально-сольовий обмін.
3. Тичинок. Покриваючи внутрішню частину зябер, вони виконують роль фільтра-захисника зябер.
4. Мережі кровоносних судин. Вона складається від найбільшого — аорти до найдрібніших, через які й відбувається збагачення крові та позбавлення продуктів хімічних процесів у крові риби.
5. Зябрових кришок. Це кісткові утворення, які надійно захищають систему дихання та одночасно забезпечують герметичність ротової порожнини. На вигляд кришок вчені можуть з великою часткою точності визначити вік риби.

Допоміжні органи дихання

Природа постійно еволюціонує і тому до традиційної системи дихання додала перехідну, з нею риби отримали допоміжні органи. Так тим представникам підводного світу, які встигли просунутися сходами розвитку, були наділені: наджаберні органи, кишечник і плавальний міхур.

Зазначимо, що збільшені плавці посилюють потік води до зябер. Ще одним «подарунком» можна вважати м'язи, що притискають зяброві кришки до голови, так само як і сама геометрію цих кісткових утворень.

Рибалки знають, що плотва, бичок, лящ, форель і товстолобик гинуть поза водоймою майже миттєво. У той же час карась і короп можуть досить довго залишатися в здоров'ї поза звичним для життя середовищем.

Залишатися деякий час без води допомагають і альтернативні органи дихання риб, а саме:

Шкіра

Можливо, це здасться неймовірним, але риби вміють отримувати кисень з повітря через шкірний покрив. Насамперед це стосується тих видів, де луска не є неприступною перешкодою.

У відсотковому відношенні доступ до крові кисню ззовні через шкіру становить кілька відсотків (проти зябрового дихання), проте з урахуванням малорухливості, наприклад, у зимовий період, цього може виявитися цілком достатньо.

Кишечник

Ще однією неймовірною здатністю у боротьбі за життя можна назвати вміння певних риб дихати кишківником. Якщо не приймати цей факт буквально, ситуація виглядає цілком логічною. Наприклад, карликові сомики Corydoras навчилися заганяти повітря в кишечник і через кровоносну систему, пов'язану з ним, зберігати життєві функції.

Тут яскравим прикладом може бути досить популярний у Росії в'юн. Здатність «дихати» кишечником дозволяє йому під шаром мулу пережити мілководдя або тривалу відсутність дощів. Ще один факт - даний представник загону карпоподібних, завдяки наповненню кишечника повітрям, здатний видавати незвичайні звуки, спростовуючи тим самим приказку - "Нім, як риба".

Повітряний міхур

Немає більш універсального органу, ніж повітряний або плавальний міхур. Завдяки йому риби тримають рівновагу і довго можуть перебувати в обраному горизонті (глибині).Ще однією важливою властивістю, якою володіє цей міхур, — бути «ресивером» повітря, отриманого з води.

Так, карасі та сазани з повітряного міхура здатні екстрадувати кисень і тим самим зберігати своє життя в екстремальних (і не лише) умовах.

Даний факт не можна зарахувати до всіх жителів підводного світу, а лише до тих, хто належить до «двоядишних». Основна роль плавального міхура все-таки - координація риби в товщі води.

Лабіринт

Цей орган є тільки у акваріумних рибок. Винятком можна назвати хіба що змієголова, ловити якого вирішуються (з естетичних міркувань) лише невелика частина рибалок.

Призначення даного органу зберігати певний запас повітря в камерах (пустотах) складної геометрії. Розташовані вони над зябрами і оповиті мережею дрібних кровоносних судин (за аналогією з традиційними зябрами).

Лабіринти (через своїх розмірів) слід розглядати, як доповнення до зябер, але в жодному разі не як альтернативу їм.

Органи дихання риб за видами

Еволюція розставила дихальні системи, орієнтуючись види риб. Так хрящовим, чий скелет складається не з кісткової тканини, а з хрящів — властива зяброва.

Цим представникам іхтіофауни природа не дала плавальний міхур, але компенсувала нестачу надлишком зябрових щілин.
Відсутність міхура змушує хрящових постійно перебувати в русі, а додатковий спіралеподібний клапан перешкоджає проникненню в організм надлишків солі (наприклад, акули та катрани - живуть у солоній воді).

У кісткових риб переважаючою системою є зяброва. Зяброві кришки з кісткової тканини надійно прикривають її і працюють синхронно з пащею.Набір води, фільтрація, захист від проникнення сторонніх тіл та випуск «відпрацьованого матеріалу» — строго синхронізовані та координуються на рівні підсвідомості чи інстинкту.

Чим дихають лабіринтові чи повзуноподібні риби

Лабіринтових (повзуновидних) можна сміливо віднести до екзотичних. Перебуваючи в лідерах з еволюційного розвитку, вони трансформували свою систему дихання як мінімум у гібридну.

Так, мулистий стрибун — мешканець тропічних вод однаково комфортно почувається і у воді, і в прибережній зоні. Трансформовані плавці дають можливість полювати на суші і на вервях прибережних чагарників. Саме такий спосіб життя змусив активізуватися здатності дихати через шкіру, хоча у водному середовищі його дихальна система як у всіх.
Подібні можливості демонструє і окунь-повзун з Південної Азії та азіатський вугор.

Дихання подвійних і круглоротих риб

Довгий час загін подвійних риб зараховували до зниклих. Проте останні дослідження вчених спростували цю думку. Дивовижні результати демонструє найбільший представник прісних водойм басейну Амазонки - апараїма. Отримавши від природи плавальний міхур з пористою текстурою, що нагадує легені, ця риба може спливати за ковтком повітря лише раз-два протягом п'яти хвилин. До речі, дорослі особини вдихають атмосферне повітря ще рідше.

Завдяки такому міхуру протоптерус (мешканець вод екваторіальної Африки) здатний перечекати посуху при жарі за 40 градусів і навіть більше. Справа в тому, що споруджений ним із бруду кокон, в якому він впадає в анабіоз, залишає доступ до повітря, яке плавальний міхур порційно переробляє в кисень.

Як дихають хрящові риби

Відсутність зябрових камер у хрящових риб накладає певні труднощі у житті. Надходження води до зябер відбувається в основному за рахунок руху, а значить - для них вираз "рух - це життя" - актуально.
Така подача повітря з води часто називають пасивним диханням.

Що таке пасивне дихання і від чого воно залежить

Напевно, буде цікаво дізнатися, що акули практично не сплять протягом усього свого життя. Виною тому призначене природою пасивне дихання.

Відсутність камер для збагачення зябер киснем змушує акул перебувати у постійному русі.

Пасивному дихання віддані деякі види паразитів. Так, риби-прилипали, які живуть на тілах своїх донорів – також живуть і дихають, лише коли довкола є рух води.

До речі, такі швидкісні риби, як тунець і скумбрія часто вдаються до пасивного дихання, хоча з камерами їхніх зябер повний порядок.

Цікаві факти

Наскільки великою є різноманітність мешканців підводного світу — настільки різноманітні та їхні вимоги до того, чим дихають риби чи точніше — до вмісту кисню у воді.

Завдяки розвиненому альтернативному дихання шкірою середньоазіатські карасі можуть обходитися мінімумом вологи протягом декількох місяців. Рекордсменами вимогливості є: судак, форель, сиг та лосось. Найменш вибагливими до якості дихання можна назвати: щуку, окуня та плітку. При цьому ті й інші мають критичний поріг, після якого вони втрачають активність і гинуть.

Дихальна система риб: Анісімова І.М., Лавровський В.В. Іхтіологія. Будова та деякі фізіологічні особливості риб. Дихальна система. Газообмін

Внутрішня будова риб – урок. Біологія, Тварини (7 клас).

Травна система добре диференційована на відділи: рот (із зубами) - ковтка - стравохід - шлунок - кишка - анальний отвір.

У риб є печінка з жовчним міхуром та підшлункова залоза, їх соки допомагають перетравленню їжі в кишечнику.

Дихальна система розташована в ділянці глотки. У глотці є зяброві щілини, розділені міжзябровими перегородками, на яких розташовані зябра (органи дихання).

До чотирьох пар вертикальних кісткових зябрових дуг (що виконують функцію опори) прикріплюються зяброві пластини, розділені на бахромчасті зяброві пелюстки. Усередині них проходять тонкостінні кровоносні судини, що гілкуються на капіляри. Через стінки капілярів йде газообмін: поглинання із води кисню та виділення вуглекислого газу. Вода рухається між зябровими пелюстками завдяки скороченню мускулатури глотки та руху зябрових кришок.

З боку глотки кісткові зяброві дуги несуть зяброві тичинки. Вони оберігають ніжні зябра від засмічення харчовими частинками.

Кровоносна система риб замкнута.

Серце - двокамерне, що складається з (1) передсердя і (1) шлуночка.

Через серце проходить венозна кров (що містить вуглекислий газ).

Кров насичується киснем і стає артеріальною в зябрах.

У риб \(1\) коло кровообігу:

венозна кров від шлуночка серця через черевну аорту по приносить жаберним артеріям надходить у зябра, де кров стає артеріальною (віддає вуглекислий газ і збагачується киснем).

Артеріальна кров по виносних зябрових артерій надходить у спинну аорту, що забезпечує кров'ю внутрішні органи.

В органах та тканинах кров віддає кисень, насичується вуглекислим газом (стає венозною) і за венами надходить у передсердя серця.

Центральна нервова система (ЦНС) складається з головного та спинного мозку.

Головний мозок має п'ять відділів:

• передній мозок;
• проміжний мозок;
• середній мозок;
• мозок;
• довгастий мозок.

У риб добре розвинені проміжний та середній мозок, а також мозок. Передній мозок розвинений слабше, ніж у вищих класів тварин.

Кожен відділ мозку виконує свої функції. У різних відділах мозку знаходяться різні центри: у передньому - нюхи, контролю поведінки тварини та рефлексів; в середньому - зору, в мозочку - координації рухів і рівноваги, у довгастому — слуху та дотику, а також центри регуляції дихання, кровообігу, травлення..

Довгастий мозок поступово переходить у спинний мозок, що являє собою довгий білий тяж. Він розташований у каналі хребта. Цей канал утворений отворами хребців, з'єднаних один з одним.

Від головного мозку відходять черепно-мозкові нерви. Вони забезпечують роботу органів чуття та деяких внутрішніх органів.

Від спинного мозку відходять спинномозкові нерви. Вони регулюють узгоджену роботу м'язів тіла, органів руху, внутрішніх органів.

Органи виділення представлені стрічковоподібними первинними нирками.

Процес виведення сечі складається з наступних етапів. Кров проходить по судинах нирок, з неї відфільтровуються шкідливі речовини і утворюється сеча. Сеча надходить сечоводам у сечовий міхур, а з нього сечовипускальним каналом виводиться з тіла.

У переважної більшості кісткових риб кінцевим продуктом розпаду азотистих (у тому числі і білкових) сполук, що виводяться з організму, служить аміак (як і в більшості безхребетних тварин).

Аміак набагато токсичніший від сечовини!

Двоякодишачі риби, що впадають у заціпеніння при висиханні водойм (протоптерус), в активному стані виділяють аміак, а в заціпенінні - сечовину, що накопичується в організмі. Вона виводиться після пробудження риби.

Біологія Тварини. 7 кл.: навч. для загальноосвіт. установ/В. Ст. Латюшин, Ст. А. Шапкін. - М.: Дрофа.

Трайтак Д. І., Суматохін С. Ст. Біологія Тварини. 7 клас. - М.: Мнемозіна.

