Кровеносная система это: Кровеносная система — урок. Окружающий мир, 3 класс.

Основные функции системы

Что вредит сосудам?

Как поддерживать сосуды и сердце здоровыми?

Чтобы оставить комментарий — необходимо быть авторизованным пользователем

Войти в личный кабинет Зарегистрироваться

Кровеносная система насекомых | справочник Пестициды.

Строение кровеносной системы

У насекомых кровеносная система имеет существенные отличия по строению от аналогичной системы органов других животных, стоящих на более высоких ступенях эволюционной лестницы. Самое главное из них заключается в том, что она незамкнутая, то есть, гемолимфа циркулирует не по закрытой сети артерий, вен и капилляров, а заполняет внутреннюю полость тела, изливается между органами и лишь частично проходит через сосуды.^[1]

Главным структурным образованием кровеносной системы является спинной сосуд – крупная мышечная трубка, которая находится ближе к дорсальной части тела, в перикардиальном синусе.^[1] Перикардиальный синус – это часть полости тела, отделенная от ниже лежащих органов спинной (верхней) мышечной диафрагмой. Помимо сосуда, в ней располагаются элементы жирового тела.^[3] Спинной сосуд фиксирован к спинным склеритам при помощи коротких тяжей.^[1]

Сердце насекомого, схема, поперечный срез тела

1 – тергит, 2 – сердце, 3 – верхняя диафрагма,

4 – клетки жирового тела, 5 – перикардиальные клетки

Использовано изображение:^[4]

В спинном сосуде выделяют две части:

Сердце обычно проходит через все брюшко. Вокруг него могут находиться так называемые перикардиальные клетки, которые обладают способностью улавливать и накапливать в себе вещества, поступившие извне, например, хлорофилл, гемоглобин и др.^[1]

Сердце достаточно длинное и состоит из нескольких камер, которые у живого насекомого пульсируют и прогоняют через себя кровь. Каждому сегменту тела, на протяжении которых расположен орган, обычно соответствует одна камера. «Своей» камеры, как правило, нет только у первого брюшного сегмента, так как в этом месте располагается переход в аорту. В аорте камер нет, она представлена простым трубчатым образованием.^[3]

В каждой из камер сердца имеется пара отверстий, называемых устьицами, или остиями. Через них в сердце попадает кровь, и они же (вернее, из загнутые мембранозные края) могут выполнять функцию ограничителей, не дающих крови уходить в «неправильном» направлении. В этом смысле их можно сравнить с клапанами сердца млекопитающих, также обеспечивающими ток крови в определенном направлении.^[1][2]

Передняя часть сердца не замкнута, а задний конец слепо оканчивается. Непосредственно под этим органом, частично образуя его нижнюю стенку, находятся парные пучки мышц треугольной формы. Их называют крыловидными мышцами, они связаны с нижней стенкой сердца и входят в состав верхней мышечной диафрагмы тела насекомых.^[1]

Аорта расположена кпереди от сердца, она обычно имеет меньший диаметр и располагается в грудном отделе тела, начинаясь в первом брюшном сегменте и продолжаясь по направлению к голове. У большинства насекомых она более или менее прямая, но, к примеру, у Пчел образует 18 плотно сложенных петель.^[3]

Утолщения оснований усиков богомола – место расположения пульсирующих органов

Использовано изображение:^[6]

Кровообращение

Через остии (устьица) кровь всасывается в камеры сердца. Это возможно благодаря пульсации самих камер и сокращению мышц диафрагм (как верхней, так и нижней). Во время пульсации происходит перемещение потока гемолимфы в направлении сзади наперед (еще одно отличие от высших животных, у которых кровь движется по телу преимущественно спереди назад). ^[1][2]

Момент, когда камеры сердца находятся в расслабленном состоянии, называется диастолой, а их сокращение носит название систолы. Во время диастолы кровь входит в камеры, в систолу из них выталкивается. Внутри спинного сосуда создается положительное давление, которое раскрывает передние клапаны сердца, закрывает задние и продвигает кровь в нужном направлении.^[1]

Аорта проводит гемолимфу по направлению к голове; там сосуд заканчивается, и гемолимфа свободно изливается в полость головы. Затем она снова переходит в полость тела, распространяясь между органами в направлении к заднему концу тела. После гемолимфа снова всасывается устьицами и возвращается в сердце.^[1]

В придатки тела – усики, ноги, крылья и т.д. – кровь проходит с трудом. Для того, чтобы облегчить этот процесс, в организме насекомых появилось новообразование – дополнительные (местные) пульсирующие органы. Это как бы «мини-сердца», расположенные у основания того или иного придатка и при помощи мышечных волокон перекачивающие гемолимфу. Например, у многих Прямокрылых у основания усиков имеются утолщения: как раз в них и расположены местные пульсирующие органы, выглядящие в виде ампул. (фото) В других случаях эти структуры могут быть представлены мембранозными образованиями большой протяженности.^[1]

Функции кровеносной системы насекомых

В организме животных главной функцией кровеносной системы является доставка к органам кислорода, который переносят клетки крови. У большинства насекомых гемолимфа не выполняет дыхательной функции, так как кислород непосредственно доставляется к тканям через трахеи. Однако, благодаря движению крови, становится возможным:

• Доставлять клеткам питательные вещества. Простые молекулы питательных веществ, образующиеся в кишечнике при расщеплении пищевых частиц, усваиваются и переходят в кровь, с которой, благодаря работе сердца, разносятся по всему телу и поступают в ткани. ^[3]
• Освобождать организм от растворимых продуктов обмена веществ, в первую очередь, продуктов азотистого обмена. Из движущейся гемолимфы мочевая кислота и другие образования эффективнее фильтруются мальпигиевыми сосудами.
• Осуществлять защитную функцию. При ранениях дефекты покровов «затыкаются» пробками из клеток гемолимфы-гемоцитов. Это было бы невозможно, если бы жидкость в теле насекомого находилась без движения.^[3]
• беспечивать работу иммунитета. Перемещение по телу гемоцитов, отвечающих за иммунную защиту, дает возможность реагировать на возникшие угрозы в виде заражения бактериями или проникновения в организм паразитов.^[3]

Личинки комара Culex

Использовано изображение:^[5]

Особенности кровеносной системы насекомых

У некоторых насекомых (например, у личинки комара Culex (фото) существуют дополнительные «фрагменты» кровеносного русла: кровяные жабры. Это выступы тела в виде лепестков, заполненные гемолимфой. У указанного насекомого они находятся на стенках задней кишки и снаружи не видны. Раньше считалось, что они, подобно трахейным жабрам, путем диффузии получают кислород, который с кровью разносится к тканям. Оказалось, что это не так. Кровяные жабры, во-первых, всасывают воду, а во-вторых, они способны усваивать из окружающей среды ионы NaCl. Таким образом, их функция – в поддержании водно-электролитного обмена в организме водных насекомых.^[3]

В животном мире существует правило: чем меньше размер живого существа, тем чаще у него происходят сердечные сокращения. Среди насекомых это правило часто нарушается. Число сердечных сокращений у них может быть различным и в большой степени зависит от действия внешней среды, вида, «возраста» и, конечно же, физиологического состояния особи. В среднем, оно может колебаться от 15-30 до 150 ударов в минуту. Для сравнения, сердце человека бьется с частотой 60-80 в минуту.^[1][2]

Близкие статьи

Ссылки

Раздел: Строение насекомых

Тема: Внутреннее строение насекомых

Статья составлена с использованием следующих материалов:

Литературные источники:

Бей-Биенко Г.Я. Общая энтомология. — 3-е издание., доп.— М.: Высш.школа, 1980. — 416 с.,ил.

Бондаренко Н.В., Поспелов С.М., Персов М.П. — Общая и сельскохозяйственная энтомология. — М.: Колос, 1983.-416 с.

Шванвич Б.Н. Курс общей энтомологии. — М.Л. Советская наука. 1949.—900 с., ил.

Изображения (переработаны):

Шванвич Б.Н. Курс общей энтомологии. — М.Л. Советская наука. 1949.—900 с., ил. Иллюстрации из книги. ©

— полное руководство

Определение

Система кровообращения, также известная как сердечно-сосудистая система, состоит из органов и жидкостей, которые переносят материалы, такие как кислород и питательные вещества, по всему телу. У всех позвоночных есть замкнутая система кровообращения, в которой плазма и клетки крови остаются внутри кровеносных сосудов. Это противоположно открытой системе кровообращения, в которой кровь окружает органы и ткани в открытой камере.

Обзор

У птиц и млекопитающих первичным органом сердечно-сосудистой системы является четырехкамерное сердце с соответствующими кровеносными сосудами.У других позвоночных сердце может иметь две или три камеры. У многих беспозвоночных есть открытая система кровообращения, где кровь (также известная как гемолимфа ) непосредственно омывает клетки и органы. У некоторых из этих организмов, например, у осьминогов, по всему телу может быть несколько сердец. Открытые и закрытые кровеносные системы со временем эволюционировали в разные линии.

Как видно на диаграмме выше, кровеносная система охватывает все тело.Перемещая кровь по системе, одновременно доставляет кислород к тканям и уносит продукты жизнедеятельности, которые они производят. . Система кровообращения также выполняет множество функций, связанных с доставкой гормонов, обеспечивая прохождение иммунных клеток, и другими функциями, связанными с координацией и поддержанием многоклеточного организма. Давайте подробнее рассмотрим некоторые из этих функций.

Функция кровообращения

Эволюция животных привела к возрастающей степени специализации тканей и органов.Например, простые многоклеточные организмы, такие как губки, имеют структуры, в которых каждая клетка напрямую взаимодействует с окружающей средой. Каждая клетка обменивается молекулами с окружающей средой, получает питательные вещества из окружающей среды и выбрасывает продукты жизнедеятельности непосредственно во внешнюю среду. У более крупных и сложных животных это сложно, поскольку глубоко внутри организма присутствует множество клеток, которые минимально взаимодействуют с внешней средой.

