Kieu

'n Kieu is 'n orgaan wat deel uitmaak van die asemhalingstelsel van diere wat in water leef. Kieue dien om gasse met die water waarin die dier lewe, uit te wissel. Opgeloste suurstof word opgeneem en koolstofdioksied word afgegee.

Talle verskillende groepe besit kieue, soos vis, paddavisse, krappe, tweekleppige diere, wurms, ens. en daar is eweveel vorms van kieue.

Die eenvoudigste kieue is uitwendig. Paddavisse het uitgroeisels van die epidermis aan hulle liggame agter hulle kop waardeur hulle asemhaal. Uitwendige kieue is nogtans taamlik kwesbaar. Vis het gewoonlik inwendige kieue wat deur ‘n kieudeksel beskerm word. Die kieue bestaan uit gevoude lae epiteel aan beide sye van 'n reeks sakke wat die farinks met die buitewêreld verbind.

Die kieue van penhaaie het 'n ingewikkelde struktuur wat uit heelparty kieuboë bestaan, 'n konstruksie uit kraakbeen wat die basis van die kieu vorm en die kieuplate ondersteun. Tussen die plate is ongeveer 70 dun lamelle. 'n Slagaar bring bloed van die hart na haarvate van die lamelle wat bedek is met 'n dun laag epiteelweefsel. Die bloed en die water word net deur ‘n laag van ‘n paar selle geskei wat die uitwisseling van gasse moontlik maak. 'n Ander slagaar voer die met suurstof belaaide bloed af. Kieue maak dikwels gebruik van die teenstroomprinsiep. Die rigting waarin die bloed vloei, is die teenoorgestelde van die waterstroom.^[1]

Diere wat op die land leef, het gewoonlik longe soos die soogdiere en die mens of hulle het trageë soos die insekte. In die ontwikkeling van die soogdier-embrio is daar nogtans dikwels ‘n fase waarin kieuboë onderskei kan word. Die kake ontstaan uit die eerste kieuboë.

Die belangrikste groepe ongewerwelde diere met kieue is borselwurms (klas Polychaeta), weekdiere (phylum Mollusca), Kreefagtiges (klas Crustacea) en insekte (klas Insecta) wie se larwes in die water lewe. Hoewel die funksie van die kieue by al hierdie diere. Dieselfde is, verskil die bou daarvan aansienlik. Die kieue van borselwurms is byvoorbeeld uitstulpings van die borsels (parapodia) wat in beginsel aan elke liggaamsegment voorkom. Weekdiere het 1 paar kieue in die mantelholte en die toe- en afvoer van bloed geskied in 'n sentrale skag waarop 'n groot aantal dun plaatjies (kieulamelle) voorkom.

By Kreefagtiges het die kieue ontstaan as aanhangsels van die looppote en uit 'n aantal pote wat in monddele verander het. 'n Sentrale skag met kieulamelle word ook by hierdie kieue aangetref. Insektelarwes wat in die water lewe, kan tydelike asemhalingsorgane hê wat na die larvale stadium weer verdwyn, of uitstulpings wat hulle by die asemhalingsapparaat aansluit as hulle volwasse diere is (trageëkieue). Die eerste moontlikheid word onder meer aangetref by die larwes van naaldekokers, wat deur middel van 'n uitstulping van die anale kliere aan die einde van die dermkanaal asemhaal.

Die tweede moontlikheid, wat ook by ander geleedpotiges (phylum Arthropoda) voorkom, word aangetref by diere wat in beginsel deur 'n stelsel van lugbuisies (trageë) asemhaal. In hierdie geval word die suurstof nie uit die lug opgeneem nie, maar uit lugborrels wat die diere onder die water tussen die hare of pote saamdra. Deur die opname van suurstof uit die borrel, daal die suurstof spanning binne die borrel en sodra hierdie spanning laer is as die suurstofspanning in die omringende water, word die verbruikte suurstof deur middel van diffusie uit die water vervang. Aangesien dit 'n suiwer fisiese proses is, word hier van 'n fisiese kieu gepraat. Op die duur word die borrel egter kleiner as gevolg van die verlies aan stikstof in die water en dan moet die dier na die oppervlak kom vir 'n hervulling van lug.