Нікішов А. І., Шарова І. Х. Біологія Тварини. 7 клас. - М.: Владос.

Костянтинов Ст. М., Бабенко Ст. Г., Кучменко B. C. / За ред. Константинова Ст. М. Біологія 7 клас. - Видавничий центр ВЕНТАНА-ГРАФ.

Будова органів дихання риб

Основні органи дихання риб - зябра - знаходяться на зябрових дугах. З зовнішнього краю зябрової дуги розташовані два ряди зябрових пелюсток. Вони червоного кольору, тому що в них розгалужуються кровоносні судини і здійснюється газообмін.

У кісткових риб дихальні рухи забезпечують зяброві кришки. Коли риба відкриває рота, вода потрапляє в ротоглоточную порожнину. Зяброві кришки відводяться в сторони, і вода, проходячи через зябра, віддає кисень. Коли ж зяброві кришки повертаються у вихідне положення, вода виштовхується назовні. Хрящові риби зябрових кришок не мають: зяброві щілини у них відкриваються безпосередньо назовні.

З внутрішньої сторони зябрової дуги розташовані зяброві тичинки, що слугують своєрідним фільтруючим апаратом. Вони запобігають попаданню частинок їжі та сторонніх частинок на зяброві пелюстки, що заважало б газообміну.

У невеликої групи сучасних риб — дводикодих, — крім зябер, є також одна або дві легені. Це порожні бульбашки, що сполучаються зі стравоходом і дозволяють дихати атмосферним повітрям.Тому подвійні риби можуть мешкати у водоймах з невисоким вмістом кисню і навіть переживати періоди посухи.

Органи чуття риб пристосовані до сприйняття різних подразників водного середовища. Очі мають зовнішню прозору оболонку – рогівку та округлий прозорий кришталик. Це утворення заломлює промені світла і концентрує їх на внутрішній оболонці ока, де розташовані світлочутливі рецептори. У риб кришталик не здатний змінювати ні форму, ні положення. Тому риби бачать лише на невеликій відстані, але можуть розрізняти форму та кольори предметів.

У кістках черепа розташований орган слуху – внутрішнє вухо. У водному середовищі звукові хвилі поширюються краще, ніж у повітряному, тому добре проникають через кістки черепа. З внутрішнім вухом пов'язаний орган рівноваги. З його допомогою риба контролює своє становище у просторі.

Органи нюху - пара нюхових капсул у передній частині голови, що відкриваються назовні отворами - ніздрями. Смакові рецептори розташовані переважно у ротовій порожнині та на мові.

Але найважливішу роль життя риб грає бічна лінія. Це вузькі канальці, заповнені рідиною, що тягнуться вздовж бічних частин тіла під лускою. Із довкіллям вони з'єднуються через отвори в лусочках. На дні канальців розташовані рецептори, здатні сприймати напрямок та швидкість руху водних потоків. Тому навіть сліпі печерні риби легко оминають різні перепони.

Основні характерні риси органів дихання та почуттів риб:

органи дихання - зябра; у деяких видів є одна або дві легені;

Як дихають риби під водою для дітей - дихальна система карася

Як дихають риби?

Риба, як і сухопутні тварини, потребує кисню.Тільки вона дихає не киснем повітря, як ми, а киснем, розчиненим у воді.

Орган дихання риби - зябра. Вони знаходяться в ротоглотковій порожнині, розміщуються на чотирьох парах хрящових пластинках - зябрових дугах, а зверху покриті зябровими кришками, облямованими м'якою шкірястою облямівкою.

Зяброві дуги на внутрішній стороні мають зяброві тичинки, а на зовнішній - зяброві пелюстки.

Зяброві пелюстки - це і є елементи зябер як органів дихання. Вони пронизані величезною кількістю дрібних кровоносних судин і тому мають рожевий колір. У зябрових пелюстках відбувається поглинання кисню з води, коли вона проходить крізь зябра.

Зяброві тичинки - це фільтр, за допомогою якого риби утримують у роті дрібну живу їжу з води. Таким чином, до зябрових пелюсток із ротової порожнини надходить вже очищена від механічних домішок вода. Залежно від виду риб тичинки за своєю формою та кількістю різні. У хижих риб (щука, окунь, минь) замість зябрових тичинок є горбки. А ось риби, що споживають найдрібніші рослинні та тваринні організми планктону (ряпушка, муксун, пелядь, тугун та інші), мають довгі, часті та численні тичинки. У сига, чира, карася, що харчуються великою тваринною їжею (молюсками, струмочками, хірономідами), тичинки короткі, рідкісні та нечисленні.

Зяброва поверхня в 10-60 разів перевищує площу тіла риби.

Ритмічні рухи зябрових кришок викликають струм води через рот, глотку та зябра. При вдиху зяброва кришка відстовбурчується, а шкіряста облямівка залишається притиснутою до тіла риби. Зяброва порожнина збільшується в обсязі, а тиск у ній зменшується за принципом нагнітального насоса, і крізь відстовбурчені зяброві дуги з глотки втягується вода.

При видиху зяброві кришки притискаються до тіла, а зяброві дуги зближуються, не даючи воді повернутися в горлянку. В результаті зяброва порожнина зменшується, збільшується тиск і вода продавлюється крізь шкірясту облямівку і виходить назовні.

Для нормальної роботи зябер потрібен постійний приплив свіжої води. Коли риба пливе, вода входить у рот, омиває зябра і виходить через зяброві щілини. Коли ж риба стоїть на місці, вона, щоб забезпечити безперервне омивання зябер чистою водою, постійно відкриває і закриває рот, піднімає і опускає зяброві кришки. Таким чином вона засмоктує свіжу і виштовхне стару воду.

Карась, короп, лин, що мешкають у ставках із затхлою тванню, вміють дихати не лише зябрами, а й поверхнею шкіри. У риб, які на короткий час залишають водойму, наприклад, мулистих стрибунів та вугрів, шкірне дихання досягає 60% від загального обсягу газообміну.

У разі нестачі кисню деякі риби можуть дихати… кишечником! Такі риби, як піскар або сомик, можуть заковтувати повітря та спеціальними (перистальтичними) рухами відправляти його до спеціального відділу кишечника, який вміє здійснювати газообмін.

Як риби дихають під водою?

Дата Категорія: Підводний світ

Як і всім живим істотам, рибам потрібен кисень. Більшість риб отримує його за допомогою спеціальних решіткоподібних органів, які називаються зябрами.

Зябра знаходяться прямо за ротовою порожниною по обидва боки голови і, як правило, захищені напівпрозорою пластинкою - зябрової кришкою, або оперкулумом. Під оперкулумом розташовується чотири ряди криваво-червоних зябер, що частково перекривають один одного.Зябра складаються з кісткових дуг, які підтримують численні зяброві пелюстки — пари тонких м'яких відростків, що нагадують щільно посаджені зуби гребінця. Кожна пелюстка містить крихітні мембрани, або ламели, зіткані з мільярдів кровоносних капілярів. Стіни мембран настільки тонкі, що поточна по них кров екстрагує кисень безпосередньо з водного потоку, що омиває зябра. Потім ламели виводять із крові у воду вуглекислий газ. Вода, як повітря, на 1/30 складається з кисню, і це газовий обмін — кисню і вуглекислого газу є ключовим компонентом підводного життя.

Жорсткі зяброві тичинки, розташовані на зябрової дузі, фільтрують воду, що надходить. Кровоносні судини в зябрових пелюстках постачають кров'ю і осушують капіляри в ламеллі.

Вода, що проходить зябровими пелюстками, збагачує артеріальну кров киснем. Після цього кров по венозних судинах надходить у мембрану, де вона звільняється від вуглекислого газу.

Надходження води до зябра

Нормальна життєдіяльність риб забезпечується безперервним надходженням у зябра насиченої киснем води. Більшість кісткових риб рот і зябра працюють у взаємодії за принципом насоса: спочатку зябра щільно закриваються, рот розорюється, яке стінки розширюються, затягуючи всередину воду. Потім ротова порожнина стискається, рот закривається, а зябра розкриваються, виштовхуючи воду з рота. Такий спосіб дихання, що дозволяє воді проникнути в зябра, навіть якщо риба знаходиться в стані спокою, характерний для малорухливих риб, таких як короп, камбала і палтус.

Дихання починається, коли рот риби розкривається, а ротова порожнина розширюється, всмоктуючи воду.

Потім рот риби закривається, і відкриваються оперкулуми, виштовхуючи воду з зябрової порожнини через зябра.

Правильніше дихати ротом

Активним рибам - макрелі, тунцю та деяким видам акул - необхідно більше кисню, ніж їх повільним побратимам, таким як камбала, вугор, електричний скат і морські ковзани. Ось чому підводні риби часто плавають з відкритими ротами: це дозволяє їм пропустити через зябра значно більший обсяг води, а отже, і кисню. Крім того, зябра у цих видів риб більші і товщі, з тісно розташованими мембранами, що помітно підвищує їхню респіраторну здатність. Ці риби змушені плавати навіть під час сну, інакше вони загинуть від нестачі кисню (удушення).

Хід заняття:

1. Організаційний момент:

- Хлопці, зараз ми з Вами вирушимо на рибалку. (Діти змійкою один за одним обходять стіл і беруть кожен по одній рибі).

-Ловіть, ловіть. Кожен по одній.

— А кого це ви хлопці спіймали? (рибу)

-А в якому водоймищі ви зловили риб? (у річці, морі, озері)

— Виходить, вони які? (річкові, морські, озерні)

— Подивіться мольберт і назвіть знайомих вам риб. (Щука, окунь, лящ, сом)

— Скажіть, будь ласка, а риби у вас у всіх однакові? (ні)

-А Чим же вони відрізняються? (Коліром, розміром, формою)

-А Є у них щось спільне? Розгляньте уважно, порівняйте їх між собою.

- Так, частини тіла. Кожна риба має:

4. Дихальна гімнастика

Діти встають у коло та беруться за руки.

- Давайте послухаємо, як ми дихаємо (всі діти прислухаються до свого подиху)

- Вдих (через ніс) - все роблять крок уперед, видих (через рот) - крок назад.

-Зараз ми з вами подихали все разом чим? (повітрям)

- А чим хлопці дихають риби? Чи є у воді повітря? Зараз ми це дізнаємось.

5.Експериментування на тему «РИБИ».

Обладнання: прозора ємність із водою, шматочок пластиліну.

Хід експерименту: Покласти у воду шматок пластиліну. Через деякий час на ньому з'являться бульбашки повітря.

Висновок: у воді є повітря. Коли взимку водойми замерзають, то повітря у воді стає мало, і риби можуть загинути. Тому люди спеціально роблять ополонки, а щоб вода швидко не замерзала, у неї кладуть пучки соломи та зверху присипають снігом. Через сніг та солому повітря добре проходить у воду. Згадаймо казку «За щучим велінням»: вода була скута льодом, щуці не було чим дихати, ось вона й піднялася ближче до повітря.

Дихальна система риб

Головною частиною дихальної системи риб є зябра. Саме завдяки їм у кров надходить переважна більшість кисню, та якщо з крові виділяється вуглекислий газ. Однак газообмін у риб відбувається не лише через зябра. У всіх видів у диханні бере участь шкіра. Але при цьому у видів, що мешкають у водоймищах з великим вмістом кисню, дихання через шкіру незначне. А у риб, які живуть в умовах дефіциту кисню (соми, коропи, вугри), шкірний газообмін може займати істотну частину дихання. Також у кісткових риб невеликий газообмін відбувається у плавальному міхурі. У подвійних риб плавальний міхур навіть видозмінився в пористу легеню, тому вони можуть дихати не тільки у воді, а й на повітрі.

