CIRCULATIE IN VISSEN: KENMERKEN, WERKING, VOORBEELDEN - BIOLOGIE - 2025

Het circulatiesysteem bij vissen is een gesloten bloedsomloop, vergelijkbaar met dat van andere gewervelde dieren. Het bloed maakt echter een enkel circuit in het hart van de vis, daarom staat het bekend als een eenvoudige gesloten bloedsomloop of "circulatie met een enkele cyclus".

Mensen en gewervelde landdieren hebben een dubbele bloedsomloop. De rechterkant van het hart is verantwoordelijk voor het ontvangen van het bloed dat op een "zuurstofarme" manier uit het lichaam terugkeert. Dit bloed komt het rechter atrium binnen, dan het rechterventrikel, en wordt naar de longen gepompt om te worden geoxygeneerd.

Vis (afbeelding door joakant op www.pixabay.com)

Het bloed dat zuurstofrijk uit de longen terugkeert, komt de linker hartkamer binnen via het linker atrium en wordt vervolgens langs alle takken van de slagaders gepompt door de bloedsomloop van de weefsels. Dit is een dubbel gesloten bloedsomloop.

Bij vissen heeft het hart slechts één atrium en één ventrikel, daarom komt zuurstofarm bloed dat terugkeert uit het lichaam het atrium en ventrikel binnen om naar de kieuwen van de vis te worden gepompt, waar het zuurstofrijk wordt.

Met andere woorden, het zuurstofrijke bloed circuleert door het lichaam van de vis en bereikt uiteindelijk het hart "zuurstofarm" weer.

Morfologie en kenmerken

Bij vissen zijn drie verschillende soorten bloedsomloop te vinden, die in veel opzichten verschillen van die van andere gewervelde dieren. Deze drie soorten zijn:

- De typische bloedsomloop van in het water levende ademhalingstoestellen.

- De bloedsomloop van lucht-ademende teleosten.

- De bloedsomloop van longvissen.

Alle drie de typen systemen zijn "eenvoudige gesloten" bloedsomloopsystemen en hebben de volgende kenmerken gemeen.

Het hart bestaat uit vier doorlopende kamers, in serie gerangschikt. Deze kamers zijn samentrekkend, behalve de elastische bol in de beenvissen. Dit type hart handhaaft een eenrichtingsstroom van bloed er doorheen.

Schela van de bloedsomloop van sommige vissen (Bron: Lennert B via Wikimedia Commons)

De vier kamers zijn de veneuze sinus, het atrium, het ventrikel en de arteriële bol. Deze zijn allemaal na elkaar verbonden, alsof het een serieschakeling is. Zuurstofarm bloed komt de veneuze sinus binnen en verlaat de arteriële bol.

Deze opstelling van de belangrijkste organen van de bloedsomloop van vissen staat in schril contrast met de bloedsomloop van de meeste gewervelde dieren, omdat de componenten van deze laatste parallel zijn gerangschikt.

Omdat het in serie is, komt het bloed continu het hart binnen in "gedeoxygeneerde" vorm, reist het door de vier kamers van het hart, wordt het naar de kieuwen gepompt, van zuurstof voorzien en vervolgens door het lichaam gepompt.

Over het algemeen gebruiken vissen hun kieuwen als een soort "nieren" voor het ontgiften van hun lichaam. Hierdoor scheiden ze kooldioxide uit en voeren ze ionische en zuur-base-regulering uit.

Kleppen

Unidirectionaliteit in het hart wordt geproduceerd en onderhouden door drie kleppen. Bloed komt altijd via één plaats binnen, gaat door de kamers van het hart en gaat via een andere plaats naar de kieuwen.

De drie kleppen die dit mogelijk maken zijn de klep bij de sinoatriale verbinding, de klep bij de atrioventriculaire verbinding en de klep bij de uitlaat van het ventrikel.

Alle kleppen, behalve degene die het verst (distaal) van het ventrikel verwijderd is, communiceren met elkaar, maar een gesloten klep aan de uitlaat van de arteriële bol zorgt voor een drukverschil tussen de kegel en de centrale aorta.

Wanneer de druk in het ventrikel en de arteriële bol toeneemt en de druk in de centrale aorta overschrijdt, gaan de plooien van de distale klep open en wordt er bloed in de aorta uitgestoten. Tijdens ventriculaire systole (contractie) vouwt de proximale klep zich dicht.

Deze sluiting voorkomt terugstroming van bloed in het ventrikel terwijl het ontspant. Deze samentrekking van de arteriële bol verloopt relatief langzaam. Van het hart tot de aorta sluit elke groep kleppen om terugstroming van bloed te voorkomen.

Soorten bloedsomloop bij vissen

Op evolutionaire schaal wordt aangenomen dat de bloedsomloop van gewervelde landdieren zich heeft gespecialiseerd in organismen met een bloedsomloop vergelijkbaar met die van longvissen.

Geen van de drie systemen wordt echter als meer ontwikkeld beschouwd dan de andere. Alle drie zijn succesvolle aanpassingen voor de omgeving waarin ze leven en de levensstijl van de organismen die ze bezitten.

Typische bloedsomloop van teleostvissen (puur aquatische ademhaling)

Vissen met puur aquatische ademhaling oxygeneren hun bloed door gassen uit te wisselen door de bloedstroom door hun kieuwen. De ademhalingscirculatie door de kieuwen en systemisch van het lichaam is in serie, typisch voor vissen.

