Какие животные имеют незамкнутую кровеносную систему. Кровеносная система незамкнутая и замкнутая Незамкнутая кровеносная система является отличительным признаком
У просто организованных животных , таких как кишечнополостные и плоские черви, отсутствуют специализированные системы внутреннего транспорта и распределения веществ. Эти животные характеризуются высоким отношением площади поверхности тела к его объему, и газообмен через наружные покровы вполне обеспечивает их потребности, тем более, что интенсивность метаболизма на этой эволюционной ступени низка. Расстояния, которые вещества проходят внутри тела, также невелики, поэтому они вполне могут перемещаться с помощью диффузии или с током цитоплазмы.
По мере увеличения размеров и сложности организации животных возрастают количества веществ, поступающих в организм и подлежащих выводу из него. Возрастают также и расстояния, которые эти вещества должны преодолевать внутри тела, в связи с чем возникает необходимость в более эффективном способе их транспортировки. Таким способом становится перенос их с током жидкости, или перенос по механизму объемного потока. Существуют две циркуляторные системы, обеспечивающие транспорт веществ между различными частями организма, а именно кровеносная (сердечно-сосудистая) и лимфатическая. Сосудистыми эти системы называют потому, что кровь или лимфа хотя бы часть своего пути проходит внутри специализированных трубчатых структур - сосудов.
Общие особенности кровеносной системы
Функция кровеносной системы - поддержание быстрого объемного потока веществ между частями тела на расстояниях, слишком больших для транспорта по механизму диффузии. По достижении места своего назначения вещества должны быть способны проникать через стенки сосудов в соответствующие органы или ткани. Сходным образом вещества, продуцируемые этими органами или тканями, также должны поступать в циркуляторную систему. Иными словами, с системой транспорта веществ по механизму объемного потока связаны специализированные обменные системы.
Любая кровеносная система
состоит из трех основных компонентов:
1) циркулирующей жидкости (крови);
2) сократимого органа, функционирующего как насос и перекачивающего жидкость по всему телу; эту роль играют либо специализированные сосуды, либо сердце;
3) трубок, или сосудов, по которым движется жидкость.
У животных известны кровеносные системы двух типов - незамкнутые (лакунарные) и замкнутые.
НЕЗАМКНУТАЯ КРОВЕНОСНАЯ СИСТЕМА (у большей части членистоногих, у некоторых головоногих молюсков и др.). Сердце выталкивает кровь в аорту, которая разветвляется на несколько артерий. Они открываются в полости между внутренними органами, называемые в совокупности гемоцелем. Таким образом, кровь не остается постоянно в сосудах, откуда и само название системы - незамкнутая. Кровь медленно движется по гемоцелю под низким давлением, омывая окружающие ткани, и постепенно собирается назад в сердце непосредственно через отверстия в нем или открытые на концах вены. Распределение крови по разным частям тела регулируется слабо.
ЗАМКНУТАЯ КРОВЕНОСНАЯ СИСТЕМА
(у иглокожих, большей части головоногих моллюсков, кольчатых червей, позвоночных, в том числе и у человека). Кровеносная система этого типа характеризуется следующими признаками.
1. Кровь остается внутри сердца и сосудов и не вступает в непосредственный контакт с тканями тела.
2. Кровь течет быстро и поступает ко всем частям тела и назад в сердце под сравнительно высоким давлением.
3. Распределение крови по разным органам регулируется в зависимости от их потребностей.
4. Поступление веществ в систему и их выход из нее осуществляется только через стенки сосудов.
Кровеносные сосуды называют по-разному в зависимости от их строения и функции. Сосуды, по которым кровь течет от сердца, носят название артерии. Артерии разветвляются на более мелкие артериолы, а те, в свою очередь многократно ветвясь, образуют густую сеть микроскопических капилляров, пронизывающую почти все ткани организма. Именно здесь происходит обмен веществами между кровью и другими тканями.
Соединяясь внутри органа или ткани, капилляры образуют венулы , с которых начинается путь крови к сердцу; сливаясь друг с другом, венулы формируют все более крупные вены. В конечном итоге вся кровь по главным венам возвращается в сердце. Строение сосудов каждого из этих типов подробно обсуждается в статье.
- Вернуться в оглавление раздела " "
Это водные или наземные животные, тело которых преимущественно состоит из мягких тканей и покрыто раковиной. Полость тела у взрослых особей в значительной степени редуцирована, а промежутки между органами заполнены соединительной тканью. Кровеносная система включает сердце и сосуды, сердце делится на 1 желудочек и несколько предсердий. Предсердий может быть 2 или 4, а может иметься и всего одно.
