§ 38. Кровоносні системи хребетних тварин

• 1. Кровоносна система хребетних. У § 37 ви вже дізналися, що транспортна система хребетних тварин називається кровоносною, бо по ній транспортується кров. Вона містить дихальний пігмент гемоглобін, який міститься в спеціальних клітинах — еритроцитах (червоні дископодібні формені елементи, див. рис. 37.1, с. 147). Саме вони надають крові червоного забарвлення.

У чому полягає відмінність між артеріальною та венозною кров’ю? Типу судин, якими рухається кров, це аж ніяк не стосується. Артеріальна кров збагачена киснем, а венозна — вуглекислотою (рис. 35.1, с. 139). Венозна кров також може рухатися й артеріями. Зокрема, легеневими артеріями, що несуть кров від серця до легень, тече венозна кров.

Рис. 38.1. У безхребетних (a) і хребетних (б) кров рухається в різних напрямках

Кровоносна система хребетних замкнена. Кров по судинах рухає серце. Воно, на відміну від серця у безхребетних, розташоване ближче до черевного боку. Серця хребетних складаються з передсердь (одного або двох) і шлуночків (одного або двох). У передсердях збирається кров, у них впадають вени. Шлуночки надають основного прискорення крові. Саме тому м’язовий шар у них розвинений краще.

Рис. 38.2. Схема будови кровоносної системи риб: 1 — серце: 2 — передсердя; 3 — венозний синус; 4 — капіляри в тілі; 5 — спинна аорта; 6 — капіляри в зябрах; 7 — черевна аорта; 8 — артеріальний конус; 9 — шлуночок

Від серця вперед відходить головна артерія — аорта. Якщо розмістити хребетну й безхребетну тварин головою в один бік, то побачимо, що кров у них рухається в різних напрямках (рис. 38.1).

Типові риби мають одне коло кровообігу, а ті хребетні, що мають легені, — два. Велике коло кровообігу обслуговує все тіло, а мале коло — легені. Кількість камер у серці та кіл кровообігу залежить від способу життя й будови дихальної системи хребетної тварини.

• 2. Кровоносна система риб. Риби є первинноводними тваринами, газообмін у яких відбувається в зябрах. Кров із серця тече по черевній аорті вперед, у зябра (рис. 38.2). Тут відбувається газообмін — венозна кров перетворюється на артеріальну. Спинною аортою й артеріями кров тече до всіх органів. По венах кров збирається в черевні вени, що впадають у серце.

Отже, риби мають одне коло кровообігу та двокамерне серце. Поруч із серцем розташовані видозмінені ділянки судин — венозний синус і артеріальний конус.

На шляху великих вен у риб (і майже всіх хребетних) утворюються воротні системи печінки та нирок. Вени заходять у ці органи й розгалужуються в них аж до капілярів. У такий спосіб тут відбувається очищення крові від шкідливих продуктів обміну речовин.

• 3. Кровоносна система амфібій. У наземних хордових, унаслідок переходу до легеневого дихання, з’являється друге (мале) коло кровообігу (рис. 38.3). Будова серця ускладнюється — у ньому відбувається поділ камер для розділення венозного й артеріального потоків крові.

Серце амфібії має три камери: два передсердя й один шлуночок. У праве передсердя впадають вени, по яких тече венозна кров від усього тіла, а в ліве — легеневі з артеріальною кров’ю. Скорочуючись, передсердя одночасно виштовхують кров у шлуночок. У шлуночку венозна й артеріальна кров частково перемішуються. Розподіл крові з різним умістом кисню по різних артеріях здійснює спеціальний клапан, розташований у початковому відділі аорти.

Рис. 38.3. Схема будови кровоносної системи амфібій: 1 — капіляри легень; 2 — легенева артерія; 3 — легенева вена; 4 — аорта; 5 — праве передсердя; 6 — ліве передсердя; 7 — шлуночок; 8 — капіляри внутрішніх органів

Особливістю амфібій є те, що в їх кровоносному руслі немає повністю венозної крові. Це пов’язано з наявністю в них газообміну через покриви.

