- •Миколаївський державний аграрний університет
- •Методичні рекомендації
- •Частина іі “Основи іхтіології”
- •Методичні рекомендації для самостійної роботи з курсу “Технологія виробництва продукції аквакультури” Частина іі “Основи іхтіології”
- •1. Історія розвитку фізіології
- •2. Дихання. Суть процесу дихання
- •Склад сухого атмосферного повітря
- •2.1. Особливості дихання у водному середовищі
- •Кількість кисню, розчиненого в прісній і морській воді за різних температур
- •2.2. Будова та функції зябрового апарата у риб
- •2.3. Площа дихальної поверхні зябер і шкіри
- •Площа зябрової поверхні деяких видів риб
- •2.4. Механізм дихальних рухів під час зябрового дихання
- •Залежність частоти дихання у риб від температури
- •2.5. Особливості обміну газів у риб
- •2.6. Регуляція дихання
- •2.7. Залежність дихання від умов зовнішнього середовища, віку та продуктивності риб
- •2.8. Додаткові органи дихання
- •2.9. Інші пристосування риб до малого вмісту кисню у воді
- •2.10. Плавальний міхур та його функції
- •3. Травлення
- •3.1. Особливості будови травної системи риб у зв'язку з характером харчування
- •3.2. Відносна довжина травного тракту у риб з різним характером живлення
- •Відносна довжина кишечнику у коропових риб з різним типом живлення
- •Відносна довжина кишкового тракту хижих риб
- •3.3. Анатомічні особливості травної системи риб
- •3.4. Іннервація шлунково-кишкового тракту
- •3.5. Розвиток шлунково-кишкового тракту в онтогенезі
- •3.6. Особливості будови травного тракту риб різних екологічних груп
- •3.7. Час проходження їжі через шлунково-кишковий тракт
- •Швидкість спорожнення кишкового тракту
- •Час спорожнений травного тракту у коропових
- •3.8. Секреція
- •3.9. Всмоктування
- •3.10. Моторика шлунково-кишкового тракту
- •3.11. Регуляція функцій травного тракту
- •4. Розмноження
- •Терміни достигання статевої зрілості риб в умовах України
- •4.1. Особливості функціонування статевої системи самців
- •4.2. Особливості функціонування статевої системи самок
- •Розміри ікринок
- •Показники овоґенезу у товстолобиків
- •4.3. Дозрівання і розвиток статевих продуктів
- •4.4. Регуляція розвитку репродуктивної системи в риб
- •4.5. Розмноження і розвиток
- •Література
2. Дихання. Суть процесу дихання
Більшість тварин задовольняє свої енергетичні потреби шляхом окислення компонентів їжі. Деякі тварини спроможні використовувати енергію органічних речовин у відсутності кисню, проте повне окиснення цих речовин дає приблизно у 10-20 разів більше енергії, їжа тварин складається переважно з трьох груп речовин: вуглеводів, жирів і білків. Повне окиснення вуглеводів і жирів призводить до утворення тільки двох кінцевих продуктів - двоокису вуглецю і води, а під час окиснення білків, крім цих речовин, утворюється невелика кількість інших кінцевих продуктів.
Процеси поглинання кисню і виділення двоокису вуглецю називають диханням, до того ж термін може відноситися як до газообміну загалом, так і до процесів, що відбуваються у клітині. Тварини отримують кисень із середовища, у якому вони живуть, і виділяють у це середовище вуглекислий газ. Водні тварини використовують ті невеликі кількості кисню, що розчинені у воді. Багато дрібних тварин можуть одержувати достатню кількість кисню прямо через поверхню тіла, але більшість має спеціальні органи дихання - зябра, трахеї, легені.
Коли клітини використовують кисень для окиснення поживних речовин, утворюється двоокис вуглецю, що переміщується у протилежному напрямку і виходить назовні через поверхню тіла або дихальні органи. Інший кінцевий продукт окиснення - вода - просто входить у загальний водний запас організму і не створює особливих проблем.
Найважливішим, а іноді і єдиним фізичним процесом, що забезпечує переміщення кисню із зовнішнього середовища до клітин, є дифузія (тобто рух газу у вигляді розчиненої речовини у напрямку від ділянки з високою концентрацією до низької). Дифузії часто допомагають макрорухи (наприклад, циркуляція крові), але саме градієнти концентрацій створюють основну рушійну силу для переміщення газів, що беруть участь у диханні.
Фізіологічно найбільш важливими газами є кисень, двоокис вуглецю і азот. Вони присутні в атмосферному повітрі у пропорціях, зазначених у табл. 1. Крім того, атмосфера містить водяні пари у кількостях, що суттєво варіюють.
Таблиця 1
Склад сухого атмосферного повітря
Компоненти |
Вміст, % |
Кисень |
20,95 |
Двоокис вуглецю |
0,03 |
Азот |
78,09 |
Аргон і ін. |
0,93 |
Всього |
100 |
2.1. Особливості дихання у водному середовищі
Дихання, або перенесення кисню з води до клітин риб, - робота життєво необхідна і складна. Порівняно з вмістом кисню у повітрі (260 мг/дм3) у воді його мало (0-14 мг/дм3). Це означає, що через газообмінні дихальні поверхні має бути пропущена велика кількість води, до того ж ефективно, оскільки вода у 800 разів щільніша за повітря. Риби мають насос із низьким тиском і великою продуктивністю, який справляється із цією задачею - ротовий апарат і зябра виконують функції поршня і клапанів. Низький тиск підтримується завдяки малому опорові току води, що проходить крізь зябра, достатньо великому роту та значним зябровим отвором.
Гази розчиняються у воді і якщо поверхня води буде контактувати із газом, частина його молекул проникатиме у воду і переходитиме у розчин. Це буде продовжуватися доти, поки не установиться рівновага, за якої в одиницю часу рівна кількість молекул газу буде входити у воду і виходити з неї. Кількість газу, що буде в цей час розчинена у воді, залежить від: 1) природи газу; 2) тиску газу у газовому середовищі; 3) температури; 4) присутності інших розчинених речовин.
Розчинність газів у воді різна, азот розчиняється у воді гірше, ніж кисень, а розчинність двоокису вуглецю приблизно у 30 разів вища, ніж кисню і у 60 разів вища, ніж азоту.
Кількість газу, розчиненого в певному об'ємі води, залежить від тиску газу. Якщо цей тиск збільшити вдвічі, кількість розчиненого газу збільшується у два рази. Розчинність газових сумішей залежить від парціального тиску кожного газу, що знаходиться у газовій суміші. Гази розчиняються відповідно до свого парціального тиску у газовому середовищі незалежно від присутності інших газів.
Розчинність газів зменшується зі збільшенням температури. Як приклад у табл. 2 наведено дані розчинності кисню за різних температур.
Таблиця 2