Układ krążenia

 

Grupa

Pierwotniaki

Brak układu, brak barwników.

Gąbki

Brak układu, brak barwników.

Jamochłony

Brak układu (krążenie odbywa się w drodze dyfuzji), brak barwników.

Płazińce

Brak układu (jego funkcję spełnia parenchyma i jelito), brak barwników.

Obleńce

Brak układu, brak barwników.

Pierścienice

Zamknięty układ, składający się z 2 podłużnych naczyń głównych:

kurczliwe grzbietowe, położone nad jelitem i tłoczące krew do przodu,

brzuszne, położone pod jelitem, w którym krew płynie do tyłu;

Połączone są w każdym segmencie licznymi naczyniami okrężnymi, umieszczonymi w przedniej części ciała i przez szereg mniejszych naczyń biegnących w powłokach ciała i okalających jelito.

Brak serca (jego funkcje pełnią tętniące części naczynia grzbietowego i niektórych naczyń okrężnych).

Sieć naczyń włosowatych jest szczególnie dobrze rozwinięta w parapodiach (pranóża), powłoce ciała i ścianie jelita środkowego.

Barwnik

Czerwona hemoglobina lub zielona chlorokruoryna lub czerwona hemerytryna albo bezbarwna. Rozpuszczone są one w osoczu.

Stawonogi

Otwarty (hemolimfa wylewa się do jamy ciała).

System naczyń różnie rozwinięty. Krew zwykle tłoczona jest aortą w kierunku głowy. W okolicach zwojów mózgowych wlewa się do jamy ciała, stamtąd zbierają ją żyły i przepływa ona do narządów oddechowych. Tam w naczyniach włosowatych, ulega utlenowaniu i żyłami osierdziowymi trafia do worka osierdziowego. Z niego przez ostia (otworki w komorach) dostaje się do wnętrza serca.

Rolę serca pełni naczynie grzbietowe (rurkowate serce po stronie grzbietowej). U form prymitywnych i owadów zbudowane jest z wielu pęcherzykowatych komór, ułożonych jedna za drugą i przedzielonych zastawkami zapobiegającymi cofaniu się krwi. Całość zamknięta jest w worku osierdziowym.

Wyjątek stanowią owady – ich układ nie spełnia funkcji oddechowych. Jednak pracę serca wspomagają silne mięśnie skrzydlaste. Mają 8 komór serca, gdy u szczękoczułkowców i skorupiaków jest ich 3-4.

Barwnik

Niebieska hemocyjanina lub brak barwnika (rzadko czerwona hemoglobina).

Mięczaki

Otwarty lub częściowo zamknięty, jakby dwuobiegowy, w którym krew styka się bezpośrednio z tkankami ciała. Jest niezbyt sprawny, gdyż ciśnienie krwi jest niskie i tkanki nie są dostatecznie natleniane. Ale jako że większość mięczaków jest organizmami powolnymi o niskim tempie metabolizmu, więc ten typ układu im wystarcza. U aktywniejszych (kałamarnic i ośmiornic) rozwinął się układ zamknięty.

Obecne serce (komora + 1 lub przedsionki), które skurczami napędza krew. Umieszczone jest w worku osierdziowym po stronie grzbietowej worka trzewiowego.

U głowonogów dodatkowo 2 tzw. serca skrzelowe, które utrzymują dość wysokie ciśnienie w krwiobiegu (komora + 2 przedsionki).

Krew (hemolimfa) spełnia wszystkie funkcje transportowe, a także wymianę gazową.

Serce (R) główne naczynie (aorta), rozgałęziające się na wiele mniejszych (R) jamy ciała (zatoki), sieć zatok nazywa się hemocelem, czyli jamą układu krwionośnego (R) krew zbiera się w naczyniach żylnych, którymi płynie do jamy płaszczowej (wymiana gazowa) (R) żyłą wraca do przedsionka (R) komora.

