Кровеносная система позвоночных животных состоит из сердца и сосудов
Кровеносная система позвоночных
Мы уже знаем, что транспортная система позвоночных животных называется кровеносной, потому что по ней транспортируется кровь. Она содержит дыхательный пигмент гемоглобин, содержащийся в специальных клетках – эритроцитах. Именно они придают крови красного цвета.
К типу сосудов, по которым движется кровь, это не имеет никакого отношения. Артериальная кровь обогащенная кислородом, а венозная – углекислотой. Венозная кровь также может двигаться и артериями. В частности, легочными артериями, несущими кровь от сердца к легким, течет венозная кровь.
Кровеносная система позвоночных замкнутая.
Кровь по сосудам движет сердце, которое, в отличие от у беспозвоночных, расположено ближе к брюшной стороне. Сердца позвоночных состоят из предсердий (одного или двух) и желудочков (одного или двух). В предсердиях собирается кровь, в них впадают вены. Желудочки придают основное ускорение крови. Именно поэтому мышечный слой у них развит лучше.
От сердца вперед отходит главная артерия – аорта.
Если разместить позвоночных и беспозвоночных животных головой в одну сторону, то увидим, что кровь в них движется в разных направлениях.
Типичные рыбы имеют один круг кровообращения, а позвоночные, имеющих легкие, – два. Большой круг кровообращения обслуживает все тело, а малый круг – легкие. Количество камер в сердце и кругов кровообращения зависит от образа жизни и строения дыхательной системы позвоночного животного.
Кровеносная система рыб
Рыбы являются первинноводнимы животными, газообмен в которых происходит в жабрах. Кровь из сердца течет по брюшной аорте вперед, в жабры. Здесь происходит газообмен – венозная кровь превращается в артериальную. Спинной аортой и артериями кровь течет ко всем органам. По венам кровь собирается в брюшные вены, впадающие в сердце.
Итак, рыбы имеют один круг кровообращения и двухкамерное сердце. Рядом с сердцем расположены видоизмененные участки сосудов – венозный синус и артериальный конус.
На пути крупных вен у рыб (и почти всех позвоночных) образуются воротные системы печени и почек. Вены заходят в эти органы и разветвляются в них до капилляров. Таким образом здесь происходит очищение крови от вредных продуктов обмена веществ.
Кровеносная система амфибий
В наземных хордовых, вследствие перехода к легочному дыханию, появляется второй (малый) круг кровообращения. Строение сердца усложняется – в нем происходит разделение камер для венозного и артериального потоков крови.
Сердце амфибии имеет три камеры: два предсердия и один желудочек.
В правое предсердие впадают вены, по которым течет венозная кровь от всего тела, а в левое – легочные с артериальной кровью. Сокращаясь, предсердия одновременно выталкивают кровь в желудочек. В желудочке венозная и артериальная кровь частично перемешиваются. Распределение крови с различным содержанием кислорода по разным артериях осуществляет специальный клапан, расположенный в начальном отделе аорты.
Особенностью амфибий является то, что в их кровеносном русле бывает целиком венозная кровь. Это связано с наличием в них газообмена через покровы.
Зачем у амфибий сохраняется возможность перемешивания венозной и артериальной крови в желудочке? Представьте озерную лягушку, которая, спасаясь от хищника, спряталась на дне водоема (или там зимует). Газообмен обеспечивает кожа. Движение крови малым кругом почти останавливается, и возможность снова вернуть кровь, пришедшую к сердцу из большого круга, к большому кругу помогает лягушке сохранять энергию.
Кровеносная система рептилий
У рептилий сердце разделено на две отдельные половины, одна из которых обслуживает большой круг кровообращения, а вторая – малый. Перегородка между правым и левым желудочками в большинстве рептилий неполная. У крокодилов эта перегородка полная, но отверстие между двумя желудочками остается. Аорта, что отходит от левого желудочка, делится на парные дуги, которые сливаются под сердцем в спинной аорте. Благодаря такому строению кровеносной системы у рептилий в одни органы (мозг, органы чувств, передние конечности) поступает чистая артериальная кровь, а в других (туловище) – смешанная.
