Движение крови по сосудам у животных
Движение крови по кровеносным сосудам – непременное условие жизни клеток, тканей и организма. Даже кратковременная остановка кровообращения, особенно в головном мозге, может вызвать гибель животного. Кровь циркулирует по замкнутой системе сосудов в направлении артерия – вена. При движении по сосудистой системе кровь проходит по сложному пути – большому и малому кругу кровообращения. Большой круг кровообращения начинается от левого желудочка сердца аортой, которая дает разветвления, переходящие в артериолы, капилляры и вены всего тела, и заканчивается двумя большими венами, впадающими в правое предсердие. Малый круг кровообращения начинается от правого желудочка легочной артерией, которая, разветвляясь, переходит в капилляры легких и заканчивается легочными венами, впадающими в левое предсердие.
При расслаблении предсердий, то есть во время диастолы, их полости наполняются кровью (левое – артериальной, а правое-венозной). В момент систолы предсердий кровь из них изгоняется в полости желудочков, а в момент систолы желудочков она поступает в аортальную систему: легочную артерию и аорту. Легочная артерия – единственная артерия в организме, по которой течет венозная кровь из правого желудочка в легкие, а легочная вена – единственная, по которой течет обогащенная кислородом артериальная кровь из легких в левое предсердие.
Кровеносные сосуды.Артерии подразделяют на два вида: артерии эластического типа (аорта, легочная артерия), у которых в средней оболочке преобладают эластические волокна, и артерии мышечного типа – все остальные артерии, обеспечивающие органы и ткани артериальной кровью. Вены по строению сходны с артериями, но их средняя оболочка значительно тоньше, и они имеют клапаны, препятствующие обратному току венозной крови. Стенки капилляров состоят из одного слоя эпителия и звездчатых клеток Руже, выполняющих сократительные функции.
Движение крови по кровеносным сосудам осуществляется в соответствии с законами гидравлики и гидродинамики. Учение о движении крови (гемодинамика) основано на физических явлениях движения жидкостей в замкнутых сосудах. Гемодинамика определяется двумя силами: давлением, под которым жидкость движется, и сопротивлением, которое испытывает жидкость вследствие своей вязкости, трения о стенки трубки и вихревых движений. Движущей силой крови служит разность давлений, возникающая в начале и в конце трубки. Отношение разности давлений к возникающему при этом сопротивлению определяет объем жидкости, протекающей по кровеносному сосуду в единицу времени.
Объем крови, протекающей заединицу времени через аорту или
полую вену и через легочную артериюили легочные вены, одинаков.
Количество крови, оттекающей отсердца (в норме), соответствует притоку
ее к сердцу (так называемыйвенозный возврат). Если нарушается один из клапанов (недостаточность митрального отверстия или клапанов аорты), то гемодинамика нарушается.
В движении крови имеет значение эластичность сосудистых стенок. Хорошо выраженные упругие свойства аорты и артерий обеспечивают непрерывный ток крови по всей сосудистой системе.
Во время систолы сердце развивает кинетическую энергию, которая расходуется на выброс крови и растяжение аорты и превращается в энергию эластического напряжения артериальных стенок. Сила эластического напряжения сосудов поддерживает кровоток во время диастолы.
Электрокинетические явления в движении крови обусловливают возникновение заряда между внутренней и наружной поверхностями сосуда. Эта разность потенциалов тем больше, чем выше скорость движения крови. Движение крови ускоряет проникновение положительно заряженных ионов, особенно кальция, из просвета сосуда в сосудистую стенку (В. А. Говырин).
Артериальный пульс.При сокращении желудочков возникают ритмические колебания артериальных стенок, вызванные систолическим повышением давления в артериях. Эти ритмические колебания артериальных сосудов называют артериальным пульсом.
Пульсовая волна образуется в момент повышения давления в аорте, что по времени соответствует изгнанию крови из желудочков.
