CIRKULATION I FISK: EGENSKAPER, DRIFT, EXEMPEL - BIOLOGI - 2025

Cirkulationssystemet hos fisk är ett slutet cirkulationssystem som liknar det hos andra ryggradsdjur. Blodet gör emellertid en enda krets i hjärtat av fisken, varför det är känt som ett enkelt slutet cirkulationssystem eller "encykelcirkulation".

Människor och terrestriska ryggradsdjur har en dubbel cirkulation. Hjärtans högra sida ansvarar för att ta emot blodet som kommer tillbaka från kroppen på ett "deoxygenerat" sätt. Detta blod kommer in i det högra atriumet, sedan i den högra ventrikeln och pumpas till lungorna för att syrgasera.

Fisk (Bild av joakant på www.pixabay.com)

Blodet som returnerar syresatt från lungorna kommer in i den vänstra kammaren genom vänster atrium och pumpas sedan längs alla artärerna i artärerna genom vävnadens cirkulationssystem. Detta är ett dubbelt slutet cirkulationssystem.

Hos fiskar har hjärtat bara en atrium och en ventrikel, därför avoxiderat blod som återvänder från kroppen kommer in i atrium och ventrikel som ska pumpas till fiskarnas kullar, där det syrgas.

Med andra ord cirkulerar det syresatta blodet genom fiskens kropp och når slutligen hjärtat "deoxygenerat" igen.

Morfologi och egenskaper

Tre olika typer av cirkulationssystem finns i fisk, som i många avseenden varierar från andra ryggradsdjur. Dessa tre typer är:

- Det typiska cirkulationssystemet för akvatiska andningsskador

- Cirkulationssystemet för luft-andning teleosts.

- Cirkulationssystemet för lungfisk.

Alla tre typer av system är "enkla stängda" cirkulationssystem och delar följande egenskaper.

Hjärtat består av fyra kontinuerliga kamrar, arrangerade i serie. Dessa kammare är sammandragna, med undantag för den elastiska glödlampan i teleostfisk. Denna typ av hjärta upprätthåller ett envägs blodflöde genom det.

Schela för cirkulationssystemet för vissa fiskar (Källa: Lennert B via Wikimedia Commons)

De fyra kamrarna är den venösa sinus, atrium, ventrikeln och artärkula. Alla dessa är anslutna efter varandra, som om det vore en seriekrets. Deoxygenerat blod kommer in i den venösa sinusen och lämnar artärkula.

Detta arrangemang av huvudorganen i cirkulationssystemet för fisk står i kontrast till cirkulationssystemet hos de flesta ryggradsdjur, eftersom de senare har sina komponenter anordnade parallellt.

Eftersom det är i serie kommer blodet kontinuerligt in i hjärtat i "deoxygenerad" form, färdas genom hjärtans fyra kamrar, pumpas till gälarna, syresyras och pumpas därefter genom hela kroppen.

Generellt sett använder fisk sina gälningar som ett slags "njurar" för avgiftning av kroppen. Genom dessa utsöndrar de koldioxid och genomför jon- och syrabasreglering.

ventiler

Envägsriktighet i hjärtat produceras och upprätthålls av tre ventiler. Blod kommer alltid in genom ett ställe, passerar genom hjärtkamrarna och kommer ut genom en annan plats mot gälarna.

De tre ventilerna som tillåter detta är ventilen vid sinoatrialanslutningen, ventilen vid atrioventrikulära anslutningen och ventilen vid ventrikelns utlopp.

Alla ventiler, utom den längst (distala) från ventrikeln, kommunicerar med varandra, men en stängd ventil vid utloppet av artärkula upprätthåller en tryckskillnad mellan konen och den centrala aorta.

När trycket i ventrikeln och arteriell glödlampa ökar och överskrider trycket i den centrala aorta öppnas den distala ventilens veck och driver ut blod i aorta. Under ventrikulär systol (sammandragning) viks den proximala ventilen.

Denna stängning förhindrar återflödet av blod in i ventrikeln när det slappnar av. Denna sammandragning av arteriell glödlampa fortsätter relativt långsamt. Från hjärtat till aorta stängs varje grupp av ventiler för att förhindra återflöde av blod.

Typer av cirkulationssystem i fisk

I en evolutionär skala antas cirkulationssystemet hos terrestriska ryggradsdjur ha specialiserats från organismer med ett cirkulationssystem som liknar lungfiskens.

Inget av de tre systemen anses dock vara mer utvecklat än de andra. Alla tre är framgångsrika anpassningar för miljön de bor och livsstilen för de organismer som besitter dem.

Typiskt cirkulationssystem för teleostfisk (rent vattenlevande andning)

Fisk med rent vattenlevande andning syrgör sitt blod genom att byta ut gaser genom blodflödet genom sina gälar. Andningscirkulationen genom källorna och systemisk i kroppen är i serie, typisk för fisk.

