какое сердце имеют птицы
Сколько камер имеется в сердце птиц
Сердце – важный орган, без которого не сможет обойтись ни одно живое существо на свете. Кровеносная система птиц устроена особым образом, ведь полет требует большого усилия мышц. Как же устроен кровеносный насос пернатых, чтобы бесперебойно снабжать их кровью?
Строение сердца птицы
Этот полый мышечный орган у птиц и млекопитающих имеет сходное строение. Главное его отличие в том, что оно четырехкамерное. По строению сердце у птиц делится на правое и левое предсердие, а также правый и левый желудочек. Разделяют эти отделы специальные клапаны, состоящие из фиброзно-мышечной ткани. Правый клапан называют трикуспидальным, он трехстворчатый. Левый – митральный, его строение двустворчатое.
Обогащение крови кислородом происходит так: по двум передним и одной задней полым венам кровь поднимается к правому предсердию, из него перетекает в правый желудочек, затем малый круг кровообращения прогоняет кровь через легкие. Насыщенная молекулами кислорода кровь поступает затем в левое предсердие, после чего – в левый желудочек, их которого попадает в главную аорту и разносится по всем органам и системам.
Принцип работы кровеносной системы
У птиц оба круга кровообращения (большой и малый) не связаны, и венозная кровь никогда не смешивается с артериальной. Большой круг кровообращения начинается правой дугой аорты.
Выходя из сердца, аорта наполняет кровью левую и правую безымянные артерии, а сама несет кровь дальше, обвивая правый бронх и спускаясь вдоль позвоночного столба. Безымянные артерии переходят в общую сонную и подключичную. От спинной артерии идут вспомогательные артерии, снабжающие кровью органы пищеварения и другие, что находятся в малом тазу. Они же питают нижние конечности крылатых.
Левая дуга аорты собирает венозную кровь из головы, крыла и плечевых мышц в яремную, плечевую и грудную вены. Затем кровь поступает в правую и левую полые вены и поднимается к правому предсердию. Некоторое количество мелких вен собирает венозную кровь из области клоаки, после чего они прогоняют ее по воротным венам печени и почек.
Часть крови в почках двигается по мелким сосудам и капиллярам, другая часть протекает по крупным сосудам. В печени воротная вена раздает кровь по капиллярам, а затем собирает ее в заднюю полую вену.
Особенности сердца птиц
Зачем же птицам такая мощная кровеносная система? У них высокий метаболизм, и кровь должна своевременно снабжать все органы питанием, которое поступает в клетки и уносить своевременно продукты распада, образуемые в ходе обмена веществ.
Преимущества четырехкамерного сердца
Ученые полагают, что первый четырехкамерный орган появился у динозавров и в ходе эволюции сохранился у их потомков.
Сокращаться мышечная ткань этого органа начинает еще на ранней стадии эмбрионального развития, и происходит это независимо от внешних раздражителей. Такая особенность получила название автоматизма сердца, а обеспечивает ее особая нервно-мышечная структура, создающая электрические импульсы.
Сердечный цикл состоит из трех фаз, характеризующихся попеременным сокращением и расслаблением разных отделов сердца. Общая продолжительность отдыха сердечной мышцы превышает период ее работы, именно поэтому сердце работает бесперебойно и никогда не устает.
Сердце
Содержание
Этимология
Эволюционное развитие
Предпосылки появления сердца
Для небольших организмов нет проблемы с доставкой питательных веществ и удаления продуктов обмена из организма (достаточно скорости диффузии). Однако по мере увеличения размеров, возникает необходимость обеспечения всё возрастающих потребностей организма в процессах получения энергии и пищи и удаления израсходованного. В результате у примитивных организмов уже имеются так называемые «сердца», обеспечивающие необходимые функции. Далее, как и для всех гомологичных (сходных) органов, происходит уменьшение множества отсеков до двух (у человека, например, по два на каждый круг кровообращения).
