Az állatok keringési rendszerének típusai
Az állatok keringési rendszerei különböznek a szívkamrák és az áramkörök számán keresztül, amelyeken keresztül a vér áramlik.
Tanulási célok
Írja le, hogyan különbözik a keringés a halak, kétéltűek, hüllők, madarak és emlősök között
A legfontosabb elvihetőségek
Kulcsfontosságú pontok
- A halaknak egyetlen szisztémás áramköre van, amelynél a szív a vért az oxigenizálandó kopoltyúkhoz pumpálja (kopoltyúkeringés), amely után a a vér a test többi részébe és vissza a szívbe áramlik. és vissza, valamint egy második, szisztémás áramkör, ahol a vért a testbe és vissza pumpálják.
- A kétéltűek egyedülállóak, mivel rendelkeznek egy harmadik áramkörrel, amely oxigéntelen vért juttat a bőrbe a gázkivezetés érdekében. nge bekövetkezni; ezt pulmocutan keringésnek hívják.
- A szívkamrák, a pitvarok és a kamrák száma enyhíti a szív oxigénes és oxigénmentes vérének keveredését, mivel több kamra általában nagyobb szétválasztást jelent a szisztémás és a pulmonális áramkör között.
- A melegvérű állatokhoz négy kamra hatékonyabb rendszere szükséges, amelyben az oxigénnel teli vér teljesen elkülönül a dezoxigenált vértől.
Kulcsfogalmak
- pitvar: a szív felső kamrája, amely vért kap a vénákból és kamrába kényszeríti
- kamra: a szív alsó kamrája
Egyszerű keringési rendszerek
A keringési rendszer a gerinctelenek egyszerű rendszereitől a gerincesek bonyolultabbjaitól függ. A legegyszerűbb állatoknak, például a szivacsoknak (Porifera) és a rotiferseknek (Rotifera) nincs szükségük keringési rendszerre, mert a diffúzió lehetővé teszi a víz, a tápanyagok és a hulladék, valamint az oldott gázok megfelelő cseréjét (a ábra). Azok a szervezetek, amelyek bonyolultabbak, de a testtervükben még mindig csak két sejtréteg van, például a zselé (Cnidaria) és a fésűs zselé (Ctenophora), az epidermisükön keresztül és a gasztrovaszkuláris rekeszen belül is diffúziót alkalmaz. Mind a belső, mind a külső szövetüket vizes környezetben fürdik, és mindkét oldalon diffúzióval cserélik a folyadékot (b ábra). A folyadékcserét a medúza testének lüktetése segíti.
Keringés nélküli állatok rendszerek: Az egyszerű állatok, amelyek egyetlen sejtrétegből állnak, például az (a) szivacsból, vagy csak néhány sejtrétegből, például a (b) medúza, nem rendelkeznek keringési rendszerrel. Ehelyett a gázokat, a tápanyagokat és a hulladékokat diffúzió útján cserélik ki.
A bonyolultabb organizmusok esetében a diffúzió nem hatékony a gázok, tápanyagok és hulladékok testen keresztüli körforgásához; ezért bonyolultabb keringési rendszerek alakultak ki. A gerincesekre jellemző a zárt keringési rendszer; azonban a különböző gerinces csoportok között jelentős különbségek vannak a szív felépítésében és a vér keringésében az evolúció során történő alkalmazkodás és az anatómia kapcsolódó különbségei miatt.
Halkeringési rendszerek
A halaknak egyetlen áramkörük van a véráramláshoz, és egy kétkamrás szívük van, amelynek csak egyetlen átrium és egyetlen kamra van (a ábra). Az átrium összegyűjti a testből visszatért vért, míg a kamra a vért a kopoltyúkba pumpálja, ahol gázcsere történik, és a vér újra oxigénnel rendelkezik; ezt kopoltyúkeringésnek nevezzük. A vér ezután folytatódik a test többi részén, mielőtt visszaérne az átriumba; ezt szisztémás keringésnek nevezzük. Ez az egyirányú véráramlás a hal szisztémás áramköre körül oxigénezett vagy oxigénmentesített vér gradiensét eredményezi. Ennek eredménye az oxigénmennyiség korlátozása, amely eljuthat a test egyes szerveibe és szöveteibe, csökkentve a halak teljes metabolikus kapacitását.