Описуючи дихальну систему риб, зазвичай розглядають будову їх зябрового апарату, що у області глотки. Зябра складаються з зябрових щілин, що підтримують їх зябрових дуг, зябрових пелюсток і зябрових тичинок. У кісткових риб обов'язковою структурою дихальної системи є ще й пара зябрових кришок.Вони захищають зябра від попадання туди сторонніх частинок. Захисну функцію виконують і зяброві тичинки. Вони звернені у бік глотки і оберігають тонкі та ніжні зяброві пелюстки від потрапляння в них частинок з боку глотки. Газообмін ж здійснюється в зябрових пелюстках. Тому їх можна вважати найважливішою частиною дихальної системи риб. У багатьох високорозвинених в еволюційному плані риб зяброві пелюстки хіба що гілкуються (на первинних зябрових пелюстках перпендикулярно розташовуються вторинні зяброві пластинки). Це збільшує загальну поверхню пелюсток, отже, і площу тіла риби, де відбувається газообмін.

До дихальної системи риб можна віднести ще й мережу кровоносних судин, які приносять венозну кров до зябер і відводять вже артеріальну кров від зябер. У зябрових пелюстках кровоносні судини розпадаються на мережу дрібних капілярів, що знаходяться близько до поверхні. Саме тут і відбувається газообмін (до крові з води надходить кисень, а з крові у воду виділяється вуглекислий газ).

Механізм дихання у кісткових риб такий. При вдиху (при цьому риба піднімає зяброві кришки) вода надходить у рот, далі вона досягає глотки і при видиху, який здійснюється за рахунок скорочення м'язів глотки і притискання зябрових кришок до тіла, проштовхується через зяброві щілини, омиваючи зяброві пелюстки. При швидкому русі кісткові риби дихають пасивно (також як хрящові) без руху зябрових кришок і напруги м'язів: вода просто затікає в рот і витікає з зябрових щілин.

У кісткових риб немає зябрових перегородок, які є у хрящових риб. Тому у кісткових риб зяброві пелюстки розташовані прямо на зябрових дугах і омиваються водою з усіх боків.

Дихальна система кісткових риб дуже ефективна в тому плані, що вони засвоюють більшу частину кисню з води, що пройшла через їхні зябра. Це важливо, тому що у воді міститься менше кисню, ніж у повітрі.

Чим дихають риби?

Дихання риб. Риби дихають киснем, розчиненим у питній воді. Органи дихання у риб - зябра, що складаються з безлічі пелюсток, з кровоносними судинами. Кількість зябрових пелюсток у кожного виду риб різна. Так, наприклад, у окуня вона в 30 разів більша, ніж в інших. Спостерігаючи за поведінкою риби у воді, можна помітити, що риба то відкриває, то закриває рот, так само відбувається і зі зябрами, якщо зябра відкриваються - рот у риби закривається, і навпаки. Таким чином, риба, заковтуючи воду, закриває рот, вода проходить в зяброву порожнину і через зяброву щілину витікає назовні. Саме кровоносні судини зябрових пелюсток і служать рибі для збагачення крові киснем.

- Чим дихають риби ↓
— Коли посилюється клювання риби? ↓

Кожен вид риб має свій «мінімум» вмісту кисню у воді. Якщо цей поріг нижче, ніж має бути, риби стають млявими, неактивними і зовсім гинуть (так звані замори). Деякі риби (карась та інших.) за відсутності кисню у питній воді ковтають і атмосферне повітря. У дихальній функції, наприклад, окуня може брати участь і плавальний міхур, пронизаний мережею капілярних судин. А ось у сома та лина є додаткове шкірне дихання. Збагачення води киснем відбувається переважно з атмосферного повітря залежить від багатьох чинників: температури води, величини водойми, наявність ключів і джерел, підземних вод, і навіть перемішування різних верств води.

1. Дихальна система у риб

Еволюція риб призвела до появи зябрового апарату, збільшення дихальної поверхні зябер, а відхилення від основної лінії розвитку - до вироблення пристосувань для використання кисню повітря. Більшість риб дихає розчиненим у воді киснем, але є види, що пристосувалися частково і до повітряного дихання (двоякодишачі, стрибун, змієголов та ін.).

Основні органи дихання. Основним органом вилучення кисню з води є зябра.

Форма зябер різноманітна залежно від видової приналежності та рухливості: це або мішечки зі складочками (у рибоподібних), або платівки, пелюстки, пучки слизової оболонки, що мають багату мережу капілярів. Всі ці пристрої спрямовані на створення найбільшої поверхні при найменшому обсязі. дихальний система риба зябровий

У костистих риб зябровий апарат складається з п'яти зябрових дуг, що розташовуються в зябрової порожнини і прикритих зябрової кришкою. Чотири дуги на зовнішній опуклій стороні мають по два ряди зябрових пелюсток, що підтримуються опорними хрящами.

Таблиця 1 Дихальна поверхня зябер (по Строганову, 1962)

Дихальна поверхня зябер

Зяброві пелюстки покриті тонкими складками – пелюсточками. У них відбувається газообмін. До основи зябрових пелюсток підходить жаберна артерія, що приносить, її капіляри пронизують пелюстки; їх окислена (артеріальна) кров по виносить жаберної артерії потрапляє у корінь аорти. Число пелюсток варіює; на 1 мм зябрової пелюстки їх доводиться: у щуки – 15, камбали – 28, окуня – 36. У результаті корисна дихальна поверхня зябер дуже велика (табл. 1).

Більш активні риби мають відносно більшу поверхню зябер; у окуня вона майже в 2,5 рази більша, ніж у камбали.

Загальна схема механізму дихання у вищих риб представляється у такому вигляді (рис.). При вдиху рот відкривається, зяброві дуги відходять у сторони, зяброві кришки зовнішнім тиском щільно притискаються до голови і закривають зяброві щілини. Внаслідок зменшення тиску вода всмоктується в зяброву порожнину, омиваючи зяброві пелюстки. При видиху рот закривається, зяброві дуги і зяброві кришки зближуються, тиск у зябрової порожнини збільшується, зяброві щілини відкриваються і вода вичавлюється через них назовні. При плаванні риби струм води може створюватися з допомогою руху з відкритим ротом.

Рис 1. Механізм дихання дорослої риби: А – вдих; Б - видих (за Микільським, 1974)

У капілярах зябрових пелюсток з води поглинається кисень (він зв'язується гемоглобіном крові) і виділяються двоокис вуглецю, аміак, сечовина. Велику роль відіграють зябра і у водно-сольовому обміні, регулюючи поглинання чи виділення води та солей. Чудові пристрої для дихання у риб в ембріональний період розвитку - у зародків і личинок, коли зябровий апарат ще не сформований, а кровоносна система вже функціонує. У цей час органами дихання служать: а) поверхня тіла та система кровоносних судин Кюв'єрові протоки, вени спинного та хвостового плавців, підкишкова вена, мережа капілярів на жовтковому мішку, голові, плавниковій облямівці та зябрової кришці; б) зовнішні зябра (рис. 18). Це тимчасові, специфічні личинкові утвори, що зникають після утворення дефінітивних органів дихання. Чим гірші умови дихання ембріонів та личинок, тим сильніше розвивається кровоносна система або зовнішні зябра.Тому в риб, близьких у систематичному відношенні, але які відрізняються екологією нересту, рівень розвитку личинкових органів дихання різна.

Рис.2 Ембріональні органи дихання риб: А – пелагічна риба; Б - короп; В – в'юн (по Строганову, 1962): 1 – Кюв'єрові протоки, 2 – нижня хвостова вена, 3 – мережа капілярів, 4 – зовнішні зябра

Додаткові органи дихання. До додаткових пристроїв, що допомагають переносити несприятливі кисневі умови, відносяться водне шкірне дихання, тобто використання розчиненого у воді кисню за допомогою шкіри, і повітряне дихання - використання повітря за допомогою плавального міхура, кишечника або через спеціальні додаткові органи (рис. 19) .

Рис.3 Органи водного та повітряного дихання у дорослих риб (по Строганову, 1962): 1 – випинання у ротовій порожнині, 2 – надджаберний орган, 3, 4, 5 – відділи плавального міхура, 6 – випинання у шлунку, 7 – ділянка поглинання кисню в кишечнику, 8 – зябра

Дихання живих організмів

Дихання живих організмів

Спочатку люди називали диханням просто вдихання та видихання повітря. Довгий час вважали навіть, що людина ніяк не змінює склад повітря при диханні, і взагалі вдихає повітря, щоб охолодити «перегріті» легені. Щоб спростувати цю точку зору, англійський натураліст Роберт Гук провів цікавий досвід: пропонував членам Королівського товариства дихати повітрям із герметичного пакету, знову і знову вдихаючи використане повітря. Незважаючи на свою переконаність у виключно «охолоджуючій» ролі дихання, поважні академіки незабаром припиняли досвід, скаржачись на «нестачу повітря».

Пізніше стало відомо, що для дихання живим організмам необхідний кисень, що міститься в повітрі.Для чого потрібна безперервна подача кисню Щоб в організмі йшли процеси «повільного горіння» (або, точніше, окислення) і виділялася енергія, необхідна для життя.

Дихання відбувається в клітинах. Тому найпростіший тип дихання - його ми зустрічаємо у найпростіших водних організмів, наприклад, у інфузорії туфельки і амеби. безпосередньо» здійснюється дихання і в деяких багатоклітинних, наприклад, у кишковопорожнинних (медуз, гідри, поліпів) та плоских хробаків.

У більш складних форм клітини, що знаходяться далеко від води, починають «задихатися». З'являється непряме дихання — дихання через особливі органи.

Водні та наземні тварини зіткнулися з різними проблемами при диханні. У повітрі кисню досить багато – 21%.

У воді дихальна поверхня пересохнути не може, зате розчиненого кисню тут міститься приблизно в 40 разів менше, ніж у повітрі. . У акул зябра витягують з води в півтора рази менше кисню, ніж у кісткових риб, і тому вони також повинні, щоб не задихнутися, постійно бути в русі.

У сухопутних тварин, які обрали для себе шкірний тип дихання (наприклад, у безлегкових саламандр, значною мірою — в інших земноводних та у дощових черв'яків), шкіра постійно виділяє слиз і вологу.Іноді, коли дощовий черв'як намагається переповзти через кам'янисту ділянку або асфальтовану доріжку в суху сонячну погоду, — пишуть біологи.

До. Віллі та Ст. Діти, - його органи, що виділяють слиз, виявляються не в змозі заповнити втрату вологи внаслідок випаровування; шкіра стає сухою, черв'як задихається і гине».

