Hệ tim mạch của cá. Hệ tim mạch, vòng tuần hoàn Động vật nào có 1 vòng tuần hoàn

Họ có một hệ thống tuần hoàn khép kín, được đại diện bởi tim và mạch máu. Không giống như động vật bậc cao, cá có một vòng tuần hoàn (ngoại trừ cá phổi và cá vây thùy).

Song Ngư có một trái tim hai buồng: bao gồm tâm nhĩ, tâm thất, xoang tĩnh mạch và hình nón động mạch, luân phiên co bóp với các thành cơ của chúng. Co bóp nhịp nhàng, nó di chuyển máu theo một vòng luẩn quẩn.

So với động vật trên cạn, tim của cá rất nhỏ và yếu. Khối lượng của nó thường không vượt quá 0,33–2,5%, trung bình 1% trọng lượng cơ thể, trong khi ở động vật có vú, nó đạt 4,6% và ở chim - 10–16%.
Huyết áp ở cá cũng yếu.
Cá cũng có nhịp tim thấp: 18–30 nhịp mỗi phút, nhưng ở nhiệt độ thấp có thể giảm xuống 1–2; Ở những loài cá sống sót sau khi bị đóng băng vào mùa đông, nhịp tim ngừng đập hoàn toàn trong giai đoạn này.
Ngoài ra, cá có một lượng máu nhỏ so với động vật bậc cao.

Nhưng tất cả điều này được giải thích bởi vị trí nằm ngang của cá trong môi trường (không cần đẩy máu lên trên), cũng như bởi đời sống của cá trong nước: trong môi trường mà lực hấp dẫn ảnh hưởng nhiều đến ít hơn trong không khí.

Máu chảy từ tim qua động mạch và về tim qua tĩnh mạch.

Từ tâm nhĩ, nó được đẩy vào tâm thất, sau đó vào động mạch chóp, rồi vào động mạch chủ bụng lớn và đến nơi xảy ra trao đổi khí: máu trong mang được làm giàu oxy và giải phóng khỏi carbon dioxide. Các tế bào hồng cầu của cá - hồng cầu - chứa huyết sắc tố, liên kết oxy trong mang và carbon dioxide trong các cơ quan và mô.
Khả năng lấy oxy của huyết sắc tố trong máu cá khác nhau tùy theo loài. Những loài cá bơi nhanh sống ở vùng nước giàu oxy có các tế bào huyết sắc tố có khả năng liên kết oxy tuyệt vời.

Máu động mạch giàu oxy có màu đỏ tươi.

Sau mang, máu đi vào đầu qua các động mạch và sâu hơn vào động mạch chủ lưng. Đi qua động mạch chủ lưng, máu cung cấp oxy đến các cơ quan và cơ ở thân và đuôi. Động mạch chủ lưng kéo dài đến hết đuôi, từ đó các mạch lớn kéo dài đến các cơ quan nội tạng trên đường đi.

Máu tĩnh mạch của cá, cạn kiệt oxy và bão hòa carbon dioxide, có màu anh đào sẫm.

Sau khi cung cấp oxy cho các cơ quan và thu thập carbon dioxide, máu sẽ chảy qua các tĩnh mạch lớn đến tim và tâm nhĩ.

Cơ thể cá cũng có những đặc điểm riêng về tạo máu:

Nhiều cơ quan có thể tạo thành máu: bộ máy mang, ruột (niêm mạc), tim (lớp biểu mô và nội mô mạch máu), lá lách, mạch máu, cơ quan bạch huyết (tích tụ mô tạo máu - hợp bào lưới - dưới vòm sọ).
Máu ngoại vi của cá có thể chứa hồng cầu trưởng thành và hồng cầu non.
Các tế bào hồng cầu, không giống như máu của động vật có vú, có nhân.

Máu của cá có áp suất thẩm thấu bên trong.

Đến nay đã có 14 hệ thống nhóm máu cá được thiết lập.

Hệ thống tim mạch của cá bao gồm các yếu tố sau:

Hệ tuần hoàn, hệ bạch huyết và các cơ quan tạo máu.

Hệ tuần hoàn của cá khác với các loài động vật có xương sống khác ở một vòng tuần hoàn máu và một trái tim hai ngăn chứa đầy máu tĩnh mạch (ngoại trừ cá phổi và cá vây thùy). Các thành phần chính là: Tim, mạch máu, máu (Hình 1b

Hình 1. Hệ tuần hoàn của cá.

Trái timở cá nó nằm gần mang; và được bao bọc trong một khoang màng ngoài tim nhỏ, và ở cá mút đá - trong một nang sụn. Tim của cá có hai ngăn, bao gồm tâm nhĩ có thành mỏng và tâm thất có thành dày. Ngoài ra, cá còn có đặc điểm là các phần phụ: xoang tĩnh mạch, hay xoang tĩnh mạch và nón động mạch.

Xoang tĩnh mạch là một túi nhỏ có thành mỏng, trong đó máu tĩnh mạch tích tụ. Từ xoang tĩnh mạch nó đi vào tâm nhĩ rồi vào tâm thất. Tất cả các lỗ hở giữa các bộ phận của tim đều được trang bị van, giúp ngăn chặn dòng máu chảy ngược.

Ở nhiều loài cá, ngoại trừ cá xương, nón động mạch, là một phần của tim, nằm liền kề với tâm thất. Thành của nó cũng được hình thành bởi các cơ tim, và trên bề mặt bên trong có hệ thống van.

Ở cá teleost, thay vì hình nón động mạch, có một bóng đèn động mạch chủ - một khối nhỏ màu trắng, là phần mở rộng của động mạch chủ bụng. Không giống như nón động mạch, bóng động mạch chủ bao gồm cơ trơn và không có van (Hình 2).

Hình 2. Sơ đồ hệ tuần hoàn của cá mập và cấu trúc tim của cá mập (I) và cá xương (II).