Хордовые
Палеонтологические находки позволяют сказать, что примитивные хордовые уже имеют некое подобие сердца. Однако полноценный орган отмечают у рыб. Сердце здесь двухкамерное, появляется клапанный аппарат и сердечная сумка.
Сердце всех хордовых обязательно имеет сердечную сумку (перикард), клапанный аппарат. Сердца моллюсков также могут иметь клапаны, имеют перикард, который у брюхоногих обхватывает заднюю кишку. У насекомых и других членистоногих сердцами могут называть органы кровеносной системы в виде перистальтирующих расширений магистральных сосудов. У хордовых сердце — непарный орган. У моллюсков и членистоногих количество может меняться. Понятие «сердце» не применимо к червям и т. п.
Сердце млекопитающих и птиц
Сердце млекопитающих и птиц — четырёхкамерное. Различают (по току крови): правое предсердие, правый желудочек, левое предсердие и левый желудочек. Между предсердиями и желудочками находятся фиброзно-мышечные клапаны — справа трикуспидальный, слева митральный. На выходе из желудочков соединительнотканные клапаны (лёгочный справа и аортальный слева). Из одной или двух передних (верхних) и задней (нижней) полых вен кровь поступает в правое предсердие, затем в правый желудочек, затем по малому кругу кровообращения кровь проходит через легкие, где обогащается кислородом, поступает в левое предсердие, затем в левый желудочек и, далее, в основную артерию организма — аорту (птицы имеют правую дугу аорты, млекопитающие — левую).
Регенерация
Эмбриональное развитие
Сердце, как и кровеносная и лимфатическая системы, является производным мезодермы. Свое начало сердце берет с объединения двух зачатков, которые объединяются и образуют сердечную трубку, в которой уже представлены характерные для сердца ткани. Эндокард формируется из мезенхимы, а миокард и эпикард — из висцеральных листков мезодермы. Примитивная сердечная трубка делится на несколько частей:
В дальнейшем сердечная трубка заворачивается в результате своего интенсивного роста, сперва S-образно во фронтальной плоскости, а затем U-образно в сагиттальной плоскости, результатом чего является нахождение артерий впереди венозных ворот у сформировавшегося сердца.
Для более поздних этапов развитие характерно септирование, разделение сердечной трубки перегородками на камеры. У рыб септирование не происходит, в случае амфибий стенка образуется только между предсердиями. Межпредсердиевая стенка (septum interatriale) состоит из трёх компонентов, из которых оба первых растут сверху вниз в направлении желудочков.
Рептилии обладают четырёхкамерным сердцем, однако, желудочки объединены при помощи межжелудочкового отверстия. И только у птиц и млекопитающих развивается пленочная перегородка, которая закрывает межжелудочковое отверстие и отделяет левый желудочек от правого. Межжелудочковая стенка состоит из двух частей:
Развитие клапанов происходит параллельно септированию сердечной трубки. Аортальный клапан формируется между артериозным конусом (conus arteriosus) левого желудочка и аортой, клапан легочной вены — между артериозным конусом правого желудочка и легочной артерией. Между предсердием и желудочком образуются митральный (двухстворчатый) и трехстворчатый клапаны. Синусальные клапаны образуются между предсердием и венозным синусом. Левый синусальный клапан позднее объединяется с перегородкой между предсердиями, а правый формирует клапан нижней полой вены и клапан коронарного синуса.
Сердце человека
Сердце человека состоит из четырёх камер, разделенных перегородками и клапанами. Кровь из верхней и нижней полой вены поступает в правое предсердие, проходит через трикуспидальный клапан (он состоит из трёх лепестков) в правый желудочек. Затем через легочный клапан поступает в легочные артерии, идет к легким, где происходит обмен и возвращается к левому предсердию. Затем через митральный (двухстворчатый) клапан (он состоит из двух лепестков) поступает в левый желудочек, затем проходит через аортальный клапан в аорту.