До речі, людина дихає як легкими, а й шкірою, хоча шкірне дихання незначно (1—2% загального обсягу дихання). У деяких ссавців, наприклад коня, шкірне дихання має більше значення і його частка може зростати до 8%. Хоча повністю перейти на шкірний тип дихання, як це можуть робити земноводні, звірі, звичайно, нездатні. У комах тіло вкрите хітиновим панциром, і дихання для них неможливе. Дихають вони особливим способом — трахейним. Трахеї комах це мережа найтонших розгалужених трубочок, що пронизують все їхнє тіло. Майже в кожному сегменті тіла у комах є пара дихальників — отворів, що ведуть до системи трахей. Великі комахи, рухаючи м'язами черевця, активно вентилюють свої трахеї. Все-таки трахейний тип дихання - не найдосконаліший, і чим більше комаха, тим важче повітря надходити в глибину його тіла. Це одна з причин, чому розміри комах мають жорстко задану стелю. Більшість водних тварин обрали зябровий тип дихання. Зябра - це особливі розгалужені вирости тіла - зовнішні (як, скажімо, у аксолотлів) або внутрішні (як у кісткових риб або багатьох ракоподібних). Щоб не задихнутися, таким тваринам доводиться омивати їх свіжою водою. Риби роблять це так: набирають воду в рот, а потім, закривши рот, виштовхують її через зяброві щілини.Зябра густо пронизані кровоносними судинами: кров розносить кисень по всьому тілу.

До речі, людина теж може дихати не тільки повітрям, а й рідиною. У дослідах ссавці без шкоди собі годинами дихали рідким перфторвуглецем. Годиться для дихання і вода — було б у ній достатньо кисню. Слід зазначити, що зябра риб виявляються зовсім непридатним органом дихання на суші: вони швидко злипаються і їхня загальна площа зменшується настільки, що рибі, незважаючи на надлишок кисню в атмосфері, починає його не вистачати.

Наземні хребетні користуються легеневим типом дихання. Вони вельми оригінально вирішили згадану проблему підтримки дихальної поверхні вологою. Просто розмістили її усередині свого тіла! В ряду від двоякодишних риб і земноводних аж до ссавців внутрішня поверхня легень безперервно зростає. Початковий простий «мішок» дробиться на тисячі відокремлених мішечків (альвеол). В результаті у людини загальна внутрішня поверхня легень зростає до 100 кв. м.

На особливу згадку заслуговує дихальна система птахів. Чи не дивно, що часто змахуючи крилами в польоті, птах не виявляє жодних ознак «задишки», не задихається? Виявляється, в її тілі, крім легень, є ще особливі повітряні мішки. Вони не лише полегшують загальну вагу птиці. У момент видиху повітря з цих мішків надходить у легені. Таким чином птахи дихають і на вдиху, і на видиху.

3. Значення дихання та хімізм процесу

На всіх стадіях свого розвитку людина була тісно пов'язана з навколишньою природою.Але відколи з'явилося високоіндустріальне суспільство, небезпечне втручання людини у природу різко посилилося, розширився обсяг цього втручання, воно стало висловлювати різноманітні прояви і тепер загрожує стати глобальною небезпекою людства. Витрата непоправних видів сировини підвищується, дедалі більше орних земель вибуває з економіки, тож на них будуються міста та заводи. Людині доводиться дедалі більше втручатися у господарство біосфери — тієї частини нашої планети, де існує життя. Біосфера Землі нині піддається наростаючому антропогенному впливу. При цьому можна виділити кілька найбільш суттєвих процесів, кожен з яких не покращує екологічну ситуацію на планеті. Найбільш масштабним і значним є хімічне забруднення середовища невластивими речовинами хімічної природи. Серед них — аерозольні та газоподібні забруднювачі промислово-побутового походження. Прогресує і накопичення вуглекислого газу атмосфері. Подальший розвиток цього процесу посилюватиме небажану тенденцію у бік підвищення середньорічної температури на планеті. Усі забруднюючі атмосферне повітря речовини більшою чи меншою мірою надають негативний вплив на здоров'я людини.

Викликає тривогу у екологів і забруднення Світового океану, що триває, нафтою і нафтопродуктами, що досягло вже 1/5 його загальної поверхні. Нафтове забруднення таких розмірів може спричинити суттєві порушення газо- та водообміну між гідросферою та атмосферою. Не викликає сумнівів і значення хімічного забруднення ґрунту пестицидами та його підвищена кислотність, що веде до розпаду екосистеми.У цілому нині всі розглянуті чинники, яким можна приписати забруднює ефект, помітно впливають на процеси, які у біосфері.

Конспект НОД «Чим дихають риби» старша група

Муніципальний автономний дошкільний навчальний заклад Дитячий садок «Оленка» с. Кудару муніципального утворення «Кабанський район» Республіки Бурятія

Конспект заняття на тему: «Чим дихають риби» Старша група

Вчитель-логопед: Новолодська Марина Геннадіївна

Створення умов розвитку пізнавально – дослідницької діяльності дітей у вигляді ознайомлення з мешканцями озера Байкал та його довкіллям.

1.Ознайомити дітей із мешканцями озера Байкал, дати загальні відомості про представників (назву).

2.Дати дітям уявлення про те, як дихають риби.

3. Шляхом спостереження та експерименту визначити, в якому вигляді повітря знаходиться у воді.

4. Сприяти розвитку логічного мислення, спостережливості, уваги, вміння виявляти умови життя мешканців озера (пізнавальний розвиток).

5.Створити умови спонукання дітей до мовної активності (мовленнєвий розвиток).

6.Сприяти розвитку навичок взаємодії дітей з дорослими та однолітками (соціально-комунікативний розвиток).

Слова-назви риб, епішура, макрогектопус, назви органів дихання риб-зябра.

Заплановані результати: діти дізнаються про те, що рибам для життя потрібне повітря. Вони дихають повітрям, що є у воді, за допомогою спеціальних органів - зябер. За допомогою експерименту діти дізнаються, що повітря у воді знаходиться у вигляді бульбашок, воно є всюди, у всіх предметах та матеріалах, його легко виявити, якщо опускати предмети у воду.

Види дитячої діяльності: комунікативна, ігрова, пізнавально-дослідницька.

Матеріали та обладнання: макет озера Байкал, макети риб, картинки із зображенням риб Байкалу, скляна банка з водою, каміння, акваріум з рибами.

Діти сидять півколом біля столу, де розташований наочний матеріал.

-Хлопці, послухайте загадку:

Є в Бурятії таке озеро,

Де вода у ньому прозора, чиста.

Називаємо ми озеро - море,

Називаємо його ми ….Байкал.

2.Розгляд плакату із зображенням озера Байкал, риб Байкалу.

Вихователь: діти, перегляньте це макет озера Байкал. Хто знає, де це озеро? (Відповіді дітей). У Байкалі мешкає велика кількість риб, а ви знаєте, які риби живуть у Байкалі? Спробуйте відгадати:

Сріблястий, рухливий, гнучкий,

Він смачніший за багатьох рибок

Починається на О (муль)

А на сонці рибка тане,

Риб'ячим жиром спливає (голом'янка)

Хитра, ненажерлива, сильна

Одні пасуться в чистому полі,

Інші плавають на волі.

Одних по всій землі зустрічали,

Інші водяться у Байкалі.

Широкий лоб, пристойний хвіст,

Як їх назва- питання!

Сріблястий, рухливий, гнучкий,

Він смачніший за багатьох рибок

Дає вусі особливий смак

Перелічуємо назви риб, діти прикріплюють їх у макет озера.

А ще в Байкалі живуть рачки, вони називаються епішурами, макрогектопусами.

-А зараз я вам пропоную пограти в гру "Рибалка".

-Хто любить рибалити на вудку? (Діти "ловлять" рибу, згадуючи її назву).

А без чого ще не можуть жити риби (тепла, світла та повітря)?

Риба не може жити без повітря, як і людина. Як ми дихаємо (відповіді дітей)? Як дихають риби, ми зараз дізнаємось.

Подивіться, на голові у риб знаходяться зябра, які постійно відкриваються та закриваються. Риба заковтує воду ротом, повітря залишається в рибці, а вода виходить через зябра.

Вихователь пропонує подивитися, як дихають риби в акваріумі

Повітря знаходиться всюди, але воно невидиме. Зараз ми подивимося, як повітря знаходиться у воді.

Діти стоять біля столу, де знаходиться баночка з водою. Вихователь показує дітям каміння, запитує, чи є у них повітря (відповіді дітей).

Пропонує уважно дивитися на банку з водою, щоб помітити, що відбуватиметься. Кидає у воду один камінь, він тоне (вихователь запитує, що хлопці побачили, що це за бульбашки і звідки вони взялися). Пояснює, бульбашки - це повітря, воно було в камені і вийшло з нього, коли камінь потрапив у воду.

Педагог пропонує дітям взяти по одному каменю і кинути у воду і поспостерігати, що відбувається, зазначає бульбашки повітря, що з'явилися, це те, без чого риби не можуть жити у воді.

Про що ми говорили сьогодні на занятті?

У вигляді чого перебуває повітря у воді?

Заняття закінчено, дякую за роботу, мені з вами було дуже цікаво, до побачення.

Будова зябрового апарату риб. Дихання риб

Основний орган дихання риб - це зябра, які також мають функції виділення і осморегуляції.

Зябра розташовані в зябрової порожнини, прикритою зябрової кришкою.
Будова зябрового апарату різних груп риб може різнитися： у круглоротих риб зябра мішковидні, у хрящових - Пластичасті, у костистих - Гребінчасті.

Цікаво, що вода для дихання надходить до зябер. костистих риб через ротовий отвір, а не зовні.

У процесі еволюції, зябровий апарат риб постійно вдосконалювався, а площа дихальної поверхні зябер — збільшувалася. Більшість риб дихає розчиненим у воді киснем, проте деякі частково і киснем з повітря.

Зябровий апарат костистих риб має п'ять зябрових дуг (1 — на рис.), що у зябрової порожнини і покритих твердою зябровою кришкою. Чотири дуги на зовнішній опуклій стороні мають по два ряди зябрових пелюсток (4 - на рис.), що підтримуються опорними хрящами. В інший бік від зябрової дуги відходять зяброві тичинки (2 — на рис.), що відіграють фільтруючу роль： захищають зябровий апарат від потрапляння харчових частинок (у хижаків тичинки ще й додатково фіксують видобуток).
У свою чергу, зяброві пелюсткиі вкриті тонкими пелюсточками: у них і відбувається газообмін. Число пелюсток може бути різним у різних видів риб.

Зяброва артерія, що підходить до основи пелюсток, підносить до них окислену (артеріальну) кров та збагачується киснем (3 – серце на рис.).

Дихання риб відбувається наступним чином:при вдиху відкривається ротовий отвір, зяброві дуги відходять у сторони, зяброві кришки зовнішнім тиском щільно притискаються до голови і закривають зяброві щілини.
Через різницю в тиску вода всмоктується в зяброву порожнинуобмивання зябрових пелюсток. При видиху ротовий отвір риби закривається, зяброві дуги і зяброві кришки рухаються назустріч один одному: тиск у зябрової порожнини збільшується, зяброві щілини відкриваються, і вода вичавлюється через них назовні. При плаванні риба може створювати струм води, рухаючись з відкритим ротом.

У капілярах зябрових пелюсток відбувається газообмін та водно-сольовий обмін：з води в кров потрапляє кисень, а виділяються двоокис вуглецю (СО 2), аміак, сечовина. Через активний кровообігу зябра мають яскраво-рожевий колір.Кров у капілярах зябер тече у напрямку, протилежному струму води, що забезпечує максимальне вилучення кисню з води (до 80% розчиненого у воді кисню).

