Wieso ist bei einem Fisch die Gegenstrom atmung effektiver,als wenn beide Flüssigkeiten in die gleiche Richtung fließen würden?

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1 Antwort

Die Aufnahme von Sauerstoff erfolgt durch den Partialdruckausgleich.

Heißt, das Medium mit weniger Sauerstoff erhält von dem Medium mit mehr Sauerstoff denselben.

So wie du mit lauwarmen Wasser nur kaltes wärmer bekommst aber kein bereits lauwarmes Wasser, so ist es auch mit dem Sauerstoffausgleich.

Beim Gegenstromprinzip wird dem bereits sauerstoffreduziertem Medium zuerst das sauerstoffarme Blut entgegengeführt. Das kann dann auch noch aus dem bereits sauerstoffreduziertem Wasser etwas aufnehmen. Dann kommt es mit Wasser in Kontakt, das noch mehr Sauerstoff besitzt, etc. bis es frisches Wasser nutzt und so maximal angereichert werden kann.

Beim Gleichstromprinzip sind ja beide Flüssigkeiten immer auf gleicher Höhe. Wenn der Gehalt ausgeglichen ist, wird nichts mehr aufgenommen. Käme nochmal frisches Wasser, würde das Blut noch einmal etwas aufnehmen können, da frisches Wasser ja noch die volle Menge O2 hat. Aber es kommt keines, da ja beide Flüssigkeiten in die gleiche Richtung fließen.

Das kannst du dir auch so vorstellen. Auf einem Fließband sind rote und blaue Kugeln. Du darfst alle roten nehmen, an die du rankommst und die du zugleich tragen kannst.

Läufst du in die gleiche Richtung wie sich das Fließband bewegt, sind irgendwann die Roten an die du ran kommst alle. Auch wenn du theoretisch noch welche tragen könntest, du kannst keine mehr aufnehmen. Das kannst du nur vermeiden, indem du das Fließband viel breiter machst und deine Arme mit Hilfsmiteln verlängerst. Jetzt kannst du soviele aufnehmen, wie du tragen kann.

Läufst du entgegengesetzt, kommen immer wieder neue rote Kugeln. Relativ schnell bist du gesättigt, weil deine maximale Trage-Kapazität erreicht ist.

Du brauchst also beim Gleichstrom wesentlich mehr Fläche (größere Kiemen) und trotzdem dauert es evtl. sogar länger oder du erreichst keine Sättigung.

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Kommentar von Ortogonn
18.11.2015, 16:57

Das kann man im Referat (wie du woanders kommentiert hast) sogar verdeutlichen.

Angenommen, die Sättigung beträgt 20 rote Zettel (ich nehm das mal statt Kugeln) -  also das, was man tragen kann.

Mach 5 Behälter mit je 30 roten und 30 blauen Zetteln. Aus jeden Behälter dürfen nur maximal die Hälfte der roten Zettel entnommen werden. Und auch nur, solange man nicht bereits gleich viel oder mehr hat, als in dem Behälter sind bzw. noch nicht das eigene Maximum von 20 Stück erreicht hat.

Gleichstromprinzip:

Jetzt nimm 5 Leute und gib jedem einen Behälter: Jeder kann sich also von den 30 roten nur 15 rote Zettel rausnehmen, obwohl sie 20 Stück tragen könnte. Es wird keine Sättigung erreicht.

Gegenstromprinzip:

Nimm 5 Leute, gib dem ersten den ersten Behälter. Person entnimmt max. die Hälfte der roten Zettel und gibt Behälter an Person 2 weiter. Diese reicht nach Entnahme der max. Hälfte an verbliebenen roten Zetteln an Person 3 weiter usw.

Dann erhält Person 1 den nächsten Behälter. Da sie bereits 15 rote hat, entnimmt sie nun nur noch 5 (hat damit 20 und ist gesättigt). Dann reicht Pers. 1 den Behälter wieder ein Pers. 2 weiter. Da Pers 1 nun fertig ist, rückt Pers 2 and die Stelle 1.

Mittels dieses Prinzips können viel mehr rote Zettel aus den Behältern genommen werden als bei dem Gleichstromprinzip. Da bleiben immer 15 Stück drin. Um dort eine volle Sättigung zu erhalten, müsste man viel mehr Zettel haben, sprich mit mehr "Wasser" in Kontakt kommen... also größere Behälter bzw. Kiemen haben.

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