Het hart is niet verdeeld, dat wil zeggen, de vier kamers waaruit het bestaat, zijn in serie verbonden en de pacemaker bevindt zich in de eerste kamer, de veneuze sinus. Het ventrikel voert bloed uit in een kleine aorta via de arteriële bol.

Het bloed dat de aorta verlaat, wordt naar de kieuw geleid om de uitwisseling van gassen met het water uit te voeren en om te worden geoxygeneerd. Het gaat door de kieuwen naar een zeer lange en stijve dorsale aorta.

Vanuit de dorsale aorta wordt bloed naar de weefsels van de rest van het lichaam geleid en een klein deel, dat ongeveer 7% vertegenwoordigt, wordt naar het hart geleid om de primaire circulatie uit te voeren en de hartspieren van zuurstof te voorzien. Zodra de weefsels van zuurstof zijn voorzien, keert het bloed terug naar het hart om de cyclus opnieuw te beginnen.

Bloedsomloop van teleosten met luchtademhaling

Vissen met luchtademhaling leven in het water, maar komen naar de oppervlakte om luchtbellen op te nemen die hun toevoer van noodzakelijke zuurstof aanvullen. Deze vissen gebruiken hun kieuwfilamenten niet om te profiteren van zuurstof uit de lucht.

In plaats daarvan gebruiken deze vissoorten hun mondholte, delen van de darm, de zwemblaas of hun huidweefsel om zuurstof uit de lucht op te vangen. Over het algemeen worden bij vissen met luchtademhaling de kieuwen verkleind om verlies van zuurstof uit het bloed naar het water te voorkomen.

Vissen waarvan de belangrijkste zuurstofbijdrage de luchtademhaling is, hebben een verscheidenheid aan circulatoire shunts ontwikkeld om veranderingen in de bloedstroom naar de kieuwen en het orgaan dat luchtademhaling mogelijk maakt mogelijk te maken.

Bij luchtademende vissen zijn de zuurstofrijke en zuurstofarme bloedstromen matig gescheiden. Het zuurstofarme bloed wordt door de eerste twee zijbogen geleid en door het orgaan dat de luchtademhaling uitvoert.

Zuurstofrijk bloed stroomt in de meeste gevallen door de achterste vertakkingsbogen naar de dorsale aorta. De vierde zijboog is gemodificeerd zodat de afferente en efferente slagaders met elkaar in verbinding staan ​​en oxygenatie van het bloed mogelijk maken.

Dit systeem dat de afferente en efferente slagaders verbindt, is gespecialiseerd om een ​​effectieve gasuitwisseling door de kieuwen mogelijk te maken, ondanks het feit dat oxygenatie van het bloed in grotere mate plaatsvindt door luchtademhaling.

Lungfish bloedsomloop

De meest volledige verdeling van het hart wordt gevonden in de longvissen, ze hebben kieuwen en gedefinieerde "longen". Er is tegenwoordig maar één soort in leven met dit type bloedsomloop, het is een Afrikaanse vis van het geslacht Protopterus.

Het hart van dit type vis is verdeeld in drie kamers in plaats van vier zoals bij andere vissen. Het heeft een atrium, een ventrikel en een arteriële bol.

Dit heeft een gedeeltelijk septum tussen het atrium en het ventrikel, het heeft spiraalvouwen in de hartballon. Vanwege deze scheidingswanden en plooien wordt een duidelijke scheiding tussen zuurstofrijk en zuurstofarm bloed in het hart gehandhaafd.

De voorste kieuwbogen van deze vissen missen lamellen en zuurstofrijk bloed kan van de linkerkant van het hart rechtstreeks in de weefsels stromen, terwijl er in de lamellen in de achterste kieuwbogen een arteriële verbinding is waardoor de bloedstroom kan worden afgeleid. .

Deze verbinding verhindert de doorgang van bloed door de lamellen wanneer de vis uitsluitend en uitsluitend door de longen ademt. Bloed stroomt van de achterste vertakkingsbogen naar de longen of komt de dorsale aorta binnen via een gespecialiseerd kanaal dat bekend staat als de "ductus".

De ductus is direct betrokken bij de controle van de bloedstroom tussen de longslagader en de systemische circulatie van het vissenlichaam. Het vasomotorische deel en de ‘ductus’ werken wederkerig, dat wil zeggen, wanneer de een samentrekt, verwijdt de ander. De "ductus" is analoog aan de "ductus arteriosus" van zoogdierfoetussen.

Door de afwezigheid van lamellen in de voorste kieuwbogen van deze vissen kan het bloed rechtstreeks in de systemische circulatie stromen via de dorsale aorta.

Referenties

1. Kardong, KV (2002). Gewervelde dieren: vergelijkende anatomie, functie, evolutie (nr. QL805 K35 2006). New York: McGraw-Hill.
2. Kent, GC en Miller, L. (1997). Vergelijkende anatomie van de gewervelde dieren (nr. QL805 K46 2001). Dubuque, IA: Wm. C. Brown.
3. Martin, B. (2017). Wat zijn vissen? Encyclopaedia Britannica.
4. Randall, DJ, Randall, D., Burggren, W., Frans, K., & Eckert, R. (2002). Eckert dierfysiologie. Macmillan.
5. Satchell, GH (1991). Fysiologie en vorm van viscirculatie. Cambridge University Press.
6. Satchell, GH (1991). Fysiologie en vorm van viscirculatie. Cambridge University Press.