Det kardiovaskulære systemet til fisk. Kardiovaskulært system, sirkulasjonssirkulasjoner Hvilket dyr har én sirkel av blodsirkulasjon

De har et lukket sirkulasjonssystem, representert ved hjertet og blodårene. I motsetning til høyerestående dyr har fisk én sirkulasjon (med unntak av lungefisk og lappfinnefisk).

Fiskens hjerte to-kammer: består av et atrium, en ventrikkel, en venøs sinus og en arteriell kjegle, som vekselvis trekker seg sammen med deres muskelvegger. Rytmisk sammentrekkende beveger det blodet i en ond sirkel.

Sammenlignet med landdyr er hjertet til fisk veldig lite og svakt. Dens masse overstiger vanligvis ikke 0,33-2,5%, i gjennomsnitt 1% av kroppsvekten, mens den hos pattedyr når 4,6%, og hos fugler - 10-16%.
Svak i fisk og blodtrykk.
Fisk har også lav puls: 18–30 slag i minuttet, men ved lave temperaturer kan den gå ned til 1–2; hos fisk som tåler å fryse til is om vinteren, stopper hjertepulsasjonen vanligvis i denne perioden.
I tillegg har fisk en liten mengde blod sammenlignet med høyere dyr.

Men alt dette forklares av fiskens horisontale posisjon i miljøet (det er ikke nødvendig å presse blodet opp), så vel som livet til fisken i vannet: i et miljø der tyngdekraften påvirker mye mindre enn i luft.

Blod strømmer fra hjertet gjennom arteriene, og mot hjertet gjennom venene.

Fra atriet skyves det inn i ventrikkelen, deretter inn i arteriekjeglen og deretter inn i den store abdominale aorta og når, hvor gassutveksling skjer: blodet i gjellene berikes med oksygen og frigjøres fra karbondioksid. Røde blodlegemer fra fisk - erytrocytter inneholder hemoglobin, som binder oksygen i gjellene, og karbondioksid i organer og vev.
Hemoglobinets evne til å trekke ut oksygen i blodet til fisk varierer fra art til art. Hurtigsvømmende, lever i oksygenrikt rennende vann, fisk har hemoglobinceller som har stor evne til å binde oksygen.

Oksygenrikt arterielt blod har en lys skarlagensfarge.

Etter gjellene kommer blod gjennom arteriene inn i hodedelen og videre inn i dorsal aorta. Blodet passerer gjennom dorsal aorta og leverer oksygen til organene og musklene i stammen og halen. Den dorsale aorta strekker seg til enden av halen, fra den, underveis, går store kar til de indre organene.

Det venøse blodet til fisken, utarmet på oksygen og mettet med karbondioksid, har en mørk kirsebærfarge.

Etter å ha gitt oksygen til organene og samlet karbondioksid, går blodet gjennom store årer til hjertet og forkammeret.

Fiskens kropp har sine egne egenskaper i hematopoiesis:

Mange organer kan danne blod: gjelleapparat, tarm (slimhinne), hjerte (epitellag og vaskulært endotel), milt, vaskulært blod, lymfoidorgan (akkumulering av hematopoetisk vev - retikulært syncytium - under taket av skallen).
I det perifere blodet til fisk kan modne og unge erytrocytter bli funnet.
Erytrocytter, i motsetning til blodet til pattedyr, har en kjerne.

Fiskeblod har et indre osmotisk trykk.

Til dags dato er det etablert 14 systemer med fiskeblodgrupper.

Det kardiovaskulære systemet til fisk består av følgende elementer:

Sirkulasjonssystemet, lymfesystemet og hematopoietiske organer.

Sirkulasjonssystemet til fisk skiller seg fra andre virveldyr i en sirkel av blodsirkulasjon og et to-kammer hjerte fylt med veneblod (med unntak av lungefisk og crossoptera). Hovedelementene er: Hjerte, blodårer, blod (fig. 1b

Figur 1. Sirkulasjonssystemet til fisk.

Hjerte i fisk ligger nær gjellene; og er innelukket i et lite perikardhule, og i lampreyer - i en bruskkapsel. Fiskehjertet er tokammer og består av et tynnvegget atrium og en tykkvegget muskelventrikkel. I tillegg er adnexale seksjoner også karakteristiske for fisk: venøs sinus, eller venøs sinus, og arteriell kjegle.

Den venøse sinus er en liten tynnvegget sekk der venøst blod samler seg. Fra den venøse sinus går den inn i atriet, og deretter inn i ventrikkelen. Alle åpninger mellom seksjonene av hjertet er utstyrt med ventiler, som hindrer tilbakestrømning av blod.

Hos mange fisker, med unntak av teleost, grenser en arteriell kjegle til ventrikkelen, som er en del av hjertet. Veggen er også dannet av hjertemuskler, og på den indre overflaten er det et system av ventiler.