Регистрацию пульса у животных осуществляют графически (сфигмография) или более точными электронными приборами – пульсотахометрами, а также радиотелеметрическими способами. Пульсовая кривая характеризуется двумя основными коленами: подъемом кривой (анакрота) и ее спуском (катакрота) Подъем пульсовой волны обусловлен повышением артериального давления и соответствующим ему расширением сосудистой стенки. В момент спуска кривой появляется вторичный, или дикротический подъем и образуется так называемая инцизура, или выемка. Она возникав вследствие обратного тока крову по крупным артериям назад к левому желудочку, но полулунный клала? аорты в этот момент уже закрыт Кровь отражается от него, вызывая вторичное растяжение сосудистое стенки.
Чем более растяжима стенка у чем выше вязкость крови, тем медленнее распространяется и тем быстрее ослабевает пульсовая волна. Так у нижнего конца брюшной аорты уже нет дикротического подъема. Скорость пульсовой волны возрастает при уменьшении растяжимости артерий (на почве гипертонии, склероза сосудов).
Венный пульс.Его регистрируют в крупных, близко расположенных к сердцу венах (полые и яремные вены). Он образуется вследствие затрудненного оттока крови из вен к сердцу во время систолы предсердий и желудочков. В момент систолы желудочков давление внутри вен повышается, и происходит колебание их стенок. Эти колебательные движения у крупных животных можно наблюдать и зарегистрировать (флебография)
На флебограмме отмечают три зубца. Один зубец возникает в результате систолы предсердий, другой – обусловлен толчком сонной артерии, лежащей рядом с яремной веной, пологий зубец связан с расширением стенки вены. Венный пульс имеет диагностическое значение при некоторых болезнях сердца.
Давление крови.В артериях оно зависит от объема крови, поступающей из сердца, и от сопротивления оттоку крови в мелких артериях, артериолах и капиллярах. При вливании животному крови в артерию кровяное давление будет постепенно увеличиваться, что связано с увеличением минутного объема крови, и наоборот, уменьшение данного объема, например при кровопотере, приведет к снижению артериального давления.
По мере удаления артерий от сердца давление в них снижается. Это объясняется тем, что часть энергии расходуется на преодоление сопротивления оттоку крови через всю сосудистую систему организма, причем по мере продвижения крови через артериолы и капилляры к венным капиллярам давление постепенно падает до 10-15 мм рт. ст.
Низкое давление в венах не может служить силой, обеспечивающей гемодинамику, поэтому здесь действуют другие факторы: присасывающее влияние грудной клетки, когда при вдохе расширяются легкие и одновременно крупные полые вены; сокращения мускулов, выжимающие кровь из вен; клапаны вен, способствующие однонаправленному кровотоку к сердцу. Воздействие дыхательных движений на венозное кровообращение называют дыхательным насосом.
Скорость кровотока.В различных сосудах скорость кровотока неодинакова, что связано с суммой диаметров всех вен и артерий. Линейная скорость кровотока – путь, проходимый частицей крови в 1 с, – возрастает от периферии к сердцу. У лошади время полного кругооборота крови составляет 40 с, у свиней и коз – 13, у кроликов – 8 с. Скорость кровотока в капиллярах примерно в 2-3 раза ниже, чем в артериях, что связано с суммарной величиной диаметров всех капилляров. Общий их диаметр в 600-800 раз больше, чем аорты, поэтому скорость движения крови в капиллярах значительно меньше – до 0,3-0,5 мм/с. Суммарная величина диаметров всех вен приближается к диаметру аорты, в результате этого скорость движения крови в венах вновь возрастает.
Наряду с линейной скоростью нужно учитывать еще и объемную скорость кровотока, или величину кровотока. Она зависит от того, насколько развита сосудистая сеть в данном органе, и от работы этого органа. Скорость кровотока можно определять с помощью веществ, непосредственно вводимых в кровь (цититон), или более точным ультразвуковым способом. Для этого к артерии на небольшом расстоянии прикладывают две маленькие металлические пластинки, которые преобразуют механические колебания в электрические, и наоборот – электрические в механические. Этим способом по показаниям прибора вычисляют скорость кровотока. Скорость кровотока в периферических венах среднего калибра составляет 7-14 см/с, в полых венах несколько больше – 20 см/с. В артериях скорость кровотока больше, чем в венах, и составляет 30-44 см/с, в момент изгнания крови из сердц а – 1 , падая к концу диастолы до 0 см/с.
