مثانه ی شنا
جرم حجمی ماهیان نسبت به آب دریا معمولاً بیش تر است و این عامل باعث می شود تا ماهیان تمایل به ته نشین شدن در درون آب داشته باشند . مگر آن که به طریقی به این پدیده فائق آیند . در ماهیان غضروفی مثل کوسه ماهی و سفره ماهی اگر از شنا کردن دست بکشند ته نشین خواهند شد . اما در بسیاری از ماهیان استخوانی ، بدون شنا کردن نیز درون آب شناور خواهند بود که علت این امر داشتن اندامی به نام بادکنک شنا است .
از لحاظ جنین شناسی ، بادکنک شنا از بیرون زدگی لوله گوارش حاصل می شود . در برخی از ماهیان این ارتباط بین بادکنک شنا با مری باقی مانده اما در برخی این ارتباط قطع می شود بادکنک شنا در ماهیان آب شور 5 درصد حجم بدن اما در ماهیان آب شیرین 7 درصد حجم بدن را اشغال می کند که نشان می دهد شناوری در ماهیان ساکن آب شیرین مشکل تر است با افزایش حجم گاز در این بادکنک جرم حجمی ماهی کمتر شده و در آب بالا می آید . در صورتی که با کاهش حجم گاز در این اندام ، جرم حجمی ماهی افزایش یافته و در آب پایین تر می رود . اما گاز مورد نیاز برای پر کردن این اندام چگونه تأمین می شود ؟
در گروهی از ماهیان که بادکنک شنا با مری ارتباط دارد از طریق هوای اتمسفر این گاز تأمین می شود . این ماهیان به سطح آب آمده و هوا را می بلعند و وارد بادکنک شنا می کنند . در این ماهیان بادکنک شنا نه تنها به شناوری کمک می کند بلکه می توانند در شرایطی که اکسیژن محلول در آب کم باشد ، بدین طریق از اکسیژن هوا استفاده نمایند . در برخی از ماهیان ارتباط بادکنک شنا با لوله گوارش قطع شده است و آنها نمی توانند از هوای اتمسفر به طور مستقیم برای پر کردن بادکنک شنا استفاده نمایند .
همانطور که در شکل زیر ملاحظه می شود بادکنک شنا دارای دو بخش S ( گازها از خون به داخل آن ترشح می شود ) و بخش R ( گازها از دورن آن به خون بازجذب می گردد.) می باشد که حتی می تواند توسط انقباض پرده ماهیچه ای اطراف بادکنک شنا به دو بخش مجزا تقسیم شود . هر دو بخش توسط انشعاباتی از آئورت پشتی خون رسانی می شوند که در هر انشعاب اسفنکتر موجود ( ماهیچه حلقوی جدار سرخرگ ) می تواند خون رسانی به هر بخش را کنترل نماید. برای پر شدن بادکنک شنا از گاز ، اسفنکتر رگی که خون را به بخش S آورده باز شده و اسفنکتر رگی که خون را به بخش R می برد منقبض خواهد شد. سرخرگی که خون را به جدار بخش S بادکنک شنا می آورد در آنجا تعداد زیادی مویرگ ایجاد می کند ( شکل یکی را نشان می دهد ) و از برخی از سلولهای جدار بادکنک شنا به درون خون اسید لاکتیک ترشح می شود . این اسید حلالیت خون نسبت به گازها را کاهش داده و گازهای موجود در خون مخصوصاً اکسیژن ازخون خارج شده و وارد بادکنک شنا می شوند وخون این رگ که سرشار از اسیدلاکتیک است به کبد می رود.
برای خالی شدن بادکنک شنا از هوا ، اسفنکتری که خون را به بخش S برده ، منقبض شده و خون وارد این بخش نمی شود و خون بیش تر وارد بخش R می گردد که طبق انتشار ، گازها از بادکنک شنا وارد خون می شوند .
یك ماهی با تنظیم مقدار گاز موجود در مثانه ی شنا به حالت شناوری دلخواه می رسد و بـــــی آن كه انرژی چندانی هزینه كند، خود را در هر ژرفایی نگه دارد. هنگامی كه ماهی به ژرفای پایین فرو می رود، گاز درون مثانه ی شنا، فشرده می شود. در نتیجه، ماهی سنگین تر می شود و به پایین می رود. برای این كار، باید گاز بیشتری به مثانه وارد شود. از سوی دیگر، اگر ماهی به بالا شنا كند، باید اندكی از گاز مثانه ی شنا بیرون فرستاده شود تا ماهی سبك تر شود و بالا تر برود. این وضعیت را می توان به مخزن های آب زیردریایی مقایسه كرد كه برای پایین تر رفتن زیردریایی از آب پر می شوند و برای بالا آمدن زیردریایی، از آب درون آن ها كاسته می شود.بیرون فرستادن گاز از درون مثانه ی شنا به دو روش انجام می شود. برخی ماهی ها ، مانند قزل آلا، مجرایی دارند كه مثانه ی شنا را به مری مرتبط می كند. این ماهی ها گاز را از همین مجرا به سادگی به بیرون می فرستند. اما بیش تر ماهی ها چنین مجرایی ندارند و گاز باید از ناحیــــه ای پر از رگ به درون خون آزاد شود. به هر حال، در هر دو دسته گاز باید از راه خون به درون مثانه ی شنا برسد و فقط شمار اندكی از ماهی ها ، هوای لازم برای فرستادن به درون مثانه ی شنا را می بلعند
گاز در جایگاه ویژه ی به نام "غده ی گاز" به درون مثانه ی شنا تراوش می كند. در این غده، شبكه ی مویرگی گسترده ای وجود دارد كه اكسیژن را به دام می اندازد. كارآیی چنین دستگاهی را در بدن نوعی ماهی كه در ژرفای 2400 متری زندگی می كند، می توان دریافت. برای پر نگه داشتن مثانه ی شنا در چنین ژرفایی، فشار گاز درون آن اندام، كه بیشتر از اكسیژن و اندكی نیتروژن، دی اكسید كربن، آرگون و منوكسید كربن است، باید بیش از 240 اتمسفر باشد كـــه در مقــــایسه با فشار گـــاز سیلندرهای گاز فولادی، بسیار زیاد است. با وجود این، فشار گاز اكسیژن درون خون ماهی از 2/0 اتمسفر، یعنی برابر فشار اكسیژن در سطح دریا، بیش تر نیست.
اكنون سازكار چنین دستگاه نیرومندی تا اندازه ای روشن شده است. غده های گاز، اسید لاكتیك ترشح می كنند كه به خون وارد می شود و شبكه ی مویرگی نزدیك غده را بسیار اسیدی می سازد. در نتیجه، همو گلوبین بار اكسیژنی خود را آزاد می كند و غلظت اكسیژن در شبكه ی مویرگی افزایش می یابد و به درون مثانه ی شنا وارد می شود. فشار نهایی اكسیژن انباشته شده در مثانه ی شنا به درازی مویرگ های آن شبكه بستگی دارد . این مویرگ ها در ماهی های سطح زی، كوتاه و در ماهی های ژرفا زی، بسیار درازند.