Kardiovaskulárny systém rýb. Kardiovaskulárny systém, obehové kruhy Ktoré zviera má jeden obehový kruh

Majú uzavretý obehový systém, ktorý predstavuje srdce a cievy. Na rozdiel od vyšších živočíchov majú ryby jeden obeh (s výnimkou pľúcnikov a lalokovitých rýb).

Ryby majú srdce dvojkomorový: pozostáva z predsiene, komory, sinus venosus a conus arteriosus, ktoré sa striedavo sťahujú so svojimi svalovými stenami. Rytmicky sa sťahuje a hýbe krvou v začarovanom kruhu.

V porovnaní so suchozemskými zvieratami je srdce rýb veľmi malé a slabé. Jeho hmotnosť zvyčajne nepresahuje 0,33–2,5%, v priemere 1% telesnej hmotnosti, zatiaľ čo u cicavcov dosahuje 4,6% a u vtákov - 10–16%.
Krvný tlak u rýb je tiež slabý.
Ryby majú tiež nízku srdcovú frekvenciu: 18–30 úderov za minútu, ale pri nízkych teplotách sa môže znížiť na 1–2; U rýb, ktoré v zime prežijú zamrznutie v ľade, sa pulzácia srdca v tomto období úplne zastaví.
Okrem toho majú ryby v porovnaní s vyššími zvieratami malé množstvo krvi.

Ale to všetko sa vysvetľuje horizontálnou polohou rýb v prostredí (nie je potrebné tlačiť krv nahor), ako aj životom rýb vo vode: v prostredí, v ktorom gravitačná sila veľmi ovplyvňuje menej ako vo vzduchu.

Krv prúdi zo srdca cez tepny a do srdca cez žily.

Z predsiene sa tlačí do komory, potom do conus arteriosus a potom do veľkej brušnej aorty a dosahuje, kde dochádza k výmene plynov: krv v žiabrách je obohatená kyslíkom a zbavená oxidu uhličitého. Červené krvinky rýb – erytrocyty – obsahujú hemoglobín, ktorý viaže kyslík v žiabrách, a oxid uhličitý v orgánoch a tkanivách.
Schopnosť hemoglobínu v krvi rýb extrahovať kyslík sa medzi jednotlivými druhmi líši. Rýchlo plávajúce ryby, ktoré žijú v tečúcich vodách bohatých na kyslík, majú hemoglobínové bunky, ktoré majú veľkú schopnosť viazať kyslík.

Arteriálna krv bohatá na kyslík má jasnú šarlátovú farbu.

Po žiabrách sa krv dostáva do hlavy cez tepny a ďalej do dorzálnej aorty. Krv prechádza dorzálnou aortou a dodáva kyslík do orgánov a svalov trupu a chvosta. Chrbtová aorta sa tiahne až ku koncu chvosta, z ktorého sa pozdĺž cesty rozširujú veľké cievy do vnútorných orgánov.

Venózna krv rýb, ochudobnená o kyslík a nasýtená oxidom uhličitým, má tmavú čerešňovú farbu.

Po dodaní kyslíka do orgánov a zhromaždení oxidu uhličitého krv prúdi veľkými žilami do srdca a predsiene.

Telo rýb má tiež svoje vlastné charakteristiky v krvotvorbe:

Krv môže tvoriť veľa orgánov: žiabrový aparát, črevá (sliznica), srdce (epitelová vrstva a cievny endotel), slezina, cievna krv, lymfoidný orgán (nahromadenie krvotvorného tkaniva – retikulárne syncýcium – pod strechou lebky).
Periférna krv rýb môže obsahovať zrelé a mladé červené krvinky.
Červené krvinky, na rozdiel od krvi cicavcov, majú jadro.

Krv rýb má vnútorný osmotický tlak.

K dnešnému dňu bolo vytvorených 14 systémov krvných skupín rýb.

Kardiovaskulárny systém rýb pozostáva z nasledujúcich prvkov:

Obehový systém, lymfotický systém a hematopoetické orgány.

Obehový systém rýb sa od ostatných stavovcov líši jedným kruhom krvného obehu a dvojkomorovým srdcom naplneným žilovou krvou (s výnimkou pľúcnikov a lalokovitých rýb). Hlavnými prvkami sú: srdce, krvné cievy, krv (obr. 1b

Obrázok 1. Obehový systém rýb.

Srdce u rýb sa nachádza v blízkosti žiabrov; a je uzavretý v malej perikardiálnej dutine a v lampreys - v chrupavkovej kapsule. Srdce ryby je dvojkomorové a pozostáva z tenkostennej predsiene a hrubostennej svalovej komory. Okrem toho sú pre ryby charakteristické aj doplnkové úseky: venózny sínus alebo venózny sínus a conus arteriosus.

Venózny sínus je malý tenkostenný vak, v ktorom sa hromadí venózna krv. Z venózneho sínusu vstupuje do predsiene a potom do komory. Všetky otvory medzi časťami srdca sú vybavené chlopňami, ktoré bránia spätnému toku krvi.

U mnohých rýb, s výnimkou kostnatých rýb, je conus arteriosus, ktorý je súčasťou srdca, priľahlý k komore. Jeho stenu tvoria aj srdcové svaly a na vnútornom povrchu je sústava chlopní.