1 - tâm nhĩ; 2 - tâm thất; 3 - hình nón động mạch; 4 - động mạch chủ bụng;

5 - động mạch nhánh hướng tâm; 6 - động mạch nhánh đi; 7- động mạch cảnh; 8 - động mạch chủ lưng; 9 - động mạch thận; 10 - động mạch dưới đòn; I - động mạch đuôi; 12 - xoang tĩnh mạch; 13 - ống Cuvier; 14 - tĩnh mạch chủ trước; 15 - gân đuôi; 16 - hệ thống cổng thận; 17 - tĩnh mạch chủ sau; 18 - tĩnh mạch bên; 19 - tĩnh mạch dưới ruột; 20 tĩnh mạch cửa gan; 21 - tĩnh mạch gan; 22 - tĩnh mạch dưới đòn; 23 - bóng đèn động mạch chủ.

Ở cá phổi, do quá trình hô hấp ở phổi phát triển nên cấu trúc của tim trở nên phức tạp hơn. Tâm nhĩ gần như được chia hoàn toàn thành hai phần bởi một vách ngăn treo ở trên, có dạng nếp gấp, tiếp tục vào tâm thất và hình chóp động mạch. Bên trái nhận máu động mạch từ phổi, bên phải nhận máu tĩnh mạch từ xoang tĩnh mạch nên máu động mạch về bên trái tim nhiều hơn và máu tĩnh mạch về bên phải nhiều hơn.

Cá có trái tim nhỏ. Khối lượng của nó khác nhau giữa các loài cá khác nhau và dao động từ 0,1 (cá chép) đến 2,5% (cá chuồn) trọng lượng cơ thể.

Tim của cá cyclostomes và cá (ngoại trừ cá phổi) chỉ chứa máu tĩnh mạch. Nhịp tim đặc trưng cho từng loài, đồng thời còn phụ thuộc vào độ tuổi, trạng thái sinh lý của cá, nhiệt độ nước và xấp xỉ bằng tần số chuyển động hô hấp. Ở cá trưởng thành, tim đập khá chậm - 20–35 lần mỗi phút, và ở cá con, tim đập thường xuyên hơn nhiều (ví dụ, ở cá tầm mới nở - lên tới 142 lần mỗi phút). Khi nhiệt độ tăng thì nhịp tim tăng, khi nhiệt độ giảm thì nhịp tim giảm. Ở nhiều loài cá trong mùa đông (cá tráp, cá chép), tim chỉ đập 1-2 lần mỗi phút.

Hệ tuần hoàn của cá khép kín. Mạch đưa máu ra khỏi tim gọi là động mạch, mặc dù máu tĩnh mạch chảy trong một số động mạch (động mạch chủ bụng, động mạch nhánh hướng tâm) và các mạch đưa máu đến tim - tĩnh mạch. Các loài cá (trừ cá phổi) chỉ có một vòng tuần hoàn.

Ở cá xương, máu tĩnh mạch từ tim chảy qua động mạch chủ vào động mạch chủ bụng và từ đó qua động mạch mang hướng tâm đến mang. Teleosts được đặc trưng bởi bốn cặp động mạch mang hướng tâm và cùng số lượng động mạch mang đi. Máu động mạch qua các động mạch mang đi đi vào các cặp mạch thượng não hoặc rễ của động mạch chủ lưng, đi dọc theo đáy hộp sọ và đóng lại phía trước, tạo thành một vòng tròn đầu, từ đó các mạch máu kéo dài đến các phần khác nhau của đầu. Ở mức của cung nhánh cuối cùng, các rễ của động mạch chủ lưng hợp nhất với nhau tạo thành động mạch chủ lưng, đi vào vùng thân dưới cột sống và ở vùng đuôi trong ống tủy sống và được gọi là động mạch đuôi. Các động mạch cung cấp máu động mạch cho các cơ quan, cơ và da được tách ra khỏi động mạch chủ lưng. Tất cả các động mạch chia thành một mạng lưới mao mạch, qua các bức tường mà các chất được trao đổi giữa máu và mô. Từ các mao mạch, máu dồn vào tĩnh mạch (Hình 3).

Các mạch máu tĩnh mạch chính là các tĩnh mạch chính trước và sau, hợp nhất ở ngang mức tim, tạo thành các mạch ngang - ống Cuvier, chảy vào xoang tĩnh mạch của tim. Các tĩnh mạch chính phía trước mang máu từ đỉnh đầu. Từ phần dưới của đầu, chủ yếu từ bộ máy nội tạng, máu tập trung ở tĩnh mạch cổ (tĩnh mạch cảnh) không ghép đôi, trải dài dưới động mạch chủ bụng và gần tim, chia thành hai mạch độc lập chảy vào ống Cuvier.

Từ vùng đuôi, máu tĩnh mạch được thu thập trong tĩnh mạch đuôi, đi vào ống tủy sống dưới động mạch đuôi. Ở mức bờ sau của thận, tĩnh mạch đuôi chia thành hai tĩnh mạch cửa thận, kéo dài một khoảng dọc theo mặt sau của thận, sau đó phân nhánh trong thận thành một mạng lưới mao mạch, tạo thành cửa thận. hệ thống. Các tĩnh mạch rời thận gọi là tĩnh mạch chủ sau, chạy dọc mặt dưới thận về tim.

Trên đường đi, chúng lấy tĩnh mạch từ cơ quan sinh sản và thành cơ thể. Ở mức độ cuối sau của tim, các tĩnh mạch chính sau hợp nhất với các tĩnh mạch trước, tạo thành cặp ống Cuvier, đưa máu đến xoang tĩnh mạch.