В организме сельскохозяйственных животных насчитывают много миллиардов капилляров. Длина каждого капилляра -0,3-0,7 мм, диаметр 6-8 мкм. Величина, форма и число капилляров в разных органах неодинаковы, что связано с особенностями структуры и функции органов. Чем выше уровень обмена веществ в ткани, тем больше в ней капилляров. В сером веществе мозга сеть капилляров более густая, чем в белом.
Капилляры подразделяют на две группы: первые – магистральные -образуют кратчайший путь между артериолами и венулами, вторые представляют собой боковые ответвления от магистральных капилляров и образуют капиллярные сети. Имеются также капилляры, которые содержат только плазму,- плазматические. Скорость кровотока в магистральных капиллярах выше, чем в капиллярной сети. Они выполняют важную роль в распределении крови в капиллярной сети, обеспечивая микроциркуляцию.
Распределение циркулирующей крови и кровяное депо.В период физической нагрузки на ту или другую систему организма или при усилении физиологических функций органов происходит перераспределение крови. Оно возникает и при влиянии на организм высокой или низкой температуры воздуха. Например, в процессе пищеварения усиливается приток крови к внутренним органам и одновременно уменьшается кровообращение в мышцах и коже. При беременности усиливается плацентарное кровообращение. Физическая работа ведет к сужению сосудов пищеварительного тракта и к усилении притока крови к мышцам.
Важную роль в качестве депо крови играет печень. В стенках крупных печеночных вен имеются сфинктеры, которые, сокращаясь, суживают устье вен, что препятствует току крови от печени. В результате этого кровь задерживается в печени. Кровь в этом случае не выключается из циркуляции, как в селезенке, но ее движение замедляется.
Регуляция кровообращения. Механизм регуляции кровообращения связан с изменением диаметра кровеносных сосудов. Тонус кровеносных сосудов постоянно регулируется вегетативной нервной системой. Артерии и артериолы имеют сосудосуживающие нервные волокна – вазоконстрикторы, относящиеся к симпатической нервной системе, и сосудорасширяющие – вазодилятаторы, принадлежащие к парасимпатической нервной системе. Влияние симпатических нервов распространяется на сосуды внутренних органов, за исключением сердца.
Сосудосуживающее действие обусловлено тем, что по симпатическому нерву к кровеносным сосудам поступают нервные импульсы, которые поддерживают их стенки в состоянии некоторого напряжения (тонуса). Если симпатический нерв перерезать, то поток импульсов прекратится и сосуды расширятся. У сельскохозяйственных животных расширение сосудов уха наблюдали в течение длительного времени (до двух лет), причем при болевых раздражениях оно усиливалось (А. Н. Голиков, 1961).
Расширение сосудов происходит при раздражении задних корешков спинного мозга, в которых проходят парасимпатические нервные волокна, однако вазодилятаторы, по-видимому, играют второстепенную роль в регуляции тонуса сосудов.
Сосудодвигательные центры расположены в продолговатом мозге на дне IV мозгового желудочка. Центр имеет два отдела: прессорный и депрессорный. Раздражение первого отдела вызывает сужение артерий и подъем кровяного давления, раздражение второго – расширение артерий и соответственное падение давления. Сосудодвигательный центр находится в состоянии постоянного возбуждения, что обеспечивает тонус сосудистой системы в целом.
Раздражение депрессорного нерва вызывает рефлекторное повышение тонуса центра блуждающего нерва, одновременно снижается тонус сосудосуживающего центра, и крозяное давление падает, замедляется сердечная деятельность, расширяются сосуды внутренних органов.