Следовательно, каждая из основных функций организма должна выполняться специальным набором органов.Например, пищеварительная система специализируется на эффективном извлечении полезных питательных веществ из пищи. Точно так же дыхательная система отвечает за обмен газов, в то время как нервная и эндокринная системы участвуют в координации и гомеостазе. Чтобы поддерживать каждую из этих систем органов, организму нужна система кровообращения. Система кровообращения позволяет каждой клетке получать средства к существованию, защищаться от патогенов, общаться с другими клетками и существовать в относительно постоянной микросреде.

Пример функции кровеносной системы

Основная функция кровеносной системы — транспортировка. Эта основная функция переносит множество различных веществ в разные части тела и из них.

Сложная сеть кровеносных сосудов, окружающая тонкий кишечник, поглощает конечные продукты пищеварения. Гипофиз расположен глубоко в высвобождает мозг гормонов, которые влияют на опорно-двигательный аппарат, покровные и репродуктивную систем. Эти гормоны переносятся к своим органам и клеткам через систему кровообращения. В альвеолах легких кислород из воздуха диффундирует в капилляры, где он связывается с белком гемоглобином (обнаруженным в красных кровяных тельцах). Через этот белок-носитель кровь доставляет кислород в каждую клетку тела.

Кровь также играет важную роль в поддержании pH в организме. Это особенно важно, поскольку pH влияет на эффективность каждой биомолекулы. Регулирование температуры также осуществляется системой кровообращения. Когда температура тела повышается, в коже происходит расширение сосудов, что приводит к потере тепла. При низких температурах кровеносные сосуды, снабжающие кровью конечности, сужаются. Это сжатие сохраняет тепло тела для важных внутренних органов. Наконец, кровь и лимфа содержат антитела и иммунные клетки. Это включает клетки врожденного иммунитета, присутствующего с рождения, а также адаптивного иммунитета, приобретенного в результате воздействия патогенов.

Детали системы кровообращения

Система кровообращения состоит из сердца, крови, кровеносных сосудов, лимфы и лимфатических сосудов. Хотя сердце является самым большим «органом» системы кровообращения, на самом деле это всего лишь большой кровеносный сосуд, окруженный мышцами. Сами артерии и вены иногда рассматриваются вместе как взаимосвязанный орган, проходящий через все тело.

Сердце

У человека сердце имеет четыре камеры, состоящие из двух предсердий и двух желудочков. Предсердия являются приемными камерами и принимают кровь из вен. С другой стороны, желудочки сконструированы как эффективные насосы, отправляющие кровь в артерии.

Кислородная кровь из легких поступает по легочной вене в левое предсердие. Он проходит в левый желудочек через митральный клапан во время систолы или сокращения предсердий. Во время систолы желудочков эта кровь закачивается в аорту и циркулирует в организме по артериям, артериолам и капиллярам.

Обмен веществ происходит через одноклеточные эндотелиальные стенки капилляров. Дезоксигенированная кровь из различных тканей затем возвращается в правое предсердие сердца по двум основным венам — верхней и нижней полой вене. Как только дезоксигенированная кровь достигает правого желудочка через трехстворчатый клапан, она перекачивается в легкие во время систолы желудочков через легочную артерию. В легких газообмен происходит внутри альвеол.

На изображении выше показаны четыре камеры сердца вместе с основными кровеносными сосудами и клапанами. Таким образом, кровеносную систему человека можно разделить на две петли, сосредоточенные вокруг сердца. Первый называется малым кругом кровообращения, он переносит кровь между сердцем и легкими. Другая обширная петля, называемая системным кровообращением, начинается от аорты и снабжает кислородом и питательными веществами все ткани тела, включая мышцы самого сердца.

Кровеносные сосуды

Есть два основных типа кровеносных сосудов: те, которые доставляют кровь к сердцу , называются венами , а те, которые переносят кровь от сердца к другим тканям и органам, называются артериями .Артерии и вены многократно разветвляются с образованием артериол и венул. Самые тонкие кровеносные сосуды — это капилляры, состоящие из одного слоя плоских эпителиальных клеток. Эти тонкие трубчатые структуры являются основным местом обмена веществ между кровеносной системой и тканями.

На изображении выше показано, как артерии и вены связаны через капилляры. Синий цвет представляет собой дезоксигенированную кровь, а красный — насыщенную кислородом кровь.Это реальное явление цвета, наблюдаемое в крови. Артериальная кровь обычно ярко-красного цвета из-за большого количества переносимого ею кислорода, в то время как венозная кровь более темная и более синяя / пурпурная.

Кровь для обычных анализов часто берется из вен. Артерии большого круга кровообращения содержат насыщенную кислородом кровь, а по венам кровь, содержащая большое количество углекислого газа, поступает к сердцу. Обратное верно для малого круга кровообращения, поскольку кровь получает кислород в легких, а затем возвращается к сердцу, где его перекачивают в тело.

Лимфатическое кровообращение

Хотя лимфатическую систему иногда считают отдельной от системы кровообращения, их функции перекрываются.

Межклеточная жидкость — это бесцветный раствор, который омывает все клетки тела и образует основной компонент внеклеточной жидкости. Он образуется из-за гидростатической силы крови в капиллярах, которая заставляет воду, ионы и мелкие растворенные вещества выводиться из системы кровообращения.

Интерстициальная жидкость во многом похожа на плазму крови.Часть этой жидкости начинает течь в расширенную сеть трубчатых структур с открытым концом, формирующих лимфатическую циркуляцию. Эта жидкость теперь называется лимфой и проходит через лимфатические узлы, где патогены, поврежденные клетки или раковые клетки могут быть захвачены и уничтожены. Метаболические отходы и остатки клеток затем перемещаются в кровоток и обрабатываются перед тем, как быть выведены или выведены как отходы организма.

Лимфатические сосуды проходят через капилляры, поглощая всю потерянную ими жидкость и возвращая ее обратно в кровеносную систему.Лимфатические узлы текут в одном направлении, чтобы нести эту жидкость обратно к шее, где она сбрасывается обратно в подключичные вены. Таким образом жидкость снова попадает в кровеносную систему.

Одной из важных функций лимфатической системы является поддержание гомеостаза жидкости между жидкостью в крови и жидкостью, содержащейся в тканевой жидкости. Правильно функционирующая сеть лимфатических сосудов и узлов предотвращает отеки, способствует укреплению иммунитета и имеет решающее значение для усвоения жиров и жирорастворимых витаминов.

Как работает система кровообращения?

Система кровообращения в основном управляется сердцем. Давление, создаваемое в сердце, толкает кровь в артерии. Артерии расширяются под давлением, и кровь выталкивается в мельчайшие капилляры. Вены окружены множеством гладких мышц, и эти мышцы помогают перемещать кровь по венам с более низким давлением обратно к сердцу. Другие виды деятельности, такие как движения крупных мышц, также могут способствовать продвижению крови по системе.В общем, человеку требуется всего около минуты, чтобы циркулировать часть крови по всей системе и обратно к сердцу.

Структура системы кровообращения

В целом кровеносная система имеет общий характер, структуру и поток. Кровь начинается в сердце, где она разделяется на две модели кровообращения. Легочное кровообращение идет к легким и обратно к сердцу. Этот контур используется для насыщения легких кислородом. Затем кровь снова поступает в сердце и перекачивается через большой круг кровообращения.

Эти вены и артерии обслуживают организм и имеют стандартизованную структуру. Во-первых, артерии переносят насыщенную кислородом кровь к тканям. По мере приближения артерий к целевой ткани они становятся все меньше и меньше, что в конечном итоге приводит к капиллярам. Капилляры — самые маленькие из всех сосудов, и они служат местом газообмена в тканях. По другую сторону капилляров начинаются вены. Вены несут дезоксигенированную кровь вместе с различными отходами обратно к сердцу.Продукты жизнедеятельности выводятся в легкие или отфильтровываются печенью или почками.

У других животных система кровообращения может сильно различаться. В этой статье описана закрытая система кровообращения человека и других млекопитающих. У рыб же только двухкамерное сердце, и вся система кровообращения намного проще. Другие организмы, такие как насекомые и другие беспозвоночные, могут иметь открытую кровеносную систему . Эта форма кровеносной системы просто омывает органы и ткани кровоподобной жидкостью, но не содержит вен или артерий.Тем не менее, у других животных, таких как осьминог, есть несколько сердец, чтобы выполнять задачи системы кровообращения.

Болезни кровеносной системы

Болезни кровеносной системы часто возникают из-за неспособности какой-либо из этих частей функционировать должным образом. Например, артериосклероз — это скопление жировых бляшек на стенках артерий. Это увеличивает давление, но снижает кровоток. Сердце должно работать усерднее, чтобы преодолеть эти блокировки.Заболевания системы кровообращения часто вызывают другие состояния, такие как сердечный приступ или инсульт.

Система кровообращения — это обширная сеть трубок, которая действует как спасательный круг для тела, транспортируя ряд веществ от каждой клетки и ткани к их конечному месту назначения. Это могут быть токсичные вещества, которые необходимо метаболизировать в печени, гормоны, которые необходимо доставить в органы-мишени, или питательные вещества и кислород, необходимые каждой клетке. Однако обширный характер кровеносной системы с трубчатыми структурами разного диаметра и гистологии делает ее уязвимой для многих различных заболеваний. Среди них особенно вредны образование жировых бляшек в кровеносных сосудах и нарушения свертывания крови, которые препятствуют реакции организма на травмы.

Артериосклероз

Артериосклероз — это общий термин, обозначающий склерозирование и жесткость артерий. и артериол. Это приводит к нарушению системы кровообращения для доставки важных питательных веществ к различным частям тела, поскольку артерии должны оставаться эластичными, чтобы выдерживать кровяное давление. Если стенки артерии или артериолы становятся жесткими, они больше не могут адаптироваться к давлению жидкости, создаваемому каждым ударом сердца, что приводит к дополнительной нагрузке на сердечные мышцы.

Атеросклероз

Среди множества причин артериосклероза образование жировой бляшки, закрывающей кровеносный сосуд, называется атеросклерозом. Он начинается с повреждения внутренней эндотелиальной стенки артерии или артериолы из-за загрязняющих веществ или из-за наличия большого количества липопротеинов низкой плотности (ЛПНП) и холестерина. Это затрудняет барьерную функцию эндотелия и позволяет холестерину и другим ЛПНП двигаться к внутренним тканям артериальной стенки.Присутствие этих молекул в поврежденной области активирует иммунную систему, привлекая макрофаги к месту повреждения.