Крім зябер риба має і додаткові органи дихання, що допомагають їм переносити несприятливі кисневі умови：

— шкіра; у деяких видів риб, особливо живуть у каламутній та бідній киснем воді, шкірне дихання буває дуже інтенсивним: до 85% від усього кисню, що поглинається з води;

— плавальний міхур: особливо у подвійних риб; опинившись поза водою, риба може почати поглинати кисень із плавального міхура;

— кишечник;

— наджаберні органи;

— спеціальні додаткові органи： у лабіринтових риб є лабіринт - Розширений кишенькоподібний відділ зябрової порожнини, стінки якого пронизані щільною мережею капілярів, в яких і відбувається газообмін. Лабіринтові риби дихають киснем атмосфери, заковтуючи його з поверхні води і можуть обходитися без води протягом декількох днів. До додатковим органам дихання можна також віднести: сліпий виріст шлунка, парний виріст у горлянці та інші органи риб.

На рис.： 1 – випинання у ротовій порожнині, 2 – надджаберний орган, 3, 4, 5 – відділи плавального міхура, 6 – випинання у шлунку, 7 – ділянка поглинання кисню в кишечнику, 8 – зябра.

Самцям риб потрібно більше кисню, ніж самкам. Ритм дихання риб насамперед визначається вмістом кисню у воді, а також концентрацією діоксиду вуглецю, температурою, pH та іншими факторами. При цьому чутливість риб до нестачі кисню у воді та крові набагато більша, ніж до надлишку діоксиду вуглецю. (З 2).

Практичний посібник із захворювань тепловодних риб у Центральній та Східній Європі, на Кавказі та в Центральній Азії

%PDF-1. 6
%
1 0 obj
>
endobj
6 0 obj

/ModDate (D:20200828130123+02’00’)
/Producer (Acrobat Distiller 20.0 (Windows))
/Title
>>
endobj
2 0 obj
>
stream
application/pdf

2020-08-28T13:00:32+02:00Microsoft® Word 20162020-08-28T13:01:23+02:002020-08-28T13:01:23+02:00Acrobat Distiller 20.0 (Windows) -4b1f-bebf-82766cf88d49uuid:40d9a75c-954a-46b1-af96-b8f61ffe028f

Кісткові риби

Представники кісткових риб мають кістковий або кістково-хрящовий кістяк. За старою систематикою кісткових риб виділяли в ранзі класу, в якому було чотири підкласи: хрящокісткові (осетрові), променепері (переважна більшість риб), дводикодих (протоптерус), кістепері (латимерія). За новою систематикою кісткові риби - це група, що включає два класи: променепері та лопастепері риби.

Кісткові риби з'явилися приблизно в девоні. На сьогоднішній день їх близько 30 тисяч видів.

Риби в процесі еволюції обзавелися безліччю прогресивних рис будови, які дозволили їм пристосуватися до різноманітних умов водного життя, а отже, риби різноманітні за умовами життя та формою тіла.

Шкіра кісткових риб

Зовнішній покрив риб утворює епідерміс (багатошаровий епітелій) та дерма (сполучна тканина). В епідермісі є залози, що виділяють слиз, що зменшує тертя тіла про воду під час руху риби.

Луска кісткова. Це відрізняє кісткових риб від хрящових, у яких луска плакоїдна (має інше походження та будову).

У шкірі риб є пігментні клітини, що зумовлюють фарбування тіла. Деякі види риб можуть змінювати своє забарвлення, пристосовуючись до навколишнього тла.

Скелет риби

Скелет риб складає хребет, мозковий череп, вісцеральний скелет, скелет парних кінцівок та його поясів.

Також як у хрящових у кісткових риб хребет поділяється на тулубний та хвостовий відділи.

Від поперечних відростків тіл хребців відходять ребра. Ребра закінчуються вільно.

Промені парних плавців кісткові, з'єднані з кістками поясів кінцівок. Плавник рухається щодо свого пояса як єдиний важіль.

М'язова система зберігає метамірну будову, проте складніша, ніж у хрящових риб.

Плавають риби за рахунок руху хвостового плавця.

Нервова система та органи чуття риб

Спинний мозок риб знаходиться у каналі, утвореному верхніми дугами хребців. Таким чином спинний мозок добре захищений.

Головний мозок захищений черепною коробкою і складається з п'яти відділів: переднього мозку з нюховими частками, проміжного і середнього мозку, мозочка, довгастого мозку.

В очах знаходиться кулястий кришталик, рогівка потовщена. Аккомодація досягається за рахунок руху кришталика, а не зміни його форми (як, скажімо, у ссавців). Таке пристосування зору в процесі еволюції обумовлено низькою прозорістю води. Очі мають повіки.

Ніздрі ведуть у замкнуті нюхові мішки.Там розташовані нюхові рецептори.

Добре розвинені органи хімічного почуття (нюху та смаку). Смакові нирки у кісткових риб перебувають у ротової порожнини, а й у різних місцях шкіри тіла.

Орган слуху та рівноваги складається з внутрішнього вуха, що включає три півкружні канали (орган рівноваги), і порожнистого мішечка, який сприймає звукові коливання. Завдяки щільності води звукові хвилі передаються через кістки черепа та досягають органів слуху (іншими словами, у зовнішньому отворі немає необхідності). Риби можуть видавати звуки (скрип, клацання). Такі звуки виконують роль сигналів при пошуку їжі та під час розмноження. Звуки видаються за допомогою тертя зубів, кісток при зміні об'єму плавального міхура.

Дотичні клітини у риб розташовані по всій поверхні тіла.

Орган бічної лінії

У риб є унікальний орган бічної лінії. Він складається з чутливих клітин, які розташовані на дні жолобків або каналах на тілі риби. Ці канали або жолобки мають отвори у зовнішнє середовище. Чутливі клітини органа бічної лінії мають вії. Канали тягнуться по обидва боки всього тіла риби.

Функція органу бічної лінії – це сприйняття коливань води. За допомогою бічної лінії риби визначають швидкість та напрямок течії, наявність предметів поряд і навіть коливання напруженості магнітних та електричних полів.

Травна система риб

У ротовій порожнині кісткових риб є недиференційовані зуби. Зуби можуть бути не тільки на щелепних, а й піднебінних та деяких інших кістках. Зуби риб виконують лише функції захоплення та утримання видобутку, але не подрібнюють їжу. Риби просто ковтають їжу. Слинних залоз вони не мають.

За ротовою порожниною йде ковтка і стравохід, що відкривається у шлунок. Шлунковий сік містить соляну кислоту та пепсин, які частково розщеплюють їжу. Подальше перетравлення відбувається в кишечнику за допомогою секретів печінки та підшлункової залози. У рослиноїдних видів кісткових риб у кишечнику мешкають симбіотичні найпростіші та бактерії, які виділяють ферменти, що сприяють перетравленню їжі.

Мальки риби харчуються планктоном. Їжа дорослих кісткових риб різноманітна, багато всеїдних.

Плавальний міхур

Плавальний міхур у процесі ембріонального розвитку кісткової риби утворюється як виріст на спинному боці кишки у сфері майбутнього стравоходу. У ряду риб стравохід і плавальний міхур зберігають сполучення між собою та у дорослому стані.

Плавальний міхур, виконуючи функцію гідростатичного органу, дозволяє кістковим рибам перебувати наплаву без усяких м'язових зусиль. Це відбувається за рахунок зміни обсягу газів у міхурі. Кров капілярів стінок міхура поглинає з нього або виділяє газ. Коли міхур збільшується, загальна густина риби зменшується, і вона спливає.

У всіх хрящових риб плавального міхура немає. Серед кісткових риб його немає у скумбрієвих та багатьох донних видів.

Крім своєї основної функції, плавальний міхур частково бере участь у диханні.

Дихальна система кісткових риб

У кісткових риб від 5 до 7 пар зябрових щілин, що підтримуються зябровими дугами і прикритих з кожного боку однією зябрової кришкою.

У процесі ембріонального розвитку зяброві отвори утворюються в передньому відділі травної трубки.

На зябрових дугах розташовані зяброві пелюстки, в яких знаходиться густа мережа дрібних капілярів. Тут відбувається газообмін.

Рух води та омивання зябрових пелюсток забезпечується рухами рота та зябрових кришок. Кісткові риби засмоктують воду через рот і на видиху проганяють її через зяброві щілини. При цьому вода омиває зяброві пелюстки.

Крім дихання зябрами ряд риб частково здійснюють газообмін за допомогою шкіри. Також можуть ковтати повітря, у цьому випадку кисень всмоктується кишечником.

Кровоносна система риб

Серце риб двокамерне (одне передсердя та один шлуночок), отже, є лише одне коло кровообігу. Через серце проходить венозна кров, яка потім прямує до зябер. Звідти вже артеріальна кров через жаберні артерії, що виносять, потрапляє в спинну аорту і по судинах, що відходять від неї, розноситься по тканинах. Віддавши кисень, кров венами збирається в передсердя.

Таким чином, приносять зяброві артерії доставляють венозну кров від серця, а зяброві артерії, що виносять, з артеріальною кров'ю об'єднуються в спинну аорту.

Серце у риб скорочується рідко та слабко. Так у річкового окуня відбувається 20 скорочень за хвилину. Отже, риби мають досить повільний обмін речовин. Риби холоднокровні (температура їхнього тіла залежить від температури навколишнього середовища).

Видільна система

Видільна система риб представлена ​​двома тулубовими нирками, які мають стрічкоподібну форму.

Більшість кісткових риб кінцевою речовиною розпаду білків є аміак. Він отруйний і виведення його з організму потрібно багато води.

Сеча з нирок через сечоводи надходить у сечовий міхур, звідки виходить через самостійний отвір. Частково продукти розпаду риб видаляються через зябра в процесі дихання.

Розмноження кісткових риб

Переважна більшість риб роздільна підлога.Однак як виняток є гермафродитні види, у яких статеві залози поперемінно виконують функції насінників, то яєчників. А ось у морського окуня різні частини статевих залоз одночасно утворюють сперматозоїди та яйцеклітини.

Розмноження лише статеве. У кісткових риб запліднення в більшості випадків зовнішнє.

Для риб характерна велика плодючість, тому що при зовнішньому заплідненні багато ікри не запліднюється. Крім того, гине багато мальків. У риб, які піклуються про потомство, плодючість нижче.

Деякі види (лососеві та ін) розмножуються один раз у житті, після чого гинуть.

Індивідуальний розвиток відбувається з неповним перетворенням. Личинки риб називаються мальками.

Пороки розвитку артеріальних зябрових дуг у людини. Дихальна система риб Що таке зяброві дуги

Головною частиною дихальної системи риб є зябра. Саме завдяки їм у кров надходить переважна більшість кисню, та якщо з крові виділяється вуглекислий газ. Однак газообмін у риб відбувається не лише через зябра. У всіх видів у диханні бере участь шкіра. Але при цьому у видів, що мешкають у водоймищах з великим вмістом кисню, дихання через шкіру незначне. А у риб, які живуть в умовах дефіциту кисню (соми, коропи, вугри), шкірний газообмін може займати істотну частину дихання. Також у кісткових риб невеликий газообмін відбувається у плавальному міхурі. У подвійних риб плавальний міхур навіть видозмінився в пористу легеню, тому вони можуть дихати не тільки у воді, а й на повітрі.

Описуючи дихальну систему риб, зазвичай розглядають будову їх зябрового апарату, що у області глотки. Зябра складаються з зябрових щілин
, які підтримують їх зябрових дуг
, зябрових пелюсток
і зябрових тичинок
. У кісткових риб обов'язковою структурою дихальної системи є ще й пара зябрових кришок
. Вони захищають зябра від попадання туди сторонніх частинок. Захисну функцію виконують і зяброві тичинки. Вони звернені у бік глотки і оберігають тонкі та ніжні зяброві пелюстки від потрапляння в них частинок з боку глотки. Газообмін ж здійснюється в зябрових пелюстках. Тому їх можна вважати найважливішою частиною дихальної системи риб. У багатьох високорозвинених в еволюційному плані риб зяброві пелюстки хіба що гілкуються (на первинних зябрових пелюстках перпендикулярно розташовуються вторинні зяброві пластинки). Це збільшує загальну поверхню пелюсток, отже, і площу тіла риби, де відбувається газообмін.