Từ đường tiêu hóa, tuyến tiêu hóa, lá lách, bàng quang, máu tụ về tĩnh mạch cửa của gan, đi vào gan, phân nhánh thành mạng lưới mao mạch, tạo thành hệ thống cửa gan. Từ đây máu chảy qua cặp tĩnh mạch gan vào xoang tĩnh mạch. Do đó, cá có hai hệ thống cổng - thận và gan. Tuy nhiên, cấu trúc của hệ thống cửa thận và tĩnh mạch chủ sau ở cá xương không giống nhau. Vì vậy, ở một số loài cá chép, pike, cá rô và cá tuyết, hệ thống cổng thông tin bên phải của thận kém phát triển và chỉ một phần nhỏ máu đi qua hệ thống cổng thông tin.

Do sự đa dạng về cấu trúc và điều kiện sống của các nhóm cá khác nhau, chúng có đặc điểm là sai lệch đáng kể so với sơ đồ đã vạch ra.

Cyclostomes có bảy động mạch mang hướng tâm và cùng số lượng động mạch mang đi. Mạch thượng não không có cặp, không có rễ động mạch chủ. Không có hệ thống cửa thận và ống Cuvier. Chỉ có một tĩnh mạch gan. Không có tĩnh mạch cảnh dưới.

Ở cá sụn, có năm động mạch mang hướng tâm và mười động mạch mang đi. Có các động mạch và tĩnh mạch dưới đòn cung cấp máu cho vây ngực và đai vai, cũng như các tĩnh mạch bên bắt đầu từ vây bụng. Chúng đi dọc theo các thành bên của khoang bụng và ở vùng đai vai hợp nhất với các tĩnh mạch dưới đòn.

Các tĩnh mạch chủ sau ngang mức vây ngực tạo thành các phần mở rộng - xoang tim.

Ở cá phổi, máu động mạch nhiều hơn, tập trung ở nửa bên trái của tim, đi vào hai động mạch nhánh trước, từ đó đi đến đầu và động mạch chủ lưng. Nhiều máu tĩnh mạch từ phía bên phải của tim đi vào hai động mạch nhánh sau rồi vào phổi. Trong quá trình thở không khí, máu trong phổi được làm giàu oxy và chảy qua tĩnh mạch phổi đến bên trái tim (Hình 4).

Ngoài tĩnh mạch phổi, cá phổi còn có tĩnh mạch bụng và tĩnh mạch lớn ở da, thay vì tĩnh mạch chính bên phải, tĩnh mạch chủ sau được hình thành.

Hệ thống bạch huyết. Hệ bạch huyết, có tầm quan trọng lớn trong quá trình trao đổi chất, có liên quan chặt chẽ với hệ tuần hoàn. Không giống như hệ tuần hoàn, nó không đóng. Bạch huyết có thành phần tương tự như huyết tương. Khi máu lưu thông qua các mao mạch máu, một số huyết tương chứa oxy và chất dinh dưỡng rời khỏi mao mạch, tạo thành dịch mô tắm rửa các tế bào. Một phần dịch mô chứa các sản phẩm trao đổi chất lại đi vào mao mạch máu, phần còn lại đi vào mao mạch bạch huyết và được gọi là bạch huyết. Nó không màu và chỉ chứa các tế bào lympho từ các thành phần hình thành của máu.

Hệ thống bạch huyết bao gồm các mao mạch bạch huyết, sau đó biến thành các mạch bạch huyết và các thân lớn hơn, qua đó bạch huyết di chuyển từ từ theo một hướng - về phía tim. Do đó, hệ thống bạch huyết dẫn lưu dịch mô, bổ sung chức năng của hệ thống tĩnh mạch.

Các thân bạch huyết lớn nhất ở cá là các thân dưới đốt sống được ghép nối, kéo dài dọc theo hai bên của động mạch chủ lưng từ đuôi đến đầu, và các thân bên, chạy dưới da dọc theo đường bên. Thông qua các thân này và thân thận, bạch huyết chảy vào các tĩnh mạch chính sau ở ống Cuvier.

Ngoài ra, cá còn có một số mạch bạch huyết không ghép đôi: lưng, bụng, cột sống. Cá không có hạch bạch huyết nhưng một số loài cá dưới đốt sống cuối cùng có tim bạch huyết ghép đôi đang đập theo hình bầu dục nhỏ màu hồng có chức năng đẩy bạch huyết về tim. Sự chuyển động của bạch huyết cũng được tạo điều kiện thuận lợi nhờ hoạt động của các cơ thân và chuyển động thở. Cá sụn không có tim bạch huyết hoặc thân bạch huyết bên. Trong cyclostomes, hệ bạch huyết tách biệt với hệ tuần hoàn.

Máu. Chức năng của máu rất đa dạng. Nó mang chất dinh dưỡng và oxy đi khắp cơ thể, giải phóng cơ thể khỏi các sản phẩm trao đổi chất, truyền các tuyến nội tiết với các cơ quan tương ứng, đồng thời bảo vệ cơ thể khỏi các chất và vi sinh vật có hại. Lượng máu trong cá dao động từ 1,5 (cá trượt) đến 7,3% (cá thu ngựa) trong tổng khối lượng của cá, trong khi ở động vật có vú là khoảng 7,7%.

Cơm. 5. Tế bào máu cá.

Máu của cá bao gồm dịch máu, hoặc huyết tương, các thành phần hình thành - hồng cầu và bạch cầu - bạch cầu, cũng như tiểu cầu trong máu - tiểu cầu (Hình 5). Cá có cấu trúc hình thái máu phức tạp hơn so với động vật có vú, vì ngoài các cơ quan chuyên biệt, thành mạch máu còn tham gia tạo máu. Do đó, dòng máu chứa các yếu tố hình thành ở tất cả các giai đoạn phát triển của chúng. Các tế bào hồng cầu có hình elip và chứa một nhân. Số lượng của chúng ở các loài cá khác nhau dao động từ 90 nghìn/mm 3 (cá mập) đến 4 triệu/mm 3 (cá ngừ) và khác nhau ở cùng một loài B: tùy thuộc vào giới tính, độ tuổi của cá cũng như điều kiện môi trường.

Hầu hết các loài cá đều có máu đỏ, đó là do sự hiện diện của huyết sắc tố trong hồng cầu, mang oxy từ các cơ quan hô hấp đến tất cả các tế bào của cơ thể.