Werweldiere wat kieue het is visse en die larwes van amfibieë. Laasgenoemde het uitwendige kieue wat ook by baie vislarwes aangetref word. Wanneer ʼn amfibieëlarwe sy gedaantewisseling tot volwasse dier ondergaan, verdwyn die kieue en asemhaling geskied deur die vel en longe.

Die kieue van visse lê in die keelholte. Die water stroom deur die mond en keel na binne, van waar dit inwendig na die kieue vloei. Nadat die gaswisseling daar plaasgevind het, verlaat die water die liggaam deur die kieusplete. Haaie en rôe het meestal uitwendig sigbare kieusplete, terwyl die deel waar die kieue lê, by die beenvisse met ʼn kieudeksel (operkulum) bedek is. Alle kieusplete het onder die deksel 'n gemeenskaplike uitasemingsruimte wat via een spleet na buite uitmond. Die kieue van beenvisse (Osteichthyes) is aan 'n kraakbeen- of beenagtige basis, naamlik die kieuboog, vasgeheg, wat as die "skelet" van die kieue beskou kan word. Op die kieuboog staan kieufilamente in ʼn V-vorm in dubbele rye gerangskik. Die filamente kan in 'n mate onderling vergroei wees.

Die punte van die filamente is egter nooit met mekaar vergroei nie en kan deur spiere en die verandering in bloeddruk beweeg word. Elke filament word deur ʼn kieustraal ondersteun. Loodreg op die filamente staan ʼn groot aantal kieulamelle wat die eintlike asemhalingsorgane is. Oor die algemeen is die lamelle uit 2 lae epiteelselle opgebou. Tussen die lae vloei die bloed in fyn bloedvatjies wat deur die slagare in die kieuboog gevoed word. Om te voorkom dat die 2 sellae teen mekaar druk en geen bloed daartussen kan vloei nie, word hulle deur pilaarselle geskei. Die benodigde asemhalingswater word deur die mond ingesuig en met behulp van die mondbodemspiere langs die kieue gepers.

By beenvisse help die kieudeksel ook om die waterstroom te reguleer, terwyl by haaie en rôe die spiere rondom die kieusplete aktief by die asemhalingsproses betrokke is. Die beweeglike punte van die filamente staan tydens die gaswisseling langs mekaar sodat die water geforseer word om langs die lamelle te stroom, waar die suurstof uit die water na die bloed en die afvalprodukte na die water diffundeer. Die gaswisseling word bevorder deurdat die bloed en die water in teenoorgestelde rigtings vloei. Hierdeur kom die bloed tot op die einde van sy vloei deur die kieue met vars water in aanraking.

Bowendien bly die verskil tussen die suurstofspanning in die bloed en in die water die hele tyd konstant as gevolg van die teenstromingsbeginsel, sodat diffusie voortdurend kan plaasvind. Metings het aangetoon dat by die teenstroming van bloed en water sowat 50 % van die suurstof uit die water onttrek word, terwyl dit net 10 % is as albei vloeistowwe in dieselfde rigting vloei.

Omdat die kieue met 'n dun lagie slym bedek is, kleef klein deeltjies uit die water voortdurend daaraan vas, wat die werking van die kieue belemmer. Daarom "hoes" die vis sy kieue soms skoon. Die punte van die filamente word met behulp van klein spiertjies van mekaar weggetrek sodat die water vinnig daardeur kan stroom en die vuilheid wegwas. Na die "hoesbui" keer die filamente met behulp van elastiese bandjies na hul ou posisie terug.

• Wêreldspektrum, 1982, ISBN 0908409559 band