До дихальної системи риб можна віднести ще й мережу кровоносних судин, які приносять венозну кров до зябер і відводять вже артеріальну кров від зябер. У зябрових пелюстках кровоносні судини розпадаються на мережу дрібних капілярів, що знаходяться близько до поверхні. Саме тут і відбувається газообмін (до крові з води надходить кисень, а з крові у воду виділяється вуглекислий газ).

Механізм дихання у кісткових риб такий. При вдиху (при цьому риба піднімає зяброві кришки) вода надходить у рот, далі вона досягає глотки і при видиху, який здійснюється за рахунок скорочення м'язів глотки і притискання зябрових кришок до тіла, проштовхується через зяброві щілини, омиваючи зяброві пелюстки. При швидкому русі кісткові риби дихають пасивно (також як хрящові) без руху зябрових кришок і напруги м'язів: вода просто затікає в рот і витікає з зябрових щілин.

У кісткових риб немає зябрових перегородок, які є у хрящових риб. Тому у кісткових риб зяброві пелюстки розташовані прямо на зябрових дугах і омиваються водою з усіх боків.

Дихальна система кісткових риб дуже ефективна в тому плані, що вони засвоюють більшу частину кисню з води, що пройшла через їхні зябра. Це важливо, тому що у воді міститься менше кисню, ніж у повітрі.

Еволюція серця
.

Серце розвивається із мезодерми. На нижчому етапі розвитку кровоносної системи серце відсутнє, та її функцію здійснюють великі судини. У ланцетника у замкнутій кровоносній системі функцію серця виконує черевна аорта. У водних хребетних з'являється серце, ĸᴏᴛᴏᴩᴏᴇ має одне передсердя і один шлуночок. У серці тече лише венозна кров. У наземних тварин серце отримує венозну та артеріальну кров. З'являється перегородка. Серце стає спочатку трикамерним (у амфібій і плазунів), а потім чотирикамерним. Перегородка розвинена до кінця. У вищих наземних хребетних серце розділене на чотири камери – два передсердя та два шлуночки. Артеріальна та венозна кров не змішана.

Еволюція артеріальних зябрових дуг

У зв'язку з тим що основні артеріальні судини у ссавців та людини формуються на базі закладок зябрових артерій, простежимо їх еволюцію у ряді філогенетичних хребетних. В ембріогенезі абсолютної більшості хребетних закладається шість пар артеріальних зябрових дуг, що відповідають шести парам вісцеральних дуг черепа. У зв'язку з тим, що дві перші пари вісцеральних дуг включаються до складу лицьового черепа, дві перші артеріальні зяброві дуги швидко редукуються.Чотири пари, що залишилися, функціонують у риб як зяброві артерії. У наземних хребетних 3 пара зябрових артерій втрачає зв'язок з корінням спинної аорти і несе кров до голови, стаючи сонними артеріями. Судини 4-ї пари досягають найбільшого розвитку та разом з ділянкою кореня спинної аорти у дорослому стані стають дугами аорти – основними судинами великого кола кровообігу.

У земноводних і плазунів обидві судини розвинені і беруть участь у кровообігу. У ссавців також закладаються обидві судини 4-ї пари, а пізніше права дуга аорти редукується таким чином, що від неї залишається лише невеликий рудимент – плечеголовний стовбур. П'ята пара артеріальних дуг через те, що вона функціонально дублює четверту, редукується у всіх наземних хребетних, крім хвостатих амфібій. Шоста пара, яка забезпечує венозною кров'ю крім зябер ще й плавальний міхур, у кістеперих риб стає легеневою артерією.

В ембріогенезі людини рекапітуляції артеріальних зябрових дуг відбуваються з особливостями: усі шість пар дуг ніколи не існують одночасно. Коли дві перші дуги закладаються, а потім перебудовуються, останні пари судин ще не починають формуватися. Крім того, п'ята артеріальна дуга вже закладається у вигляді рудиментарної судини, приєднаної зазвичай до 4 пари, і редукується дуже швидко.

Основа для подальшої еволюції – дах. Системою, яка характерна для Хордових, є дах. сис. Безчерепних – Ланцетника.

У ланцетника кровоносна система найбільш проста. Вона замкнута. Коло кровообігу одне. Ф-цію серця виконує черевна аорта.По черевній аорті венозна кров надходить у жаберні артерії, що приносять, які за кількістю відповідають числу міжжаберних перегородок (до 150 пар), де і збагачується киснем.

По виносних зябрових артерій кров надходить у коріння спинної аорти, розташовані симетрично з двох сторін тіла. Вони продовжуються як вперед, несучи артеріальну кров до головного мозку, так і назад. Передні гілки цих двох судин є сонними артеріями. На рівні заднього кінця глотки задні гілки утворюють спинну аорту, яка розгалужується на численні артерії, що прямують до органів і розпадаються на капіляри.

Після тканинного газообміну кров надходить у парні передні чи задні кардинальні вени, розташовані симетрично. Передня і задня кардинальні вени з кожного боку впадають у кюв'єрову протоку. Обидві кюв'єрові протоки впадають з двох сторін у черевну аорту. Від стінок травної системи венозна кров відтікає через підкишкову вену у комірну систему печінки та печінкову вену, через яку кров надходить у черевну аорту.

Таким чином, незважаючи на простоту кровоносної системи в цілому, вже у ланцетника є основні артерії, характерні для хребетних, у тому числі для людини: це черевна аорта, що перетворюється пізніше на серце, висхідну частину дуги аорти і корінь легеневої артерії; спинна аорта, що стає пізніше власне аортою, і сонні артерії. Основні вени, що є у ланцетника, також зберігаються у більш високоорганізованих тварин.

Більш активний спосіб життя риб передбачає інтенсивніший метаболізм.У зв'язку з цим на тлі олігомеризації їх артеріальних зябрових дуг у кількості до чотирьох пар відзначається високий ступінь диференціювання: зяброві артерії розпадаються на капіляри в зябрах. У процесі інтенсифікації скорочувальної функції черевної аорти частина її перетворилася на двокамерне серце, що складається з передсердя та шлуночка, венозний синус та артеріальний конус. В іншому кровоносна система риб відповідає будові її у ланцетника.

У зв'язку з виходом земноводних на сушу та появою легеневого дихання у них виникає два кола кровообігу. Відповідно до цього в будові серця та артерій з'являються пристосування, спрямовані на поділ артеріальної та венозної крові. Переміщення земноводних в основному за рахунок парних кінцівок, а не хвоста зумовлює зміни у венозній системі задньої частини тулуба.

Серце амфібій розташоване каудальніше, ніж у риб, поряд з легенями; воно трикамерне, але, як і в риб, від правої половини єдиного шлуночка починається єдина судина - артеріальний конус, що розгалужується послідовно на три пари судин: шкірно-легеневі артерії, дуги аорти та сонні артерії. Як і в усіх високоорганізованих класів, у праве передсердя впадають вени великого кола, що несуть венозну кров, у ліве – малого з артеріальною кров'ю. При скороченні передсердь у шлуночок, внутрішня стінка якого має велику кількість м'язових перекладин, одночасно потрапляють обидві порції крові.Повного їх змішування через своєрідну будову стінки шлуночка не відбувається, тому при його скороченні перша порція венозної крові надходить в артеріальний конус і за допомогою спірального клапана, що знаходиться там, направляється в шкірно-легеневі артерії. Кров із середини шлуночка, змішана, надходить так само в дуги аорти, а невелика кількість артеріальної крові, що залишилася, останньої потрапляє в артеріальний конус, прямує в сонні артерії.

Дві дуги аорти, що несуть змішану кров, огинають серце і стравохід ззаду, утворюючи спинну аорту, що забезпечує все тіло, крім голови, змішаною кров'ю. Задні кардинальні вени сильно редукуються і збирають кров лише з бічних поверхонь тулуба. Функціонально їх заміщає задня порожниста вена, що виникла заново, що збирає кров в основному з задніх кінцівок. Вона розташовується поруч зі спинною аортою і, перебуваючи позаду печінки, вбирає печінкову вену, яка в риб впадала безпосередньо у венозний синус серця. Передні кардинальні вени, забезпечуючи відтік крові від голови, називають тепер яремними венами, а кюв'єрові потоки, в які вони впадають разом з венами підключичними, - передніми порожніми венами.

У кровоносній системі плазунів виникають такі прогресивні зміни: у шлуночку їх серця є неповна перегородка, що ускладнює змішання крові; від серця відходить не одна, а три судини, що утворилися в результаті поділу артеріального стовбура. З лівої половини шлуночка починається права дуга аорти, що несе артеріальну кров, а з правої - легенева артерія з венозною кров'ю. З середини шлуночка в області неповної перегородки починається ліва дуга аорти зі змішаною кров'ю.Обидві дуги аорти, як і в предків, зростаються позаду серця, трахеї і стравоходу в спинну аорту, кров якої змішана, але багата киснем, ніж в земноводних, у зв'язку з тим, що до злиття судин лише з лівої дузі тече змішана кров. Крім того, сонні та подключичні артерії з обох боків беруть початок від правої дуги аорти, внаслідок чого артеріальною кров'ю постачається не лише голова, а й передні кінцівки. У зв'язку з появою шиї серце розташовується ще каудальніше, ніж у земноводних. Венозна система плазунів принципово не відрізняється від системи вен земноводних.

Прогресивні зміни кровоносної системи ссавців зводяться до повного поділу венозного та артеріального кровотоків. Це досягається, по-перше, завершеною чотирикамерністю серця і, по-друге, редукцією правої дуги аорти та збереженням лише лівої, що починається від лівого шлуночка. В результаті всі органи ссавців постачаються артеріальною кров'ю. У венах великого кола кровообігу також виявляються зміни: залишається лише одна передня порожня вена, що знаходиться праворуч.

В ембріональному розвитку ссавців і людини рекапітулюють закладки серця та основних кровоносних судин предкових класів. Однак рекапітуляції тут неповні у зв'язку з тим, що міжшлуночкова перегородка ссавців формується інакше і з іншого матеріалу, порівняно з рептиліями.Тому можна вважати, що чотирикамерне серце ссавців формується на базі трикамерного серця, а міжшлуночкова перегородка є новоутворенням, а не результатом дорозвитку перегородки плазунів. Таким чином, у філогенезі серця хребетних проявляється девіація: у процесі морфогенезу цього органу у ссавців рекапітулують ранні філогенетичні стадії, а потім розвиток його йде в іншому напрямку, характерному лише для цього класу.

Цікаво, що місце закладки та положення серця у філогенетичному ряду хребетних повністю рекапітулюють у ссавців та людини. Так, закладка серця у людини здійснюється на 20-ту добу ембріогенезу, як у всіх хребетних, позаду голови. Пізніше за рахунок зміни пропорцій тіла, появи шийної області, усунення легень у грудну порожнину здійснюється і переміщення серця в переднє середостіння. Порушення розвитку серця можуть виражатися як і виникненні аномалій будови, і місця його становища. Можливе збереження на момент народження двокамерного серця. Ця вада зовсім не сумісна з життям.

