ZIRKULATION IN FISCHEN: EIGENSCHAFTEN, FUNKTIONSWEISE, BEISPIELE - BIOLOGIE - 2025

Das Kreislaufsystem bei Fischen ist ein geschlossenes Kreislaufsystem, das dem anderer Wirbeltiere ähnlich ist. Das Blut bildet jedoch einen einzigen Kreislauf im Herzen des Fisches, weshalb es als einfaches geschlossenes Kreislaufsystem oder "Einzelkreislauf" bekannt ist.

Menschen und Landwirbeltiere haben einen doppelten Kreislauf. Die rechte Seite des Herzens ist dafür verantwortlich, das Blut zu empfangen, das auf "deoxygenierte" Weise aus dem Körper zurückkehrt. Dieses Blut gelangt in den rechten Vorhof und dann in den rechten Ventrikel und wird zur Sauerstoffversorgung in die Lunge gepumpt.

Fisch (Bild von Joakant unter www.pixabay.com)

Das Blut, das mit Sauerstoff aus der Lunge zurückkehrt, gelangt durch das linke Atrium in den linken Ventrikel und wird dann entlang aller Arterienäste durch das Kreislaufsystem des Gewebes gepumpt. Dies ist ein doppelt geschlossenes Kreislaufsystem.

Bei Fischen hat das Herz nur ein Atrium und einen Ventrikel. Daher gelangt vom Körper zurückkehrendes sauerstofffreies Blut in das Atrium und den Ventrikel, um zu den Kiemen des Fisches gepumpt zu werden, wo es mit Sauerstoff angereichert wird.

Mit anderen Worten, das sauerstoffhaltige Blut zirkuliert durch den Körper des Fisches und erreicht schließlich das Herz "wieder von Sauerstoff befreit".

Morphologie und Eigenschaften

Bei Fischen gibt es drei verschiedene Arten von Kreislaufsystemen, die sich in vielerlei Hinsicht von denen anderer Wirbeltiere unterscheiden. Diese drei Typen sind:

- Das typische Kreislaufsystem von Wasseratmungsteleostern.

- Das Kreislaufsystem luftatmender Teleoste.

- Das Kreislaufsystem von Lungenfischen.

Alle drei Systemtypen sind "einfache geschlossene" Kreislaufsysteme und weisen die folgenden Eigenschaften auf.

Das Herz besteht aus vier durchgehenden Kammern, die in Reihe angeordnet sind. Diese Kammern sind kontraktil, mit Ausnahme der elastischen Glühbirne bei Teleostfischen. Diese Art von Herz hält einen Einweg-Blutfluss durch sie aufrecht.

Schela über das Kreislaufsystem einiger Fische (Quelle: Lennert B über Wikimedia Commons)

Die vier Kammern sind der venöse Sinus, das Atrium, der Ventrikel und der Arterienkolben. Alle diese sind nacheinander verbunden, als wäre es eine Reihenschaltung. Desoxygeniertes Blut tritt in den venösen Sinus ein und tritt aus dem arteriellen Kolben aus.

Diese Anordnung der Hauptorgane des Kreislaufsystems der Fische steht in scharfem Kontrast zum Kreislaufsystem der meisten Wirbeltiere, da deren Komponenten parallel angeordnet sind.

Da es in Reihe geschaltet ist, tritt das Blut kontinuierlich in "sauerstofffreier" Form in das Herz ein, wandert durch die vier Kammern des Herzens, wird zu den Kiemen gepumpt, mit Sauerstoff angereichert und anschließend durch den Körper gepumpt.

Im Allgemeinen verwenden Fische ihre Kiemen als eine Art „Nieren“ zur Entgiftung ihres Körpers. Durch diese scheiden sie Kohlendioxid aus und führen eine Ionen- und Säure-Base-Regulierung durch.

Ventile

Unidirektionalität innerhalb des Herzens wird durch drei Klappen erzeugt und aufrechterhalten. Blut tritt immer durch eine Stelle ein, geht durch die Kammern des Herzens und tritt durch eine andere Stelle in Richtung der Kiemen aus.

Die drei Klappen, die dies ermöglichen, sind die Klappe an der Sinusverbindung, die Klappe an der atrioventrikulären Verbindung und die Klappe am Auslass des Ventrikels.

Alle Klappen mit Ausnahme derjenigen, die am weitesten (distal) vom Ventrikel entfernt sind, kommunizieren miteinander, aber eine geschlossene Klappe am Auslass des Arterienkolbens hält einen Druckunterschied zwischen dem Kegel und der zentralen Aorta aufrecht.

Wenn der Druck im Ventrikel und im Arterienkolben steigt und den Druck der zentralen Aorta überschreitet, öffnen sich die Falten der distalen Klappe und stoßen Blut in die Aorta aus. Während der ventrikulären Systole (Kontraktion) faltet sich die proximale Klappe zu.

Dieser Verschluss verhindert den Rückfluss von Blut in den Ventrikel, während dieser sich entspannt. Diese Kontraktion des arteriellen Kolbens verläuft relativ langsam. Vom Herzen bis zur Aorta schließt sich jede Gruppe von Klappen, um einen Rückfluss von Blut zu verhindern.

Arten des Kreislaufsystems bei Fischen

Auf evolutionärer Ebene wird angenommen, dass sich das Kreislaufsystem von Landwirbeltieren auf Organismen mit einem Kreislaufsystem ähnlich dem von Lungenfischen spezialisiert hat.

