У многих беспозвоночных имеются хорошо развитые системы кровообращения (кровеносные системы). Известны два их типа: незамкнутая (открытая ) и замкну-тая .
При незамкнутой системе, которую мы видим у моллюсков , чле-нистоногих и иглокожих, циркуляция происходит в полости тела (це-ломе, или гемоцеле). У животных, имеющих замкнутую систему цир-куляции, кровь течет по сосудам со стенками и в полость тела из них не выходит. Для обеих систем необходи-мы пропульсаторные орга-ны — мышечные насосы, обычно называемые сердца-ми или сердечными трубка-ми.
Ответить на вопрос, какой тип кровеносной системы является бо-лее эффективным, непросто. При незамкнутой системе кровь течет медленнее, но зато она непосредственно соприкасается с клетками ок-ружающих тканей, поскольку их не разделяют стенки сосудов. Но замкнутая кровеносная система более динамична, через обширную сеть капилляров она контактирует с большим количеством клеток, чем незамкнутая. У последней есть еще одна важная функция: она играет роль гидростатического скелета.
Замкнутая кровеносная система
В замкнутой кровенос-ной системе дождевого чер-вя , которую можно взять в качестве примера (рис. 9), различают два крупных со-суда — спинной и брюшной, проходящих над и под киш-кой. По спинному сосуду кровь движется сзади напе-ред, по брюшному — спереди назад. В каждом сегменте червя продольные сосуды соединяются кольцевыми сосудами. Все со-суды, кроме брюшного, способны к сокращению своих стенок за счет одевающих их мышц. Эти пульсирующие сосуды получили название сердец . Они сокращаются последовательно, и этот процесс напомина-ет перистальтику кишечника, по которому проходит пища. Крупные сосуды с толстыми мышечными стенками называются артериями . Они дихотомически ветвятся, разделяясь на все более мелкие сосуды с тонкими стенками. В конце концов, ветвление приводит к образованию мельчайших капилляров, стенки которых состоят из одного слоя кле-ток. Через капилляры осуществляются диффузия мелких молекул и выход клеточных элементов крови, которые затем могут тем же путем возвращаться в кровяное русло. Общая поверхность капилляров ог-ромна. Концевые сосудики-капилляры, объединяясь друг с другом, обра-зуют мелкие сосуды-венулы, а те в свою очередь более крупные вены. Эти вены входят в сердечный сосуд и соединяются там с артериаль-ными стволами. Таким образом, кровь течет по кругам. Богатое спле-тение сосудов одевает снаружи кишечник в виде муфты. Это позволя-ет продуктам пищеварения беспрепятственно попадать в кровь и раз-носиться по всему организму животного. Кровь движется благодаря сократимости отдельных участков спинного, а у дождевого червя — и кольцевых сосудов. В данном случае единого сердца нет.
Незамкнутая (открытая) кровеносная система
Многие беспозвоночные имеют другой тип кровеносной системы — незамкнутую или открытую . Она характерна для членистоногих, мол-люсков (кроме головоногих), иглокожих. У моллюсков есть сердце, как правило, состоящее из желудочка и предсердия, имеются крупные сосуды, но капилляров нет. Конечные разветвления сосудов открыва-ются в полость тела — щелевидные просветы ткани (синусы и лакуны), а из них кровь или, точнее, гемолимфа, засасывается конечными раз-ветвлениями венозных сосудов. Существует определенная корреляция между сложностью кровеносной системы и величиной тела.