Когда в бляшке присутствует большое количество ЛПНП, макрофаги не могут очистить это место и подвергаются некрозу, образуя ядро ​​мертвых клеток в стенке артерии. За этим следует кальцификация зубного налета, а также формирование фиброзного колпачка вокруг всей структуры. Эти события увеличивают сопротивление кровотоку и уменьшают диаметр и эластичность кровеносного сосуда.Со временем эти бляшки могут частично отсоединиться от стенки артерии, подвергая внутренние некротические клетки воздействию крови и приводя к свертыванию крови. Они также могут полностью смещаться и двигаться к более мелким кровеносным сосудам и полностью их закупоривать.

Атеросклероз может привести к ряду заболеваний в зависимости от пораженного кровеносного сосуда. Если поражены артерии, кровоснабжающие сердце, это может привести к стенокардии (боли в груди), инфаркту или остановке сердца.Атеросклероз может привести к повышению артериального давления, когда артерии почек частично или полностью заблокированы. Полная закупорка любого кровеносного сосуда, снабжающего мозг критически важным кислородом и глюкозой, приводит к инсульту с возможным непоправимым повреждением нейронов и нервной ткани. Если поражены кровеносные сосуды, снабжающие кислородом кровь конечностей или конечностей, это может привести к некрозу тканей и потенциально вызвать гангрену.

Викторина

Обзор системы кровообращения

Роль системы кровообращения

Кровеносные системы — это сеть кровеносных сосудов, снабжающих организм кислородом и питательными веществами, удаляя при этом углекислый газ и отходы.

Цели обучения

Опишите основные свойства кровеносных систем

Основные выводы

Ключевые моменты

• Сердце играет центральную роль в системе кровообращения, поскольку это насос размером с кулак, который циркулирует кровь по всему телу.
• По мере того, как животные становились более сложными и многоклеточными, система кровообращения развивалась, потому что простой диффузии было недостаточно для снабжения всех клеток питательными веществами.
• Координация системы кровообращения и дыхания для обеспечения надлежащего газообмена очень важна для животных, у которых есть легкие и жабры.

Ключевые термины

• дыхание : процесс, при котором клетки получают химическую энергию за счет потребления кислорода и выделения углекислого газа; процесс вдоха и выдоха; дышащий
• сердечный : относящийся к сердцу

Большинство животных — сложные многоклеточные организмы, которым необходим механизм для транспортировки питательных веществ по телу и удаления продуктов жизнедеятельности. Система кровообращения со временем эволюционировала от простой диффузии через клетки на ранней стадии эволюции животных до сложной сети кровеносных сосудов, которые достигают всех частей человеческого тела.Эта обширная сеть снабжает клетки, ткани и органы кислородом и питательными веществами, одновременно удаляя углекислый газ и отходы, побочные продукты дыхания. Систему кровообращения можно рассматривать как магистраль, проходящую по всему телу.

Система кровообращения аналогична системе автомагистралей : подобно тому, как системы магистралей транспортируют людей и товары через сложную сеть, система кровообращения переносит питательные вещества, газы и отходы по всему телу животного.

В основе кровеносной системы человека лежит сердце. Человеческое сердце размером со сжатый кулак защищено грудной клеткой. Сделанный из специализированной и уникальной сердечной мышцы, он качает кровь по всему телу и к самому сердцу. Сердечные сокращения вызываются внутренними электрическими импульсами, которые мозг и эндокринные гормоны помогают регулировать. Понимание основной анатомии и функций сердца важно для понимания кровеносной и дыхательной систем организма.

Сердце человека : Сердце играет центральную роль в кровеносной системе человека, поскольку оно перекачивает кровь по всему телу.

Газообмен — одна из важнейших функций системы кровообращения. Система кровообращения не нужна организмам, не имеющим специализированных органов дыхания, таких как одноклеточные организмы, потому что кислород и углекислый газ диффундируют непосредственно между тканями их тела и внешней средой. Однако у организмов, у которых есть легкие и жабры, кислород должен транспортироваться от этих специализированных органов дыхания к тканям тела через систему кровообращения.Следовательно, системы кровообращения должны были развиваться, чтобы приспособиться к большому разнообразию размеров и типов телосложения животных.

Открытые и закрытые кровеносные системы

Система кровообращения может быть открытой или закрытой, в зависимости от того, свободно ли кровь течет в полости или содержится в сосудах.

Цели обучения

Обобщение архитектуры системы кровообращения

Основные выводы

Ключевые моменты

• Замкнутая система кровообращения, встречающаяся у всех позвоночных и некоторых беспозвоночных, обеспечивает циркуляцию крови в одном направлении от сердца, вокруг тела и обратно к сердцу.
• Открытая система кровообращения, обнаруженная у членистоногих, закачивает кровь в полость, называемую гемоцель, где она окружает органы, а затем возвращается в сердце (а) через устья (отверстия).
• Кровь, обнаруженная у членистоногих, представляет собой смесь крови и интерстициальной жидкости, называется гемолимфой.

Ключевые термины

• зев : небольшое отверстие или отверстие, как в органе или проходе тела
• гемолимфа : циркулирующая жидкость в телах некоторых беспозвоночных, эквивалентная крови
• hemocoel : система полостей между органами членистоногих и моллюсков, по которым циркулирует кровь

Архитектура системы кровообращения

Система кровообращения представляет собой сеть цилиндрических сосудов (артерий, вен и капилляров), которые исходят от насоса (сердца).У всех позвоночных, а также у некоторых беспозвоночных это замкнутая система, в которой кровь не движется свободно в полости. В закрытой системе кровообращения кровь содержится внутри кровеносных сосудов, циркулируя однонаправленно (в одном направлении) от сердца по системному пути кровообращения, а затем снова возвращается к сердцу.

Закрытые и открытые кровеносные системы : (a) В закрытых кровеносных системах сердце перекачивает кровь через сосуды, которые отделены от межклеточной жидкости тела.Большинство позвоночных и некоторые беспозвоночные, например, этот кольчатый червь, имеют замкнутую систему кровообращения. (б) В открытых кровеносных системах жидкость, называемая гемолимфой, перекачивается через кровеносный сосуд, который впадает в полость тела. Гемолимфа возвращается в кровеносный сосуд через отверстия, называемые устьями. Членистоногие, такие как эта пчела и большинство моллюсков, имеют открытую систему кровообращения.

В отличие от закрытой системы у членистоногих (включая насекомых, ракообразных и большинство моллюсков) открытую систему кровообращения. В открытой системе кровообращения кровь не заключена в кровеносных сосудах, а закачивается в полость, называемую гемоцель. Кровь называется гемолимфой, потому что она смешивается с межклеточной жидкостью. Когда сердце бьется и животное движется, гемолимфа циркулирует по органам внутри полости тела, повторно поступая в сердце через отверстия, называемые устьем (единственное число: устье). Это движение способствует обмену газа и питательных веществ. Открытая система кровообращения не использует столько энергии для работы и обслуживания, как закрытая система; однако существует компромисс с количеством крови, которое может быть перемещено к метаболически активным органам и тканям, которым требуется высокий уровень кислорода.Фактически, одна из причин, по которой насекомые с размахом крыльев до двух футов (70 см) не встречаются сегодня, вероятно, состоит в том, что их превзошло появление птиц 150 миллионов лет назад. Считается, что птицы, имеющие закрытую систему кровообращения, двигались более подвижно, что позволяло им быстрее добывать пищу и, возможно, охотиться на насекомых.

Типы систем кровообращения у животных

Кровеносные системы животных различаются количеством камер сердца и количеством контуров, по которым течет кровь.

Цели обучения

Опишите различия в циркуляции у рыб, земноводных, рептилий, птиц и млекопитающих

Основные выводы

Ключевые моменты

• Рыбы имеют единый системный контур для крови, где сердце перекачивает кровь к жабрам для повторного насыщения кислородом (жаберное кровообращение), после чего кровь течет к остальным частям тела и обратно к сердцу.
• У других животных, таких как земноводные, рептилии, птицы и млекопитающие, есть легочный контур, по которому кровь перекачивается из сердца в легкие и обратно, и второй, системный контур, по которому кровь перекачивается к телу и обратно.
• Амфибии уникальны тем, что у них есть третий контур, который доставляет дезоксигенированную кровь к коже, чтобы произошел газообмен; это называется кожно-легочным кровообращением.
• Количество камер сердца, предсердий и желудочков снижает количество смешивания оксигенированной и деоксигенированной крови в сердце, поскольку большее количество камер обычно означает большее разделение между системным и легочным контурами.
• Теплокровным животным требуется более эффективная система из четырех камер, в которой насыщенная кислородом кровь полностью отделена от дезоксигенированной крови.

Ключевые термины

• предсердие : верхняя камера сердца, которая принимает кровь из вен и направляет ее в желудочек
• желудочек : нижняя камера сердца

Простые кровеносные системы

Система кровообращения варьируется от простых систем у беспозвоночных до более сложных систем у позвоночных. Простейшим животным, таким как губки (Porifera) и коловратки (Rotifera), не нужна система кровообращения, поскольку диффузия обеспечивает адекватный обмен воды, питательных веществ и отходов, а также растворенных газов (рисунок а).Организмы, которые являются более сложными, но все же имеют только два слоя клеток в своем строении тела, такие как студни (Cnidaria) и гребешки (Ctenophora), также используют диффузию через свой эпидермис и внутрь через желудочно-сосудистый отсек. Как их внутренние, так и внешние ткани находятся в водной среде и обмениваются жидкостями путем диффузии с обеих сторон (рисунок b). Обмену жидкостей способствует пульсация тела медузы.

Животные без системы кровообращения : Простые животные, состоящие из одного слоя клеток, таких как (а) губка, или только нескольких слоев клеток, таких как (b) медузы, не имеют системы кровообращения.Вместо этого происходит обмен газами, питательными веществами и отходами путем диффузии.