Разделение сердца на правую (с венозной кровью) и левую (с артериальной) половины обусловил у большинства позвоночных смещение сердца влево. Ведь, чтобы разнести кровь по всему телу, нужно приложить гораздо больше усилий, чем для движения крови малым, легочным кругом. Поэтому левый желудочек имеет более развит мышечный слой. Эта часть сердца является большей, поэтому смещает положение всего органа.
Кровеносная система птиц и млекопитающих
Основным отличием кровеносных систем рептилий и птиц является то, что у птиц желудочки разделяются полностью. Итак, сердце птиц имеет четыре камеры: два предсердия и два желудочка. Также на начальном этапе большого круга остается только одна правая дуга аорты. Еще одной особенностью является наличие больших по сравнению с другими позвоночными, артерий, которые поставляют кровь к передним конечностям. Это следствие приспособления птиц к полету.
У млекопитающих, как и у птиц, сердце четырехкамерное.
Но, в отличие от птиц, у млекопитающих сохраняется левая дуга аорты. Еще одним характерным признаком кровеносных систем млекопитающих является отсутствие воротных систем почек. Это связано с тем, что, в отличие от всех предыдущих групп, в почках млекопитающих фильтруется не венозная, а артериальная кровь.
Позвоночные имеют замкнутую кровеносную систему. Количество кругов кровообращения и камер в сердце зависит от образа жизни животного и строения ее дыхательной системы. Рыбы имеют две камеры в сердце и один круг кровообращения. Все остальные группы – два круга. Сердце амфибий и рептилий – трёхкамерное, а птиц и млекопитающих – четырёхкамерное.
Артериальная и венозная кровь; круга кровообращения предсердия и желудочки; дуги аорты.
- Почему через сердце рыб протекает только венозная кровь?
- Как объяснить отсутствие венозной крови у амфибий?
- Почему разделяются камеры в сердце позвоночных животных?
- Пороки сердца у человека часто связаны с наличием отверстия в перегородке между желудочками. Сделайте попытку объяснить, какие последствия имеет такой недостаток.
Двоякодышащие рыбы
К двоякодышащих принадлежат пресноводные рыбы, которые, кроме жабр, имеют легкие. Возникает это приспособление из-за необходимости переживать неблагоприятные условия среды. Двоякодышащая рыбы имеют одну или две легкие развивающихся как выпячивание стенки пищевода. Одна из жаберных артерий идет к легкому, где артериальная кровь дополнительно насыщается кислородом.
Сердце-маятник
Мы уже упоминали представителей подтипа оболочники. Вследствие перехода к сидячему образу жизни оболочники имеют незамкнутую кровеносную систему, а их сердце работает как маятник. Сначала оно через сосуды закачивает кровь от внутренних органов и направляет его в глотки. Здесь происходит газообмен. Затем начинает качать кровь в обратном направлении. Такая работа кровеносной системы может быть только у животных с очень медленным обменом веществ.
Источник
У наземных позвоночных в сердце вливается как венозная, так и артериальная кровь благодаря образованию легочного круга кровообращения.
Вследствие этого у амфибий и рептилий получаются смешанные потоки крови, и только у птиц и млекопитающих в связи с образованием четырехкамерного сердца потоки крови разделяются. Для всех наземных характерно, что система жаберных сосудов с капиллярами замещается дугами аорты. Далее кардинальные вены постепенно замещаются задними полыми венами, причем у хвостатых амфибий и у зародышей позвоночных высших классов встречаются в туловище одновременно и кардинальные вены, и задние полые. У рептилий и млекопитающих от кардинальных вен остаются особые вторичные сосуды — v. azygos. Венозные сосуды головы объединяются в передние полые вены (v. cava anterior). В связи с переходом к четвероногости прогрессивно развиваются сосуды конечностей.
Схема венозной системы саламандры (по Видерсгейму):
1 — сердце, 2 — кишки, 3 — почки, 4 — внутренняя яремная вена, 5 — наружная яремная вена, 6 — подключичная вена, 7 — кожная вена, 8—кювье-ров проток, 9 — хвостовая вена, 10 — воротная система почки, 11 — задняя полая вена, 12 — задние кардинальные вены, 13 — подвздошные вены, 14 — брюшная вена, 15 — воротная вена, 16 — воротная система печени, 17 — печеночная вена
Воротная вена почек постепенно заменяется внутрипочечной фильтрацией из крови продуктов распада, и у млекопитающих воротной системы почек нет.