Из сосудов кровь изливается в промежутки между внутренними органами, где отдает кислород, после чего собирается обратно в сосуды и отправляется к органам дыхания. Органы дыхания – легкое или жабры, покрыты густой сетью капилляров. Здесь кровь вновь насыщается кислородом. Кровь моллюсков в основном не имеет цвета, в ней содержится особое вещество, способное связываться с кислородом.
Исключением являются головоногие моллюски, имеющие практически замкнутую кровеносную систему. Сердца у них два, располагаются оба сердца в жабрах. Передвигается кровь по капиллярам жабр, затем от главного сердца поступает к органам. Таким образом, кровь вытекает в полость тела частично.
Кровеносная система членистоногих
Незамкнутая кровеносная система также и у типа Членистоногие, представители которого населяют все возможные среды обитания. Характерная особенность членистоногих – наличие членистых конечностей, позволяющих совершать различные движения. К этому типу относятся классы: Ракообразные, Паукообразные, Насекомые.
Имеется сердце, расположенное над кишечником. Оно может иметь вид как трубки, так и мешочка. Из артерий кровь попадает в полость тела, где отдает кислород. Газообмен становится возможен, благодаря наличию в крови дыхательного пигмента. После кровь собирается в вены и поступает в жаберные капилляры, где насыщается кислородом.
У ракообразных строение кровеносной системы напрямую связано со строением дыхательной. Сердце у них находится неподалеку от органов дыхания. У примитивных ракообразных сердце имеет вид трубки с отверстиями в каждом сегменте тела, у более развитых - вид мешочка. Есть примитивные ракообразные, у которых газообмен происходит через стенку тела. У таких кровеносная система может вообще отсутствовать. Сердце паукообразных в основном имеет вид трубки с несколькими парами отверстий. У самых мелких оно имеет вид мешочка.
Жидкость, перемещающаяся по кровеносной системе насекомых, гемолимфа. Она частично находится в специальном органе – спинном сосуде, имеющем вид трубки. Остальная часть омывает внутренние органы. Спинной сосуд состоит из сердца и аорты. Сердце разделено на камеры, их количество соответствует числу сегментов тела.
Именно из курса биологии мы помним о замкнутой и незамкнутой кровеносной системе. А ведь именно ей обязаны живые существа координированным движением крови по организму, что обеспечивает тем самым полноценную жизнедеятельность. Доставка тепла и полезных веществ ко всем органам человеческого организма, без которых невозможно существование, – это тоже заслуга нормально циркулирующей крови. Без нее не было бы влияющих на скорость метаболизма обменных процессов.
Незамкнутая кровеносная система
Этот тип кровообращения характерен для простейших беспозвоночных, иглокожих, членистоногих и плеченогих моллюсков, а также полухордовых.
У них доставка кислорода и жизненно полезных элементов осуществляется с помощью диффузных токов. У некоторых живых существ появляются пути для прохождения крови. Именно так и возникают имеющие довольно примитивный вид сосуды, прерываемые щелевидными пространствами, которые именуются синусами или лакунами.
Отличительной особенностью незамкнутой кровеносной системы является слишком низкая скорость движения по отношению к большому объему крови. Она медленно, под низким давлением движется между тканями, а потом через открытые окончания венозных сосудов опять собирается к сердцу. Медленная циркуляция гемолимфы приводит к пассивному дыханию и плохому обеспечению организма кислородом.
У членистоногих незамкнутая кровеносная система предназначена для транспорта к органам питательных веществ, а также удаления продуктов жизнедеятельности. Движение крови обеспечивается сокращениями сердца, которое находится в заднем участке аорты (спинного сосуда). Она, в свою очередь, разветвляется на артерии, кровь из которых изливается на омываемые внутренние органы и открытые полости. Считается, что эта система кровотока несовершенна, в отличие от той, которую имеют млекопитающие и птицы.
Замкнутая кровеносная система
Этот тип кровотока может состоять из одного либо двух кругов – большого и малого. Циркулируя по ним, кровь периодически может изменять свой состав и становиться то венозной, то артериальной.
В данной системе метаболизм проходит только через сосудистые стенки, а заключенная в них кровь не контактирует с тканями тела. Такой тип характерен для человека, других позвоночных, некоторых иных групп животных и кольчатых червей. У первых ток крови происходит благодаря хорошо развитому мышечному сердцу. Его сокращения осуществляются автоматически, но возможно регулирование и центральной нервной системой.
Преимущества замкнутой системы крови
Такой тип характеризуется довольно высоким давлением. В отличие от незамкнутой кровеносной системы, скорость движения крови по сосудам здесь гораздо быстрее. При этом время одного оборота у всех организмов разное – у кого-то двадцать минут, а у кого-то кровь делает оборот за шестнадцать секунд.