У членистоногих, с их незамкнутой кровеносной системой, кровь, или гемолимфа, заполняет полость тела и промежутки между органа-ми, которые она омывает, и лишь частично заключена в пропульсаторный орган — спинной сосуд. Это трубка, одетая мышцами и подве-шенная на коротких тяжах к спинной стенке тела. Сосуд подразделя-ется на заднюю часть — сердце, состоящее из способных к пульсации камер, и переднюю — трубчатую аорту, в которой нет камер. Камеры сердца имеют пару боковых отверстий — остий, снабженных клапана-ми, открывающимися внутрь. Через остии кровь из полости тела вса-сывается в камеры. Между камерами тоже есть клапаны. Задний ко-нец сердца обычно замкнут, передний конец аорты открыт. С ниж-ней стенкой сердца связаны особые крыловидные мышцы (рис. 10). Они расположены посегментно, и их волокна прикрепляются к стенке сердца. Материал с сайта
Кровь движется по спинному сосуду сзади наперед благодаря по-следовательной пульсации камер сердца и работе мышц. При расши-рении камеры (стадия диастолы) кровь входит в нее через остии, а при сокращении (стадия систолы) создающееся кровяное давление рас-крывает передние клапаны, смыкает задние и движет кровь вперед. Аорта достигает головы, где обрывается отверстием, через которое кровь вытекает в полость тела. Здесь она движется спереди назад и за-тем снова поступает в сердце. Дополнительные «сердца» в виде ампул нередко расположены в придатках тела насекомых — усиках, ногах и крыльях.
Только у насекомых незамкнутая кровеносная система не исполь-зуется для транспорта кислорода. Вместо этого у них сформировалась трахейная система органов дыхания, которая по-зволяет доставлять газообразный кислород ко всем тканям, в которых идут процессы обмена веществ .
На этой странице материал по темам:
– это область необходимого знания, связанного со здоровьем.
Человек на 60% состоит из жидкости. Она содержится во всех органах, даже в таких, которые на первый взгляд кажутся сухими – ногтевых пластинах и . Ни , ни , ни даже невозможны без участия , лимфы и тканевой жидкости.
Система кровообращения
Кровообращение – важный фактор в жизнедеятельности организма человека и ряда животных. Кровь может выполнять свои разнообразные функции только находясь в постоянном движении.
Кровообращение происходит по двум основным путям, называемым кругами, соединённым в последовательную цепочку: малому и большому кругу кровообращения.
По малому кругу кровь циркулирует через легкие: из правого желудочка она попадает в легкие, там насыщается кислородом и возвращается в левое предсердие.
Затем кровь попадает в левый желудочек и отправляется по большому кругу кровообращения ко всем органам тела. Оттуда по венам кровь несет углекислый газ и продукты распада к правому предсердию.
Замкнутая кровеносная система
Замкнутая кровеносная система – это кровеносная система, в которой присутствуют вены, артерии и капилляры (в которых и происходит обмен веществами между кровью и тканями), а кровь течёт исключительно по сосудам.
Замкнутая система отличается от незамкнутой кровеносной системы наличием хорошо развитого четырёхкамерного, трёхкамерного или двухкамерного сердца.
Движение крови в замкнутой кровеносной системе обеспечивается постоянным сокращением сердца. Кровеносные сосуды в замкнутой кровеносной системе расположены по всему телу. У незамкнутой же присутствует всего один незамкнутый кровеносный путь.
Кровеносная система человека
Бесцветные клетки, похожие на амеб, называются лейкоцитами. Они – защитники, так как борются с вредными микроорганизмами. Мельчайшие кровяные пластинки называются тромбоцитами.
Их главная задача – предотвращать кровопотерю при повреждении сосудов, чтобы любой порез не стал смертельной угрозой для человека. Эритроциты, лейкоциты и тромбоциты называют форменными элементами крови.
Клетки крови плавают в плазме – светло-желтой жидкости, которая на 90% состоит из . В плазме также находятся белки, различные соли, ферменты, гормоны и глюкоза.
Кровь в нашем теле движется по системе больших и маленьких сосудов. Общая длина кровеносных сосудов в организме человека – примерно 100 000 км.
Главный орган кровеносной системы
Главный орган системы кровообращения человека – сердце. Оно состоит из двух предсердий и двух желудочков. От сердца отходят артерии, по которым оно выталкивает кровь. К сердцу кровь возвращается по венам.