I benfisk, i stedet for en arteriell kjegle, er det en aorta pære - en liten hvit formasjon, som er en utvidet del av abdominal aorta. I motsetning til arteriekjeglen består aortakulen av glatt muskulatur og har ingen klaffer (fig. 2).

Fig.2. Skjema av sirkulasjonssystemet til en hai og strukturen til hjertet til en hai (I) og beinfisk (II).

1 - atrium; 2 - ventrikkel; 3 - arteriell kjegle; 4 - abdominal aorta;

5 - afferent gjellearterie; 6 - efferent gjellearterie; 7- halspulsåren; 8 - dorsal aorta; 9 - nyrearterie; 10 - subclavia arterie; I - halearterie; 12 - venøs sinus; 13 - Cuvier kanal; 14 - fremre kardinalvene; 15 - halevene; 16 - portalsystemet til nyrene; 17 - bakre kardinalvene; 18 - lateral vene; 19 - subintestinal vene; 20-portalvene i leveren; 21 - levervene; 22 - subclavian vene; 23 - aorta pære.

Hos lungefisk, på grunn av utviklingen av lungeånding, har strukturen til hjertet blitt mer komplisert. Atriet er nesten fullstendig delt i to deler av en skillevegg som henger ovenfra, som fortsetter i form av en fold inn i ventrikkel og arteriell kjegle. Arterielt blod fra lungene kommer inn i venstre side, veneblod fra venøs sinus kommer inn i høyre side, så mer arterielt blod strømmer i venstre side av hjertet, og mer venøst blod strømmer i høyre side.

Fisk har et lite hjerte. Massen i forskjellige fiskearter er ikke den samme og varierer fra 0,1 (karpe) til 2,5 % (flygende fisk) av kroppsvekten.

Hjertet til syklostomer og fisk (med unntak av lungefisk) inneholder kun venøst blod. Hjertefrekvensen er spesifikk for hver art, og avhenger også av fiskens alder, fysiologiske tilstand, vanntemperatur og er omtrent lik frekvensen av åndedrettsbevegelser. Hos voksen fisk trekker hjertet seg ganske sakte sammen - 20-35 ganger per minutt, og hos unge mye oftere (for eksempel i støryngel - opptil 142 ganger per minutt). Når temperaturen stiger, øker pulsen, og når den synker, synker den. Hos mange fisker i overvintringsperioden (brasmer, karpe) trekker hjertet seg sammen kun 1-2 ganger i minuttet.

Sirkulasjonssystemet til fisk er stengt. Karene som fører blod bort fra hjertet kalles arterier, selv om venøst blod strømmer i noen av dem (abdominal aorta, gjellearterier), og karene som bringer blod til hjertet - årer. Fisk (unntatt lungefisk) har bare én sirkel av blodsirkulasjon.

Hos benfisk kommer veneblod fra hjertet gjennom aortakulen inn i abdominalaorta, og fra den gjennom de afferente grenarteriene til gjellene. Teleostene er preget av fire par afferente og like mange efferente gjellearterier. Arterielt blod gjennom de efferente grenarteriene kommer inn i de parede supra-gjellekarene, eller røttene til dorsal aorta, som passerer langs bunnen av skallen og lukker seg foran, og danner en hodesirkel, hvorfra fartøyene går til forskjellige deler av hodet. På nivå med den siste grenbuen danner røttene til ryggaorta, som smelter sammen, ryggaorta, som løper i stammeområdet under ryggraden, og i kaudalområdet i ryggradens hemalkanal og kalles caudal arterie. Arteriene som leverer arterielt blod til organer, muskler og hud er atskilt fra dorsal aorta. Alle arterier brytes opp i et nettverk av kapillærer, gjennom veggene som det er en utveksling av stoffer mellom blod og vev. Blod samles fra kapillærene inn i venene (fig. 3).

De viktigste venøse karene er de fremre og bakre kardinalvenene, som, som smelter sammen på hjertets nivå, danner transversalt løpende kar - Cuvier-kanalene, som strømmer inn i hjertets venøse sinus. De fremre kardinalvenene fører blod fra toppen av hodet. Fra den nedre delen av hodet, hovedsakelig fra det viscerale apparatet, samles blod i den uparrede jugular (jugular) venen, som strekker seg under abdominal aorta og nær hjertet er delt inn i to kar som uavhengig strømmer inn i Cuvier-kanalene.

Fra kaudalregionen samles venøst blod i kaudalvenen, som passerer i ryggradens hemalkanal under kaudalarterien. På nivå med den bakre kanten av nyrene deler halevenen seg i to portalvener i nyrene, som strekker seg langs dorsalsiden av nyrene et stykke, og deretter forgrener seg til et nettverk av kapillærer i nyrene, og danner portalsystemet til nyrene. De venøse karene som forlater nyrene kalles de bakre kardinalvenene, som går langs undersiden av nyrene til hjertet.

På veien får de årer fra reproduktive organer, kroppens vegger. På nivået av den bakre enden av hjertet smelter de bakre kardinalvenene sammen med de fremre, og danner parede Cuvier-kanaler, som fører blod inn i den venøse sinus.

