Ausscheidungssystem bei Fischen (mit Diagramm)

In diesem Artikel werden wir über das Ausscheidungssystem bei Fischen diskutieren.

In Wirbeltieren sind die Ausscheidungs- und Fortpflanzungsorgane morphologisch miteinander verbunden, da bestimmte Ausscheidungsgänge auch für die Ausscheidung von Gameten verwendet werden. Daher war es praktisch, sie gemeinsam als Urinogenitalsystem zu behandeln.

Bei Fischen beschränkt sich die Assoziation auf die Pseudo-Kopulationspapille, durch die sowohl die Ausscheidungs- als auch die Generativprodukte durch eine gemeinsame Entlüftung austreten. Der Verband ist bei Männern enger als bei Frauen. Hier werden diese Systeme getrennt als Ausscheidungs- und Fortpflanzungsorgane behandelt.

Die Ausscheidungsorgane bestehen aus Nieren, Harnleitern und Harnblase. Die Harnblase ist nicht mit der von höheren Wirbeltieren homolog (Abb. 11.1ae).

Niere:

Die Nieren von Wirbeltieren bestehen aus Nephron oder Nierentubuli. Bei den älteren Wirbeltieren besitzt die Niere ein Nephron für jedes der Körpersegmente, die zwischen dem vorderen und dem hinteren Ende des Coeloms liegen. Das Nephron entwässerte in einen Gang, der als Wolff'scher oder archinephrischer Gang bezeichnet wurde und sich hinter der Kloake befand. Diese Art von Niere wird als Holonephros bezeichnet, da sie sich über die gesamte Körperlänge erstreckt.

Der Holonephros kommt heute in den Larven bestimmter Cyclostome vor, aber nicht bei einem Erwachsenen. Bei Fischen und Amphibien sind die meisten vorderen Tubuli verlorengegangen, einige der mittleren Tubuli sind mit Tests verbunden, und es kommt zu einer Konzentration und Vermehrung der Tubuli.

Eine solche Niere ist als hintere Niere oder Opisthonephros bekannt. Im Allgemeinen werden bei Fischen die Tubuli des Frontzahnbereichs in einem frühen Leben funktionsfähig und werden als Pronephore bezeichnet, und die in den hinteren Regionen vorhandenen Tubuli nehmen während des gesamten Lebens die Ausscheidungsfunktion an. Dieser Bereich der funktionellen Tubuli ist als Mesonephros bekannt (Abb. 11.2a, b).

Die äußere Struktur der Niere bei Fischen unterscheidet sich stark. Die Form variiert je nach Art. Die Nieren besetzen die Rückenpartie in der Körperhöhle und befinden sich gerade ventral der Wirbelsäule. Im Teleost wird die Niere in Kopf- und Rumpfbereiche unterschieden.

Bei Karpfen ist eine solche Unterscheidung deutlich zu erkennen, bei anderen Fischen ist die makroskopische Unterscheidung in Kopf- und Rumpfnieren jedoch nicht ausgeprägt. Die Kopfniere ist nicht ausscheidend und hat eine endokrine Funktion, während die Stammniere (hintere Niere) in der Natur ausscheidet. So sind die Nieren der Fische im Vergleich zu anderen Wirbeltieren eigenartig.

Die Besonderheiten werden wie folgt erwähnt:

1. Die Kopfniere ist endokriner Natur. Es hat interrenale Drüsen homolog zu Nebennierenrinde von Säugetieren. Es hat auch Chromaffinzellen, die dem Nebennierenmark von Säugetieren ähnlich sind.

2. In die Nieren sind gelbe Körper eingebettet, die als Stannius-Corpuscle bezeichnet werden. Es hat eine endokrine Funktion. Diese Körper sind bei manchen Fischen makroskopisch sichtbar, während sie sich bei anderen Tieren im Nierengewebe vermischen.

3. Die Kopfniere ist der Ort für die Entwicklung des Blutes.

4. Sowohl die Kopf- als auch die Rumpfniere enthalten heterotope Schilddrüsenfollikel. Aufgrund der Morphologie und der Unterscheidung zwischen Kopf- und Rumpfnieren wurde Ogawa (1961) in fünf Kategorien eingeteilt.

In der ersten Kategorie gibt es keine klare Abgrenzung zwischen Kopf- und Rumpfnieren, und die beiden Nieren sind durchgehend miteinander verschmolzen (Abb. 11.3a). zB Regenbogenforelle und Lachs.