Для более сложных организмов диффузия неэффективна для эффективного круговорота газов, питательных веществ и отходов через организм; поэтому развивались более сложные системы кровообращения. Замкнутые системы кровообращения характерны для позвоночных; однако существуют значительные различия в структуре сердца и кровообращении между различными группами позвоночных из-за адаптации в процессе эволюции и связанных с этим различий в анатомии.

Системы кровообращения рыб

Рыбы имеют единый контур кровотока и двухкамерное сердце, имеющее только одно предсердие и единственный желудочек (рисунок а). Предсердие собирает кровь, которая вернулась из тела, в то время как желудочек перекачивает кровь к жабрам, где происходит газообмен, и кровь повторно насыщается кислородом; это называется жаберной циркуляцией. Затем кровь проходит через остальную часть тела, прежде чем вернуться в предсердие; это называется системным кровообращением.Этот однонаправленный поток крови создает градиент от оксигенированной до деоксигенированной крови по системному контуру рыбы. Результатом является ограничение количества кислорода, который может достичь некоторых органов и тканей тела, что снижает общую метаболическую способность рыб.

Примеры кровеносных систем животных : (a) Рыбы имеют простейшие кровеносные системы позвоночных: кровь течет однонаправленно от двухкамерного сердца через жабры, а затем к остальному телу.(б) У земноводных есть два пути кровообращения: один для насыщения крови кислородом через легкие и кожу, а другой — для доставки кислорода остальным частям тела. Кровь перекачивается из трехкамерного сердца с двумя предсердиями и одним желудочком. c) у рептилий также есть два пути кровообращения; однако кровь насыщается кислородом только через легкие. Сердце состоит из трех камер, но желудочки частично разделены, поэтому происходит некоторое смешение оксигенированной и деоксигенированной крови, за исключением крокодилов и птиц.(г) у млекопитающих и птиц самое эффективное сердце с четырьмя камерами, которые полностью разделяют насыщенную кислородом и деоксигенированную кровь; он перекачивает только насыщенную кислородом кровь по телу и дезоксигенированную кровь в легкие.

Системы кровообращения амфибий

У земноводных, рептилий, птиц и млекопитающих кровоток направлен по двум контурам: один через легкие и обратно к сердцу (малое кровообращение), а другой — через остальную часть тела и его органы, включая мозг (системный тираж).

У земноводных трехкамерное сердце с двумя предсердиями и одним желудочком, а не двухкамерное сердце рыбы (рисунок b). Два предсердия получают кровь из двух разных контуров (легких и систем). В желудочке сердца происходит перемешивание крови, что снижает эффективность оксигенации. Преимущество такого расположения в том, что высокое давление в сосудах подталкивает кровь к легким и телу. Перемешивание смягчается за счет гребня внутри желудочка, который направляет богатую кислородом кровь через системную систему кровообращения и дезоксигенированную кровь в кожно-легочный контур, где происходит газообмен в легких и через кожу.По этой причине у земноводных часто описывается двойное кровообращение.

Системы кровообращения рептилий

У большинства рептилий также есть трехкамерное сердце, подобное сердцу земноводных, которое направляет кровь в легочные и системные контуры (рисунок c). Желудочек более эффективно разделяется частичной перегородкой, что приводит к меньшему смешиванию оксигенированной и деоксигенированной крови. Некоторые рептилии (аллигаторы и крокодилы) — самые примитивные животные, у которых есть четырехкамерное сердце.Крокодилы обладают уникальным механизмом кровообращения, при котором сердце отводит кровь из легких в желудок и другие органы во время длительных периодов погружения; например, пока животное ждет добычи или остается под водой, ожидая, пока добыча сгниет. Одна адаптация включает две основные артерии, которые выходят из одной и той же части сердца: одна доставляет кровь в легкие, а другая обеспечивает альтернативный путь к желудку и другим частям тела. Две другие адаптации включают отверстие в сердце между двумя желудочками, называемое отверстием Паниццы, которое позволяет крови перемещаться от одной стороны сердца к другой, и специализированную соединительную ткань, которая замедляет кровоток в легких. Вместе эти приспособления сделали крокодилов и аллигаторов одной из наиболее успешно развивающихся групп животных на Земле.

Системы кровообращения млекопитающих и птиц

У млекопитающих и птиц сердце также разделено на четыре камеры: два предсердия и два желудочка (рисунок d). Насыщенная кислородом кровь отделяется от деоксигенированной крови, что улучшает эффективность двойного кровообращения и, вероятно, требуется для теплокровного образа жизни млекопитающих и птиц. Четырехкамерное сердце птиц и млекопитающих развилось независимо от трехкамерного сердца.

Как работает кровеносная система

Система кровообращения, также известная как сердечно-сосудистая система, представляет собой простую петлю, которая начинается и заканчивается сердцем. Это закрытая система, что означает, что кровь не входит и не покидает систему во время своего путешествия от вашего сердца к вашему телу и обратно. В такой системе непрерывный поток одной и той же жидкости можно прокачивать через контур снова и снова.

Кровь циркулирует по всему телу через артериальную систему — артерии, артериолы и капилляры — и возвращается в сердце через венозную систему — вены и венулы.Ваша кровь жизненно важна для вашего благополучия и обеспечивает циркуляцию питательных веществ, включая электролиты, кислород, углекислый газ и аминокислоты, по всему телу. Ваше сердце отвечает за большую часть функций кровеносной системы, и именно здесь начинается процесс.

Обращение начинается в вашем сердце

Система кровообращения начинается в вашем правом предсердии, верхней правой камере вашего сердца. Когда кровь движется через ваше сердце, она проходит через каждую из четырех камер (верхняя правая, нижняя правая, верхняя левая, нижняя левая), делает быстрый обход к легким, чтобы избавиться от углекислого газа и забрать кислород, и в конечном итоге в нижней левой камере, называемой левым желудочком.

Когда дело доходит до циркуляции крови по всему телу, левый желудочек является самой важной камерой сердца. Левый желудочек является самой большой из четырех камер и отвечает за создание силы, необходимой для выталкивания крови из аорты, первой артерии, в которую входит кровь, когда она выходит из сердца.

От аорты к капиллярам

Ваша кровь проходит от аорты через ряд более мелких кровеносных сосудов, пока не достигает ваших капилляров.Однако, прежде чем достичь ваших капилляров, кровь должна пройти через артериолы, где ее скорость и давление постоянно регулируются, поскольку различные сегменты артериол изменяют диаметр в ответ на давление и химические датчики, расположенные поблизости. Эти датчики регулируют кровоток через артериолы в ответ на изменение условий в вашем теле.

Из-за действия артериол к тому времени, когда ваша кровь достигает ваших капилляров, она больше не перемещается в пульсирующем режиме.Кровь непрерывно течет по капиллярам, ​​она не «брызгает» и не «останавливается», когда ваше сердце бьется. Этот непрерывный поток необходим, потому что в стенках капилляров происходит постоянный обмен кислорода и питательных веществ. Ни одна клетка в теле не находится далеко от капилляра.

Назад к сердцу и снова

По мере того, как кровь движется по капиллярам, ​​поступление в нее кислорода сокращается, а также собираются отходы жизнедеятельности. Из капилляров кровь попадает в венулы и вены, а затем возвращается к сердцу, чтобы освежиться и снова выйти.

В заключение скажу, что ваше сердце работает как насос, который обеспечивает питательными веществами все органы, ткани и клетки вашего тела. В свою очередь, ваши клетки сбрасывают продукты жизнедеятельности, такие как углекислый газ, обратно в кровь, чтобы вернуться в ваше сердце.

21,1. Обзор системы кровообращения — Концепции биологии — 1-е канадское издание

Изменения системы кровообращения у животных

Система кровообращения варьируется от простых систем у беспозвоночных до более сложных систем у позвоночных. Простейшим животным, таким как губки (Porifera) и коловратки (Rotifera), не нужна система кровообращения, потому что диффузия обеспечивает адекватный обмен воды, питательных веществ и отходов, а также растворенных газов, как показано на рис. 21.3 a . Организмы, которые являются более сложными, но все же имеют только два слоя клеток в своем строении тела, такие как студни (Cnidaria) и гребешки (Ctenophora), также используют диффузию через свой эпидермис и внутрь через желудочно-сосудистый отсек.Их внутренние и внешние ткани находятся в водной среде и обмениваются жидкостями путем диффузии с обеих сторон, как показано на рис. 21.3 b . Обмену жидкостей способствует пульсация тела медузы.

Для более сложных организмов диффузия неэффективна для эффективного круговорота газов, питательных веществ и отходов через организм; поэтому развивались более сложные системы кровообращения. У большинства членистоногих и многих моллюсков открытая система кровообращения. В открытой системе удлиненное бьющееся сердце проталкивает гемолимфу по телу, а сокращения мышц помогают перемещать жидкости.Более крупные и сложные ракообразные, включая омаров, развили артериальные сосуды, проталкивающие кровь через свое тело, а самые активные моллюски, такие как кальмары, развили замкнутую систему кровообращения и могут быстро перемещаться, чтобы поймать добычу. Замкнутые системы кровообращения характерны для позвоночных; однако существуют значительные различия в структуре сердца и кровообращении между различными группами позвоночных из-за адаптации в процессе эволюции и связанных с этим различий в анатомии.На рисунке 21.4 показаны основные системы кровообращения у некоторых позвоночных: рыб, земноводных, рептилий и млекопитающих.

Как показано на Рисунке 21.4 a Fish имеют единый контур кровотока и двухкамерное сердце, имеющее только одно предсердие и единственный желудочек. Предсердие собирает кровь, которая вернулась из тела, а желудочек перекачивает кровь к жабрам, где происходит газообмен и повторное насыщение кислородом крови; это называется жаберная циркуляция . Затем кровь проходит через остальную часть тела, прежде чем вернуться в предсердие; это называется системного кровообращения . Этот однонаправленный поток крови создает градиент от оксигенированной до деоксигенированной крови по системному контуру рыбы.Результатом является ограничение количества кислорода, который может достичь некоторых органов и тканей тела, что снижает общую метаболическую способность рыб.