Fra fordøyelseskanalen, fordøyelseskjertler, milt, svømmeblæren samles blod i portalvenen i leveren, som etter å ha kommet inn i leveren, forgrener seg til et nettverk av kapillærer, og danner portalsystemet til leveren. Herfra strømmer blod gjennom de sammenkoblede levervenene inn i den venøse sinus. Derfor har fisk to portalsystemer - nyrene og leveren. Strukturen til portalsystemet til nyrene og de bakre kardinalvenene hos benfisk er imidlertid ikke den samme. Så hos noen cyprinider, gjedde, abbor, torsk, er det høyre portalsystemet til nyrene underutviklet og bare en liten del av blodet passerer gjennom portalsystemet.

På grunn av det store mangfoldet i strukturen og levekårene til ulike grupper fisk, er de preget av betydelige avvik fra den skisserte ordningen.

Cyclostomes har syv afferente og like mange efferente gjellearterier. Det supragilære karet er uparret, det er ingen aortarøtter. Portalsystemet til nyrene og Cuvier-kanalene er fraværende. En levervene. Det er ingen underordnet halsvene.

Bruskfisk har fem afferente gjellearterier og ti efferente. Det er subclavia arterier og vener som gir blodtilførsel til brystfinnene og skulderbeltet, samt laterale vener som starter fra bukfinnene. De passerer langs sideveggene i bukhulen og smelter sammen med de subclaviane venene i skulderbeltet.

De bakre kardinalvenene på nivå med brystfinnene danner forlengelser - kardinalbihulene.

Hos lungefisk kommer mer arterielt blod, konsentrert i venstre side av hjertet, inn i de to fremre grenarteriene, hvorfra det sendes til hodet og dorsal aorta. Mer venøst blod fra høyre side av hjertet passerer inn i de to bakre grenarteriene og deretter inn i lungene. Under luftpust blir blodet i lungene beriket med oksygen og kommer inn i venstre side av hjertet gjennom lungevenene (fig. 4).

I tillegg til lungevenene har lungefisken abdominale og store kutane vener, og i stedet for høyre kardinalvene dannes den bakre vena cava.

Lymfesystemet. Lymfesystemet, som er av stor betydning i stoffskiftet, er nært forbundet med sirkulasjonssystemet. I motsetning til sirkulasjonssystemet er det åpent. Lymfe har samme sammensetning som blodplasma. Under sirkulasjonen av blod gjennom blodkapillærene, forlater en del av plasmaet som inneholder oksygen og næringsstoffer kapillærene, og danner vevsvæske som bader cellene. En del av vevsvæsken som inneholder stoffskifteprodukter kommer tilbake til blodkapillærene, og den andre delen går inn i lymfekapillærene og kalles lymfe. Den er fargeløs og inneholder kun lymfocytter fra blodcellene.

Lymfesystemet består av lymfekapillærer, som deretter går over i lymfekarene og større stammer, gjennom hvilke lymfen sakte beveger seg i én retning - til hjertet. Følgelig utfører lymfesystemet utstrømningen av vevsvæske, og komplementerer funksjonen til venesystemet.

De største lymfestammene hos fisk er parrede subvertebraler, som strekker seg langs sidene av dorsal aorta fra hale til hode, og laterale, som passerer under huden langs sidelinjen. Gjennom disse og hodestammer strømmer lymfe inn i de bakre kardinalvenene ved Cuvier-kanalene.

I tillegg har fisk flere uparrede lymfekar: dorsal, ventral, spinal. Det er ingen lymfeknuter i fisk, men hos noen arter av fisk, under de siste ryggvirvlene, er det pulserende sammenkoblede lymfehjerter i form av små ovale rosa kropper som skyver lymfen til hjertet. Bevegelsen av lymfen er også lettet av arbeidet med stammemusklene og respirasjonsbevegelser. Bruskfisk har ikke lymfehjerter og laterale lymfestammer. I syklostomer er lymfesystemet atskilt fra sirkulasjonssystemet.

Blod. Blodets funksjoner er forskjellige. Den bærer næringsstoffer og oksygen gjennom hele kroppen, frigjør den fra metabolske produkter, forbinder de endokrine kjertlene med de relevante organene, og beskytter også kroppen mot skadelige stoffer og mikroorganismer. Mengden blod i fisk varierer fra 1,5 (stingray) til 7,3 % (scad) av den totale massen av fisk, mens den hos pattedyr er ca. 7,7 %.

Ris. 5. Fiskeblodceller.

Fiskeblod består av blodvæske, eller plasma, dannede elementer - røde - erytrocytter og hvite - leukocytter, samt blodplater - blodplater (fig. 5). Sammenlignet med pattedyr har fisk en mer kompleks morfologisk struktur av blod, siden i tillegg til spesialiserte organer, deltar også veggene i blodkar i hematopoiesis. Derfor er det formede elementer i blodet i alle faser av deres utvikling. Erytrocytter er ellipsoidale og inneholder en kjerne. Antallet i forskjellige fiskearter varierer fra 90 tusen / mm 3 (hai) til 4 millioner / mm 3 (bonito) og varierer i samme art B: avhengig av kjønn, alder på fisken, samt miljøforhold.