U teleostových rýb je namiesto arteriálneho kužeľa aortálny bulbus - malý biely útvar, ktorý je rozšírenou časťou brušnej aorty. Na rozdiel od conus arteriosus sa bulbus aorty skladá z hladkého svalstva a nemá chlopne (obr. 2).

Obr.2. Schéma obehového systému žraloka a štruktúra srdca žraloka (I) a kostnatých rýb (II).

1 - átrium; 2 - komora; 3 - arteriálny kužeľ; 4 - brušná aorta;

5 - aferentná vetvová tepna; 6 - eferentná vetvová tepna; 7- krčná tepna; 8 - dorzálna aorta; 9 - renálna artéria; 10 - podkľúčová tepna; I - kaudálna artéria; 12 - venózny sínus; 13 - Cuvierov kanál; 14 - predná kardinálna žila; 15 - chvostová žila; 16 - renálny portálový systém; 17 - zadná kardinálna žila; 18 - laterálna žila; 19 - subintestinálna žila; 20 portálna žila pečene; 21 - pečeňová žila; 22 - podkľúčová žila; 23 - aortálna žiarovka.

U pľúcnika sa v dôsledku rozvoja pľúcneho dýchania štruktúra srdca stala zložitejšou. Predsieň je takmer úplne rozdelená na dve časti zhora visiacou priehradkou, ktorá vo forme záhybu pokračuje do komory a conus arteriosus. Ľavá strana dostáva arteriálnu krv z pľúc, pravá strana žilovú krv z venózneho sínusu, takže viac arteriálnej krvi prúdi do ľavej strany srdca a viac venóznej krvi do pravej.

Ryby majú malé srdce. Jeho hmotnosť sa medzi rôznymi druhmi rýb líši a pohybuje sa od 0,1 (kapor) do 2,5 % (lietajúce ryby) telesnej hmotnosti.

Srdce cyklostómov a rýb (s výnimkou pľúcnikov) obsahuje iba žilovú krv. Tepová frekvencia je pre každý druh špecifická, závisí aj od veku, fyziologického stavu rýb, teploty vody a približne sa rovná frekvencii dýchacích pohybov. U dospelých rýb bije srdce pomerne pomaly - 20 - 35-krát za minútu a u mladých rýb bije oveľa častejšie (napríklad u poteru jesetera - až 142-krát za minútu). Keď teplota stúpa, srdcová frekvencia sa zvyšuje a keď klesá, klesá. U mnohých rýb počas zimovania (pražma, kapor) bije srdce iba 1-2 krát za minútu.

Obehový systém rýb je uzavretý. Cievy, ktoré vedú krv zo srdca, sa nazývajú tepny, hoci v niektorých z nich prúdi venózna krv (brušná aorta, aferentné vetvové tepny) a cievy privádzajúce krv do srdca - žily. Ryby (okrem pľúcnik) majú iba jeden obeh.

U kostnatých rýb prúdi venózna krv zo srdca cez bulbus aorty do brušnej aorty a z nej cez aferentné žiabrové tepny do žiabrov. Teleosty sa vyznačujú štyrmi pármi aferentných a rovnakým počtom eferentných žiabrových tepien. Arteriálna krv cez eferentné žiabrové tepny vstupuje do párových epibranchiálnych ciev alebo koreňov dorzálnej aorty, prechádza pozdĺž spodnej časti lebky a uzatvára sa vpredu, čím vytvára hlavový kruh, z ktorého sa cievy rozširujú do rôznych častí hlavy. Na úrovni posledného vetvového oblúka korene dorzálnej aorty, ktoré sa spájajú, vytvárajú dorzálnu aortu, ktorá prechádza v oblasti trupu pod chrbticou a v kaudálnej oblasti v hemálnom kanáli chrbtice a nazýva sa kaudálna tepna. Od dorzálnej aorty sú oddelené tepny, ktoré dodávajú arteriálnu krv orgánom, svalom a koži. Všetky tepny sa rozpadajú na sieť kapilár, cez steny ktorých dochádza k výmene látok medzi krvou a tkanivami. Z kapilár sa krv zhromažďuje do žíl (obr. 3).

Hlavnými žilovými cievami sú predné a zadné kardinálne žily, ktoré sa spájajú na úrovni srdca a vytvárajú priečne cievy - Cuvierove kanály, ktoré prúdia do venózneho sínusu srdca. Predné hlavné žily vedú krv z temena hlavy. Zo spodnej časti hlavy, hlavne z viscerálneho aparátu, sa krv zhromažďuje v nepárovej jugulárnej (jugulárnej) žile, ktorá sa tiahne pod brušnou aortou av blízkosti srdca sa delí na dve cievy, ktoré nezávisle prúdia do Cuvierových vývodov.

Z kaudálnej oblasti sa žilová krv zhromažďuje v chvostovej žile, ktorá prechádza v hemálnom kanáli chrbtice pod kaudálnu artériu. Na úrovni zadného okraja obličiek sa chvostová žila delí na dve obličkové portálne žily, ktoré sa do určitej vzdialenosti tiahnu pozdĺž dorzálnej strany obličiek a potom sa rozvetvujú v obličkách do siete kapilár, ktoré tvoria obličkovú bránu. systém. Venózne cievy opúšťajúce obličky sa nazývajú zadné hlavné žily, ktoré vedú pozdĺž spodnej strany obličiek k srdcu.