Barwnik

Niebieska hemocyjanina lub czerwona hemoglobina lub brak barwnika

Szkarłupnie

Otwarty (system zatok łączących się w okrężne i promieniste naczynia)

Barwnik

Brak barwnika

Osłonice

Układ krążenia lancetnika można uznać za pierwowzór dla wszystkich kręgowców. Jest homologiczny z systemami krążenia wyżej uorganizowanych strunowców. System ten jest:

jednoobiegowy,

praktycznie zamknięty,

pozbawiony serca (występuje zatoka żylna),

zaopatrzony w krew bezbarwną, z małą ilością krwinek.

Krew wypływa z zatoki żylnej (R) tętnica podskrzelowa, której odgałęzienia (tętnice skrzelowe) wchodzą z obu stron do ścian kosza skrzelowego (R) rozdziela się na sieć naczyń włosowatych i zatok (wymiana gazowa) (R) utlenowana krew zbiera się w parzystych korzeniach (pniach) aorty: lewym i prawym (R) część krwi korzeniami przednimi płynie do dziobowej strefy ciała, oddaje składniki odżywcze i tlen w naczyniach włosowatych (R) wraca żyłami przednimi (lewą i prawą) (R) korzenie tylne aorty zbiegają się w aortę grzbietową, która tłoczy krew do tylnej części ciała (R) część krwi po przejściu naczyń włosowatych ściany ciała i mięśni wraca żyłami tylnymi: prawą i lewą (R) krew wracająca z przedniej i tylnej części ciała zlewa się z całość po obu stronach ciała; w miejscach połączeń występują specjalnej odgałęzienia prowadzące do zatoki żylnej – przewodu Cuviera: lewy i prawy (R) część krwi tłoczonej przez aortę grzbietową przepływa przez tętnicę jelitową, która rozgałęzia się na sieć naczyń włosowatych jelita (wchłanianie pokarmu) (R) krew zasobna w związki odżywcze zbiera się pod jelitem w żyłę wrotną wątrobową (R) uchyłek wątrobowy (R) rozpad na sieć kapilarną (R) z uchyłka wychodzi żyła wątrobowa (R) zatoka żylna.

Krew krąży wskutek rytmicznych, lecz nieskoordynowanych skurczów: zatoki żylnej, tętnicy podskrzelowej, tętnic skrzelowych.

Bezżuchwowce

Jeden zamknięty obieg krwi.

3-częściowe, jednoprzepływowe serce typu żylnego. A składa się z:

zatoki żylnej

przedsionka

komory.

Nie jest unerwione, a rytm wyznaczają skupienia specjalnej tkanki węzłowej – budują je zmodyfikowane włókna mięśniowe – włókna Purkinjego (potrafią rytmicznie i samoistnie kurczyć się, co zmusza mięsień sercowy do pracy). Na granicy poszczególnych części serca znajdują się fałdy błony śluzowej, czyli zastawki zapobiegające cofaniu się krwi. Obecne są we krwi wyspecjalizowane krwinki – erytrocyty z hemoglobiną i bezbarwne leukocyty.

Odtlenowana krew z serca (R) tętnica skrzelowa (R) 6-7 par łuków naczyniowych (R) wchodzą do skrzeli (R) naczynia włosowate (R) na po wierzchni fałdów skrzelowych zachodzi wymiana gazowa (R) utlenowana krew zbiera się w korzeniach aorty (R) komórki ciała (R) odtlenowana krew wraca żyłami (R) cienkościenna zatoka żylna (R) przedsionek (R) komora.

Konstrukcja układu minoga jest podobna do układu lancetnika, tyle że u bezżuchwowców pojawiło się serce i czynnych jest 6-7 łuków naczyniowych.

Krew transportuje więcej krwi dzięki barwnikom oddechowym. Bezkręgowce mają różne barwniki, prawie zawsze rozpuszczone w osoczu. Kręgowce posiadają barwną krew, zawsze tylko z hemoglobiną zamkniętą w krwinkach, co jest lepszym rozwiązaniem.

