泥鳅消化道组织结构特征及消化与肠气呼吸功能的协调性研究

发布时间：2020-06-23 04:32

【摘要】：泥鳅(Misgurnus anguillicaudatus)隶属于鲤形目(Cypriniformes)、鳅超科(Cobitoidea)、花鳅科(Cobitidae)、泥鳅属(Misgurnus),是我国重要的淡水经济鱼类。泥鳅消化道极短,为了适应极端的生存环境,肠道的后段特化为辅助呼吸器官,在肠气呼吸过程中,吞入的气体在肠道内单向流动,必须通过前肠消化区内食物阻碍进入呼吸区。在泥鳅规模化养殖过程中常发生大批量死亡现象,是否为摄食与肠气呼吸相冲突(不协调)有关?为此开展消化道的形态结构研究,以期掌握泥鳅消化道行使消化和肠气呼吸双重功能的结构基础,同时结合摄食和气呼吸行为观察,明确摄食消化和肠气呼吸过程,理清消化和肠气呼吸之间的协调关系,为泥鳅的科学养殖提供理论依据。主要研究结果如下:形态学与组织学结果表明:泥鳅消化道由口咽腔、食道、前肠、中肠、后肠和直肠组成,各部位相互配合,共同构成消化吸收和肠气呼吸的协调。食道粘液细胞最丰富,利于食物的润滑,末端存在漏斗状括约肌,可以有效的防止前肠内食物和空气逆向流动;前肠膨大,粘膜层微绒毛高且密集,为消化吸收的主要场所,肌层发达,粘膜褶皱复杂,固有层很薄,具备良好的膨胀特性,与其短暂贮存气体和食物的功能相适应;中肠管径缩小,环肌相对增厚,粘膜褶皱发生扁平化,表明中肠具备挤压食物功能,为后肠食团包裹做准备;后肠背、腹两侧结构发生适应性变化,其中腹侧粘膜层粘液细胞显著增多,存在大量分泌孔,分泌的粘液将食物团进行包裹,有利于食物残渣快速通过直肠,背侧则充当气体通道,开始出现气-血屏障结构;直肠粘膜表面毛细血管最丰富,存在大量微型褶皱,具备呼吸上皮的典型特征,是气体交换主要场所。泥鳅成鱼摄食与气呼吸行为研究表明:投喂率在1.5%以上会引起肠气呼吸频率明显上升,饱食投喂2 h和6 h气呼吸频率出现两个峰值,分别对应了前肠内容物快速外排和排便期。在正常状态下,泥鳅肠道内容物排空时间为7~8 h,抑制肠气呼吸不仅明显降低泥鳅的摄食量,肠道内容物移动速度也明显变慢,排便行为减少了85%。泥鳅的钡餐实验显示,正常气呼吸状态下,摄食后2 h,前肠内食物弥散,呈半流体状,吞入的空气以气泡方式分布在肠道背侧;5 h后,中肠和后肠内食物积累,食糜呈现固态长条状,气体以气束的方式流动在食物上方;8 h后,肠道内食物基本排空。整个过程中,直肠一直充满气体,几乎没有食物残留。抑制肠气呼吸,肠道各段内容物始终保持弥散状,5 h后大量食糜进入并滞留在直肠,待解除抑制后,泥鳅才可以快速清除直肠内容物。基于以上研究,我们认为泥鳅消化道结构特点有助于消化和肠气呼吸功能的协调。其中,前肠为消化吸收的主要场所,同时也可以短暂贮存气体;中肠具有压缩食物的功能,为后肠构建了必要的气体通道;后肠对食物团进一步粘液包裹,不仅增加了背侧呼吸面积,同时也利于粪便快速通过直肠;直肠则充满空气,为气体交换主要场所。同时,气呼吸的发生对肠道内的食物移动具有推动作用,尤其对直肠内食糜的排空至关重要,从而保证了肠气呼吸的正常进行。
【学位授予单位】：华中农业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：S917.4
【图文】：

消化道形态,泥鳅,横切,粘液细胞

图 2.1 泥鳅消化道形态与组织学特征（A～I）Fig. 2.1 Morphological and histological features of digestive tract in M. anguillicaudatus.图 2.1 说明（A）泥鳅消化道解剖特征及区段划分图（B）口咽腔横切。示味蕾结构和丰富的横纹肌（C）食道横切。示丰富的囊状粘液细胞和束状横纹肌（D）食道末端纵切。示漏斗状食道括约肌（E）前肠横切。示各层结构及指状粘膜褶皱（F）中肠横切。示梯形粘膜褶皱（G）后肠腹侧横切。示少量毛细血管侵入上皮细胞及囊状粘液细胞（H）后肠背侧横切。示大量毛细血管侵入上皮细胞的及球状粘液细胞（I）直肠横切。示呼吸上皮结构缩写：AI-----前肠；B-----血管；BB-----刷状缘；CM-----环形肌；ES------食道；G-----杯细胞；LM-----纵形肌；MF-----粘膜褶皱；MI-----中肠；OC------椭球状粘液细胞；PI-----后肠R-----直肠；S-----浆膜；SC-----囊状粘液细胞；SM-----粘膜下层；TB-----味蕾；▲------侵入上的毛细血管。Explanation of Fig. 2.1

泥鳅,扫描电镜观察,肠道,前肠

20图 2.2 泥鳅肠道各段扫描电镜观察（A～d）Fig. 2.2 Scanning electron micrographs (SEM) of different regions of the intestine of M.anguillicaudatus.图 2.2 说明（A）示前肠粘膜褶皱不规则的折叠

【参考文献】