De fleste fisker har rødt blod, som skyldes tilstedeværelsen av hemoglobin i røde blodlegemer, som frakter oksygen fra luftveiene til alle kroppens celler.

Ris. 6. Antarktisk sik

Men i noen antarktiske fisk - sik, som inkluderer isfisk, inneholder blodet nesten ingen røde blodlegemer, og derfor hemoglobin eller andre luftveispigmenter. Blodet og gjellene til disse fiskene er fargeløse (fig. 6). Under forhold med lav vanntemperatur og høyt oksygeninnhold i den, utføres respirasjon i dette tilfellet ved diffusjon av oksygen inn i blodplasmaet gjennom kapillærene i huden og gjellene. Disse fiskene er inaktive, og mangelen på hemoglobin kompenseres av det økte arbeidet til et stort hjerte og hele sirkulasjonssystemet.

Hovedfunksjonen til leukocytter er å beskytte kroppen mot skadelige stoffer og mikroorganismer. Antall leukocytter i fisk er høyt, men varierende

i og avhenger av arten, kjønn, fysiologiske tilstanden til fisken, samt tilstedeværelsen av en sykdom i den, etc.

En sculpin okse, for eksempel, har omtrent 30 tusen / mm 3, en ruff har fra 75 til 325 tusen / mm 3 leukocytter, mens det hos mennesker bare er 6-8 tusen / mm 3. Et stort antall leukocytter i fisk indikerer en høyere beskyttende funksjon av blodet deres.

Leukocytter deles inn i granulære (granulocytter) og ikke-granulære (agranulocytter). Hos pattedyr er granulære leukocytter representert av nøytrofiler, eosinofiler og basofiler, mens ikke-granulære leukocytter er representert av lymfocytter og monocytter. Det er ingen generelt akseptert klassifisering av leukocytter i fisk. Blodet til stør og teleost skiller seg først og fremst i sammensetningen av granulære leukocytter. Hos stør er de representert av nøytrofiler og eosinofiler, mens de i teleost er representert av nøytrofiler, pseudoeosinofiler og pseudobasofiler.

Ikke-granulære fiskeleukocytter er representert av lymfocytter og monocytter.

En av egenskapene til fiskens blod er at leukocyttformelen i dem, avhengig av fiskens fysiologiske tilstand, varierer sterkt, derfor finnes ikke alle granulocytter som er karakteristiske for denne arten alltid i blodet.

Blodplater i fisk er mange, og større enn hos pattedyr, med en kjerne. De er viktige i blodpropp, som forenkles av slimet i huden.

Således er fiskens blod preget av tegn på primitivitet: tilstedeværelsen av en kjerne i erytrocytter og blodplater, et relativt lite antall erytrocytter og et lavt innhold av hemoglobin, som forårsaker lavt stoffskifte. Samtidig er det også preget av funksjoner med høy spesialisering: et stort antall leukocytter og blodplater.

Hematopoetiske organer. Hvis det hos voksne pattedyr oppstår hematopoiesis i rød benmarg, lymfeknuter, milt og thymus, deltar ulike spesialiserte organer og foci hos fisk som ikke har verken benmarg eller lymfeknuter i hematopoiesen. Så, i stør, forekommer hematopoiesis hovedsakelig i den såkalte lymfoid organ lokalisert i hodebrusken over medulla oblongata og lillehjernen. Her dannes alle typer formelementer. Hos benfisk er det viktigste hematopoietiske organet plassert i fordypningene i den ytre delen av den oksipitale regionen av skallen.

I tillegg oppstår hematopoiesis hos fisk i forskjellige foci - hodet nyre, milt, thymus, gjelleapparat, tarmslimhinne, vegger av blodkar, så vel som i perikardiet til teleost og endokardiet til stør.

hode nyre hos fisk er den ikke skilt fra stammen og består av lymfoid vev, hvor erytrocytter og lymfocytter dannes.

Milt fisk har en rekke former og steder. Lampreys har ikke en dannet milt, og vevet ligger i sliren til spiralventilen. Hos de fleste fisker er milten et separat mørkerødt organ som ligger bak magen i foldene på mesenteriet. I milten dannes røde blodlegemer, hvite blodlegemer og blodplater, og det skjer ødeleggelse av døde røde blodlegemer. I tillegg utfører milten en beskyttende funksjon (fagocytose av leukocytter) og er et bloddepot.

thymus(struma, eller thymus, kjertel) ligger i gjellehulen. Det skiller overflatelaget, kortikalt og cerebralt. Her dannes lymfocytter. I tillegg stimulerer thymus deres dannelse i andre organer. Tymuslymfocytter er i stand til å produsere antistoffer involvert i utviklingen av immunitet. Den reagerer veldig følsomt på endringer i det ytre og indre miljøet, og reagerer ved å øke eller redusere volumet. Thymus er en slags vokter av kroppen, som under ugunstige forhold mobiliserer sitt forsvar. Den når sin maksimale utvikling hos fisk i yngre aldersgrupper, og etter at de når seksuell modenhet, reduseres volumet merkbart.

