branhii sau branhiile sunt organele respiratorii ale animalelor acvatice, au funcția de a efectua schimbul de oxigen între individ și mediu. Se manifestă de la forme foarte simple la nevertebrate, la structuri complexe evoluate la vertebrate, alcătuite din mii de lamele specializate situate în interiorul unei cavități branhiale ventilate de un flux continuu de apă..
Celulele necesită energie pentru a funcționa, această energie este obținută din descompunerea zaharurilor și a altor substanțe din procesul metabolic numit respirație celulară. La majoritatea speciilor, oxigenul din aer este utilizat pentru energie, iar dioxidul de carbon este expulzat ca deșeu..
Mediile acvatice au mai puțin oxigen decât mediile terestre și difuzia oxigenului este mai lentă decât în aer. Cantitatea de oxigen dizolvat din apă scade pe măsură ce temperatura crește și curentul scade..
Speciile mai puțin evoluate nu necesită structuri respiratorii specializate pentru a-și îndeplini funcțiile de bază. Cu toate acestea, în cele mai mari este vital să existe sisteme de schimb mai complexe, astfel încât să își poată acoperi în mod adecvat nevoile metabolice..
Brăncile se găsesc la nevertebrate și vertebrate, pot fi în formă de fir, laminare sau arborescente, dotate cu numeroase vase capilare și le observăm și intern sau extern..
Există animale care trăiesc în zona litorală, cum ar fi moluștele și crabii, care sunt capabili să respire activ cu branhiile în apă și în aer, atâta timp cât sunt menținute umede. Spre deosebire de alte organisme acvatice, care se sufocă la ieșirea din apă în ciuda abundenței oxigenului disponibil.
Indice articol
Cantitatea de oxigen prezentă în aer este de aproximativ 21%, în timp ce în apă este dizolvată doar 1%. Această variație a forțat organismele acvatice să creeze structuri precum branhiile, destinate exclusiv extracției oxigenului..
Brăncile pot fi atât de eficiente încât ating rate de extracție a oxigenului de 80%, de trei ori mai mari decât cele care au loc în plămânii umani din aer..
Aceste organe respiratorii s-au dezvoltat într-o mare varietate de organisme acvatice, putem găsi diferite tipuri de branhii în moluște, viermi, crustacee, echinoderme, pești și chiar în reptile în anumite faze ale ciclului lor de viață..
În consecință, acestea variază foarte mult în formă, dimensiune, localizare și origine, rezultând adaptări specifice la fiecare specie..
Pentru animalele acvatice mai evoluate, creșterea în dimensiune și mobilitate a determinat o cerere mai mare de oxigen. Una dintre soluțiile la această problemă a fost creșterea suprafeței branhiilor..
Peștii, de exemplu, au un număr mare de pliuri care sunt ținute separate unul de celălalt de apă. Acest lucru le oferă o suprafață mare de schimb de gaze, care le permite să atingă eficiența maximă..
Brăncile sunt organe foarte sensibile, susceptibile la vătămări fizice și boli cauzate de paraziți, bacterii și ciuperci. Din acest motiv, branhiile mai puțin evoluate sunt considerate, în general, externe..
La peștii osoși, branhiile în fața concentrațiilor mari de poluanți chimici, cum ar fi metalele grele, solidele suspendate și alte substanțe toxice, suferă daune morfologice sau leziuni numite edem..
Acestea provoacă necroza țesutului branhial și, în cazuri grave, pot provoca chiar moartea organismului din cauza alterării respirației..
Datorită acestei caracteristici, branhiile peștilor sunt frecvent utilizate de oamenii de știință ca biomarkeri importanți ai contaminării în mediile acvatice..
Funcția principală a branhiilor, atât pentru organismele nevertebrate, cât și pentru vertebrate, este de a efectua procesul de schimb de gaze al individului cu mediul acvatic..
Deoarece disponibilitatea oxigenului este mai mică în apă, animalele acvatice trebuie să lucreze mai mult pentru a capta un anumit volum de oxigen, ceea ce reprezintă o situație interesantă, deoarece înseamnă că o mare parte din oxigenul obținut va fi utilizat în căutarea de oxigen nou.
Omul folosește 1 până la 2% din metabolismul lor în repaus pentru a realiza ventilația plămânilor, în timp ce peștii în repaus necesită aproximativ 10 până la 20% pentru a efectua ventilația branhiilor..