Сердце эмбрионально развивается из прямого трубчатого сосуда путем его постепенного свертывания в изогнутую петлю; оно лежит на брюшной стороне зародыша под жаберным аппаратом. Передний отдел этой петли превращается в желудочек сердца, а* задний — в предсердие и венозный синус. Вентральные карманы целомической полости тела, окружающие зачаток сердечной трубки, превращаются в околосердечную перикардинальную полость. Можно думать, что филогенетическое развитие сердца шло таким же путем.
У круглоротых сердце сохраняет петлеобразную форму и разделяется на три отдела — желудочек, предсердие и еще не оформившийся в отдел сердца венозный синус, или венозную пазуху.
У акуловых рыб впереди желудочка перед брюшной аортой обособляется передний отдел сердца — артериальный конус, характеризующийся наличием системы полулунных клапанов. Таким образом, у хрящевых рыб (Chondrichthyes) двухкамерное сердце состоит из четырех отделов: артериального конуса, желудочка, предсердия и венозного синуса.
У костных рыб (Osteichthyes) на брюшной аорте развивается расширение—луковица аорты (bulbus aortae), которая в ряду рыб (осетровые, ганоиды, костистые рыбы) вытесняет артериальный конус.
У двоякодышащих артериальный конус, наоборот, сохраняется и снабжен продольным клапаном, как у амфибий.
У амфибий предсердие разделяется на два предсердия (правое — венозное и левое — артериальное); образуется так называемое трехкамерное сердце. Но, кроме того, перед желудочком имеется артериальный конус с продольным клапаном, а позади правого предсердия — венозный синус.
У рептилий строение сердца сходно с амфибиями, но исчезает артериальный конус, и в желудочке начинается образование перегородки.
У птиц и млекопитающих имеется типичное четырехкамерное сердце с правой — венозной половиной и левой — артериальной. Левое предсердие и правый желудочек относятся к легочному кругу кровообращения; правое предсердие и левый желудочек — к большому кругу кровообращения.
Еще интересные статьи по теме:
Источник
«Кровеносная система. Кровообращение»
Кровеносная система — физиологическая система, состоящая из сердца и кровеносных сосудов, обеспечивающая замкнутый круговорот крови. Вместе с лимфатической системой входит в состав сердечно-сосудистой системы.
Кровообращение — циркуляции крови в организме. Кровь может выполнить свои функции, только циркулируя в организме. Система opганов кровообращения: сердце (центральный opган кровообращения) и кровеносные сосуды (артерии, вены, капилляры).
Кровеносная система человека замкнутая, состоит из двух кругов кровообращения и четырёхкамерного сердца (2 предсердия и 2 желудочка). Артерии проводят кровь от сердца; в их стенках много мышечных клеток; стенки артерий эластичны. Вены проводят кровь к сердцу; их стенки менее упругие, но более растяжимые, чем артериальные; имеют клапаны. Капилляры осуществляют обмен веществ между кровью и клетками организма; их стенки состоят из одного слоя эпителиальных клеток.
Строение сердца
Сердце — центральный орган кровеносной системы, его ритмические сокращения обеспечивают циркуляцию крови в организме (рис. 4.15). Это полый мышечный орган, расположенный преимущественно в левой половине грудной полости. Масса сердца взрослого человека — 250—350 г. Стенка сердца образована тремя оболочками: соединительнотканной (эпикард), мышечной (миокард) и эндотелиальной (эндокард). Сердце расположено в соединительнотканной околосердечной сумке (перикард), стенки которой выделяют жидкость, увлажняющую сердце и уменьшающую его трение при сокращениях.
Сердце человека — четырёхкамерное: сплошная вертикальная перегородка делит его на левую и правую половины, каждая из которых при помощи поперечной перегородки со створчатым клапаном разделена на предсердие и желудочек. При сокращении предсердий створки клапанов провисают внутрь желудочков, обеспечивая переход крови из предсердий в желудочки. При сокращении желудочков кровь давит на створки клапанов, в результате они поднимаются и захлопываются. Натяжение сухожильных нитей, прикреплённых к внутренней стенке желудочка, предотвращает выворачивание створок в полость предсердий.