В правое предсердие входят полые, в левое предсердие — легочные вены. Из правого и левого желудочка выходят, соответственно, легочная артерия (легочный ствол) и восходящая аорта. Правый желудочек и левое предсердие замыкают малый круг кровообращения, левый желудочек и правое предсердие — большой круг. Сердце расположено в нижней части переднего средостения, большая часть его передней поверхности прикрыта легкими. С впадающими участками полых и легочных вен, а также выходящими аортой и легочным стволом оно покрыто сорочкой (перикардом). В полости перикарда содержится небольшое количество серозной жидкости. У взрослого человека его объём и масса составляют в среднем для мужчин 783 см³ и 332 г, для женщин — 560 см³ и 253 г.
Через сердце человека в течение суток проходит от 7 000 до 10 000 литров крови, за год около 3 150 000 литров. [4]
Нервная регуляция работы сердца
В полости сердца и в стенках крупных сосудов расположены рецепторы, воспринимающие колебания давления крови. Нервные импульсы, приходящие от этих рецепторов, вызывают рефлексы, подстраивающие работу сердца к потребностям организма. Импульсы-команды о перестройке работы сердца поступают от нервных центров продолговатого мозга и спинного мозга. Парасимпатические нервы передают импульсы, снижающие частоту сердечных сокращений, симпатические нервы доставляют импульсы, повышающие частоту сокращений. Любая физическая нагрузка, сопровождающаяся подключением к работе большой группы мышц, даже простое изменение положение тела, требует коррекции работы сердца и может возбудить центр, ускоряющий деятельность сердца. Болевые раздражители и эмоции также могут изменить ритм работы сердца.
Сколько камер имеется в сердце птиц
Сердце – важный орган, без которого не сможет обойтись ни одно живое существо на свете. Кровеносная система птиц устроена особым образом, ведь полет требует большого усилия мышц. Как же устроен кровеносный насос пернатых, чтобы бесперебойно снабжать их кровью?
Строение сердца птицы
Этот полый мышечный орган у птиц и млекопитающих имеет сходное строение. Главное его отличие в том, что оно четырехкамерное. По строению сердце у птиц делится на правое и левое предсердие, а также правый и левый желудочек. Разделяют эти отделы специальные клапаны, состоящие из фиброзно-мышечной ткани. Правый клапан называют трикуспидальным, он трехстворчатый. Левый – митральный, его строение двустворчатое.
Обогащение крови кислородом происходит так: по двум передним и одной задней полым венам кровь поднимается к правому предсердию, из него перетекает в правый желудочек, затем малый круг кровообращения прогоняет кровь через легкие. Насыщенная молекулами кислорода кровь поступает затем в левое предсердие, после чего – в левый желудочек, их которого попадает в главную аорту и разносится по всем органам и системам.
Принцип работы кровеносной системы
У птиц оба круга кровообращения (большой и малый) не связаны, и венозная кровь никогда не смешивается с артериальной. Большой круг кровообращения начинается правой дугой аорты.
Выходя из сердца, аорта наполняет кровью левую и правую безымянные артерии, а сама несет кровь дальше, обвивая правый бронх и спускаясь вдоль позвоночного столба. Безымянные артерии переходят в общую сонную и подключичную. От спинной артерии идут вспомогательные артерии, снабжающие кровью органы пищеварения и другие, что находятся в малом тазу. Они же питают нижние конечности крылатых.
Левая дуга аорты собирает венозную кровь из головы, крыла и плечевых мышц в яремную, плечевую и грудную вены. Затем кровь поступает в правую и левую полые вены и поднимается к правому предсердию. Некоторое количество мелких вен собирает венозную кровь из области клоаки, после чего они прогоняют ее по воротным венам печени и почек.
Часть крови в почках двигается по мелким сосудам и капиллярам, другая часть протекает по крупным сосудам. В печени воротная вена раздает кровь по капиллярам, а затем собирает ее в заднюю полую вену.
Особенности сердца птиц
Зачем же птицам такая мощная кровеносная система? У них высокий метаболизм, и кровь должна своевременно снабжать все органы питанием, которое поступает в клетки и уносить своевременно продукты распада, образуемые в ходе обмена веществ.