У земноводных, рептилий, птиц и млекопитающих кровоток направлен по двум контурам: один через легкие и обратно к сердцу, что называется малое кровообращение , а другой — через остальную часть тела и его органы, включая мозг (системный кровоток). У земноводных газообмен также происходит через кожу во время малого круга кровообращения и обозначается как кожно-легочное кровообращение .

Как показано на рис. 21.4 b , у земноводных трехкамерное сердце с двумя предсердиями и одним желудочком, а не двухкамерное сердце рыбы. Два предсердия (верхние камеры сердца) получают кровь из двух разных контуров (легких и систем), а затем происходит некоторое перемешивание крови в желудочке сердца (нижняя камера сердца), что снижает эффективность оксигенации. Преимущество такого расположения в том, что высокое давление в сосудах подталкивает кровь к легким и телу.Перемешивание смягчается за счет гребня внутри желудочка, который направляет богатую кислородом кровь через системную систему кровообращения и дезоксигенированную кровь в кожно-легочный контур. По этой причине земноводные часто описываются как имеющие двойную циркуляцию .

У большинства рептилий также есть трехкамерное сердце, подобное сердцу земноводных, которое направляет кровь в легочные и системные контуры, как показано на Рисунке 21.4 c . Желудочек более эффективно разделяется частичной перегородкой, что приводит к меньшему смешиванию оксигенированной и деоксигенированной крови.Некоторые рептилии (аллигаторы и крокодилы) — самые примитивные животные, у которых есть четырехкамерное сердце. Крокодилы обладают уникальным механизмом кровообращения, при котором сердце отводит кровь из легких в желудок и другие органы, например, во время длительных периодов погружения в воду, когда животное ждет добычу или остается под водой, ожидая, пока добыча сгниет. Одна адаптация включает две основные артерии, которые выходят из одной и той же части сердца: одна доставляет кровь в легкие, а другая обеспечивает альтернативный путь к желудку и другим частям тела.Две другие адаптации включают отверстие в сердце между двумя желудочками, называемое отверстием Паниццы, которое позволяет крови перемещаться от одной стороны сердца к другой, и специализированную соединительную ткань, которая замедляет кровоток в легких. Вместе эти приспособления сделали крокодилов и аллигаторов одной из самых эволюционно успешных групп животных на Земле.

У млекопитающих и птиц сердце также разделено на четыре камеры: два предсердия и два желудочка, как показано на рисунке 21. 4 д . Насыщенная кислородом кровь отделяется от деоксигенированной крови, что улучшает эффективность двойного кровообращения и, вероятно, требуется для теплокровного образа жизни млекопитающих и птиц. Четырехкамерное сердце птиц и млекопитающих развилось независимо от трехкамерного сердца. Независимая эволюция одного и того же или подобного биологического признака называется конвергентной эволюцией.

Сводка

У большинства животных кровеносная система используется для транспортировки крови по телу.Некоторые примитивные животные используют диффузию для обмена воды, питательных веществ и газов. Однако сложные организмы используют систему кровообращения для переноса газов, питательных веществ и отходов по телу. Системы кровообращения могут быть открытыми (смешанными с межклеточной жидкостью) или закрытыми (отделенными от межклеточной жидкости). Замкнутые системы кровообращения характерны для позвоночных; тем не менее, существуют значительные различия в структуре сердца и кровообращении между различными группами позвоночных из-за адаптаций во время эволюции и связанных с ними различий в анатомии.У рыб двухкамерное сердце с однонаправленным кровообращением. У земноводных трехкамерное сердце, в котором смешивается кровь, и двойное кровообращение. У большинства нептичьих рептилий трехкамерное сердце, но у них мало смешанной крови; у них двойное обращение. Млекопитающие и птицы имеют четырехкамерное сердце без смешивания крови и двойного кровообращения.

Системы кровообращения животных | Биология организма

Система кровообращения — это основной метод транспортировки питательных веществ и газов по телу.Простая диффузия обеспечивает обмен водой, питательными веществами, отходами и газами у животных, толщина которых составляет всего несколько слоев клеток; однако объемный поток — единственный метод, с помощью которого можно получить доступ ко всему телу более крупных и сложных организмов.

Система кровообращения варьируется от простых систем у беспозвоночных до более сложных систем у позвоночных. Простейшим животным, таким как губки (Porifera) и коловратки (Rotifera), не нужна система кровообращения, потому что диффузия обеспечивает адекватный обмен воды, питательных веществ и отходов, а также растворенных газов.Организмы, которые являются более сложными, но все же имеют только два слоя клеток в своем строении тела, такие как студни (Cnidaria) и гребешки (Ctenophora), также используют диффузию через свой эпидермис и внутрь через желудочно-сосудистый отсек. Их внутренние и внешние ткани купаются в водной среде и обмениваются жидкостями путем диффузии с обеих сторон. Обмену жидкостей способствует пульсация тела медузы.

Простые животные, состоящие из одного слоя клеток, таких как (а) губка, или только нескольких слоев клеток, таких как (b) медузы, не имеют системы кровообращения.Вместо этого происходит обмен газами, питательными веществами и отходами путем диффузии.

Для более сложных организмов диффузия неэффективна для эффективного круговорота газов, питательных веществ и отходов через организм; поэтому развивались более сложные системы кровообращения. В открытой системе удлиненное бьющееся сердце проталкивает гемолимфу по телу, а сокращения мышц помогают перемещать жидкости. Более крупные и сложные ракообразные, включая омаров, развили артериальные сосуды, проталкивающие кровь через свое тело, а самые активные моллюски, такие как кальмары, развили замкнутую систему кровообращения и могут быстро перемещаться, чтобы поймать добычу.Замкнутые системы кровообращения характерны для позвоночных; однако существуют значительные различия в структуре сердца и кровообращении между различными группами позвоночных из-за адаптации в процессе эволюции и связанных с этим различий в анатомии. На рисунке ниже показаны основные системы кровообращения некоторых позвоночных: рыб, земноводных, рептилий и млекопитающих.

(a) У рыб самая простая кровеносная система позвоночных: кровь течет однонаправленно от двухкамерного сердца через жабры, а затем и по всему телу. (б) У земноводных есть два пути кровообращения: один для насыщения крови кислородом через легкие и кожу, а другой — для доставки кислорода остальным частям тела. Кровь перекачивается из трехкамерного сердца с двумя предсердиями и одним желудочком. c) у рептилий также есть два пути кровообращения; однако кровь насыщается кислородом только через легкие. Сердце состоит из трех камер, но желудочки частично разделены, поэтому происходит некоторое смешение оксигенированной и деоксигенированной крови, за исключением крокодилов и птиц.(г) у млекопитающих и птиц самое эффективное сердце с четырьмя камерами, которые полностью разделяют насыщенную кислородом и деоксигенированную кровь; он перекачивает только насыщенную кислородом кровь по телу и дезоксигенированную кровь в легкие.

Рыбы имеют единый контур кровотока и двухкамерное сердце, имеющее только одно предсердие и единственный желудочек. Предсердие собирает кровь, которая вернулась из тела, а желудочек перекачивает кровь к жабрам, где происходит газообмен и повторное насыщение кислородом крови; это называется жаберной циркуляцией.Затем кровь проходит через остальную часть тела, прежде чем вернуться в предсердие; это называется системным кровообращением. Этот однонаправленный поток крови создает градиент от оксигенированной до деоксигенированной крови по системному контуру рыбы. Результатом является ограничение количества кислорода, который может достичь некоторых органов и тканей тела, что снижает общую метаболическую способность рыб.

У земноводных, рептилий, птиц и млекопитающих кровоток направлен по двум контурам: один через легкие и обратно к сердцу, что называется малым кровообращением, а другой — через остальную часть тела и его органы, включая мозг. (Систематическая циркуляция).У земноводных газообмен также происходит через кожу во время малого круга кровообращения и называется кожно-легочным кровообращением.

У земноводных трехкамерное сердце с двумя предсердиями и одним желудочком, а не двухкамерное сердце рыбы. Два предсердия (верхние камеры сердца) получают кровь из двух разных контуров (легких и систем), а затем происходит некоторое перемешивание крови в желудочке сердца (нижняя камера сердца), что снижает эффективность оксигенации.Преимущество такого расположения в том, что высокое давление в сосудах подталкивает кровь к легким и телу. Перемешивание смягчается за счет гребня внутри желудочка, который направляет богатую кислородом кровь через системную систему кровообращения и дезоксигенированную кровь в кожно-легочный контур. По этой причине у земноводных часто описывается двойное кровообращение.

У большинства рептилий также есть трехкамерное сердце, подобное сердцу земноводных, которое направляет кровь в легочные и системные контуры.Однако желудочек более эффективно разделяется частичной перегородкой, что приводит к меньшему смешиванию оксигенированной и деоксигенированной крови. Некоторые рептилии (аллигаторы и крокодилы) — самые «примитивные» животные, у которых есть четырехкамерное сердце. Крокодилы обладают уникальным механизмом кровообращения, при котором сердце отводит кровь из легких в желудок и другие органы, например, во время длительных периодов погружения в воду, когда животное ждет добычу или остается под водой, ожидая, пока добыча сгниет.Одна адаптация включает две основные артерии, которые выходят из одной и той же части сердца: одна доставляет кровь в легкие, а другая обеспечивает альтернативный путь к желудку и другим частям тела. Две другие адаптации включают отверстие в сердце между двумя желудочками, называемое отверстием Паниццы, которое позволяет крови перемещаться от одной стороны сердца к другой, и специализированную соединительную ткань, которая замедляет кровоток в легких.

У млекопитающих и птиц сердце полностью разделено на четыре камеры: два предсердия и два желудочка.Кислородная кровь полностью отделяется от деоксигенированной крови, что улучшает эффективность двойного кровообращения и, вероятно, требуется для поддержания теплокровного образа жизни млекопитающих и птиц. Четырехкамерное сердце птиц и млекопитающих развилось независимо от трехкамерного сердца. Независимая эволюция одного и того же или подобного биологического признака обозначается как конвергентная эволюция .