При самой незначительной травме из поврежденных сосудов начинает течь кровь. Свертываемость крови обеспечивают тромбоциты. Они скапливаются в месте травмы и выделяют вещество, способствующее сгущению крови и образованию тромба (сгустка).
- Для более точной диагностики заболеваний делают анализы крови. Один из них – клинический. Он показывает количество и качество форменных элементов крови.
- Так как по артериям перемещается кровь, обогащенная кислородом, то артериальная оболочка, в отличие от венозной, более мощная и имеет мышечный слой. Это позволяет ей выдерживать высокое давление.
- В одной капле крови содержится более 250 млн. эритроцитов, 375 тысяч лейкоцитов и 16 млн. тромбоцитов.
- Сокращения сердца обеспечивают перемещение крови по сосудам ко всем органам и тканям. В состоянии покоя сердце сокращается 60-80 раз в минуту – это значит, что за всю жизнь происходит около 3 млрд. сокращений.
Теперь вы знаете про кровеносную систему человека все, что должен знать образованный человек. Конечно, если ваша специализация – медицина, тогда по этой теме вы сможете рассказать гораздо больше.
У просто организованных животных , таких как кишечнополостные и плоские черви, отсутствуют специализированные системы внутреннего транспорта и распределения веществ. Эти животные характеризуются высоким отношением площади поверхности тела к его объему, и газообмен через наружные покровы вполне обеспечивает их потребности, тем более, что интенсивность метаболизма на этой эволюционной ступени низка. Расстояния, которые вещества проходят внутри тела, также невелики, поэтому они вполне могут перемещаться с помощью диффузии или с током цитоплазмы.
По мере увеличения размеров и сложности организации животных возрастают количества веществ, поступающих в организм и подлежащих выводу из него. Возрастают также и расстояния, которые эти вещества должны преодолевать внутри тела, в связи с чем возникает необходимость в более эффективном способе их транспортировки. Таким способом становится перенос их с током жидкости, или перенос по механизму объемного потока. Существуют две циркуляторные системы, обеспечивающие транспорт веществ между различными частями организма, а именно кровеносная (сердечно-сосудистая) и лимфатическая. Сосудистыми эти системы называют потому, что кровь или лимфа хотя бы часть своего пути проходит внутри специализированных трубчатых структур - сосудов.
Общие особенности кровеносной системы
Функция кровеносной системы - поддержание быстрого объемного потока веществ между частями тела на расстояниях, слишком больших для транспорта по механизму диффузии. По достижении места своего назначения вещества должны быть способны проникать через стенки сосудов в соответствующие органы или ткани. Сходным образом вещества, продуцируемые этими органами или тканями, также должны поступать в циркуляторную систему. Иными словами, с системой транспорта веществ по механизму объемного потока связаны специализированные обменные системы.
Любая кровеносная система
состоит из трех основных компонентов:
1) циркулирующей жидкости (крови);
2) сократимого органа, функционирующего как насос и перекачивающего жидкость по всему телу; эту роль играют либо специализированные сосуды, либо сердце;
3) трубок, или сосудов, по которым движется жидкость.
У животных известны кровеносные системы двух типов - незамкнутые (лакунарные) и замкнутые.
НЕЗАМКНУТАЯ КРОВЕНОСНАЯ СИСТЕМА (у большей части членистоногих, у некоторых головоногих молюсков и др.). Сердце выталкивает кровь в аорту, которая разветвляется на несколько артерий. Они открываются в полости между внутренними органами, называемые в совокупности гемоцелем. Таким образом, кровь не остается постоянно в сосудах, откуда и само название системы - незамкнутая. Кровь медленно движется по гемоцелю под низким давлением, омывая окружающие ткани, и постепенно собирается назад в сердце непосредственно через отверстия в нем или открытые на концах вены. Распределение крови по разным частям тела регулируется слабо.
ЗАМКНУТАЯ КРОВЕНОСНАЯ СИСТЕМА
(у иглокожих, большей части головоногих моллюсков, кольчатых червей, позвоночных, в том числе и у человека). Кровеносная система этого типа характеризуется следующими признаками.