Cơm. 6. Cá trắng Nam Cực

Tuy nhiên, ở một số loài cá ở Nam Cực - cá máu trắng, bao gồm cả cá băng, máu hầu như không chứa hồng cầu và do đó không có huyết sắc tố hoặc bất kỳ sắc tố hô hấp nào khác. Máu và mang của những con cá này không màu (Hình 6). Trong điều kiện nhiệt độ nước thấp và hàm lượng oxy cao, quá trình hô hấp trong trường hợp này được thực hiện bằng cách khuếch tán oxy vào huyết tương qua các mao mạch của da và mang. Những con cá này không hoạt động và việc thiếu huyết sắc tố trong chúng được bù đắp bằng hoạt động tăng cường của trái tim lớn và toàn bộ hệ tuần hoàn.

Chức năng chính của bạch cầu là bảo vệ cơ thể khỏi các chất có hại và vi sinh vật. Số lượng bạch cầu trong cá cao nhưng khác nhau

phụ thuộc vào loài, giới tính, trạng thái sinh lý của cá, cũng như sự hiện diện của bệnh, v.v.

Ví dụ cá bống tượng có khoảng 30 nghìn/mm 3, cá bống tượng có từ 75 đến 325 nghìn/mm 3 bạch cầu, trong khi ở người chỉ có 6-8 nghìn/mm 3. Một số lượng lớn bạch cầu trong cá cho thấy chức năng bảo vệ máu của chúng cao hơn.

Bạch cầu được chia thành hạt (bạch cầu hạt) và không hạt (bạch cầu hạt). Ở động vật có vú, bạch cầu hạt được đại diện bởi bạch cầu trung tính, bạch cầu ái toan và basophils, và bạch cầu không hạt là tế bào lympho và bạch cầu đơn nhân. Không có sự phân loại bạch cầu ở cá được chấp nhận rộng rãi. Máu của cá tầm và cá xương khác nhau chủ yếu ở thành phần bạch cầu hạt. Ở cá tầm, chúng được đại diện bởi bạch cầu trung tính và bạch cầu ái toan, và ở cá tầm - bạch cầu trung tính, pseudoeosinophils và pseudobasophils.

Bạch cầu không hạt của cá được đại diện bởi tế bào lympho và bạch cầu đơn nhân.

Một trong những đặc điểm của máu cá là công thức bạch cầu thay đổi rất nhiều tùy theo trạng thái sinh lý của cá, do đó tất cả bạch cầu hạt đặc trưng của một loài nhất định không phải lúc nào cũng được tìm thấy trong máu.

Tiểu cầu ở cá rất nhiều và lớn hơn ở động vật có vú, có nhân. Chúng rất quan trọng trong quá trình đông máu, điều này cũng được tạo điều kiện thuận lợi bởi chất nhầy trên da.

Như vậy, máu cá có đặc điểm là có tính nguyên thủy: có nhân trong hồng cầu và tiểu cầu, số lượng hồng cầu tương đối ít và hàm lượng huyết sắc tố thấp nên chuyển hóa kém. Đồng thời, nó còn được đặc trưng bởi các tính năng chuyên biệt cao: một số lượng lớn bạch cầu và tiểu cầu.

Cơ quan tạo máu. Nếu ở động vật có vú trưởng thành, quá trình tạo máu xảy ra ở tủy xương đỏ, hạch bạch huyết, lá lách và tuyến ức, thì ở cá không có tủy xương và hạch bạch huyết, các cơ quan chuyên môn và ổ khác nhau đều tham gia tạo máu. Vì vậy, ở cá tầm, quá trình tạo máu chủ yếu xảy ra ở cái gọi là cơ quan bạch huyết, nằm ở sụn đầu phía trên hành tủy và tiểu não. Tất cả các loại yếu tố hình thành được hình thành ở đây. Ở cá xương, cơ quan tạo máu chính nằm ở phần lõm bên ngoài của phần chẩm của hộp sọ.

Ngoài ra, quá trình tạo máu ở cá xảy ra ở nhiều ổ khác nhau - đầu thận, lá lách, tuyến ức, bộ máy mang, niêm mạc ruột, thành mạch máu, cũng như ở màng ngoài tim ở cá tầm và nội tâm mạc ở cá tầm.

Đầu thận ở cá, nó không tách rời khỏi cơ thể và bao gồm các mô bạch huyết, trong đó hồng cầu và tế bào lympho được hình thành.

Lách ở cá nó có hình dạng và vị trí đa dạng. Cá mút đá không có lá lách hình thành và mô của nó nằm trong vỏ của van xoắn ốc. Ở hầu hết các loài cá, lá lách là một cơ quan riêng biệt màu đỏ sẫm nằm phía sau dạ dày trong các nếp gấp của mạc treo. Trong lá lách, các tế bào hồng cầu, bạch cầu và tiểu cầu được hình thành và các tế bào hồng cầu chết cũng bị phá hủy. Ngoài ra, lá lách còn thực hiện chức năng bảo vệ (thực bào bạch cầu) và là nơi chứa máu.

Tuyến ức(tuyến ức, hay tuyến ức) nằm trong khoang mang. Nó phân biệt giữa lớp bề mặt, vỏ não và tủy. Tế bào lympho được hình thành ở đây. Ngoài ra, tuyến ức còn kích thích sự hình thành của chúng ở các cơ quan khác. Tế bào lympho tuyến ức có khả năng tạo ra các kháng thể liên quan đến sự phát triển khả năng miễn dịch. Nó phản ứng rất nhạy cảm với những thay đổi của môi trường bên ngoài và bên trong, phản ứng bằng cách tăng hoặc giảm âm lượng. Tuyến ức là một loại người bảo vệ cơ thể, trong điều kiện không thuận lợi sẽ huy động khả năng phòng vệ của nó. Nó đạt đến sự phát triển lớn nhất ở cá thuộc các nhóm tuổi trẻ hơn và sau khi chúng đạt đến độ chín về mặt sinh dục, khối lượng của nó giảm đi rõ rệt.