Это видео дает обзор различных типов кровеносных систем у разных видов животных:

Приведенная ниже информация была адаптирована из OpenStax Biology 40.2

Гемоглобин отвечает за распределение кислорода и, в меньшей степени, углекислого газа по кровеносной системе человека, позвоночных и многих беспозвоночных. Однако кровь — это больше, чем белки. Кровь — это фактически термин, используемый для описания жидкости, которая движется по сосудам, и включает плазму (жидкую часть, которая содержит воду, белки, соли, липиды и глюкозу), а также клетки (красные и белые клетки) и фрагменты клеток, называемые тромбоцитами. . Плазма крови на самом деле является доминирующим компонентом крови и содержит воду, белки, электролиты, липиды и глюкозу.Клетки несут ответственность за перенос газов (эритроциты) и иммунный ответ (белый). Тромбоциты отвечают за свертывание крови. Межклеточная жидкость, окружающая клетки, отделена от крови, но в гемолимфе они объединены. У человека клеточные компоненты составляют примерно 45 процентов крови и 55 процентов жидкой плазмы. Кровь составляет 20 процентов внеклеточной жидкости человека и восемь процентов веса.

Кровь, как и человеческая кровь, проиллюстрированная ниже, важна для регуляции систем организма и гомеостаза. Кровь помогает поддерживать гомеостаз, стабилизируя pH, температуру, осмотическое давление и устраняя избыточное тепло. Кровь поддерживает рост, распределяя питательные вещества и гормоны, а также удаляя отходы. Кровь играет защитную роль, транспортируя факторы свертывания и тромбоциты для предотвращения потери крови и транспортируя агенты борьбы с болезнями или лейкоциты к участкам инфекции.

Показаны клетки и клеточные компоненты крови человека. Красные кровяные тельца доставляют кислород к клеткам и удаляют углекислый газ.Лейкоциты, включая нейтрофилы, моноциты, лимфоциты, эозинофилы и базофилы, участвуют в иммунном ответе. Тромбоциты образуют сгустки, предотвращающие потерю крови после травмы.

Красные кровяные тельца или эритроциты (erythro- = «красный»; -cyte = «клетка») — это специализированные клетки, которые циркулируют по телу, доставляя кислород к клеткам; они образуются из стволовых клеток костного мозга. У млекопитающих эритроциты представляют собой небольшие двояковогнутые клетки, которые в зрелом возрасте не содержат ядра или митохондрий и имеют размер всего 7-8 мкм.У птиц и нептичьих рептилий ядро ​​все еще сохраняется в красных кровяных тельцах.

Красный цвет крови обусловлен железосодержащим белком гемоглобином. Основная задача этого белка — переносить кислород, но он также переносит и углекислый газ. Гемоглобин упакован в красные кровяные тельца из расчета около 250 миллионов молекул гемоглобина на клетку. Каждая молекула гемоглобина связывает четыре молекулы кислорода, так что каждый эритроцит несет один миллиард молекул кислорода.В пяти литрах крови человеческого тела содержится примерно 25 триллионов эритроцитов, которые могут нести до 25 секстиллионов (25 * 10 ²¹ ) молекул кислорода в организме в любое время. У млекопитающих недостаток органелл в эритроцитах оставляет больше места для молекул гемоглобина, а недостаток митохондрий также препятствует использованию кислорода для метаболического дыхания. Только у млекопитающих есть безъядерные эритроциты, а у некоторых млекопитающих (например, верблюды) даже есть ядерные эритроциты.Преимущество ядерных эритроцитов в том, что эти клетки могут подвергаться митозу. Безъядерные эритроциты метаболизируются анаэробно (без кислорода), используя примитивный метаболический путь для производства АТФ и повышения эффективности транспорта кислорода.

Не все организмы используют гемоглобин как средство переноса кислорода. Беспозвоночные, которые используют гемолимфу, а не кровь, используют разные пигменты для связывания с кислородом. Эти пигменты используют медь или железо для кислорода. У беспозвоночных есть множество других респираторных пигментов.Гемоцианин, сине-зеленый медьсодержащий белок, содержится в моллюсках, ракообразных и некоторых членистоногих. Хлорокруорин, железосодержащий пигмент зеленого цвета, встречается у четырех семейств полихет трубчатых червей. Гемеритрин, красный железосодержащий белок, содержится у некоторых многощетинковых червей и кольчатых червей. Несмотря на название, гемеритрин не содержит гемовой группы, и его способность переносить кислород мала по сравнению с гемоглобином.

У большинства позвоночных (а) гемоглобин доставляет кислород в организм и удаляет некоторое количество углекислого газа.Гемоглобин состоит из четырех белковых субъединиц, двух альфа-цепей и двух бета-цепей, а также группы гема, с которой связано железо. Железо обратимо связывается с кислородом и при этом окисляется с Fe2 + до Fe3 +. У большинства моллюсков и некоторых членистоногих (б) гемоцианин доставляет кислород. В отличие от гемоглобина, гемолимфа не переносится клетками крови, а свободно плавает в гемолимфе. Медь вместо железа связывает кислород, придавая гемолимфе сине-зеленый цвет. У кольчатых червей, таких как дождевые черви и некоторых других беспозвоночных, (c) гемеритрин переносит кислород.Подобно гемоглобину, гемеритрин переносится в клетки крови и имеет связанное с ним железо, но, несмотря на свое название, гемеритрин не содержит гема.

Небольшой размер и большая площадь поверхности красных кровяных телец обеспечивают быструю диффузию кислорода и углекислого газа через плазматическую мембрану. В легких выделяется углекислый газ, а кровь забирает кислород. В тканях кислород выделяется из крови, а углекислый газ направляется обратно в легкие. Исследования показали, что гемоглобин также связывает закись азота (NO).NO — это сосудорасширяющее средство, которое расслабляет кровеносные сосуды и капилляры и может способствовать газообмену и прохождению эритроцитов через узкие сосуды. Нитроглицерин, сердечное лекарство от стенокардии и сердечных приступов, превращается в NO, чтобы помочь расслабить кровеносные сосуды и увеличить поток кислорода через тело.

Характерной чертой красных кровяных телец является их гликолипидное и гликопротеиновое покрытие; это липиды и белки, к которым прикреплены молекулы углеводов. У людей поверхностные гликопротеины и гликолипиды в эритроцитах различаются у разных людей, продуцируя разные группы крови, такие как A, B и O.Средняя продолжительность жизни эритроцитов составляет 120 дней, за это время они расщепляются и перерабатываются в печени и селезенке фагоцитирующими макрофагами, типом белых кровяных телец.

Белые кровяные тельца, также называемые лейкоцитами (лейко = белые), составляют примерно один процент от объема клеток крови. Роль белых кровяных телец сильно отличается от роли красных кровяных телец: они в первую очередь участвуют в иммунном ответе, чтобы идентифицировать и нацеливать патогены, такие как вторгшиеся бактерии, вирусы и другие чужеродные организмы.Лейкоциты образуются постоянно; некоторые живут часами или днями, а некоторые живут годами.

Морфология белых кровяных телец значительно отличается от эритроцитов. Они имеют ядра и не содержат гемоглобина. Различные типы лейкоцитов идентифицируются по их микроскопическому виду после гистологического окрашивания, и каждый из них выполняет свою специализированную функцию. Две основные группы — это гранулоциты, которые включают нейтрофилы, эозинофилы и базофилы, и агранулоциты, которые включают моноциты и лимфоциты.

(a) Гранулоциты — включая нейтрофилы, эозинофилы и базофилы — характеризуются лопастным ядром и зернистыми включениями в цитоплазме. Гранулоциты обычно первыми реагируют на травму или инфекцию. (b) Агранулоциты включают лимфоциты и моноциты. Лимфоциты, включая В- и Т-клетки, отвечают за адаптивный иммунный ответ. Моноциты дифференцируются в макрофаги и дендритные клетки, которые, в свою очередь, реагируют на инфекцию или травму.

Кровь должна свернуться для заживления ран и предотвращения чрезмерной кровопотери.Маленькие фрагменты клеток, называемые тромбоцитами (тромбоцитами), притягиваются к месту раны, где они прикрепляются, расширяя множество выступов и высвобождая их содержимое. Это содержимое активирует другие тромбоциты, а также взаимодействует с другими факторами свертывания, которые превращают фибриноген, водорастворимый белок, присутствующий в сыворотке крови, в фибрин (не растворимый в воде белок), вызывая свертывание крови. Для работы многих факторов свертывания крови необходим витамин К, а дефицит витамина К может привести к проблемам со свертыванием крови.Многие тромбоциты сходятся и слипаются в месте раны, образуя тромбоцитарную пробку (также называемую фибриновым сгустком). Пробка или сгусток сохраняется в течение нескольких дней и останавливает потерю крови. Тромбоциты образуются в результате распада более крупных клеток, называемых мегакариоцитами. На каждый мегакариоцит образуется 2000–3000 тромбоцитов, при этом в каждом кубическом миллиметре крови присутствует от 150 000 до 400 000 тромбоцитов. Каждая пластинка имеет форму диска и имеет диаметр 2-4 мкм. Они содержат множество мелких пузырьков, но не содержат ядра.

(a) Тромбоциты образуются из крупных клеток, называемых мегакариоцитами. Мегакариоцит распадается на тысячи фрагментов, которые становятся тромбоцитами. (b) Тромбоциты необходимы для свертывания крови. Тромбоциты собираются на участке раны вместе с другими факторами свертывания, такими как фибриноген, с образованием фибринового сгустка, который предотвращает потерю крови и позволяет ране зажить.

Кровь из сердца разносится по телу сложной сетью кровеносных сосудов. Артерии забирают кровь от сердца.Основная артерия — это аорта, которая разветвляется на крупные артерии, по которым кровь поступает к разным конечностям и органам. К этим основным артериям относятся сонная артерия, по которой кровь поступает в мозг, плечевые артерии, по которым кровь поступает в руки, и грудная артерия, по которой кровь поступает в грудную клетку, а затем в печеночную, почечную и желудочную артерии для печени, почек. , и желудок соответственно. По подвздошной артерии кровь идет к нижним конечностям. Крупные артерии расходятся на второстепенные артерии, а затем на более мелкие сосуды, называемые артериолами, чтобы глубже проникать в мышцы и органы тела.