Ryby

Układ jest zamknięty, jednoobiegowy, z jednoprzepływowym sercem typu żylnego:

serce jest unerwione przez włókna autonomicznego układu nerwowego, które przesyłają impulsy zwalniające rytm pracy mięśnia. W odróżnieniu od innych żuchwowców ryby nie posiadają unerwienia umożliwiającego przyspieszenie tempa pracy serca;

zbudowane jest z 4 pęcherzyków:

u spodoustych to: zatoka żylna, przedsionek, mięsista komora i stożek tętniczy (między poszczególnymi częściami zastawki),

u kostnoszkieletowych to: zatoka żylna, przedsionek, komora i opuszka tętnicza (która nie jest częścią serca, a zgrubieniem tętnicy, tworzą ją mięśnie gładkie). Serce tych ryb jest więc 3-częściowe.

krew utlenowana w skrzelach rozprowadzana jest jako czysto tętnicza po całym ciele.

System krążenia ryb jest bardzo sprawny. Niekiedy pracuje lepiej, niż u płazów. Jednak masa krwi jest mniejsza, tak jak ilość naczyń szkieletowych.

Kurczące się rytmicznie serce przetłacza krew do tętnicy skrzelowej (w stożku lub opuszce są zastawki zapobiegające cofaniu się krwi). Odgałęzienia tętnicy skrzelowej – łuki naczyniowe – przetłaczające krew do sieci naczyń włosowatych blaszek skrzelowych. Utlenowana krew trafia do korzeni aorty i rozprowadzana jest po całym ciele. Wraca żyłami głównymi, łączącymi się w przewody Cuviera oraz żyłą wątrobową. Jest to podobne do stosunków, które panują u bezżuchwowców.

Płazy

Rozwiązania są podobne jak u płazów. Zawiązuje się też 6 par łuków naczyniowych, lecz u płucodysznych pierwsze 2 zanikają, więc pozostają pary 3-6.

Zmiana o charakterze aromorfozy:

krwiobieg mały – krążenie płucne, mały zbiornik,

krwiobieg duży – krążenie wielkie, duży zbiornik.

W ścianach płuc krew oddaje CO2 i pobiera O2 (R) z płuc wychodzą 2 żyły płucne (po 1 z każdego płuca) i łączą się w żyłę wspólną (R) uchodzi ona do lewego przedsionka (R) przez otwór przedsionkowo-komorowy utlenowana krew wlewa się do lewej części komory (gąbczastej) (R) jej skurcz wypycha krew do stożka tętniczego, a tutejsza obecność zastawki spiralnej zapobiega dostawaniu się odtlenowanej krwi do aorty (R) aorta (R) duży obieg (R) odtlenowana krew wraca żyłami głównymi (przednimi i tylnymi) i żyłą wątrobową do zatoki żylnej (R) prawy przedsionek (R) prawa część komory (R) skurcz komory tłoczy krew do stożka tętniczego (części, która prowadzi ją do pnia płucnego) (R) rozdziela się ona na 2 tętnice płucne, dochodzące do płuc.

Serce to niedoskonała pompa typu dwuprzepływowego. Przeciętnie składa się z:

cienkościennej zatoki żylnej umieszczonej na prawym przedsionku,

2 gładkościennych przedsionków,

pojedynczej, mięsistej komory, w świetle której widoczne są blaszki i beleczki utrudniające mieszanie się krwi,

krótkiego stożka tętniczego, przechodzącego w pień płucny.

Unikalnym rozwiązaniem są odgałęzienia tętnicze, odchodzące od każdej tętnicy płucnej skóry – część krwi ulega utlenowaniu w naczyniach włosowatych na powierzchni ciała. Żyły skórne, którymi wraca krew utlenowana w skórze, uchodzą do żył głównych, tuż przed zatoką żylną. W rzeczywistości do prawej części serca dostaje się krew:

z dużego obiegu – odtlenowana,

ze skóry – utlenowana.

