Aqu @teach: Physiolojia ya kupumua
Hewa tunayopumua ni zaidi ya nitrojeni (78%) na 21% ya oksijeni. Maji ambayo samaki ‘kupumua’ pia yana oksijeni, lakini kwa mkusanyiko wa chini sana, chini ya 1%. Aidha, kwa kuwa maji ni mara 840 denser kuliko hewa na mara 60 zaidi KINATACHO, inachukua juhudi zaidi kwa samaki ‘kupumua’ ili kuondoa oksijeni, karibu 10% ya nishati yao ya kimetaboliki. Kwa kulinganisha, wanyama duniani hutumia tu asilimia 2 ya nishati yao ya kimetaboliki ili kuondoa oksijeni kutoka hewa. Kwa mfano, upinde wa mvua trout haja ya hoja takriban 600 ml ya maji kupita gills yao kwa dakika kwa uzito kilo wakati, kwa kulinganisha, reptilia duniani kama vile turtles tu haja ya hoja 50 ml hewa min-1 kg-1 . Matokeo yake, ingawa gills ya samaki ni bora sana, kupata oksijeni ya kutosha kutoka kwa maji ya jirani inaweza kuwa vigumu na wakati mwingine kutishia maisha.
Samaki kukamata oksijeni kwa kutumia gills yao ambayo ni katika kuwasiliana moja kwa moja na maji jirani na ni rahisi mawindo kwa vimelea na maambukizi ya bakteria. Eneo la jumla la gills ni takriban mara 10 eneo la uso wa mwili mzima. Gills pia ni muhimu katika kubadilishana ion (kudumisha usawa wa asidi-msingi) na kuondoa taka, kama vile amonia. Hivyo, samaki kimsingi hukojoa kupitia gills yao pamoja na kupumua kwa njia yao. Ili kupata oksijeni, maji hutolewa ndani ya cavity ya kinywa na kisha kinywa kinafungwa ili kulazimisha maji kupitia opercula mbili. Harakati hii ya kusukumia inajenga mtiririko wa maji unidirectional, tofauti na inhaling na exhaling kupitia orifice sawa katika wanyama wa duniani. Baadhi ya samaki, kama vile papa, wanaweza kuweka mdomo wao wazi wakati wa kuogelea, ambayo inaonekana hutoa mtiririko wa kutosha wa maji juu ya gills kupumua kawaida. Kama mizinga yako kuruhusu, unaweza kujaribu kupima mzunguko wa moyo wa samaki yako moja kwa moja kwa kuhesabu mzunguko opercular — nyakati ambazo opercula wazi na karibu wakati wa dakika moja. Kipimo hiki kinaweza kutumika kama kiashiria cha moja kwa moja cha ustawi wa wanyama kwa vile samaki waliosisitiza wana masafa ya juu ya uendeshaji.
Samaki wengi wana matao manne ya gill kila upande wa mwili wao (Mchoro 2). Kila upinde lina nyeupe bony fimbo ambayo inaendesha kutoka juu hadi chini (vental-uti wa mgongo) ambayo shina V-umbo filaments msingi katika mwelekeo caudal. Filaments ya msingi au lamellae ya msingi ni nyekundu kwani imejaa damu. Kila lamella ya msingi ina lamellae ya sekondari ambayo huvuka perpendicularly na kubeba seli za damu binafsi ili kuwezesha kubadilishana gesi (kutolewa CO2 na kukamata O2 kwa kutumia haemoglobin katika seli nyekundu za damu). Mtiririko wa damu unakwenda dhidi ya mtiririko wa maji, ambayo huongeza ufanisi wake. Aidha, samaki wanaweza kufungua au kufunga seti ya filaments za msingi ili kufungua lamellae zaidi ya sekondari kwa maji, kwa ufanisi kuchukua pumzi zaidi. Baada ya kujaza oksijeni seli za damu zinaendelea kuhamia kupitia mwili kupitia mishipa.
*Hakimiliki © Washirika wa Mradi wa Aqu @teach. Aqu @teach ni Ushirikiano wa Kimkakati wa Erasmus+katika Elimu ya Juu (2017-2020) unaongozwa na Chuo Kikuu cha Greenwich, kwa kushirikiana na Chuo Kikuu cha Zurich cha Sayansi Applied (Uswisi), Chuo Kikuu cha Ljubljana na Kituo cha Biotechnical Naklo (Slovenia) . *