Na svojej ceste prijímajú žily z reprodukčných orgánov a stien tela. Na úrovni zadného konca srdca sa zadné hlavné žily spájajú s prednými a vytvárajú párové Cuvierove kanály, ktoré vedú krv do venózneho sínusu.

Z tráviaceho traktu, tráviacich žliaz, sleziny, plávacieho mechúra sa krv zhromažďuje v portálnej žile pečene, ktorá sa po vstupe do pečene rozvetvuje do siete kapilár, ktoré tvoria portálový systém pečene. Odtiaľ prúdi krv cez párové pečeňové žily do venózneho sínusu. V dôsledku toho majú ryby dva portálové systémy - obličky a pečeň. Štruktúra portálneho systému obličiek a zadných hlavných žíl u kostnatých rýb však nie je rovnaká. U niektorých cyprinidov, šťúk, ostriežov a tresiek je teda pravý portálny systém obličiek nedostatočne vyvinutý a len malá časť krvi prechádza portálovým systémom.

Vzhľadom na širokú škálu štruktúry a životných podmienok rôznych skupín rýb sa vyznačujú výraznými odchýlkami od načrtnutej schémy.

Cyklostómy majú sedem aferentných a rovnaký počet eferentných žiabrových tepien. Epibranchiálna cieva je nepárová, neexistujú žiadne aortálne korene. Renálny portálový systém a Cuvierove vývody chýbajú. Existuje len jedna pečeňová žila. Neexistuje žiadna dolná jugulárna žila.

U chrupavčitých rýb je päť aferentných žiabrových artérií a desať eferentných žiabrových artérií. Existujú podkľúčové tepny a žily, ktoré zabezpečujú prívod krvi do prsných plutiev a ramenného pletenca, ako aj bočné žily začínajúce od ventrálnych plutiev. Prechádzajú pozdĺž bočných stien brušnej dutiny a v oblasti ramenného pletenca sa spájajú s podkľúčovými žilami.

Zadné kardinálne žily na úrovni prsných plutiev tvoria rozšírenia - kardinálne dutiny.

U pľúcnika viac arteriálnej krvi, sústredenej v ľavej polovici srdca, vstupuje do dvoch predných vetvových tepien, z ktorých ide do hlavy a dorzálnej aorty. Viac venóznej krvi z pravej strany srdca prechádza do dvoch zadných vetvových tepien a potom do pľúc. Pri dýchaní vzduchom je krv v pľúcach obohatená o kyslík a prúdi cez pľúcne žily do ľavej strany srdca (obr. 4).

Pľúcnik má okrem pľúcnych žíl brušné a veľké kožné žily a namiesto pravej kardinálnej žily je vytvorená zadná dutá žila.

Lymfatický systém. Lymfatický systém, ktorý má veľký význam v metabolizme, úzko súvisí s obehovým systémom. Na rozdiel od obehového systému nie je uzavretý. Lymfa je svojím zložením podobná krvnej plazme. Keď krv cirkuluje cez krvné kapiláry, časť plazmy obsahujúcej kyslík a živiny opúšťa kapiláry a vytvára tkanivový mok, ktorý obmýva bunky. Časť tkanivovej tekutiny obsahujúcej produkty látkovej výmeny sa opäť dostáva do krvných vlásočníc a druhá časť do lymfatických kapilár a nazýva sa lymfa. Je bezfarebný a obsahuje iba lymfocyty z vytvorených prvkov krvi.

Lymfatický systém tvoria lymfatické kapiláry, ktoré sa následne menia na lymfatické cievy a väčšie choboty, ktorými lymfa pomaly postupuje jedným smerom – smerom k srdcu. Následne lymfatický systém odvádza tkanivový mok, čím dopĺňa funkciu žilového systému.

Najväčšie lymfatické kmene u rýb sú párové subvertebrálne, ktoré sa tiahnu po stranách chrbtovej aorty od chvosta k hlave, a bočné, ktoré prebiehajú pod kožou pozdĺž laterálnej línie. Cez tieto a cefalické kmene prúdi lymfa do zadných hlavných žíl v Cuvierových kanáloch.

Okrem toho majú ryby niekoľko nepárových lymfatických ciev: dorzálne, ventrálne, spinálne. Ryby nemajú lymfatické uzliny, ale niektoré druhy rýb pod posledným stavcom majú pulzujúce párové lymfatické srdce v podobe malých oválnych ružových teliesok, ktoré tlačia lymfu k srdcu. Pohyb lymfy uľahčuje aj práca svalov trupu a dýchacie pohyby. Chrupavé ryby nemajú lymfatické srdce ani bočné lymfatické choboty. V cyklostómoch je lymfatický systém oddelený od obehového systému.

Krv. Funkcie krvi sú rôznorodé. Roznáša živiny a kyslík po celom tele, oslobodzuje ho od produktov látkovej premeny, komunikuje žľazy s vnútorným vylučovaním s príslušnými orgánmi a tiež chráni telo pred škodlivými látkami a mikroorganizmami. Množstvo krvi u rýb sa pohybuje od 1,5 (korčule) do 7,3 % (stavrida) z celkovej hmotnosti rýb, kým u cicavcov je to asi 7,7 %.

Ryža. 5. Rybie krvinky.

