Å puste med magen

Fisker er obligat aerobe organismer, og tar opp oksygen oppløst i vann gjennom gjeller. Stillestående ferskvann inneholder lite oksygen, og for å overleve i slike habitater må gjelleapparatet suppleres med alternative åndedrettsorganer. En vanlig løsning – som har utviklet seg på tilsvarende måte hos en rekke ulike vanndyr – er å bruke deler av gastrointestinaltrakten til respirasjon (fig. 1): «Gut air breathing (GAB)» (1).

Slik flerbruk av fordøyelseskanalen kan være hensiktsmessig: Opptak av næring fra føden og surstoff fra luften krever temmelig lik infrastruktur, og ved å variere luftmengden i lumen kan fisken regulere oppdriften. Fordøyelse og respirasjon er likevel ulike prosesser som ikke nødvendigvis går så godt sammen: Oksygenet i luften ødelegger mikrobielle gjæringsprosesser, og tarminnholdet er til hinder for effektiv gassdiffusjon. GAB er derfor allokert til spesialiserte segmenter av gastrointestinaltrakten: hulrom avgrenset av lukkemuskler og fôret med vaskularisert, surfaktantproduserende epitel. Aksessoriske respirasjonsstrukturer hos fisk kan være lokalisert både proksimalt og distalt i fordøyelseskanalen, og «GAB-ere» kan på bakgrunn av dette deles inn i spiserørpustere, magepustere og tarmpustere (1).

GAB er kanskje en raritet med begrenset interesse for andre enn spesialiserte iktyologer – men fenomenet ble nylig aktualisert for et større publikum av et japansk forskerteam, gjennom en studie publisert i Med (2). Her lanseres nemlig «enteral ventilation via anus (EVA)» – O2-gass (g-EVA) eller oksygenert væske (l-EVA) administrert rektalt – som et nytt behandlingskonsept ved respirasjonssvikt (2). Arbeidet ble kommentert i en lederartikkel (3): «[…] if EVA ultimately reaches the intensive care unit, […] [this] work […] will be marked by historians as a key scientific contribution.». Mon det. Ideen er i alle fall et friskt pust.

Litteratur:

1. Nelson JA. Breaking wind to survive: fishes that breathe air with their gut. J Fish Biol 2014; 84: 554-76.

2. Okabe R, Chen-Yoshikawa TF, Yoneyama Y, Yokoyama Y, Tanaka S, Yoshisawa A, Thompson WL, Kannan G, Kobayashi E, Date H, Takebe T. Mammalian enteral ventilation ameliorates respiratory failure. Med 2021; 2: 773-83.

3. Kelly CJ. Enteral ventilation via anus: you can hold your breath. Med 2021; 2: 640-1.

4. Carter GS, Beadle LC. Reports of an Expedition to Brazil and Paraguay in 1926–7, supported by the Trustees of the Percy Sladen Memorial Fund and by the Executive Committee of the Carnegie Trust for the Universities of Scotland. The Fauna of the Swamps of the Paraguayan Chaco in relation to its Environment – II. Respiratory Adaptations in the Fishes. Zool J Linn Soc 1931; 37: 327-68.

Figur 1. Ancistrus anisitsi, en art i sugemallefamilien, bruker sin U-formede magesekk, omgitt av en slags «plevra», som aksessorisk respirasjonsorgan. Dette ble første gang beskrevet av Carter & Beadle i 1931 (4), og illustrasjonen er modifisert fra originalartikkelen.