Trong hệ tuần hoàn của cá, so với lưỡi liềm, một trái tim thực sự xuất hiện. Nó bao gồm hai buồng, tức là. tim cá có hai ngăn. Buồng thứ nhất là tâm nhĩ, buồng thứ hai là tâm thất của tim. Đầu tiên máu đi vào tâm nhĩ, sau đó được đẩy vào tâm thất nhờ sự co cơ. Hơn nữa, do sự co lại của nó, nó đổ vào một mạch máu lớn.

Tim của cá nằm trong túi màng ngoài tim, nằm phía sau cặp cung mang cuối cùng trong khoang cơ thể.

Giống như tất cả các hợp âm, hệ thống tuần hoàn của cá bị đóng cửa. Điều này có nghĩa là không nơi nào trên đường đi của nó mà máu rời khỏi mạch và chảy vào các khoang của cơ thể. Để đảm bảo sự trao đổi chất giữa máu và tế bào của toàn cơ thể, các động mạch lớn (mạch mang máu được oxy hóa) dần dần phân nhánh thành các động mạch nhỏ hơn. Các tàu nhỏ nhất là mao mạch. Sau khi thải oxy và lấy carbon dioxide, các mao mạch lại hợp nhất thành các mạch lớn hơn (nhưng đã là tĩnh mạch).

Chỉ có ở cá một vòng tuần hoàn máu. Với một trái tim hai ngăn thì không thể nào khác được. Ở động vật có xương sống có tổ chức cao hơn (bắt đầu từ động vật lưỡng cư), vòng tuần hoàn thứ hai (phổi) xuất hiện. Nhưng những con vật này cũng có trái tim ba ngăn, thậm chí bốn ngăn.

Máu tĩnh mạch chảy qua tim, cung cấp oxy cho các tế bào của cơ thể. Tiếp theo, tim đẩy lượng máu này vào động mạch chủ bụng, đi đến mang và phân nhánh vào các động mạch nhánh hướng tâm (mặc dù có tên là “động mạch” nhưng chúng chứa máu tĩnh mạch). Trong mang (cụ thể là ở các sợi mang), carbon dioxide được giải phóng từ máu vào nước và oxy rò rỉ từ nước vào máu. Điều này xảy ra do sự khác biệt về nồng độ của chúng (khí hòa tan sẽ đi đến nơi có ít khí hơn). Được làm giàu bằng oxy, máu trở thành động mạch. Các động mạch nhánh đi (đã có máu động mạch) chảy vào một mạch lớn - động mạch chủ lưng. Nó chạy dưới xương sống dọc theo cơ thể cá và các mạch nhỏ hơn bắt nguồn từ nó. Các động mạch cảnh cũng phân nhánh từ động mạch chủ sau, dẫn đến đầu và cung cấp máu, bao gồm cả não.

Trước khi vào tim, máu tĩnh mạch đi qua gan, nơi nó được loại bỏ các chất có hại.

Có sự khác biệt nhỏ trong hệ tuần hoàn của cá xương và cá sụn. Điều này chủ yếu liên quan đến trái tim. Ở các loài cá sụn (và một số loài cá xương), phần giãn nở của động mạch chủ bụng co bóp cùng với tim, nhưng ở hầu hết các loài cá có xương thì điều này không xảy ra.

Máu của cá có màu đỏ, chứa hồng cầu có huyết sắc tố, có tác dụng liên kết với oxy. Tuy nhiên, tế bào hồng cầu của cá có hình bầu dục chứ không phải hình đĩa (ví dụ như ở người). Lượng máu chảy qua hệ tuần hoàn ở cá ít hơn ở động vật có xương sống trên cạn.

Tim cá không đập thường xuyên (khoảng 20-30 nhịp mỗi phút) và số lần co bóp phụ thuộc vào nhiệt độ môi trường (càng ấm thì càng thường xuyên). Do đó, máu của họ không lưu thông nhanh và do đó quá trình trao đổi chất của họ tương đối chậm. Ví dụ, điều này ảnh hưởng đến thực tế rằng cá là động vật máu lạnh.

Ở cá, cơ quan tạo máu là lá lách và mô liên kết của thận.

Mặc dù thực tế là hệ thống tuần hoàn của cá được mô tả là đặc trưng của đại đa số chúng, nhưng ở cá phổi và cá vây thùy thì nó hơi khác một chút. Ở cá phổi, một vách ngăn không hoàn chỉnh xuất hiện trong tim và xuất hiện hình ảnh giống như vòng tuần hoàn phổi (thứ hai). Nhưng vòng tròn này không đi qua mang mà qua bong bóng, biến thành phổi.

Trong cơ thể con người, hệ thống tuần hoàn được thiết kế để đáp ứng đầy đủ nhu cầu bên trong của nó. Một vai trò quan trọng trong sự chuyển động của máu được thực hiện bởi sự hiện diện của một hệ thống khép kín trong đó các dòng máu động mạch và tĩnh mạch được tách biệt. Và điều này được thực hiện thông qua sự hiện diện của các vòng tuần hoàn máu.

Tài liệu tham khảo lịch sử

Trước đây, khi các nhà khoa học chưa có sẵn các công cụ thông tin có thể nghiên cứu các quá trình sinh lý trong cơ thể sống, các nhà khoa học vĩ đại nhất buộc phải tìm kiếm các đặc điểm giải phẫu trên xác chết. Đương nhiên, trái tim của người đã khuất không co lại, vì vậy một số sắc thái phải tự mình tìm ra và đôi khi chỉ đơn giản là tưởng tượng. Vì vậy, trở lại thế kỷ thứ hai sau Công nguyên Claudius Galen, tự học Hippocrates, cho rằng các động mạch chứa không khí thay vì máu trong lòng chúng. Trong những thế kỷ tiếp theo, nhiều nỗ lực đã được thực hiện để kết hợp và liên kết các dữ liệu giải phẫu hiện có theo quan điểm sinh lý học. Tất cả các nhà khoa học đều biết và hiểu hệ thống tuần hoàn hoạt động như thế nào, nhưng nó hoạt động như thế nào?

