Český Rybář

BIOLOGIE RYB / cévní soustava

/ Zajímavosti / Text: Tomáš Lotocki, Lukáš Vetešník / Foto: Karel Halačka, Tomáš Lotocki

Krev – tekutina, bez které není života, a srdce - základní životní orgán, který je v přeneseném významu přímo symbolem smyslu a hodnoty naší existence – mít dobré srdce znamená především smysluplně a kvalitně žít.

 

Funkce cévní soustavy je zkrátka životně důležitá pro téměř všechny druhy živočichů, žijící na této planetě, a srdce se stalo přímo metaforou samotného bytí. Přesto pochopitelně mezi jednotlivými živočišnými druhy existují zásadní rozdíly v podobě a činnosti cévní soustavy. Obecně platí, že čím je živočich na vývojově vyšším stupni, tím je u něj i tato soustava vyvinuta složitěji, ať už se to týká samotné činnosti srdce, či celého krevního oběhu.

Srdce

Soustava krevního oběhu ryb je uzavřená a tvoří ji srdce, tepny a žíly, mezi něž je napojená síť kapilár. Hlavní orgán – srdce – je umístěn v osrdečníkové dutině za žábrami a je oboustranně dokonale chráněn (viz foto) kostěnou oporou prsních ploutví (chrání pletenec kostí lopatkového pásma), a osrdečníkovou blanou, která srdce zcela odděluje od dutiny břišní.

Srdce ryb a paryb je menší než u ostatních obratlovců a má také jednodušší stavbu; funguje jako čerpadlo, které žene krev směrem k žábrám, kde je okysličována a pak rozváděna po těle, aniž by se vracela zpět do srdce. Velikost srdce se pohybuje v tisícinách hmotnosti těla - málo pohyblivé ryby mají ve vztahu k celkové hmotnosti těla relativně menší hmotnost srdce než rychlí plavci (např. tuňáci).

U kostnatých ryb je srdce tvořeno ze čtyř částí: žilný splav, předsíň, komora a tepenný násadec.

Části srdce

Do žilného splavu, který leží na dorzální straně srdce, ústí tzv. Cuvierovy žíly a dále také povrchové srdeční žíly a žíly jaterní. Krev ze žilného splavu prochází do předsíně otvorem, který je vybaven svalovým svěračem a dvěma chlopněmi. Ve srovnání s komorou jsou žilný splav a předsíň relativně tenkostěnné.

Otvor mezi předsíní a komorou je kruhový. Je také obklopen svalovým svěračem a vybaven dvěma chlopněmi. Samotná komora je silnostěnná a tvoří zadní část srdce. Komora se na konci zužuje v srdeční násadec, který je velmi krátký. Podobně jako srdeční komora je tvořen myokardem, a proto je také kontraktilní.

Na komoru navazuje tepenný násadec, jehož část je zesílena z hladké svaloviny a vybavena párem chlopní, sloužících k tlumení kolísání tlaku a stabilizaci průtoku krve v břišní aortě, která navazuje na tepenný násadec.

Srdeční tep

Výkonnost srdce se hodnotí průtokem krve za časovou jednotku vztaženým na 1 kg hmotnosti ryby a pohybuje se okolo 20 ml na 1 kilogram za minutu. Srdeční tep ryb závisí na teplotě vody, obsahu kyslíku, stáří ryby a také na intenzitě pohybu. Malé a mladé ryby se vyznačují rychlejší tepovou frekvencí než velké a starší kusy (můžeme tu nalézt paralelu s dýcháním, o němž jsme psali v minulém článku - i v tomto případě mají mladší a menší jedinci frekvenci dýchání rychlejší).

Příklady srdečního tepu:

U karasa o délce 10 cm byla při teplotě vody 20 °C zjištěna srdeční frekvence 70 tepů za minutu, zatímco u dospělých ryb tohoto druhu se srdeční frekvence pohybuje při stejné teplotě vody kolem 30 tepů za minutu.

U kapra ve vegetačním (letním) období dosahuje frekvence asi 25 tepů za minutu, zatímco v průběhu zimování jsou to jen zhruba 2 tepy za minutu.

Krevní oběh

Cévní soustava ryb je podstatně jednodušší, než je například ta naše lidská. I přesto je však natolik komplikovaná, že ji nelze na tomto místě popisovat s přílišnou podrobností. Omezíme se tu proto jen na základní parametry krevního oběhu v cévní soustavě ryb.