Навіщо в амфібій зберігається можливість перемішування венозної й артеріальної крові в шлуночку? Уявіть озерну жабу, яка, рятуючись від хижака, сховалася на дні водойми (або там зимує). Навіщо їй забезпечувати кровообіг через легені, якщо повітря в них не оновлюється? Газообмін забезпечує шкіра. Рух крові малим колом майже зупиняється, і можливість знову повернути кров, що прийшла до серця з великого кола, до великого кола допомагає жабі зберігати енергію.

• 4. Кровоносна система рептилій. У рептилій серце поділене на дві окремі половини, одна з яких обслуговує велике коло кровообігу, а друга — мале. Перегородка між правим і лівим шлуночками в більшості рептилій неповна. У крокодилів ця перегородка повна, але отвір між двома шлуночками залишається. Аорта, що відходить від лівого шлуночка, поділяється на парні дуги, які зливаються під серцем у спинну аорту (рис. 38.4). Завдяки такій будові кровоносної системи в рептилій в одні органи (головний мозок, органи чуття, передні кінцівки) надходить чиста артеріальна кров, а в інші (тулуб) — змішана.

Поділ серця на праву (із венозною кров’ю) та ліву (з артеріальною) половини зумовив у більшості хребетних зміщення серця вліво. Адже, щоб рознести кров по всьому тілу, потрібно докласти значно більше зусиль, ніж для руху крові малим, легеневим колом. Тому лівий шлуночок має більш розвинений м’язовий шар. Ця частина серця є більшою, тож зміщує положення всього органу.

Рис. 38.4. Схема будови кровоносної системи рептилій: 1 — капіляри в легенях; 2 — легенева артерія; 3 — легенева вена; 4 — права дуга аорти; 5 — праве передсердя; 6 — ліве передсердя; 7 — шлуночки; 8 — ліва дуга аорти; 9 — спинна аорта; 10 — капіляри в органах, що забезпечуються артеріальною кров’ю; 11 — капіляри в органах, що забезпечуються змішаною кров’ю

Рис. 38.5. Схема будови кровоносної системи ссавця: 1 — капіляри в легенях; 2 — легенева артерія; 3 — легенева вена; 4 — праве передсердя; 5 — ліве передсердя; 6 — правий шлуночок; 7 — лівий шлуночок; 8 — ліва дуга аорти; 9 — капіляри в тілі

• 5. Кровоносна система птахів і ссавців. Основною відмінністю кровоносних систем рептилій і птахів є те, що в птахів шлуночки розділяються повністю. Отже, серце птахів має чотири камери: два передсердя та два шлуночки. Також на початковому етапі великого кола залишається лише одна права дуга аорти. Ще однією особливістю є наявність великих, порівняно з іншими хребетними, артерій, які постачають кров до передніх кінцівок. Це наслідок пристосування птахів до польоту.

У ссавців, як і в птахів, серце чотирикамерне (рис. 38.5). Але, на відміну від птахів, у ссавців зберігається ліва дуга аорти. Ще однією характерною ознакою кровоносних систем ссавців є відсутність воротних систем нирок. Це пов’язано з тим, що, на відміну від усіх попередніх груп, у нирках ссавців фільтрується не венозна, а артеріальна кров.

Хребетні мають замкнену кровоносну систему. Кількість кіл кровообігу та камер у серці залежить від способу життя тварини й будови її дихальної системи. Риби мають дві камери в серці й одне коло кровообігу. Усі інші групи — два кола. Серце амфібій і рептилій — трикамерне, а птахів і ссавців — чотирикамерне.

Артеріальна й венозна кров; кола кровообігу; передсердя та шлуночки; дуги аорти.