Beim zweiten Typ gibt es eine klare makroskopische Abgrenzung zwischen Kopf- und Rumpfnieren. Die mittleren und hinteren Teile sind verschmolzen. Aus dem mittleren verschmolzenen Teil werden nach vorne zwei schlauchartige Strukturen herausgeführt, die voneinander getrennt sind und an der Spitze dieser Rohre eine sackartige Struktur vorhanden sind, die Kopfnieren, zB Ayo, Cyprinidae und Karpfen.

Beim dritten Typ wird auch klar zwischen Kopf- und Rumpfnieren unterschieden. Die Niere unterscheidet sich in Kopf, Rumpf und Schwanz. Die Schwanznieren sind verschmolzen, während die Rumpf- und Kopfnieren getrennt sind und sich an der Spitze der vordersten Region befinden. Die Kopfniere ist im Allgemeinen kugelförmig, z. B. Notopterus notopterus.

Beim vierten Typ gibt es keine morphologische Abgrenzung zwischen Kopf- und Rumpfnieren. Die zwei Nieren sind getrennt, außer an der hintersten Region, wo die Nieren verschmolzen sind.

Beim fünften Typ sind die beiden Nieren vollständig voneinander getrennt. Die Schwanznieren sind dünnröhrenförmig, während die vorderen Nieren des Rumpfes dick sind. Es gibt keinen morphologischen Unterschied zwischen Kopf- und Rumpfnieren. Ogawa (1961) schlug vor, dass die Nieren unter den ersten drei der fünf oben beschriebenen Arten in Süßwasser-Teleost-Gruppen eingeteilt werden könnten.

Nieren einiger indischer Fische:

Die Nieren von Clarias batrachus befinden sich in der Bauchhöhle. Es wird in retroperitonealer Position gegen die ventralen Aspekte der Wirbelsäule und dorsal des Verdauungskanals und der Gonaden platziert. Sie sind dunkelrotbraun gefärbt und werden von einer dünnen transparenten Membran bedeckt. Die Stammnieren sind über ihre gesamte Länge verschmolzen. Sie sind nach anterior verbreitert und werden nach hinten allmählich enger.

Die Kopfniere hat die Form zweier dreieckiger Lappen, die durch einen sehr engen Spalt voneinander getrennt sind. Sie sind in Clarias batrachus nicht mit der Rumpfniere verbunden. Die dreieckigen Kopfnieren ist in Channa marulius, Channa punctatus und Channa gachua vorhanden.

Der Scheitelpunkt jedes Lappens ist spitz und nach anterior platziert, während die Basis flach und nach hinten gerichtet ist. Die anterolaterale Seite der Rumpfnieren auf beiden Seiten ist mit abgerundeten Strukturen versehen und wird als mesonephrische Lappen bezeichnet (Abb. 11.4).

Mesonephrische Lappen sind auch in Heteropneustes fossilis vorhanden. In Labeo rohita sind die Nieren auch gepaart. Sie befinden sich ventral der Wirbelsäule. Es ist sehr deutlich durch das Bindegewebe verbunden. Die Peritonealschicht trennt sie voneinander. Sie sind langgestreckte Strukturen, die von der Entlüftung ausgehen und γ sehr nahe an die Kiemen heranreichen. Sie sind rotbraun gefärbt.

Die beiden Nieren sind in der Mitte verschmolzen und bilden einen abgeflachten flügelartigen Mittelteil der Rumpfnieren. Von dieser flügelartigen Struktur werden nach vorne zwei rohrförmige Strukturen ausgegeben, die voneinander getrennt sind. Am vorderen Ende dieser Röhren befinden sich sackartige Strukturen, die als Kopfnieren bekannt sind.

Die beiden Kopfnieren sind getrennt. Im hinteren Teil des Rumpfes werden die Nieren eng. Dieser Teil wird als Schwanznieren bezeichnet. Äußerlich ist eine Vertiefung sichtbar, die darauf hinweist, dass es sich um zwei Strukturen handelt.

Die Schwanznieren sind ebenfalls verschmolzen. Die Stammnieren sind im Vergleich zur Länge eines Fisches sehr groß. Dorsal zeigen die Rumpfnieren mehrere Annulationen, während sie ventral glatt ist (Abb. 11.5).

Bei Xenentodon cancila zeigt die Rumpfniere im vorderen Bereich ein leiterartiges Aussehen.