Các nhà khoa học đã có đóng góp to lớn trong việc hệ thống hóa dữ liệu về chức năng tim. Miguel Servet và William Harvey vào thế kỷ 16. Harvey, nhà khoa học đầu tiên mô tả tuần hoàn hệ thống và phổi , vào năm 1616 xác định sự hiện diện của hai vòng tròn, nhưng ông không thể giải thích trong công trình của mình cách các giường động mạch và tĩnh mạch được kết nối với nhau. Và chỉ sau đó, vào thế kỷ 17, Marcello Malpighi, một trong những người đầu tiên sử dụng kính hiển vi trong thực hành của mình, đã phát hiện và mô tả sự hiện diện của các mao mạch nhỏ, không thể nhìn thấy bằng mắt thường, đóng vai trò như một mắt xích kết nối trong tuần hoàn máu.

Phylogeny, hoặc sự phát triển của lưu thông máu

Do thực tế là, khi động vật thuộc lớp động vật có xương sống tiến hóa, chúng ngày càng tiến bộ hơn về mặt giải phẫu và sinh lý, chúng đòi hỏi một cấu trúc phức tạp của hệ thống tim mạch. Vì vậy, để môi trường lỏng bên trong cơ thể động vật có xương sống chuyển động nhanh hơn, cần phải có một hệ thống tuần hoàn máu khép kín. So với các lớp khác của vương quốc động vật (ví dụ, động vật chân đốt hoặc giun), sự thô sơ của hệ thống mạch máu khép kín xuất hiện ở dạng dây sống. Và nếu lưỡi mác chẳng hạn, không có tim nhưng có động mạch chủ bụng và động mạch lưng, thì ở cá, động vật lưỡng cư (lưỡng cư), bò sát (bò sát) lần lượt xuất hiện một trái tim hai và ba ngăn, và ở chim và động vật có vú xuất hiện một trái tim bốn ngăn, điểm đặc biệt của nó là nó tập trung vào hai vòng tuần hoàn máu không trộn lẫn với nhau.

Vì vậy, sự hiện diện của hai vòng tuần hoàn riêng biệt ở chim, động vật có vú và con người nói riêng không gì khác hơn là sự tiến hóa của hệ tuần hoàn, cần thiết để thích nghi tốt hơn với điều kiện môi trường.

Đặc điểm giải phẫu của tuần hoàn máu

Hệ thống tuần hoàn là một tập hợp các mạch máu, là một hệ thống khép kín để cung cấp oxy và chất dinh dưỡng cho các cơ quan nội tạng thông qua trao đổi khí và trao đổi chất dinh dưỡng, cũng như loại bỏ carbon dioxide và các sản phẩm trao đổi chất khác khỏi tế bào. Cơ thể con người được đặc trưng bởi hai vòng tròn - vòng tròn hệ thống hoặc vòng tròn lớn và vòng tròn phổi, còn được gọi là vòng tròn nhỏ.

Video: vòng tuần hoàn máu, bài giảng nhỏ và hoạt hình

tuần hoàn hệ thống

Chức năng chính của vòng tròn lớn là đảm bảo trao đổi khí ở tất cả các cơ quan nội tạng ngoại trừ phổi. Nó bắt đầu trong khoang tâm thất trái; đại diện bởi động mạch chủ và các nhánh của nó, giường động mạch của gan, thận, não, cơ xương và các cơ quan khác. Hơn nữa, vòng tròn này tiếp tục với mạng lưới mao mạch và giường tĩnh mạch của các cơ quan được liệt kê; và thông qua sự xâm nhập của tĩnh mạch chủ vào khoang tâm nhĩ phải, nó sẽ kết thúc ở khoang sau.

Vì vậy, như đã nói, điểm bắt đầu của vòng tròn lớn là khoang của tâm thất trái. Lưu lượng máu động mạch, chứa nhiều oxy hơn carbon dioxide, được gửi đến đây. Dòng chảy này đi vào tâm thất trái trực tiếp từ hệ thống tuần hoàn của phổi, nghĩa là từ vòng tròn nhỏ. Dòng động mạch từ tâm thất trái được đẩy qua van động mạch chủ vào mạch lớn nhất - động mạch chủ. Động mạch chủ có thể được so sánh một cách hình tượng với một loại cây có nhiều nhánh, vì các động mạch từ nó kéo dài đến các cơ quan nội tạng (đến gan, thận, đường tiêu hóa, đến não - qua hệ thống động mạch cảnh, đến cơ xương, đến sợi mỡ dưới da, v.v.) Các động mạch của các cơ quan cũng có nhiều nhánh và mang tên tương ứng với giải phẫu của chúng, mang oxy đến từng cơ quan.

Trong các mô của các cơ quan nội tạng, các mạch máu được chia thành các mạch có đường kính ngày càng nhỏ hơn và kết quả là mạng lưới mao mạch được hình thành. Mao mạch là những mạch nhỏ nhất, thực tế không có lớp cơ giữa và được đại diện bởi một màng bên trong - nội mô, được lót bằng các tế bào nội mô. Khoảng cách giữa các tế bào này ở cấp độ vi mô rất lớn so với các mạch khác đến nỗi chúng cho phép protein, khí và thậm chí cả các thành phần hình thành dễ dàng xâm nhập vào dịch gian bào của các mô xung quanh. Do đó, sự trao đổi khí mạnh mẽ và trao đổi các chất khác xảy ra giữa mao mạch với máu động mạch và môi trường gian bào lỏng trong một cơ quan cụ thể. Oxy xâm nhập từ mao mạch và carbon dioxide, một sản phẩm của quá trình chuyển hóa tế bào, đi vào mao mạch. Giai đoạn tế bào của hô hấp xảy ra.

