Strunowce – układ krążenia

Typ: STRUNOWCE ("Chordata")

Generalnie, główne części układu zlokalizowane są po stronie brzusznej - jest to cecha charakterystyczna strunowców. W obrębie tego typu występują jednak pewne różnice, dotyczące szczegółów budowy. Oprócz osłonic, u pozostałych strunowców układ krwionośny jest zamknięty.

Podtyp: Osłonice ("Tunicata")

Układ krwionośny jest otwarty. Blastocel wypełniony jest substancją o galaretowatej konsystencji, w której znajdują się liczne szczeliny. Serce ma kształt podkowy, zbudowane jest z poprzecznie prążkowanych włókien mięśniowych. Płytka mięśniowa, która tworzy serce jest rynienkowatego kształtu. Płytka od góry nakryta jest ścianami żołądka lub przełyku, jej dolną stronę natomiast okrywa tzw. woreczek sercowo - osierdziowy, którego światło ograniczone jest przez celomę. Taka budowa płytki mięśniowej sprawia, iż posiada ona z przodu i z tyłu otwory, którymi wypływa krew. Przebieg krwi ma zmienny kierunek. Rytm serca to średnio 200 skurczów/min. Skurcze ulegają regularnym zmianom kierunku. Krew u osłonic nie posiada żadnych barwników.

Podtyp: Kręgowce ("Vertebrata")

Gromada: Ryby ("Pisces")

Ryby posiadają zamknięty układ krążenia. Serce typu żylnego jest jednoprzepływowe, zbudowane z następujących pęcherzyków: z zatoki żylnej, przedsionka, komory oraz stożka tętniczego lub opuszki tętniczej. Opuszka jest zgrubieniem tętnicy. Krew, która przepływa przez serce nie jest utlenowana. Krew tłoczona jest z komory do tętnic, które prowadzą ją do skrzeli (tu następuje utlenowanie). Ze skrzeli, naczynia tętnicze rozprowadzają ją po całym organizmie. W tkankach dochodzi do wymiany gazowej, oddawany jest dwutlenek węgla, pobierany tlen. Odtlenowana krew, żyłami wpływa do zatoki żylnej, a dalej do przedsionka i komory.

Serce jest unerwione i kurczy się rytmicznie. Nerw błędny przesyła impulsy, które zwalniają pracę serca. U ryb brak jest jednak unerwienia układu współczulnego, co uniemożliwia przyspieszenie pracy serca.

U ryb dwudysznych część tętnicza i część żylna, na które podzielony jest przedsionek i komora serca, uzyskana jest dzięki przegrodzie.

W porównaniu ze zwierzętami lądowymi ryby kostnoszkieletowe posiadają niewielką objętość krwi w porównaniu z ciężarem ciała (krew stanowi zaledwie ok. 1,5% ciężaru ciała).

Dla prawidłowego funkcjonowania komórek organizmu, ważnym jest zachowanie odpowiednich warunków fizykochemicznych krwi. W związku z wodnym środowiskiem życia ryb, woda ustawicznie oddziałuje na krew, a ściślej na jej ciśnienie osmotyczne. Osocze krwi może być więc w stosunku do wody hipertoniczne u ryb żyjących w wodach słodkich (np. u karpia), hipotoniczne u ryb morskich (np. u dorsza), natomiast u ryb spodoustych ciśnienie osmotyczne krwi jest niemal równe stężeniu wody morskiej. Ryby posiadają specjalne mechanizmy, które odpowiadają za utrzymanie ciśnienia osmotycznego osocza na danym poziomie.

Gromada: Płazy ("Amphibia")

Obieg krwi podzielony jest na obieg mały (płucny) i duży. Trójdziałowe serce zbudowane jest z dwóch przedsionków (przedsionek prawy, przedsionek lewy) i komory. W budowie serca można także wyróżnić zatokę żylną i stożek tętniczy.

Układ krwionośny larw płazów, jak i płazów oddychających przez skrzela, zbudowany jest podobnie jak u ryb. W skład układu krążenia wchodzą łuki aorty od III do VI (podczas rozwoju zarodkowego tworzy się sześć łuków, u płazów pozostają jedynie cztery). U larwy płazów ogoniastych jedynie trzy łuki (przednie) spełniają swoją funkcję, ostatni łuk (VI) nie jest w pełni rozwinięty. III para łuków naczyniowych przekształca się w tętnice głowowe, czyli szyjne. IV para łuków jest najlepiej wykształcona i przechodzi w aortę grzbietową. V para łuków tętniczych uchodzi do aorty, para ta ma jednak tendencję do zanikania, a u płazów bezogonowych i niektórych ogoniastych ulega uwstecznieniu.

