血红蛋白病

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鱼缸里的二氧化碳浓度超标怎么办养鱼高手操 [复制链接]

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对不起,我是哗仔!

欢迎朋友们再一次回到这个有点不一样的宠物鱼专栏,我就是那个鱼和熊掌已经兼得的哗仔。

今天我们讨论一个高深一点的养鱼难题。

昨天晚上,一个资深鱼友在我的文章下面留言说他正在研究“鱼缸水体脱碳”的问题,所谓脱碳,指的是要把鱼缸水体里的二氧化碳尽可能移除。

不大一会儿,另一个观赏鱼小白偷偷问哗仔:为什么那些养鱼大神要把鱼缸里的二氧化碳浓度降低呢?

嗯~这是一个烧脑的问题。

因为本文是写给观赏鱼新手的,所以我尽可能用一些大家可能理解的词汇来给大家解释一下这个问题,但是,这里面又不可避免地要使用一些专业词汇。所以呢,我尽可能的说大白话,您尽可能的多动动脑筋,如果遇到一些你完全不理解的词汇,你就想办法自学吧!

为什么要解释这么多呢?

因为,要把这个问题说清楚,确实不容易。

但是,哗仔很难低调,因为,实力不容许啊!哈哈!

鱼缸里的二氧化碳从何而来?

观赏鱼体内的二氧化碳是如何运输的?

血红蛋白在这个过程中扮演着怎样的角色?

大家稍安勿躁,且听哗仔娓娓道来。

友情提示:本文适合那些求知欲很旺盛的观赏鱼发烧友,不适合那些不求甚解的观赏鱼杀手。预计阅读秒。

非友情提示:哗仔的原创文章拒绝任何个人、任何公司和任何媒体的善意转载,更加拒绝那一小撮疑似不孕不育的伪原创作者的恶意洗稿。请你们自重!

注意!本文只分析原理,不负责分享方法。

勤劳的红细胞

鱼缸水体里的二氧化碳只来源于两个途径——空气中的二氧化碳和观赏鱼呼吸产生的二氧化碳,其中后者是主力。

说白了,这其实是在研究观赏鱼呼吸系统运作原理。

在观赏鱼呼吸过程中,有一个东西扮演着极其重要的角色——这个东西就是红细胞。

熟悉了观赏鱼的红细胞,也就熟悉了观赏鱼呼吸系统的运作基础。

观赏鱼血液中的红细胞是一个个类似小西红柿形状的稍微有点扁小圆球,如上图。

红细胞体内有一个名声显赫的组成部分,那就是血红蛋白。

不同的观赏鱼体内的血红蛋白数量差异极大,比如有一种冷门观赏鱼名叫七彩鲑鱼,它体内的红细胞占血细胞总量的40%,而著名的南极冰鱼体内居然没有红细胞,没有红细胞,也就意味着完全没有血红蛋白了。不过,绝大多数观赏鱼体内的红细胞数量占总的血细胞数量的20%~30%,包括我们所有常见的观赏鱼。这个比例要低于哺乳动物。

血红蛋白是由四个血红素和一个珠蛋白组成的,不同的观赏鱼体内的珠蛋白不同,但是血红素的构造是一样的。四个血红素对应四个肽链,每个肽链可以连接一个氧分子,所以每个血红蛋白可以携带四个氧分子。而每个红细胞中有上亿个血红蛋白。

已经与氧气结合的血红蛋白叫做“氧合血红蛋白”,和氧气分离的血红蛋白叫做“脱氧血红蛋白”。如果每个血红蛋白都已经和氧气结合,那就是所谓的“氧饱和状态”。

1mmol的血红素可以结合22.4ML的氧气,这是观赏鱼血液携带氧气浓度的理论上限。

而影响血红蛋白与氧气的结合能力的因素之一,便是观赏鱼血液中的pH值。

巧合的是,血液的pH值和其中的二氧化碳浓度高度相关。

不得不说的氧亲和力

什么是氧亲和力?

简单说,就是指红细胞中的血红蛋白与氧气分子结合的强度。亲和力大,血红蛋白携带的氧气分子多,且结合得很紧密;亲和力小,则血红蛋白携带的氧气分子少,且结合得松散。

大多数情况下,观赏鱼血液的pH值是7.4。

当血液中的二氧化碳浓度上升的时候,会产生更多的氢离子,血液的酸碱度就会下降,观赏鱼血液中的血红蛋白的氧亲和力就会下降,观赏鱼就会觉得“憋得慌”,要想达到理想状态,水体中的氧气的浓度需要更高一些才行。这种现象就是鱼类学上十分著名的“波尔效应”。