Sau khi nhiều oxy được đưa vào các mô hơn và tất cả carbon dioxide đã được loại bỏ khỏi các mô, máu sẽ trở thành tĩnh mạch. Tất cả quá trình trao đổi khí xảy ra với mỗi dòng máu mới đổ vào và trong khoảng thời gian nó di chuyển dọc theo mao mạch về phía tĩnh mạch - một mạch thu thập máu tĩnh mạch. Nghĩa là, với mỗi chu kỳ tim, ở bộ phận này hoặc bộ phận khác của cơ thể, oxy sẽ đi vào các mô và carbon dioxide được loại bỏ khỏi chúng.

Các tĩnh mạch này hợp lại thành các tĩnh mạch lớn hơn và tạo thành một giường tĩnh mạch. Tĩnh mạch, tương tự như động mạch, được đặt tên theo cơ quan mà chúng nằm trong đó (thận, não, v.v.). Từ các thân tĩnh mạch lớn, các nhánh của tĩnh mạch chủ trên và tĩnh mạch chủ dưới được hình thành, sau đó chảy vào tâm nhĩ phải.

Đặc điểm của lưu lượng máu trong các cơ quan của vòng hệ thống

Một số cơ quan nội tạng có đặc điểm riêng của chúng. Vì vậy, ví dụ, trong gan không chỉ có tĩnh mạch gan “mang” dòng tĩnh mạch ra khỏi nó mà còn có tĩnh mạch cửa, ngược lại, đưa máu đến mô gan, nơi lọc máu. được thực hiện, và chỉ khi đó máu mới tụ lại trong các nhánh của tĩnh mạch gan để đi vào một vòng tròn lớn. Tĩnh mạch cửa dẫn máu từ dạ dày và ruột, vì vậy mọi thứ con người ăn hoặc uống đều phải trải qua một quá trình “thanh lọc” ở gan.

Ngoài gan, một số sắc thái nhất định còn tồn tại ở các cơ quan khác, chẳng hạn như trong các mô của tuyến yên và thận. Do đó, trong tuyến yên có sự hiện diện của cái gọi là mạng lưới mao mạch "tuyệt vời", bởi vì các động mạch đưa máu đến tuyến yên từ vùng dưới đồi được chia thành các mao mạch, sau đó thu thập vào các tiểu tĩnh mạch. Các tĩnh mạch, sau khi máu chứa các phân tử giải phóng hormone được thu thập, lại được chia thành các mao mạch, sau đó hình thành các tĩnh mạch mang máu từ tuyến yên. Ở thận, mạng lưới động mạch được chia đôi thành các mao mạch, có liên quan đến quá trình bài tiết và tái hấp thu ở tế bào thận - ở các nephron.

Tuần hoàn phổi

Chức năng của nó là thực hiện các quá trình trao đổi khí trong mô phổi để bão hòa máu tĩnh mạch “chất thải” bằng các phân tử oxy. Nó bắt đầu trong khoang tâm thất phải, nơi máu tĩnh mạch chảy với một lượng oxy cực nhỏ và một lượng lớn carbon dioxide đi vào từ buồng nhĩ phải (từ “điểm cuối” của vòng tròn lớn). Máu này di chuyển qua van phổi vào một trong những mạch lớn gọi là thân phổi. Tiếp theo, dòng tĩnh mạch di chuyển dọc theo giường động mạch trong mô phổi, nơi này cũng vỡ ra thành mạng lưới mao mạch. Bằng cách tương tự với các mao mạch ở các mô khác, sự trao đổi khí xảy ra trong chúng, chỉ có các phân tử oxy đi vào lòng mao mạch và carbon dioxide xâm nhập vào các tế bào phế nang (tế bào của phế nang). Với mỗi hành động thở, không khí từ môi trường đi vào phế nang, từ đó oxy xuyên qua màng tế bào vào huyết tương. Khi thở ra, carbon dioxide đi vào phế nang sẽ bị thải ra ngoài cùng với không khí thở ra.

Sau khi được bão hòa với các phân tử O2, máu có được các đặc tính của máu động mạch, chảy qua các tĩnh mạch và cuối cùng đến các tĩnh mạch phổi. Phần sau, bao gồm bốn hoặc năm mảnh, mở vào khoang tâm nhĩ trái. Kết quả là máu tĩnh mạch chảy qua nửa bên phải của tim, còn máu động mạch chảy qua nửa bên trái; và thông thường những dòng chảy này không nên trộn lẫn.

Mô phổi có mạng lưới mao mạch kép. Với sự trợ giúp của quá trình trao đổi khí đầu tiên được thực hiện nhằm làm phong phú dòng tĩnh mạch bằng các phân tử oxy (mối quan hệ trực tiếp với vòng tròn nhỏ), và trong lần thứ hai, bản thân mô phổi được cung cấp oxy và chất dinh dưỡng (mối quan hệ với vòng tròn lớn).

Vòng tuần hoàn bổ sung

Những khái niệm này được sử dụng để phân biệt nguồn cung cấp máu của từng cơ quan. Ví dụ, đối với trái tim, nơi cần oxy nhiều hơn những trái tim khác, dòng động mạch được dẫn vào từ các nhánh của động mạch chủ ngay từ đầu, được gọi là động mạch vành (động mạch vành) phải và trái. Trao đổi khí mạnh xảy ra ở các mao mạch cơ tim và dòng máu tĩnh mạch chảy vào tĩnh mạch vành. Sau này thu thập trong xoang vành, mở trực tiếp vào buồng nhĩ phải. Bằng cách này nó được thực hiện tuần hoàn tim hoặc mạch vành.

mạch vành (động mạch vành) vòng tuần hoàn máu trong tim

Vòng tròn Willis là mạng lưới động mạch kín gồm các động mạch não. Tủy cung cấp thêm máu cho não khi lưu lượng máu não qua các động mạch khác bị gián đoạn. Điều này bảo vệ một cơ quan quan trọng như vậy khỏi bị thiếu oxy hoặc thiếu oxy. Tuần hoàn não được đại diện bởi đoạn ban đầu của động mạch não trước, đoạn ban đầu của động mạch não sau, động mạch thông trước và sau và động mạch cảnh trong.