1. Кровь остается внутри сердца и сосудов и не вступает в непосредственный контакт с тканями тела.
2. Кровь течет быстро и поступает ко всем частям тела и назад в сердце под сравнительно высоким давлением.
3. Распределение крови по разным органам регулируется в зависимости от их потребностей.
4. Поступление веществ в систему и их выход из нее осуществляется только через стенки сосудов.
Кровеносные сосуды называют по-разному в зависимости от их строения и функции. Сосуды, по которым кровь течет от сердца, носят название артерии. Артерии разветвляются на более мелкие артериолы, а те, в свою очередь многократно ветвясь, образуют густую сеть микроскопических капилляров, пронизывающую почти все ткани организма. Именно здесь происходит обмен веществами между кровью и другими тканями.
Соединяясь внутри органа или ткани, капилляры образуют венулы , с которых начинается путь крови к сердцу; сливаясь друг с другом, венулы формируют все более крупные вены. В конечном итоге вся кровь по главным венам возвращается в сердце. Строение сосудов каждого из этих типов подробно обсуждается в статье.
- Вернуться в оглавление раздела " "
Это водные или наземные животные, тело которых преимущественно состоит из мягких тканей и покрыто раковиной. Полость тела у взрослых особей в значительной степени редуцирована, а промежутки между органами заполнены соединительной тканью. Кровеносная система включает сердце и сосуды, сердце делится на 1 желудочек и несколько предсердий. Предсердий может быть 2 или 4, а может иметься и всего одно.
Из сосудов кровь изливается в промежутки между внутренними органами, где отдает кислород, после чего собирается обратно в сосуды и отправляется к органам дыхания. Органы дыхания – легкое или жабры, покрыты густой сетью капилляров. Здесь кровь вновь насыщается кислородом. Кровь моллюсков в основном не имеет цвета, в ней содержится особое вещество, способное связываться с кислородом.
Исключением являются головоногие моллюски, имеющие практически замкнутую кровеносную систему. Сердца у них два, располагаются оба сердца в жабрах. Передвигается кровь по капиллярам жабр, затем от главного сердца поступает к органам. Таким образом, кровь вытекает в полость тела частично.
Кровеносная система членистоногих
Незамкнутая кровеносная система также и у типа Членистоногие, представители которого населяют все возможные среды обитания. Характерная особенность членистоногих – наличие членистых конечностей, позволяющих совершать различные движения. К этому типу относятся классы: Ракообразные, Паукообразные, Насекомые.
Имеется сердце, расположенное над кишечником. Оно может иметь вид как трубки, так и мешочка. Из артерий кровь попадает в полость тела, где отдает кислород. Газообмен становится возможен, благодаря наличию в крови дыхательного пигмента. После кровь собирается в вены и поступает в жаберные капилляры, где насыщается кислородом.
У ракообразных строение кровеносной системы напрямую связано со строением дыхательной. Сердце у них находится неподалеку от органов дыхания. У примитивных ракообразных сердце имеет вид трубки с отверстиями в каждом сегменте тела, у более развитых - вид мешочка. Есть примитивные ракообразные, у которых газообмен происходит через стенку тела. У таких кровеносная система может вообще отсутствовать. Сердце паукообразных в основном имеет вид трубки с несколькими парами отверстий. У самых мелких оно имеет вид мешочка.
Жидкость, перемещающаяся по кровеносной системе насекомых, гемолимфа. Она частично находится в специальном органе – спинном сосуде, имеющем вид трубки. Остальная часть омывает внутренние органы. Спинной сосуд состоит из сердца и аорты. Сердце разделено на камеры, их количество соответствует числу сегментов тела.