Роль рефлексогенной зоны сонной артерии (каротидного синуса) в регуляции кровяного давления доказывает следующий опыт. Если пережать сонную артерию ниже места ее деления на наружную и внутреннюю, то произойдет быстрое ее кровенаполнение, вследствие чего возбудятся рецепторы и сигнал поступит сосудодвигательный центр. Ответная реакция центра выразится понижением артериального давления. Это обусловлено тем, что импульсы из редепторного поля сонной артерии вызывают рефлекторное понижение тонуса сосудосуживающего центра и повышение тонуса ядра блуждающего нерва, вследствие этого сердечная деятельность замедляется, сосуды расширяются и артериальное давление быстро падает (депрессорный эффект)
Способностью расширять сосуды обладают: гистамин, ацетилхолин, простагландины, аденозинтрифосфорная кислота, брадикинин и др. Брадикинин – очень активное сосудорасширяющее вещество, образующееся в тканях здорового организма. В состоянии физиологического покоя гормоны, расширяющие сосуды, циркулируют в крови в небольшом количестве, но, если необходимо снизить кровяное давление. бнапример при повышенной физической нагрузке, они в большом количестве поступают в кровь, вызывая депрессорный эффект. Нервная и гуморальная регуляции кровообращения тесно связаны.
Например, адреналин при раздражении симпатической нервной системы прекращает действие вследствие выделения в кровь аминоксидазы, разрушающей фермент.
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]
- #
- #
- #
- #
- #
- #
- #
- #
- #
- #
- #
Источник
Кровеносная система у животных появилась не сразу.
Это был многовековой исторический процесс развития и совершенствования строения тканей и органов.
В процессе зародышевого развития всех животных кровеносная система происходит из среднего зародышевого листка- мезодермы.
У губок, кишечнополостных и плоских червей перемещение питательных веществ и кислорода по организму осуществляется путем диффузного тока тканевой жидкости.
В процессе исторического развития животных появляются специальные пути, по которым идет циркуляция жидкости, – сосуды.
Дальнейшая эволюция кровеносной системы связана с развитием в стенках сосудов мышечной ткани: они начинают сокращаться.
Позже жидкость, заполняющая сосуды, превращается в особую ткань- кровь, в которой образуются различные кровяные клетки.
У меня есть дополнительная информация к этой части урока!
Закрыть
А знаете ли вы, почему кровь красного цвета?
Красной ее делает атом железа в составе белка эритроцитов- гемоглобина.
Но многие животные имеют зеленую, голубую и даже фиолетовую кровь!
Например, у некоторых моллюсков атомов железа в белке крови гемэритрине в 5 раз больше, чем у человека.
Поэтому кровь при насыщении кислородом приобретает фиолетовый цвет.
А кольчатые черви, пиявки и морские беспозвоночные имеют в крови белок хлорокруорин, который придает крови зеленый цвет.
Конечно, красная кровь встречается среди членистоногих и моллюсков, но истинными носителями красной крови стали лишь позвоночные животные.
Кровеносная система бывает замкнутая и незамкнутая.
В замкнутой кровеносной системе кровь циркулирует только по сосудам, не проникая в полости тела.
Если сосуды открываются в полость тела или в специальные пространства (синусы и лакуны), то такую кровеносную систему считают незамкнутой.
Впервые замкнутая кровеносная система появилась у кольчатых червей.
У кольчатых червей имеется 2 сосуда: спинной и брюшной, которые связаны между собой кольцевыми сосудами, идущими вокруг пищевода.
Движение крови происходит по кругу: на спинной стороне кровь направляется к головному концу, на брюшной – назад, благодаря сокращению главных сосудов.
У членистоногих незамкнутая кровеносная система.
На спинной стороне членистоногих имеется крупный пульсирующий сосуд, разделенный на отдельные камеры, так называемые сердца, между ними имеются клапаны.
При последовательном сокращении сердец кровь поступает в сосуды, а затем изливается в щелевидные пространства между органами.
Отдав питательные вещества, кровь медленно стекает в околосердечную сумку, а потом через парные отверстия обратно в сердца.
Моллюски также имеют незамкнутую кровеносную систему. Их сердце состоит из нескольких предсердий и одного достаточно развитого желудочка. В предсердие впадают вены, а от желудочка отходят артерии.
У меня есть дополнительная информация к этой части урока!