Преимущества четырехкамерного сердца
Ученые полагают, что первый четырехкамерный орган появился у динозавров и в ходе эволюции сохранился у их потомков.
Сокращаться мышечная ткань этого органа начинает еще на ранней стадии эмбрионального развития, и происходит это независимо от внешних раздражителей. Такая особенность получила название автоматизма сердца, а обеспечивает ее особая нервно-мышечная структура, создающая электрические импульсы.
Сердечный цикл состоит из трех фаз, характеризующихся попеременным сокращением и расслаблением разных отделов сердца. Общая продолжительность отдыха сердечной мышцы превышает период ее работы, именно поэтому сердце работает бесперебойно и никогда не устает.
Сердце у птиц: строение и специфические особенности кровеносной системы
Птицы – уникальная группа гомойотерных организмов, чей образ жизни связан с такой способностью, как полет. Он возможен при условии напряженной работы мышц грудины и передних конечностей – крыльев. Этот процесс, в свою очередь, обеспечивается непрерывным снабжением миоцитов кислородом и питательными веществами, особенно глюкозой.
Кровь – это субстанция, переносящая их по всему организму, а её движение зависит от интенсивной деятельности сердца – насоса, неутомимо прокачивающего жидкую соединительную ткань. Перенос оксигемоглобина и органических веществ осуществляет кровеносная система птиц. Сердце – главный орган, обеспечивающий кровообращение. Особенности его строения и функции будут рассмотрены в этой статье.
Особенности кровеносной системы
Анатомия сердца
Являясь полым мышечным органом, оно расположено в правой части грудной клетки и покрыто перикардом – околосердечной сумкой. Спереди грудины сердце у птиц частично прикрыто дополнительными дыхательными органами – воздухоносными мешками. Оно имеет вид конуса, верхушка которого занимает промежуточное положение между желудком и печенью.
В зависимости от биологического вида птицы, форма сердца может быть различной: от круглоконической до эллипсоидно-вытянутой. Этот орган кровообращения состоит из трех оболочек: внешней – серозной (эпикарда), средней (миокарда) и внутренней (эндокарда). Наиболее важная из них – средняя оболочка, от строения которой зависит высокая активность и работоспособность сердца.
Миокард
Он образован поперечнополосатой мышечной тканью особого строения, что отличает сердце у птиц от всех других внутренних органов, содержащих только гладкие мышцы. Внутреннее расположение кардиомиоцитов обеспечивает прочность и равномерно распределяет нагрузку во время их сокращения. Ещё одна важнейшая особенность сердечной мышцы – независимость систол и диастол камер: предсердий и желудочков. Клетки миокарда переплетены между собой, поэтому нервные импульсы молниеносно иррадиируют по кардиомиоцитам, и вся оболочка мгновенно сокращается.
Камеры сердца
Два предсердия – левое и правое, а также два желудочка имеют несколько особенностей, связанных с анатомией миокарда. Его стенка значительно прочнее и толще в левой половине сердца, так как из её желудочка артериальная кровь под большим давлением выбрасывается в аорту и далее поступает в большой круг кровообращения. В сердце кровь всегда движется в одном направлении: из предсердий в желудочки и далее из правого в легочные артерии, а из левого в правую дугу аорты. На границе между камерами расположены атриовентральные клапаны, состоящие из соединительной ткани: мускульный и перепончатый. Они не позволяют порции крови возвратится из желудочка в предсердие. Сердце птицы, строение его камер и клапанов зависит от того, к какой систематической группе она относится.
У новонебных (настоящих птиц) передние левая и правая, а также задняя вены впадают в правое предсердие самостоятельно, а у древненебных полые вены сливаются, образуя синус. Между ним и правым предсердием сформированы два мускульных клапана. К первой группе относятся птицы семейства голубеобразных, гусеобразных, воробьиных, дятлообразных и др. Вторую группу образуют казуарообразные, кивиобразные, нандуобразные, еще называемые безкилевыми птицами (нелетающими).