Показаны основные артерии и вены человека. (кредит: модификация работы Марианы Руис Вильярреал)

Артериолы расходятся в капиллярные русла. Капиллярные русла содержат большое количество (от 10 до 100) капилляров, которые разветвляются между клетками и тканями тела. Капилляры — это трубки узкого диаметра, через которые могут проходить красные кровяные тельца в виде единого ряда, и они являются местом обмена питательными веществами, отходами и кислородом с тканями на клеточном уровне. Жидкость также проникает в интерстициальное пространство из капилляров.Капилляры снова сходятся в венулы, которые соединяются с второстепенными венами, которые, наконец, соединяются с основными венами, по которым кровь с высоким содержанием углекислого газа возвращается к сердцу. Вены — это кровеносные сосуды, по которым кровь возвращается к сердцу. По основным венам кровь отводится от тех же органов и конечностей, что и по основным артериям. Жидкость также возвращается к сердцу через лимфатическую систему.

Структура различных типов кровеносных сосудов отражает их функцию или слои. Есть три различных слоя, или туники, которые образуют стенки кровеносных сосудов.Первая оболочка представляет собой гладкую внутреннюю выстилку из эндотелиальных клеток, которые контактируют с эритроцитами. Эндотелиальная оболочка переходит в эндокард сердца. В капиллярах этот единственный слой клеток является местом диффузии кислорода и углекислого газа между эндотелиальными клетками и эритроцитами, а также местом обмена посредством эндоцитоза и экзоцитоза. Движение материалов в области капилляров регулируется сужением сосудов, сужением кровеносных сосудов и расширением сосудов, расширением кровеносных сосудов; это важно для общей регуляции артериального давления.

Вены и артерии имеют еще две оболочки, которые окружают эндотелий: средняя оболочка состоит из гладких мышц, а самый внешний слой — из соединительной ткани (коллагеновые и эластичные волокна). Эластичная соединительная ткань растягивается и поддерживает кровеносные сосуды, а слой гладких мышц помогает регулировать кровоток, изменяя сопротивление сосудов за счет сужения сосудов и расширения сосудов. Артерии имеют более толстые гладкие мышцы и соединительную ткань, чем вены, чтобы выдерживать более высокое давление и скорость недавно перекачиваемой крови.Вены имеют более тонкие стенки, так как давление и скорость потока намного ниже. Кроме того, вены структурно отличаются от артерий тем, что вены имеют клапаны, предотвращающие обратный ток крови. Поскольку вены должны работать против силы тяжести, чтобы кровь возвращалась к сердцу, сокращение скелетных мышц помогает потоку крови обратно к сердцу.

Артерии и вены состоят из трех слоев: внешней оболочки внешней оболочки, средней оболочки средней оболочки и внутренней оболочки внутренней оболочки. Капилляры состоят из одного слоя эпителиальных клеток, внутренней оболочки.(кредит: модификация работы NCI, NIH)

В этом видео рассказывается о структуре и функциях различных типов кровеносных сосудов:

Кровь проталкивается через тело под действием качающегося сердца. С каждым ритмическим насосом кровь под высоким давлением и скоростью выталкивается от сердца, сначала по главной артерии — аорте. В аорте кровь движется со скоростью 30 см / сек. По мере того, как кровь движется в артерии, артериолы и, в конечном итоге, в капиллярное русло, скорость движения резко замедляется примерно до 0.026 см / сек, что в тысяч раз медленнее, чем скорость движения в аорте. Хотя диаметр каждой отдельной артериолы и капилляра намного уже, чем диаметр аорты, и в соответствии с законом непрерывности жидкость должна проходить быстрее через трубку с более узким диаметром, на самом деле скорость медленнее из-за общего диаметра всех объединенные капилляры намного больше диаметра отдельной аорты.

Медленная скорость прохождения через капиллярные русла, которые достигают почти каждой клетки в организме, способствует газообмену и обмену питательными веществами, а также способствует диффузии жидкости в межклеточное пространство.После того, как кровь прошла через капиллярные русла к венулам, венам и, наконец, к основным полым венам, скорость потока снова увеличивается, но все еще намного медленнее, чем первоначальная скорость в аорте. Кровь в основном движется по венам за счет ритмичного движения гладкой мускулатуры в стенке сосуда и под действием скелетных мышц при движении тела. Поскольку в большинстве вен кровь должна перемещаться против силы тяжести, обратное течение крови по венам предотвращается с помощью односторонних клапанов.Поскольку сокращение скелетных мышц способствует венозному кровотоку, важно часто вставать и двигаться после длительного сидения, чтобы кровь не скапливалась в конечностях.

Белки и другие крупные растворенные вещества не могут покидать капилляры. Потеря водянистой плазмы создает гиперосмотический раствор в капиллярах, особенно возле венул. Это приводит к тому, что около 85% плазмы, которая покидает капилляры, в конечном итоге диффундирует обратно в капилляры рядом с венулами.Оставшиеся 15% плазмы крови вытекают из межклеточной жидкости в близлежащие лимфатические сосуды. Жидкость в лимфе похожа по составу на межклеточную жидкость. Лимфатическая жидкость проходит через лимфатические узлы, прежде чем вернуться в сердце через полую вену. Лимфатические узлы — это специализированные органы, которые фильтруют лимфу путем просачивания через лабиринт соединительной ткани, заполненной лейкоцитами. Лейкоциты удаляют инфекционные агенты, такие как бактерии и вирусы, чтобы «очистить» лимфу, прежде чем она вернется в кровоток.После того, как она «очищена», лимфа возвращается к сердцу под действием перекачки гладких мышц, работы скелетных мышц и односторонних клапанов, соединяющих возвращающуюся кровь около места соединения полых вен, входящих в правое предсердие сердца.

Это видео описывает функцию лимфатической системы в сочетании с системой кровообращения (остановитесь в 5:40, когда начинается обсуждение иммунной функции):

Система кровообращения | healthdirect

Ваша система кровообращения, также называемая сердечно-сосудистой системой или сосудистой системой, транспортирует кислород, питательные вещества и гормоны к клеткам вашего тела, чтобы использовать их для получения энергии, роста и восстановления.Ваша кровеносная система также удаляет углекислый газ и другие отходы, в которых ваши клетки не нуждаются.

Что такое кровеносная система?

Эти ключевые части вашей системы кровообращения поддерживают приток крови к вашему телу, чтобы вы могли выжить:

• кровь, состоящая из клеток и плазмы
• сердце, мышечный орган, перекачивающий кровь во все части вашего тела
• кровеносных сосудов, сети артерий, капилляров и вен, по которым кровь, перекачиваемая вашим сердцем

Как работает кровеносная система?

Кровь с низким содержанием кислорода собирается в правом предсердии сердца, одной из 4 камер сердца.

Он движется в правый желудочек, который перекачивает эту кровь в легкие, где красные кровяные тельца забирают кислород и избавляются от углекислого газа. Вы выдыхаете углекислый газ.

Богатая кислородом кровь возвращается в левое предсердие сердца, а затем в левый желудочек. Левый желудочек перекачивает богатую кислородом кровь через аорту в артерии, а затем во все части тела. По пути кровь собирает питательные вещества из тонкой кишки.

Попадая в капилляры, ваша кровь вступает в тесный контакт с тканями и клетками. Он доставляет кислород и питательные вещества, а также удаляет углекислый газ и отходы. Теперь с низким содержанием кислорода, кровь проходит по венам, чтобы вернуться в правое предсердие вашего сердца, где цикл начинается снова.

Общие состояния системы кровообращения

Сердечно-сосудистые заболевания

Сердечно-сосудистые заболевания (ССЗ) относятся ко всем заболеваниям сердца и кровеносных сосудов.

Большинство ССЗ возникает, когда жирные вещества, называемые бляшками или атеромами, накапливаются в слизистой оболочке кровеносных сосудов, вызывая их сужение. Этот процесс называется атеросклерозом.

Атеросклероз вызывает ишемическую болезнь сердца, также известную как ишемическая болезнь сердца. Замедление кровотока снижает доступность кислорода и питательных веществ к сердечным мышцам. Это может вызвать стенокардию или сердечный приступ, что потребует неотложной медицинской помощи. Самый частый симптом сердечного приступа или стенокардии — боль в груди.

Когда приток крови к части головного мозга прерывается из-за закупорки или разрыва артерии, у человека случается инсульт. Инсульт также требует неотложной медицинской помощи.

Узнайте больше о проблемах с сердцем и сердечно-сосудистой системе здесь.

Высокое или низкое артериальное давление

Когда сердце качает кровь в артерии, кровь прижимается к стенкам артерий. Это то, что определяет ваше кровяное давление. Большинство врачей считают, что артериальное давление выше 90 на 60 мм / рт. Ст. И ниже 140 на 90 мм / рт. Ст. Находится в пределах нормы.

Высокое кровяное давление, также известное как гипертония, может повысить риск сердечно-сосудистых заболеваний. Это наиболее частое заболевание системы кровообращения.

Низкое кровяное давление, также известное как гипотензия, является признаком хорошего здоровья для одних людей, но может быть проблемой для других. Если у вас есть симптомы низкого артериального давления, такие как головокружение или обморок, вам следует обратиться к врачу.

Физиология системы кровообращения

Гомеостаз

Условия внешней среды организма могут быстро и резко меняться.Чтобы выжить, организмы должны поддерживать довольно постоянную внутреннюю среду, которая включает постоянное регулирование температуры, pH и других факторов. Это сбалансированное состояние известно как гомеостаз, который описывает процессы, с помощью которых организмы поддерживают свои оптимальные внутренние условия. Для поддержания гомеостаза у организмов развились структуры с различными функциями. Физиология — это изучение нормальных функций и механизмов различных систем организма. Например, если внешняя среда становится теплее, чем идеальная внутренняя температура, в организме активируются физиологические процессы, которые будут препятствовать нагреванию тела до внешней температуры.Люди и многие другие животные достигают гомеостаза посредством различных физиологических процессов в специализированных клетках.