Пороки розвитку аретеріальних зябрових дуг у людини.

З атавістичних вад розвитку судин: з частотою 1 випадок на 200 розтинів дітей, померлих від вроджених вад серця, зустрічається персистування обох дуг аорти 4-ї пари. При цьому обидві дуги, так само як у земноводних або плазунів, зростаються позаду стравоходу та трахеї, утворюючи низхідну частину спинної аорти. Порок проявляється порушенням ковтання та задухою. Дещо частіше (2,8 випадки на 200 розтинів) зустрічається порушення редукції правої дуги аорти з редукцією лівої. Ця аномалія часто клінічно не виявляється.

Найбільш частий порок (0,5-1,2 випадки на 1000 новонароджених) - персистування артеріального, або боталлова, протоки, що є частиною кореня спинної аорти між 4-ї та 6-ї парами артерій зліва. Виявляється скиданням артеріальної крові з великого кола кровообігу до малого. Дуже важка вада розвитку - персистування первинного ембріонального стовбура, в результаті якого з серця виходить тільки одна судина, що знаходиться зазвичай над дефектом в міжшлуночковій перегородці. Він зазвичай закінчується смертю дитини. Порушення диференціювання первинного ембріонального стовбура може призвести до такого пороку розвитку, як транспозиція судин - відходження аорти від правого шлуночка, а легеневого стовбура - від лівого, що зустрічається в 1 випадку на 2500 новонароджених. Ця вада зазвичай несумісний з життям.

Рекапітуляції виявляються й у ембріональному розвитку великих вен людини. При цьому можливе формування атавістичних вад розвитку. Серед вад розвитку венозного русла вкажемо на можливість персистування двох верхніх порожнистих вен. Якщо обидві вони впадають у праве передсердя, аномалія клінічно не виявляється. При впадінні лівої порожнистої вени в ліве передсердя відбувається скидання венозної крові у велике коло кровообігу. Іноді обидві порожнисті вени впадають у ліве передсердя. Така вада несумісна з життям. Дані аномалії зустрічаються із частотою 1% від усіх вроджених вад серцево-судинної системи.

Дуже рідкісна вроджена аномалія – нерозвиток нижньої порожнистої вени. Відтік крові від нижньої частини тулуба та ніг здійснюється в цьому випадку через колатералі непарної та напівнепарної вен, що є рудиментами задніх кардинальних вен.

Від зябрових пелюсток, у свою чергу, відходять дихальні (респіраторні) складочки. Власне у них кров і збагачується киснем. Вода омиває дихальні складочки так, як це показано великими стрілками малюнку. Малими стрілками показано напрямок руху крові в кровоносних судинах зябрових пелюсток і дихальних складочок.

Тепер розглянемо що видно на фотографії зі статті про .

Стрілки відмічені деталі, на які треба звернути увагу. На фото видно чотири зябрових пелюстки. Основу зябрових пелюсток складають хрящові зяброві промені (Стрілки з блакитною окантовкою). Вони і дозволяють нам судити про розташування зябрових пелюсток. Численні дихальні складочки (Стрілки з червоною окантовкою) відходять під гострим кутом від зябрових променів. Видно їх погано, тому що все вкрите товстим шаром слизу.

Слиз не дає воді омивати дихальні складочки, тому газообмін між водою та кров'ю сильно утруднений і риба задихається.

Використані малюнки з підручників: Н.В.Пучков "Фізіологія риб", Москва 1954, і Л.І. Грищенко та інших. “Хвороби риб та основи рибництва”, Москва, 1999 р.
Фото В. Ковальова.

Спосіб дихання у риб буває двох типів: повітряний та водний. Дані відмінності виникли та вдосконалювалися у процесі еволюції, під впливом різних зовнішніх факторів. Якщо риби мають тільки водний тип дихання, то цей процес у них здійснюється за допомогою шкіри та зябер. У риб з повітряним типом дихальний процес здійснюється за допомогою наджаберних органів, плавального міхура, кишечника та через шкіру. Головними, звичайно, є зябра, а решта – допоміжні.Проте чи завжди допоміжні чи додаткові органи виконують другорядну роль, найчастіше вони є найважливішими.

Різновиди дихання риб

Хрящові та мають різну будову зябрових кришок. Так, перші мають перегородки в зябрових щілинах, що забезпечує відкриття зябер назовні окремими отворами. Ці перегородки вкриті зябровими пелюстками, вистеленими, своєю чергою, мережею кровоносних судин. Така будова зябрових кришок добре видно на прикладі скатів та акул.

У той самий час у костистих видів дані перегородки редуковані через непотрібність, оскільки зяброві кришки рухливі власними силами. Зяброві дуги риб виконують функцію опори, на яких і знаходяться зяброві пелюстки.

Функції зябер. Зяброві дуги

Найголовнішою функцією зябер є, звичайно ж, газообмін. З їх допомогою поглинається кисень із води, а неї виділяється діоксид вуглецю (вуглекислий газ). Але мало хто знає, що зябра також допомагають рибі обмінюватися водно-сольовими речовинами. Так, після переробки в довкілля виводиться сечовина, аміак, відбувається солеобмін між водою та організмом риб, і насамперед це стосується іонів натрію.

У процесі еволюції та видозміни підгруп риб зябровий апарат також змінювався. Так, у костистих риб зябра мають вигляд гребінців, у хрящових вони складаються з пластин, а круглороті мають мішковидну форму зябер. Залежно від будови дихального апарату різна і будова, а також функції зябрової дуги риб.

Будова

Зябра знаходяться з обох боків відповідних порожнин кісткових риб і захищені кришками. Кожна зябра складається з п'яти дуг. Чотири зяброві дуги сформовані повністю, а одна – рудиментарна.З зовнішнього боку зяброва дуга більш опукла, в сторони від дуг відходять зяброві пелюстки, в основі яких знаходяться хрящові промені. Зяброві дуги служать опорою для кріплення пелюсток, які тримаються на них своєю основою своєю основою, а вільні краї розходяться всередину та назовні під гострим кутом. На самих зябрових пелюстках знаходяться так звані вторинні платівки, які розташовані поперек пелюстки (або пелюстки, як їх ще називають). На зябрах є безліч пелюсток, у різних риб їх може бути від 14 до 35 на один міліметр, при висоті не більше 200 мкм. Вони настільки незначного розміру, що їхня ширина не доходить і до 20 мкм.

Основна функція зябрових дуг

Зяброві дуги хребетних виконують функцію механізму, що фільтрує, за допомогою зябрових тичинок, розташовані на дузі, яка звернена в ротову порожнину риб. Це дає можливість затримувати в роті суспензії, що знаходяться в товщі води, і різні поживні мікроорганізми.

Залежно про те, чим харчується риба, зяброві тичинки також видозмінилися; до їхньої основи входять кісткові пластини. Так, якщо риба - хижак, то у неї тичинки розташовані рідше і знаходяться нижче, а у риб, що харчуються виключно планктоном, що мешкає в товщі води, зяброві тичинки високі і розташовані густіше. У тих риб, які є всеїдними, тичинки мають середнє розташування між хижаками та планктонофагами.

Кровоносна система малого кола кровообігу

Зябра риб мають яскраво-рожеве забарвлення через велику кількість крові, збагачену киснем. Це зумовлено інтенсивним процесом кровообігу.Кров, яку необхідно збагатити киснем (венозна), збирається з усього організму риби і по черевній аорті надходить у зяброві дуги. Черевна аорта розгалужується на дві бронхіальні артерії. Але це ще не межа. Пелюсточні артерії самі діляться на величезну кількість капілярів, огортаючи густою сіткою внутрішню та зовнішню частину пелюсток. Діаметр капілярів настільки малий, що дорівнює величині самого еритроциту, що переносить кисень по крові. Таким чином, зяброві дуги виконують функцію опори для тичинок, що забезпечують газообмін.

З іншого боку пелюсток всі крайові артеріоли зливаються в єдину судину, що впадає у вену, кров, що виносить, яка, у свою чергу, переходить в бронхіальну, а потім в спинну аорту.

Якщо детальніше розглядати зяброві дуги риб і проводити, то найкраще вивчати поздовжній зріз. Так будуть видні не тільки тичинки та пелюстки, а й респіраторні складки, які є бар'єром між водним середовищем та кров'ю.

Дані складки вистелені лише одним шаром епітелію, а всередині – капілярами, що підтримуються пілар-клітинами (опорними). Бар'єр з капілярів та дихальних клітин дуже вразливий до дії зовнішнього середовища. Якщо у воді є домішки токсичних речовин, ці стінки набрякають, відбувається відшарування, і вони товщають. Це може призвести до серйозних наслідків, оскільки утруднюється процес газообміну в крові, що в кінцевому підсумку призводить до гіпоксії.

Газообмін у риб

Отримання кисню рибою відбувається шляхом пасивного газообміну.Головною умовою збагачення крові киснем є постійний струм води в зябрах, а для цього необхідно, щоб зяброва дуга і весь апарат зберігав свою структуру, тоді і функція зябрових дуг у риб не буде порушена. Дифузна поверхня також повинна зберігати свою цілісність для правильного збагачення гемоглобіну киснем.

Для здійснення пасивного газообміну кров у капілярах риб рухається у протилежному напрямку струму крові в зябрах. Ця особливість сприяє практично повному вилученню кисню з води та збагаченню ним крові. У деяких особин показник збагачення крові щодо складу кисню у питній воді становить 80%. Струм води через зябра відбувається за рахунок прокачування її через зяброву порожнину, при цьому головну функцію виконує рух ротового апарату, а також зябрових кришок.

Від чого залежить частота дихання?

Завдяки характерним особливостям можна прорахувати частоту дихання риб, яка залежить від руху зябрових кришок. Концентрація кисню у воді та вміст вуглекислого газу в крові впливають на частоту дихання риб. Причому ці водні тварини більше чутливі до малої концентрації кисню, аніж велику кількість діоксиду вуглецю в крові. На частоту дихання впливає також температура води, рН та багато інших факторів.

У риб є специфічна здатність до вилучення сторонніх речовин з поверхні зябрових дуг та їх порожнин. Цю здатність називають кашлем. Зяброві кришки періодично прикриваються, і за допомогою зворотного руху води всі суспензії, що знаходяться на зябрах, вимиваються струмом води. Такий прояв у риб найчастіше спостерігається, якщо вода забруднена суспензією або токсичними речовинами.

Додаткові функції зябер

Крім основної, дихальної, зябра виконують осморегулюючу та видільну функції. Риби є амоніотелічними організмами, власне, як і всі тварини, що мешкають у воді. Це означає, що кінцевим продуктом розпаду азоту, що містить організм, є аміак. Саме завдяки зябрам він виділяється з організму риб у вигляді іонів амонію, при цьому очищуючи організм. Крім кисню, через зябра в кров, в результаті пасивної дифузії, надходять солі, низькомолекулярні сполуки, а також велика кількість неорганічних іонів, що знаходяться в товщі води. Крім зябер, всмоктування даних речовин здійснюється за допомогою спеціальних структур.

У це число входять специфічні хлоридні клітини, що виконують функцію осморегулювання. Вони здатні переміщати іони хлору і натрію, при цьому рухаючись у протилежному напрямку великому градієнту дифузії.

Рух іонів хлору залежить від довкілля риб. Так, у прісноводних особин одновалентні іони переносяться хлоридними клітинами з води в кров, заміщаючи ті, що були втрачені внаслідок функціонування системи виділення риб. А ось у морських риб процес здійснюється у протилежному напрямку: виділення походить з крові у навколишнє середовище.

