Schwimmblase

Die Schwimmblase ist ein Organ der Knochenfische. Sie dient dazu, das spezifische Gewicht des Fisches dem des umgebenden Wassers anzugleichen, sodass der Fisch im Wasser schweben kann. Sie wird aus einer Ausstülpung des Vorderdarms der Fische gebildet und stellt so eine homologe Bildung zur Fischlunge dar, die als ursprünglicher anzusehen ist.

Schwimmblase einer Rotfeder

Die meisten Knochenfische besitzen eine Schwimmblase. Eine Ausnahme macht zum Beispiel die Groppe, sie bewegt sich deshalb meist nur am Boden. Fische, die über keine Schwimmblase verfügen und trotzdem nicht zu den Bodenfischen zählen, beispielsweise die Haie, müssen durch ständiges Schwimmen Auftrieb erzeugen, oder sie reduzieren ihr Knochenskelett und speichern Fett, wie etwa der Mondfisch (Mola).

Füllung der Schwimmblase

Es gibt zwei Mechanismen zur Füllung der Schwimmblase:

• über Abschlucken von Luft, die über den Darm in die Schwimmblase gelangt (Physostomen).
• über die Blutgefäße, die das Gas gelöst von oder zu den Kiemen transportieren. Fische die diesen Mechanismus nutzen, nennt man Physoklisten; sie findet man i.d.R. in größeren Tiefen. Viele Physoklisten leben jedoch als Jungtiere zunächst als Physostomen, d.h. zur Initialfüllung der Schwimmblase kommt es auch bei ihnen zunächst durch Luftschlucken.

Im Wundernetz der Schwimmblase kommt es zu folgenden Prozessen: Durch passive Diffusion von Sauerstoff aus arteriellen (O₂-reichen) Kapillaren zu venösen (O₂-armen) Kapillaren wird verhindert, dass O₂ aus der Schwimmblase in das Blut übertritt bzw. wird dieser wieder zurückgeführt. Das Prinzip dahinter ist das Gegenstromprinzip, bedingt durch einen Scheitel, der an der Schwimmblase (im sog. Roten Körper) liegt, vergleichbar mit einem gebogenen Schlauch, durch den O₂ diffundieren kann. Der hohe O₂-Gehalt der Schwimmblase wird über den obligat anaeroben (glykolytischen) Stoffwechsel in den Epithelzellen der Gasdrüse in die Schwimmblase erzeugt. Das hier glykolytisch gebildete Lactat hat zwei Effekte: den Aussalzeffekt und den Bohr-Effekt. Das Lactat vermindert die O₂-Löslichkeit des Blutes, der pH-Wert wird durch Lactat gesenkt. Durch die beiden Effekte entsteht ein O₂-Gradient, der die Schwimmblase füllt.

== Entleerung der Schwimmblase ==bkhdhfghsuzrhudzfdfiugas Zur Entleerung der Schwimmblase gibt es zwei verschiedene Wege:

• Die Physoclisten verwenden das sogenannte Oval, ein stark durchbluteter Bereich der Schwimmblase, um Gas wieder in die Blutbahn zu resorbieren. Die Oberfläche des Ovals und die damit verbundene Sauerstoffresorption wird über Muskeln kontrolliert.
• Die Physostomen verwenden den sogenannten Ductus pneumaticus, eine Verbindung von Schwimmblase und Kiemendarm (und damit eine Verbindung zur Außenwelt), um den Sauerstoff abzugeben. Die physostomen Störe haben weder das Oval noch den Roten Körper und können dennoch ohne Luftschlucken oder -abgeben das Schwimmblasenvolumen (langsam) regulieren.

Funktionsweise

Beim Aufwärtsschwimmen, das der Fisch durch entsprechendes Anstellen der Brust- (und Bauch-)Flossen bewirkt, dehnt sich die Schwimmblase dank Druckverminderung aus: Sinnesorgane (Streckrezeptoren - aber keine Muskelspindeln) in der Schwimmblasenwand messen dies und leiten reflektorisch über das Vegetativum die Gasresorption (im Oval) ein. Beim Abwärtsschwimmen sezerniert der Rote Körper reflektorisch Gas. Dass ein Fisch Gas produziert oder resorbiert, um auf- oder abzusteigen, kommt also nicht vor. (Das nötige Gas-Volumen beträgt im Süßwasser 7–8 %, im Meer etwa 5 % des Fischvolumens.) Da das Sezernieren und Resorbieren Zeit braucht, verzichten vagile Raubfische "besser" auf die Schwimmblase, um stets schnell abzutauchen.

Die Schwimmblase als lautbildendes Organ

Die Schwimmblase kann über innere oder äußere Muskulatur auch zur Lautbildung eingesetzt werden.

• Innere (intrinsische) Trommelmuskeln (Ton-Muskel oder sonische Muskel) befinden sich in der Schwimmblasenwand bei Krötenfisch und Knurrhahn
• Äußere (extrinsische) Trommelmuskeln (zumindest ein Ansatz an Strukturen außerhalb der Schwimmblase)
  • Direkter Typ: Die Muskeln setzen an der Schwimmblase an, z. B. am Querfortsatz der Wirbelsäule, z. B. Antennenwels
  • Indirekter Typ: Die Muskeln setzen nicht an der Schwimmblase an, z. B. Piranhas. Manche Welsfamilien besitzen einen Springfederapparat.

Die Schwimmblase als Atmungsorgan

Die Schwimmblase kann auch (primär oder sekundär) als Atmungsorgan dienen, was diese Fische dazu befähigt, auch in Dürreperioden oder bei niedrigem Sauerstoffgehalt des Wassers zu überleben. Dies ist z. B. bei der Arapaima oder dem Knochenhecht (Lepisosteus) der Fall.