Példák az állatok keringési rendszerére: (a) A halaknak a gerincesek keringési rendszere a legegyszerűbb: a vér egyirányúan áramlik a kétkamrás szívből a kopoltyúkon, majd a a test többi része. b) A kétéltűeknek két keringési útjuk van: az egyik a vér tüdőn és bőrön keresztül történő oxigénellátására szolgál, a másik pedig oxigént juttat a test többi részére. A vért egy háromkamrás szívből pumpálják, két pitvarral és egyetlen kamrával. (c) A hüllőknek két keringési útjuk is van; a vér azonban csak a tüdőn keresztül oxigénnel érintkezik. A szív háromkamrás, de a kamrák részlegesen el vannak választva, így az oxigénnel telített és az oxigénmentes vér keveredik, kivéve a krokodilokat és a madarakat.d) Az emlősöknek és a madaraknak a leghatékonyabb a szíve négy kamrával, amelyek teljesen elválasztják az oxigénnel és deoxigénnel nem rendelkező vért; csak oxigénnel táplált vért pumpál a testbe, de oxigénmentes vért a tüdőbe.
Kétéltű keringési rendszerek
Kétéltűeknél, hüllőknél, madaraknál és emlősöknél a véráramlás két áramkörben irányul: az egyik a tüdőn keresztül és vissza a szívbe (pulmonalis keringés), a másik pedig a test többi részén és szervein, beleértve az agyat is (szisztémás keringés).
Kétéltűek háromkamrás szívük van, amelynek két pitvara és egy kamrája van, nem pedig a halak kétkamrás szívével (b ábra). A két pitvar vért kap a két különböző áramkörből (a tüdőből és a rendszerekből). Van némi keverés a vérben a szív kamrájában, ami csökkenti az oxigénellátás hatékonyságát. Ennek az elrendezésnek az az előnye, hogy az erekben lévő magas nyomás a vért a tüdőbe és a testbe nyomja. A keveredést a kamrán belüli gerinc enyhíti, amely az oxigénben gazdag vért a szisztémás keringési rendszeren és az oxigéntelen véren át a pulmocutan körbe tereli, ahol gázcsere történik a tüdőben és a bőrön keresztül. Emiatt a kétéltűeket gyakran kettős vérkeringéssel írják le.
Hüllő-keringési rendszerek
A legtöbb hüllőnek háromkamrás szíve is van, hasonlóan a kétéltűhez, amely a vért a pulmonalisba irányítja. és a szisztémás áramkörök (c ábra). A kamrát hatékonyabban osztja el egy részleges szeptum, ami kevesebb oxigén- és deoxigénmentes vér keveredését eredményezi. Egyes hüllők (aligátorok és krokodilok) a legprimitívebb állatok, amelyek négyszobás szívet mutatnak. A krokodiloknak egyedülálló keringési mechanizmusuk van, ahol a szív hosszú ideig tartó süllyedés alatt a tüdőből a vért a gyomor és más szervek felé tolja; például amíg az állat zsákmányra vár, vagy a víz alatt várja, hogy a zsákmány rothadjon. Az egyik adaptáció két fő artériát foglal magában, amelyek elhagyják a szív ugyanazt a részét: az egyik vért visz a tüdőbe, a másik pedig alternatív utat biztosít a gyomorhoz és a test más részeihez. Két további adaptáció a lyuk a szívben a két kamra között, az úgynevezett Panizza foramenje, amely lehetővé teszi a vérnek a szív egyik oldaláról a másikra való elmozdulását, és speciális kötőszövet, amely lassítja a vér áramlását a tüdőbe. Ezek az adaptációk együtt tették a krokodilokat és az aligátorokat a föld egyik legsikeresebben fejlődő állatcsoportjává.
Emlős- és madárkeringési rendszerek
Emlősökben és madarakban a szív is megosztott négy kamrába: két pitvar és két kamra (d ábra). Az oxigéntartalmú vért elválasztják az oxigéntelen vértől, ami javítja a kettős vérkeringés hatékonyságát, és valószínűleg szükséges az emlősök és a madarak melegvérű életmódjához. A madarak és emlősök négyszobás szíve a háromkamrás szívtől függetlenül alakult ki.