動物の循環系の種類
動物の循環系は、心腔の数と血液が流れる回路の数が異なります。
学習目標
魚、両生類、爬虫類、鳥、哺乳類の間で循環がどのように異なるかを説明します
重要なポイント
キーポイント
- 魚には血液の単一の全身回路があり、心臓が血液を鰓に送り込んで再酸素化（鰓循環）した後、血液は体の残りの部分に流れ、心臓に戻ります。
- 両生類、爬虫類、鳥、哺乳類などの他の動物には、血液が心臓から肺に送り出される肺回路があります。
- 両生類は、ガス交換のために脱酸素化された血液を皮膚に運ぶ第3の回路を備えているという点で、両生類は独特です。発生するnge;これは、肺皮膚循環と呼ばれます。
- 心房、心房、心室の数は、通常、全身回路と肺回路の間の分離を意味するため、心臓内の酸素化血液と脱酸素化血液の混合量を軽減します。
- 温血動物には、酸素化された血液が脱酸素化された血液から完全に分離された、より効率的な4つのチャンバーのシステムが必要です。
重要な用語
- 心房：静脈から血液を受け取り、それを心室に押し込む心臓の上部チャンバー
- 心室：心臓の下部チャンバー
単純な循環系
循環系は、無脊椎動物の単純なシステムから、脊椎動物のより複雑なシステムまでさまざまです。スポンジ（Porifera）やワムシ（Rotifera）などの最も単純な動物は、拡散によって水、栄養素、廃棄物、および溶存ガスの適切な交換が可能になるため、循環システムを必要としません（図a）。ゼリー（刺胞動物）や有櫛動物（クテノフォラ）など、より複雑であるが、ボディプランに2層の細胞しかない生物も、表皮や胃血管コンパートメントを介した拡散を利用します。それらの内部組織と外部組織の両方が水性環境に浸され、両側での拡散によって流体を交換します（図b）。液体の交換は、クラゲの体の脈動によって支援されます。
循環のない動物システム：（a）スポンジなどの単一の細胞層、または（b）クラゲなどの少数の細胞層のみで構成される単純な動物には、循環系がありません。代わりに、ガス、栄養素、老廃物は拡散によって交換されます。
より複雑な生物の場合、拡散はガス、栄養素、老廃物を体内で効果的に循環させるのに効率的ではありません。したがって、より複雑な循環系が進化しました。閉じた循環系は脊椎動物の特徴です。ただし、進化中の適応とそれに伴う解剖学的構造の違いにより、異なる心室グループ間で心臓の構造と血液の循環に大きな違いがあります。
魚の循環系
魚には、血流のための単一の回路と、単一の心房と単一の心室しかない2室の心臓があります（図a）。心房は体から戻ってきた血液を集め、心室はガス交換が行われる鰓に血液を送り込み、血液は再酸素化されます。これは鰓循環と呼ばれます。その後、血液はアトリウムに戻る前に体の残りの部分を通過し続けます。これは体循環と呼ばれます。この一方向の血液の流れは、魚の体循環の周りに酸素化された血液から脱酸素化された血液への勾配を生み出します。その結果、体の一部の臓器や組織に到達できる酸素の量が制限され、魚の全体的な代謝能力が低下します。
動物の循環系の例：（a）魚は脊椎動物の中で最も単純な循環系を持っています：血液は2室の心臓から鰓を通って一方向に流れます。体の残りの部分。 （b）両生類には2つの循環経路があります。1つは肺と皮膚を介して血液を酸素化するためのもので、もう1つは体の残りの部分に酸素を運ぶためのものです。血液は、2つの心房と1つの心室を備えた3室の心臓から送り出されます。 （c）爬虫類にも2つの循環経路があります。ただし、血液は肺を通してのみ酸素化されます。心臓は3室に分かれていますが、心室は部分的に分離されているため、ワニや鳥を除いて、酸素化された血液と脱酸素化された血液の混合が発生します。（d）哺乳類と鳥は、酸素化された血液と脱酸素化された血液を完全に分離する4つのチャンバーを備えた最も効率的な心臓を持っています。酸素化された血液のみを体内に送り、脱酸素化された血液のみを肺に送ります。
アンフィビア循環系
両生類、爬虫類、鳥、哺乳類では、血流は2つの回路に向けられます。1つは肺を通って心臓に戻り（肺循環）、もう1つは脳を含む体とその器官の残りの部分全体に流れます（全身循環）。
両生類魚の2室の心臓ではなく、2つの心房と1つの心室を持つ3室の心臓があります（図b）。 2つの心房は、2つの異なる回路（肺とシステム）から血液を受け取ります。心臓の心室で血液がいくらか混ざり合い、酸素化の効率が低下します。この配置の利点は、血管内の高圧が血液を肺と体に押し出すことです。混合は、体循環系を介して酸素に富む血液と脱酸素化された血液を肺と皮膚を介してガス交換が行われる肺皮膚回路に迂回させる心室内の隆起によって緩和されます。このため、両生類は二重循環を持っているとよく言われます。
爬虫類循環系
ほとんどの爬虫類は、血液を肺に送る両生類の心臓と同様の3室の心臓も持っています。および全身回路（図c）。心室は部分的な中隔によってより効果的に分割され、その結果、酸素化された血液と脱酸素化された血液の混合が少なくなります。一部の爬虫類（ワニとワニ）は、4室の心臓を示す最も原始的な動物です。ワニには独特の循環メカニズムがあり、長期間の水没時に心臓が肺から胃や他の臓器に向かって血液をシャントします。たとえば、動物が獲物を待つ間、または獲物が腐るのを待つために水中にとどまる間。 1つの適応には、心臓の同じ部分を離れる2つの主要な動脈が含まれます。1つは肺に血液を取り込み、もう1つは胃や体の他の部分への代替ルートを提供します。他の2つの適応には、パニッツァの孔と呼ばれる2つの心室の間の心臓の穴があります。これは、血液が心臓の片側から反対側に移動できるようにするものと、肺への血流を遅くする特殊な結合組織です。これらの適応により、ワニとワニは地球上で最も進化した動物グループの1つになりました。
哺乳類と鳥の循環系
哺乳類と鳥では、心臓も分裂しています。 4つのチャンバーに：2つの心房と2つの心室（図d）。酸素化された血液は脱酸素化された血液から分離され、二重循環の効率を改善し、おそらく哺乳類や鳥の温血ライフスタイルに必要です。鳥や哺乳類の4室の心臓は、3室の心臓から独立して進化しました。