какое смешивание крови у млекопитающих
Строение кровеносной системы млекопитающих и состав крови животных
Без животного мира планета Земля выглядела бы убого и скучно. Он оживляет ее, обогащает и украшает. И польза, конечно, от пребывания животных на Земле велика. Между отдельными видами существует плотная взаимосвязь, которая облегчает их существование. Животные живут по своим сложным законам, которые прочно в них заложены, от самых простейших до представителей высших ступеней. Кровеносная система млекопитающих — особая тема, заслуживающая внимания.
Кто такие млекопитающие
Наука биология делит всех зверей на классы. Классификаций животного мира существует несколько. Одна из самых распространенных утверждает, что вся природа в ходе эволюции разделилась на пять царств.
В свою очередь последние делятся на десять типов.
Последний тип — самый распространенный. Его отличительный признак — наличие хордовой оси скелета. У подтипа позвоночных ось образована в позвоночник. В таблице представлено деление позвоночных животных на классы (Рыбы, Земноводные, Рептилии, Птицы, Млекопитающие) и млекопитающих — на отряды.
По типу размножения млекопитающие бывают как яйцекладущие, так и живородящие. Яйцекладущие размножаются тем, что откладывают яйца, но детенышей кормят своим молоком. Живородящие бывают сумчатые и плацентарные. Сумчатые вынашивают недоношенных рожденных детенышей в специальном органе — сумке. А плацентарные рождают доношенных детенышей, развившихся в плаценте. Она осуществляет обмен веществ между организмом матери и детеныша в период внутриутробного развития.
Отличия от других животных
Млекопитающие — это животные, которые имеют способность вскармливать своих детенышей молоком. Водятся они везде: в горах, в лесу, даже в океане. Размеры их тоже различные: от огромного кита до маленькой землеройки.
Особенности млекопитающих, отличающие их от других зверей:
Наличие диафрагмы и четырехкамерного сердца позволяет этим животным совершать более сложные телодвижения и выносить серьезные нагрузки.
Система кровообращения
Кровеносная система призвана снабжать клетки и органы кислородом и питательными веществами, избавляя вместе с тем их от продуктов распада. У млекопитающих она развита в совершенстве. Главный орган ее — сердце — играет роль мотора, который разгоняет кровь по сосудам. Совершая полный круг, кровь возвращается обратно.
Строение кровеносной системы
Кровеносная система имеет важную роль в жизнедеятельности организма млекопитающих, доставляя к органам кислород, обеспечивая нормальный обмен веществ. Ее строение таково: сердце и три вида сосудов.
Сердце
Это самый важный орган, обеспечивающий жизнь любому млекопитающему. Он работает без отдыха на протяжении всей жизни, ритмично перекачивая кровь.
Сердце состоит из четырех отделений:
Сердце разделено на две половинки, между которыми находится прочная стенка. Кровь не может поступить из правого в левый желудочек. Она идет только из предсердия в желудочек.
В этом органе есть клапаны, направляющие движение крови и не дающие ей идти в неправильном направлении.
Размеры сердца, как и частота сердечных сокращений, свидетельствуют об обмене веществ. Чем ниже пульс и больше размеры сердца, тем слабее обмен веществ.
Артерии большого круга
Сосуды разделяются на три типа:
Артерии — самые крупные и прочные сосуды. Они несут кровь от сердца к органам. Самый крупный из них — аорта. Одна из них идет от левого желудочка, другая аорта выходит из правого желудочка и называется легочная.
Вены большого круга
Задача вен — нести кровь к сердцу. Давление в венах меньше, чем в артериях, но больше, чем в капиллярах.
Полые вены есть двух видов: передняя и задняя. Обе вены входят в правое предсердие.
Кровь из головы идет в яремные вены. Соединяясь с подключичными, они впадают в переднюю полую вену.
Со спины кровь поступает в подвздошную и хвостовую вены. Они соединяются в заднюю полую вену.
Сосуды малого круга
Самые мелкие сосуды, идущие по всему телу, называются капиллярами. Стенки их тонкие, однослойные. Скорость течения крови в капиллярах минимальная. Но они снабжают все тело кислородом.
Состав крови
У млекопитающих кровь имеет вид вязкой жидкости красного цвета. Она имеет характерный запах и солоноватый привкус.