Krv ryby pozostáva z krvnej tekutiny, prípadne plazmy, vytvorených prvkov – červených – erytrocytov a bielych – leukocytov, ako aj krvných doštičiek – krvných doštičiek (obr. 5). Ryby majú v porovnaní s cicavcami zložitejšiu morfologickú stavbu krvi, keďže okrem špecializovaných orgánov sa na krvotvorbe podieľajú aj steny ciev. Preto krvný obeh obsahuje formované prvky vo všetkých fázach ich vývoja. Červené krvinky majú elipsoidný tvar a obsahujú jadro. Ich počet u rôznych druhov rýb sa pohybuje od 90 000/mm 3 (žralok) do 4 miliónov/mm 3 (bonito) a líši sa u toho istého druhu B: v závislosti od pohlavia, veku rýb, ako aj podmienok prostredia.

Väčšina rýb má červenú krv, čo je spôsobené prítomnosťou hemoglobínu v červených krvinkách, ktorý prenáša kyslík z dýchacích orgánov do všetkých buniek tela.

Ryža. 6. Antarktický síh

U niektorých antarktických rýb – bielokrvných rýb, medzi ktoré patria aj ľadové, však krv neobsahuje takmer žiadne červené krvinky, a teda ani hemoglobín či iné dýchacie farbivo. Krv a žiabre týchto rýb sú bezfarebné (obr. 6). V podmienkach nízkej teploty vody a vysokého obsahu kyslíka sa dýchanie v tomto prípade uskutočňuje difúziou kyslíka do krvnej plazmy cez kapiláry kože a žiabrov. Tieto ryby sú neaktívne a nedostatok hemoglobínu v nich je kompenzovaný zvýšenou prácou veľkého srdca a celého obehového systému.

Hlavnou funkciou leukocytov je chrániť telo pred škodlivými látkami a mikroorganizmami. Počet leukocytov v rybách je vysoký, ale mení sa

závisí od druhu, pohlavia, fyziologického stavu ryby, ako aj od prítomnosti choroby atď.

Sculpin goby má napríklad okolo 30 tis./mm 3 , ruffe má od 75 do 325 tis./mm 3 leukocytov, zatiaľ čo u ľudí je to len 6-8 tis./mm 3 . Veľký počet leukocytov v rybách svedčí o vyššej ochrannej funkcii ich krvi.

Leukocyty sa delia na granulárne (granulocyty) a negranulárne (agranulocyty). U cicavcov sú granulárne leukocyty reprezentované neutrofilmi, eozinofilmi a bazofilmi a negranulárne leukocyty sú lymfocyty a monocyty. Neexistuje všeobecne akceptovaná klasifikácia leukocytov u rýb. Krv jesetera a kostnatých rýb sa líši predovšetkým zložením granulovaných leukocytov. V jeseteroch sú zastúpené neutrofilmi a eozinofilmi a v teleostoch - neutrofily, pseudoeozinofily a pseudobazofily.

Negranulárne leukocyty rýb sú reprezentované lymfocytmi a monocytmi.

Jednou z vlastností rybej krvi je, že vzorec leukocytov sa značne líši v závislosti od fyziologického stavu rýb, takže nie vždy sa v krvi nachádzajú všetky granulocyty charakteristické pre daný druh.

Krvné doštičky v rybách sú početné a väčšie ako u cicavcov, s jadrom. Sú dôležité pri zrážaní krvi, čomu napomáha aj kožný hlien.

Rybia krv sa teda vyznačuje znakmi primitívnosti: prítomnosťou jadra v erytrocytoch a krvných doštičkách, relatívne malým počtom erytrocytov a nízkym obsahom hemoglobínu, čo spôsobuje nízky metabolizmus. Zároveň sa vyznačuje aj vysoko špecializovanými znakmi: obrovským počtom leukocytov a krvných doštičiek.

Hematopoetické orgány. Ak u dospelých cicavcov dochádza k hematopoéze v červenej kostnej dreni, lymfatických uzlinách, slezine a týmusu, potom u rýb, ktoré nemajú ani kostnú dreň ani lymfatické uzliny, sa na krvotvorbe podieľajú rôzne špecializované orgány a ložiská. U jeseterov sa teda krvotvorba vyskytuje najmä v tzv lymfoidný orgán, ktorý sa nachádza v hlavových chrupavkách nad predĺženou miechou a mozočkom. Tvoria sa tu všetky druhy tvarovaných prvkov. U kostnatých rýb sa hlavný hematopoetický orgán nachádza vo výklenkoch vonkajšej časti okcipitálnej časti lebky.

Okrem toho sa krvotvorba u rýb vyskytuje v rôznych ložiskách - hlavová oblička, slezina, týmus, žiabrový aparát, črevná sliznica, steny krvných ciev, ako aj v osrdcovníku u teleostov a endokarde u jeseterov.

Hlavová oblička u rýb nie je oddelená od tela a pozostáva z lymfoidného tkaniva, v ktorom sa tvoria erytrocyty a lymfocyty.

Slezina u rýb má rôzny tvar a umiestnenie. Lamprey nemajú vytvorenú slezinu a jej tkanivo leží v plášti špirálovej chlopne. U väčšiny rýb je slezina samostatný tmavočervený orgán umiestnený za žalúdkom v záhyboch mezentéria. V slezine sa tvoria červené krvinky, biele krvinky, krvné doštičky, ničia sa aj odumreté červené krvinky. Okrem toho slezina plní ochrannú funkciu (fagocytóza leukocytov) a je zásobárňou krvi.

