CIRKULACE U RYB: CHARAKTERISTIKA, OPERACE, PŘÍKLADY - BIOLOGIE - 2025

Oběhový systém u ryb je uzavřený oběhový systém podobný tomu u jiných obratlovců. Krev však tvoří jediný kruh v srdci ryb, z tohoto důvodu je znám jako jednoduchý uzavřený oběhový systém nebo „jednokruhový oběh“.

Lidé a suchozemští obratlovci mají dvojí oběh. Pravá strana srdce má na starosti přijímání krve, která se vrací z těla „deoxygenovaným“ způsobem. Tato krev vstupuje do pravé síně, poté do pravé komory a je pumpována do plic, aby byla okysličena.

Ryby (Obrázek od joakant na www.pixabay.com)

Krev, která se vrací okysličené z plic, vstupuje do levé komory přes levou síň a je pak čerpána skrz obě větve tepen oběhovým systémem tkání. Jedná se o dvojitě uzavřený oběhový systém.

U ryb má srdce pouze jednu síň a jednu komoru, a proto deoxygenovaná krev, která se vrací z těla, vstupuje do síně a komory, aby byla čerpána do žábrových ryb, kde je okysličená.

Jinými slovy, okysličená krev cirkuluje rybím tělem a konečně zasahuje srdce „deoxygenované“.

Morfologie a vlastnosti

U ryb se vyskytují tři různé typy oběhového systému, které se v mnoha ohledech liší od ostatních obratlovců. Jedná se o tyto tři typy:

- Typický oběhový systém vodních dýchacích teleostů.

- Oběhový systém teleobjektů dýchajících vzduch.

- Oběhový systém plic.

Všechny tři typy systémů jsou „jednoduché uzavřené“ oběhové systémy a mají následující vlastnosti.

Srdce je tvořeno čtyřmi nepřetržitými komorami uspořádanými do série. Tyto komory jsou kontraktilní, s výjimkou pružné žárovky u teleost ryb. Tento typ srdce udržuje jednosměrný tok krve skrz něj.

Schela oběhového systému některých ryb (Zdroj: Lennert B přes Wikimedia Commons)

Čtyři komory jsou žilní dutina, síň, komora a arteriální baňka. Všechny tyto jsou propojeny jeden po druhém, jako by to byl sériový obvod. Deoxygenovaná krev vstupuje do žilní dutiny a opouští arteriální žárovku.

Toto uspořádání hlavních orgánů oběhového systému ryb ostře kontrastuje s oběhovým systémem většiny obratlovců, protože ty mají své složky uspořádány paralelně.

Protože je v sérii, krev vstupuje do srdce nepřetržitě v "deoxygenované" formě, prochází čtyřmi srdečními komorami, je pumpována do žábrek, okysličována a následně pumpována do celého těla.

Obecně ryby používají své žábry jako druh „ledvin“ pro detoxikaci svého těla. Tím vylučují oxid uhličitý a provádějí regulaci iontů a kyselin.

Ventily

Jednosměrnost uvnitř srdce je vytvářena a udržována třemi ventily. Krev vždy vstupuje přes jedno místo, prochází srdečními komorami a vystupuje přes jiné místo směrem k žábrám.

Tři ventily, které to umožňují, jsou ventil při sinoatriálním připojení, ventil při atrioventrikulárním připojení a ventil na výstupu z komory.

Všechny ventily, s výjimkou jednoho nejvzdálenějšího (distálního) od komory, spolu komunikují, ale uzavřený ventil na výstupu z arteriální baňky udržuje tlakový rozdíl mezi kuželem a centrální aortou.

Když tlak v komoře a arteriální baňce vzroste a překročí tlak ve střední aortě, záhyby distálního ventilu se otevřou a vytlačí krev do aorty. Během komorové systoly (kontrakce) se proximální ventil sklopí.

Toto uzavření zabraňuje zpětnému toku krve do komory, když se uvolňuje. Tato kontrakce arteriální baňky probíhá relativně pomalu. Ze srdce do aorty se každá skupina ventilů uzavře, aby se zabránilo zpětnému toku krve.

Druhy oběhového systému u ryb

V evolučním měřítku se předpokládá, že oběhový systém suchozemských obratlovců se specializoval na organismy s oběhovým systémem podobným systému lungfish.

Žádný z těchto tří systémů se však nepovažuje za vyvinutější než ostatní. Všechny tři jsou úspěšné adaptace na prostředí, ve kterém žijí, a na životní styl organismů, které je mají.

Typický oběhový systém teleost ryb (čistě vodní dýchání)

Ryby s čistě vodním dýcháním okysličují jejich krev výměnou plynů prouděním krve jejich žábry. Dýchací oběh žábry a systémový systém těla je v sérii, typický pro ryby.