I sirkulasjonssystemet til fisk, sammenlignet med lansetter, vises et ekte hjerte. Den består av to kamre, dvs. dobbeltkammeret fiskehjerte. Det første kammeret er atriet, det andre kammeret er hjertets ventrikkel. Blod kommer først inn i atriet, deretter presses det inn i ventrikkelen ved muskelkontraksjon. Videre, som et resultat av sammentrekningen, strømmer den inn i et stort blodkar.

Hjertet til fisken ligger i perikardialposen som ligger bak det siste paret gjellebuer i kroppshulen.

Som alle akkorder, lukket sirkulasjonssystem hos fisk. Dette betyr at ingen steder langs veien for sin passasje forlater ikke blodet karene og heller ikke inn i kroppshulen. For å sikre utveksling av stoffer mellom blodet og cellene i hele organismen, forgrener store arterier (kar som bærer blod mettet med oksygen) gradvis til mindre. De minste karene er kapillærer. Etter å ha gitt opp oksygen og tatt inn karbondioksid, forenes kapillærene igjen til større kar (men allerede venøse).

Kun fisk én sirkel av blodsirkulasjonen. Med et to-kammer hjerte kan det ikke være annerledes. Hos mer organiserte virveldyr (begynner med amfibier), vises en andre (lunge) sirkel av blodsirkulasjon. Men disse dyrene har også et tre-kammer eller til og med fire-kammer hjerte.

Venøst blod strømmer gjennom hjertet som gir oksygen til cellene i kroppen. Videre skyver hjertet dette blodet inn i abdominalaorta, som går til gjellene og forgrener seg inn i de afferente grenarteriene (men til tross for navnet "arterier" inneholder de venøst blod). I gjellene (spesifikt i gjellefilamentene) frigjøres karbondioksid fra blodet til vannet, og oksygen siver fra vannet inn i blodet. Dette skjer som et resultat av forskjellen i konsentrasjonen deres (oppløste gasser går dit de er mindre). Beriket med oksygen blir blodet arterielt. De efferente grenarteriene (allerede med arterielt blod) strømmer inn i ett stort kar - dorsal aorta. Den går under ryggraden langs fiskens kropp og mindre kar stammer fra den. Halspulsårene går også fra dorsal aorta, går til hodet og leverer blod, inkludert hjernen.

Før det kommer inn i hjertet, passerer venøst blod gjennom leveren, hvor det renses for skadelige stoffer.

Det er små forskjeller i sirkulasjonssystemet til bein- og bruskfisk. Stort sett handler det om hjertet. Hos bruskfisk (og noen benfisk) trekker den utvidede delen av abdominalaorta seg sammen med hjertet, mens den ikke gjør det hos de fleste benfisk.

Fiskens blod er rødt, det inneholder røde blodlegemer med hemoglobin, som binder oksygen. Imidlertid er fiskeerytrocytter ovale i form, ikke skiveformede (som for eksempel hos mennesker). Mengden blod som strømmer gjennom sirkulasjonssystemet er mindre hos fisk enn hos landlevende virveldyr.

Fiskens hjerte slår ikke ofte (omtrent 20-30 slag per minutt), og antall sammentrekninger avhenger av omgivelsestemperaturen (jo varmere, jo oftere). Derfor flyter ikke blodet like raskt, og derfor er stoffskiftet deres relativt sakte. Dette påvirker for eksempel at fisk er kaldblodige dyr.

Hos fisk er de hematopoietiske organene milten og bindevevet til nyrene.

Til tross for at det beskrevne sirkulasjonssystemet til fisk er karakteristisk for de aller fleste av dem, skiller det seg noe fra lungefisk og lappfinnet fisk. Hos lungefisk vises en ufullstendig septum i hjertet og et utseende av en lunge (andre) sirkulasjon. Men denne sirkelen går ikke gjennom gjellene, men gjennom svømmeblæren, omgjort til en lunge.

I menneskekroppen er sirkulasjonssystemet designet for fullt ut å dekke dets indre behov. En viktig rolle i å fremme blod spilles av tilstedeværelsen av et lukket system der arterielle og venøse blodstrømmer er separert. Og dette gjøres ved hjelp av tilstedeværelsen av sirkler av blodsirkulasjon.