Кровь выталкивается из желудочков в сосуды — аорту и лёгочный ствол. В местах выхода этих сосудов из желудочков находятся полулунные клапаны,, имеющие вид кармашков. Прижимаясь к стенкам сосудов, они пропускают в них кровь. При расслаблении желудочков кармашки клапанов заполняются кровью и закрывают просвет сосудов для предотвращения обратного тока крови. В итоге обеспечивается односторонний ток крови: из предсердий в желудочки и из желудочков в артерии.
Для работы сердца необходимо значительное количество питательных веществ и кислорода. Кровоснабжение сердца начинается двумя коронарными (венечными) артериями, которые отходят от начальной расширенной части аорты (луковицы аорты). Они снабжают кровью стенки сердца. В сердечной мышце кровь собирается в сердечные вены. Они сливаются в венечный синус, впадающий в правое предсердие. Ряд вен открывается непосредственно в полость предсердия.
Работа сердца
Функции сердца заключается перекачке крови из вен в артерии. Сердце сокращается ритмично: сокращения чередуются с расслаблениями. Сокращение отделов сердца называется систолой, а расслабление диастолой. Сердечный цикл — период, охватывающий одно сокращение и одно расслабление. Он продолжается 0.8 с и состоит из трех фаз:
- I фаза — сокращение (систола) предсердий — длится 0,1 с;
- II фаза — сокращение (систола) желудочков — длится 0,3 с;
- III фаза — общая пауза — и предсердия и желудочки расслаблены — длится 0,4 с.
В состоянии покоя частота сердечных сокращений взрослого человека составляет 60—80 раз в 1 мин, у спортсменов 40—50, у новорожденных 140. При физической нагрузке сердце сокращается чаще, при этом продолжительность общей паузы сокращается. Количество крови, выбрасываемое сердцем за одно сокращение (систолу), называется систолический объем крови. Он составляет 120—160 мл (60—80 мл для каждого желудочка). Количество крови, выбрасываемое сердцем за одну минуту, называется минутный объем крови. Он составляет 4,5—5.5 л.
Частота и сила сердечных сокращений зависят от нервной и гуморальной регуляции. Сердце иннервируется автономной (вегетативной) нервной системой: регулирующие его деятельность центры находятся в продолговатом и спинном мозге. В гипоталамусе и коре больших полушарий находятся центры регуляции сердечной деятельности, обеспечивающие изменение частоты сердечных сокращений при эмоциональных реакциях.
Электрокардиограмма (ЭКГ) запись биоэлектрических сигналов от кожи рук и ног и от поверхности грудной клетки. ЭКГ отражает состояние мышцы сердца. При работе сердца возникают звуки, называемые тонами сердца. При некоторых заболеваниях характер тонов изменяется и появляются шумы.
Кровеносные сосуды
Кровеносные сосуды делят на артерии, капилляры и вены.
Артерии — сосуды, по которым кровь под давлением двигается от сердца. Они имеют плотные эластичные стенки, состоящие из трёх оболочек: соединительнотканной (наружной), гладкомышечной (средней) и эндотелиальной (внутренней). По мере удаления от сердца артерии сильно ветвятся на более мелкие сосуды — артериолы, которые распадаются на тончайшие сосуды — капилляры.
Стенки капилляров очень тонкие, они образованы лишь слоем эндотелиальных клеток. Через стенки капилляров происходит газообмен между кровью и тканями: кровь отдаёт тканям большую часть растворённого в ней О2 и насыщается СО2 (превращается из артериальной в венозную); из крови в ткани переходят также питательные вещества, а обратно — продукты обмена веществ.
Из капилляров кровь собирается в вены — сосуды, по которым кровь под небольшим давлением переносится в сердце. Стенки вен снабжены клапанами в виде карманов, препятствующими обратному движению крови. Стенки вен состоят из тех же трёх оболочек, что и артерии, однако мышечная оболочка развита слабее.