Thymus(brzlík alebo týmusová žľaza) sa nachádza v žiabrovej dutine. Rozlišuje medzi povrchovou vrstvou, kôrou a dreňom. Tu sa tvoria lymfocyty. Okrem toho týmus stimuluje ich tvorbu v iných orgánoch. Lymfocyty týmusu sú schopné produkovať protilátky podieľajúce sa na rozvoji imunity. Veľmi citlivo reaguje na zmeny vonkajšieho a vnútorného prostredia, reaguje zväčšením alebo zmenšením svojho objemu. Brzlík je akýmsi strážcom tela, ktorý v nepriaznivých podmienkach mobilizuje jeho obranyschopnosť. Najväčší rozvoj dosahuje u rýb mladších vekových skupín a po dosiahnutí pohlavnej dospelosti jeho objem citeľne klesá.

V obehovom systéme rýb sa v porovnaní s lanceletami objavuje skutočné srdce. Skladá sa z dvoch komôr, t.j. rybie srdce je dvojkomorové. Prvá komora je predsieň, druhá komora je srdcová komora. Krv najskôr vstúpi do predsiene, potom je kontrakciou svalov tlačená do komory. Ďalej sa v dôsledku jeho kontrakcie naleje do veľkej krvnej cievy.

Srdce rýb sa nachádza v perikardiálnom vaku, ktorý sa nachádza za posledným párom žiabrových oblúkov v telovej dutine.

Ako všetky strunatce, obehový systém rýb je uzavretý. To znamená, že nikde po jej trase krv neopúšťa cievy a nevteká do telových dutín. Aby sa zabezpečila výmena látok medzi krvou a bunkami celého tela, veľké tepny (cievy rozvádzajúce okysličenú krv) sa postupne rozvetvujú na menšie. Najmenšie cievy sú kapiláry. Po vynechaní kyslíka a prijatí oxidu uhličitého sa kapiláry opäť spoja do väčších ciev (ale už žilových).

Len v rybách jeden kruh krvného obehu. Pri dvojkomorovom srdci to inak nejde. U viac organizovaných stavovcov (počnúc obojživelníkmi) sa objavuje druhý (pľúcny) obeh. Ale tieto zvieratá majú aj trojkomorové alebo dokonca štvorkomorové srdce.

Cez srdce prúdi venózna krv, dodáva kyslík bunkám tela. Potom srdce tlačí túto krv do brušnej aorty, ktorá ide do žiabrov a vetví sa do aferentných vetvových tepien (ale napriek názvu „tepny“ obsahujú venóznu krv). V žiabrách (konkrétne v žiabrových vláknach) sa oxid uhličitý uvoľňuje z krvi do vody a kyslík uniká z vody do krvi. Stáva sa to v dôsledku rozdielu v ich koncentrácii (rozpustené plyny idú tam, kde ich je menej). Krv obohatená kyslíkom sa stáva arteriálnou. Eferentné branchiálne tepny (už s arteriálnou krvou) prúdia do jednej veľkej cievy - dorzálnej aorty. Prebieha pod chrbticou pozdĺž tela ryby a vychádzajú z nej menšie cievy. Z dorzálnej aorty sa rozvetvujú aj krčné tepny, ktoré vedú do hlavy a zásobujú krvou vrátane mozgu.

Pred vstupom do srdca prechádza venózna krv pečeňou, kde sa zbavuje škodlivých látok.

Existujú malé rozdiely v obehovom systéme kostnatých a chrupavých rýb. Týka sa to hlavne srdca. U chrupavčitých rýb (a niektorých kostnatých rýb) sa rozšírená časť brušnej aorty zmršťuje spolu so srdcom, ale u väčšiny kostnatých rýb sa tak nedeje.

Krv rýb je červená, obsahuje červené krvinky s hemoglobínom, ktorý viaže kyslík. Rybie červené krvinky však majú oválny tvar, nie diskovitý (ako napríklad u ľudí). Množstvo krvi pretekajúcej obehovým systémom je u rýb menšie ako u suchozemských stavovcov.

Srdce rýb nebije často (asi 20-30 úderov za minútu) a počet kontrakcií závisí od teploty okolia (čím teplejšie, tým častejšie). Preto im krv neprúdi tak rýchlo a preto je ich metabolizmus pomerne pomalý. To má napríklad vplyv na to, že ryby sú chladnokrvné živočíchy.

U rýb sú hematopoetickými orgánmi slezina a spojivové tkanivo obličiek.

Napriek tomu, že opísaný obehový systém rýb je charakteristický pre veľkú väčšinu z nich, u pľúcnikov a lalokovcov je to trochu inak. U pľúcnikov sa v srdci objavuje neúplná priehradka a objavuje sa zdanie pľúcneho (druhého) obehu. Tento kruh však neprechádza cez žiabre, ale cez plavecký mechúr, premenený na pľúca.

V ľudskom tele je obehový systém navrhnutý tak, aby plne vyhovoval jeho vnútorným potrebám. Dôležitú úlohu v pohybe krvi zohráva prítomnosť uzavretého systému, v ktorom sú oddelené arteriálne a venózne prietoky krvi. A to sa deje prostredníctvom prítomnosti kruhov krvného obehu.