Количество составляющих у каждого вида млекопитающих разное. Например, у коров находится 6—10 миллионов эритроцитов, 7 тысяч лейкоцитов в одном кубометре крови. У овец — 9 миллионов эритроцитов в таком же объеме, 9 тысяч лейкоцитов. У свиньи — 6 миллионов эритроцитов, 7 тысяч лейкоцитов.
Плазма крови светло-желтого цвета, содержит альбумин, глобулин, фибриноген и другие сывороточные белки, а также ферменты, аминокислоты, углеводы, жиры. Окраска плазмы у разных животных отличается по цвету.
Эритроциты — это красные кровяные тельца, находящиеся во взвешенном состоянии в большом количестве в крови. Они имеют круглую вогнутую форму. Диаметр их разный у различных животных. Попадая в воду, они набухают и лопаются, высвобождая при этом гемоглобин. Это явление называется гемолизом. Образуются эритроциты в костном мозге.
Лейкоцитами называются белые кровяные тельца. Они имеют ядро и способны самостоятельно передвигаться. Лейкоциты могут обезвреживать бактерии, выделяя при этом антитоксины. Они бывают зернистые и незернистые. Зернистые, в отличие от незернистых, могут размножаться.
Тромбоциты — это кровяные пластинки, имеющие наименьший размер. Это зерна разной формы, не имеющие окраски. Они обладают способностью слипаться друг с другом. При распаде тромбоцитов выделяется тромбин (важный фермент для свертываемости крови).
Лимфатическая система
В организме млекопитающих эта система играет довольно важную роль.
Все органы этой системы делятся на первичные и вторичные.
Первичные органы
К первичным относятся:
Вилочковая железа, или тимус, находится между сердцем и трахеей. Она имеет двудольное строение, у новорожденных имеет довольно большой размер, который уменьшается с возрастом. Цель этого органа — воспитание Т-лимфоцитов, которые играют важную роль в опознании чужих, вредных клеток.
Костный мозг — мягкое вещество, которое находится внутри кости. Т-лимфоциты вырабатываются костным мозгом, а затем поступают в тимус, где и созревают. Также он вырабатывает красные и белые кровяные тельца, В-лимфоциты. В отличие от Т-клеток, В-лимфоциты остаются в костном мозге, где созревают. Они чувствительны к антигенам и производят антитела к ним. Антигены — это токсины, чужеродные бактерии и белки.
Вторичные органы
В это понятие входят:
Селезенка представляет собой губчатый орган, который находится за желудком слева. Она состоит из белой и красной пульпы. Красная служит хранилищем для крови и старых кровяных клеток. Белая очищает кровь от антигенов. В случае серьезной инфекции селезенка увеличивается в размерах, и ее легко можно прощупать.
Лимфатические сосуды проходят по всему телу млекопитающего и переносят лимфу к сердцу. Строение их похоже на строение вен, в них находится специальный клапан, предотвращающий движение лимфы в обратном направлении.
Лимфа из капилляров поступает в лимфатические сосуды, потом в лимфатические узлы, затем в селезенку. А после этого она вливается в кровь около подъяремной вены.
Таким образом, лимфа в конце концов превращается в кровь. В тонком кишечнике лимфатические сосуды играют особую роль. Они расщепляют жиры и носят название млечных. После поступления пищи, жидкость внутри лимфатических сосудов становится мутной из-за жиров. Эта жидкость называется млечным соком.
Лимфатические узлы имеют размер бобов, находятся на затылке, в подмышках, в паху. Их задача — очищать лимфу, чтобы она поступала в кровь чистой. Они состоят из нескольких частей, называемых узелками. В них сосредоточены Т-лимфоциты, макрофаги и В-лимфоциты. Цель макрофагов — разрушать чужеродные клетки.
Узелки разделены лимфатическими синусами. Сосуды, несущие лимфу для очищения, называются приносящими. Когда лимфа очищается, нередко возникает ответ иммунной системы в виде повышения температуры, аллергии и т. д. Очищенная лимфа покидает лимфоузел через так называемые ворота. Кровеносные сосуды также поступают в лимфоузел через эти ворота.
Лимфоидная ткань находится на слизистых оболочках, например на миндалинах, Пейеровых бляшках в кишечнике. Они могут переносить антигены. Их задача — защитить организм от вредных микробов, поступающих в организм, и предотвращать развитие инфекции.
