Эволюция кровеносной системы хордовых

Эволюция кровеносной системы Хордовых

Кровеносная система ланцетника

Рис 1.Схема кровеносной системы ланцетника 

1 — брюшная  аорта, 2 — расширенные основания  жаберных артерий, 3—жаберные артерии, 4 — корни спинной аорты, 5 —  сонная артерия, 6 — спинная аорта, 7 — хвостовая вена, 8 — подкишечная  вена, 9 — воротная система печени, 10 — вена околожаберной полости, 11 — левая передняя кардинальная  вена, 12 — левая задняя кардинальная  вена, 13 — левый кювьеров проток

    Кровеносная система ланцетника замкнутая. Представлена одним кругом кровообращения:   брюшная аорта → жаберные артерии → спинная аорта → капилляры → вены →   брюшная аорта. Сердца нет, однако различают артериальную и венозную систему. Кровь бесцветная, не содержит ни форменных элементов, ни дыхательных пигментов. По газовому составу артериальная и венозная кровь слабо различаются.

     В артериальную систему входят: брюшная аорта, жаберные артерии, парные корни спинной аорты, парные сонные артерии, спинная аорта и отходящие от нее артерии, переходящие в сеть капилляров. Из брюшной аорты кровь движется вперед (к головному, или краниальному)  концу тела и поступает в парные жаберные артерии, их около 100 пар. Движение крови обеспечивается сокращением брюшной аорты и оснований  жаберных артерий. Жаберные артерии не ветвятся и впадают в парные корни спинной аорты. Впереди корни спинной аорты переходят в сонные артерии, которые снабжают кровью передний отдел тела. Задние части корней спинной аорты сливаются в непарную спинную аорту, которая продолжается до заднего (хвостового, или каудального) конца тела. От спинной аорты отходят разнообразные артерии, которые снабжают кровью соматическую мускулатуру и внутренние органы. Все артерии (кроме жаберных) ветвятся с образованием капилляров. Капилляры во всех частях тела впадают в вены.

     В венозную систему входят: парные передние и задние кардинальные вены, парные кювьеровы вены, подкишечная вена, воротная вена печени, воротная система печени, печеночная вена, венозный синус. Кровь от всей передней части тела собирается в передние кардинальные вены, а от задней соматической части тела – в задние кардинальные вены. Передние и задние кардинальные вены сливаются в парные кювьеровы протоки, впадающие в венозный синус – расширение в задней части брюшной аорты. Подкишечная вена собирает кровь от кишки и внутренних органов. Из подкишечной вены кровь поступает в воротную систему печени – сеть печеночных капилляров. В воротной системе печени происходит детоксикация (обезвреживание) вредных продуктов обмена. Из воротной системы печени кровь собирается в короткую печеночную вену. Печеночная вена впадает в венозный синус самостоятельно.

Кровеносная система костистых рыб

Рис. 2. Схема кровеносной системы рыбы: 1 — венозный синус; 2 — предсердие; 3 — желудочек; 4 — артериальный конус; 5 — брюшная аорта; 6 — приносящие жаберные артерии; 7 — жаберные щели; 8 — выносящие жаберные артерии; 9 — сонная артерия; 10 — спинная аорта; 11 — подключичная артерия; 12 — чревная артерия; 13 — брыжеечная артерия; 14 — половая артерия; 15 — почечная артерия; 16 — подвздошная артерия; 17 — хвостовая артерия; 18 — хвостовая вена; 19 — приносящая вена воротной системы почек; 20 — задняя кардинальная вена; 21 — воротная система почек; 22 — половая вена; 23 — подвздошная вена; 24 — боковая вена; 25 — подключичная вена; 26 — приносящая вена воротной системы печени; 27 — печёночная вена; 28 — кювьеров проток; 29 — передняя кардинальная вена.

Кровеносная система у всех рыб построена по единому плану. Имеется лишь один круг кровообращения: двухкамерное сердце → брюшная аорта → жаберные артерии → спинная аорта → артерии → капилляры → вены.

Сердце двухкамерное: включает предсердие и желудочек.

Артерии – это сосуды, несущие кровь от сердца. Вены – это сосуды, несущие кровь к сердцу. Артериальная кровь – оксигенированная (насыщена кислородом), а венозная кровь – дезоксигенированная (содержит мало кислорода). У большинства видов рыб есть эритроциты, содержащие гемоглобин – переносчик кислорода, углекислого газа и некоторых других веществ.

Венозная кровь собирается в венозную пазуху, затем поступает в предсердие, в желудочек и в брюшную аорту. От брюшной аорты к жабрам отходит 4 пары приносящих артерий, которые распадаются на капилляры в жаберных лепестках. В жаберных капиллярах происходит газообмен, и капилляры сливаются в 4 пары выносящих жаберных артерий, которые на спинной стороне впадают в корни спинной аорты. В передней части тела корни аорты переходят в сонные артерии. Каждая сонная артерия разделяется на внутреннюю (снабжает кровью головной мозг) и наружную (снабжает кровью висцеральный отдел черепа). Задние части корней аорты сливаются в непарную спинную аорту, от которой последовательно отходят парные и непарные артерии, снабжающие кровью соматическую часть тела и внутренние органы. Спинная аорта заканчивается хвостовой артерией. Артерии ветвятся на капилляры, где происходит превращение артериальной крови в венозную.