哇!哗仔已经尽力说得通俗一些了,波尔效应的原话说的是——血液中氢离子上升导致的氧离曲线右移的现象。如果我采用原话来表述,我估计大多数观赏鱼新手会看得一头雾水。

简单说,波尔效应指的是观赏鱼血液中的二氧化碳越多,观赏鱼要想不觉得憋气,就得呼吸得更猛烈一些,水中的溶氧浓度必须更高一些。

除此以外,还有一个观赏鱼的“鲁特效应”。

鲁特效应指的是血液中的二氧化碳会使血液中的血红蛋白携带氧分子的数量下降。

其实,波尔效应和鲁特效应是从一个问题的不同角度在解释二氧化碳在血液中的作用,如果你是还看不出他们之间的区别,那就别费脑子了。

结论:观赏鱼血液中的二氧化碳会降低血红蛋白的携氧能力,所以观赏鱼必须通过某种手段将二氧化碳及时排放出体外。

让二氧化碳离得在远一点

总算说到大家能够很容易理解的层面啦!幸福感满满啊!

上文提到,二氧化碳需要采取某种方式排出到观赏鱼的体外。

正常情况下,我们会想到是血红蛋白把二氧化碳反方向排出,可惜我们错了,因为血红蛋白只有携带氧气的能力,却没有携带二氧化碳的能力。

那么,在真实状态下,观赏鱼的呼吸系统是如何运行的呢?

我们已经知道,观赏鱼的血液中有红细胞,红细胞中有血红蛋白。可是我们不要忘记,红细胞中除了有血红蛋白,还有其他东西呢!

比如血浆蛋白,比如血浆,比如碳酸酐酶。

当二氧化碳被身体各个组织的毛细血管排出以后,它便进入了血液,更加准确地说,是进入了血浆。

如上图哗仔手中的化学式,二氧化碳进入血浆以后会变成阳性的氢离子和阴性的碳酸氢根离子,而并非按照二氧化碳的分子形式存在。

碳酸氢根虽然无法得到血红蛋白的青睐,但是却被容许进入红细胞内。

接下来,哗仔就要说一个观赏鱼体内的黑色幽默了。

我们都知道,氧气和二氧化碳都可以通过鳃小瓣上的鳃上皮进出鱼体,但是,碳酸氢根却不行。

这时候,要想让已经变成碳酸氢根的二氧化碳变回到二氧化碳的本来模样,碳酸氢根就需要再捕获一个氢离子。只要学过高中化学的,你一定可以很容易理解哗仔的说法。

巧合的是,观赏鱼全身的氢离子浓度都不高,唯独鱼鳃处的氢离子浓度最高。

当红细胞携带二氧化碳抵达鱼鳃以后,碳酸氢根顺利变身成二氧化碳逃离鱼体。

注意!再强调一次,只有当鱼鳃内的氢离子足够多的时候,二氧化碳才能离开鱼体,观赏鱼才能顺利完成呼吸动作。否则它就被憋死了!

请大家再次注意,我说的是鱼鳃出的氢离子浓度高,而非鱼体全身的氢离子浓度都高。

以上是观赏鱼呼吸系统运作的微观世界介绍。

接下来,我们把思路在调回到本文开头出的那个问题:为什么有些养鱼大神会想法设法调低鱼缸水体中的二氧化碳浓度呢?

大家仔细想想,凡是有这个需求的观赏鱼玩家一定都不是草缸玩家,因为草缸是需要很多二氧化碳的,对不对?

那这些养鱼大神是为了什么呢?

接下来,哗仔还有必要给大家介绍另一个观赏鱼领域的概念——二氧化碳分压。

要想让鱼体内的二氧化碳顺利排出体外,除了上文提到的氢离子,还需要一个助力,那就是鱼体内的二氧化碳压强要大于鱼缸水体的二氧化碳压强,这两个数值之间的差值,便是二氧化碳的分压值。

也就是说,只有观赏鱼体内的二氧化碳压强大于体外的二氧化碳压强,体内的二氧化碳才能顺利离开鱼体而进入鱼缸。

不知大家恍然大悟了没有。

哗仔再给还没有顿悟的朋友捋一遍:当鱼缸水体的二氧化碳数值过高的时候,观赏鱼体内的二氧化碳就很难排出到体外,而体内积攒的二氧化碳会重新变成碳酸氢根离子和氢离子,氢离子过高,则会降低全身血液的酸碱度,从而启动波尔作用和鲁特作用,导致红细胞中的血红蛋白的携氧能力下降,进而导致鱼体向缺氧的方向发展,当鱼体缺氧,它会加速呼吸,呼吸动作也是会耗氧的,然后加速体内已存溶氧的而损耗,从而进一步加重缺氧状态。

当然,大多数情况下,死鱼的状况是很难出现的,但是观赏鱼不舒服的状态是可以存在,起码影响鱼的生长速度,特别是在观赏鱼生病的状态下,水体中二氧化碳的数值过高绝不是一件可喜可贺的事情。

哗仔相信,说到这里,大家一定已经顿悟了。

当再有人和你聊起鱼缸脱碳的事情,你起码不会一脸懵圈了。

敬请

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