BRANILNO DIHANJE: DELOVANJE, VRSTE IN PRIMERI - BIOLOGIJA - 2026

Dihanje branchial je izmenjava plinov in kisika skozi škrge, imenovanih tudi škrge. To pomeni, da medtem ko človek diha s pomočjo pljuč, sapnika, nosnic in bronhijev, je to dihanje rib in drugih vodnih živali.

Ti organi, imenovani škrle ali škrle, se nahajajo na zadnji strani glave vodnih živali in so praktično majhni listi, ki se nahajajo drug na drugem in imajo v svoji strukturi več krvnih žil.

Njegova funkcija je, da odvzame kisik, ki je potopljen v vodo, in vanj izpusti plin ogljikov dioksid.

Kako deluje branhialno dihanje?

Da bi prišlo do procesa dihanja škrga, mora žival absorbirati kisik iz vode, kar lahko stori na različne načine: bodisi zahvaljujoč se isti vodi, bodisi s pomočjo majhnega organa, imenovanega operkulum, ki pomaga za zaščito morskega dihala in vodenje vode proti škrge.

Kisik, odvzet iz okolja, postane del telesa in doseže kri ali drugo notranjo tekočino, kot je hemolimfa, od tam pa kisik prehaja v organe, ki potrebujejo plin za celično dihanje, ki ga posebej izvajajo mitohondriji .

Ko je prišlo do celičnega dihanja, se pridobi ogljikov dioksid, ki ga je treba izgnati iz živalskega telesa, saj je zelo strupen in se lahko konča v resni zastrupitvi. To je takrat, ko plin izžene v vodo.

Vrste škrge

V tem smislu obstajata dve vrsti škrg na anatomskem nivoju. Pérez in Gardey (2015) verjameta, da so dihalni organi rib produkt iste morske evolucije, ki se je sčasoma začela povečevati ali zmanjševati, glede na svoje večinoma opravljene dejavnosti.

Na primer, za vodne živali, ki imajo zmanjšan metabolizem, lahko dihajo z zunanjimi deli telesa in tako razporejajo preostalo tekočino po telesu.

Zunanji škrge

Po mnenju strokovnjakov so z evolucijskega vidika najstarejša škrge, ki so najpogostejša in jih opazimo v morskem svetu. Sestavljeni so iz majhnih rjuh ali prilog v zgornjem delu njenega telesa.

Glavna pomanjkljivost te vrste škrge je, da se lahko lažje poškodujejo, so bolj vidni plenilci in otežujejo gibanje in prenos v morje.

Večina živali, ki imajo to vrsto škrge, so morski nevretenčarji, kot so trije, salamanderji, vodne ličinke, mehkužci in kokoši.

Notranje škrge

To je druga in zadnja vrsta obstoječih škrg in na vsak način predstavljajo bolj zapleten sistem. Tu so škrge v notranjosti živali, natančneje pod žrelom, luknjami, ki so odgovorne za komunikacijo notranjosti živalskega telesa (prebavnega trakta) z njegovo zunanjostjo.

Poleg tega te strukture prečkajo krvne žile. Tako voda vstopa v telo skozi faringealne cepitve in zahvaljujoč žilam oksigenira cirkulirajočo kri v telesu.

Ta vrsta škrge je spodbudila videz prezračevalnega mehanizma, ki je prisoten pri živalih s to vrsto škrge, kar pomeni večjo zaščito dihalnih organov, poleg tega pa predstavlja višjo in uporabnejšo aerodinamiko.

Najbolj znane živali, ki imajo to vrsto škrge, so vretenčarji, torej ribe.

Primeri

Pérez in Gardey (2015) razmišljata o razliki med človeškim in vodnim dihalnim sistemom, v našem primeru so pljuča in organi, odgovorni za izmenjavo plina, notranji, ribe pa imajo, kot že rečeno, zunanje strukture.

Odgovor je, da je voda težji element kot zrak, zato vodne živali potrebujejo dihalni sistem na svoji površini, da ne bi morali prenašati vode po telesu, saj je postopek zapleten .

Morske živali z zunanjimi škrgami

Školjka je vrsta z zunanjimi škrgami. Natančneje se nahajajo v njeni bledi votlini in tako ponujajo precej široko dihalno površino.

Zgodi se takole: voda vstopi v to bledo vdolbino in skozi zaklopke, ki so v tem trenutku odprte, gre navzgor proti sprednji strani glave, sega do bukalnih palčk in kisik, ki se prenaša v vodi, prehaja skozi struga škrg, se H20 končno pojavi skozi ušesno odprtino.

Ves ta postopek olajša in na velik način pomaga pri izmenjavi plinov in prevodnosti hrane.

Morske živali z notranjimi škrge

Že prej je bilo omenjeno, da živali, ki imajo to vrsto škrge, imenujemo ribe, njihova glavna značilnost pa je, da so vretenčarji. Celoten proces dihanja se zgodi na naslednji način:

Branilne strukture, ki so sestavljene iz skeletne osi, in razvejani lok (tvorjen z dvema vrstama škržnih plošč) se nahajajo v branhialni komori.

Vse se začne s protitočnim tokom, to je, da kroženje kisika poteka skozi struge škrg v nasprotni smeri od pretoka vode, s čimer se omogoči maksimalno nabiranje kisika.

Nato riba črpa vodo skozi usta in jo nosi proti škrlatnim lokom. Da bi omogočili največji vstop vode skozi usta, se z vsako ribjo sapo razširi faringealna votlina.

Ko riba zapre usta, je postopek končan, saj izdihne, voda pa izteče skupaj z ogljikovim dioksidom.

Reference

1. Evans, DH (1987). Ribji škrge: mesto delovanja in model toksičnih učinkov onesnaževal okolja. Perspektive za zdravje okolja, 71, 47. Pridobljeno iz: nlm.nih.gov.
2. Evans, DH, Piermarini, PM, & Choe, KP (2005). Večfunkcijski ribji škrg: prevladujoče mesto izmenjave plinov, osmoregulacija, uravnavanje kislinskih baz in izločanje dušikovih odpadkov. Fiziološki pregledi, 85 (1), 97-177. Pridobljeno: physrev.physiology.org.
3. Hills, BA, Hughes, GM (1970). Dimenzijska analiza prenosa kisika v ribjem škrge. Respiratorna fiziologija, 9 (2), 126-140. Pridobljeno: sciencedirect.com.
4. Malte, H., & Weber, RE (1985). Matematični model za izmenjavo plinov v ribjem škrgu, ki temelji na nelinearnih krivuljah ravnovesja plinov v krvi. Fiziologija izdihavanja, 62 (3), 359-374. Pridobljeno: sciencedirect.com.
5. Pérez, J in Gardey, A. (2015). Opredelitev brancialnega dihanja. Pridobljeno: www.definicion.de.
6. Perry, SF in Laurent, P. (1993). Okoljski učinki na strukturo in delovanje ribjih škrg. InFish ecophysiology (str. 231-264). Springer Nizozemska. Pridobljeno: link.springer.com.
7. Randall, DJ (1982). Nadzor dihanja in cirkulacije pri ribah med vadbo in hipoksijo. exp Biol, 100, 275-288. Pridobljeno: researchgate.net.