Květnové Rybářství: Jak ryby dýchají

Na otázku z titulku si každý čtenář určitě sám hned odpoví, že ryby dýchají žábrami. Není to ale jediná možnost, u ryb je také na různém stupni vývoje vyvinuto kožní dýchání. Navíc se řada rybích druhů dokáže adaptovat na sníženou koncentraci ve vodě rozpuštěného kyslíku tím, že doplňkově využívá k dýchání také atmosférický kyslík. A žábry rybám neslouží pouze k dýchání, ale plní i další důležité fyziologické funkce. O tom všem si povíme v dnešním článku.

text: Petr Spurný

Žábry jsou nejdůležitějším specializovaným dýchacím rybím orgánem a u celokostných ryb jsou umístěny na vnější (konvexní) straně párových kostí prvních čtyř žaberních oblouků. Pátý žaberní oblouk je volný a je buď zakrnělý (např. u lososovitých ryb), nebo naopak rozšířený a nese požerákové zuby (např. u kaprovitých ryb).

Žaberní aparát je uložen v žaberní dutině, která je kryta skřelovými kostmi. Zadní a spodní okraj skřelí je navíc lemován kožní řasou (tzv. membrana branchiostegalis), která umožňuje dokonalé uzavření žaberní dutiny.

Vlastní dýchací aparát je tvořen dvěma řadami žaberních lístků (tzv. primární žaberní lamely) na každém oblouku (obr. 1). Povrch těchto žaberních lístků je dále zvětšen příčnými řasami, vytvářejícími tzv. sekundární žaberní lamely. Primární žaberní lamely jsou vyztuženy chrupavkou nebo kostěnými výběžky a jejich pohyb je ovládán vlastními svaly.

Sekundární žaberní lamely jsou kryté jednovrstevným epitelem a jsou vybaveny bohatou sítí krevních kapilár. Tyto sekundární lamely představují vlastní aktivní povrch k výměně plynů o velké ploše. Například u okouna dosahuje jejich povrch kolem 0,16 m² a 70 % tohoto povrchu tvoří vlastní dýchací plocha. Obecně platí, že pohybově aktivnější rybí druhy mají větší respirační povrch žaberního aparátu.

Každý žaberní oblouk je zásobován krví dvěma nad sebou uloženými cévami probíhajícími po konvexní straně oblouku (obr. 1). Horní (přívodní) žaberní tepna (někdy označovaná také jako žíla) přivádí odkysličenou krev ze srdce, pod ní uložená odvodní žaberní tepna odvádí okysličenou krev k tělním orgánům a tkáním.

Jemné lamely žaberního aparátu mohou být poškozovány specializovanými žaberními parazity, plísněmi a také různými chemikáliemi z odpadních vod. Na druhé straně má ale žaberní tkáň poměrně vysokou schopnost regenerace, která probíhá rychleji u rybího plůdku než u dospělých ryb.

K získávání potřebného množství kyslíku musí mít ryba pro jeho přestup do organizmu lehce propustnou plochu a možnost udržovat kolem této plochy vysoký parciální tlak kyslíku. Toho dosahuje neustálou výměnou vody na žaberních lamelách pomocí dýchacích pohybů úst, skřelí a primárních žaberních lamel, které jsou na žaberních obloucích rozevírány vůči proudící vodě speciálními hladkými svaly (obr. 2).

U rychle plovoucích pelagických ryb (např. u makrel) je žaberní aparát dokonale oplachován proudem vody přiváděným stále otevřenými ústy, tedy bez zapojení dýchacích pohybů skřelí. Obdobně dýchací pohyby skřelí ustanou, když rybě zavedeme do úst trubičku s provzdušňovanou vodou.

V průběhu dlouhého období evoluce se u ryb vytvořil velice efektivně pracující dýchací aparát, který jim umožňuje vysoce účinné využití kyslíku rozpuštěného ve vodě. Žábry celokostných ryb pracují při normálním nasycení vody kyslíkem s 50–80% účinností a ryba střední velikosti potřebuje k oplachování žaber 3-4 litry vody za hodinu.

Dýchací rytmus ryby (periodické pohyby skřelí a úst) reaguje na nepoměr mezi přísunem kyslíku do organizmu a jeho aktuální potřebou, čímž plní kompenzační funkci. Dýchací rytmus se zrychluje při zvýšení potřeby organizmu v zásobování kyslíkem (např. při trávení potravy nebo při zvýšené svalové zátěži) a také při snížení parciálního tlaku kyslíku ve vodě.

Například kapr vykazuje při teplotě vody 12–16 °C frekvenci pohybu skřelí 30–40 za minutu, ale při 0,5–1,0 °C jen 3–4 za minutu. U pstruha duhového, pohybově aktivního druhu s vysokými nároky na obsah kyslíku, je při teplotě vody 10 °C a koncentraci rozpuštěného kyslíku 7,5 mg/l frekvence pohybu skřelí 60–70 za minutu. Při snížení koncentrace kyslíku na 2 mg/l při stejné teplotě vody se ale prakticky zdvojnásobí na 140–150 za minutu.

• Co se stane s žaberním aparátem, když rybu vytáhneme z vody?
• Co všechno se stane, když má ryba nedostatek kyslíku?
• Jaké další funkce kromě dýchání má žaberní aparát?
• Co je to kožní a střevní dýchání?
• Které naše ryby patří k nejméně náročným na obsah kyslíku ve vodě?
• Jak dlouho vydrží mimo vodní prostředí pstruh obecný?

To vše si můžete přečíst v novém čísle časopisu Rybářství. Na stáncích je od začátku května.

Objednat si ho od 1. května můžete také v našem e-shopu.

Pokud ještě nemáte předplatné časopisu Rybářství, můžete si ho zařídit zde.