Пульс
Пульс — это проявление работы сердца в сосудах. У млекопитающих он имеет постоянное ритмичное значение. Частота его у всех животных разная, зависит от массы тела. Чем больше вес, тем реже пульс. Самый частый пульс из всех млекопитающих замечен у землеройки (более 600 ударов в минуту), пульс крысы достигает 500 ударов. У слона, например, пульс — 20 ударов. При физических нагрузках пульс учащается, происходит активный энерго- и газообмен.
Также частота пульса увеличивается при стрессах. У некоторых хищников при погоне наблюдается аритмия, но в покое пульс приходит в норму. Повышение температуры окружающей среды тоже имеет влияние на работу сердца. Во время сна пульс животных замедляется.
Функции малого и большого круга кровообращения
Есть большой и малый круги кровообращения, которые не соприкасаются. Задача большого круга — снабжать сосуды кровью, малого — доставлять кислород в дыхательные пути. В большом движение крови начинается из левого желудочка сердца, кровь превращается из артериальной в венозную. Она обогащает кислородом все ткани организма, затем возвращается в правый желудочек сердца.
В малом круге, наоборот, кровь начинает движение из правого желудочка. Венозная кровь превращается в артериальную, насыщая легкие кислородом, затем возвращается в левый желудочек сердца.
Кровь выбрасывается из желудочка определенными порциями. Дальнейшее ее течение зависит от эластичности сосудов.
Нарушения
При плохом состоянии сосудов и сбоях в работе сердца возникают различные нарушения кровообращения, такие как сердечная недостаточность, аритмия.
Закупоривание сосудов холестериновыми бляшками приводит к ишемии сердца и дальнейшим острым и опасным для жизни состояниям:
Если вовремя не принять меры, возникает летальный исход.
Сбои в ритмичной работе сердца возникают по разным причинам. Это и перегрузка, и стресс, и чрезмерное насыщение пищей. У некоторых млекопитающих аритмия носит временный и неопасный для жизни характер.
Причины развития сердечной недостаточности у млекопитающих:
У животных наблюдается четыре типа нарушения работы сердечно-сосудистой системы:
Проявления этих заболеваний разные:
При сердечной недостаточности наблюдается цианоз, одышка, отеки, слабость. Сразу можно понять, что с животным что-то не то. Иногда у них можно прослушать шумы в сердце.
Для диагностики проводится УЗИ сердца, ЭКГ, рентген.
Примеры работы сердечно-сосудистой системы
Поскольку человек относится к млекопитающим, у него имеются сходные черты в работе сердечно-сосудистой системы.
Человек
Пульс человека со средним весом (70 кг) в покое обычно составляет 60—70 ударов в минуту. Он имеет такие же органы кровообращения, лимфатическую и кровеносную системы, как и животные. Но размеры сердца у него отличаются от животных.
Животные
Размеры сердца у животных зависят от его габаритов. У слона, конечно, сердце намного больше, чем у зайца. И пульс у слона во много раз медленнее.
Видео
Из этого фильма можно узнать о строении и работе сердца млекопитающих.
Этот ролик рассказывает о кровеносной системе животных.
Характеристика сердца разных животных представлена в следующем видео.
Отзывы и комментарии
Добавить комментарий Отменить ответ
Спасибо! Ваш комментарий появится после проверки.
Читать также
Вакуоль, её особенности: строение, состав, функции 
Биогеохимический круговорот углерода в природе 
Продолговатый мозг: анатомия, строение ядер и функции 
Все о лебедях: описание различных видов, их особенностей, интересные факты 
Значение растений в жизни всех существ: что было бы на Земле без них 
Ткани растений: виды, строение, назначение и функции Это интересно
Главный образовательный портал Все права защищены 2017 — 2020
Основные органы
Считается, что у млекопитающих кровеносная система достигла своего наивысшего развития из царства животных, что объясняется скоростью обмена веществ, а также особенностями биологии животных этого класса. Она имеет замкнутую структуру и состоит из многочисленных сосудов и четырехкамерного сердца. Большой круг кровообращения у млекопитающих начинается с сердца и проходит через легкие. Кровь по сосудам может течь только в одном, строго определенном направлении.
Основными элементами кровеносной системы млекопитающих можно назвать:
В зависимости от конкретного вида животного строение таких внутренних органов и сосудов может различаться.