Odkysličená krev proudí ze srdce k žábrám břišní aortou, ze které vycházejí čtyři páry přívodních žaberních tepen, které se zakřivují podél žaberních oblouků a přecházejí v žaberní kapiláry. Z nich se již okysličená krev sbírá do odvodních žaberních tepen, které se spojují ve hřbetní aortu, jež je v hlavové části rozdělena do dvou větví, vedoucích okysličenou krev do hlavy. Do trupu a ocasního násadce vede okysličenou krev vlastní hřbetní aorta, která se směrem k ocasu ztenčuje a označuje se jako ocasní tepna. Podél ocasní tepny probíhá souběžně ocasní žíla, která vede odkysličenou krev zpět směrem k srdci a ústí jako tzv. Cuvierovy žíly do žilného splavu, čímž se pomyslný kruh uzavírá.

Krevní cévy jsou u ryb v podstatě dvojího druhu: hlavní tepny a žíly, vedoucí krev v podélné ose těla, a větve hlavních cév, zásobující krví kůži, kostru, svalovinu, mozek, míchu a orgány břišní dutiny.

Tlak krve je nejvyšší mezi srdcem a žábrami, přechodem přes žaberní kapiláry se pak výrazně snižuje (např. ve hřbetní aortě dosahuje krevní tlak ve srovnání s břišní aortou jen asi polovičních hodnot). Proudění krve v žilách je podporováno kontrakcemi kosterní svaloviny a přítomností žilných chlopní.

Rybí krev

Celkové množství krve je u ryb podstatně menší než u vyšších obratlovců a pohybuje se okolo 3 % celkové hmotnosti organismu.

Zajímavost:

U ryb, které vedou aktivnější způsob života, je množství krve o něco vyšší (asi 5 % z celkové hmotnosti). Naproti tomu u kapra je to jen okolo 2 %; čili v takovém pětikilovém šupináči proudí zhruba 1 decilitr krve.

Složení krve

Krev se skládá z krevní plazmy a buněčných elementů (červené krvinky, bíle krvinky a krevní destičky).

Krevní plazma je průhledná, nažloutlá tekutina, obsahující z 90 % vodu a dále proteiny, lipidy, sacharidy, anorganické ionty a rozpuštěné plyny. Obsahuje také hormony, vitaminy, enzymy a další látky, nezbytné pro normální činnost a metabolismus buněk. Koncentrace proteinu či obsah lipidů v krevní plazmě jsou významné ukazatele kondičního stavu ryb.

Červené krvinky (erytrocyty) jsou jaderné buňky, jejichž velikost a tvar závisí na druhové a pohlavní příslušnosti daného jedince. Z našich druhů mají největší erytrocyty lososovití a úhoř říční, naopak nejmenší okoun říční a štika obecná. Také počet červených krvinek závisí u ryb na celé řadě faktorů, jako jsou druhová příslušnost, stáří, pohlaví, pohlavní aktivita, výživný stav, roční období aj. Obecně opět platí, že pohybově aktivnější rybí druhy mají vyšší počet červených krvinek než ryby méně vitální.

Hlavní funkce červených krvinek je dýchací, tyto miniaturní „koláčky“ obsahují krevní barvivo (hemoglobin), zajišťující transport kyslíku a oxidu uhličitého, a podílejí se také na přenosu živin, hlavně bílkovin.

Zajímavost:

Některé rybí druhy žijící v chladných polárních vodách zcela postrádají hemoglobin i červené krvinky a pravděpodobně vystačí pouze s kyslíkem rozpuštěným v krevní plazmě.

Bílé krvinky (leukocyty) jsou v rybí krvi zastoupeny daleko méně než erytrocyty. Jejich množství znovu závisí vedle druhové příslušnosti především na stáří ryby, pohlaví a pohlavní aktivitě, výživném stavu, ročním období, teplotních změnách a zejména na zdravotním stavu ryb. Podobně jako u vyšších obratlovců rozdělujeme bílé krvinky na agranulocyty a granulocyty. Z agranulocytů jsou nejpočetnější lymfocyty, které tvoří 80-95 % bílých krvinek, monocyty představují 3-4 % všech leukocytů.

Hlavní funkce bílých krvinek v rybím těle je ochranná, fagocytóza – tj. proces pohlcování pevných částic z okolního prostředí buňkami, a uplatňují se také v imunitních reakcích.

Zajímavost:

I mezi sportovními rybáři je obecně známá skutečnost, že krev úhoře říčního je jedovatá. Je tomu tak z toho důvodu, že jeho krevní sérum obsahuje ichthyotoxin, který je svým složením a účinkem podobný zmijímu jedu. Tato látka se také používá v hematologii k výrobě diagnostického séra a jako imunizační prostředek proti hadímu uštknutí. Při samotné běžné kuchyňské úpravě úhoře nemusíme mít strach, neboť zahřátím na 50–70 °C, ale i účinkem trávicích šťáv jedovatost úhoří krve mizí. Určité nebezpečí nám však hrozí při zabíjení a zpracovávání úlovku, kdy je třeba dávat pozor, aby nám jed nevnikl vnějším poraněním do krevních cest.