   От верхней части головы кровь собирается в передние кардинальные вены, а от нижней части головы – в нижние яремные вены. Идущая от хвоста хвостовая вена входит в полость тела и разветвляется на правую и левую воротные вены почек. Левая воротная вена распадаются на капилляры, образуя воротную систему левой почки. Из почек кровь собирается в задние кардинальные вены. Яремные, передние и задние кардинальные вены каждой стороны сливаются в кювьеровы протоки. Кювьеровы протоки с каждой стороны впадают в венозную пазуху. Кровь от внутренних органов собирается в воротную вену печени, распадающуюся на капилляры воротной системы печени. Затем эти капилляры сливаются в печеночную вену, которая впадает в венозную пазуху.

Кровеносная система амфибий   (Рис 3)

Кровеносная система преобразована в связи с появлением легочного и сохранением кожного дыхания. Кровеносные сосуды образуют два круга кровообращения: большой и малый. Большой круг снабжает кровью все отделы тела. Малый круг кровообращения включает легочные артерии, капилляры легких и легочные вены. Сердце – трехкамерное, включает два предсердия и один желудочек. В правое предсердие впадают вены большого круга (полые вены), в левое – вены малого круга (легочные вены). Все артерии отходят от желудочка. Полного разобщения артериальной (насыщенной кислородом) и венозной (насыщенной углекислым газом) крови не происходит.

Вены большого круга кровообращения (правая и левая передние полые вены и непарная задняя полая вена) впадают в венозную пазуху. Из венозной пазухи кровь попадает в правое предсердие, а затем в желудочек. Правое предсердие (и правая часть желудочка) содержит, преимущественно, венозную (дезоксигенированную) кровь.

Вены малого круга кровообращения (легочные вены) впадают в левое предсердие, а затем в желудочек. Левое предсердие (и левая часть желудочка) содержит, преимущественно, артериальную (оксигенированную) кровь.

Стенки желудочка образуют выросты, препятствующие смешению венозной и артериальной крови. При сокращении желудочка кровь поступает в артериальный конус. Артериальный конус начинается в правой области желудочка, заполненной венозной кровью. От артериального конуса берут начало три пары артериальных дуг. Первая пара дуг – сонные артерии – гомологична первой паре жаберных артерий рыб; вторая пара – системные дуги аорты – гомологична второй паре жаберных артерий; третья пара – кожно-легочные артерии – гомологична четвертой паре жаберных артерий.

В артериальном конусе имеется спиральный клапан, регулирующий распределение крови. Вначале венозная кровь поступает в кожно-легочные артерии. Затем смешанная кровь поступает в системные дуги аорты. И, наконец, артериальная кровь поступает в сонные артерии.

Кожно-легочные артерии разделяются на легочные и кожные. По легочным артериям венозная кровь поступает в малый круг кровообращения – в капилляры легких, где насыщается кислородом. По кожным артериям кровь поступает в большой круг кровообращения, проходит через капилляры кожи и также насыщается кислородом. Следовательно, насыщение крови кислородом происходит в капиллярах и большого, и малого кругов кровообращения.

От системных дуг аорты к поясу передних конечностей отходят парные подключичные артерии, а затем системные дуги аорты объединяются в спинную аорту. От спинной аорты отходят разнообразные внутренностные артерии, а затем спинная аорта разветвляется на подвздошные артерии к поясу задних конечностей. Хвостовая артерия у взрослых лягушек редуцирована.

Сонные артерии разветвляются на внутренние (снабжают кровью головной мозг) и внешние (снабжают кровью челюстной аппарат).

Оксигенированная кровь от легких по легочным венам возвращается в левое предсердие, а затем поступает в левую часть желудочка.

Дезоксигенированная кровь от задней части тела поступает в бедренные вены, которые соединяются системой поперечных вен – подвздошным анастомозом. От подвздошного анастомоза часть крови по подвздошным венам направляется в воротные системы почек, а часть – по брюшной вене – в воротную систему печени. В воротную систему печени поступает также кровь от внутренних органов по внутренностным венам.

Пройдя через капилляры почек, кровь попадает в заднюю полую вену. От воротной системы печени кровь по печеночным венам также поступает в заднюю полую вену. Задняя полая вена впадает в венозную пазуху, которая сообщается с правым предсердием. Таким образом, у лягушки задние кардинальные вены функционально замещаются на непарную заднюю полую вену, а кювьеровы протоки отсутствуют.