Например, у самых маленьких созданий вес сердца достигает нескольких грамм, тогда как у огромного синего кита такая мышца, перекачивающая кровь, весит около сотни килограмм и по размерам даже больше человека. Также существенно отличаются сосуды и капилляры, в том числе толщиной своей стенки и показателями эластичности.
Учеными еще в прошлом веке было определено, сколько кругов кровообращения у млекопитающих, и установлены все особенности сердца и сосудов.
Особенности кровеносной системы
Схема кровеносной системы у млекопитающих замкнутая. Четырехкамерное сердце состоит из двух желудочков и двух предсердий. Наличие у этой мышцы специальной перегородки позволяет исключить смешивание артериальной и венозной крови. Её очистка осуществляется с помощью печени, что позволяет выводить шлаки и продукты распада углекислоты.
Во время движения по телу кровь в артериях и сосудах проходит большой и малый круг, одновременно насыщаясь в лёгких живительным кислородом. В последующем все такие питательные вещества разносятся по внутренним органам, к тканям и мышцам. Чтобы определить, какая у млекопитающих в правое предсердие поступает кровь, необходимо точно определить локализацию сосуда, что позволит определить направление движение тока.
Кровь млекопитающих состоит из жидкой плазмы с набором различных форменных элементов:
Особенность тромбоцитов и эритроцитов у млекопитающих состоит в том, что они не содержат ядер. Это позволяет вмещать больше глобулина, снижая тем самым нагрузку на костный мозг и другие системы организма.
Эритроциты млекопитающих не имеют митохондрий, в результате чего синтез АТФ происходит без присутствия кислорода.
Сердце млекопитающих
Сердце у млекопитающих — это специальный орган, который располагается в грудной клетке. Такая мышца ритмично сокращается на протяжении всей жизни, тем самым обеспечивая движение крови по сосудам. Состоит оно из четырех камер: правого и левого желудочка, а также правого и левого предсердия. Половины сердца разделены мышечной стенкой, которая исключает прохождение через неё крови. Поэтому ток жидкости всегда идёт в желудочек из предсердия, а у млекопитающих имеются так называемые большой и малый круги.
В сосудах и в сердце имеются специальные клапаны, открывающиеся лишь в одну сторону. Это не позволяет крови двигаться обратно по руслу. Тем самым обеспечивается правильное снабжение внутренних органов кислородом и другими полезными микроэлементами с ферментами.
Размеры сердца у млекопитающих, а также частота пульса будет всегда соответствовать интенсивности обмена веществ. Чем быстрее клетки в организме обновляются, тем больше им требуется кислорода и чаще происходят сокращения мышцы.
Сосуды и капилляры
Сосуды отвечают в организме млекопитающих за правильное движение крови, которая поступает от сердца к внутренним органам, мышцам и тканям, а в последующем возвращается обратно, очищается в печени и насыщается кислородом в легких.
В зависимости от своей функции и строения принято кратко несколько классов сосудов:
Особенностью артерий является их толстая стенка и максимально возможная эластичность. Именно такие сосуды обеспечивают нужное давление при сердечных импульсах, передавая кровь от мышцы к внутренним органам.
Самой крупной артерией является аорта, отходящая от левого желудочка. Именно через эти сосуды прокачивается максимальный объём крови, поэтому их повреждение может привести к наружным и внутренним кровотечениям, крайне опасным для жизни.
Все внутренние органы, мышцы и ткани пронизывают мельчайшие тонкие сосуды, получившие название капилляров. Их особенностью является тот факт, что состоят они лишь из одного слоя клеток. В подобном случае обеспечить необходимую прочность капилляров невозможно, поэтому давление и скорость тока крови тут минимальна. Такие сосуды отвечают за снабжение питательными веществами и кислородом тканей и всех внутренних органов.
Основное назначение вен — это сбор бедной на кислород крови, которая выходит из тканей и органов, после чего направляется для очистки и дальнейшего насыщения кислородом в легких. Скорость движения жидкости в таких сосудах ниже, чем в артериях, но выше в сравнении с капиллярами.
Самой крупной является задняя полая вена, которая расположена в нижней части туловища млекопитающего и образуется сливающимися подвздошными и хвостовыми венами.
Показатели артериального давления
Установлено, что у млекопитающих показатели кровяного давления аналогичны птичьим, но при этом куда выше, чем у амфибий и рептилий. У собак этот параметр составляет 112 на 56, у морских слонов — 120 на 90, а у крыс — 130 на 90 миллиметров ртутного столба.
