Hàm lượng oxy hòa tan trong nước cao thường có ảnh hưởng tốt đến đời sống thủy sinh vật. Tuy nhiên, trong nhiều trường hợp khi hàm lượng oxy hòa tan ở mức bảo hòa hay quá bảo hòa cũng ảnh hưởng rất lớn đến các hoạt động sinh lý – hóa của cá và các loài động vật thủy sinh, kết quả có thể làm tôm cá bị bệnh bọt khí hay tổn thương do bọt khí (gas bubble trauma hay gas bubble disease).
Theo Jensen (1988), thì bệnh bọt khí gây stress và chết cá do các nguyên nhân sau:
(i) Các bọt khí hình thành trong hệ thống mạch máu, ngăn cản sự lưu thông của máu và làm cá chết.
(ii) Các bong bóng khí xuất hiện trong bóng hơi (swim bladder) và làm vở bóng hơi của cá (cá nhỏ và cá giống) dẫn đến chết cá.
(iii) Các bọt khí hình thành trên các lá mang của cá lớn hoặc khoang miệng của cá nhỏ làm cản trở quá trình hô hấp của cá và cá sẽ chết ngạt.
(iv) Các bọt khí hình thành và bao quanh bề mặt da của cơ thể và lớp màng nhầy của khoang miệng ngăn cản quá trình hô hấp, kết quả là làm cho cá bị chết ngạt.
Một số dấu hiệu khác của bệnh bọt khí gây ra do hàm lượng oxy hòa tan trong nước quá cao (quá bảo hòa) bao gồm tổn thương mắt, bọt khí trong ống tiêu hóa, mất khả năng bơi lội, thay đổi thành phần hóa học của máu và giảm tăng trưởng. Tuy nhiên, những dấu hiệu trên đa phần khó phát hiện do các bọt khí hình thành bên trong các cơ quan của tôm cá. Các bọt khí làm phá vỡ hệ thần kinh, hệ tim và mạch máu, ảnh hưởng dến quá trình hô hấp, điều hòa áp suất thẩm thấu, và các chức năng sinh lý khác (Weitkamp and Katz, 1980).
Nồng độ oxy hòa tan ở mức quá bảo hòa đã làm cá hồi (Oncorhynchus mykiss) bị bệnh bọt khí và tỉ lệ chết gia tăng. Khi sử dụng hệ thống bơm oxy cung cấp cho trại giống cá đã làm gia tăng nồng độ oxy hòa tan lên 200% (18-20 mg/L) bảo hòa và làm tăng tổng áp suất khí lên 120% bảo hòa. Sự bảo hòa nitrogen giảm đi gần 100%. Cá hồi được giữ trong môi trường trên đã xuất hiện dấu hiệu của bệnh bọt khí sau 4 ngày và tỉ lệ chết của cá là 50% sau 20 ngày. Điều này cho thấy, khi tổng áp suất khí trong nước quá bảo hòa (độ bảo hòa của oxy quá cao), không có sự quá bảo hòa của khí nitrogen sẽ gây ra bệnh bọt khí trên cá (Edsall and Smith, 2008).
Fidler and Miller (1994), chia bệnh bọt khí ra thành hai thể: cấp tính (acute) và mạn tính (chronic) phụ thuộc vào mức độ bảo hòa của hàm lượng oxy hòa tan trong nước.
(i) Thể cấp tính: Tính nhạy cảm của cá khi hàm lượng oxy hòa tan trong nước quá bảo hòa phụ thuộc rất lớn vào tuổi và kích cỡ của cá. Chẳng hạn, khi mức độ bảo hòa của oxy là 126% thì không ảnh hưởng đến trứng và cá hồi (Oncorhynchus mykiss) giai đoạn cá hương. Ở hàm lượng oxy hòa tan 115% trong giai đoạn cá 16 ngày tuổi, thì đã bắt đầu xuất hiện những bọt khí ở miệng, các lá mang, và bao noãn hoàng. Các bọt khí bám trên ấu trùng cá sẽ gây cản trở hoạt động bơi lội và bắt mồi của chúng, làm ấu trùng nổi lên mặt nước và chết. Ở mức độ bảo hòa oxy cao, các bọt khí xuất hiện trong hệ tim và mạch máu làm cá chết chỉ trong vòng vài giờ.
(ii) Thể mạn tính: Dấu hiệu của thể mạn tính là sự bơm phồng của bóng hơi và hình thành các bọt khí trong ruột và khoang miệng, ngoài ra cá có dấu hiệu giảm tăng trưởng. Tỉ lệ chết thường thấp và kéo dài trước khi phát hiện. Cá hồi giống trong điều kiện hàm lượng oxy hòa tan cao, tỉ lệ chết theo dõi trong 122 ngày là 4,1% so với đối chứng 1,6%.
Có rất nhiều thí nghiệm mô tả về các dấu hiệu của bệnh bọt khí và mức độ bảo hòa của oxy hòa tan trong nước ảnh hưởng đến cá và tỉ lệ chết ở cá. Một số nghiên cứu khác về lý thuyết và thí nghiệm về sự ảnh hưởng của hàm lượng oxy hòa tan cao lên sinh lý, sinh hóa của cá cho rằng khi hàm lượng oxy hòa tan quá bảo hòa ảnh hưởng khác nhau đối với cá phụ thuộc nhiều vào kích cỡ. Cá có kích thước nhỏ hơn 65 mm chiều dài thường dễ bị bệnh bọt khí hơn so với cá lớn (Fidler and Miller, 1994).
Cornacchia and Colt (1984), nghiên cứu trên ấu trùng cá vượt sọc (Morone saxatilis) từ 10-31 ngày tuổi cho thấy bóng hơi của cá bị trương phồng và xuất hiện các bọt khí trong ống tiêu hóa khi mức độ bảo hòa oxy từ 102,9% -105,6%. Ở mức bảo hòa 105,6%, tỉ lệ chết của cá là 33% trong 78 giờ. Trong thí nghiệm khác đối với cá 19 ngày tuổi ở mức bảo hòa 106,3%, tỉ lệ chết của cá là 35% trong 72 giờ. Tuy nhiên, cá 29 ngày tuổi ở mức bảo hòa 106,3% thì tỉ lệ chết không tăng lên sau 72 giờ.
Cũng giống như các loài động vật trên cạn cần oxy để thở, các loài động vật thủy sinh cần oxy hòa tan cho quá trình hô hấp của chúng. Bất kỳ sự thay đổi nào của hàm lượng oxy hòa tan trong nước dù cao hay thấp cũng ảnh hưởng đến sức khỏe của các loài động vật thủy sinh.
© Triệu Tuấn, trieutuan.blog