TUẦN HOÀN Ở CÁ: ĐẶC ĐIỂM, HOẠT ĐỘNG, VÍ DỤ - SINH HỌC - 2025

Hệ tuần hoàn ở cá là hệ tuần hoàn kín tương tự như ở các động vật có xương sống khác. Tuy nhiên, máu tạo nên một mạch duy nhất trong tim của cá, đó là lý do tại sao nó được gọi là hệ thống tuần hoàn khép kín đơn giản hay "tuần hoàn đơn".

Con người và động vật có xương sống trên cạn có vòng tuần hoàn kép. Phần bên phải của tim có nhiệm vụ tiếp nhận máu trở về từ cơ thể theo cách "khử oxy". Máu này đi vào tâm nhĩ phải, sau đó là tâm thất phải, và được bơm lên phổi để cung cấp oxy.

Cá (Ảnh của joakant tại www.pixabay.com)

Máu được cung cấp oxy từ phổi đi vào tâm thất trái qua tâm nhĩ trái và sau đó được bơm dọc theo tất cả các nhánh của động mạch thông qua hệ thống tuần hoàn của các mô. Đây là một hệ thống tuần hoàn kép kín.

Ở cá, tim chỉ có một tâm nhĩ và một tâm thất, do đó máu được khử oxy từ cơ thể sẽ đi vào tâm nhĩ và tâm thất để bơm đến mang của cá, nơi nó được cung cấp oxy.

Nói cách khác, máu được cung cấp oxy sẽ lưu thông khắp cơ thể cá và cuối cùng, đến tim được "khử oxy" một lần nữa.

Hình thái và đặc điểm

Ba loại hệ tuần hoàn khác nhau có thể được tìm thấy ở cá, chúng khác với các động vật có xương sống khác ở nhiều khía cạnh. Ba loại này là:

- Hệ tuần hoàn điển hình của thủy sinh hô hấp.

- Hệ tuần hoàn của máy thở.

- Hệ tuần hoàn của cá phổi.

Cả ba loại hệ thống đều là hệ thống tuần hoàn "đơn giản đóng" và có chung các đặc điểm sau.

Tim được tạo thành từ bốn ngăn liên tục, xếp thành dãy. Các khoang này co lại, ngoại trừ bầu co giãn ở cá teleost. Loại tim này duy trì dòng chảy một chiều của máu qua nó.

Sơ đồ về hệ tuần hoàn của một số loài cá (Nguồn: Lennert B qua Wikimedia Commons)

Bốn ngăn là xoang tĩnh mạch, tâm nhĩ, tâm thất và bầu động mạch. Tất cả những thứ này được kết nối lần lượt, như thể nó là một mạch nối tiếp. Máu đã khử oxy đi vào xoang tĩnh mạch và đi ra khỏi bầu động mạch.

Sự sắp xếp này của các cơ quan chính trong hệ thống tuần hoàn của cá trái ngược hẳn với hệ thống tuần hoàn của hầu hết các động vật có xương sống, vì chúng có các thành phần sắp xếp song song.

Vì nó được nối tiếp, máu đi vào tim liên tục ở dạng "khử oxy", đi qua bốn ngăn của tim, được bơm đến mang, cung cấp oxy và sau đó được bơm đi khắp cơ thể.

Nói chung, cá sử dụng mang như một loại “thận” để giải độc cho cơ thể. Thông qua đó, chúng bài tiết carbon dioxide và thực hiện điều hòa ion và axit-bazơ.

Van

Tính đơn hướng trong tim được tạo ra và duy trì bởi ba van. Máu luôn đi vào một nơi, đi qua các buồng tim và thoát ra một nơi khác về phía mang.

Ba van cho phép điều này là van ở kết nối xoang nhĩ, van ở kết nối nhĩ thất và van ở đầu ra của tâm thất.

Tất cả các van, ngoại trừ van ở xa nhất (xa nhất) từ tâm thất, thông với nhau, nhưng một van đóng ở đầu ra của bầu động mạch duy trì sự chênh lệch áp suất giữa hình nón và động mạch chủ trung tâm.

Khi áp suất trong tâm thất và bầu động mạch tăng và vượt quá áp suất trong động mạch chủ trung tâm, các nếp gấp của van xa sẽ mở ra và tống máu vào động mạch chủ. Trong thời gian tâm thu thất (co lại) van gần đóng lại.

Việc đóng cửa này ngăn chặn dòng chảy ngược của máu vào tâm thất khi nó thư giãn. Sự co lại của bầu động mạch này diễn ra tương đối chậm. Từ tim đến động mạch chủ, mỗi nhóm van đóng lại để ngăn dòng máu chảy ngược.

Các loại hệ tuần hoàn ở cá

Trên quy mô tiến hóa, hệ tuần hoàn của động vật có xương sống trên cạn được cho là chuyên biệt hóa từ những sinh vật có hệ tuần hoàn tương tự như cá phổi.

Tuy nhiên, không có hệ thống nào trong ba hệ thống được coi là tiến hóa hơn các hệ thống khác. Cả ba đều thích nghi thành công với môi trường mà chúng sinh sống và lối sống của các sinh vật sở hữu chúng.

Hệ thống tuần hoàn điển hình của cá viễn dương (hô hấp thuần túy dưới nước)

Cá hô hấp thuần túy dưới nước cung cấp oxy cho máu của chúng bằng cách trao đổi khí thông qua dòng chảy của máu qua mang của chúng. Sự tuần hoàn hô hấp qua mang và hệ thống của cơ thể diễn ra hàng loạt, điển hình ở cá.