• 1. Чому через серце риб протікає лише венозна кров?
• 2. Як пояснити відсутність венозної крові в амфібій?
• 3. Чому розділяються камери в серці хребетних тварин?
• 4*. Пороки серця в людини часто пов’язані з наявністю отвору в перегородці між шлуночками. Зробіть спробу пояснити, які наслідки має така вада.

• 6. Дводишні риби. До дводишних належать прісноводні риби, які, окрім зябер, мають легені (рис. 21.2, с. 83). Виникає це пристосування через необхідність переживати несприятливі умови середовища. Дводишні риби мають одну або дві легені, що розвиваються як випинання стінки стравоходу. Одна із зябрових артерій іде до легені, де артеріальна кров додатково насичується киснем.

• 7. Серце-маятник. Ми вже згадували представників підтипу Покривники (рис. 17.4, с. 69). Унаслідок переходу до сидячого способу життя покривники мають незамкнену кровоносну систему, а їхнє серце працює як маятник. Спочатку воно через судини закачує кров від внутрішніх органів і спрямовує її до глотки. Тут відбувається газообмін. Потім починає качати кров у зворотному напрямку. Така робота кровоносної системи може бути лише у тварин із дуже повільним обміном речовин, якими і є покривники.

Як відбувається кровообіг у риб?

The кровообіг у риб, тварин і людини в цілому визначається як шлях крові по всьому тілу.

Це дуже важливо, оскільки кровообіг залежить від харчування клітин, відповідальних за правильне функціонування організму, крім того, органам потрібна киснева кров для правильного виконання кожної з її функцій..

У випадку людини, кровообіг починається з лівого боку серця. Звідти вона спрямована до різних органів людського тіла, користуючись і витягуючи все необхідне для життя.

Як тільки ця фаза завершена, вени переносять кров до правого боку серця, яка в свою чергу передає її в легені, роблячи все оксигенацію знову..

Звідти воно потрапляє в ліву частину серця, так що вона знову поширюється організмом, виконуючи цикл, який ніколи не припиняється, повторюючись протягом всього життя людини.

Однак кожна жива істота і в даному випадку риба виконують свій процес кровообігу по-різному. Слід зазначити, що, хоча функція і призначення завжди однакові, складність органів і всієї системи може сильно змінюватися і значно спрощуватися..

Наприклад, серце риби може мати різні варіації в розмірах, залежно від виду. Однак у всі часи він лінійний і розташований за зябрами.

Крім того, вона має своєрідний мішок, що називається мембранним перикардіальним мішком, а також може бути ширше або більш вузьким залежно від розміру тіла риби; особливо в акул, зазвичай розширюється.

Структура серця риби

Найважливішим органом системи кровообігу є серце, а в рибі – пряма і трубчаста структура, яка ділиться на чотири частини, звані венозним синусом, атріумом, шлуночком і конусом артерій..

Кожен з цих фрагментів широко пов’язаний, працюючи разом. Наприклад, перший шар, венозний синус відповідає за укладання всієї крові, відводячи її до другого шару: передсердя.

Атріум нагадує невелику односторонню дорогу, де кров відбирають у напрямку шлуночка і після процесу аспірації кров переходить до останнього шару: конус артерій.

У цій останній фазі конус артеріозу переносить всю кров до зябер, останній до решти тіла і через артерії до серця, завершуючи весь цикл.

Процес кровообігу у риб

У порівнянні з циркуляцією крові, що проводиться в організмі людини, закачування крові в різні органи риби є досить простим..

За допомогою всього декількох кроків ви можете розпочати безкінечний цикл, який допомагає водним тваринам залишитися в живих, і ваше тіло функціонує належним чином..

У таких малих тілах функції, які може виконувати одна і та ж система, різні, тому циркуляція крові у риб значною мірою пов’язана з процесом дихання цих тварин..

У цьому випадку гемоглобін і еритроцити несуть відповідальність за перенесення кисню по всьому тілу і, таким чином, визначають їхнє життя і продовження у водному середовищі..