Skutkiem jest istnienie krwi mieszanej w tej części komory, a dzięki temu:

do prawej części komory wlewa się krew mieszana (im intensywniejsze oddychanie skórne, tym mocniej utlenowana),

do lewej części komory wlewa się krew utlenowana z płuc.

owo mieszanie się krwi nie ma aż tak wielkiego znaczenia. U płazów zaznaczyła się tendencja rozdziału serca na 2 części, lecz ewolucyjną konsekwencją oddychania skórnego było zmniejszenie presji selekcyjnej na ich całkowity rozdział.

Przegroda międzyprzedsionkowa niecałkowicie rozwinięta, a ujścia żył do przedsionków nigdy nie mają zastawek.

Serce jest kontrolowane przez układ nerwowy, lecz posiada własne środki rozruchowe odziedziczone po rybich przodkach.

Gady

Serce dzieli się na 4 jamy: 2 przedsionki i 2 komory, jednak przegroda międzykomorowa jest niecałkowita, tylko u krokodyli.

Zredukowanie zatoki żylnej.

Układ krążenia dwuobiegowy, a konstrukcja wskazuje na pochodzenie od płazów.

Krew utlenowana w naczyniach włosowatych gąbczastych płuc (R) wraca do serca 2 żyłami płucnymi, które uchodzą do lewego przedsionka (R) dalej utlenowana krew przez lewy otwór przedsionkowo-komorowy wlewa się do lewej (części) komory (R) jej skurcz wypycha krew do 2 z 3 naczyń pnia tętniczego – do prawej i lewej aorty (tworzących prawy i lewy łuk aorty), a powstają z czwartej pary łuków naczyniowych; w zasadzie zawierają krew utlenowaną, rozprowadzaną na duży obieg (R) krew wraca do serca żyłami głównymi (przednia i tylną) oraz żyłą wątrobową (R) naczynia te uchodzą do zatoki żylnej (R) do prawego przedsionka (R) do 3 naczynia z naczyń pnia tętniczego – pnia płucnego (R) rozgałęzia się na 2 tętnice prowadzące do płuc.

W warunkach fizjologicznych krew miesza się w niewielkim stopniu, a u krokodyli wcale, więc serce gadów jest bardziej sprawne, aniżeli płazów – wykonuje szybsze, silniejsze i efektywniejsze w skutkach skurcze.

u krokodyli prawa aorta zbiera nieutlenowaną krew z prawej komory. Lewa jest szersza i tłoczy krew utlenowaną z lewej komory. Pomiędzy aortami przy sercu, na wysokości łuków występują połączenia – więc ostatecznie dochodzi do mieszania się obu rodzajów krwi (na niewielką skalę),

u pozostałych następuje w komorze niewielkie mieszanie. Ich aorta prawa jest szersza i tłoczy odtlenowaną krew, a lewa jest węższa i tłoczy mieszaną. Połączenie aort w jedną – grzbietową – też prowadzi do mieszania.

Krwinki czerwone w porównaniu z płazimi mają mniejsze rozmiary. Są jądrzaste, ale liczba organelli komórkowych i długość życia erytrocytów gadzich jest mniejsza. Zyskiem jest:

większa liczba erytrocytów w jednostce objętości (wzrost powierzchni czynnej krwi),

większa ich sprawność transportowa.

Ptaki

Potężne serce jest 4-jamiste i ma imponującą sprawność. Podzielone jest na:

część lewą (lewy przedsionek i lewa komora),

część prawą (prawy przedsionek i prawa komora).

U małych ptaków sięga 30% masy ciała. Ptasie serce ma dużą pojemność wyrzutową i może pracować z częstotliwością setek cykli na minutę. Ciśnienia krwi są znaczne, tempo krążenia oszałamiające. W górnej ścianie serca znajduje się kaletka Fabrycjusza odpowiedzialna za odporność (produkcja limfocytów B)

Podwyższenie wydajności układu krążenia ptaków odbywało się przez:

redukcję zatoki żylnej – u większości jest szczątkowa, a wyjątkiem są nieloty, u których jest dość dobrze zachowana. U ssaków przekształci się w węzeł przedsionkowo-zatokowy,

redukcję liczby naczyń opuszczających lewą komorę – funkcjonuje tu tylko prawy łuk aorty,

krwinki czerwone są mniejsze niż u gadów; im mniejszy ptak, tym mniejsze erytrocyty. Krwinki te są jądrzaste, ale poza tym praktycznie pozbawione organelli (np. mitochondriów) i krótko żyją.

