У насекомых кровеносная система по сосудам

Кровеносная система насекомых – система образований, по которым в организме насекомого перемещается гемолимфа.

Строение кровеносной системы

У насекомых кровеносная система имеет существенные отличия по строению от аналогичной системы органов других животных, стоящих на более высоких ступенях эволюционной лестницы. Самое главное из них заключается в том, что она незамкнутая, то есть, гемолимфа циркулирует не по закрытой сети артерий, вен и капилляров, а заполняет внутреннюю полость тела, изливается между органами и лишь частично проходит через сосуды.

Главным структурным образованием кровеносной системы является спинной сосуд – крупная мышечная трубка, которая находится ближе к дорсальной части тела, в перикардиальном синусе. Перикардиальный синус – это часть полости тела, отделенная от ниже лежащих органов спинной (верхней) мышечной диафрагмой. Помимо сосуда, в ней располагаются элементы жирового тела. Спинной сосуд фиксирован к спинным склеритам при помощи коротких тяжей.

В спинном сосуде выделяют две части:

• сердце (задний отдел);
• аорта (передний отдел).

Сердце обычно проходит через все брюшко. Вокруг него могут находиться так называемые перикардиальные клетки, которые обладают способностью улавливать и накапливать в себе вещества, поступившие извне, например, хлорофилл, гемоглобин и др.

Сердце достаточно длинное и состоит из нескольких камер, которые у живого насекомого пульсируют и прогоняют через себя кровь. Каждому сегменту тела, на протяжении которых расположен орган, обычно соответствует одна камера. «Своей» камеры, как правило, нет только у первого брюшного сегмента, так как в этом месте располагается переход в аорту. В аорте камер нет, она представлена простым трубчатым образованием.

В каждой из камер сердца имеется пара отверстий, называемых устьицами, или остиями. Через них в сердце попадает кровь, и они же (вернее, из загнутые мембранозные края) могут выполнять функцию ограничителей, не дающих крови уходить в «неправильном» направлении. В этом смысле их можно сравнить с клапанами сердца млекопитающих, также обеспечивающими ток крови в определенном направлении.

Передняя часть сердца не замкнута, а задний конец слепо оканчивается. Непосредственно под этим органом, частично образуя его нижнюю стенку, находятся парные пучки мышц треугольной формы. Их называют крыловидными мышцами, они связаны с нижней стенкой сердца и входят в состав верхней мышечной диафрагмы тела насекомых.

Аорта расположена кпереди от сердца, она обычно имеет меньший диаметр и располагается в грудном отделе тела, начинаясь в первом брюшном сегменте и продолжаясь по направлению к голове. У большинства насекомых она более или менее прямая, но, к примеру, у Пчел образует 18 плотно сложенных петель.

Кровообращение

Через остии (устьица) кровь всасывается в камеры сердца. Это возможно благодаря пульсации самих камер и сокращению мышц диафрагм (как верхней, так и нижней). Во время пульсации происходит перемещение потока гемолимфы в направлении сзади наперед (еще одно отличие от высших животных, у которых кровь движется по телу преимущественно спереди назад).

Момент, когда камеры сердца находятся в расслабленном состоянии, называется диастолой, а их сокращение носит название систолы. Во время диастолы кровь входит в камеры, в систолу из них выталкивается. Внутри спинного сосуда создается положительное давление, которое раскрывает передние клапаны сердца, закрывает задние и продвигает кровь в нужном направлении.

Аорта проводит гемолимфу по направлению к голове; там сосуд заканчивается, и гемолимфа свободно изливается в полость головы. Затем она снова переходит в полость тела, распространяясь между органами в направлении к заднему концу тела. После гемолимфа снова всасывается устьицами и возвращается в сердце.

В придатки тела – усики, ноги, крылья и т.д. – кровь проходит с трудом. Для того, чтобы облегчить этот процесс, в организме насекомых появилось новообразование – дополнительные (местные) пульсирующие органы. Это как бы «мини-сердца», расположенные у основания того или иного придатка и при помощи мышечных волокон перекачивающие гемолимфу. Например, у многих Прямокрылых у основания усиков имеются утолщения: как раз в них и расположены местные пульсирующие органы, выглядящие в виде ампул. В других случаях эти структуры могут быть представлены мембранозными образованиями большой протяженности.

Функции кровеносной системы насекомых

В организме животных главной функцией кровеносной системы является доставка к органам кислорода, который переносят клетки крови. У большинства насекомых гемолимфа не выполняет дыхательной функции, так как кислород непосредственно доставляется к тканям через трахеи. Однако, благодаря движению крови, становится возможным:

• Доставлять клеткам питательные вещества. Простые молекулы питательных веществ, образующиеся в кишечнике при расщеплении пищевых частиц, усваиваются и переходят в кровь, с которой, благодаря работе сердца, разносятся по всему телу и поступают в ткани.
• Освобождать организм от растворимых продуктов обмена веществ, в первую очередь, продуктов азотистого обмена. Из движущейся гемолимфы мочевая кислота и другие образования эффективнее фильтруются мальпигиевыми сосудами.
• Осуществлять защитную функцию. При ранениях дефекты покровов «затыкаются» пробками из клеток гемолимфы-гемоцитов. Это было бы невозможно, если бы жидкость в теле насекомого находилась без движения.
• беспечивать работу иммунитета. Перемещение по телу гемоцитов, отвечающих за иммунную защиту, дает возможность реагировать на возникшие угрозы в виде заражения бактериями или проникновения в организм паразитов.

