Тайны кровеносной системы позвоночных животных

Кровеносная система - важнейшая часть организма любого животного. Она снабжает все клетки питательными веществами и кислородом. Но как устроена эта система у позвоночных? Какие тайны хранит эволюция кровообращения? Давайте разберемся!

Основные типы кровеносной системы

Существует два основных типа кровеносной системы у животных:

  1. Незамкнутая (лакунарная) система
  2. Замкнутая система

У животных с незамкнутой системой кровообращения сосуды прерываются щелевидными пространствами - лакунами или синусами, не имеющими собственных стенок. Кровь свободно вступает в контакт с тканями организма. Примеры таких животных - членистоногие, моллюски и низшие хордовые (полухордовые, оболочники).

В замкнутой системе кровь циркулирует исключительно по замкнутым сосудам без контакта с тканями. Сосуды покидает, только если нарушается их целостность. Так устроено кровообращение позвоночных животных и некоторых беспозвоночных (кольчатые черви, головоногие моллюски).

Замкнутая система эффективнее распределяет питательные вещества и кислород между органами. Она позволяет более точно регулировать кровоток и лучше адаптироваться к среде обитания.

Эволюция сердца позвоночных

У рыб и круглоротых сердце состоит из двух камер - предсердия и желудочка. Это двухкамерное сердце заполнено только венозной кровью, которая поступает к жабрам и обогащается кислородом.

При переходе позвоночных к наземному образу жизни возникла потребность разделить венозную и артериальную кровь. У амфибий появляется трехкамерное сердце с двумя предсердиями и одним желудочком. Но разделение крови неполное.

Окончательная изоляция артериальной крови обеспечивается четырехкамерным сердцем птиц и млекопитающих с двумя предсердиями и двумя желудочками. Так кровеносная система позвоночных эволюционировала для более эффективного кровообращения.

Особенности кровообращения рыб

У рыб кровеносная система образует один большой круг кровообращения. Венозная кровь из тела поступает в двухкамерное сердце, а затем направляется к жабрам. Там она насыщается кислородом и разносится артериями по всему организму.

Например, у речного окуня венозная кровь собирается двумя задними кардинальными венами и поступает в венозный синус сердца. Оттуда через желудочек она попадает в брюшную аорту и приносящие жаберные артерии. В жаберных щелях кровь обогащается кислородом и далее разносится по телу спинной аортой.

Таким образом, кровеносная система рыб целиком связана с жаберным дыханием. Поэтому у трахейнодышащих членистоногих она значительно упрощена.

Переход к двойному кровообращению

У земноводных и пресмыкающихся появляется легочное дыхание, наряду с кожным и жаберным. В связи с этим формируется второй - малый круг кровообращения через легкие.

Теперь венозная кровь из сердца попадает не только к жабрам, но и к легким по легочным артериям. В легких она обогащается кислородом и возвращается обратно в сердце уже артериальной по легочным венам.

Однако у амфибий и пресмыкающихся разделение этих двух кровотоков все еще неполное. Смешение крови происходит в общем желудочке трехкамерного сердца.

Кровообращение птиц и млекопитающих

У птиц и млекопитающих в связи с активным образом жизни происходит дальнейшее развитие и совершенствование кровеносной системы.

Благодаря четырехкамерному сердцу окончательно изолируется артериальный и венозный кровоток. Кислородная кровь из легких не смешивается с венозной кровью органов.

Особенности венозной системы млекопитающих

У млекопитающих формируется ряд приспособлений венозной системы:

  • Полые вены собирают кровь от тела в заднюю и передние полые вены
  • Редуцируются жаберные дуги аорты
  • Развивается печеночный и почечный кровоток

Кровообращение человека

В целом кровеносная система человека схожа с млекопитающими и включает в себя:

  1. Четырехкамерное сердце с полной изоляцией артериальной и венозной крови
  2. Большой и малый круги кровообращения
  3. Артерии, вены и капилляры
  4. Систему лимфооттока

Но есть и некоторые особенности строения сердца, стволов магистральных сосудов, оттока венозной крови.

Региональное кровоснабжение человека

У человека выделяют несколько зон регионального кровоснабжения, каждая из которых имеет свои особенности:

  1. Кровоснабжение головы и шеи
  2. Кровоснабжение верхних конечностей
  3. Кровоснабжение органов грудной полости
  4. Кровоснабжение органов брюшной полости
  5. Кровоснабжение таза и нижних конечностей

Например, для мозга характерно наличие "виллизиева круга" коллатерального кровотока из сонных и позвоночных артерий. А кишечник снабжается из чревного ствола и брыжеечных артерий.

Возрастные изменения кровеносной системы

С возрастом в кровеносной системе человека происходят следующие изменения:

  • Снижается эластичность сосудов
  • Нарушается регуляция сосудистого тонуса
  • Увеличивается риск тромбозов
  • Снижается производительность сердца

Все эти факторы приводят к повышенному риску сердечно-сосудистых заболеваний у пожилых людей.

Нарушения кровообращения

Основные виды патологий кровеносной системы человека:

  1. Атеросклероз и гипертония
  2. Ишемическая болезнь сердца
  3. Нарушения сердечного ритма
  4. Варикозное расширение вен
  5. Тромбофлебит и тромбоэмболии

Для их профилактики важно здоровое питание, физическая активность, отказ от вредных привычек, регулярные обследования.

Перспективы изучения кровеносной системы

Дальнейшие исследования кровообращения могут пойти в нескольких направлениях:

  • Изучение механизмов регуляции тонуса сосудов и артериального давления
  • Поиск методов восстановления поврежденных сосудов
  • Разработка клеточных технологий для лечения сердечной недостаточности

Рассмотрим основные отличия в строении кровеносной системы у разных классов позвоночных животных.

Круглоротые и рыбы:

  • Однокамерное или двухкамерное сердце
  • Один круг кровообращения
  • Доминирующая роль жаберного кровотока

Амфибии и рептилии:

  • Трехкамерное сердце
  • Два круга кровообращения
  • Смешение артериальной и венозной крови в желудочке

Птицы и млекопитающие:

  • Четырехкамерное сердце
  • Полная изоляция артериального и венозного кровотока
  • Доминирующая роль легочного кровообращения

Таким образом, в процессе эволюции кровеносная система позвоночных постепенно совершенствовалась и усложнялась для более эффективного кровоснабжения.

Заболевания кровеносной системы животных

У домашних животных также встречаются различные нарушения кровообращения, в том числе:

  • Пороки сердца
  • Тромбоэмболии легочной артерии
  • Эндокардиты и миокардиты
  • Кровотечения и анемии

Своевременная диагностика и адекватное лечение таких состояний у животных является важной задачей ветеринарной медицины.

Комментарии