เลือดปลาและการแลกเปลี่ยนก๊าซ

By -

ออกซิเจนที่ปลาต้องการจะมาจากในน้ำหรือในอากาศ และก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ในปลาก็จะต้องถูกคายออกมาทางเหงือก มีการหมุนเวียนไปทั่วร่างกายปลาในก๊าซสองชนิดนี้ก่อนที่จะส่งไปแลกเปลี่ยนก๊าซที่เหงือก ในปลาจะมีระบบไหลเวียนแบบเดี่ยว เลือดจากหัวใจจะถูกส่งไปยังเส้นเลือดฝอยที่เหงือก เลือดจะมีปริมาณ 30% ของเลือดทั้งหมดที่บริเวณเหงือก แต่ปลาว่ายน้ำเร็วอย่างปลาทูน่าจะต้องการออกซิเจนสูง เลือดในเหงือกของมันจึงมีมากถึง 57% ของทั้งหมด หน้าที่ของระบบไหลเวียนนอกจากจะนำเลือดไปฟอกที่เหงือกแล้ว มันยังทำหน้าที่เป็นผู้นำน้ำ อาหารที่ย่อยเป็นโมเลกุลเล็ก แร่ธาตุ และฮอร์โมนต่างๆ ไปเลี้ยงอวัยวะต่างๆ ตามความต้องการด้วย และของเสียต่างๆ ที่ร่างกายไม่ต้องการ โลหิตก็จะส่งไปยังระบบขับถ่ายเพื่อกำจัดออกต่อไป

ลักษณะเซลล์เม็ดเลือดแดงของปลาจะเป็นรูปไข่ สีเหลืองแดง มีนิวเคลียส แต่จะมีเซลล์เม็ดเลือดแดงที่กลมในแลมเพรย์ ปลาจะมีเซลล์เม็ดเลือดแดงขนาดใหญ่กว่าสัตว์ที่เลี้ยงลูกด้วยน้ำนม เซลล์เม็ดเลือดแดงของปลานกแก้ว มีความยาวของเส้นผ่านศูนย์กลางเฉลี่ย 7 มิลลิไมครอน หรือในปลามีปอดอัฟริกา, Protopterus อาจยาวได้ถึง 36 มิลลิไมครอน แต่ในสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมมีเส้นผ่านศูนย์กลางของเซลล์เม็ดเลือดแดงประมาณ 7.9 ไมโครมิลลิเมตร แต่จะไม่มีเซลล์เม็ดเลือดแดงในตัวอ่อนเลพโตเซฟาลัสของปลาไหลทะเล และปลาโนโตเธน สารอิคธิโอทอกซิน(ichthyotoxin)ในเลือดของปลาไหลทะเลหรือปลาตูหนา จะเป็นอันตรายต่อมนุษย์ ต้องระวังไม่ให้เลือดสดของปลากระเด็นเข้าตา หรือโดนเยื่อบุที่อ่อน ในขณะที่เตรียมอาหารด้วยการหั่น แล่เนื้อ หรือผ่าเอาอวัยวะภายในออกทิ้ง แต่เมื่อโดนความร้อนพิษนี้ก็จะหมดไปได้โดยง่าย ก่อนรับประทานเนื้อปลาชนิดนี้จึงควรทำให้สุกเสียก่อน

วิถีชีวิตของปลาแต่ละชนิดย่อมแตกต่างกันไป จึงทำให้เลือดของมันแตกต่างกันไปด้วย รวมทั้งในด้านปริมาณความต้องการของพลังงานและคุณสมบัติของพลังงาน ในพวกปลาทู ปลาโอ ปลาอินทรีย์ ที่มีความว่องไว เลือดของมันก็จะมีปริมาณออกซิเจนสูงกว่าปลาที่เชื่องช้า เช่น ปลาแองเกลอร์ และปลาที่มีความทนทานต่อปริมาณคาร์บอนไดออกไซด์ที่สูงในน้ำได้ดีกว่าปลาที่หายใจในน้ำคือ ปลาที่หายใจในอากาศ

ปลาแอนตาร์ติคไอซ์ฟิช ในวงศ์ Chaenichthyidae หลายชนิด จะมีปริมาณฮีโมโกลบินต่ำมาก และเกือบไม่มีเลยในบางชนิด โดยออกซิเจนจะเข้าร่างกายทางเนื้อเยื่อมาสู่เลือด ทำให้ออกซิเจนในเลือดมีปริมาณมากเท่ากับน้ำทะเล คือประมาณ 0.7% แต่ปริมาตรออกซิเจนที่นำโดยฮีโมโกลบินในปลาทั่วไปจะมีประมาณ 8% ปลาไอซ์ฟิชจึงมีเหงือกขนาดใหญ่ เพื่อที่จะต่อสู้กับปริมาณออกซิเจนที่มีน้อยนี้ และมีการหายใจทางผิวหนังโดยผิวหนังจะมีเส้นเลือดฝอยมาติดต่อมากมาย ปลาชนิดนี้ยังมีหัวใจขนาดใหญ่ มีการสูบฉีดโลหิตในปริมาณมาก เส้นผ่านศูนย์กลางของเส้นเลือดต่างๆ จะใหญ่มาก ปลาไอซ์ฟิชต้องลดปริมาณกล้ามเนื้อแดงที่ต้องการออกซิเจนมากให้น้อยลงด้วยเพื่อให้มีปริมาณออกซเจนเพียงพอ ปลาไอซ์ฟิชจะใช้ออกซิเจนน้อยกว่าปลาอื่นๆ ที่มีอุปนิสัยคล้ายกันถึง 1/3 -1/2 อัตราของเมตะบอลิซึมในปลาไอซ์ฟิชก็มีต่ำมาก และเลือดที่ออกจากหัวใจก็มีปริมาณสูง ในที่มีอุณหภูมิต่ำซึ่งออกซิเจนสามารถละลายน้ำได้มากจึงทำให้มันอาศัยอยู่ได้ แม้ว่าในช่วงวิวัฒนาการตอนหนึ่งของปลาไอซ์ฟิชจะเคยมีฮีโมโกลบิน แต่สำหรับมนุษย์ก็ยังคงเป็นความลับอยู่ว่า ปัจจุบันทำไมปลาไอซ์ฟิชจึงไม่มีฮีโมโกลบิน