Закрыть
Самые высокоразвитые моллюски- головоногие (осьминоги, кальмары, каракатицы) имеют местами замкнутую кровеносную систему.
А кровь у них отличается голубым цветом!
Это происходит за счет наличия в крови атома меди.
Поэтому белок, переносящий кровь, называется гемоцианин.
Также гемоцианин был обнаружен у паукообразных и ракообразных
Все хордовые имеют замкнутую кровеносную систему, но отличаются особенностями строения.
В частности у ланцетника, низшего хордового животного, нет сердца.
Роль сердца выполняет брюшная аорта, от которой отходят 100-150 пар жаберных артерий, несущих венозную кровь.
Проходя через жабры, кровь в артериях успевает окислиться. Через выносящие парные жаберные артерии артериальная кровь поступает в спинную аорту, затем в непарную спинную аорту, а после по сосудам ко всем частям тела.
У круглоротых (миноги, миксины) и рыб появляется двухкамерное сердце, которое имеет одно предсердие и один желудочек.
В сердце течет только венозная кровь.
Рыбы имеют один круг кровообращения, в котором не происходит смешения артериальной и венозной крови.
От сердца венозная кровь идет к жабрам, где насыщается кислородом и становится артериальной.
От жабр кровь разносится по всему телу.
В органах и мышцах кровь отдает кислород тканям и превращается в венозную, насыщенную углекислым газом, и вновь течет к сердцу.
Появлению второго круга кровообращения способствовал выход животных на сушу, где они начали использовать орган дыхания- легкие.
Сердце начинает перекачивать не только венозную, но и артериальную кровь.
Поэтому дальнейшая эволюция кровеносной системы происходит по пути разделения на два круга кровообращения и сердце разделяется перегородкой на отдельные камеры.
У взрослых земноводных сердце трехкамерное, которое не обеспечивает полного разделения двух кругов кровообращения.
Происходит смешение артериальной и венозной крови, за счет чего к органам течет смешанная кровь, насыщенная кислородом и углекислым газом.
Однако в мозг земноводных поступает чистая артериальная кровь.
А у головастиков строение кровеносной системы аналогично рыбам.
У рептилий желудочек уже разделен неполной перегородкой, и смешение артериальной и венозной крови наблюдается в меньшей степени, чем у земноводных.
У крокодила сердце имеет полную перегородку в желудочке и четыре камеры.
У птиц и млекопитающих сердце полностью разделено на четыре камеры: два предсердия и два желудочка.
Два круга кровообращения, артериальная и венозная кровь не смешиваются.
У всех эмбрионов позвоночных животных впереди от сердца закладывается непарная брюшная аорта, от которой отходят жаберные дуги артерий.
Они гомологичны артериальным дугам в кровеносной системе ланцетника.
Но у них число артериальных дуг небольшое и равняется числу висцеральных дуг.
У рыб их шесть.
Первые две пары дуг у всех позвоночных атрофируются.
Оставшиеся четыре дуги у рыб разделяются на приносящие к жабрам и выносящие из жабер жаберные артерии.
Третья артериальная дуга у всех позвоночных, начиная с хвостатых амфибий, превращается в сонные артерии и несет кровь к голове.
Четвертая артериальная дуга достигает значительного развития. Из нее у всех позвоночных животных, начиная с хвостатых амфибий, образуются дуги аорты.
У амфибий и рептилий парные, у птиц правая дуга (левая атрофируется), а у млекопитающих левая дуга аорты (правая атрофируется).
Пятая пара артериальных дуг у всех позвоночных, за исключением хвостатых амфибий, атрофируется.
Шестая пара артериальных дуг теряет связь со спинной аортой, из нее образуются легочные артерии.
Сосуд, связывающий во время зародышевого развития легочную артерию со спинной аортой, называется боталловым протоком.
Во взрослом состоянии он сохраняется лишь у хвостатых амфибий и некоторых рептилий. В результате нарушения нормального развития сосудов этот проток может сохранятся у других позвоночных, в том числе и у человека. В этом случае говорят о врожденном пороке сердца, для исправления которого необходимо оперативное вмешательство.
Источник