Показатель давления у млекопитающих может изменяться в зависимости от интенсивности прокачки крови по сосудам, частоты сердечных сокращений, текущей активности и ряда других факторов.
Также для органов кровеносной системы млекопитающих характерно увеличенное количество эритроцитов и высокое содержание гемоглобина.
Вены и капилляры имеют закрытую систему, поэтому изливание лимфы в полости и внутренние органы с тканями тут не происходит.
Как устроена кровеносная система у разных животных?
В этой статье мы расскажем об основах строения кровеносной системы у разных организмов и подробно обсудим кровеносную систему и сердце млекопитающих, в частности человека. Статья будет полезна школьникам при подготовке к ЕГЭ, а также олимпиадникам.
Кровеносная система – это система органов многих животных и человека, обеспечивающая циркуляцию крови по организму (кровообращение). Её деятельность прежде всего направлена на доставку питательных веществ и кислорода к органам и тканям тела, а также на удаление продуктов метаболизма и отходов жизнедеятельности из них. Таким образом кровеносная система прежде всего обеспечивает функцию газообмена и питания, поэтому у многих организмов она тесно связана с дыхательной и выделительной системами.
Разнообразие кровеносных систем у беспозвоночных
Часть беспозвоночных животных, например кишечнополостные (стрекающие, Cnidaria), плоские черви (Plathelminthes) и круглые черви (Nemathelminthes), не имеет кровеносной системы, а газообмен у них осуществляется через поверхность тела. Но у большинства типов животных кровеносная система есть, и имеет свои особенности. Какие же? Давайте рассмотрим их по очереди.
Тип кольчатые черви (Annelida)
Среди известных со школы животных кровеносная система впервые появляется у кольчатых червей (Annelida). Их кровеносная система замкнутая, это означает, что кровь течёт исключительно по сосудам и никогда не выходит в полость тела. У кольчатых червей имеется два главных сосуда: спинной и брюшной, соединенные в каждом сегменте кольцевыми сосудами, способными к сокращению. Именно благодаря способности к сокращению подобные кольцевые сосуды называют «сердцами», хотя как такового сердца у кольчатых червей нет. В спинном сосуде кровь движется от заднего конца к голове, а с брюшном – в противоположном направлении, от головы назад. Ответвления главных сосудов образуют тончайшие капилляры, которые сначала несут кровь к органам, а затем возвращают обратно в главные сосуды.
Дополнительная информация. У малощетинковых червей (Oligochaeta) эта сеть капилляров особенно разветвлена под кожей, поскольку дыхание у них осуществляется через всю поверхность тела. У многих многощетинковых червей (Polychaeta) функцию дыхания принимают на себя участки параподий (примитивные «ножки», отходящие от каждого сегмента), поэтому их капиллярная сеть разветвлена не столько под кожей, сколько внутри жабр на параподиях.
Кровь кольчатых червей нередко окрашена в красный цвет, например у пескожила (Arenicola sp.), от присутствия в ней железосодержащего вещества, близкого к гемоглобину позвоночных. Однако это вещество находится не в особых кровяных клетках, а растворено в жидкости крови. У некоторых сидячих полихет кровь зеленой окраски из-за присутствия в ней хлорокруорина, по свойствам близкого к гемоглобину.
Тип моллюски (Mollusca)
Тип членистоногие (Arthropoda)
У членистоногих (Arthropoda) кровеносная система так же незамкнутая. По сосудам, а также в полости тела у них циркулирует гемолимфа. Дело в том, что у членистоногих целом (вторичная полость тела) частично редуцируется и на определенном этапе развития сливается с первичной полостью тела, которая обычно дает начало полости кровеносных сосудов. Жидкости, находящиеся в первичной и вторичной полости тела, также сливаются, так что в итоге пространство между органами и кровеносные сосуды заполняются одной и той же жидкостью — гемолимфой.
Подробнее о полостях тела читайте в следующих наших статьях.
Основная функция гемолимфы — снабжение тканей и органов питательными веществами. Кроме того, в неё поступают растворенные продукты обмена, которые переносятся к органам выделения. Гемолимфа содержит фагоциты, обеспечивающие иммунитет, а также специальные кровяные клетки, функции которых сильно варьируют. Функцию газообмена гемолимфа может выполнять только при наличии в ней особых дыхательных пигментов, которые отсутствуют у некоторых представителей этих двух типов.