Harnleiter:

Die mesonephrischen Kanäle oder Harnleiter liegen in der Mittellinie geschlossen. Sie sind nach vorne getrennt, nach hinten münden die beiden mesonephrischen Kanäle getrennt in die Harnblase. Bei einigen Arten ist eine sackartige Vergrößerung im hinteren Bereich des Harnleiters deutlich sichtbar.

Dies wird als Harnblase bezeichnet, ist aber nicht mit der von höheren Wirbeltieren homolog. Die Harnblase öffnet sich normalerweise durch eine gemeinsame Urinogenitalöffnung beim männlichen Fisch nach außen, aber bei weiblichen Fischen ist, wie bei Mystus, eine separate Harnöffnung vorhanden.

Histologie der Stammniere:

Die Rumpfniere oder Körperniere enthält wie andere Wirbeltiere Nierentubuli (Nephrone) und interstitielles lymphoides Gewebe. Die Anzahl der Nierentubuli variiert bei verschiedenen Fischen. Bei den Teleostern besteht die Rumpfniere aus einer großen Anzahl von Nephronen. Die funktionelle Einheit der Niere ist Nephron.

Jedes Nephron besteht aus zwei Teilen, dem Nierenkörperchen (Malpighian-Körper) und dem Nierentubulus (Harnwegskörper). Der Nierenkörperchen oder die Bowman-Kapsel besteht aus einer doppelschichtigen becherartigen Struktur eines uriniferen Tubulus, die Kapillaren genannt Glomerulus (Abb. 11.6).

Das verbleibende Segment des Harnröhrchens (Nierentubulus) ist in ein proximal gewundenes Segment (das sich weiter in Segment I und Segment II unterteilt), das intermediäre und das distale Segment, unterteilt (Abb. 11.7a, b, c).

Das distale Segment fehlt bei Meeresfischen. Das bei höheren Wirbeltieren gefundene Segment von Henle fehlt auch bei den Fischen. Die Glomerulus- und Bowman-Kapsel bilden zusammen die Nierenkapsel oder die Malpighian-Kapsel. Es ist ein Filtrationsapparat der Niere.

Die glomerulären Kapillaren, die den vaskulären Teil des Korpuskels bilden, sind die afferente Arteriole, die sich teilt und Kapillarschleifen bildet. Die Schlaufen vereinigen sich und verlassen die Kapsel als abführende Arteriole. (Abb. 11.8).

Das Nierenkorpuskel enthält eine zusätzliche Gruppe von Zellen, die als Mesangialzellen bezeichnet wird. Mesangialzellen sind auch im Raum zwischen den Schleifen der glomerulären Kapillaren vorhanden. Sie sind am offensichtlichsten am Gefäßstiel vorhanden.

Die Funktion von Mesangialzellen ist nicht bekannt, obwohl experimentelle Daten zeigen, dass sie große Proteine ​​aus der glomerulären Basallamina entfernen können. Oguri (1982) berichtete über das Vorhandensein juxtaglomerularer Zellen in der Wand von afferenten Arteriolen. Diese Zellen enthalten sekretorische Körnchen und sind spezialisierte Muskelzellen.

Sie sind die Quelle des Hormons Renin. Renin ist das Hormon, das den Blutdruck erhöht. Es wird angenommen, dass der Säugetierapparat bei Säugetieren Rückmeldeinformationen zur Steuerung der glomerulären Filtration liefert.

Die Glomeruli von Süßwasser-Teleostern sind zahlreich und groß. In Meerestieren werden Glomeruli in Größe und Anzahl reduziert. Im Extremfall verschwinden die Glomeruli bei einigen Meeresfischen vollständig aus der Niere. Die Beispiele sind Seepferdchen (Hippocampus coronatus), Pipefish (Syngnaths schelegeli) und Anglerfisch (Anternnarius tridens), und diese Fische werden als Aglomerularfische bezeichnet.

Die Nierentubuli sind im Halssegment dünn und kurz und bestehen aus einer einzigen Schicht niedriger Epithelzellen mit langen Flimmerhärchen. Das proximale gewundene Segment I und das Segment II sind mit kubischen Epithelzellen versehen. Die Kerne sind groß, rund oder oval. Das Zytoplasma enthält Sekretgranulate.