Системы органов человека

Один или несколько типов клеток с поддерживающими функциями образуют ткани, которые, в свою очередь, составляют органы со специализированными функциями организма. Системы органов состоят из двух или более органов, которые работают вместе для выполнения общей функции. Физиологическая система позвоночных включает 11 основных систем органов. Хотя все системы органов взаимосвязаны, они функционируют в некоторой степени независимо друг от друга.

Тело покрыто покровной системой, которая состоит из кожи, волос, ногтей, сенсорных рецепторов и различных желез. Помимо защиты внутренних структур, покровные органы чувствуют многие особенности внешней среды и помогают регулировать температуру тела. Изнутри органы защищены и поддерживаются скелетной системой, которая включает кости, хрящи, сухожилия и связки. Скелетная система также обеспечивает прикрепление мышц, составляющих мышечную систему.Мышцы могут перемещать тело, перемещая скелет, или сокращаться, перемещая вещества через полые органы. Нервная система состоит из головного и спинного мозга и периферических нервов. Он интерпретирует сенсорные стимулы и направляет поведение организма на управление физиологическими процессами вместе с другими системами. Эндокринная система состоит из секретирующих гормоны желез и органов, включая гипофиз, щитовидную железу, поджелудочную железу, яичники и семенники. Он регулирует рост, обмен веществ и размножение вместе с другими системами.Дыхательная система контролирует газообмен, снабжая организм кислородом, поскольку он удаляет углекислый газ из легких после прохождения воздуха через носовую полость, глотку, гортань, трахею и бронх. Пищеварительная система обрабатывает и расщепляет пищу, которая поступает через ротовую полость и пищевод, а затем перемещается через желудок, тонкий и толстый кишечник, а затем выводится через прямую кишку и задний проход. Питательные вещества всасываются в тонком и толстом кишечнике, а затем обрабатываются печенью.Мочевыделительная система концентрирует и выводит азотистые отходы через почки, мочевой пузырь и уретру. Это также избавляет организм от лишней воды. Сердечно-сосудистая или кровеносная система состоит из сердца, кровеносных сосудов и крови и доставляет кислород и питательные вещества к тканям, одновременно удаляя углекислый газ и продукты жизнедеятельности по всему телу. Лимфатическая система поддерживает иммунный ответ организма посредством лейкоцитов или лимфоцитов (находящихся в красном костном мозге), тимуса, лимфатических сосудов, грудного протока, селезенки и лимфатических узлов.Наконец, репродуктивная система запускает репродуктивные клетки организмов. У мужчин семенники и половой член составляют репродуктивную систему, а у женщин матка, яичники и влагалище составляют репродуктивную систему.

Физиология системы кровообращения

Физиология одноклеточных организмов и базальных многоклеточных животных, таких как губки, часто проста. Например, малый размер и большое отношение поверхности к объему микроорганизмов позволяет им регулироваться путем диффузии через клеточную мембрану.Точно так же морская вода циркулирует через поры губок, перенося питательные вещества и продукты жизнедеятельности в клетки и из них. Более сложные животные разработали системы кровообращения для перемещения крови по телу для транспортировки питательных веществ, продуктов жизнедеятельности, гормонов и других молекул, в то время как дыхательные системы обеспечивают обмен газов между кровеносной системой и внешней средой.

Система кровообращения у животных может быть открытой или закрытой. Открытые кровеносные системы обычно присутствуют у многих беспозвоночных и состоят из одного или нескольких простых сердец, сети сосудов и взаимосвязанных пространств, которые непосредственно омывают внутренние органы жидкостью, которая позволяет осуществлять обмен веществ.У позвоночных есть замкнутые системы кровообращения, в которых кровь находится внутри замкнутой системы сосудов, которые широко разветвляются в ткани для обеспечения обмена материалами. Эта закрытая сосудистая система соединена с сердцем с венами, по которым кровь идет от тканей к сердцу, и артериями, по которым кровь идет от сердца к остальным частям тела. Четырехкамерные сердца, как у людей, связаны с двумя петлями сосудов. У людей обедненная кислородом кровь из органов попадает в сердце через правое предсердие, которое сокращается, выталкивая кровь в правый желудочек, который, в свою очередь, отправляет кровь в легкие.После газообмена в легких богатая кислородом кровь возвращается в левое предсердие, а затем выталкивается в левый желудочек. Эта последняя камера более мускулистая, чем другие, и при сильном сокращении способна перекачивать кровь к остальному телу.

Закрытые системы кровообращения обеспечивают быструю циркуляцию крови, что, в свою очередь, обеспечивает быструю и эффективную транспортировку веществ по всему телу, а также более высокое кровяное давление, чем в открытых системах. Артериальное давление создается за счет сокращения желудочков сердца, когда кровь нагнетается в артерии.Когда желудочки сердца расслабляются, артериальное давление снижается.

Артериальное давление

У людей функционирование кровеносной системы можно оценить путем измерения артериального давления и соответствующей частоты сердечных сокращений у человека. Артериальное давление измеряется в миллиметрах ртутного столба (мм рт. Ст.) — это высота в миллиметрах, на которую ртуть в столбике поднимается из-за оказываемого на него давления. Пульс измеряется в ударах в минуту. Из-за сердечных сокращений и расслабляющих движений показания артериального давления состоят из двух чисел — систолического и диастолического.Систолическое давление измеряется во время сокращений желудочков, а диастолическое давление — это минимальное давление в артериях в состоянии покоя между сокращениями. Обычно нормальным считается систолическое давление 90–120 мм рт. Ст. И диастолическое давление 60–80 мм рт. Что касается частоты сердечных сокращений, 60-100 ударов в минуту считается здоровым для взрослых. Спортсмены обычно имеют более низкую частоту сердечных сокращений, поскольку сердечно-сосудистые упражнения повышают частоту сердечных сокращений и заставляют сердце работать более эффективно, что в конечном итоге снижает частоту сердечных сокращений в состоянии покоя ¹ .

Повышенное кровяное давление в течение длительного времени или гипертония могут повредить кровеносные сосуды и были связаны с сердечным приступом и инсультом. ² . Исследователи обнаружили, что сердечно-сосудистые эффекты систолического и диастолического давления различны, так что частота сердечно-сосудистых событий тесно связана с систолическим давлением. Таким образом, количество пациентов с систолической гипертензией, страдающих сердечно-сосудистыми заболеваниями, превышает количество пациентов с диастолической гипертензией ³ .Генетические факторы, а также факторы образа жизни и окружающей среды могут вызывать гипертонию и сердечно-сосудистые заболевания. Например, потребление большого количества соли вызывает задержку избытка воды в организме, повышение кровяного давления и напряжение кровеносных сосудов. Любое повреждение кровеносных сосудов делает их предрасположенными к травмам, что создает поверхность для накопления бляшек, что в конечном итоге приводит к усилению жесткости кровеносных сосудов и снижению эффективности кровотока.

Измерение артериального давления

Сфигмоманометры используются для измерения артериального давления.Они состоят из надувной манжеты, подсоединенной к насосу (ручному или автоматическому), и манометру. Самый эффективный способ использования сфигмоманометра — на плечевой артерии на плече, которая находится на уровне сердца. Сфигмоманометры используются вместе со стетоскопом, который представляет собой акустическое медицинское устройство, используемое для прослушивания внутренних звуков через металлический диск или резонатор. Стетоскоп держат прямо под сфигмоманометром, чуть выше внутренней стороны локтя человека, чтобы измерить звуки систолического и диастолического артериального давления.Манжета раздувается до 200 мм рт. Ст., Останавливая кровоток за счет защемления кровеносных сосудов, и представляет собой безопасное давление для приложения к руке. Когда манжета сдувается, кровеносные сосуды начинают открываться, и кровь снова проходит через них. Систолическое артериальное давление определяется первым услышанным шумом, а диастолическое давление определяется последним услышанным шумом. Эти шумы называются звуками Короткова — это звук крови, с силой проталкиваемой сердцем по сосудам ⁴ .

Дыхательная система

Система кровообращения тесно взаимодействует с дыхательной системой, обеспечивая ткани кислородом и одновременно удаляя углекислый газ. У разных организмов развились различные дыхательные структуры для газообмена. Например, многие водные животные обмениваются газами через жабры. Движения жабр легко наблюдать, и их можно использовать для расчета скорости дыхания водных организмов, подсчитав количество раз, когда организм двигает жаберную крышку или жаберную крышечку. Частота дыхания может меняться в зависимости от температуры, поскольку молекулы кислорода переносятся с разной скоростью в зависимости от того, насколько теплая или холодная среда. В водной среде количество доступного растворенного кислорода в воде уменьшается с повышением температуры. Снижение содержания кислорода влияет на частоту дыхания водных организмов, учитывая их способность распространять кислород по всему телу. С другой стороны, у наземных животных есть внутренние дыхательные структуры, такие как легкие.У людей дыхание включает вдыхание путем сокращения диафрагмы для втягивания воздуха. Когда диафрагма расслабляется, воздух пассивно выходит из легких.

Курение — основная причина рака легких, на которую приходится 80-90% смертей от рака легких. Ежегодно более 120 000 американцев умирают от связанного с курением рака легких, что составляет значительную часть предотвратимых смертей ⁵ . В совокупности образ жизни способствует здоровью как сердечно-сосудистой, так и дыхательной систем, и значительное количество смертей можно предотвратить, изменив образ жизни.

Список литературы

1. Wilson, MG, Ellison, GM and Cable, NT. Фундаментальные научные данные о пользе физических упражнений для сердечно-сосудистой системы. Br J Sports Med. 2016, 50 (93-99).
2. Psaty, BM, et al. Связь между уровнем артериального давления и риском инфаркта миокарда, инсульта и общей смертностью: исследование сердечно-сосудистой системы. Arch Intern Med. 2001, Т. 161, 9 (1183-92).
3. Каннел, ВБ. Повышенное систолическое артериальное давление как фактор риска сердечно-сосудистых заболеваний. Am. J. Cardiol. 2000, Т. 85, 2 (251-5).
4. Perloff, D, et al. Определение артериального давления человека с помощью сфигмоманометрии. Тираж. 1993, Т. 88, 5 (2460-70).
5. Министерство здравоохранения и социальных служб США.