Hjärtat är inte uppdelat, det vill säga de fyra kamrarna som komponerar det är kopplade i serie, och pacemakern är i den första kammaren, den venösa sinus. Ventrikeln utvisar blod i en liten aorta genom artärkula.

Blodet som lämnar aorta riktas mot gälgen för att utföra växling av gaser med vattnet och för att syrgasera. Den går genom pälarna till en mycket lång och stel dorsal aorta.

Från dorsal aorta riktas blod till vävnaderna i resten av kroppen och en liten del, som representerar cirka 7%, riktas till hjärtat för att genomföra primär cirkulation och syrgasera hjärtmuskeln. När vävnaderna har syrgas, återgår blodet till hjärtat för att börja cykeln igen.

Cirkulationssystem för teleostar med luftandning

Fisk med luftandning lever i vattnet, men stiger upp till ytan för att ta in luftbubblor som kompletterar deras tillförsel av nödvändigt syre. Dessa fiskar använder inte sina gällande filament för att dra fördel av syre från luften.

Istället använder dessa typer av fisk sina munhålor, delar av tarmen, badblåsan eller deras hudvävnad för att fånga syre från luften. I fisker med luftandning reduceras vanligtvis gälarna i storlek för att undvika förlust av syre från blodet till vattnet.

Fisk vars huvudsakliga syre-bidragare är luftandning har utvecklat en mängd cirkulationscyklar för att möjliggöra förändringar i blodflödet till gälarna och det organ som tillåter luftandning.

I luftandnande fisk separeras det syresatta och deoxygenerade blodflödet måttligt. Det deoxygenerade blodet ledes genom de första två grenbågarna och genom organet som utför luftandning.

Oxygenerat blod flödar i de flesta fall genom de bakre grenbågarna till dorsal aorta. Den fjärde grenbågen modifieras så att de afferenta och efferenta artärerna ansluter och tillåter syresättning av blodet.

Detta system som förbinder de afferenta och efferenta artärerna är specialiserat för att möjliggöra ett effektivt gasutbyte genom gälarna, även om syresättning av blodet sker i högre grad genom luftandning.

Lungfish cirkulationssystem

Den mest fullständiga uppdelningen av hjärtat finns i lungfisk, de har gälar och definierade "lungor". Det finns bara en art som lever idag med denna typ av cirkulationssystem, det är en afrikansk fisk av släktet Protopterus.

Hjärtat i denna typ av fisk är indelat i tre kamrar istället för fyra som andra fiskar. Den har ett atrium, en ventrikel och en arteriell glödlampa.

Detta har en partiell septum mellan förmaket och ventrikeln, det har spiralveck i hjärtlampan. På grund av dessa partitioner och veck bibehålls en tydlig separering mellan syresatt och deoxygenerat blod i hjärtat.

De främre gälvbågarna hos dessa fiskar saknar lameller och syresatt blod kan strömma från vänster sida av hjärtat direkt in i vävnaderna, medan det i de lameller som finns i de bakre gälvbågarna finns en arteriell anslutning som gör att blodflödet kan härledas. .

Denna anslutning förhindrar passage av blod genom lamellerna när fisken andas enbart och uteslutande genom lungan. Blod cirkulerar från de bakre grenbågarna till lungorna eller kommer in i dorsalorta genom en specialiserad kanal som kallas "ductus."

Ductus är direkt involverad i kontrollen av blodflödet mellan lungartären och den systemiska cirkulationen av fiskkroppen. Den vasomotoriska delen och "ductus" verkar ömsesidigt, det vill säga när den ena sammandras den andra dilaterar. "Ductus" är analog med "ductus arteriosus" hos däggdjursfoster.

Frånvaron av lameller i de främre gälvbågarna hos dessa fiskar tillåter blod att rinna direkt in i den systemiska cirkulationen genom dorsal aorta.

referenser

1. Kardong, KV (2002). Ryggradsdjur: jämförande anatomi, funktion, evolution (Nr QL805 K35 2006). New York: McGraw-Hill.
2. Kent, GC, & Miller, L. (1997). Jämförande anatomi hos ryggradsdjur (nr QL805 K46 2001). Dubuque, IA: Wm. C. Brun.
3. Martin, B. (2017). Vad är fisk? Encyclopaedia Britannica.
4. Randall, DJ, Randall, D., Burggren, W., French, K., & Eckert, R. (2002). Eckert djurfysiologi. Macmillan.
5. Satchell, GH (1991). Fysiologi och form av fiskcirkulation. Cambridge University Press.
6. Satchell, GH (1991). Fysiologi och form av fiskcirkulation. Cambridge University Press.