AQu @teach：呼吸生理学

2020年9月3日 · Aqu@teach

我们呼吸的空气主要是氮（78％）和 21％的氧气。鱼 “呼吸” 的水也含有氧气，但浓度要低得多，低于 1%。此外，由于水的密度比空气密度高 840 倍，粘度高 60 倍，鱼类需要更多的努力来 “呼吸” 提取氧气，约占其代谢能量的 10%。相比之下，陆地动物只使用大约 2% 的代谢能量从空气中提取氧气。例如，虹鳟鱼需要移动大约 600 毫升的水过去他们每分钟的鳃，而相比之下，陆地爬行动物，如海龟只需要移动 50 毫升空气分钟 ^-1 公斤 ^-1。因此，尽管鱼鳃非常有效，但从周围水中获得足够的氧气可能是困难的，有时甚至威胁到生命。

鱼类使用与周围水直接接触的鳃捕获氧气，容易受到寄生虫和细菌感染的猎物。鳃的总表面积约为整个身体的表面积的 10 倍。鳃在离子交换（保持酸碱平衡）和消除废物（如氨）方面也很重要。因此，鱼基本上通过它们的鳃排尿，并通过它们呼吸。为了获得氧气，水被吸入口腔，然后嘴被关闭，以强制水通过两个操作。这种抽水运动产生了单向的水流，不同于通过陆地哺乳动物的同一孔口吸入和呼气。一些鱼类，如鲨鱼，可以在游泳时保持嘴巴张开，这显然在鳃上有足够的水流，以便正常呼吸。如果你的坦克允许，你可以尝试通过计算操作频率间接测量你的鱼的心脏频率 — 操作频率在一分钟内打开和关闭的时间。这种测量可用作动物福利的间接指标，因为压力鱼具有较高的作业频率。

大多数鱼体的每一侧都有四个鳃拱（图 2）。每个拱门由一根白色的骨棒组成，它从上到下（腹背）运行，从中将 V 形主长丝沿尾方向茎。原长丝或原生层是红色的，因为它们是充满血液。每个原发层都有二级层，垂直穿过它，并携带单独的血细胞，以促进气体交换（释放 CO ₂ 并使用红细胞中的血红蛋白捕获 O ₂）。血液的流动对水的流动，这增加了其效率。此外，鱼类可以打开或关闭一组主要丝，使更多的次级层膜暴露在水中，从而有效地吸收更深层次的呼吸。充满氧气后，血细胞继续通过动脉通过身体移动。

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