Historický odkaz

V minulosti, keď vedci ešte nemali po ruke informačné prístroje, ktoré by mohli študovať fyziologické procesy v živom organizme, boli najväčší vedci nútení pátrať po anatomických črtách v mŕtvolách. Prirodzene, srdce zosnulej osoby sa nesťahuje, takže niektoré nuansy bolo potrebné zistiť samostatne a niekedy ich jednoducho fantazírovať. Takže späť v druhom storočí nášho letopočtu Claudius Galen, samouk Hippokrates, predpokladali, že artérie obsahujú vzduch namiesto krvi v ich lúmene. Počas nasledujúcich storočí sa uskutočnilo mnoho pokusov spojiť a spojiť existujúce anatomické údaje z hľadiska fyziológie. Všetci vedci vedeli a pochopili, ako funguje obehový systém, ale ako to funguje?

Vedci výrazne prispeli k systematizácii údajov o funkcii srdca. Miguel Servet a William Harvey v 16. storočí. Harvey, vedec, ktorý ako prvý opísal systémový a pľúcny obeh v roku 1616 určil prítomnosť dvoch kruhov, ale nedokázal vo svojich prácach vysvetliť, ako sú tepnové a žilové lôžka navzájom spojené. A až neskôr, v 17. storočí, Marcello Malpighi, jeden z prvých, ktorý vo svojej praxi použil mikroskop, objavil a opísal prítomnosť drobných, voľným okom neviditeľných kapilár, ktoré slúžia ako spojovací článok v krvnom obehu.

Fylogenéza alebo vývoj krvného obehu

Vzhľadom na to, že ako sa zvieratá triedy stavovcov vyvíjali, boli z anatomického a fyziologického hľadiska čoraz progresívnejšie, vyžadovali si komplexnú štruktúru kardiovaskulárneho systému. Pre rýchlejší pohyb tekutého vnútorného prostredia v tele stavovca teda vznikla potreba uzavretého systému krvného obehu. V porovnaní s inými triedami živočíšnej ríše (napríklad článkonožce alebo červy) sa u strunatcov objavujú základy uzavretého cievneho systému. A ak napríklad lancelet nemá srdce, ale je tam brušná a chrbtová aorta, potom sa u rýb, obojživelníkov (obojživelníkov), plazov (plazov) objaví dvoj- a trojkomorové srdce, resp. vtákov a cicavcov sa objavuje štvorkomorové srdce, ktorého zvláštnosťou je, že sa v ňom sústreďujú dva kruhy krvného obehu, ktoré sa navzájom nemiešajú.

Prítomnosť dvoch oddelených obehových kruhov najmä u vtákov, cicavcov a ľudí teda nie je ničím iným ako evolúciou obehového systému, ktorá je potrebná na lepšie prispôsobenie sa podmienkam prostredia.

Anatomické vlastnosti krvného obehu

Obehový systém je súbor krvných ciev, ktorý je uzavretým systémom na zásobovanie vnútorných orgánov kyslíkom a živinami prostredníctvom výmeny plynov a živín, ako aj na odstraňovanie oxidu uhličitého a iných produktov látkovej premeny z buniek. Ľudské telo charakterizujú dva kruhy – systémový, čiže veľký kruh, a pľúcny, nazývaný aj malý kruh.

Video: kruhy krvného obehu, miniprednáška a animácia

Systémový obeh

Hlavnou funkciou veľkého kruhu je zabezpečiť výmenu plynov vo všetkých vnútorných orgánoch okrem pľúc. Začína v dutine ľavej komory; reprezentované aortou a jej vetvami, arteriálnym riečiskom pečene, obličiek, mozgu, kostrového svalstva a iných orgánov. Ďalej tento kruh pokračuje kapilárnou sieťou a venóznym lôžkom uvedených orgánov; a cez vstup vena cava do dutiny pravej predsiene končí v posledne menovanej.

Takže, ako už bolo povedané, začiatok veľkého kruhu je dutina ľavej komory. Posiela sa sem arteriálny prietok krvi, ktorý obsahuje viac kyslíka ako oxidu uhličitého. Tento tok vstupuje do ľavej komory priamo z obehového systému pľúc, to znamená z malého kruhu. Arteriálny tok z ľavej komory je tlačený cez aortálnu chlopňu do najväčšej veľkej cievy - aorty. Aortu môžeme obrazne prirovnať k akémusi stromu, ktorý má veľa vetiev, pretože z nej sa rozprestierajú tepny do vnútorných orgánov (do pečene, obličiek, tráviaceho traktu, do mozgu – cez systém krčných tepien, až ku kostrovým svalom, ku kostrovým svalom). na podkožné tukové vlákno atď.) Orgánové tepny, ktoré majú tiež početné vetvy a nesú názvy zodpovedajúce ich anatómii, prenášajú kyslík do každého orgánu.

V tkanivách vnútorných orgánov sú arteriálne cievy rozdelené na cievy menšieho a menšieho priemeru a v dôsledku toho sa vytvára kapilárna sieť. Kapiláry sú najmenšie cievy, prakticky bez strednej svalovej vrstvy a sú reprezentované vnútornou membránou - intimou, vystlanou endotelovými bunkami. Medzery medzi týmito bunkami na mikroskopickej úrovni sú v porovnaní s inými cievami také veľké, že umožňujú bielkovinám, plynom a dokonca aj formovaným prvkom ľahko preniknúť do medzibunkovej tekutiny okolitých tkanív. Medzi kapilárou s arteriálnou krvou a tekutým medzibunkovým prostredím v určitom orgáne teda dochádza k intenzívnej výmene plynov a výmene iných látok. Z kapiláry preniká kyslík a do kapiláry oxid uhličitý ako produkt bunkového metabolizmu. Nastáva bunkové štádium dýchania.