Круги кровообращения
Как мы уже упоминали, сердце у птиц четырехкамерное. Его строение обуславливает два круга кровообращения. Малый круг (легочный) начинается в правом желудочке, а заканчивается в левом предсердии. Большой круг берет начало в левом желудочке. От правой дуги аорты артерии разветвляются и приносят кислород и питательные вещества в клетки всех органов и тканей птицы. Венозная кровь собирается в полые вены, которые входят в правое предсердие, на этом заканчивается большой круг кровообращения.
Специфика сердечной деятельности
В данной работе мы ответили на вопрос, какое сердце у птиц, изучив особенности миокарда и охарактеризовав специфику их сердечно-сосудистой деятельности.
Как все это работает? Несколько слов о строении сердца и его отделов
Строение сердца у млекопитающих, имеющих 2 круга кровообращения, примерно одинаково. Сердце состоит из двух предсердий (первых камер на пути притекающей крови), двух желудочков, клапанов между этими камерами и входящих и отходящих от сердца сосудов с клапанами у их начала.
Между правым предсердием и правым желудочком находится правый клапан предсердно-желудочковый, или атрио-вентрикулярный, который состоит из 3-х створок. Поэтому его называют трехстворчатым, или трикуспидальным.
Между левым предсердием и левым желудочком находится левый предсердно-желудочковый клапан, который состоит из двух створок и называется митральным.
Клапаны, расположенные в устьях сосудов, отходящих от сердца, или магистральных сосудов, а именно – аорты и легочной артерии – соответственно носят названия «аортальный» и «легочный».
Клапаны аорты и легочной артерии другие по строению. Каждый из них состоит из 3-х полулунных створок, замыкающихся в центре. При открытии они прижимаются к стенке своего сосуда (аорты или легочной артерии), а закрываются, полностью замыкая просвет сосуда. При этом их вид напоминает фирменный знак компании «Мерседес».
Ткань самих створок, как атрио-вентрикулярных, так и полулунных — тонкая, у детей даже прозрачная, но поразительно эластичная и прочная, рассчитанная природой на непрекращающуюся ритмичную работу, исчисляемую миллиардами однообразных действий.
Между полостями сердца, или его камерами, расположены перегородки, разделяющие потоки венозной и артериальной крови. Это межпредсердная перегородка, т.е. между правым и левым предсердиями, и межжелудочковая перегородка – между правым и левым желудочками. В нормальном, сформированном сердце они полностью закрыты, в них нет никаких отверстий или дефектов и, таким образом, кровь из одной половины сердца в другую никогда не поступает.
Остановимся подробнее на анатомическом устройстве сердца и его камер. Ведь даже те из них, которые называются одинаково (предсердия или желудочки), устроены абсолютно по-разному и выполняют разные функции.
Сердце по форме напоминает грушу, лежащую несколько на боку, с верхушкой, расположенной слева и внизу, а основанием — правее и вверху. Верхушка сердца – это та его часть, движения которой можно почувствовать, если положить ладонь на грудную клетку в пятом межреберье слева от грудинной кости. Его толчок легко можно ощутить и у себя, и у ребенка. Это движения верхушки сердца при каждом сокращении. Сокращения почти синхронны с пульсом, который тоже можно легко прощупать на руке (там, где предплечье переходит в кисть) или на шейных сосудах. Пульс – это наполнение сосудов волной крови, поступающей из сердца с каждым его сокращением. Частота пульса, его ритмичность являются косвенным и легко доступным отражением деятельности самого сердца.
Верхушка — самая подвижная часть сердца, хотя и всё оно, все его отделы находятся в постоянном движении.
Работа сердца, его движение, состоит из двух чередующихся фаз — сокращения (систолы) и расслабления (диастолы).
