Branchie: l’organo di respirazione

Le branchie delle Koi, come tutti i pesci moderni, sono formate da quattro archi branchiali respiratori e cinque archi non respiratori per ogni parte della cavità orale.

Ogni arco respiratorio è composto da una struttura di supporto cartilaginosa formata da rastrelli branchiali nella parte anteriore e da tessuto respiratorio nella parte posteriore.

La struttura delle branchie

I rastrelli branchiali agiscono anche come un filtro per permettere ai prodotti alimentari il passaggio sulle branchie; i pesci piscivori hanno brevi e tozzi rastrelli, mentre i pesci planctivori presentano rastrelli branchiali che fini e piumosi.

Il tessuto respiratorio è composto da una serie di filamenti accoppiati, simili ad una piuma, con due serie di filamenti su ciascun arco. Una singola serie di filamenti è definita emibranchia mentre assieme vengono definiti olobranchia.

Su ogni filamento sono sono disposte una o due serie di lamelle, estroflessioni soggette a rinnovamento e ad aumento numerico con l’accrescimento dell’animale. Le lamelle si formano all’apice di ciascun filamento e progressivamente si spostano verso l’arco branchiale, dove avviene lo scambio sangue/acqua.

In branchie sane il sangue viene tenuto separato dall’acqua da due strati di cellule epiteliali così che l’irritazione delle branchie causa una iperplasia epiteliale con conseguente riduzione dell’efficenza di scambio.

L’epitelio delle lamelle è un epitelio pavimentoso semplice, quello alla base delle lamelle e sugli archi branchiali è un epitelio pavimentoso pluristratificato. L’epitelio delle branchie è costituito principalmente da cellule epiteliali, mucose e cellule a cloruri. Le cellule a cloruri hanno il compito di eliminare i sali in eccesso.

Nel citoplasma di queste cellule si ritrovano numerosi mitocondri per rispondere alle notevoli richieste energetiche. Esistono numerose sottopopolazione delle cellule a cloruri, le quali si possono alternare nell’animale secondo le esigenze dovute alle variazioni della salinità.

La circolazione sanguigna delle branchie

Dall’aorta ventrale si dipartono, per ciascun lato, quattro arterie branchiali afferenti che decorrono lungo ciascun arco branchiale.

Dall’arteria branchiale afferente, a livello di ogni filamento, si ramifica un’arteriola branchiale afferente. Da questa, che decorre lungo il filamento, si dipartono dei capillari per ciascuna lamella.

Il sangue proveniente dai capillari lamellari viene raccolto da un’arteriola branchiale efferente che decorre lungo il filamento, lungo il lato opposto all’arteriola afferente.

Per ciascun arco branchiale, le arteriole branchiali efferenti confluiscono in un’arteria branchiale efferente che decorre lungo l’arco branchiale. Le arterie branchiali efferenti tributano alle due arterie laterali o all’aorta dorsale.

In questo modo si facilita lo scambio controcorrente tra sangue e ambiente acquatico esterno.

I capillari delle lamelle

Nelle pareti dei capillari delle lamelle branchiali vi sono le “cellule a pilastro”, cellule che, contraendosi, determinano una riduzione del lume del capillare.

Quindi, l’entità del flusso ematico a livello lamellare può essere regolato secondo le richieste metaboliche.

I capillari e le cellule epiteliali delle lamelle sono strettamente ravvicinate, con la sola interposizione di una lamina connettivale sottilissima: tutto lo spessore di una lamella oscilla tra i 3 e i 10 µm.

Lo scambio di O₂ e di CO₂ tra sangue e acqua, l’escrezione di ammoniaca o urea e di sali possono quindi avvenire facilmente.

La pseudobranchia

La pseudobranchia, presente nella maggior parte dei teleostei, è situata sulla superficie interna dell’opercolo.

È più o meno distinguibile a seconda della quantità degli strati cellulari di epitelio e connettivo che la ricoprono. È una struttura che deriva dalla branchia dello spiracolo (fessura branchiale vestigiale presente in squali e razze), ma che attualmente non ha funzioni respiratorie.

La pseudobranchia riceve sangue ossigenato che rinvia all’occhio.

Il suo ruolo potrebbe essere quello: di elevare percentualmente il tasso di ossigeno diminuendo la quantità residua di CO₂ mediante anidrasi carbonica; regolare la pressione intraoculare; regolare il bilanciamento salino.

Bibliografia utilizzata: Anatomy and Physiology by Richard J. Strange – pubblicato su ” Foundamentals of Ornamenthal Fish Health” ; “Advanced Koi Diagnosis & Treatsment” di Duncan Griffiths ;  “Manuale di anatomia comparata dei vertebrati” di Emanuele Padoa

Immagini tratte dal  corso online “Anatomia delle specie ittiche”  autrice Dr.ssa Carla Lucini  – Professore di Anatomia degli Animali Domestici – Università di Napoli “Federico II”   http://www.federica.unina.it/corsi/anatomia-specie-ittiche-interesse-veterinario/