Особенности кровеносной системы насекомых

У некоторых насекомых (например, у личинки комара Culex существуют дополнительные «фрагменты» кровеносного русла: кровяные жабры. Это выступы тела в виде лепестков, заполненные гемолимфой. У указанного насекомого они находятся на стенках задней кишки и снаружи не видны. Раньше считалось, что они, подобно трахейным жабрам, путем диффузии получают кислород, который с кровью разносится к тканям. Оказалось, что это не так. Кровяные жабры, во-первых, всасывают воду, а во-вторых, они способны усваивать из окружающей среды ионы NaCl. Таким образом, их функция – в поддержании водно-электролитного обмена в организме водных насекомых.

В животном мире существует правило: чем меньше размер живого существа, тем чаще у него происходят сердечные сокращения. Среди насекомых это правило часто нарушается. Число сердечных сокращений у них может быть различным и в большой степени зависит от действия внешней среды, вида, «возраста» и, конечно же, физиологического состояния особи. В среднем, оно может колебаться от 15-30 до 150 ударов в минуту. Для сравнения, сердце человека бьется с частотой 60-80 в минуту.

Ссылки

Раздел: Строение насекомых

Тема: Внутреннее строение насекомых

Источник

Задумывались ли вы когда-нибудь над тем, все ли живые существа имеют сердце и кровеносную систему? Совпадают ли их функции и строение с остальными представителями животного мира или всё-таки имеются различия? В чем эти различия заключаются?

Особенно часто такой интерес проявляется по отношению к насекомым. Сложно представить, что внутри таких маленьких размеров может развернуться целая система органов. А ведь так оно и есть на самом деле. Только, конечно же, в несколько изменённом виде.

Ближе к телу

Тело насекомых состоит из трёх отделов: головного, грудного и брюшного. На голове расположены глаза, рот и усики, которые выступают в роли обонятельных органов. Все остальные органы, в том числе и сердце, расположены в двух оставшихся отделах. Кроме мозга, он также расположен в головном отделе, но внутри него.

Дела сердечные

Сердце у всех насекомых представляет собой длинную трубку, которая проходит через всё туловище, ничем не защищённое и расположенное сразу под кожей. Конец этой трубки находится в мозге, а по всей своей длине имеет множество отверстий с маленькими клапанами. Благодаря им в сердце насекомых поступает кровь, с каждым его сокращением.

Обмозгуем

Так называемый мозг у насекомых ничто иное, как огромный центр нервных окончаний. Находится он в голове и работает в автоматическом режиме, посылая особые сигналы в различные мышцы, приводя их, тем самым, в движение. Это относится и к сердцу, так как, благодаря работе нервного центра, оно способно сокращаться и побуждать кровь притекать к себе.

Кровяная система

В кровеносную систему насекомых входит всего лишь один единственный сосуд, находящийся вдоль спины и образованный благодаря продолжению переднего конца сердца в аорту. Эту систему можно считать неразвитой, т.к. большего насекомым и не надо. У них абсолютно другая дыхательная система, а значит и сосуды, переносящие кровь с кислородом по всему телу, им не нужны.

Зов крови

У подавляющего большинства насекомых кровь не принимает никакого участия в процессе газообмена. Иными словами, она не имеет клеток, содержащих кислород, как у остальных животных, эритроцитов. Именно поэтому кровь насекомых не красная, а желтоватого оттенка и, скорее даже, бесцветная. Она всего лишь разносит различные питательные вещества, гормоны, способствующие заживлению ран и другие соединения по всему организму.

Принцип работы кровеносной системы

Благодаря сокращению сердца, кровь выталкивается из него, омывает все внутренние органы, мозг и затем возвращается назад. Во время обратного движения, кровь опять же омывает все органы, мышцы, нервную систему, принося к ним пищу в уже переваренном виде и забирая различные отходы. После всего этого кровь обратно всасывается в сердце через отверстия с клапанами.

В общем, хоть и есть у насекомых и сердце, и кровь, выглядит и работает это всё совершенно иначе, чем у людей и животных. У нас кровеносная система представлена целой системой сосудов, расположенных по всему телу, по которым кровь доставляет кислород во все его клеточки и отделы. Это очень сложная система, состоящая из разных видов сосудов, выполняющих, помимо общих, ещё и свои персональные функции.

Сердце у нас представлено четырьмя камерами, которые принимают кровь венозную, уже без кислорода, а выпускают кровь артериальную, насыщенную необходимым для жизнедеятельности газом. Это мышца, которая работает в непрерывном режиме и достаточно сильная, чтобы выдавливать из себя кровь с большой скоростью.

Насекомым не нужен кислород в таком количестве и таким путём, как нам, ввиду их маленьких размеров. Поэтому их кровь не содержит клеток, насыщенных этим газом, что лишает ее красного цвета. Также, у них всего один сосуд, кровь омывает все органы в свободном движении по всему телу.

Сердце у них – это длинная трубка, по всей длине которой располагаются маленькие клапаны, для того, что выпускать и принимать кровь обратно в зависимости от стадии сокращения мышцы. Что интересно, если насекомое остывает, при низких температурах, частота сокращений заметно снижается. При тёплых температурах, оно, наоборот, начинает сокращаться гораздо чаще.

Источник