Kręgowce możemy podzielić na 6 gromad: bezżuchwowce
( najprymitywniejsze kręgowce), ryby, płazy, ptaki, ssaki.
Każda z tych gromad począwszy od najniższych do najwyższych posiada inaczej wykształcony układ krążenia.
Zadaniem układu krążenia jest za pomocą wchodzących w niego narządom rozprowadzenie w organizmie składników odżywczych oraz biorących udział w wydalaniu zbędnych i szkodliwych produktów przemiany materii.
Układ krążenia: u wszystkich kręgowców jest zamknięty. Oznacza to, że krew nie wylewa się do jam ciała, ale krąży w systemie naczyń krwionośnych( żyły i tętnice). Tętnice (naczynia o grubych i wytrzymałych ścianach)-rozprowadzają krew z serca do tkanek. Żyły(mające ściany wiotkie i cienkie) odprowadzają krew z tkanek do serca. (Istnieją dwa wyjątki :sieć dziwna, czyli tętniczo-tętnicza w nerkach i krążenie wrotne, czyli żyła wrotna- żyły wątrobowe w wątrobie)
Narządem nadającym ruch krwi jest serce. U kręgowców leży ono po stronie brzusznej ciała. W trakcie ewolucji podlegało licznym przemianom.
UKŁAD KRĄŻENIA BEZŻUCHWOWCÓW:
Ich serce jest trzyczęściowe, jednoprzepływowe(typu żylnego).Składa się ono z zatoki żylnej, przedsionka i komory. Serce nie jest unerwione, a rytm jego pracy wyznaczają skupienia specjalnej tkanki tzw. Węzłowej. Budują je zmodyfikowane włókna mięśniowe, zwane włóknami Purkinjego. Mają one zdolność do samoistnego rytmicznego kurczenia się, które zmusza cały mięsień sercowy do pracy.
Praca systemu krążenia przedstawia się następująco: odtleniona krew z serca tłoczona jest tętnicą skrzelową, która rozgałęzia się na 6-7 par łuków naczyniowych. Wchodzą one do skrzeli i rozdzielają się na naczynia włosowate. Na powierzchni fałdów skrzelowych zachodzi wymiana gazowa. Natleniona krew zbiera się w korzeniach aorty i stamtąd rozprowadzana do wszystkich komórek ciała.
Odtlenowana krew wraca żyłami oraz przewodami Couviera do cienkościennej zatoki żylnej. Z niej wpada do przedsionka serca, którego skurcz tłoczy ją do komory. Na granicy poszczególnych części serca znajdują się fałdy błony śluzowej, czyli zastawki, zapobiegające cofaniu się krwi. We krwi znajdują się wyspecjalizowane krwinki-erytrocyty wypełnione hemoglobiną oraz bezbarwne leukocyty. Świadczy to o dobrej sprawności układu krążenia.
UKŁAD KRĄŻENIA RYB:
Jest zamknięty i jednoobiegowy. Występuje w nim zawsze jednoprzepływowe serce typu żylnego (podobnie jak u bezżuchwowców).Jest ono unerwione przez włókna autonomicznego układu nerwowego, które przesyłają impulsy zwalniające rytm pracy(nie posiadają unerwienia umożliwiającego przyspieszenie pracy serca)
System krążenia ryb jest bardzo sprawny.
Krążenie: Kurczące się rytmicznie serce przetłacza krew do krótkiej tętnicy skrzelowej .
Odgałęzienia tętnicy skrzelowej (łuki naczyniowe) przetłaczają krew do sieci naczyń włosowatych, którymi oplecione są skrzela. Są one miejscem wymiany gazowej. Krew wzbogacona w tlen wraca ze skrzeli tętnicami i rozprowadza tlen po całym organizmie do wszystkich komórek ciała. Z komórek przenika do krwi dwutlenek węgla i pozbawiona tlenu krew wraca żyłami do serca, a następnie od nowa pompowana jest przez serce do skrzeli.
UKŁAD KRĄŻENIA PŁAZÓW:
Serce płazów jest jeszcze niedoskonałą pompą typu dwuprzepływowego. Składa się ono z: cienkościennej zatoki żylnej, dwóch gładkościennych przedsionków, pojedynczej mięsistej komory i krótkiego stożka tętniczego. Serce płazów posiada własne ośrodki rozruchowe odziedziczone po rybich przodkach.
W obiegu tym możemy wyróżnić podział na: obieg duży i mały.
Wydajność systemu krążenia zależy silnie od temperatury.
Krążenie (punkt początkowy –płuca):
W ścianach płuc krew zostaje natleniona. Z płuc natleniona krew żyłami płucnymi dostaje się do lewego przedsionka. Z niego wlewa się przez otwór przedsionkowo-komorowy do lewej części gąbczastej komory.
Skurcz komory wpycha krew do stożka tętniczego. Jego konstrukcja powoduje, że krew utleniona dostaje się z lewej części komory do aorty i rozprowadzona jest w dużym obiegu.
Z dużego obiegu krew Odtlenowana wraca żyłami głównymi oraz żyłą wątrobową do zatoki żylnej. Następnie przepływa do prawego przedsionka i prawej części komory. Kolejny skurcz komory tłoczy krew do stożka tętniczego, do części, która prowadzi ją do pnia płucnego, tętnic płucnych i płuc.
W tym obiegu występują także liczne odgałęzienia tętnicze odchodzące od każdej tętnicy płucnej do skóry.(część krwi ulega utlenieniu w naczyniach włosowatych powierzchni ciała). Żyły skórne uchodzą do żył głównych tuż przed zatoką żylną. Tak więc do prawej części serca dostaje się krew z dużego obiegu-odtlenowana, oraz ze skóry-natlenowana.
UKŁAD KRĄŻENIA GADÓW:
Komora w sercu gadów dzieli się na dwie części, jednak nie u wszystkich współczesnych gadów przegroda międzykomorową jest całkowita. Jedynie komory serca krokodyli oddzielone są zupełnie.
We wszystkich sercach gadów możemy zauważyć wyraźnie zredukowaną zatokę żylną.
Układ krążenia jest dwuobiegowy i wskazuje wyraźnie na pochodzenie od płazów.
Krążenie: Natleniona krew w naczyniach włosowatych płuc gąbczastych wraca do serca żyłami płucnymi, uchodzącymi do lewego przedsionka. Z niego krew natleniona przez otwór przedsionkowo-komorowy dostaje się do lewej części komory ( u krokodyli do lewej komory). Jej skurcz tłoczy krew do prawej i lewej aorty( obie aorty zawierają krew natlenowaną).
Krew wraca do serca żyłami głównymi oraz żyłą wątrobową. Te naczynia uchodzą do niewielkiej zatoki żylnej, a stamtąd do prawego przedsionka i dalej do prawej części komory( u krokodyli-prawej komory).Skurcz tej komory tłoczy krew odtlenioną do pnia płucnego, który rozgałęziając się na dwie tętnice płucne-prowadzi do płuc.
W komorze serca krew miesza się w niewielkim stopniu natomiast u krokodyli wcale. Ma to wpływ na większą sprawność serca gadów niż płazów. Serce jest szybsze, silniejsze i wykonuje bardziej efektywne skurcze.
UKŁAD KRĄŻENIA PTAKÓW:
Zatoka żylna w sercu większości ptaków jest szczątkowa (u nielotów jest zachowana).Posiadają tylko jeden łuk aorty(prawy).
Krążenie: Prawa strona serca przepompowuje krew żylną do płuc, a lewa strona tłoczy krew zawierającą tlen do reszty układów, narządów. Układem naczyń żylnych krew odtleniona trafia do prawego przedsionka, stamtąd do prawej komory, a z niej tętnicami płucnymi przepływa do płuc.
W płucach następuje wymiana gazowa. Z nich krew transportuje tlen do lewego przedsionka i lewej komory. Z lewej komory krew natleniona transportuje go do wszystkich komórek ciała. Stamtąd pozbawiona tlenu wraca żyłami do prawego przedsionka.
Duży: lewa komora → łuk aorty → tętnice → kapilary tkankowe → żyły → żyły główne → prawy przedsionek (poprzez szczątkową zatokę żylną)
Mały: prawa komora → pień płucny → tętnice płucne → kapilary płucne → żyły płucne → lewy przedsionek
UKŁAD KRĄŻENIA SSAKÓW
Jest on bardzo podobny do krążenia ptaków.
Podstawą całego układu jest serce, które zbudowane jest z dwóch przedsionków i z dwóch komór. Taka budowa umożliwia całkowite oddzielenie krwi natlenowanej od odtlenionej. Dzięki temu mogą one utrzymywać stałą temperaturę ciała.
W porównaniu z gadami, zatoka żylna uległa całkowitej redukcji. Został po niej tylko tzw. węzeł zatokowo-przedsionkowy, który pełni rolę rozrusznika serca. W prawym otworze przedsionkowo-komorowym ssaków właściwych znajduje się zastawka trójdzielna, a w lewym dwudzielna. Ssaki zachowały tylko lewy łuk aorty.
Wyróżnia się krwioobieg duży i mały(płucny)
Krążenie: (na przykładzie człowieka)
1- tętnica szyjna wspólna lewa
2- tętnica podobojczykowa lewa
3- aorta
4- pień płucny
5- lewa komora serca
6- aorta brzuszna
7- przewód piersiowy
8- tętnica biodrowa zewnętrzna
9- żyła udowa
10- żyła wrotna
11- żyła wątrobowa
12- żyła główna dolna
13- prawa komora serca
14- żyła ramienna
15- żyły płucne
16- żyła główna górna
17- żyła ramienno-głowowa
18- pień ramienno-głowowy
Serce składa się z dwóch pomp mięśniowych( prawej i lewej)
Prawa pompa wtłacza krew do płuc, gdzie zostaje utlenowana . Następnie powraca do lewej strony serca skąd rozchodzi się do całego organizmu.
Utlenowana krew płynie tętnicami. Tętnice dzielą się na tętniczki, które rozgałęziają się jeszcze bardziej na naczynia włosowate. Te z kolei w przeciwieństwie do reszty układu krwionośnego przepuszczają płyny, więc wymiana tlenu i składników odżywczych na uboczne produkty przemiany materii może odbywać się przez ich ścianki. Po oddaniu tlenu krew musi wrócić do płuc, w których otrzyma kolejna porcję tlenu.
Z naczyń krwionośnych zwanymi żyłkami, które z kolei przechodzą w żyły prowadzące krew do samego serca.
Ściany żył mają specjalną wyściółkę, które cyklicznie się fałdują tworząc zastawki zmuszające krew do płynięcia w kierunku serca i uniemożliwiają jej cofanie się do tkanek. Po dotarciu do serca odtlenowana krew zostaje przepompowana przez tętnice płucne do naczyń krwionośnych znajdujących się w płucach. Dwutlenek węgla zostaje usunięty z organizmu przy wydechu a tlen wciągnięty z wdechem. Nowo natleniona krew wraca gęstą siecią żył płucnych do serca i ponownie rozpoczyna swą wędrówkę.
PODSUMOWANIE:
Układy krążenia wszystkich kręgowców są do siebie podobne .
Serce zlokalizowane w centralnej części tułowia pompuje krew, która krąży w obrębie naczyń.
Różnice w budowie układu krwionośnego zależą głównie od tego, czy jest to układ jednoobiegowy czy dwuobiegowy.
Pojawienie się zwierząt, które mogły żyć na lądzie i oddychać tlenem atmosferycznym było ważnym etapem w ewolucji kręgowców. Pociągnęło to za sobą zmiany w budowie układu krążenia. Płuca zaczęły być wykorzystywane jako narząd oddechowy, a zaniknęły skrzela i związane z nimi naczynia krwionośne. Rozwinęły się naczynia doprowadzające krew do płuc i naczynia ,przez które krew utlenowana opuszcza płuca.
Płazy, gady, ptaki i ssaki posiadają podwójny obieg krwi, który umożliwia oddzielenie krwi natlenionej od odtlenowanej.
-bezżuchwowce-Układ jednoobiegowy; serce trzyczęściowe(zatoka żylna, przedsionek, komora)
-ryby- układ jednoobiegowy; 1 przedsionek, 1 komora
-płazy- przedsionek prawy i lewy, 1 komora
-gady- układ dwuobiegowy; 2 przedsionki, 1 komora
-ptaki- 2 przedsionki, 2 komory
-ssaki- 2 komory dwa przedsionki
Ewolucja układu krążenia
u kręgowców.
Bibliografia:
Encyklopedia multimedialna PWN
“Świat wiedzy”
“Biologia” W. Lewiński
“Atlas anatomiczny ”W. Sylwanowicz