Ритмичное, постоянное чередование этих фаз, необходимое для нормальной работы, обеспечивается возникновением и проведением электрического импульса по системе особых клеток – по узлам и волокнам проводящей системы сердца. Импульсы возникают вначале в самом верхнем, так называемом, синусовом узле, далее проходят ко второму, атрио-вентрикулярному узлу, а от него – по более тонким волокнам – к мышце правого и левого желудочков, вызывая сокращение всей их мускулатуры.
Правое предсердие принимает венозную кровь из полых вен, т.е. от всего тела и вдобавок венозную кровь самого сердца. Это – большая по объему и, пожалуй, самая растягиваемая камера сердца. При необходимости она способна вместить в несколько раз больше крови, чем в обычных условиях, т.е. обладает гигантским «запасом» объема. Стенка правого предсердия состоит из слоя тонких мышечных волокон. Помимо функции «приема» венозной крови, правое предсердие выполняет функцию водителя сердечного ритма. В его стенках залегают оба главных узла проводящей системы сердца.
Правое предсердие соединяется или, точнее, открывается в правый желудочек через предсердно-желудочковое отверстие, регулируемое трикуспидальным клапаном. Это отверстие достаточно широкое, чтобы пропустить весь объем крови из предсердия в правый желудочек в период расслабления его мышц, т.е. в фазу диастолы, и заполнить его полость.
— значительно более толстостенная, чем предсердие, мышечная структура. Это — самый передний отдел сердца, лежащий тотчас под грудинной костью. Он относительно растяжимый в случае необходимости. Форма его полости напоминает новый месяц, появившийся в небе. Если внимательно присмотреться, то видно, как светящаяся полоса месяца полукругом охватывает большой темный шар неосвещенной части Луны. Так и правый желудочек обтекает своей полостью мощный цилиндрический левый.
открывается в легочную артерию, которая вместе с аортой является так называемым магистральными, или «великим», сосудом. На переходе от желудочка в легочную артерию расположен трехстворчатый, полулунный клапан легочного ствола, пропускающий кровь в одном направлении — в легкие.
— самая заднерасположенная из сердечных камер. Оно принимает окисленную, артериальную кровь из легочных вен. Вен всего четыре и они впадают в заднюю стенку левого предсердия. Камера этого предсердия значительно меньше, чем правого, и способность ее к растяжению существенно меньше.
Левое предсердие открывается через предсердно-желудочковое отверстие в левый желудочек. В этом отверстии находятся двухстворчатый — митральный — клапан, открытие и закрытие которого регулирует процесс заполнения и опорожнения желудочка в фазы систолы и диастолы.
— главный в сердце, да и во всей системе кровообращения. Это — мощная мышечная камера, стенки которой в 3-4 раза толще, чем у правого соседа. Это — компактный конус с отверстием входа (с митральным клапаном) и выхода (с трехстворчатым аортальным полулунным клапаном), лежащими рядом друг с другом и тесно взаимосвязанными.
Чтобы вся эта сложная система стройно и четко работала, она должна получать постоянное необходимое питание в виде кислорода и питательных веществ, а отработанные продукты должны удаляться. Для этого существуют артериальная и венозная системы самого сердца.
самого сердца состоит из двух — левой и правой – коронарных (венечных) артерий, которые отходят в самом начале, в устье восходящей аорты. Это ее первые ветви. Они тот час делятся на более мелкие и разносят кровь по всем участкам непрерывно двигающегося сердца. «Отработанная», отдавшая кислород, кровь втекает по многочисленным мелким венам, которые собираются в одну большую — венечный синус — и впадают в полость правого предсердия. Таким образом, сердце питает само себя, и от правильного положения и состояния венечных артерий его функция зависит напрямую.
Итак, подведем итог. Анатомически сердце — это мощный мышечный орган, имеющий четыре камеры и четыре клапана. Строение камер и клапанов отлично друг от друга, т.к. подчинено выполнению разных задач. Правые отделы сердца отделены от левых перегородками и между собой не сообщаются.
Цитируется по книге Г. Э. Фальковский, С. М. Крупянко. Сердце ребенка. Книга для родителей о врожденных пороках сердца