Дополнительная информация. Для обеспечения функции газообмена в гемолимфе могут содержаться дыхательные пигменты. В редких случаях это может быть привычный нам гемоглобин, но более характерен для неё пигмент, который называется гемоцианин. В своём активном центре он содержит атомы меди, а не железа, как гемоглобин. Восстановленная форма гемоцианина бесцветна, окисленная окрашивается в голубой цвет. Гемоцианин, в отличие от гемоглобина, содержащегося в эритроцитах, растворен в гемолимфе.
У членистоногих строение кровеносной системы сильно зависит от степени развития органов дыхания. Развитая кровеносная система помогает транспортировать кислород от органов дыхания к клеткам тканей других органов. Если органы, осуществляющие газообмен, сосредоточены в одной части тела (например, жабры), то кислород от них распределяется при помощи кровеносных сосудов — кровеносная система хорошо развита. В ином случае, если дыхание совершается через всю поверхность тела или имеются развитые органы дыхания, распределяющие кислород по всему телу (например, трахеи), кровеносная система упрощается. Тогда от кровеносной системы на спинной стороне сохраняется только сердце или же кровеносная система исчезает совсем. Именно поэтому у паукообразных (Arachnida) и насекомых (Insecta) в связи с наличием развитой трахейной системы, кровеносная развита сравнительно слабо.
Дополнительная информация.У паукообразных с ясно выраженной метамерией (скорпионы) сердце представляет собой трубку, расположенную в брюшке над кишечником и снабженную по бокам семью парами щелевидных остий — снабженных клапанами отверстий, по которым гемолимфа поступает в сердце. У пауков остий остается 3-4 пары, а у клещей сердце представляет собой в лучшем случае в мешочек, имеющий одну пару остий, а у большинства сердце исчезает совсем.
У насекомых в брюшке над кишечником залегает длинное трубковидное сердце. Задний конец его слепо замкнут, а полость поделена перегородками, несущими отверстия с клапанами. Перегородки разделяют сердце на несколько камер, каждая из которых снабжена парой боковых остий. На переднем конце сердце продолжается в мускулистую головную аорту, которая, достигнув мозга, заканчивается отверстием, из которого гемолимфа поступает в полость тела.
Дополнительная информация. Гемолимфа насекомых обычно представляет собой бесцветную или желтоватую жидкость. Дыхательная функция гемолимфы, в связи с развитием трахейной системы, невелика. В редких случаях, как, например, у личинок комаров Tendipes, растворенный гемоглобин придает ей ярко-красный цвет.
Разнообразие кровеносных систем у позвоночных
Позвоночные животные (Vertebrata)— один из подтипов типа хордовых. Кровеносная система имеется у всех представителей типа, однако у каждого подтипа имеются свои особенности.
Дополнительная информация. Помимо позвоночных, к хордовым относятся подтипы бесчерепные (Acrania) и оболочники (Tunicata). Кровеносная система оболочников незамкнута. Отходящие от сердца кровеносные сосуды, у них переходят в расположенные неправильной сетью незамкнутые лакуны, по которым циркулирует кровь. Некоторые оболочники из класса асцидий обладают уникальной особенностью: в их крови содержится ванадий.
Кровеносная система бесчерепных (см. ниже схему строения ланцетника) частично замкнута и отграничена от окружающих органов стенками кровеносных сосудов. Мелкие сосуды лишены эндотелиальной выстилки, эндотелий крупных сосудов не сплошной.
Кровеносная система позвоночных (Vertebrata) всегда замкнутая и в ней имеется мышечный орган, качающий кровь, — сердце. Кровь имеет красный цвет за счёт содержания в ней красных кровяных телец — эритроцитов, в которых находится дыхательный пигмент гемоглобин.
Надкласс Рыбы (Pisces)
У всех первичноводных позвоночных животных, к которым относятся классы круглоротые (Cyclostomata), хрящевые рыбы (Chondrichthyes) и костные рыбы (Osteichthyes), сердце состоит из двух камер и в нём всегда находиться только венозная кровь. Такое сердце способно качать кровь по одному кругу кровообращения. Так, у рыб венозная кровь, придя через венозный синус в предсердие, попадает из него в желудочек, откуда, пройдя по артериальному конусу, попадает в брюшную аорту, от которой отходят жаберные артерии. Кровь направляется к жабрам, где наполняется кислородом и становится артериальной. А дальше артериальная кровь разносится различными артериями ко всем органам и тканям, отдавая им кислород и забирая углекислый газ, вновь становясь венозной. Венозная кровь собирается от органов в вены, а вены в свою очередь собираются в венозный синус, который снова направляет кровь к сердцу.
Дополнительная информация. Строение сердца хрящевых и костных рыб несколько отличается тем, что у последних редуцирован артериальный конус (см. ниже схему внутреннего строения сердца рыб). Внешне артериальный конус кажется расширенным началом брюшной аорты, но отличие состоит в типе мышечной ткани (сердечной вместо гладкой), находящейся внутри него, и наличии клапанов, препятствующих обратному току крови. У костных рыб сохраняется лишь один клапан артериального конуса, а у хрящевых рыб артериальный конус вытянут и имеет множество клапанов.
В кровеносных системах хордовых животных есть особые участки, называемые воротными системами. Воротные системы – это системы кровообращения, в которых, в отличие от обычных, кровь проходит по капиллярам не между артерией и веной, а между двумя венами. По приносящим, или воротным, венам кровь притекает к органу, в котором эти вены разветвляются на капилляры, собирающиеся в выносящие вены. В качестве органов, к которым отходят воротные вены, может выступать печень или почки. Воротная система печени известна для всех позвоночных и бесчерепных, а воротная система почек имеется у всех позвоночных, за исключением круглоротых и млекопитающих.
Класс земноводные (Amphibia)
С выходом на сушу кровеносная система усложняется тем, что в ней появляется дополнительной круг кровообращения, который идет к органам дыхания – легким. Для разделения двух кругов кровообращения у первых наземных позвоночных, земноводных (Amphibia), появляется трёхкамерное сердце. Сердце состоит из двух предсердий (в правом предсердии кровь смешанная, преимущественно венозная, а в левом — артериальная) и одного желудочка. Внутри стенки желудочка образуют складки, уменьшающие смешивание артериальной и венозной крови. Из желудочка выходит артериальный конус, снабжённый спиральным клапаном.
Дополнительная информация. Поскольку у земноводных есть как лёгочное, так и кожное дыхание, малый круг кровообращения начинается кожно-лёгочными артериями, несущими кровь к органам дыхания (лёгким и коже). От лёгких обогащённая кислородом кровь собирается в парные лёгочные вены, впадающие в левое предсердие. Из левого предсердия кровь попадает в желудочек, откуда через артериальный конус попадает в дуги аорты и разносится по всему организму. От них кровь собирается в вены, которые впадают в венозный синус. Кроме того, в передние полые вены попадает артериальная кровь от кожи, и поэтому кровь в правом предсердии смешанная.
Класс Пресмыкающиеся (Reptilia)
Как и амфибии, большинство пресмыкающихся (Reptilia) обладают трёхкамерным сердцем, состоящим двух предсердий и из желудочка, от которого отходят две дуги аорты и лёгочная артерия. Однако сердце трёхкамерного типа у рептилий развилось независимо от такового у современных земноводных, и различается по строению у разных групп. У большинства желудочек разделён неполной перегородкой на две половины: верхнюю и нижнюю, и может быть условно разделён на три отдела. Лишь крокодилы, относящиеся к группе архозавров (к которой относятся и птицы), обладают четырёхкамерным сердцем. Перегородка полностью разделяет желудочек на две половины: правую — венозную и левую — артериальную, таким образом обосабливая полноценное четырёхкамерное сердце.
Подробнее про кровеносную систему крокодила читайте в нашей статье.
Дополнительная информация. Трёхкамерное сердце большинства рептилий имеет неполную перегородку в желудочке сердца (см. ниже схему строения сердца рептилий). Наличие неполной перегородки желудочка позволяет создать градиент (разность) количества кислорода крови. После сокращения предсердий артериальная кровь из левого предсердия оказывается в верхней левой половине желудочка и вытесняет венозную кровь, излившуюся из правой части желудочка, в нижнюю половину. В правой части желудочка оказывается смешанная кровь. При сокращении желудочка каждая порция крови устремляется к ближайшему отверстию: артериальная кровь из верхней левой половины — в правую дугу аорты, венозная кровь из нижней части желудочка— в лёгочную артерию, а смешанная кровь из правой части желудочка — в левую дугу аорты. Поскольку именно правая дуга аорты несёт кровь к мозгу, мозг получает наиболее обогащённую кислородом кровь.