Vòng Willis trong não (biến thể cổ điển của cấu trúc)

Tuần hoàn nhau thai chỉ hoạt động ở người phụ nữ khi mang thai và thực hiện chức năng “thở” ở trẻ em. Nhau thai được hình thành từ tuần thứ 3-6 của thai kỳ và bắt đầu hoạt động hoàn chỉnh từ tuần thứ 12. Do phổi của thai nhi không hoạt động nên oxy đi vào máu qua dòng máu động mạch vào tĩnh mạch rốn của thai nhi.

tuần hoàn thai nhi trước khi sinh

Do đó, toàn bộ hệ thống tuần hoàn của con người có thể được chia thành các phần riêng biệt được kết nối với nhau để thực hiện các chức năng của chúng. Hoạt động bình thường của các khu vực đó, hay còn gọi là vòng tuần hoàn máu, là chìa khóa cho hoạt động lành mạnh của tim, mạch máu và toàn bộ cơ thể.

Tiểu cầuở động vật có vú, chúng là những mảnh tế bào có hình dạng không đều được bao quanh bởi màng và thường thiếu nhân. Chúng được hình thành từ các tế bào đặc biệt trong tủy xương. Mỗi tiểu cầu nhỏ hơn khoảng bốn lần so với hồng cầu. Tiểu cầu là cần thiết để bắt đầu quá trình đông máu. 1 mm3 máu chứa khoảng 250.000 tiểu cầu. Tuổi thọ của tiểu cầu ở người là 5-9 ngày; sau đó chúng bị phá hủy ở gan và lá lách.

Vòng tuần hoàn

tổng quát sơ đồ tuần hoàn máu của con ngườiđược trình bày trong hình và được đặc trưng bởi các tính năng sau.

1. Một người có hai vòng tuần hoàn máu. Điều này có nghĩa là máu đi khắp cơ thể sẽ vào tim hai lần. Ưu điểm của hệ thống như vậy là khả năng đầu tiên làm giàu oxy trong máu trong phổi (nhỏ, hoặc phổi, vòng tròn), sau đó đưa nó trở lại tim và lại đẩy nó ra các cơ quan còn lại (lớn hoặc hệ thống). , vòng tròn). Thực tế là huyết áp trong mao mạch phổi giảm xuống và nếu không tăng thêm, việc cung cấp máu cho hầu hết cơ thể sẽ trở nên không hiệu quả. Mô hình này không phải là đặc trưng của tất cả các động vật có xương sống. Ví dụ, ở cá, máu từ tim được đưa đến mang, được làm giàu oxy ở đó, sau đó phân phối khắp cơ thể và chỉ sau đó mới quay trở lại tim, tức là ở cá chỉ có một vòng tuần hoàn máu. Hai vòng tuần hoàn máu xuất hiện trong lịch sử tiến hóa của động vật lưỡng cư nhưng hoàn toàn tách biệt chỉ ở chim và động vật có vú. Không phải ngẫu nhiên mà hai nhóm động vật có xương sống cuối cùng trở thành loài máu nóng. Động vật máu nóng đòi hỏi quá trình trao đổi chất chuyên sâu, điều này chỉ có thể thực hiện được khi cung cấp đủ oxy cho các mô, cần thiết cho quá trình hô hấp hiếu khí (nó có lợi hơn nhiều về mặt năng lượng so với không có oxy - kỵ khí). Và quá trình trao đổi chất chuyên sâu cho phép bạn duy trì mức độ hoạt động chung cao của cơ thể trong nhiều điều kiện môi trường khác nhau. Sự hiện diện của hai vòng tuần hoàn hoàn toàn riêng biệt đòi hỏi phải chia tim thành hai nửa chức năng. Một máy bơm máu đã khử oxy đến phổi và máy kia bơm máu đã được oxy hóa đến phần còn lại của cơ thể. Trên thực tế, chúng ta có hai trái tim (phải và trái), được hợp nhất với nhau và co bóp cùng một lúc. Ở động vật lưỡng cư, tim hoàn toàn không phân chia, nhưng ở bò sát thì nó phân chia không hoàn toàn (ngoại trừ cá sấu).

2. Cung cấp máu các cơ quan được thực hiện không tuần tự mà song song. Nếu không, máu đi từ cơ quan A đến B, rồi đến cơ quan C, v.v., sẽ bị mất áp suất, oxy và chất dinh dưỡng ở từng giai đoạn, tức là một số bộ phận của cơ thể sớm muộn cũng sẽ bị thiếu hụt. Ngoài ra, tổn thương mạch máu ở bất kỳ vị trí nào cũng sẽ cắt đứt nguồn cung cấp máu cho tất cả các mô ở hạ lưu.

3. Dẫn từ ruột tới gan tĩnh mạch cửa. Tĩnh mạch cửa là tĩnh mạch nối hai cơ quan, không phải cơ quan nào là tim (một hệ thống tương tự kết nối vùng dưới đồi với tuyến yên). Như vậy, ruột và gan nối nối tiếp chứ không nối song song, kéo theo những nhược điểm nêu trên. Tuy nhiên, họ được bù đắp bởi một lợi thế quan trọng. Thực tế là máu chảy từ ruột có thành phần rất khác nhau tùy thuộc vào những gì mỗi người ăn hoặc uống. Và một trong những chức năng của gan là lọc máu để duy trì thành phần của nó trong giới hạn sinh lý chấp nhận được. Ví dụ, ở đây lượng glucose dư thừa sẽ được loại bỏ khỏi máu và được lưu trữ dưới dạng glycogen.