Po prechode väčšieho množstva kyslíka do tkanív a odstránení všetkého oxidu uhličitého z tkanív sa krv stáva žilovou. Všetka výmena plynov nastáva s každým novým prítokom krvi a počas doby, kým sa pohybuje pozdĺž kapiláry smerom k venule - cieve, ktorá zhromažďuje venóznu krv. To znamená, že s každým srdcovým cyklom v jednej alebo druhej časti tela vstupuje kyslík do tkanív a z nich sa odstraňuje oxid uhličitý.

Tieto žilky sa spájajú do väčších žíl a vzniká žilové lôžko. Žily, podobne ako tepny, sú pomenované podľa orgánu, v ktorom sa nachádzajú (obličkové, mozgové atď.). Z veľkých žilových kmeňov sa vytvárajú prítoky hornej a dolnej dutej žily a tie potom ústia do pravej predsiene.

Vlastnosti prietoku krvi v orgánoch systémového kruhu

Niektoré vnútorné orgány majú svoje vlastné charakteristiky. Takže napríklad v pečeni nie je len pečeňová žila, ktorá z nej „odvádza“ venózny tok, ale aj portálna žila, ktorá naopak privádza krv do pečeňového tkaniva, kde prebieha čistenie krvi. vykonaná a až potom sa krv zhromažďuje v prítokoch pečeňovej žily, aby vstúpila do veľkého kruhu. Vrátnica privádza krv zo žalúdka a čriev, takže všetko, čo človek zje alebo vypije, musí prejsť akousi „čistou“ v pečeni.

Okrem pečene existujú určité nuansy aj v iných orgánoch, napríklad v tkanivách hypofýzy a obličiek. V hypofýze je teda zaznamenaná prítomnosť takzvanej „úžasnej“ kapilárnej siete, pretože tepny, ktoré privádzajú krv do hypofýzy z hypotalamu, sú rozdelené na kapiláry, ktoré sa potom zhromažďujú do venulov. Venuly sa po odbere krvi s molekulami uvoľňujúcich hormónov opäť rozdelia na kapiláry a následne sa vytvoria žily, ktoré odvádzajú krv z hypofýzy. V obličkách je arteriálna sieť rozdelená dvakrát na kapiláry, čo je spojené s procesmi vylučovania a reabsorpcie v obličkových bunkách - v nefrónoch.

Pľúcny obeh

Jeho funkciou je vykonávať procesy výmeny plynov v pľúcnom tkanive, aby sa „odpadová“ venózna krv nasýtila molekulami kyslíka. Začína v dutine pravej komory, kde z pravej predsieňovej komory (z „koncového bodu“ veľkého kruhu) vstupuje venózny prietok krvi s extrémne malým množstvom kyslíka a veľkým obsahom oxidu uhličitého. Táto krv sa pohybuje cez pľúcnu chlopňu do jednej z veľkých ciev nazývaných pľúcny kmeň. Ďalej sa žilový tok pohybuje pozdĺž arteriálneho lôžka v pľúcnom tkanive, ktoré sa tiež rozpadá na sieť kapilár. Analogicky s kapilárami v iných tkanivách dochádza v nich k výmene plynov, iba molekuly kyslíka vstupujú do lúmenu kapiláry a oxid uhličitý preniká do alveolocytov (buniek alveol). Pri každom úkone dýchania sa do alveol z okolia dostáva vzduch, z ktorého cez bunkové membrány preniká kyslík do krvnej plazmy. Pri výdychu sa spolu s vydychovaným vzduchom vylúči aj oxid uhličitý, ktorý sa dostane do alveol.

Po nasýtení molekulami O2 krv nadobúda vlastnosti arteriálnej krvi, preteká venulami a nakoniec sa dostáva do pľúcnych žíl. Ten, ktorý pozostáva zo štyroch alebo piatich kusov, sa otvára do dutiny ľavej predsiene. Výsledkom je, že venózna krv preteká pravou polovicou srdca a arteriálna krv preteká ľavou polovicou; a normálne by sa tieto toky nemali miešať.

Pľúcne tkanivo má dvojitú sieť kapilár. Pomocou prvého sa uskutočňujú procesy výmeny plynov s cieľom obohatiť venózny tok molekulami kyslíka (vzťah priamo s malým kruhom) a v druhom sa samotné pľúcne tkanivo zásobuje kyslíkom a živinami (vzťah s veľký kruh).