Keines der drei Systeme gilt jedoch als weiterentwickelt als die anderen. Alle drei sind erfolgreiche Anpassungen an die Umwelt, in der sie leben, und an den Lebensstil der Organismen, die sie besitzen.

Typisches Kreislaufsystem von Teleostfischen (rein aquatische Atmung)

Fische mit rein aquatischer Atmung versorgen ihr Blut mit Sauerstoff, indem sie Gase durch den Blutfluss durch ihre Kiemen austauschen. Die Atmungszirkulation durch die Kiemen und das System des Körpers ist in Reihe, typisch für Fische.

Das Herz ist nicht geteilt, dh die vier Kammern, aus denen es besteht, sind in Reihe geschaltet, und der Schrittmacher befindet sich in der ersten Kammer, dem venösen Sinus. Der Ventrikel stößt Blut durch den Arterienkolben in eine kleine Aorta aus.

Das Blut, das die Aorta verlässt, wird zur Kieme geleitet, um den Gasaustausch mit dem Wasser durchzuführen und mit Sauerstoff zu versorgen. Es geht durch die Kiemen zu einer sehr langen und starren Rückenaorta.

Von der Aorta dorsalis wird Blut zu den Geweben des übrigen Körpers geleitet, und ein kleiner Teil, der etwa 7% ausmacht, wird zum Herzen geleitet, um den Primärkreislauf durchzuführen und die Herzmuskulatur mit Sauerstoff zu versorgen. Sobald das Gewebe mit Sauerstoff angereichert ist, kehrt das Blut zum Herzen zurück, um den Zyklus erneut zu beginnen.

Kreislaufsystem von Teleost mit Luftatmung

Fische mit Luftatmung leben im Wasser, steigen jedoch an die Oberfläche, um Luftblasen aufzunehmen, die ihre Versorgung mit dem erforderlichen Sauerstoff ergänzen. Diese Fische nutzen ihre Kiemenfilamente nicht, um Luftsauerstoff zu nutzen.

Stattdessen verwenden diese Fischarten ihre Mundhöhle, Teile des Darms, die Schwimmblase oder ihr Hautgewebe, um Sauerstoff aus der Luft zu gewinnen. Im Allgemeinen werden bei Fischen mit Luftatmung die Kiemen verkleinert, um den Sauerstoffverlust vom Blut zum Wasser zu vermeiden.

Fische, deren Hauptsauerstoff zur Luftatmung beiträgt, haben eine Vielzahl von Kreislaufshunts entwickelt, um Änderungen im Fluss der Blutverteilung zu den Kiemen und dem Organ zu ermöglichen, das die Luftatmung ermöglicht.

Bei luftatmenden Fischen sind die sauerstoffhaltigen und sauerstoffarmen Blutströme mäßig getrennt. Das sauerstofffreie Blut wird durch die ersten beiden Astbögen und durch das Organ geleitet, das die Luftatmung durchführt.

Sauerstoffhaltiges Blut fließt in den meisten Fällen durch die hinteren Astbögen zur Aorta dorsalis. Der vierte Astbogen ist so modifiziert, dass sich die afferenten und efferenten Arterien verbinden und eine Sauerstoffversorgung des Blutes ermöglichen.

Dieses System, das die afferenten und efferenten Arterien verbindet, ist darauf spezialisiert, einen effektiven Gasaustausch durch die Kiemen zu ermöglichen, obwohl die Sauerstoffversorgung des Blutes in größerem Maße durch Luftatmung erfolgt.

Lungenfisch-Kreislaufsystem

Die vollständigste Teilung des Herzens findet sich im Lungenfisch, sie haben Kiemen und definierte "Lungen". Es gibt heute nur eine Art mit dieser Art von Kreislaufsystem, es ist ein afrikanischer Fisch der Gattung Protopterus.

Das Herz dieser Fischart ist wie andere Fische in drei statt in vier Kammern unterteilt. Es hat ein Atrium, einen Ventrikel und eine Arterienbirne.

Dieses hat ein partielles Septum zwischen dem Atrium und dem Ventrikel, es hat Spiralfalten im Herzkolben. Aufgrund dieser Partitionen und Falten bleibt eine klare Trennung zwischen sauerstoffhaltigem und sauerstoffarmem Blut im Herzen erhalten.

Den vorderen Kiemenbögen dieser Fische fehlen Lamellen, und sauerstoffhaltiges Blut kann von der linken Seite des Herzens direkt in das Gewebe fließen, während in den in den hinteren Kiemenbögen vorhandenen Lamellen eine arterielle Verbindung besteht, durch die der Blutfluss abgeleitet werden kann. .

Diese Verbindung verhindert den Durchgang von Blut durch die Lamellen, wenn der Fisch ausschließlich und ausschließlich durch die Lunge atmet. Das Blut fließt von den hinteren Astbögen zur Lunge oder gelangt über einen speziellen Gang, der als "Ductus" bekannt ist, in die Aorta dorsalis.

Der Ductus ist direkt an der Kontrolle des Blutflusses zwischen der Lungenarterie und der systemischen Zirkulation des Fischkörpers beteiligt. Der vasomotorische Teil und der "Ductus" wirken wechselseitig, dh wenn sich einer zusammenzieht, erweitert sich der andere. Der "Ductus" ist analog zum "Ductus Arteriosus" von Säugetierfeten.

Das Fehlen von Lamellen in den vorderen Kiemenbögen dieser Fische ermöglicht es, dass Blut durch die dorsale Aorta direkt in den systemischen Kreislauf fließt.

Verweise

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