Кровь движется по сосудам благодаря сокращениям сердца, создающим разницу давлений крови в разных частях сосудистой системы. Кровь течет от места, где ее давление выше (артерии), туда, где ее давление ниже (капилляры, вены). В то же время движение крови по сосудам зависит от сопротивлении стенок сосудов. Количество крови, проходящей через opгaн, зависит от разности давлений в артериях и венах этого органа и сопротивления течению крови в eго сосудистой сети.
Для движения крови по венам недостаточно одного давления, создаваемою сердцем. Этому способствуют клапаны вен, обеспечивающие ток крови в одном направлении; сокращение близлежащих скелетных мышц, которые сжимают стенки вен, проталкивая кровь к сердцу; присасывающее действие крупных вен при увеличении объема грудной полости и отрицательное давление в ней.
Кровообращение
Кровеносная система человека — замкнутая (кровь движется только по сосудам) и включает два круга кровообращения.
Большой круг кровообращения начинается в левом желудочке, из которого артериальная кровь выбрасывается в самую крупную артерию — аорту. Аорта описывает дугу и затем тянется вдоль позвоночника, разветвляясь на артерии, несущие кровь к верхним и нижним конечностям, голове, туловищу и внутренним органам. В органах расположены сети капилляров, пронизывающие ткани и доставляющие кислород и питательные вещества. В капиллярах кровь превращается в венозную. Венозная кровь по венам собирается в два крупных сосуда — верхнюю полую вену (кровь от головы, шеи, верхних конечностей) и нижнюю полую вену (остальные части тела). Полые вены открываются в правое предсердие.
Малый круг кровообращения начинается в правом желудочке, из которого венозная кровь по лёгочному стволу, распадающемуся на две лёгочные артерии, переносится к лёгким. В лёгких они распадаются на капилляры, оплетающие лёгочные пузырьки (альвеолы). Здесь происходит газообмен, и венозная кровь превращается в артериальную. Обогащённая кислородом кровь по лёгочным венам возвращается в левое предсердие. Таким образом, по артериям малого круга кровообращения течёт венозная кровь, а по венам — артериальная.
Кровяное давление и пульс
Кровяное давление – это давление, при котором кровь находится в кровеносном сосуде. Наиболее высокое давление в аорте, меньше в крупных артериях, еще меньше и капиллярах и самое низкое в венах.
Кровяное давление у человека измеряют с помощью ртутного или пружинного тонометра в плечевой артерии (артериальное давление). Максимальное (систолическое) давление давление во время систолы желудочков (110—120 мм pт. ст.). Минимальное (диастолическое) давление давление во время диастолы желудочков (60 80 мм рт. ст.). Пульсовое давление разность между систолическим и диастолическим давлением. Повышение кровяного давлении называется гипертонией, понижение — гипотонией. Повышение артериального давлении происходит при тяжелой физической нагрузке, понижение — при больших кровопотерях, сильных травмах, отравлениях и др. С возрастом эластичность стенок артерий уменьшается, поэтому давление в них становится выше. Нормальное кровяное давление организм регулирует с помощью введении или изъятия крови из кровяных депо (селезенки, печени, кожи) или с помощью изменении просвета сосудов.
Движение крови по сосудам возможно благодаря разности давлений в начале и в конце круга кровообращения. Кровяное давление в аорте и крупных артериях составляет 110—120 мм рт. ст. (то есть на 110—120 мм рт. ст. выше атмосферного); в артериях 60—70, в артериальном и венозном концах капилляра — 30 и 15 соответственно; в венах конечностей 5—8, в крупных венах грудной полости и при впадении их в правое предсердие почти равно атмосферному (при вдохе несколько ниже атмосферного, при выдохе несколько выше).
Артериальный пульс – это ритмичные колебании стенок артерий в результате поступления крови в аорту при систоле левого желудочка. Пульс можно обнаружить на ощупь там. где артерии лежат ближе к поверхности тела: в области лучевой артерии нижней трети предплечья, в поверхностной височной артерии и тыльной артерии стопы.
Это конспект по теме «Кровеносная система. Кровообращение». Выберите дальнейшие действия:
- Перейти к следующему конспекту: Обмен веществ
- Вернуться к списку конспектов по Биологии.
- Проверить знания по Биологии.
Источник