동물의 순환계 유형
동물의 순환계는 심장 챔버의 수와 혈액이 흐르는 회로의 수에 따라 다릅니다.
학습 목표
어류, 양서류, 파충류, 새 및 포유류의 순환이 어떻게 다른지 설명
핵심 요약
요점
- 물고기는 혈액을위한 단일 전신 회로를 가지고 있습니다. 여기서 심장은 혈액을 아가미로 펌핑하여 다시 산소를 공급합니다 (아가미 순환). 혈액은 신체의 나머지 부분으로 흐르고 다시 심장으로 흐릅니다.
- 양서류, 파충류, 새 및 포유류와 같은 다른 동물에는 심장에서 폐로 혈액이 펌핑되는 폐 회로가 있습니다. 혈액이 몸과 뒤로 펌핑되는 두 번째 전신 회로.
- 양서류는 가스 교환을 위해 탈 산소 된 혈액을 피부로 가져 오는 세 번째 회로가 있다는 점에서 독특합니다. nge 발생; 이를 맥피 순환이라고합니다.
- 심실, 심방 및 심실의 수는 일반적으로 더 많은 체임버가 전신과 폐 회로 사이에 더 많은 분리를 의미하기 때문에 심장에서 산소와 탈 산소 혈액의 혼합 양을 완화합니다.
- 온혈 동물은 산소가 제거 된 혈액과 산소가 제거 된 혈액이 완전히 분리 된 4 개의 방으로 구성된보다 효율적인 시스템이 필요합니다.
주요 용어
- 심방 : 정맥에서 혈액을 받아 심실로 보내는 심장의 상부 공간
- 심실 : 심장의 하부 공간
단순 순환계
순환계는 무척추 동물의 단순한 시스템에서 척추 동물의 더 복잡한 시스템까지 다양합니다. 스펀지 (Porifera) 및 로티퍼 (Rotifera)와 같은 가장 단순한 동물은 순환계가 필요하지 않습니다. 확산을 통해 물, 영양소, 폐기물 및 용해 된 가스를 적절히 교환 할 수 있기 때문입니다 (그림 a). 더 복잡하지만 젤리 (Cnidaria) 및 빗 젤리 (Ctenophora)와 같이 신체 계획에 2 개 층의 세포 만있는 유기체도 표피를 통한 확산과 위 혈관 구획을 통한 내부 확산을 사용합니다. 내부 및 외부 조직은 모두 수성 환경에서 목욕하고 양쪽의 확산에 의해 유체를 교환합니다 (그림 b). 수액 교환은 해파리 몸체의 맥동에 의해 지원됩니다.
순환계가없는 동물 시스템 : (a) 스폰지와 같은 단일 세포층으로 구성된 단순한 동물 또는 (b) 해파리와 같은 단 몇 개의 세포층으로 구성된 단순한 동물은 순환계가 없습니다. 대신, 가스, 영양소 및 폐기물은 확산에 의해 교환됩니다.
더 복잡한 유기체의 경우 확산은 가스, 영양소 및 폐기물을 신체를 통해 효과적으로 순환시키는 데 효율적이지 않습니다. 따라서 더 복잡한 순환계가 진화했습니다. 폐쇄 순환계는 척추 동물의 특징입니다. 그러나 진화 과정의 적응과 해부학 적 차이로 인해 다른 척추 동물 그룹간에 심장의 구조와 혈액 순환에 큰 차이가 있습니다.
물고기 순환계
물고기는 혈류를위한 단일 회로와 단일 심방과 단일 심실 만있는 두 개의 챔버 심장을 가지고 있습니다 (그림 a). 심방은 몸에서 돌아온 혈액을 수집하는 반면, 심실은 혈액을 아가미로 펌핑하여 가스 교환이 일어나고 혈액이 다시 산소를 공급받습니다. 이것을 아가미 순환이라고합니다. 혈액은 심방에 다시 도달하기 전에 나머지 신체를 통해 계속됩니다. 이것을 전신 순환이라고합니다. 이 단방향 혈액 흐름은 물고기의 전신 회로 주변에 산소가 제거 된 혈액에서 산소가 제거 된 혈액으로의 기울기를 생성합니다. 그 결과 신체의 일부 기관과 조직에 도달 할 수있는 산소의 양이 제한되어 물고기의 전체 대사 능력이 감소합니다.