Якщо у воді помітно збільшена концентрація шкідливих хімічних елементів, то допоміжна осморегуляційна функція зябер може бути порушена. В результаті в кров надходить не та кількість речовин, яка необхідна, а набагато в більшій концентрації, що може згубно позначитися на стані тварин. Ця специфіка який завжди має негативний характер.Так, знаючи таку особливість зябер, можна боротися з багатьма захворюваннями риб, вносячи лікувальні препарати та вакцини прямо у воду.

Шкірне дихання різних риб

Абсолютно всі риби мають здатність до шкірного дихання. Ось тільки якою мірою воно розвинене - залежить від великої кількості факторів: це і вік, і умови навколишнього середовища, і безлічі інших. Так, якщо риба мешкає в чистій проточній воді, то відсоток шкірного дихання незначний і становить лише 2-10 %, тоді як дихальна функція ембріона здійснюється виключно через шкірні покриви, а також судинну систему жовчного мішечка.

Кишкове дихання

Залежно від довкілля змінюється спосіб дихання риб. Так, тропічні сомики та в'юнові рибки активно дихають за допомогою кишечника. Повітря при заковтуванні потрапляє туди і вже за допомогою густої сітки кровоносних судин проникає в кров. Даний спосіб став розвиватися у риб у зв'язку зі специфічними умовами довкілля. Вода в їх водоймищах, у зв'язку з високими температурами, має малу концентрацію кисню, що посилюється каламутністю та відсутністю течії. В результаті еволюційних перетворень риби в таких водоймищах навчилися виживати, використовуючи кисень з повітря.

Додаткова функція плавального міхура

Плавальний міхур призначений для гідростатичної регуляції. Це його основна функція. Однак у деяких видів риб плавальний міхур пристосований для дихання. Він використовується як резервуар повітря.

Типи будови плавального міхура

Залежно від анатомічної будови всі види риб поділяються на:

Перша група найбільш численна і є основною, тоді як група закритоміхурових риб дуже незначна. До неї відносяться, окуневі, кефаль, тріска, колюшка та ін. У відкритоміхурових риб, виходячи з назви, плавальний міхур відкритий для сполучення з основним кишковим потоком, а у закритоміхурових, відповідно, - немає.

Коропові також мають специфічну будову плавального міхура. Він поділений на задню та передню камери, які з'єднаються вузьким та коротким каналом. Стінки передньої камери міхура складаються з двох оболонок, зовнішньої та внутрішньої, у той час як у задній камері відсутня зовнішня.

Вистелений плавальний міхур одним рядом плоского епітелію, після якого знаходиться ряд пухкої сполучної, м'язової та шар судинної тканини. Плавальний міхур має властивий тільки йому перламутровий відблиск, який забезпечується спеціальною щільною сполучною тканиною, що має волокнисту будову. Для забезпечення міцності міхура зовні обидві камери покриті серозною пружною оболонкою.

Лабіринтовий орган

У невеликої кількості тропічних риб розвинений такий специфічний орган, як лабіринтовий та наджаберний. До цього виду належать макроподи, гурамі, півники та змієголови. Утворення можна спостерігати у вигляді зміни глотки, яка трансформується в наджаберний орган, або ж випинається зяброва порожнина (так званий лабіринтовий орган). Головне їхнє призначення - можливість отримання кисню з повітря.

»Дихальна система

Дихальна система

Функція дихальної системи полягає у забезпеченні газообміну між рибою та водою – процесу, необхідного для виконання життєво важливих функцій.Крім дихання, у кісткових риб дихальна система виконує інші функції, такі як осморегуляція, виведення азотистих відходів (амонію), кислотно-лужна регуляція та детоксикація.

Основними структурами газообміну у воді є зябра, розташовані по обидва боки від глотки (рис.1) і підтримується зябровими кістковими дугами у дорослих (хрящовими на ранніх стадіях розвитку). Є п'ять зябрових дуг, розділених п'ятьма зябровими щілинами (див. Мал. 2 Скелетно-м'язова система). Шар епітелію, що вистилає ділянку зябрової дуги, безперервний з шаром глотки. У костистих риб зяброва система обмежена зовні кришечками з обох боків голови, що закривають очну порожнину. Задній край зябрової кришки має зяброво-стьобну перетинку, що підтримується променями, які допомагають закривати очну порожнину (рис.2).

У костистих комах по чотири голожаберних та по одному напівжабельному з кожного боку. Кожна голобатка підтримується зябровою дугою і складається з двох напівзябрових гілок, що розходяться, які виступають із зовнішнього краю зябрових дуг (рис. 3). Кожне полужаберное гілка складається з серії ниток, що перекриваються, які чергуються з нитками іншого напівжабіра тієї ж дуги (див. рис. 3), і містить складну мережу кровоносних судин (Система кровообігу). Кожна нитка підтримується хрящовим променем, що забезпечує підтримку і гнучкість, і має поперечно-смугасті м'язи, що приводять і відводять, які дозволяють їх кінчикам рухатися вперед і назад. Обидві сторони кожної нитки мають правильно розподілені перпендикулярні складки, звані ламелями.Вони розташовані так, що ті, які знаходяться на верхній стороні нитки, чергуються з такими на нижній стороні сусідньої нитки, утворюючи сітку вздовж півжаберного відгалуження. Платівка - це функціональна одиниця дихальної системи, так як це місце обміну розчинених у воді газів і газів, що переносяться еритроцитами. Кількість і розмір цих ламелей визначають дихальну поверхню, яка може значно змінюватись в залежності від звичок виду.

Кров, що перекачується серцем, потрапляє в зябра і проходить через складну мережу кровоносних судин. Зяброві дуги мають систему паралельних судин (див. рис. 3), аферентні зяброві артерії, що виходять з черевної аорти, і еферентні зяброві артерії, які відкриваються в дорсальну аорту. Аферентна зяброва артерія веде до кожної нитки, і ці гілки називаються аферентними ниткоподібними артеріями. Вони проходять вздовж одного краю нитки і розгалужуються на мережу капілярів у кожній ламеллі. Ці капіляри проходять між скорочувальними опорними клітинами, які називаються «опорними клітинами». Гнучкість мембран еритроцитів дозволяє крові текти через ці вузькі капіляри. Ці капіляри сходяться на протилежній стороні однієї і тієї ж нитки і відкриваються в етерентну артерію нитки, яка проходить по протилежному краю і відкривається в еферентну зяброву артерію. Таким чином, капілярна система ламелей забезпечує більшу поверхню впливу води, посилюючи газообмін. Ламели є складками у формі клаптя, що виступають з ниток і складаються з капілярної мережі, повністю покритої епітелієм.Численні стовпчасті клітини розподілені серед кровоносних капілярів, надаючи ламеллі певну структуру, а також утримуючи разом протилежні сторони епітеліального покриття (рис. 4).

Епітелій ламели складається з тонкого подвійного клітинного шару, розділеного простором, в якому можна побачити мігруючі запальні клітини та/або резидентні макрофаги. Внутрішній шар епітеліальних клітин знаходиться на базальній мембрані, яка на протилежній стороні контактує зі збільшеними кінцями стовпчастих клітин. Базальна мембрана перетинає протилежні внутрішні поверхні ламелі в канавках, розташованих всередині стовпів, тим самим забезпечуючи додаткову підтримку при розтягуванні. Внутрішній шар епітелію утворений досить недиференційованими клітинами, тоді як зовнішній шар утворений плоскими епітеліальними клітинами, які становлять більшу частину епітеліальної поверхні та мають мікровиступи, що збільшують респіраторну поверхню та сприяють утриманню слизу (рис. 4). Є також слизові, хлоридні і, меншою мірою, зернисті та нейроепітеліальні клітини. Слизові клітини виділяють захисний шар слизу, який утворює поверхню контакту між рибою та водою, діючи як фізичний, хімічний та імунологічний бар'єр. Хлоридні клітини відповідальні за виведення хлоридів та трансепітеліальний потік інших іонів. Як слизових, так і хлоридних клітин більше в основі ламелей і частіше у морських риб, ніж у прісноводних.

Зачатки зябер, оперкулярні або під'язичні напівожаби розташовані дорсально на нижній стороні зябрової кришки (рис.5 і 6). Вони можуть бути вільними або вистелені слизовою оболонкою очної порожнини.Хоча в них є дихальна функція на початку ембріонального розвитку, у дорослих її роль неясна, але вони отримують насичену киснем кров з аорти (тому їх називають псевдожаблями) і повідомляються за допомогою судин з сіткою судинної оболонки ока. очей. Вважається, що він може відігравати роль у кровопостачанні сітківки, а також в осморегуляції та сприйнятті. Будова очного напівжаба відсутня лише в декількох видів силуридів та вугрів.

Під час вентиляції вода надходить через рот, проходить по ротовій порожнині і виходить через зяброві щілини, проходячи між зябрами і назовні через отвір для очей (див. Рис. 7). Під час вдиху відкривається рот і ротова порожнина збільшується, створюючи вакуум, при цьому зяброві кришки залишаються закритими. Коли зяброві кришки відкриваються, вода тече в одному напрямку і виходить. Скелетні м'язи ротової і очної порожнин підтримують цю перекачуючу дію, виштовхуючи воду через зябра. Близькість ниток сусідніх голожаберних зябер змушує всю воду, яка потрапляє в ротову порожнину і проходить між зябрами, проходить через дихальну обмінну тканину, перш ніж вона буде витіснена. Потік води майже безперервний, тому що гідростатичний тиск у ротовій порожнині вище, ніж у порожнині очного яблука на всіх етапах процесу дихання. Цей механізм дихання має модифікації у риб з різними звичками, наприклад у видів, які безперервно рухаються і плавають з відкритим ротом, так що вода постійно надходить пасивно. ₂ у зябрах та CO ₂ і тиск кисню в артеріях, так що нервова система робить зміни в частоті серцевих скорочень та швидкості вентиляції.

Газообмін відбувається за допомогою процесу, званого протитечією, при якому кров тече через капіляри в протилежному напрямку потоку води по ламелям. Цей процес помітно оптимізує газообмін, який відбувається за рахунок простої дифузії з навколишнього середовища, де концентрація вища, до тієї, де концентрація нижче. Кров з високим тиском CO ₂ та низьким тиском O ₂ втрачає вуглекислий газ і захоплює кисень із води. Потім еферентні судини несуть багату на кисень кров до дорсальної аорті. Оскільки концентрація кисню у воді низька, процес дихання потребує величезних витрат енергії. Нестача кисню, розчиненого у воді для метаболічних потреб, або ураження респіраторного епітелію, які роблять газообмін неефективним, спричиняють респіраторну втому. Крихкість зябрової тканини плюс постійний вплив довкілля роблять зябра вразливими органами. Оскільки їх функція дуже важлива, будь-яка поразка, навіть невелика, може вплинути на здоров'я риб. Деякі з найбільш поширених макроскопічно спостерігаються зміни в зябрах - це зміни забарвлення (блідість або потемніння), рясне виділення слизу, ватяний ріст, вузлики, кровотеча і злиття пластинок. Крім цих анатомічних змін, існують клінічні ознаки, які допомагають виявити проблеми з дихальною функцією, такі як утруднене дихання та аномальні рухи очних яблук.

Помилка розриву зв'язку

Перейти до змісту

• Авторизуватися
• Панель приладів
• Календар
• Вхідні
• Історія
• Допомога