Historiereferanse

Tidligere, da forskerne ennå ikke hadde informative instrumenter for hånden som var i stand til å studere fysiologiske prosesser i en levende organisme, ble de største forskerne tvunget til å søke etter anatomiske trekk i lik. Naturligvis trekker ikke en avdøds hjerte seg sammen, så noen av nyansene måtte tenkes ut på egen hånd, og noen ganger bare fantasere. Så, i det andre århundre e.Kr Claudius Galen, selvtrent Hippokrates antatt at arteriene inneholder luft i stedet for blod i lumen. I løpet av de følgende århundrene ble det gjort mange forsøk på å kombinere og koble sammen de tilgjengelige anatomiske dataene fra fysiologiens stilling. Alle forskere visste og forsto hvordan sirkulasjonssystemet fungerer, men hvordan fungerer det?

Et kolossalt bidrag til systematisering av data om hjertets arbeid ble gitt av forskere Miguel Servet og William Harvey på 1500-tallet. Harvey, vitenskapsmann som først beskrev den systemiske og pulmonale sirkulasjonen , i 1616 bestemte tilstedeværelsen av to sirkler, men han kunne ikke forklare i sine skrifter hvordan de arterielle og venøse kanalene er sammenkoblet. Og først senere, på 1600-tallet, Marcello Malpighi, en av de første som begynte å bruke et mikroskop i sin praksis, oppdaget og beskrev tilstedeværelsen av de minste kapillærene som var usynlige for det blotte øye, og som tjener som et ledd i blodsirkulasjonens sirkler.

Fylogeni, eller utviklingen av sirkulasjonssirkler

På grunn av det faktum at etter hvert som evolusjonen utviklet seg, ble dyr av virveldyrklassen mer og mer progressive i anatomiske og fysiologiske termer, trengte de en kompleks enhet og et kardiovaskulært system. Så, for en raskere bevegelse av det flytende indre miljøet i kroppen til et virveldyr, oppsto behovet for et lukket blodsirkulasjonssystem. Sammenlignet med andre klasser i dyreriket (for eksempel med leddyr eller ormer), har chordater begynnelsen på et lukket karsystem. Og hvis lansetten for eksempel ikke har et hjerte, men det er en abdominal og dorsal aorta, så har fisk, amfibier (amfibier), krypdyr (krypdyr) henholdsvis et to- og trekammerhjerte, og fugler og pattedyr har et fire-kammer hjerte, et trekk som er fokuset i det av to sirkler med blodsirkulasjon, som ikke blandes med hverandre.

Derfor er tilstedeværelsen i fugler, pattedyr og mennesker, spesielt, av to atskilte sirkler av blodsirkulasjon ingenting annet enn utviklingen av sirkulasjonssystemet, nødvendig for bedre tilpasning til miljøforhold.

Anatomiske trekk ved sirkulasjonssirkler

Sirkulasjonssystemet er en samling av blodårer, som er et lukket system for tilførsel av oksygen og næringsstoffer til de indre organene gjennom gassutveksling og næringsutveksling, samt for fjerning av karbondioksid og andre metabolske produkter fra cellene. To sirkler er karakteristiske for menneskekroppen - den systemiske, eller store sirkelen, så vel som den lunge, også kalt den lille sirkelen.

Video: sirkler av blodsirkulasjon, miniforelesning og animasjon

Systemisk sirkulasjon

Den store sirkelens hovedfunksjon er å sikre gassutveksling i alle indre organer, bortsett fra lungene. Det begynner i hulrommet i venstre ventrikkel; representert ved aorta og dens grener, arteriell seng i leveren, nyrene, hjernen, skjelettmuskulaturen og andre organer. Videre fortsetter denne sirkelen med kapillærnettverket og venesengen til de listede organene; og gjennom sammenløpet av vena cava inn i hulrommet til høyre atrium ender i sistnevnte.

Så, som allerede nevnt, er begynnelsen av en stor sirkel hulrommet til venstre ventrikkel. Arteriell blodstrøm sendes hit, som inneholder mer oksygen enn karbondioksid. Denne strømmen kommer inn i venstre ventrikkel direkte fra sirkulasjonssystemet i lungene, det vil si fra den lille sirkelen. Den arterielle strømmen fra venstre ventrikkel gjennom aortaklaffen skyves inn i det største hovedkaret - aorta. Aorta kan i overført betydning sammenlignes med et slags tre som har mange grener, fordi arterier går fra det til indre organer (til leveren, nyrene, mage-tarmkanalen, til hjernen - gjennom systemet med halspulsårer, til skjelettmuskulaturen, til subkutant fett), fiber, etc.). Organarteriene, som også har mange grener og bærer navn som tilsvarer anatomien, fører oksygen til hvert organ.

I vevene i de indre organene er arterielle kar delt inn i kar med mindre og mindre diameter, og som et resultat dannes et kapillærnettverk. Kapillærer er de minste karene som praktisk talt ikke har et mellommuskellag, men er representert av et indre skall - intima, foret med endotelceller. Spaltene mellom disse cellene på mikroskopisk nivå er så store sammenlignet med andre kar at de lar proteiner, gasser og til og med dannede elementer trenge fritt inn i den intercellulære væsken i det omkringliggende vevet. Således, mellom kapillæren med arterielt blod og det flytende intercellulære mediet i et bestemt organ, er det en intensiv gassutveksling og utveksling av andre stoffer. Oksygen trenger inn fra kapillæren, og karbondioksid, som et produkt av cellemetabolisme, kommer inn i kapillæren. Det cellulære respirasjonsstadiet utføres.