Trái tim không bị phân chia, tức là bốn ngăn tạo ra nó được nối tiếp với nhau, và máy tạo nhịp tim nằm trong ngăn đầu tiên, xoang tĩnh mạch. Tâm thất tống máu vào động mạch chủ nhỏ qua bầu động mạch.

Máu ra khỏi động mạch chủ hướng về mang để thực hiện trao đổi khí với nước và được cung cấp ôxy. Nó đi qua mang đến một động mạch chủ lưng rất dài và cứng.

Từ động mạch chủ lưng, máu được dẫn đến các mô của phần còn lại của cơ thể và một phần nhỏ, chiếm khoảng 7%, được dẫn đến tim để thực hiện tuần hoàn chính và cung cấp oxy cho các cơ tim. Khi các mô được cung cấp oxy, máu sẽ trở lại tim để bắt đầu lại chu kỳ.

Hệ thống tuần hoàn của máy thu hình với hô hấp không khí

Cá hô hấp bằng không khí sống trong nước, nhưng trồi lên mặt nước để lấy bọt khí bổ sung cung cấp oxy cần thiết cho chúng. Những con cá này không sử dụng các sợi mang của chúng để tận dụng oxy từ không khí.

Thay vào đó, những loại cá này sử dụng khoang miệng, các phần của ruột, bàng quang hoặc mô da của chúng để lấy oxy từ không khí. Nói chung, ở những loài cá hô hấp bằng không khí, mang giảm kích thước để tránh mất oxy từ máu vào nước.

Những loài cá có nguồn cung cấp oxy chính là hô hấp bằng không khí đã phát triển nhiều loại màng chắn tuần hoàn để cho phép thay đổi dòng phân phối máu đến mang và cơ quan cho phép hô hấp bằng khí.

Ở cá thở bằng không khí, dòng máu được khử oxy và khử oxy được phân tách vừa phải. Máu khử oxy được dẫn qua hai vòm đầu tiên của phế quản và qua cơ quan thực hiện hô hấp bằng khí.

Trong hầu hết các trường hợp, máu được cung cấp oxy chảy qua các vòm sau của phế quản đến động mạch chủ lưng. Vòm phế quản thứ tư được sửa đổi để các động mạch hướng vào và ra kết nối và cho phép oxy hóa máu.

Hệ thống kết nối động mạch hướng tâm và động mạch ra này được đặc biệt hóa để cho phép trao đổi khí hiệu quả qua mang, mặc dù thực tế là quá trình oxy hóa máu diễn ra ở mức độ lớn hơn thông qua hô hấp không khí.

Hệ tuần hoàn cá phổi

Sự phân chia hoàn chỉnh nhất của tim được tìm thấy trong cá phổi, chúng có mang và "phổi" xác định. Ngày nay chỉ có một loài duy nhất còn tồn tại với kiểu hệ thống tuần hoàn này, đó là cá châu Phi thuộc chi Protopterus.

Tim ở loại cá này được chia thành ba ngăn thay vì bốn ngăn như các loại cá khác. Nó có một tâm nhĩ, một tâm thất và một bầu động mạch.

Nó có một vách ngăn một phần giữa tâm nhĩ và tâm thất, nó có các nếp gấp xoắn ốc trong bầu tim. Do các vách ngăn và nếp gấp này, sự phân tách rõ ràng giữa máu được oxy hóa và khử oxy được duy trì trong tim.

Vòm mang trước của những loài cá này không có màng đệm và máu được cung cấp oxy có thể chảy trực tiếp từ phía bên trái của tim vào các mô, trong khi ở các phiến mang ở vòm mang sau, có một kết nối động mạch cho phép dòng máu được tạo ra. .

Sự kết nối này ngăn cản sự lưu thông của máu qua màng đệm khi cá thở duy nhất và duy nhất qua phổi. Máu chảy từ vòm sau phế quản đến phổi hoặc đi vào động mạch chủ lưng thông qua một ống dẫn chuyên biệt được gọi là "ống dẫn".

Ống dẫn trực tiếp tham gia vào việc kiểm soát lưu lượng máu giữa động mạch phổi và hệ thống tuần hoàn của cơ thể cá. Phần vận mạch và "ống dẫn" hoạt động tương hỗ, tức là khi cái này co thì cái kia sẽ giãn ra. "Ống dẫn" tương tự như "ống động mạch" của bào thai động vật có vú.

Sự vắng mặt của các phiến trong vòm mang trước của những loài cá này cho phép máu chảy trực tiếp vào hệ tuần hoàn qua động mạch chủ lưng.

Người giới thiệu

1. Kardong, KV (2002). Động vật có xương sống: so sánh giải phẫu, chức năng, tiến hóa (Số QL805 K35 2006). New York: McGraw-Hill.
2. Kent, GC, & Miller, L. (1997). Giải phẫu so sánh động vật có xương sống (Số QL805 K46 2001). Dubuque, IA: Wm. C. Màu nâu.
3. Martin, B. (2017). Cá là gì?. Bách khoa toàn thư Britannica.
4. Randall, DJ, Randall, D., Burggren, W., French, K., & Eckert, R. (2002). Eckert sinh lý động vật. Macmillan.
5. Satchell, GH (1991). Sinh lý và hình thức tuần hoàn của cá. Nhà xuất bản Đại học Cambridge.
6. Satchell, GH (1991). Sinh lý và hình thức tuần hoàn của cá. Nhà xuất bản Đại học Cambridge.