Brăncile pot dezvolta și funcții secundare la anumite specii, de exemplu, în unele moluște acestea au fost modificate pentru a contribui la captarea hranei, deoarece acestea sunt organe care filtrează continuu apa.
La diferiți crustacei și pești, aceștia efectuează, de asemenea, reglarea osmotică a concentrației de substanțe disponibile în mediu în raport cu corpul, găsind cazuri în ce măsură sunt responsabili de eliminarea elementelor toxice..
În fiecare tip de organism acvatic, branhiile au o funcție specială, care depinde de gradul de evoluție și de complexitatea sistemului respirator..
În general, branhiile funcționează ca filtre care captează oxigenul ODouă găsit în apă, esențial pentru a-și îndeplini funcțiile vitale și pentru a expulza dioxidul de carbon CODouă deșeuri care sunt prezente în organism.
Pentru a realiza această filtrare, este necesar un flux constant de apă, care poate fi produs prin mișcările branhiilor externe în viermi, prin mișcările individului efectuate de rechini sau prin pomparea sigiliilor în pești osoși..
Schimbul de gaze are loc prin difuzia de contact între apă și fluidul sanguin conținut în branhii.
Cel mai eficient sistem se numește flux de contracurent, în care sângele care curge prin capilarele branhiale intră în contact cu apa bogată în oxigen. Se produce un gradient de concentrație care permite oxigenului să intre prin plăcile branhiale și să difuzeze în sânge, în același timp cu dioxidul de carbon difuzat în exterior.
Dacă fluxul de apă și sânge ar fi în aceeași direcție, nu s-ar atinge aceleași rate de absorbție a oxigenului, deoarece concentrațiile acestui gaz s-ar egaliza rapid de-a lungul membranelor ramificate.
Brăncile pot apărea în partea externă sau internă a organismului. Această diferențiere este în principal o consecință a gradului de evoluție, a tipului de habitat în care se dezvoltă și a caracteristicilor specifice fiecărei specii..
Brăncile externe sunt observate în special la speciile de nevertebrate puțin evoluate și temporar în primele etape de dezvoltare a reptilelor, deoarece le pierd după ce au suferit metamorfoză..
Fiind în contact direct cu mediul extern, acestea sunt de obicei foarte sensibile și pot fi ușor afectate de factori de mediu nefavorabili, precum calitatea slabă a apei sau prezența substanțelor toxice..
Dacă branhiile sunt deteriorate, este foarte probabil să apară infecții bacteriene, parazitare sau fungice, care, în funcție de gravitate, pot duce la moarte.
Brăncile interne, deoarece sunt mai eficiente decât cele externe, apar la organismele acvatice mai mari, dar au niveluri diferite de specializare în funcție de cât de evoluată este specia..
Acestea sunt în general amplasate în camere care le protejează, dar au nevoie de curenți care să le permită să aibă contact constant cu mediul exterior pentru a se conforma schimbului de gaze..
Peștii au dezvoltat, de asemenea, capace calcaroase numite branhii care servesc funcției de protejare a branhiilor, acționând ca porți care restricționează fluxul de apă și, de asemenea, pompează apa.
Brăncile sunt esențiale pentru supraviețuirea organismelor acvatice, deoarece joacă un rol indispensabil pentru creșterea celulelor.
În plus față de respirație și de a fi o parte esențială a sistemului circulator, ele pot contribui la hrănirea anumitor moluște, pot funcționa ca sisteme excretoare de substanțe toxice și pot fi regulatori ai diferiților ioni din organisme evoluate ca peștii..
Studiile științifice arată că indivizii care au suferit leziuni ale sistemului respirator branhial, au o dezvoltare mai lentă și sunt mai mici ca dimensiune, sunt mai predispuși la infecții și uneori la leziuni grave, pot duce la moarte.
Brăncile au realizat adaptări la cele mai diverse habitate și condiții de mediu, permițând stabilirea vieții în ecosisteme practic anoxice.
Nivelul de specializare a branhiilor este direct legat de faza evolutivă a speciei și sunt cu siguranță cel mai eficient mod de a obține oxigen în sistemele acvatice..
Nimeni nu a comentat acest articol încă.