Etter at mer oksygen har gått inn i vevene, og alt karbondioksid er fjernet fra vevene, blir blodet venøst. All gassutveksling utføres med hver ny tilstrømning av blod, og i tidsrommet mens det beveger seg gjennom kapillæren mot venulen - et kar som samler opp veneblod. Det vil si at med hver hjertesyklus i en bestemt del av kroppen, tilføres oksygen til vevene og karbondioksid fjernes fra dem.

Disse venulene forenes til større årer, og det dannes en venøs seng. Vener, som arterier, bærer navnene i hvilket organ de er lokalisert i (nyre, hjerne, etc.). Fra store venøse stammer dannes sideelver til den øvre og nedre vena cava, og sistnevnte strømmer deretter inn i høyre atrium.

Funksjoner av blodstrøm i organene i en stor sirkel

Noen av de indre organene har sine egne egenskaper. Så, for eksempel, i leveren er det ikke bare en levervene som "bærer" venestrømmen fra den, men også en portvene, som tvert imot bringer blod til levervevet, hvor blodet renses, og først da samles blodet i sideelvene til levervenen for å komme til den store sirkelen. Portvenen bringer blod fra magen og tarmene, så alt som en person har spist eller drukket må gjennomgå en slags "rensing" i leveren.

I tillegg til leveren, eksisterer visse nyanser i andre organer, for eksempel i vevet i hypofysen og nyrene. Så i hypofysen noteres tilstedeværelsen av det såkalte "fantastiske" kapillærnettverket, fordi arteriene som bringer blod til hypofysen fra hypothalamus er delt inn i kapillærer, som deretter samles inn i venoler. Venuler, etter at blodet med frigjørende hormonmolekyler er samlet, blir igjen delt inn i kapillærer, og deretter dannes det årer som fører blod fra hypofysen. I nyrene er det arterielle nettverket delt inn i kapillærer to ganger, som er forbundet med prosessene med utskillelse og reabsorpsjon i nyrenes celler - i nefronene.

Liten sirkel av blodsirkulasjonen

Dens funksjon er implementeringen av gassutvekslingsprosesser i lungevevet for å mette "avfallet" venøst blod med oksygenmolekyler. Det begynner i hulrommet til høyre ventrikkel, hvor den venøse blodstrømmen kommer inn fra høyre atriekammer (fra "endepunktet" av den store sirkelen) med en ekstremt liten mengde oksygen og et høyt innhold av karbondioksid. Dette blodet gjennom ventilen til lungearterien beveger seg inn i et av de store karene, kalt lungestammen. Videre beveger den venøse strømmen seg langs arteriell seng i lungevevet, som også brytes opp i et nettverk av kapillærer. I analogi med kapillærer i andre vev skjer gassutveksling i dem, bare oksygenmolekyler kommer inn i lumen av kapillæren, og karbondioksid trenger inn i alveolocyttene (alveolære celler). Under hver pustehandling kommer luft inn i alveolene fra miljøet, hvorfra oksygen trenger gjennom cellemembranene inn i blodplasmaet. Med utåndingsluften under utånding fjernes karbondioksidet som har kommet inn i alveolene til utsiden.

Etter metning med O 2 -molekyler får blodet arterielle egenskaper, strømmer gjennom venolene og når til slutt lungevenene. Sistnevnte, bestående av fire eller fem stykker, åpner seg inn i hulrommet i venstre atrium. Som et resultat strømmer venøs blodstrøm gjennom høyre halvdel av hjertet, og arteriell strømning gjennom venstre halvdel; og normalt skal disse strømmene ikke blandes.

Lungevevet har et dobbelt nettverk av kapillærer. Ved hjelp av den første utføres gassutvekslingsprosesser for å berike den venøse strømmen med oksygenmolekyler (forholdet er direkte med den lille sirkelen), og i den andre blir selve lungevevet næret med oksygen og næringsstoffer ( forholdet til den store sirkelen).

Ytterligere sirkler av blodsirkulasjon

Disse konseptene brukes til å skille blodtilførselen til individuelle organer. Så, for eksempel til hjertet, som trenger oksygen mer enn andre, utføres arteriell innstrømning fra grenene til aorta helt i begynnelsen, som kalles høyre og venstre koronar (koronar) arterier. I kapillærene i myokardiet skjer intensiv gassutveksling, og venøs utstrømning utføres i koronarvenene. Sistnevnte samles i sinus koronar, som åpner direkte inn i høyre atriekammer. På denne måten gjennomføres det hjerte- eller koronar sirkulasjon.

koronar (koronar) sirkulasjon i hjertet

sirkel av willis er et lukket arterielt nettverk av cerebrale arterier. Hjernesirkelen gir ekstra blodtilførsel til hjernen i strid med cerebral blodstrøm gjennom andre arterier. Dette beskytter et så viktig organ fra mangel på oksygen, eller hypoksi. Den cerebrale sirkulasjonen er representert av det innledende segmentet av den fremre cerebrale arterien, det initiale segmentet av den bakre cerebrale arterien, de fremre og bakre kommuniserende arteriene og de indre halspulsårene.