Имеется несколько факторов, которые способствуют циркуляции крови по организму. К ним относятся имеющееся в сосудах давление и разница между ними, совершаемые во время дыхания движения, сокращения мышц скелета.
Пульс
Является одной из основных характеристик сердца. При данном явлении периодическое расширение артерий совпадает с сокращением сердечной мышцы. Частота пульса зависит от большого количества причин: эмоциональные и физические нагрузки, температура тела, избыточные килограммы. Согласно общепринятым нормам, частота пульсации взрослого человека не должна превышать восьмидесяти ударов в минуту.
В том случае, если при измерении выявились какие-либо отклонения – это повод призадуматься о наличии заболеваний сердца и нанести визит специалисту. А мнение некомпетентных родственников и соседей в этом случае нужно проигнорировать.
В состав любой циркуляторной системы должны входить циркулирующая жидкость (кровь , лимфа , гемолимфа), сосуды, по которым переносится жидкость, (или участки полости тела) и пульсирующий орган, обеспечивающий движение жидкости по всему телу (таким органом обычно бывает сердце). Кровеносные сосуды делятся на артерии , по которым кровь идёт от сердца, и вены , по которым кровь возвращается к сердцу. Стенки кровеносных сосудов у млекопитающих состоят из трёх слоёв тканей: плоского эндотелия, гладкой мускулатуры и наружных коллагеновых волокон. Артерии и вены в органах разветвляются на более мелкие сосуды – артериолы и венулы , а те, в свою очередь, ветвятся на микроскопические капилляры , проходящие между клетками практически всех тканей. В описанной системе кровь на всём пути заключена в сосуды и не вступает в контакт с тканями тела, обмен веществ осуществляется только через стенки сосудов. Такая система называется замкнутой , она имеется у кольчатых червей , позвоночных и некоторых других групп животных.
|
||||||||||||||||||||||||||||||||
Распределение крови в кровеносной системе человека |
В незамкнутой кровеносной системе артерии открываются в систему полостей, образующих гемоцель . Кровь медленно движется между тканями под низким давлением и вновь собирается к сердцу через открытые концы венозных сосудов. В отличие от замкнутой системы, здесь распределение крови между тканями практически не регулируется. Незамкнутая система существует, например, у членистоногих .
Хорошо развитой замкнутой кровеносной системой обладают кольчатые черви. Периодические сокращения спинного сосуда гонят кровь к переднему концу животного; движению крови в обратном направлении препятствует серия клапанов. Пять пар пульсирующих «ложных» сердец соединяют спинной сосуд с брюшным; сердечные клапаны пропускают кровь только в сторону брюшного сосуда. Пройдя по брюшному сосуду, кровь попадает в органы тела; в конце концов, она снова собирается в спинном сосуде. Кровь кольчатых червей разносит по телу кислород и питательные вещества, забирает углекислоту и метаболические отходы.
Кровеносная система членистоногих незамкнутая. Она предназначена для транспорта питательных веществ к органам и удаления продуктов жизнедеятельности (напомним, что газообмен у этого типа животных осуществляется через трахеи). Кровь идёт по спинному сосуду – аорте; движение обеспечивается сокращениями сердца, находящегося в заднем участке спинного сосуда. Аорта разветвляется на артерии, из которых кровь изливается в открытые полости и омывает внутренние органы.
У позвоночных ток крови обеспечивается сокращениями хорошо развитого мышечного сердца. Обратному ходу крови препятствует система сердечных клапанов. Сокращения сердца происходят автоматически, но могут регулироваться центральной нервной системой.
У рыб кровь, совершая в теле полный круг, проходит через сердце только один раз; говорят, что у них имеется один круг кровообращения. При сокращении сердца кровь выталкивается в брюшную аорту. Жаберные артерии приносят бедную кислородом кровь к жабрам, где она в тончайших капиллярах насыщается кислородом. От выносящих жаберных артерий кровь поступает в наджаберные артерии, а оттуда переходит в спинную аорту. Отходящие вперёд от спинной аорты сонные артерии несут кровь к голове; многочисленные артерии, отходящие от спинной аорты в задней части тела, снабжают кровью внутренние органы.
У многих беспозвоночных имеются хорошо развитые системы кровообращения (кровеносные системы). Известны два их типа: незамкнутая (открытая ) и замкну-тая .
При незамкнутой системе, которую мы видим у моллюсков , чле-нистоногих и иглокожих, циркуляция происходит в полости тела (це-ломе, или гемоцеле). У животных, имеющих замкнутую систему цир-куляции, кровь течет по сосудам со стенками и в полость тела из них не выходит. Для обеих систем необходи-мы пропульсаторные орга-ны — мышечные насосы, обычно называемые сердца-ми или сердечными трубка-ми.