КРОВЕНОСНАЯ СИСТЕМА, совокупность органов и структур животных и человека, участвующих в кровообращении. В ходе эволюции кровеносная система сформировалась (независимо у разных групп животных) из щелевидных полостей в паренхиме, заполнявшей у низших многоклеточных (например, плоские черви) первичную полость тела. Различают незамкнутую и замкнутую кровеносную систему. Первая образована различными сосудами, которые прерываются лишёнными собственных стенок полостями - лакунами или синусами; при этом кровь, называемая в этом случае гемолимфой, вступает в непосредственное соприкосновение со всеми тканями тела (в том числе у плеченогих, иглокожих, членистоногих полухордовых, оболочников). В замкнутой кровеносной системе кровь циркулирует в обладающих собственными стенками сосудах.
У примитивных червей движение крови обеспечивается сокращениями мускулатуры стенки тела (так называемого кожно-мышечного мешка); у других групп в различных сосудах, снабжённых мускульными стенками, дифференцируются пульсирующие участки («сердца»). На основе одного из таких участков у наиболее высокоорганизованных животных формируется специальный пульсирующий орган - сердце. У разных групп беспозвоночных оно развивается на спинной стороне тела, у позвоночных - на брюшной. Кровеносные сосуды, несущие кровь от сердца, называются артериями, а приносящие кровь к сердцу - венами. В замкнутой кровеносной системе крупные артерии последовательно разделяются на всё более мелкие, вплоть до тонких артериол, которые распадаются на капилляры, формирующие в различных тканях обширную сеть. Из неё кровь поступает в тонкие венулы; соединяясь друг с другом, они постепенно образуют более крупные вены. Кровь называют артериальной, если она обогащена О 2 в органах дыхания, обеднённую кислородом после прохождения через капиллярные сети других органов - венозной.
Наиболее простым типом замкнутой кровеносной системы обладают немертины (2 или 3 продольных кровеносных сосуда соединены друг с другом перемычками). У многих из них кровообращение не упорядочено: кровь передвигается по сосудам вперёд и назад при сокращениях мышц тела. У так называемых гоплонемертин стенки сосудов приобрели сократимость; кровь по срединному спинному сосуду течёт вперёд, а по двум боковым - назад. В замкнутой кровеносной системе кольчатых червей спинной и брюшной продольные сосуды соединены сосудистыми дугами, проходящими в перегородках между сегментами тела. От них отходят артерии к боковым придаткам тела (параподиям) и жабрам; движение крови обеспечивается пульсацией стенок некоторых сосудов; по спинному сосуду кровь течёт вперёд, по брюшному - назад.
У членистоногих, плеченогих и моллюсков появляется сердце. В ходе эволюции кровеносная система у членистоногих утрачивает замкнутость: гемолимфа из артерий попадает в систему лакун и синусов и возвращается в сердце через отверстия в его стенках (остии), снабжённые клапанами, которые препятствуют её обратному движению. В наибольшей степени это выражено у насекомых, что связано с усиленным развитием у них трахейной системы, осуществляющей транспорт О 2 и СО 2 . У моллюсков наблюдаются все переходы от незамкнутой к почти замкнутой (головоногие) кровеносной системе, происходит усиление функции сердца; оно имеет предсердия, в которые у некоторых групп впадают вены, собирающие гемолимфу из периферических синусов. У головоногих моллюсков формируется кровеносная система, включающая капиллярные сети, а сердце дополнено пульсирующими сосудами в основаниях жабр (так называемыми жаберными сердцами).
Значительного совершенства достигает кровеносная система в ходе эволюции хордовых. У бесчерепных (ланцетники) роль сердца выполняет проходящий под глоткой пульсирующий продольный сосуд - брюшная аорта. От неё отходят жаберные артерии, располагающиеся в перегородках между жаберными щелями. Обогащённая О 2 кровь попадает в спинную аорту и отходящие от неё артерии к различным органам. К головному концу тела кровь поступает от передних жаберных артерий через сонные артерии. Из капиллярных сетей кровь собирается в вены, важнейшие из которых - продольные парные передние (от головного конца тела) и задние (от области позади глотки) кардинальные вены, впадающие в кювьеровы протоки (через них кровь поступает в брюшную аорту). Туда же впадает печёночная вена, выносящая кровь из капиллярной сети воротной системы печени. У позвоночных из задней части брюшной аорты формируется сердце, которое у круглоротых и рыб включает венозную пазуху, предсердие, желудочек и артериальный конус. У круглоротых кровеносная система ещё незамкнутая: жабры окружены околожаберными синусами. У всех остальных позвоночных кровеносная система замкнутая; её дополняет незамкнутая лимфатическая система. У большинства рыб артериальная кровь от жабр поступает в сонные артерии и спинную аорту, а сердце получает венозную кровь из капиллярных сетей головы и органов тела.
