2 september 2013

Så funkar simblåsan

Visste du att fisk blåser upp sin simblåsa när de simmar nedåt och inte tvärtom, som man lätt skulle kunna tro. Hur hänger då det ihop? Jo, det är enkelt. Fisken har sin simblåsa för att uppnå neutral flytkraft, det vill säga att den varken sjunker nedåt eller flyter uppåt när den är helt passiv.


Det hydrostatiska trycket ökar med 1 atmosfär för
varje 10 meters djup. På ett djup av 40 meter behöver
fisken hålla ett tryck på 4 atmosfärer i sin simblåsa
för att denna inte ska pressas samman.
Fisk har en något högre densitet än vatten, vilket gör att den sjunker till botten om den inte simmar. Luften i simblåsan ökar fiskens flytkraft, vilket då kompenserar för den något högre densiteten. Med andra ord kommer fisken i jämvikt med vattnet och den svävar fritt. Detta sparar massor av energi och hjälper fisken att manövrera med hög precision utan att den behöver anstränga sig. Storleken på simblåsan hålls alltså konstant hela tiden för att exakt kompensera fiskens högre vikt. Simblåsan ändrar bara storlek om fisken växer eller ändrar sin massa på annat sätt, typ äter ett stort mål mat. Att fisken pumpar upp sin simblåsa när den simmar nedåt beror på att det hydrostatiska trycket stiger med djupet i vattnet. Fisken måste alltså höja till motsvarande tryck i sin simblåsa om inte denna ska knycklas ihop av det högre hydrostatiska trycket runt om. Knycklas simblåsan ihop, blir den mindre, fisken tappar flytkraft och den kan inte längre sväva fritt. Svårare än så är det inte.

Vet du då hur fisken justerar trycket i sin simblåsa? För att förstå det måste vi känna till lite om hur gasutbytet i blodet fungerar. Fisk använder nämligen blodgaser för att höja trycket i simblåsan. Gasutbyte handlar om diffusion, ett naturligt fenomen som styr många av våra fysiologiska processer. Diffusion sker passivt och innebär att två olika koncentrationer av ett ämne spontant strävar efter utjämning. Blod som kommer tillbaka till gälarna från kroppen är fattigt på syre. Fattigare än vattnet och därför diffuserar syre från vattnet över till blodet för att jämna ut koncentrationen. Samma sker ute i kroppen där mer syre i blodet, diffuserar över till kroppens celler där syrehalten är låg. För att förstärka denna effekt har hemoglobinet speciella egenskaper som gör att gasutbytet blir större och sker snabbare. Root och Bohr är de två gubbar som först upptäckte att hemoglobinets förmåga att binda syre till sig, minskar om koldioxidhalten stiger (Root effekten) eller om pH sjunker (Bohr effekten). Dessa två effekter är väldigt viktiga för funktionen i simblåsan eftersom syretrycket där är högre än i blodet. Syre kan alltså inte diffusera från blodet över i simblåsan utan vill tvärtom gå från simblåsan till blodet.

Vissa fiskarter som lever hela sitt liv på botten, har ingen simblåsa. De har inget behov av denna då deras lite högre densitet hjälper dem att stanna kvar nere på botten. Hajar har heller ingen simblåsa som säkert många vet. De kompenserar till viss del med hjälp av mycket fett i sin lever, samt att konstruktionen på bröstfenorna gör att det skapas uppåtströmmar på undersidan som hjälper till att hålla hajen svävande. Haj måste dock simma för att kunna hålla sig flytande. Det behöver inte våra koi eftersom de har sin fiffiga simblåsa.

För att förhindra att syret i simblåsan läcker ut, är denna försedd med ett ’rete mirabile’, ett nätverk av tätt liggande blodkärl där det högre trycket av syre i blodet från simblåsan, diffuserar tillbaka till blodet i inkommande artärer. På insidan av simblåsans vägg sitter sedan gaskörtlar vars celler producerar koldioxid och mjölksyra med hjälp av metabolism. Detta utlöser som vi vet Root och Bohr effekterna, vilka minskar hemoglobinets förmåga att bära syre. Syret frigörs så att det höga syretrycket blir ännu högre och eftersom det hindras att lämna simblåsan i ’rete mirabile’, byggs trycket successivt upp.


För att sänka trycket i simblåsan, vilket måste göras om inte simblåsan ska expandera när fisken flyttar sig till grundare vatten, funkar det däremot bra med enbart diffusion rakt ut i blodet. Detta sker i ett speciellt resorptionsområde i simblåsan dit blodflödet kan stängas av och på som en ventil.

Sjukdomar i simblåsan är relativt vanliga och yttrar sig genom att fisken antingen har svårt att hålla sig på rätt köl eller inte klarar upprätthålla en neutral flytkraft. Bakterieinfektioner och inflammationer orsakar ofta vätskeansamling i blåsan. En fisk med vätskefylls simblåsa sjunker obönhörligen till botten så fort den slutar simma. Inflammationer och infektioner kan läka ut av sig själv men många gånger sätter man in antibiotika för att försöka påskynda läkningen. Fiskar som ligger mycket på botten drabbas i regel av liggsår efter en tid och faktumet att inte kunna fungera normalt, stressar och frestar både fysiskt och mentalt.

Tumörer kan trycka på simblåsan så att den kommer ur position. Tyngdpunkten flyttas då och fisken simmar på sned. Att fisken vill trilla på sidan kan också vara ett symtom på virus, förgiftning eller osmotisk chock som av olika anledningar (syrebrist eller fel saltbalans i cellerna) stör fiskens metabolism.

En annan och kanske den mest vanliga åkomman är sömnsjuka. Den drabbar ofta koi om vintern och våren då vattnet är kallt eller temperaturen skiftar stort mellan dag och natt. Fiskar med sömnsjuka ligger precis som om de var döda på botten och när man petar på dem vaknar de till och simmar iväg. Åter igen är det störningar i metabolismen som är boven, orsakat av temperaturen eller utmattning. Även nervsystemets funktioner stängs av om metabolismen sjunker under en viss gräns, vilket då påverkar fiskens balans och uppfattning om hur den förhåller sig i vattnet. Fiskar med sömnsjuka lämnas bäst ifred om man inte har möjlighet att ta in dem i en sjuktank, där man kan höja temperaturen och hålla den stabil. I förebyggande syfte ska fiskar ha gott hull på hösten och de klarar sig bättre om man kan mata dem så många månader om vintern som möjligt.

Inga kommentarer:

Skicka en kommentar