Ответить на вопрос, какой тип кровеносной системы является бо-лее эффективным, непросто. При незамкнутой системе кровь течет медленнее, но зато она непосредственно соприкасается с клетками ок-ружающих тканей, поскольку их не разделяют стенки сосудов. Но замкнутая кровеносная система более динамична, через обширную сеть капилляров она контактирует с большим количеством клеток, чем незамкнутая. У последней есть еще одна важная функция: она играет роль гидростатического скелета.
Замкнутая кровеносная система
В замкнутой кровенос-ной системе дождевого чер-вя , которую можно взять в качестве примера (рис. 9), различают два крупных со-суда — спинной и брюшной, проходящих над и под киш-кой. По спинному сосуду кровь движется сзади напе-ред, по брюшному — спереди назад. В каждом сегменте червя продольные сосуды соединяются кольцевыми сосудами. Все со-суды, кроме брюшного, способны к сокращению своих стенок за счет одевающих их мышц. Эти пульсирующие сосуды получили название сердец . Они сокращаются последовательно, и этот процесс напомина-ет перистальтику кишечника, по которому проходит пища. Крупные сосуды с толстыми мышечными стенками называются артериями . Они дихотомически ветвятся, разделяясь на все более мелкие сосуды с тонкими стенками. В конце концов, ветвление приводит к образованию мельчайших капилляров, стенки которых состоят из одного слоя кле-ток. Через капилляры осуществляются диффузия мелких молекул и выход клеточных элементов крови, которые затем могут тем же путем возвращаться в кровяное русло. Общая поверхность капилляров ог-ромна. Концевые сосудики-капилляры, объединяясь друг с другом, обра-зуют мелкие сосуды-венулы, а те в свою очередь более крупные вены. Эти вены входят в сердечный сосуд и соединяются там с артериаль-ными стволами. Таким образом, кровь течет по кругам. Богатое спле-тение сосудов одевает снаружи кишечник в виде муфты. Это позволя-ет продуктам пищеварения беспрепятственно попадать в кровь и раз-носиться по всему организму животного. Кровь движется благодаря сократимости отдельных участков спинного, а у дождевого червя — и кольцевых сосудов. В данном случае единого сердца нет.
Незамкнутая (открытая) кровеносная система
Многие беспозвоночные имеют другой тип кровеносной системы — незамкнутую или открытую . Она характерна для членистоногих, мол-люсков (кроме головоногих), иглокожих. У моллюсков есть сердце, как правило, состоящее из желудочка и предсердия, имеются крупные сосуды, но капилляров нет. Конечные разветвления сосудов открыва-ются в полость тела — щелевидные просветы ткани (синусы и лакуны), а из них кровь или, точнее, гемолимфа, засасывается конечными раз-ветвлениями венозных сосудов. Существует определенная корреляция между сложностью кровеносной системы и величиной тела.
У членистоногих, с их незамкнутой кровеносной системой, кровь, или гемолимфа, заполняет полость тела и промежутки между органа-ми, которые она омывает, и лишь частично заключена в пропульсаторный орган — спинной сосуд. Это трубка, одетая мышцами и подве-шенная на коротких тяжах к спинной стенке тела. Сосуд подразделя-ется на заднюю часть — сердце, состоящее из способных к пульсации камер, и переднюю — трубчатую аорту, в которой нет камер. Камеры сердца имеют пару боковых отверстий — остий, снабженных клапана-ми, открывающимися внутрь. Через остии кровь из полости тела вса-сывается в камеры. Между камерами тоже есть клапаны. Задний ко-нец сердца обычно замкнут, передний конец аорты открыт. С ниж-ней стенкой сердца связаны особые крыловидные мышцы (рис. 10). Они расположены посегментно, и их волокна прикрепляются к стенке сердца. Материал с сайта
Кровь движется по спинному сосуду сзади наперед благодаря по-следовательной пульсации камер сердца и работе мышц. При расши-рении камеры (стадия диастолы) кровь входит в нее через остии, а при сокращении (стадия систолы) создающееся кровяное давление рас-крывает передние клапаны, смыкает задние и движет кровь вперед. Аорта достигает головы, где обрывается отверстием, через которое кровь вытекает в полость тела. Здесь она движется спереди назад и за-тем снова поступает в сердце. Дополнительные «сердца» в виде ампул нередко расположены в придатках тела насекомых — усиках, ногах и крыльях.
Только у насекомых незамкнутая кровеносная система не исполь-зуется для транспорта кислорода. Вместо этого у них сформировалась трахейная система органов дыхания, которая по-зволяет доставлять газообразный кислород ко всем тканям, в которых идут процессы обмена веществ .
На этой странице материал по темам:
