Еволюція кровоносної системи

Кров може функціонувати тільки перебуваючи у стані постійного руху, який підтримується серцево-судинною, або кровоносною системою. Транспортна функція серцево-судинної системи полягає у тому, що серце, як пульсуючий орган, надає руху крові замкненою системою еластичних трубок - кровоносних судин. Отже, джерелом енергії для руху крові є робота серця.

У членистоногих, молюсків і нижчих хордових кровоносна система, якою серце перекачує гемолімфу, є незамкненою. Для кровоносної системи незамкненого типу характерним є те, ще судини перериваються спеціальними лакунами, у яких гемолімфа змішується з тканинною рідиною, проникає у міжклітинний простір і потім повертається у серце. У кровоносній системі замкненого типу кров контактує з тканиною за допомогою капілярів. Замкнена кровоносна система наявна в олігохет, багатьох поліхет, п 'явок, головоногих молюсків, голкошкірих і всіх хребетних.

З ускладненням судинної системи одночасно відбувалось поступове структурне і функціональне відокремлення центрального органа кровообігу - серця. Можна виділити такі типи серця: пульсуючі судини, трубкоподібне і камерне серця.

Пульсуючі судини поширені у нижчих тварин. У кільчастих червів функцію насоса виконує поздовжня спинна судин яка спрямовує кров до головного відділу. У п'явок наявні дві бокові пульсуючі судини. У ланцетника здатна до пульсації черевна судина.

Відособлення серця відбулося у членистоногих і молюсків. Серце більшості членистоногих є трубкоподібним. У деяких воно знаходиться у перикардіальній порожнині і здатне до скорочення. Скорочення може охоплювати все трубкоподібне серце і поширюватись хвилеподібно. У багатьох комах серце прикріплено до м'язів, які, скорочуючись, розтягують його і створюють у ньому від'ємний тиск. Камерне серце, як більш досконалий тип насоса, мають молюски і хребетні. Таке серце складається з передсердь, шлуночків і клапанів. У молюсків і риб серце двокамерне, воно має передсердя і шлуночок. Серце риб нагнітає венозну кров до зябер. Отже у риб наявне одне коло кровообігу. Скорочення крові створює тиск крові в аорті у 35-70 мм рт. ст., якого достатньо, щоб кров протікала через системи капілярів, оскільки у риб немає потреби нейтралізувати вагу стовпа крові у судинах. Персхід до наземного способу життя зумовив нові вимоги до системи кровообігу з огляду на підвищену гравітацію і легеневе дихання. У амфібій сформувалось друге, легеневе, коло кровообігу, збільшилась маса серця, змінились стінки судин. Низький тиск у малому (легеневому) колі кровообігу і більший у великому дав змогу наземним тваринам витримувати додаткове навантаження.

У амфібій серце трикамерне (два передсердя і один шлуночок), тому ще немає повного відокремлення двох кіл кровообігу. Серце рептилій чотирикамерне, але в ящірок і змій міжшлуночкова перегородка ще неповна. У вищих рептилій (крокодил) птахів і ссавців міжшлуночкова перегородка повністю сформована, тому мале і велике кола кровообігу повністю відокремлені.

У тварин з одним колом кровообігу кров протікає через серце один раз. Недолік такого кровообігу полягає у тому, що кров нагнітається до зябер під малим тиском, а тиск крові в інших частинах кровоносної системи ще менший. Це означає, що швидкість транспорту кисню до клітин тіла невисока, чим обмежується інтенсивність клітинного дихання.

Наявність двох кіл кровообігу у вищих хребетних ліквідовує цей недолік, оскільки кров протікає через серце двічі. Спочатку кров нагнітається з серця у легені, де збагачується киснем. Потім вона повертається у серце. Її тиск знову підвищується, щоб з більшою швидкістю надійти у капіляри.

В організмів, які мають два кола кровообігу, серце розділене на дві половини (праву і ліву), кожна з них складається з передсердя і шлуночка. По суті, це є два насоси, які сполучені паралельно. У праву половину серця надходить збіднена киснем кров від органів і нагнітається до легень, де віддає СО₂ і збагачується киснем. Отже, права половина серця перекачує дезоксигеновану кров. У ліву половину серця надходить збагачена у легенях киснем кров і нагнітається до органів. Отже, ліва половина серця перекачує оксигеновану кров. Судини, якими кров доставляється до серця, називають венами. Артеріями кров відтікає від серця.

У людини мале коло кровообігу розпочинається у правому шлуночку легеневим стовбуром, який ділиться потім на праву і ліву легеневу артерії. Закінчується мале коло кровообігу у лівому передсерді, куди чотирма легеневими венами надходить збагачена киснем кров. Отже, у малому колі кровообігу оксигенована кров тече у венах.

Велике, або системне, коло кровообігу розпочинається аортою з лівого шлуночка і закінчується у правому передсерді, куди впадають верхня і нижня порожнисті вени. Отже, у великому колі кровообігу оксигенована кров тече артеріями. Збагачену киснем кров називають артеріальною, але це стосується тільки великого кола кровообігу.

Фактично обидва кола кровообігу - це одне кров'яне русло, в якому двічі надається крові кінетична енергія (у правому і лівому серці).