Класс птицы (Aves)
Полное разделение артериальной и венозной крови происходит в кровеносной системе птиц (Aves). У них четырёхкамерное сердце, состоящее из двух предсердий и двух желудочков, с полным разделением артериальной и венозной крови. Оно очень схоже со строением сердца млекопитающих, но в отличие от них, у птиц главной артерией является правая (а левая редуцируется) дуга аорты, с которой начинается большой круг кровообращения.
От дуги аорты отходят парные безымянные артерии, которые затем делятся на сонные артерии, мощные грудные и подключичные артерии, идущие к грудным мышцам и крыльям. Венозная система по строению очень близка к таковой у рептилий.
Класс млекопитающие (Mammalia)
У млекопитающих (Mammalia), как и у птиц, сердце четырёхкамерное (из правого (5) и левого (17) предсердий, правого (3) и левого (19) желудочков), а круги кровообращения разделены полной (межжелудочковой) перегородкой.
Дополнительная информация. Кровь млекопитающих отличается от таковой у остальных позвоночных тем, что в ней содержатся безъядерные эритроциты. Это позволяет использовать пространство, где должно было располагаться ядро, для образования формы двояковогнутого диска. Такая форма, вместе с мелкими размерами клеток, даёт более высокую суммарную площадь поверхности эритроцитов на единицу объёма крови, а значит и большую площадь газообмена, по сравнению с ядерными эритроцитами других классов.
Физиология кровообращения
Одна из самых основных функций крови у млекопитающих – обеспечение органов и тканей кислородом. Малый круг кровообращения (8, 12, 1, 2, 3) служит для насыщения крови кислородом, а большой круг (5, 4, 6, 9) – для распределения этого кислорода по организму. В лёгких кислород связывается с дыхательным пигментом гемоглобином, который превращается в форму оксигемоглобина, и по лёгочным венам (2) поступает в левое предсердие (3). Из левого предсердия через двустворчатый клапан кровь проходит в левый желудочек (5), который, сокращаясь, направляет кровь через полулунный (аортальный) клапан в аорту (4) и артерии, а затем – к капиллярам органов и тканей. Там гемоглобин отдает кислород и забирает углекислый газ, становясь карбоксигемоглобином, а кровь из артериальной превращается в венозную. Венозная кровь от органов собирается в вены, и затем поступает в правое предсердие. Теперь кровь должна снова насытиться кислородом и пройти по малому кругу кровообращения. Через трехстворчатый клапан она поступает в правый желудочек, а затем через полулунный клапан в лёгочную артерию. Легочная артерия направляет кровь в капиллярную сеть лёгких (1). Обратите внимание, что в малом (лёгочном) кругу кровообращения в лёгочной артерии течет венозная кровь, а по легочной вене – артериальная!
С кровеносной системой тесно связана лимфатическая. К тканям жидкость поступает только по артериям в составе крови, а оттекает от тканей по двум путям: по венам в составе крови и по лимфатическим сосудам (7, 10, 11) в виде лимфы. Недалеко от сердца потоки крови и лимфы вновь сливаются, что не только позволяет обеспечить ток крови, но является одним из механизмов, обеспечивающих циркуляцию лимфы.
Лимфатическая система играет очень важную роль в обмене веществ, транспорте липидов и связанных с ними соединений, а также она выполняет иммунные функции.
Литература
1) В. А. Догель, «Зоология беспозвоночных» / под ред. Ю. И. Полянского, 2013 г. – 614 с. ISBN 978-5-458-27946-8.
2) Дзержинский Ф.Я., Васильев Б.Д., Малахов В.В., «Зоология позвоночных», (Высшее профессиональное образование. Бакалавриат) М.: Академия, 2013. — 465 с. ISBN: 978-5-7695-7971-4.
4) Сапин М.Р., Билич Г.Л. «Нормальная анатомия человека: Учебник. В 2 кн. Кн. 1. — М.: ООО «Медицинское информационное агентство», 2010. — 480 с.: ил. ISBN: 978-5-8948-1814-6