Układ dwuobiegowy i zapewnia całkowite oddzielenie krwi utlenowanej od odtlenowanej.

Duży: lewa komora (R) łuk aorty (R) tętnice (R) kapilary tkankowe (R) żyły (R) żyły główne (R) prawy przedsionek (poprzez szczątkową zatokę żylną),

Mały: prawa komora (R) pień płucny (R) tętnice płucne (R) kapilary płucne (R) żyły płucne (R) lewy przedsionek.

Ssaki

Układ dwuobiegowy z 4-jamowym sercem. Ustępuje sprawności tylko ptakom, choć są podobne.

2 przedsionki i 2 komory zapewniają całkowite oddzielenie krwi utlenowanej od odtlenowanej. W porównaniu z gadami zatoka żylna uległa zanikowi, a śladem po niej jest węzeł zatokowo-przedsionkowy (rozrusznik serca). W prawym otworze przedsionkowo-komorowym znajduje się zastawka trójdzielna, a w lewym – dwudzielna. Objętość wyrzutowa i częstotliwość skurczów jest duża, np. słoń – 25, człowiek – 72, mysz – 700 razy / minutę. Budowa w porównaniu z ptakiem:

serce jest relatywnie mniejsze (ok. 2 razy),

na prawym przedsionku u ssaków nie występuje nawet szczątkowa zatoka żylna,

do prawego przedsionka uchodzą tylko 2 żyły główne; u ptaków są 3 i stąd w ich przedsionku widoczne 3 otwory żylno-przedsionkowe (u ssaków – 2),

do lewego przedsionka uchodzą 2-4 (i więcej) żył płucnych; u ptaków są 2 i przed wejściem do przedsionka zlewają się w 1 naczynie,

ssaki zachowały tylko lewy łuk aorty.

Specyficzną cechą są bezjądrzaste erytrocyty. Krew ssaków jest najdoskonalszym narzędziem transportu gazów oddechowych, jaki funkcjonuje u zwierząt. Tutejsza krew zawiera liczne, bardzo drobne krwinki czerwone, pozbawione jąder komórkowych; małe rozmiary pozwalają zwiększyć powierzchnię wymiany gazowej, a brak jądra zmniejsza koszty własne metabolizmu erytrocytów. Są one okrągła i wyglądają jak dwuwklęsłe dyski, a jedynie u lam, wielbłądów i danieli są owalne. W 1 ml krwi może ich być nawet kilkanaście milionów.

Wymagania termiczne ssaków powodują, że ich ciśnienia są wysokie. U niektórych gatunków może to być przyczyną poważnych problemów. Np. u żyrafy różnica między sercem a głową wynosi ponad 2 m. Trzeba wytworzyć duże ciśnienie, by wepchnąć krew do naczyń, np. mózgu. Jeżeli żyrafa schyliłaby nagle głowę, to fala ciśnienia zniszczyłaby mózg. Dlatego tętnice prowadzące krew do głowy rozgałęziają się przed mózgiem na sieć naczyń włosowatych. Rozdrobnienie naczyń włosowatych powoduje wzrost oporów naczyniowych i spadek ciśnienia krwi, co chroni delikatną tkankę nerwową. Naczynia tworzące układ tętnica(R) naczynia włosowate(R) tętnica, nazywane są siecią dziwną.

Żyły (prowadzą krew od tkanek i narządów) (R) prawy przedsionek (R) prawa komora (R) jedna z tętnic płucnych (R) naczynia włosowate w płucach (R) jedna z żył płucnych (R) lewy przedsionek (R) lewa komora (R) aorta (R) tętnice (prowadzą krew do tkanek i narządów) (R) naczynia włosowate