Кровеносная система - одна из важнейших систем организма, обеспечивающая транспорт кислорода, питательных веществ и продуктов обмена. Без ее работы невозможна жизнь. Давайте разберемся, как устроена эта система у разных животных.
Общие принципы организации кровеносной системы
Кровеносная система представляет собой замкнутую сеть кровеносных сосудов, по которым циркулирует кровь. Основные функции этой системы:
- Транспорт кислорода от дыхательной системы к тканям
- Доставка питательных веществ к клеткам организма
- Удаление продуктов обмена веществ
- Поддержание постоянства внутренней среды организма
Система состоит из следующих элементов:
- Сердце - мышечный орган, обеспечивающий движение крови по сосудам.
- Артерии - сосуды, по которым кровь движется от сердца к органам.
- Капилляры - мельчайшие сосуды, через стенки которых осуществляется обмен веществ с тканями.
- Вены - сосуды, по которым кровь возвращается к сердцу.
Благодаря ритмичным сокращениям сердца кровь движется по кровеносным сосудам только в одном направлении. Клапаны в сосудах препятствуют обратному току крови.
Кровеносная система бывает двух типов - замкнутая и незамкнутая. При замкнутой системе кровь циркулирует только по сосудам. При незамкнутой часть сосудов открывается в полость тела и кровь (или гемолимфа) омывает органы.
Кровеносная система беспозвоночных животных
У простейших животных кровеносная система отсутствует. Транспорт веществ осуществляется путем диффузии через клеточную мембрану.
Впервые кровеносная система появляется у кольчатых червей и имеет замкнутый тип. Она включает:
- Спинной сосуд
- Брюшной сосуд
- Соединяющие их кольцевые сосуды, выполняющие функцию "сердец"
Кровь движется по спинному сосуду от хвоста к голове, по брюшному - в обратном направлении. Благодаря сокращениям кольцевых сосудов она циркулирует по замкнутому кругу, не попадая в полость тела.
У моллюсков и членистоногих кровеносная система уже незамкнутая. Появляется сердце, но оно выталкивает кровь (гемолимфу) в полость тела. Такая система менее эффективна, зато позволяет увеличивать размеры тела. У членистоногих степень развития системы зависит от наличия органов дыхания.
Кровеносная система рыб
У рыб впервые появляется замкнутая кровеносная система с двухкамерным сердцем. Имеется один круг кровообращения. Венозная кровь из венозного синуса поступает в предсердие, затем в желудочек. Желудочек выталкивает ее в жаберные артерии, где кровь насыщается кислородом. Далее артериальная кровь разносит кислород по органам и возвращается в венозный синус.
Характерная особенность - воротная система кровоснабжения печени и почек. Кровь проходит через эти органы по системе капилляров между двумя венами, отдавая им питательные вещества.
Такая одноконтурная система ограничивает возможности организма, но полностью удовлетворяет потребности водных животных.
Кровеносная система у земноводных и пресмыкающихся
Переход к наземному образу жизни потребовал разделения легочного и тканевого кровотоков. У земноводных и пресмыкающихся появляется трехкамерное сердце с неполной перегородкой в желудочке.
Трехкамерное сердце сформировалось у этих групп независимо в ходе эволюции. У разных видов рептилий оно имеет различия в строении.
Лишь у крокодилов и их эволюционных предшественников образовалось четырехкамерное сердце, полностью разделяющее легочный и тканевой кровотоки. Это позволило значительно повысить эффективность системы кровообращения.
Таким образом, кровеносная система претерпела существенные изменения, позволившие животным освоить сушу. Но окончательное совершенство она обрела у птиц и млекопитающих.
Кровеносная система птиц
У птиц впервые появляется четырехкамерное сердце, полностью разделяющее легочный и тканевой кровотоки. Оно состоит из двух предсердий и двух желудочков. Благодаря этому птицы достигли очень высокого уровня обмена веществ и поддержания температуры тела.