Dodatočné obehové kruhy

Tieto pojmy slúžia na rozlíšenie prekrvenia jednotlivých orgánov. Napríklad do srdca, ktoré potrebuje kyslík viac ako iné, sa arteriálny prítok uskutočňuje z vetiev aorty na samom začiatku, ktoré sa nazývajú pravá a ľavá koronárna (koronárna) artéria. V kapilárach myokardu dochádza k intenzívnej výmene plynov a venózny odtok do koronárnych žíl. Tie sa zhromažďujú v koronárnom sínuse, ktorý ústi priamo do pravej predsieňovej komory. Týmto spôsobom sa vykonáva srdcový alebo koronárny obeh.

koronárny (koronárny) kruh krvného obehu v srdci

Willisov kruh je uzavretá arteriálna sieť mozgových tepien. Dreň poskytuje dodatočný prísun krvi do mozgu, keď je narušený prietok krvi mozgom cez iné tepny. To chráni taký dôležitý orgán pred nedostatkom kyslíka, čiže hypoxiou. Cerebrálny obeh je reprezentovaný počiatočným segmentom prednej mozgovej tepny, počiatočným segmentom zadnej mozgovej tepny, prednými a zadnými komunikačnými tepnami a vnútornými krčnými tepnami.

Willisov kruh v mozgu (klasický variant štruktúry)

Placentárny obeh funguje iba počas tehotenstva u ženy a vykonáva funkciu „dýchania“ u dieťaťa. Placenta sa tvorí od 3. do 6. týždňa tehotenstva a naplno začína fungovať od 12. týždňa. Vzhľadom na to, že plodu nefungujú pľúca, kyslík sa do jeho krvi dostáva prietokom arteriálnej krvi do pupočnej žily bábätka.

obeh plodu pred narodením

Celý obehový systém človeka teda možno rozdeliť na samostatné prepojené časti, ktoré plnia svoje funkcie. Správne fungovanie takýchto oblastí alebo kruhov krvného obehu je kľúčom k zdravému fungovaniu srdca, ciev a celého tela ako celku.

Krvné doštičky u cicavcov sú to nepravidelne tvarované fragmenty buniek obklopené membránou a zvyčajne bez jadra. Tvoria sa zo špeciálnych buniek v kostnej dreni. Každá krvná doštička je približne štyrikrát menšia ako červená krvinka. Krvné doštičky sú potrebné na spustenie procesu zrážania krvi. 1 mm3 krvi obsahuje približne 250 000 krvných doštičiek. Životnosť krvných doštičiek u ľudí je 5-9 dní; potom sú zničené v pečeni a slezine.

Obeh

Zovšeobecnené diagram ľudského krvného obehu je znázornený na obrázku a je charakterizovaný nasledujúcimi znakmi.

1. Človek má dva kruhy krvného obehu. To znamená, že krv prechádzajúca celým telom vstupuje do srdca dvakrát. Výhodou takéhoto systému je schopnosť najskôr obohatiť krv o kyslík v pľúcach (malý, alebo pľúcny kruh), potom ju vrátiť späť do srdca a opäť vytlačiť do zvyšku orgánov (veľkých, resp. systémových , kruh). Faktom je, že krvný tlak v pľúcnych kapilárach klesá a bez dodatočného zvýšenia by sa prekrvenie väčšiny tela stalo neúčinným. Tento vzor nie je charakteristický pre všetky stavovce. Napríklad u rýb sa krv zo srdca posiela do žiabrov, tam je obohatená o kyslík, potom sa distribuuje do celého tela a až potom sa vracia do srdca, t. j. u rýb je len jeden kruh krvného obehu. V evolučnej histórii obojživelníkov sa objavujú dva kruhy krvného obehu, ale úplne oddelené sú len u vtákov a cicavcov. Nie je náhoda, že práve posledné dve skupiny stavovcov sa stali teplokrvnými. Teplokrvnosť si vyžaduje intenzívny metabolizmus, ktorý je možný len pri dobrom zásobení tkanív kyslíkom, ktorý je nevyhnutný pre aeróbne dýchanie (je to energeticky oveľa výhodnejšie ako bezkyslíkové - anaeróbne). A intenzívny metabolizmus vám umožňuje udržiavať vysokú úroveň všeobecnej aktivity tela v rôznych podmienkach prostredia. Prítomnosť dvoch úplne oddelených obehov vyžaduje rozdelenie srdca na dve funkčné polovice. Jeden pumpuje odkysličenú krv do pľúc a druhý pumpuje okysličenú krv do zvyšku tela. V skutočnosti máme dve srdcia (pravé a ľavé), ktoré sú spojené a súčasne sa sťahujú. U obojživelníkov srdce nie je rozdelené vôbec, ale u plazov je rozdelené neúplne (s výnimkou krokodílov).

2. Krvné zásobenie orgánov sa nevykonáva postupne, ale paralelne. Inak by krv, prechádzajúca z orgánu A do B, potom do C atď., strácala tlak, kyslík a živiny v každom štádiu, t. j. niektoré časti tela by boli skôr či neskôr zbavené. Okrem toho poškodenie krvnej cievy v ktoromkoľvek mieste by prerušilo prísun krvi do všetkých tkanív po prúde.

3. Vedie z čriev do pečene portálna žila. Portálové žily sú žily, ktoré spájajú dva orgány, pričom ani jeden z nich nie je srdce (podobný systém spája hypotalamus s hypofýzou). Črevá a pečeň sú teda zapojené do série a nie paralelne, čo má za následok vyššie uvedené nevýhody. Sú však kompenzované dôležitou výhodou. Faktom je, že krv vytekajúca z čriev sa značne líši v zložení v závislosti od toho, čo jedinec jedol alebo pil. A jednou z funkcií pečene je filtrovanie krvi, aby sa jej zloženie udržalo vo fyziologicky prijateľných medziach. Napríklad tu sa prebytočná glukóza odstráni z krvi a uloží sa ako glykogén.