Tvorba krve

Krevní buňky vznikají u ryb zejména v hemopoetické tkáni ledvin a sleziny, ale mohou se tvořit i v submukózní vrstvě trávicího traktu, v játrech a také v gonádách. Na tvorbě krve se nejvíce podílí přední část ledvin; k destrukci přestárlých krevních buněk pak dochází především ve slezině, ale podílejí se na ní také ledviny.

Srážení krve

Rybí krev se vyznačuje velmi rychlou srážlivostí (asi do půl minuty), protože ve vodním prostředí musí být ryby navíc chráněny před hemolýzou (rozpadem červených krvinek). V rybí krvi jsou hojně zastoupeny krevní destičky a srážení krve navíc urychluje kožní sliz, který obsahuje enzym trombokinázu, taktéž se podílející na procesu srážení.

Zajímavé je, že rychlost srážení krve se u ryb ještě zvyšuje v krizových situacích při stresových stavech.

Teplota rybí krve a termoregulace

Ryby jsou živočichové poikilotermní (tj. s nestálou krevní teplotou), teplota rybí krve tedy závisí na vnějším prostředí a je obvykle o méně než 0,5 °C vyšší ve srovnání s teplotou vody. Při aktivním pohybu ryby však tělesná teplota stoupá až o 2 °C.

Zajímavosti:

U úhoře říčního je díky dobré tepelné izolaci tělním tukem teplota krve vyšší oproti vodě o cca 2 °C.

Tuňák má mimořádně vyvinutou schopnost termoregulace. Díky velkému srdci, specializované cévní sítí a velkému množství krve dokáže zvýšit teplotu těla oproti teplotě prostředí až o 20 °C. Proto vykazuje stejně intenzivní pohybovou aktivitu jak v tropických mořích při teplotě vody přes 30 °C, tak v arktickém prostředí s teplotou vody kolem 4 °C.

Zajímavost představují též polární druhy, žijící pod ledem v úzkém teplotním rozpětí od -2 °C do +6 °C. Tělní tekutiny jsou proti zmrznutí chráněny specifickými proteiny nebo glykoproteiny. Opačný extrém představují některé severoamerické halančíkovité ryby, které snáší teplotu vody přes 40 °C.

Teplotní limity většiny rybích druhů jsou však podstatně užší, optimum pro kapra obecného se pohybuje okolo 25 °C, u pstruha obecného okolo 15 °C.

Velké výkyvy teploty působí na ryby stresově – vyvolávají tzv. tepelný šok. Nepříznivě z tohoto pohledu působí jak nízké, tak vysoké teploty (i z toho pramení naše zkušenost, že ryby při výrazné a náhlé změně počasí přestávají brát).

Úhyn ryb spojený s náhlou změnou teploty vody je pravděpodobně způsoben rychlým vyblokováním dýchacích enzymů. Postupným změnám teploty se však ryby mohou přizpůsobit.

Zajímavost:

V teplotní toleranci mohou existovat geografické rozdíly i mezi populacemi téhož druhu. Zajímavým příkladem této schopnosti je výskyt lososovitých ryb v geotermální řece, v níž siven americký a pstruh obecný přežívají bez problémů maximální denní teploty vody dosahující v létě i 28 °C.

Slezina a lymfatický systém

K cévní soustavě patří funkčně také slezina. Má temně červenou barvu a nalézá se vedle trávicí trubice (poblíž žaludku nebo střeva). Představuje největší lymfatický orgán, tj. orgán, v němž jsou uloženy zásoby krve a dochází zde také k likvidaci opotřebovaných krevních buněk. Tento systém je u ryb velmi dobře vyvinut a lze jej srovnat s lymfatickým systémem suchozemských obratlovců. Lymfa má podobné složení jako krevní plazma a obsahuje bílé krvinky (lymfocyty), naopak červené krvinky v lymfě chybějí.

 

MAPOVÁNÍ SE SONAREM / 1. část: Mapujte a sdílejte!

Každý uživatel sonarové techniky, ať již rybář, milovník rekreační plavby, nebo aktivní potápěč, ...

BIOLOGIE RYB / Nemoci způsobené parazity – helmintózy

V tomto díle našeho seriálu si představíme choroby, které způsobují parazitičtí červi – tzv.
tady
Naši partneři