От головы кровь движется по парным ярёмным венам. Внутренние ярёмные вены собирают кровь от капилляров головного мозга, а наружные – от челюстного аппарата. Ярёмные вены объединяются в левую и правую передние полые вены. В передние полые вены впадают также подключичные вены. Подключичные вены собирают дезоксигенированную кровь из плечевых вен и оксигенированную кровь от больших кожных вен, образующихся при слиянии кожных капилляров. Передние полые вены впадают в венозную пазуху, которая сообщается с правым предсердием. Таким образом, у лягушки передние кардинальные вены функционально замещаются на парные передние полые вены.

У некоторых Хвостатых амфибий сохраняются примитивные черты кровеносной системы: неполная перегородка между предсердиями, сохранение связи между сонными артериями и дугами аорты с помощью сонных протоков, сохранение связи между легочными артериями и корнями спинной аорты с помощью боталловых протоков, сохранение задних кардинальных вен и кювьеровых протоков.

Итак, на суше у лягушки насыщение крови кислородом обеспечивается и за счет малого круга кровообращения (газообмен происходит в легких), и за счет большого круга (газообмен происходит в кожных капиллярах). При нахождении лягушки под водой насыщение крови кислородом обеспечивается за счет кожных капилляров и вен большого круга кровообращения.

Первоначально у головастика имеется один круг кровообращения (как у рыб). Затем первая пара жаберных артерий превращается в сонные артерии, вторая пара – в системные дуги аорты, третья пара – редуцируется, четвертая пара – превращается в легочные артерии. Возникает перегородка между предсердиями, и образуются легочные вены.

Кровеносная система рептилий (Рис 4)

Сердце трехкамерное: предсердия всегда полностью разделены, в желудочке имеется две неполных перегородки: горизонтальная и вертикальная. От желудочка самостоятельно отходят три непарных сосуда: легочная артерия и две дуги аорты.

В левое предсердие впадают легочные вены малого круга кровообращения, которые несут оксигенированную (артериальную кровь). Соответственно, оксигенированная кровь поступает в левую часть желудочка. В правое предсердие через венозную пазуху поступает дезоксигенированная (венозная) кровь из полых вен большого круга кровообращения. Соответственно, дезоксигенированная кровь поступает в правую часть желудочка. Перегородки внутри желудочка препятствуют перемешиванию крови.

Легочные артерии малого круга кровообращения отходят от правой части желудочка (где находится дезоксигенированная кровь). Левая дуга аорты отходит от средней части желудочка (где находится смешанная кровь). Правая дуга аорты отходит от левой части желудочка (где содержится оксигенированная кровь). От правой дуги аорты отходит общая сонная артерия, которая разделяется на парные наружные и внутренние сонные артерии. Далее от правой дуги отходят парные подключичные артерии.

Обе дуги аорты объединяются в спинную аорту. От спинной аорты отходят артерии к внутренним органам, подвздошные артерии и хвостовая артерия.

Венозная кровь от головы собирается в парные наружные и внутренние яремные вены. Венозная кровь от передних конечностей собирается в подключичные вены. Яремные и подключичные объединяются в парные передние полые вены, которые впадают в венозную пазуху.

Хвостовая вена разделяется на две ветви, в которые впадает часть крови от задних конечностей. В результате образуются две воротные вены почек. Пройдя через воротные системы почек, кровь по почечным венам поступает в заднюю полую вену.

Другая часть крови от задних конечностей поступает в непарную брюшную вену. Кровь от внутренних органов собирается в воротную вену печени. На входе в печень брюшная вена и воротная вена печени объединяются. Пройдя через воротную систему печени, кровь поступает в печеночную вену. Печеночная вена впадает в заднюю полую вену. Задняя полая вена впадает в венозную пазуху, которая выражена слабо и обычно поглощается правым предсердием.

Кровеносная система птиц

Рис. 5 Схема кровеносной системы голубя.  
 
1 — правое предсердие, 2 — левое предсердие, 3 — левый желудочек,

4 правый желудочек,  5 —легочная артерия, 6 — легочная   вена, 7 — правая дуга аорты, 8 — правая безымянная артерия, 9 — левая безымянная артерия, 10 — спинная аорта, 11 — общая сонная артерия, 12 — подключичная артерия, 13 — плечевая артерия, 14 — грудная артерия,  15 — внутренностная артерия, 16 — брыжеечная артерия, 17 —  почечная артерия,  18 — бедренная артерия, 18' — седалищная артерия, 19 — подвздошная артерия,  20 — хвостовая артерия, 21 — яремная вена, 22 — плечевая вена, 23 — грудная вена, 24 — правая передняя полая вена, 25 — левая передняя полая вена, 26 — хвостовая вена, 27 — внутренняяподвздошная вена, 28 — копчиково-брыжеечная вена,  29 — воротная вена почек, 30 — общая подвздошная вена, 31 — бедренная вена,  31' — седалищная вена, 32 — задняя полая вена, 33 — печеночные вены,  34 воротная вена печени, 35 — вены пищеварительного тракта, 36 — трехстворчатый клапан между левым предсердием и левым желудочком,  37 —клапан между правым предсердием и правым желудочком, 38 — грудные мышцы