Замкнутая и незамкнутая кровеносные системы: отличия и особенности строения
Кровеносная система - важнейшая часть организма, обеспечивающая транспорт кислорода, питательных веществ и продуктов обмена. У разных животных она может быть устроена по-разному. Давайте разберемся в основных типах и их особенностях.
Общие сведения о кровеносной системе
Кровеносная система представляет собой совокупность органов, транспортирующих кровь по организму. Основными ее функциями являются:
- Доставка кислорода и питательных веществ к клеткам
- Удаление продуктов обмена веществ
- Распределение тепла по организму
- Защита организма от инфекций и кровопотери
У разных групп животных кровеносная система может быть организована по-разному. Выделяют два основных типа:
- Незамкнутая кровеносная система
- Замкнутая кровеносная система
Первые упоминания о кровеносной системе появились еще в трудах Аристотеля и Гиппократа. Однако подробно ее строение было изучено лишь в 17 веке английским врачом Уильямом Гарвеем.
Незамкнутая кровеносная система
Незамкнутая кровеносная система характеризуется отсутствием замкнутых сосудов. Кровь или гемолимфа свободно циркулирует по полостям тела, омывая органы. Такой тип кровообращения встречается у беспозвоночных животных - членистоногих, моллюсков, кишечнополостных.
Принцип работы
В незамкнутой системе кровь просто заполняет полости тела, окружая органы и ткани. При сокращении мышц она перетекает из одной полости в другую. Так происходит газообмен с окружающей средой. Обмен веществ осуществляется через прямой контакт крови и клеток.
Преимущества и недостатки
К преимуществам незамкнутой системы относят:
- Простота устройства
- Экономичность
- Хороший газообмен
К недостаткам можно отнести:
- Риск распространения инфекций
- Невозможность активного перераспределения крови
Таким образом, такая система эффективна для небольших организмов с низким уровнем обменных процессов.
Примеры животных
Незамкнутая кровеносная система встречается у:
- Моллюсков (улитки, головоногие)
- Плоских червей
- Кольчатых червей
- Членистоногих (пауки, скорпионы, ракообразные)
У этих животных она обеспечивает газообмен, питание тканей и отвод продуктов распада.
Незамкнутая кровеносная система - простой и эффективный способ обеспечить жизнедеятельность небольших беспозвоночных.
Замкнутая кровеносная система
В замкнутой кровеносной системе кровь циркулирует только по сосудам сердечно-сосудистой системы. Такой тип характерен для позвоночных животных.
В замкнутой системе кровь циркулирует по замкнутой сети кровеносных сосудов разного диаметра:
- Артерии - выносящие сосуды от сердца
- Капилляры - мелкие сосуды для обмена веществ
- Вены - возвращающие кровь к сердцу
Кровоток обеспечивается работой сердца - мощного мышечного органа, ритмично сокращающегося.
Преимущества замкнутой системы
Преимущества замкнутой кровеносной системы:
- Высокая скорость кровотока
- Эффективная доставка кислорода и питательных веществ
- Возможность регулировать распределение крови
- Предотвращение потери крови при повреждениях
Благодаря этому позвоночные могут поддерживать очень активный обмен веществ и активный образ жизни.
Недостатки замкнутой системы
К недостаткам замкнутой системы относятся:
- Высокая уязвимость при заболеваниях сердца и сосудов
- Риск тромбообразования
- Высокое кровяное давление
Поэтому позвоночным требуется тщательный контроль за состоянием сердечно-сосудистой системы.
Примеры животных
Замкнутой кровеносной системой обладают:
- Рыбы
- Земноводные
- Пресмыкающиеся
- Птицы
- Млекопитающие
У них она позволяет активно перемещаться, охотиться, менять температуру тела и вынашивать потомство.
Эволюция кровеносной системы
В процессе эволюции произошел переход от примитивной незамкнутой системы к сложной замкнутой. Это позволило повысить уровень обменных процессов и активности организмов.
Давайте сравним основные характеристики замкнутой и незамкнутой кровеносных систем:
| Параметр | Незамкнутая | Замкнутая |
| Наличие сосудов | Отсутствуют | Есть замкнутая сеть |
| Скорость кровотока | Низкая | Высокая |
| Регуляция кровотока | Пассивная | Активная |
| Газообмен | Прямой | Через стенку сосуда |
Как видно из таблицы, замкнутая система гораздо эффективнее, но и сложнее устроена.
Адаптивное значение типа системы
Тип кровеносной системы напрямую связан с образом жизни организма:
- Незамкнутая система подходит для малоподвижных животных
- Замкнутая нужна активным хищникам и животным с постоянной температурой тела
Чем интенсивнее обмен веществ и выше уровень жизнедеятельности, тем сложнее должна быть система кровообращения. До конца не ясно, как именно происходил эволюционный переход от одной системы к другой. Требуются дополнительные исследования ископаемых останков животных.