Das Zwischensegment ist bei Karpfennieren gut entwickelt, bei einigen Fischarten jedoch nicht vorhanden. Das distale gewundene Segment konnte durch grobe Körnchen im Zytoplasma unterschieden werden. Die distalen gewundenen Segmente fehlen in der Niere von Meeresfischen.

Harnleiter:

Die Funktion des Harnleiters besteht darin, den Urin bis zur Harnblase zu leiten. Histologisch besteht sie äußerlich aus Tunica Adventitia, die mittlere Schicht enthält Lamina Propria und glatte Muskeln und die äußerste Schicht besteht aus säulenförmigen Epithelzellen. Die Harnblase ist eine dünnwandige sackartige Struktur. Es besteht auch aus drei Schichten, die dem Harnleiter ähneln.

Kopfniere:

Embryo logischerweise stammt die Kopfniere von Pronephros. Es besteht aus lymphoidem Gewebe mit retikulären Zellen (unterstützendes Gerüst von Lymphgewebe) (Abb. 11.9) und zahlreichen Kapillaren.

Das Chromaffingewebe zeigt häufig braune oder dunkelbraune Pigmentkörnchen, die in einer Bichromatlösung fixiert sind. In der Kopfniere befinden sich die Niereninnendrüse und Chromaffinzellen. Der Name Inter-Nieren-Körper wurde 1878 von Balfour übernommen und seitdem allgemein akzeptiert. In Xenentodon cancila liegt der Nierenkörper als kompakte Masse, umgeben von einer Kapsel aus Bindegewebe.

Es liegt in geringer Entfernung hinter dem Septum transversum und ist eine langgestreckte Masse, die etwa doppelt so groß ist wie ein Weizenkorn. Die Zellen sind basophil mit großen Kernen. Die inter-renale Drüse von Fischen ist homolog zur Nebennierenrinde von Säugetieren.

Bei Aal (Anguilla japonica) befindet sich die Drüse in der Wand der post-cardinal-Vene, die dicht an den Kopfnieren verläuft. Chromaffingewebe sind ebenfalls vorhanden, dieses Gewebe ist mit dem Nebennierenmark von Säugetieren homolog. Sowohl interrenales als auch Chromaffingewebe sind in vielen Fischen entweder diskret oder im Gewebe vermischt.

Die histochemische Untersuchung von Teleostean Inter-Nieren-Zellen zeigt 3-B-Hydroxysteroid-Dehydrogenase und Glucose-6-Phosphat-Dehydrogenase. Diese sind für die Biosynthese von Steroidhormonen wichtig. Die Funktion von Chromaffinzellen besteht darin, Adrenalin und Noradrenalin zu sekretieren, während inter- renal Corticosteroid ausscheidet.

Cortison ist das Hauptkortikoid in Teleostern, aber Cortison und Corticosteroid werden auch von den interenalen Drüsen produziert. Ob Aldosteron von der interenalen Drüsen teleostean ausgeschieden wird, ist nicht klar.

Urin:

Die Süßwassertelosts müssen eine große Menge Wasser ausscheiden, das durch den Mund aufgenommen wird. Der Urin von Süßwasserfischen enthält Kreatin, nicht identifizierte stickstoffhaltige Verbindungen, von denen einige Aminosäuren sind, wenig Harnstoff und Ammoniak.

Der Urin ist reichlich und hat eine sehr geringe Elektrolytkonzentration. Urin enthält Stickstoff in Höhe von 2 bis 25% des gesamten von Süßwasserfischen ausgeschiedenen Stickstoffs. Die Masse wird durch Kiemen als Ammoniak entfernt.

Meeresfische produzieren spärlichen Urin, der Ca ⁺⁺, Mg ⁺⁺, SO ₄ ^-, SO ₄ ^- und PO ₄ ^{- enthält} . Neben dem Kreatin werden auch Kreatinin und TMAO (dh Trimethylaminoxid) ausgeschieden. Ammoniak, Harnstoff und einwertige Elektrolyte (Na ⁺, Cl ^- ) werden jedoch hauptsächlich durch Kiemen ausgeschieden.

Corpuscles of Stannius:

Die Korpuskeln von Stannius sind eine kleine Drüse ohne Drüse (endokrine Drüse), die an der dorsalen, dorsolateralen und ventrolateralen Seite der Niere ganz oder teilweise eingebettet ist. Es wurde von Stannius (1939) entdeckt, aber es wird kürzlich angenommen, dass sie speziell für ihre Rolle im Calciumstoffwechsel von physiologischem Interesse sind.