동물 순환계의 예 : (a) 물고기는 척추 동물의 가장 단순한 순환계를 가지고 있습니다. 혈액은 두 개의 방을 가진 심장에서 아가미를 통해 일방향으로 흐른다. 나머지 신체. (b) 양서류에는 두 개의 순환 경로가 있습니다. 하나는 폐와 피부를 통해 혈액을 산소화하는 경로이고 다른 하나는 신체의 나머지 부분에 산소를 공급하는 경로입니다. 혈액은 2 개의 심방과 1 개의 심실이있는 3 개의 챔버가있는 심장에서 펌핑됩니다. (c) 파충류는 또한 두 개의 순환 경로를 가지고 있습니다. 그러나 혈액은 폐를 통해서만 산소가 공급됩니다. 심장은 3 개의 방으로 이루어져 있지만, 심실은 부분적으로 분리되어있어 악어와 새를 제외하고는 산소와 탈 산소 혈액의 혼합이 발생합니다.(d) 포유류와 조류는 산소와 탈 산소 혈액을 완전히 분리하는 4 개의 방을 가진 가장 효율적인 심장을 가지고 있습니다. 산소가 함유 된 혈액 만 몸을 통해, 산소가 제거 된 혈액 만 폐로 펌핑합니다.
양서류 순환계
양서류, 파충류, 새 및 포유류에서 혈류는 두 회로로 전달됩니다. 하나는 폐를 통해 심장으로 돌아가고 (폐 순환) 다른 하나는 뇌를 포함한 신체의 나머지 기관과 기관 (전신 순환)을 통해 전달됩니다.
양서류 2 개의 심방이있는 물고기의 심장이 아니라 2 개의 심방과 1 개의 심실이있는 3 개 챔버의 심장이 있습니다 (그림 b). 두 심방은 서로 다른 두 회로 (폐와 시스템)에서 혈액을받습니다. 심장의 심실에는 혈액이 섞여있어 산소 공급 효율이 떨어집니다. 이 배열의 장점은 혈관의 높은 압력이 혈액을 폐와 신체로 밀어 낸다는 것입니다. 혼합은 산소가 풍부한 혈액을 전신 순환계를 통해 전달하고 탈산 소화 된 혈액을 폐와 피부에서 가스 교환이 발생하는 폐피 회로로 전환하는 심실 내의 융기에 의해 완화됩니다. 이러한 이유로 양서류는 종종 이중 순환을하는 것으로 묘사됩니다.
파충류 순환계
대부분의 파충류는 혈액을 폐로 보내는 양서류 심장과 유사한 3 챔버 심장을 가지고 있습니다. 및 전신 회로 (그림 c). 심실은 부분 중격에 의해 더 효과적으로 분할되어 산소와 탈 산소 혈액의 혼합이 적습니다. 일부 파충류 (악어와 악어)는 4 개의 방이있는 심장을 나타내는 가장 원시적 인 동물입니다. 악어는 심장이 오랜 기간 잠수하는 동안 폐에서 위와 다른 기관으로 혈액을 분로시키는 독특한 순환 메커니즘을 가지고 있습니다. 예를 들어, 동물이 먹이를 기다리거나 먹이가 썩을 때까지 물속에 머무르는 동안. 하나의 적응에는 심장의 동일한 부분을 떠나는 두 개의 주요 동맥이 포함됩니다. 하나는 혈액을 폐로 가져 가고 다른 하나는 위와 신체의 다른 부분으로 대체 경로를 제공합니다. 다른 두 가지 적응에는 Panizza의 구멍이라고 불리는 두 심실 사이의 심장 구멍과 혈액이 심장의 한쪽에서 다른쪽으로 이동하도록 허용하는 구멍과 폐로의 혈류를 늦추는 특수 결합 조직이 포함됩니다. 이러한 적응으로 악어와 악어는 지구상에서 가장 성공적으로 진화 된 동물 그룹 중 하나가되었습니다.
포유류 및 조류 순환계
포유류와 조류에서는 심장도 나뉘어 있습니다. 4 개의 방으로 : 2 개의 심방과 2 개의 심실 (그림 d). 산소화 된 혈액은 탈산 소화 된 혈액에서 분리되어 이중 순환의 효율성을 높이며 아마도 포유류와 조류의 온혈 생활 방식에 필요할 것입니다. 새와 포유류의 4 개 방의 심장은 3 개의 방의 심장과 독립적으로 진화했습니다.