Zuurstof in het water

Water bevat opgeloste zuurstof, alleen is deze hoeveelheid gemiddeld maar 1/20% zuurstof (afhankelijk van de watertemperatuur, luchtdruk, diepte, zout).

De zuurstof aanwezig in de lucht is veel hoger. Een normaal zuurstofgehalte in de lucht op zeeniveau is 20,9%.

Vissen moeten dus op de één of andere manier voldoende opgelostte zuurstof uit het water halen. Zij hebben dus een manier moeten ontwikkelen om hun bloed en lichaamscellen te voorzien van voldoende zuurstof.

- De longen van de landdieren zouden niet werken voor vissen, omdat lucht die word ingeademd in longen droog moet zijn, en zeker geen vloeistoffen mag bevatten. Dit zodat het bloed in de kleine luchtzakjes in de longen zuurstof uit de lucht op kunnen nemen en het transporteren naar de lichaamscellen. In plaats van longen gebruiken vissen kieuwen om zuurstof uit het water te verzamelen.

Kieuw lamellen bij de vis zijn feitelijke zijn "longen"

Achter het oog van een vis zit een, C-vormige flap "de operculum". Dit beschermt de tere kieuwen die er onder zitten. De kieuwen zijn een soort van gevederde organen welke vele bloedvaten bevatten. Daarom zien de kieuwen er helder rood uit. Op alle vlakken van de kieuw lamellen wordt bij contact zuurstof opgenomen uit het water. En word zo via de kieuwen aan het bloed afgestaan. Om dat te volbrengen moet de vis zijn bloed sneller door zijn kieuwen bewegen, en het water over het oppervlak van de kieuwen laten stromen.

De kieuwen hebben een veerachtig uiterlijk door alle filamenten die er zich bevinden. Deze filamenten zitten vol bloedvaatjes, en kleuren de kieuwen donker rood. Op alle delen van de kieuw lamellen word zuurstof opgenomen uit het water. En tevens door de kieuwen weer afgegeven naar de bloedvaten, waarna het via de aders naar het hart word gepompt.

Gasuitwisseling in een vis.

Een vis heeft twee aderen in iedere kieuwlamel. Aan één kant gaat zuurstofrijk bloed erin, en aan de andere kant komt het bloed er zuurstofarm weer uit. Het zuurstofrijk bloed wordt via de aderen naar het alle cellen gepompt. Aangekomen in het hart wordt opgebruikt zuurstof arm bloed weer terug naar de kieuwen gepompt. In de kieuwen word wederom zuurstof opgenomen in het bloed, waarna het proces weer opnieuw begint. Het bloed gaat in tegenovergestelde richting van het water. Dit mechanisme heet "counter current"(vloeistoffen die zich in tegenovergestelde richting bewegen). Deze tegenovergestelde richting van de beweging van bloed en water zorgt voor maximale opname van de zuurstof uit het water en maximale verspreiding van de koolstof-dioxide in water. Bloed wordt zo tot 90% verzadigd met zuurstof.

- Lamellen zijn opgebouwd uit groot aantal dunne filamenten en verbonden aan een kieuw boog welke parallel aan elkaar staan.

Het opnemen van water/zuurstof.

De vis neemt tijdens het zwemmen door het open en sluiten van de bek water tot zich. Door deze beweging stroomt het water over de kieuwlamellen en onder het opperculum door. Tegelijkertijd stroomt het bloed in de tegenovergestelde richting (vooruit) via de kieuwen. Deze tegengestelde stroom van bloed en water is nodig voor de vissen om zo de meeste zuurstof uit het water te kunnen halen. Omdat de celmembranen doorlaatbaar (permeabel) zijn voor gassen zoals zuurstof en koolstofdioxide, zullen deze stoffen zich via diffusie verplaatsen. Dit is een relatief langzaam proces, dus zal de vis constant bezig zijn dit proces te herhalen.