De ademhaling van vissen en het tegenstroomprincipe

Hoe werkt het tegenstroomprincipe in de ademhaling van vissen en wat zijn de voordelen en nadelen hiervan?

De opbouw en werking van de ademhalingsorganen

Vissen ademen ook, evenwel als mensen, ook al hebben ze geen longen. Maar wat ze wel hebben zijn kieuwen, waarmee ze adem kunnen halen. Vissen zijn dus kieuwademhalers. Ademing gebeurt bij een proces waarbij de, in het water opgeloste, zuurstof wordt opgenomen in het bloed van het vis en de koolstofdioxide wordt afgegeven aan het water. De gaswisseling vindt plaats vrij snel door de grote oppervlakte en de erg dunne wand van de kieuwen.

Kieuwen bevinden zich achter de kop van het vis en zijn ontwikkeld vanuit het gedeelte darm dat te vinden is direct achter de keelholte. De kieuwholten bevatten de kieuwen en zijn bedekt met kieuwdeksels. Uit een groot aantal kieuwplaatjes en een kieuwboog in de kieuwspleten bestaat een en elke kieuw.  Via de kleine bloedvaten in de kieuwplaatjes vindt het opnemen en afgeven van stoffen plaats, kortom de gaswisseling.

Wat is het tegenstroomprincipe en hoe werkt het?

Het tegenstroomprincipe maakt mogelijk dat tussen twee vloeiende stoffen iets opgenomen kan worden en afgegeven kan worden, bijvoorbeeld warmte of zuurstof. De principe stelt voor dat door het in tegengestelde richting stromen van water en bloed wordt ervoor gezorgd dat de meest mogelijke zuurstof wordt opgenomen in het bloed van het vis.

Als er op een plek veel van een bepaalde stof is, dan beweegt het automatisch naar een plek waar er weinig van die bepaalde stof is. Ook al zit in het water relatief weinig zuurstof, is het altijd meer dan wat in het bloed van het vis aanwezig is. Wanneer in het water, is de stroomrichting van het vloed van het vis de tegenovergestelde dan die van het water. Deze verschil zorgt ervoor dat de bovenstaande contrast nog groter en de gaswisseling nog efficienter wordt.

Voordelen en nadelen

Een aantal voordelen zijn dat er is geen nood voor de vis om steeds naar de wateroppervlakte te gaan om adem te halen, zoals dat bij, bijvoorbeeld, een mens zou gebeuren bij het zwemmen. Het principe maakt gebruik van de feit dat als er op een plek veel van een bepaalde stof is, gaat het automatisch door naar waar er weinig is, dus het zorgt ervoor dat er zo veel mogelijk gaswisseling plaatsvindt, door de hoge contrast.

Naast de vanzelfsprekende feit dat de vis kan niet ademhalen in het open lucht is er sprake van een reeks andere nadelen, waar onder de feit dat het in en uit pompen van de water zelf, kost al heel wat energie voor de vis. Vervolgens als er sprake is van een uitwendige kieuw lopen we nog meer problemen op. De uitwendigheid van de kieuw zorgt voor een grotere kans van beschadiging dan bij inwendigheid en hierbij neemt ook de gestroomlijndheid van de vis af.