У древних кистепёрых рыб развились дополнительные органы дыхания - лёгкие, позволяющие дышать атмосферным воздухом при дефиците О 2 , растворённого в воде. Появляется дополнительный малый (лёгочный) круг кровообращения: лёгкие получают венозную кровь через лёгочные артерии (возникли из задней пары жаберных артерий) и возвращают насыщенную О 2 артериальную кровь по лёгочным венам в обособившееся левое предсердие. Левая половина сердца становится артериальной, а правая по-прежнему получает венозную кровь от остальных органов тела. В сердце формируется система внутренних перегородок и клапанов, распределяющих кровь таким образом, что артериальная кровь от левого предсердия (из лёгких) попадает преимущественно в сонные артерии и идёт к голове (головной мозг наиболее чувствителен к дефициту кислорода), а венозная - от правого предсердия в жабры и в лёгкие.
У наземных позвоночных произошли дальнейшие перестройки кровеносной системы. Сердце земноводных разделено на венозную пазуху, впадающую в правое предсердие, левое предсердие, общий желудочек и артериальный конус. Утрата жабр привела к редукции брюшной аорты; жаберные артерии вошли в состав сонных артерий, дуг аорты и лёгочных артерий, начинающихся от артериального конуса. Дуги аорты образуют спинную аорту. В венозной системе редуцируются задние кардинальные вены, функционально заменившиеся непарной задней полой веной. Передние кардинальные вены получили название верхних (внутренних) яремных, а кювьеровы протоки - передних полых вен. У земноводных важным дополнительным органом дыхания являются кожные покровы, артериальная кровь от которых попадает через полые вены в венозный синус и затем в правое предсердие, а артериальная кровь от лёгких через лёгочные вены - в левое предсердие. Артериальная кровь от обоих органов дыхания смешивается с венозной в общем желудочке сердца.
У пресмыкающихся с усовершенствованием механизма вентиляции лёгких пропала необходимость в кожном дыхании. У большинства из них венозная пазуха и артериальный конус редуцировались; сердце состоит из двух предсердий и желудочка, в котором имеется внутренняя, обычно неполная (за исключением крокодилов) перегородка, позволяющая частично разделять потоки артериальной и венозной крови, поступающей из левого и правого предсердий, и перераспределять их в соответствии с физиологическими потребностями. Пресмыкающиеся сохраняют 2 дуги аорты, из которых правая получает артериальную кровь, а левая - смешанную; в лёгочную артерию поступает венозная кровь.
У птиц и млекопитающих полное разделение желудочка сердца привело к образованию четырёх камер: левые и правые предсердия и желудочки. Единственная сохранившаяся дуга аорты (у птиц правая, у млекопитающих и человека левая) начинается от левого желудочка, переходит в сонные и подключичные артерии и в спинную аорту. От правого желудочка начинается общая лёгочная артерия. Редуцируется воротная система почек, имевшаяся у большинства примитивных позвоночных (кроме круглоротых). Все эти изменения кровеносной системы способствовали существенному повышению общего уровня обмена веществ организма у птиц и млекопитающих.
Лит.: Татаринов Л. П. Эволюция аппарата разделения токов крови в сердце позвоночных // Зоологический журнал. 1960. Т. 39. Вып. 8; Беклемишев В. Н. Основы сравнительной анатомии беспозвоночных. 3-е изд. М., 1964. Т. 2; Ромер А., Парсонс Т. Анатомия позвоночных. М., 1992. Т. 2.