CIRKULĀCIJA ZIVĪS: RAKSTUROJUMS, DARBĪBA, PIEMĒRI - BIOLOĢIJA - 2025

Cirkulācijas sistēma zivīs ir slēgta asinsrites sistēma, kas līdzīga citiem mugurkaulniekiem. Tomēr asinis zivju sirdī veido vienu ķēdi, tāpēc tās sauc par vienkāršu slēgtu asinsrites sistēmu jeb “viena cikla cirkulāciju”.

Cilvēkiem un zemes mugurkaulniekiem ir divējāda cirkulācija. Sirds labā puse ir atbildīga par asiņu saņemšanu, kas no ķermeņa atgriežas "dezoksidētā veidā". Šīs asinis iekļūst labajā ātrijā, pēc tam labajā kambara, un tiek sūknētas plaušās, lai tās tiktu sagādātas ar skābekli.

Zivis (joakanta attēls vietnē www.pixabay.com)

Asinis, kas no plaušām atdod skābekli, nonāk kreisajā kambara caur kreiso ātriju un pēc tam caur audu asinsrites sistēmu tiek sūknētas pa visām artēriju zarām. Šī ir divreiz slēgta asinsrites sistēma.

Zivīs sirdī ir tikai viens ātrijs un viens kambaris, tāpēc no organisma atgrieztas dezoksidētas asinis nonāk atriumā un kambarī, kas tiek sūknēts uz zivju žaunām, kur tas tiek skābekļa piesātināts.

Citiem vārdiem sakot, skābekļa piedevas asinis cirkulē caur zivju ķermeni un, visbeidzot, atkal sasniedz sirdi, kas “dezoksidēta”.

Morfoloģija un raksturojums

Zivīs var atrast trīs dažādus asinsrites sistēmas veidus, kas daudzos aspektos atšķiras no citiem mugurkaulniekiem. Šie trīs veidi ir:

- Ūdens elpošanas teleostu tipiskā asinsrites sistēma.

- Gaisa elpošanas teleostu asinsrites sistēma.

- Plaušu asinsrites sistēma.

Visi trīs sistēmu veidi ir "vienkārši slēgtas" asinsrites sistēmas, un tām ir šādas īpašības.

Sirdi veido četras nepārtrauktas kameras, kas sakārtotas virknē. Šīs kameras ir kontraktilās, izņemot elastīgo spuldzi teleostveidīgajās zivīs. Šis sirds tips uztur vienvirziena asiņu plūsmu caur to.

Dažu zivju asinsrites shēma (Avots: Lennert B, izmantojot Wikimedia Commons)

Četras kameras ir venozā sinusa, ātrijs, kambaris un arteriālā spuldze. Visi šie elementi ir savienoti viens pēc otra, it kā tā būtu virknes shēma. Deoksigenētas asinis nonāk venozā sinusā un iziet no artēriju spuldzes.

Zivju asinsrites galveno orgānu izvietojums krasi kontrastē ar vairuma mugurkaulnieku asinsrites sistēmu, jo pēdējiem to komponenti ir izvietoti paralēli.

Tā kā tās ir virknē, asinis sirdī nepārtraukti nonāk "dezoksogenētā" formā, iziet cauri četrām sirds kamerām, tiek iesūknētas žaunās, piesātinātas ar skābekli un pēc tam tiek sūknētas visā ķermenī.

Parasti zivis izmanto savas žaunas kā sava veida “nieres” sava ķermeņa detoksikācijai. Caur tiem tie izdala oglekļa dioksīdu un veic jonu un skābju-bāzes regulēšanu.

Vārsti

Vienmērīgumu sirds iekšienē rada un uztur trīs vārsti. Asinis vienmēr nonāk caur vienu vietu, iziet cauri sirds kambariem un iziet caur citu vietu žaunu virzienā.

Trīs vārsti, kas to atļauj, ir vārsts pie sinoatrial savienojuma, vārsts pie atrioventrikulārā savienojuma un vārsts kambara izejā.

Visi vārsti, izņemot vistālāko (distālo) no kambara, savstarpēji sazinās, bet slēgts vārsts pie artēriju sīpola izejas uztur spiediena starpību starp konusu un centrālo aortu.

Kad spiediens kambara un arteriālā spuldzē palielinās un pārsniedz spiedienu centrālajā aortā, distālā vārsta krokas atveras un izvada asinis aortā. Ventrikulāras sistolās (kontrakcijas) laikā proksimālā vārsta krokas aizveras.

Šī aizvēršana novērš asiņu atpakaļplūsmu kambara telpā, jo tā atslābinās. Šī arteriālā spuldzes saraušanās notiek salīdzinoši lēni. No sirds uz aortu katra vārstu grupa aizveras, lai novērstu asiņu aizplūšanu.

Asinsrites sistēmas veidi zivīs

Tiek uzskatīts, ka evolūcijas mērogā sauszemes mugurkaulnieku asinsrites sistēma ir specializējusies no organismiem, kuru asinsrites sistēma ir līdzīga plaušu zivīm.

Tomēr nevienu no trim sistēmām neuzskata par attīstītāku par pārējām. Visi trīs ir veiksmīgi pielāgojušies videi, kurā viņi dzīvo, un to organismu dzīvesveidam, kuriem tie pieder.

Tipiska zivju asinsrites sistēma (tīri ūdens elpošana)

Zivis ar tīru ūdens elpināšanu skābekli piesātina ar asinīm, apmainoties ar gāzēm caur asiņu plūsmu caur žaunām. Elpošanas cirkulācija caur žaunām un ķermeņa sistēmisko ir virknē, raksturīga zivīm.