Sirkel av Willis i hjernen (klassisk versjon av strukturen)

Placental sirkulasjon fungerer bare under svangerskapet av fosteret av en kvinne og utfører funksjonen "puste" i barnet. Morkaken dannes fra 3-6. svangerskapsuke, og begynner å fungere med full kraft fra 12. uke. På grunn av det faktum at lungene til fosteret ikke fungerer, utføres tilførselen av oksygen til blodet gjennom strømmen av arterielt blod inn i navlestrengen til barnet.

føtal sirkulasjon før fødselen

Dermed kan hele det menneskelige sirkulasjonssystemet betinget deles inn i separate sammenkoblede seksjoner som utfører sine funksjoner. Riktig funksjon av slike områder, eller sirkulasjonssirkler, er nøkkelen til en sunn funksjon av hjertet, blodårene og hele organismen som helhet.

blodplater hos pattedyr er de uregelmessig formede fragmenter av celler omgitt av en membran og mangler vanligvis en kjerne. De er dannet av spesielle celler i benmargen. Hver blodplate er omtrent fire ganger mindre enn en rød blodcelle. Blodplater er avgjørende for å starte blodkoagulasjonsprosessen. 1 mm3 blod inneholder omtrent 250 000 blodplater. Levetiden til blodplater hos mennesker er 5-9 dager; da blir de ødelagt i lever og milt.

Sirkulasjon

Generalisert menneskelig sirkulasjonsdiagram vist i figuren og er preget av følgende funksjoner.

1. En person har to sirkler av blodsirkulasjonen. Dette betyr at blodet, som passerer gjennom hele kroppen, kommer inn i hjertet to ganger. Fordelen med et slikt system er evnen til først å berike blodet med oksygen i lungene (liten eller pulmonal sirkel), deretter returnere det til hjertet og igjen skyve det til resten av organene (store eller systemiske, sirkel). Faktum er at blodtrykket faller i lungekapillærene, og uten ytterligere økning vil blodtilførselen til det meste av kroppen bli ineffektiv. Et slikt opplegg er ikke karakteristisk for alle virveldyr. Hos fisk, for eksempel, sendes blod fra hjertet til gjellene, beriket med oksygen der, deretter fordelt over hele kroppen og først deretter returnert til hjertet, det vil si at fisk har bare én sirkel av blodsirkulasjon. To sirkulasjoner dukker opp i amfibienes evolusjonshistorie, men er fullstendig atskilt bare hos fugler og pattedyr. Det er ingen tilfeldighet at det var de to siste gruppene med virveldyr som ble varmblodige. Varmblodighet krever en intensiv metabolisme, som bare er mulig med en god tilførsel av oksygen til vevene, som er nødvendig for aerob respirasjon (det er mye mer energisk gunstig enn oksygenfri - anaerob respirasjon). Og en intensiv metabolisme lar deg opprettholde et høyt nivå av generell aktivitet i kroppen under en rekke miljøforhold. Tilstedeværelsen av to fullstendig adskilte sirkulasjonssirkulasjoner krever deling av hjertet i to funksjonelle halvdeler. Den ene pumper oksygenert blod til lungene, og den andre pumper oksygenert blod til resten av kroppen. Faktisk har vi to hjerter (høyre og venstre), som har vokst sammen og trekker seg sammen på samme tid. Hos amfibier er hjertet ikke delt i det hele tatt, og hos reptiler er det ikke helt delt (unntaket er krokodiller).

2. blodforsyning organer utføres ikke sekvensielt, men parallelt. Ellers vil blodet, som går fra organ A til B, deretter til C, osv., på hvert stadium miste trykk, oksygen og næringsstoffer, det vil si at noen deler av kroppen før eller siden ville bli fratatt. I tillegg vil skade på en blodåre på et hvilket som helst sted forstyrre blodtilførselen til alt vev "nedstrøms".

3. Fra tarmen til leveren leder portåre. Portalvener kalles årer som forbinder to organer, og ingen av disse er hjertet (et lignende system forbinder hypothalamus med hypofysen). Dermed er tarmene og leveren koblet i serie og ikke parallelt, noe som medfører ulempene nevnt ovenfor. De blir imidlertid oppveid av en viktig fordel. Faktum er at blodet som strømmer fra tarmen varierer veldig i sammensetning avhengig av hva den enkelte spiste eller drakk. Og en av leverens funksjoner er å filtrere blodet for å opprettholde sammensetningen innenfor fysiologisk akseptable grenser. For eksempel fjernes her overflødig glukose fra blodet og lagres som glykogen.