Для риб гемоглобін є сполукою, що визначає кількість заліза, який кожен з його видів має у крові, і, в свою чергу, пов’язаний зі швидкістю, в якій кожна тварина плаває.

Тому ті, хто вважається “швидкими плавцями”, мають велику кількість заліза в крові і, навпаки, риби, які плавають повільніше, мають меншу кількість заліза.

Вважається, що кровообіг у риб простий, а це означає, що кров потрапляє в серце тільки один раз за раунд.

Крім того, кровообіг у риб закритий, що означає, що немає газообміну в момент перенесення крові по всьому тілу, а стіни капілярів не дозволяють втекти поживних речовин, що входять у весь процес, до виходу..

Нарешті, кровообіг у риб вважається неповним. Це номінал є тому, що вся кров, що міститься в організмі тварини, змішана, незалежно від того, чи вона вже була оксигенована легенями або якщо вона все ще має вуглекислий газ.

Частини серця риби

Серце риби ділиться на дві важливі частини. Орган має передсердя і шлуночок, що складається з широких і випинаючих стін.

Шлуночок, крім того, відповідає за прийом крові з головних вен, таких як аорта, і завдяки цьому він постійно стискається і розширюється.

Весь процес кровообігу починається всередині організму тварини. Серце, з його накачуванням, починає підсилювати кров (з усіма поживними речовинами, киснем, гормонами та різними речовинами, які будуть використані пізніше) до решти організму тварини..

Потім дію шлуночка переносить кров на зябра, де видаляються всі залишки вуглекислого газу, киснюючи його і залишаючи його корисним, щоб бути доставленим до іншої частини тіла..

У всіх риб вена спинної аорти несе повну відповідальність за це, виконуючи цикл від голови до хвоста риби..

Риба має всі сонні артерії, розташовані в голові, і після того, як вигнали весь кисень і завершили свій шлях, взявши необхідні поживні речовини до кожного м’яза і органу, кров повертається в передсердя, через вени, вони утворюють організм риби.

Коли ця кров була використана, і вона не має більше кисню, вона повертається назад до шлуночка і весь процес починається знову.

На попередньому кроці, перш за все, використовуються так звані кардинальні, задні, передні і навіть вени. Кожен шлях і удар, розроблені кожною з цих жил, несуть і утворюють структуру в серці, яка називається “Канал де Кюв’є”..

Список літератури

1. Burggren, W. W., Farrell, A. P., & Lillywhite, H. (1997). Серцево-судинна система хребетних.Довідник з порівняльної фізіології, 215-308. Відновлено з.
2. Henry, Р. P., Gilmour, K.M., Wood, C.M., & Perry, S.F. (1997). Позаклітинна активність карбоангідрази та інгібітори карбоангідрази в системі кровообігу риб.Фізіологічна зоологія, 70(6), 650-659. Відновлено з журналів.uchicago.edu
3. Hoar, W. S., Randall, D.J., & Donaldson, E.M. (1983).Фізіологія риб (Том 9). Academic Press. Відновлено з books.google.com
4. Pelster, B. (2002). Розвиваюча пластичність у серцево-судинної системи риб, з особливим наголосом на данио.Порівняльна біохімія та фізіологія Частина А: Молекулярна та інтегративна фізіологія, 133(3), 547-553. Відновлено з sciencedirect.com
5. Randall, D.J. (1982). Контроль дихання і кровообігу у риб під час фізичних вправ і гіпоксії. exp. Biol, 100, 275-288. Отримано з researchgate.net
6. Satchell, Г. Г. (1991).Фізіологія і форма кровообігу. Cambridge University Press. Відновлено з books.google.com
7. Steffensen, J.F. & Lomholt, J.P. (1992). Вторинна судинна система.Фізіологія риб, 12(Частина А), 185-213. Отримано з: books.google.com.