Sirds nav sadalīta, tas ir, četras kameras, kas to veido, ir savienotas virknē, un elektrokardiostimulators atrodas pirmajā kamerā, venozā sinusā. Ventriklis caur artēriju spuldzi izvada asinis nelielā aortā.

Asinis, kas iziet no aortas, tiek novirzītas žaunu virzienā, lai veiktu gāzu apmaiņu ar ūdeni un būtu skābekļa piedevas. Tas iet caur žaunām līdz ļoti garai un stingrai muguras aortai.

No muguras aortas asinis tiek novirzītas uz pārējo ķermeņa audiem, un neliela daļa, kas veido apmēram 7%, tiek novirzīta uz sirdi, lai veiktu primāro cirkulāciju un sirds muskuļus skābekli piesātinātu. Kad audi ir piesātināti, asinis atgriežas sirdī, lai atkal sāktu ciklu.

Asinsrites sistēma ar elpināšanu

Zivis ar gaisa elpošanu dzīvo ūdenī, bet paceļas uz virsmu, lai uzņemtu gaisa burbuļus, kas papildina vajadzīgā skābekļa piegādi. Šīs zivis neizmanto žaunu pavedienus, lai izmantotu gaisa skābekli.

Tā vietā šie zivju veidi izmanto mutes dobumu, zarnu daļas, peldēšanas urīnpūsli vai savus ādas audus, lai notvertu skābekli no gaisa. Parasti zivīs, kurām ir gaisa elpošana, žaunu izmērs ir samazināts, lai izvairītos no skābekļa zuduma asinīs un ūdenī.

Zivīm, kuru galvenais skābekļa veicinātājs ir gaisa elpošana, ir izstrādāti dažādi asinsrites šunti, kas ļauj mainīt asiņu sadales plūsmu žaunās un orgānā, kas ļauj elpot gaisu.

Gaisā elpojošās zivīs skābekļa un dezoksigenēto asiņu plūsmas mēreni atdalās. Deoksigenētas asinis tiek izvadītas caur pirmajām divām filiāļu arkām un caur orgānu, kas veic gaisa elpošanu.

Oksigenētas asinis vairumā gadījumu plūst caur aizmugurējām filiāļu arkām uz muguras aortu. Ceturtā filiāles arka ir modificēta tā, lai aferenciālās un efferentās artērijas savienojas un ļauj asinīm skābekli sagādāt.

Šī sistēma, kas savieno aferentās un efferentās artērijas, ir specializēta, lai nodrošinātu efektīvu gāzes apmaiņu caur žaunām, neskatoties uz to, ka asiņu skābeklis lielākā mērā notiek ar gaisa elpināšanu.

Plaušu asinsrites sistēma

Vispilnīgākais sirds dalījums ir atrodams plaušu zivīs, tām ir žaunas un noteiktas "plaušas". Mūsdienās ir dzīva tikai viena suga ar šāda veida asinsrites sistēmu, tā ir Protopterus ģints afrikāņu zivs.

Sirds šāda veida zivīs ir sadalītas trīs kamerās, nevis četrās, tāpat kā citās zivīs. Tam ir ātrijs, kambaris un arteriālā spuldze.

Tam ir daļējs starpsienas starp ātriju un kambaru, sirds spuldzē ir spirāles krokas. Sakarā ar šīm starpsienām un krokām, sirdī tiek saglabāta skaidra asiņu atdalīšana ar skābekli un dezoksogenētu.

Šo zivju priekšējām žaunu arkām trūkst lamelju, un ar skābekli bagātinātas asinis no sirds kreisās puses var plūst tieši audos, savukārt aizmugures žaunu arkās esošajās lamelēs ir arteriāls savienojums, kas ļauj iegūt asins plūsmu. .

Šis savienojums novērš asiņu caurplūdi caur lamelēm, kad zivis elpo tikai un vienīgi caur plaušām. Asinis plūst no aizmugures filiāles arkām uz plaušām vai caur specializētu kanālu, kas pazīstams kā "ductus", iekļūst muguras aortā.

Ductus ir tieši iesaistīts asins plūsmas kontrolē starp plaušu artēriju un zivju ķermeņa sistēmisko cirkulāciju. Vazomotora daļa un "ductus" darbojas savstarpēji, tas ir, kad viens sašaurinās otru, tas paplašinās. "Ductus" ir analogs zīdītāju augļu "ductus arteriosus".

Lameļu neesamība šo zivju priekšējās žaunu arkās ļauj asinīm plūst tieši sistēmiskajā cirkulācijā caur muguras aortu.

Atsauces

1. Kardongs, KV (2002). Mugurkaulnieki: salīdzinošā anatomija, funkcijas, evolūcija (Nr. QL805 K35 2006). Ņujorka: Makgreivs.
2. Kents, GC, un Millers, L. (1997). Mugurkaulnieku salīdzinošā anatomija (Nr. QL805 K46 2001). Dubuque, IA: Wm. C. Brauns.
3. Martins, B. (2017). Kas ir zivis ?. Enciklopēdija Britannica.
4. Randall, DJ, Randall, D., Burggren, W., French, K., & Eckert, R. (2002). Ekerta dzīvnieka fizioloģija. Makmillans.
5. Satchell, GH (1991). Zivju cirkulācijas fizioloģija un forma. Cambridge University Press.
6. Satchell, GH (1991). Zivju cirkulācijas fizioloģija un forma. Cambridge University Press.