Es wird nun festgestellt, dass Stannius-Blutkörperchen in Verbindung mit der Hypophyse wirken, was einen ausgeprägten hyperkalzämischen Effekt bewirkt, um einen relativ konstanten Kalziumspiegel im Fundulus heteroclitus aufrechtzuerhalten. Idler und Freeman (1966) wiesen darauf hin, dass es mit steroidegener Aktivität einhergeht, während Oguri (1966) berichtete, dass sie für die Produktion einiger hormonähnlicher Polypeptide verantwortlich sind.

Chaster Jones (1969) war der Meinung, dass sie unterdrückende Aktivitäten hatten und den Elektrolytmetabolismus unterstützten. Sie wiesen auch darauf hin, dass der Stannius-Corpuskel zum Renin-Angiotensin-System gehören könnte.

Die Korpuskeln von Stannius befinden sich in der Nähe des mittleren Teils des Mesonephros in Salmnoidfischen und Altherninopsis calciforniensis, aber in der Mehrheit der Fische befinden sie sich in der hinteren Nierenregion.

Es gibt große Unterschiede hinsichtlich der Anzahl der Stannius-Blutkörperchen in der Niere. Sie können einzeln sein (Heteropneustes setani, Notoptarus notopterus, Lepidocephalichthyes, Quntea) oder zwei (Lepadocephalichthyes), wie von Bose und Ahmad (1975) beschrieben.

Histologisch enthalten die Körper von Stannius zwei Arten von Zellen, während andere Autoren der Meinung waren, dass es nur eine Population von Zellen gibt.

Heterotopischer Schilddrüsenfollikel:

Die Schilddrüse bei Fischen ist kein diskretes Organ, sondern auch in der Niere verwachsen und wird daher als heterotop bezeichnet. Die Schilddrüsenfollikel sind im hämatopoetischen Gewebe des Kopfes, im mesonephrischen Lappen (luftatmende Fische) und in den Stammnieren verstreut (Abb. 11.10).

Das follikuläre Epithel ist sichtbar und enthält Kolloid, das stark acidophil, dicht, homogen und nicht vakuoliert ist (Abb. 11.11). An der Kreuzung, an der sich die post-cardinal Vene öffnet, war eine Ansammlung einer großen Anzahl von Follikeln vorhanden. Es scheint, dass die Schilddrüsenfollikel von der Rachenregion in die Niere wandern.

Sie erscheinen erst, wenn der Fisch zwei Monate alt ist. Sie sind in allen Teilen der Niere vorhanden, die höchste Konzentration liegt jedoch in der Nähe der Kardinalvene. Dicke und dünne Nerven, sowohl myelinisiert als auch unmyelinisiert, liegen in der Nähe der heterotopischen Schilddrüsenfollikel.

Innervation:

Die Nieren werden vom autonomen Nervensystem reichlich innerviert. Die Nerven dringen in der Regel durch Blutgefäße in die Niere ein. Sie teilen sich und teilen sich zu Nervenplexus (Bild 11.12).

Verstreute Ganglienzellen sind auch in den Stammnieren vorhanden. Es sind sowohl cholinergische als auch adrenerge Nerven vorhanden.

Hormone und Enzyme:

Renin ist das Hormon, das aus juxtaglomerulären Zellen ausgeschieden wird. Das Hormon erhöht den Blutdruck und kontrolliert das glomeruläre Filtrat. Die cholinergischen Nervenenden sezernieren ein Enzym Acetylcholinesterase (AChE).

Die Enzymkinetik von AChE der Kopfniere von Labeo beträgt 1, 11 × 10 ^–3 M und V _max beträgt 0, 222 A / mg Proteine ​​/ 30 Minuten. Während der Km des mittleren Teils der Trurk- und Schwanzniere 3, 33 × 10 ^–3 M beträgt und V _max 5, 0 A / mg Proteine ​​/ 30 Minuten beträgt. Der niedrigere Km in den Kopfnieren weist auf eine höhere Enzymaktivität hin (Abb. 11.13).

Blutversorgung der Niere:

Die Niere von Fischen wird durch die Nierenarterie und die Nierenportalvene mit Blut versorgt. Die Nierenarterie versorgt Glomeruli mit Blut, wobei hoher Blutdruck dazu beiträgt, glomeruläres Filtrat abzutrennen. Die Nierenportalvenen sind mit einem Kapillarnetzwerk um die Niere verbunden.