В наших собственных сердцах есть четыре отдельные камеры. У лягушек, жаб, змей и ящериц - всего три. Сердце позвоночных выполняет функцию перекачивания крови организма по всему телу. Подобные во многих отношениях, эти органы у разных классов позвоночных обладают разным количеством камер. Каковы особенности строения кровеносной системы и сердца лягушки?
Классификация
В зависимости от количества камер сердца позвоночных могут быть классифицированы следующим образом:
- Двухкамерное: один атриум и один желудочек (у рыб).
- Трехкамерное: два предсердия и один желудочек (у амфибий и рептилий).
- Четырехкамерное: два предсердия и два желудочка (у птиц и млекопитающих).
Функции
Что такое сердце и зачем оно нужно? Самой главной его функцией является перекачка крови через систему кровообращения. Поскольку этот орган действительно является просто насосом и не имеет каких-либо других функций, то можно подумать, что у разных животных он они выглядит и функционирует одинаково, но это не так.
Вместо этого природа создает новые формы, поскольку животные эволюционируют и меняют свои потребности. В результате существует множество сердец с точки зрения структуры. Все они выполняют одну и ту же работу, а именно - перекачивают циркулирующую жидкость через систему кровообращения. Давайте рассмотрим различные типы позвоночных сердец и то, как они развивались.
Двухкамерное сердце
У всех позвоночных есть замкнутая система кровообращения с одним центральным сердцем. Самый старый тип - это двухкамерное, которое все еще имеют некоторые современные рыбы. Это очень мускулистый орган, состоящий из одного атриума и одного желудочка. Атриум представляет собой камеру, которая получает кровь, возвращающуюся к сердцу. Желудочек - это полость, которая откачивает кровь из сердца.
Эти два отдела разделены одним односторонним сердечным клапаном. Устройство гарантирует, что кровь перемещается только в одном направлении, из желудочка и в кровеносные сосуды, где делает одну петлю через систему кровообращения. Далее кровь распространяется на жабры (дыхательный орган у рыб), которые берут кислород из окружающей воды. Богатая кислородом кровь затем течет через ткани и, наконец, возвращается к сердцу.
Трехкамерное сердце
Двухкамерное сердце хорошо служило рыбе в течение очень долгого времени. Но земноводные эволюционировали и вылезли на сушу, и в их системе кровообращения произошли значительные эволюционные изменения. Они развили двойную циркуляцию, и теперь у них есть две отдельные схемы кровотока.
Одна цепь, называемая легочным контуром, приводит к органам дыхания для создания кислородсодержащей крови. В результате двойной циркуляции образуется сердце земноводных трехкамерное, состоящее из двух предсердий и одного желудочка. Вторая схема, называемая системной, переносит насыщенную кислородом кровь в различные ткани тела.
Строение сердца лягушки также предполагает наличие трех камер. Кровь проходит сначала через легочную цепь, где она окисляется, а затем возвращается в сердце через левое предсердие. Далее она входит в левую часть общего желудочка, и оттуда большая часть богатой кислородом крови прокачивается по системной схеме, чтобы распределить кислород в тканях прежде, чем он будет возвращен в правое предсердие.
Затем кровь течет в правую сторону обычного желудочка (до того как она откачивается обратно в легочную цепь). Поскольку желудочек разделяют обе схемы, происходит некоторое смешение богатой кислородом и углекислым газом крови. Однако оно уменьшается благодаря наличию гребня в центре желудочка, который несколько разделяет его левую и правую стороны.
Четырехкамерное сердце
После того, как трехкамерное сердце развивалось, логичным следующим шагом в эволюции было полностью отделить желудочек до двух отдельных камер. Это могло гарантировать, что насыщенная кислородом и богатая углекислым газом кровь из двух контуров не будут смешивается. Эту эволюционную прогрессию между трех- и четырехкамерными сердцами можно наблюдать у разных видов рептилий.
Сердце земноводных и рептилий обычно трехкамерное. У разных видов есть стенки различных размеров, которые частично разделяют желудочек. Единственным исключением являются некоторые виды крокодила, которые имеют полную перегородку. У них образуется четырехкамерный орган, похожий на аналогичную структуру у птиц и млекопитающих, включая людей.
Разные сердца: легочная и системная циркуляция
Кровь содержит много элементов: от питательных веществ до отходов. Одно жизненно важное вещество, кислород, проникает в кровь через жабры или легкие. Для достижения эффективного его использования многие позвоночные имеют два отдельных круга кровообращения: легочный и системный.
Давайте рассмотрим четырехкамерное человеческое сердце. В малом круге этот важный орган посылает кровь в легкие, чтобы забрать кислород. Кровь появляется в правом желудочке. Оттуда она через легочные артерии попадает в легкие. Далее кровь идет через легочные вены и движется в левое предсердие. Затем кровь попадает в левый желудочек, где начинается большой круг кровообращения.
Системная циркуляция - это когда сердце распределяет кислородную кровь по всему телу. Левый желудочек накачивает кровь через аорту - массивную артерию, питающую все части тела. Как только кислород попадает к тканям, кровь возвращается через различные вены. Вся венозная сеть ведет к нижней или верхней полой вене. Эти сосуды идут в правое предсердие сердца. Кровь, обедненная кислородом, возвращается в легкие.
Сохраняя эти два круга циркуляции отдельно, четырехкамерное сердце оптимизирует использование кислорода. Только кровь, богатая кислородом, поступает в организм. Только кровь, содержащая углекислый газ, идет в легкие. Птицы и млекопитающие имеют четыре камеры. Вероятно, такое же строение имели динозавры. Крокодилы и аллигаторы - аналогично, но они могут отключать циркуляцию в легких, когда находятся под водой.
Структура сердца
Сколько камер сердца у лягушки? Этот темно-красный цветной конический мышечный орган расположен по центру в передней части полости тела между двумя легкими. Сердце лягушки трехкамерное. Оно заключено в две мембраны - внутренний эпикард и внешний перикард. Пространство между этими слоями называется перикардиальной полостью. Оно заполнено перикардиальной жидкостью, которая выполняет следующие функции:
- защищает сердце от механических повреждений;
- создает влажную среду;
- поддерживает сердце лягушки в правильном положении.
Внешняя структура
Какова особенность строения сердца озерной лягушки? Внешне оно выглядит как треугольная структура красноватого цвета. Его передний конец широкий, а задний несколько заострен. Передняя часть называется раковиной, тогда как задняя носит название желудочек. Раковины двухкамерные: левое и правое предсердие. Они демаркированы снаружи очень слабым продольным межрисковым углублением. Желудочек является однокамерным. Это самая важная часть сердца. Он имеет коническую форму с толстыми мышечными стенками и четко отделен от предсердий коронарной бороздой.
Внутренняя структура
Что из себя представляет внутренняя схема сердца лягушки? Стенка органа состоит из трех слоев:
- наружный эпикард;
- средний мезокард;
- внутренний эндокард.
Внутреннее сердце является 3-камерным с двумя раковинами и одним желудочком, разделенными между собой перегородкой. Правая раковина больше левой, в ней имеется поперечное овальное отверстие, называемое синуорикулярным. Через него кровь проникает в правую раковину. Отверстие защищено двумя губными заслонками, называемыми сину-аурикулярными клапанами. Они пропускают поток крови вправо, но предотвращают обратное движение крови.
В левом предсердии рядом с перегородкой имеется небольшое отверстие легочной вены, у которой нет клапанов. Левая раковина получает кровь из легких через легочные вены. Желудочек имеет толстую мускулистую и губчатую стенку с многочисленными продольными щелями, отделенными друг от друга мышечными выступами. Обе раковины открываются в одну камеру желудочка с помощью аурикуло-желудочкового отверстия, которое охраняется двумя парами аурикуло-желудочковых клапанов. Клапаны снабжены хордами, которые тянут заслонки назад, чтобы закрыть отверстие и, таким образом, предотвратить обратный поток крови.
Структура и работа сердца лягушки
Сердце земноводных, как и любых других животных - это мышечный орган, который действует как насосная станция. Оно находится по центру в передней области тела. Сердце красноватое по цвету и имеет треугольную форму с широким передним концом. Внешнее и внутренне строение лягушки значительно отличаются от структуры тела других земноводных, однако наблюдается сходство некоторых внутренних органов.
У лягушек есть сердце: взгляд на систему кровообращения
Вы когда-нибудь чувствовали сердцебиение или пульс лягушки? Если посмотреть на схему кровеносной системы этого земноводного, то можно заметить, что его строение значительно отличается от нашего. Дезоксигенированная кровь отправляется в атриум из различных органов тела лягушки через кровеносные сосуды и вены. Она сливается из органов, и таким образом начинается процесс очищения. Кислородная кровь затем поступает из легких и кожи и идет в левое предсердие. Так происходит газовый обмен у большинства земноводных.
Оба предсердия сбрасывают свою кровь в один желудочек, который разделен на две узкие камеры. Благодаря такой системе уменьшается смешивание кислородсодержащей и дезоксигенированной крови. Желудок сжимается, посылая насыщенную O2 кровь из левого желудочка. Она достигает головы, протекая через сонные артерии. Это почти чистая кровь, которую и получает мозг.
Кровь, проходящая через аортальные арки, смешанная, но в ней все еще много кислорода. Этого достаточно, чтобы снабдить остальную часть тела тем, в чем она нуждается. Внутреннее и внешнее строение лягушки и других амфибий значительно отличаются от подводных обитателей, таких как рыбы, а также от наземных животных, например, млекопитающих.
Возможна ли работа сердца вне организма?
Удивительно, но сердце лягушки будет продолжать биться, даже если его вынуть из организма, и это касается не только земноводных. Причина кроется в самом органе. Там имеется особая проводящая система нервно-мышечных узлов, в которых самопроизвольно возникает импульсное возбуждение, распространяемое от предсердий к желудочкам. Вот почему работа сердца лягушки вне организма продолжается некоторое время после того, как оно было извлечено из тела.