ในปลาปกติทั่วไปจะมีฮีโมโกลบินอยู่ 2 ชนิด คือ ชนิดโมโนเมอริค(monomeric haemoglobin) ที่การนำออกซิเจนสามารถทำได้เพียง 1 โมเลกุล และชนิด เตตระเมอริค(tetrameric haemoglobin) ที่การนำออกซิเจนสามารถทำได้ครั้งละ 4 โมเลกุล ฮีโมโกลบินของปลามีปอดและปลาไหลไฟฟ้าจะทนต่อสภาวะของน้ำที่มีคาร์บอนไดออกไซด์สูง จะมีฮีโมโกลบินชนิดโมโนเมอริคในแฮกฟิชและแลมเพรย์ แต่ฮีโมโกลบินที่สามารถนำออกซิเจนได้ครั้งละ 4 โมเลกุลจะมีในปลาชั้นสูงชนิดอื่นเช่นเดียวกับในสัตว์ที่เลี้ยงลูกด้วยนม และฮีโมโกลบินชนิดเตตระเมอริคในปลายังจำแนกได้อีกหลายรูปแบบ และฮีโมโกลบินชนิดเตตระเมอริคในปลาตัวเดียวกันก็ยังมีได้อีกหลายแบบ เพื่อให้ปรับตัวอยู่ได้ในสภาวะแวดล้อมที่แตกต่างกันไป เช่น ในปลาเทราต์ ปลาซักเกอร์

ปลากระดูกแข็งจะมีปริมาณเลือดน้อยกว่าปลากระดูกอ่อน แต่ปลาทุกชนิดจะมีปริมาณเลือดต่ำกว่าพวกสัตว์สี่เท้า ในพวกปลาด้วยกันปลาปากกลมจะมีปริมาณเลือดต่อมวลตัวมากที่สุด ในเลือดของปลาจะประกอบไปด้วย

1. เม็ดเลือด มีเซลล์เม็ดเลือดที่นอกเหนือจากเม็ดเลือดแดงอีกหลายชนิด คือ ธรอมโบไซต์(thrombocytes) โมโนไซต์(monocytes) และกรานูโลไซต์(granulocytes)

2. พลาสมา จะประกอบไปด้วย สารละลายเกลือแร่ สารอาหารที่ย่อยแล้ว ของเสีย เอ็นไซม์ต่างๆ แอนติบอดี และสารละลายก๊าซ ฯลฯ

พลาสมามีจุดแข็งตัวในน้ำจืด -0.5 องศาเซลเซียส สำหรับปลากระดูกแข็ง และในน้ำจืดสำหรับปลากระดูกอ่อนคือ -1.0 องศาเซลเซียส ส่วนในน้ำทะเลสำหรับปลากระดูกแข็งประมาณ -0.6 ถึง -1.0 องศาเซลเซียส แต่สำหรับจุดแข็งตัวในน้ำทะเลของปลากระดูกอ่อนจะอยู่ที่ประมาณ -2.2 องศาเซลเซียส ในแถบแอนตาร์คติคปลาโนโตเธ็นจะมีสารไกลโคโปรตีน ที่ช่วยลดการแข็งตัวของเลือดลงไปได้อีก จนอยู่ที่อุณหภูมิประมาณ -0.9 ถึง -1.5 องศาเซลเซียส แต่การลดอุณหภูมิในการแข็งตัวปลาบางตัวก็สามารถลดได้ถึง -0.3 องศาเซลเซียส

ในปลาส่วนมากความดันเลือดจะต่ำ ในปลาปากกลมแฮกฟิชจะมีต่ำมาก ยกเว้นในปลาทูน่า ที่มีความดันเลือดในเส้นเลือดเวนทรัลเอออร์ตา ในขณะพักผ่อนประมาณ 87 มิลลิเมตรปรอท ความดันเลือดของปลาจะต่ำมากในเส้นเลือดดำ เส้นเลือดดำต้องใช้ปั๊มหลายชนิดรวมทั้งหัวใจเพื่อช่วยให้เกิดการไหลเวียน และในการสูบฉีดระบบเลือดดำของแฮกฟิช จะต้องใช้หัวใจ(branchial hearts) ไม่ต่ำกว่า 5 หัวใจ

โดยปกติปลากระดูกแข็งจะมีระบบไหลเวียนดีกว่าปลากระดูกอ่อน การวัดปริมาณเลือดที่ออกจากหัวใจจะพบว่าปลากระดูกแข็งมักมีปริมาณเลือดที่ต่ำกว่า ยกเว้นปลาที่ไม่มีฮีโมโกลบิน เช่นปลาแอนตาร์ติคไอซ์ฟิช ซึ่งจะมีปริมาณเลือดที่ออกจากหัวใจสูงมาก

ที่มา: จากหนังสือเรื่อง มีนวิทยา
เรียบเรียงโดย: สุภาพร สุกสีเหลือง
ภาควิชาชีววิทยา
มหาวิทยาลัยศรีนครินทรวิโรฒ