Srdce není rozděleno, tj. Čtyři komory, které jej skládají, jsou zapojeny do série, a kardiostimulátor je v první komoře, žilní dutině. Komora vytlačuje krev do malé aorty přes arteriální baňku.

Krev, která opouští aortu, je nasměrována k žábru, aby prováděla výměnu plynů s vodou a měla být okysličena. Prochází žábry do velmi dlouhé a rigidní hřbetní aorty.

Z dorzální aorty je krev směrována do tkání zbytku těla a malá část, představující asi 7%, je směrována do srdce k provádění primárního oběhu a okysličování srdečních svalů. Jakmile jsou tkáně okysličeny, krev se vrací do srdce a začíná znovu cyklus.

Oběhový systém teleostů se vzduchovým dýcháním

Ryby se vzduchovým dýcháním žijí ve vodě, ale stoupají na povrch, aby zachytily vzduchové bubliny, které doplňují jejich potřebný kyslík. Tyto ryby nepoužívají svá žábrovitá vlákna, aby využily kyslíku ze vzduchu.

Místo toho tyto druhy ryb používají k zachycení kyslíku ze vzduchu jejich ústní dutinu, části střeva, plavecký močový měchýř nebo jejich kožní tkáň. Obecně, u ryb, které mají dýchání vzduchem, jsou žábry zmenšeny, aby se zabránilo ztrátě kyslíku z krve do vody.

Ryby, jejichž hlavním přispěvatelem kyslíku je dýchání vzduchem, vyvinuly řadu cirkulačních zkratů, které umožňují změny v průtoku krve v žábrách a orgánu, který umožňuje dýchání vzduchu.

U ryb dýchajících vzduchem se okysličené a deoxygenované krevní toky mírně oddělují. Deoxygenovaná krev je vedena přes první dvě větevní oblouky a orgánem, který provádí dýchání vzduchu.

Oxygenovaná krev proudí, ve většině případů, přes zadní větve k oblouku do dorzální aorty. Čtvrtý obloukový oblouk je upraven tak, že aferentní a efferentní tepny se spojují a umožňují okysličování krve.

Tento systém spojující aferentní a efferentní tepny je specializován na umožnění účinné výměny plynu skrz žábry, i když kyslíkové dýchání krve se vyskytuje ve větší míře dýcháním vzduchem.

Oběhový systém plic

Nejúplnější dělení srdce se nachází u plic, mají žábry a definují „plíce“. S tímto typem oběhového systému dnes žije jen jeden druh, jedná se o africkou rybu rodu Protopterus.

Srdce v tomto druhu ryb je rozděleno do tří komor namísto čtyř jako ostatní ryby. Má síň, komoru a arteriální žárovku.

To má částečnou přepážku mezi atriem a komorou, má spirálové záhyby v srdeční baňce. Díky těmto oddílům a záhybům je uvnitř srdce udržováno jasné oddělení kyslíku od kyslíku a deoxygenované krve.

Přední žaberní oblouky těchto ryb postrádají lamely a okysličená krev může proudit z levé strany srdce přímo do tkání, zatímco v lamelách přítomných v zadních žaberních obloucích existuje arteriální spojení, které umožňuje odvodit krevní tok..

Toto spojení zabraňuje průchodu krve lamelami, když ryba dýchá výhradně a výhradně přes plíce. Krev proudí z zadních větví do plic nebo vstupuje do dorzální aorty přes specializovaný kanál známý jako "dukt".

Dukt je přímo zapojen do kontroly průtoku krve mezi plicní tepnou a systémovým oběhem rybího těla. Vasomotorická část a "duktus" jednají recipročně, to znamená, když jeden uzavírá druhý dilatace. „Ductus“ je analogický „ductus arteriosus“ plodů savců.

Absence lamel v předních žábrových obloukech těchto ryb umožňuje, aby krev proudila přímo do systémového oběhu přes dorzální aortu.

Reference

1. Kardong, KV (2002). Obratlovci: srovnávací anatomie, funkce, vývoj (č. QL805 K35 2006). New York: McGraw-Hill.
2. Kent, GC, & Miller, L. (1997). Srovnávací anatomie obratlovců (č. QL805 K46 2001). Dubuque, IA: Wm. C. Brown.
3. Martin, B. (2017). Co jsou ryby? Encyklopedie Britannica.
4. Randall, DJ, Randall, D., Burggren, W., French, K., & Eckert, R. (2002). Eckertova fyziologie zvířat. Macmillan.
5. Satchell, GH (1991). Fyziologie a forma oběhu ryb. Cambridge University Press.
6. Satchell, GH (1991). Fyziologie a forma oběhu ryb. Cambridge University Press.