Отличие от млекопитающих - преобладание правой дуги аорты, тогда как левая редуцирована. От дуги аорты отходят крупные артерии, снабжающие кровью мышцы крыльев. Венозная система очень схожа с рептилиями.
Особенности кровеносной системы млекопитающих
У млекопитающих кровеносная система достигает наибольшей сложности. Сердце четырехкамерное, кровотоки разделены полностью. В отличие от птиц, преобладает левая дуга аорты.
Характерная черта млекопитающих - безъядерные эритроциты. Это позволяет увеличить площадь газообмена на единицу объема крови по сравнению с ядерными эритроцитами других животных.
Физиология кровообращения млекопитающих
Рассмотрим подробнее, как происходит движение крови по сосудам млекопитающих. Венозная кровь собирается в правое предсердие и поступает в правый желудочек. Оттуда она выталкивается в легочную артерию и далее в легкие для насыщения кислородом.
Артериальная кровь из легких поступает в левое предсердие, а затем в левый желудочек. Сокращаясь, левый желудочек выталкивает ее в аорту. Аорта разветвляется на артерии, доставляющие кровь к органам. В капиллярах происходит газообмен, кровь отдает кислород и насыщается углекислым газом.
Взаимосвязь кровеносной и лимфатической систем
Лимфатическая система тесно связана с кровеносной. Она отводит избыток тканевой жидкости и возвращает ее в кровоток. Лимфа впадает в вены на шее, что помогает поддерживать кровяное давление и циркуляцию крови.
Лимфатическая система играет важную роль в транспорте жиров, иммунитете. Ее нормальная работа не менее важна для здоровья, чем кровообращение.
Заболевания кровеносной системы
Нарушения в работе кровеносной системы могут приводить к опасным заболеваниям: инфаркту, инсульту, тромбозам. Причины - атеросклероз, гипертония, нарушения свертываемости крови.
Для профилактики важно здоровое питание, отказ от вредных привычек, активность, контроль веса и давления. Необходимы регулярные обследования и прием лекарств по назначению врача.
Особенности кровообращения у разных групп млекопитающих
Хотя общий план строения кровеносной системы схож у всех млекопитающих, у разных групп есть свои особенности, связанные с образом жизни.
У китообразных очень эластичные артерии, рассчитанные на перепады давления при нырянии. У грызунов значительная часть объема крови приходится на депо в селезенке.
У хищных развита система воротной вены печени, увеличивающая ее кровоснабжение при переваривании пищи. Летучие мыши имеют специальные клапаны в венах, предотвращающие отток крови из крыльев во время висения.
Возрастные изменения кровеносной системы
Кровеносная система претерпевает возрастные изменения. У плодов кровообращение осуществляется через плаценту и пупочные сосуды. После рождения включается легочное кровообращение.
С возрастом сосуды теряют эластичность, миокард утолщается. Это приводит к гипертонии и снижению сократительной функции сердца.
Клинические исследования кровеносной системы
Для диагностики состояния сердца и сосудов используются различные методы:
- ЭКГ, ЭхоКГ, УЗИ сердца позволяют оценить его структуру и работу.
- Измерение АД, холестерина, глюкозы крови.
- Анализы на свертываемость крови и С-реактивный белок.
- Нагрузочные пробы выявляют нарушения кровоснабжения.
Эти методы помогают диагностировать и контролировать сердечно-сосудистые заболевания.
Кровеносная система животных в искусстве и культуре
Образы, связанные с кровеносной системой, часто используются в культуре и искусстве как символы жизни, страсти, хрупкости бытия.
Сердце - традиционный символ любви. Вампиры питаются кровью как источником жизненной энергии. Кровавые жертвоприношения - распространенный образ в мифологии разных народов.
Таким образом, кровеносная система животных издавна вдохновляла человеческое творчество, что говорит о ее огромном значении для жизни.