U płazów beznogich serce ulega przesunięciu do tyłu ciała , łuki aorty ulegają wydłużeniu.

Płazy ogoniaste, szczególnie te o wydłużonym, wąskim ciele, w celu powiększenia możliwości pracy serca posiadają przedsionki ze specjalnymi, drożnymi wyrostkami.

Gromada: Gady ("Reptilia")

U gadów serce jest czterodziałowe i składa się z dwóch przedsionków i dwóch komór. Gady posiadają częściową przegrodę w komorze serca (żółwie, jaszczurki, węże). W sercu krokodyli rozrost komory jest tak znaczny, że dzieli ją na część prawą i lewą.

Krew z płuc wraca do serca dwiema żyłami płucnymi, które mają ujście do lewego przedsionka. Następnie pompowana jest do lewej części komory, skąd krew poprzez aorty rozprowadzana jest po całym organizmie. Do serca krew powraca żyłami. Naczynia te prowadzą krew do prawego przedsionka. Z przedsionka krew przechodzi do prawej komory a dalej pniem tętniczym prowadzona jest do płuc. Pień składa się z tętnicy płucnej oraz aorty lewej i prawej. Zadaniem tętnicy płucnej, która przechodzi następnie w gałąź prawą i lewą jest transport odtlenowanej krwi odpowiednio do prawego i lewego płuca. Aorta prawa oraz aorta lewa tworzone są z IV pary łuków naczyniowych. Aorta prawa posiada większą średnicę w porównaniu z aortą lewą. W prawej aorcie płynie utlenowana krew. Od naczynia tego odchodzą tętnice szyjne oraz w większości przypadków tętnice odobojczykowe. Aorta lewa przenosi przeważnie, tzw. krew mieszaną. Oba łuki aorty biegną wokół przewodu pokarmowego, następnie łączą się po grzbietowej stronie, a odchodzące od nich tętnice biegną m.in. do różnych narządów czy kończyn tylnych.

W sercu krokodyli krew natlenowana z odtlenowaną mieszają się u podstawy prawego i lewego łuku aorty, gdyż połączone są one poprzez specjalny otwór.

Gromada: Ptaki ("Aves")

U ptaków nastąpiło zwiększenie wydajności układu krążenia. Serce o bardzo wysokiej sprawności, podzielone jest na dwa przedsionki i dwie komory. Jest ono bardzo duże w stosunku do masy ciała (może stanowić nawet 30% ciężaru ciała ptaka). Poza tym narząd ten szybko pracuje a tempo krążenia jest bardzo wysokie. U kurczaka krew pokonuje oba obiegi średnio w czasie 3s. U małych ptaków tętno jest bardzo szybkie a rytm serca wynosi około 500 skurczów/min.(u kolibrów może dochodzić do 1000 skurczów/min.). Ptaki maja zdolność do zwiększenia wydajności pracy serca, szczególnie w niesprzyjających warunkach, np. atmosferycznych, wówczas serce może się kurczyć nawet do 1000 razy na minutę. Całkowity podział komory serca na dwie części, zabezpiecza przed mieszaniem się krwi odtlenowanej z natlenowaną. Redukcji ulega lewy łuk aorty. Taka budowa układu krążenia zapewnia utrzymanie przez ptaka stałej temperatury ciała.

Gromada: Ssaki ("Mammalia")

Układ krwionośny odpowiada m.in. za utrzymanie stałego środowiska we wnętrzu organizmu. Krew przenosi tlen z płuc do tkanek, a także dwutlenek węgla z tkanek do płuc. Transportuje także zbędne produkty przemiany materii do nerek, substancje odżywcze z przewodu pokarmowego, witaminy, hormony. Krążenie zapewnia utrzymanie odpowiedniej temperatury, ciśnienia osmotycznego czy pH pomiędzy tkankami. Krew ssaków zawiera liczne, ale niewielkie krwinki czerwone. U osobników dorosłych są one bezjądrzaste. Wśród ciałek krwi wyróżniamy także krwinki białe i płytki krwi. Płytki krwi, tzw. trombocyty tworzone są z megakariocytów w szpiku kostnym. Uczestniczą one w procesach krzepnięcia krwi. Krwinki białe wytwarzane są m.in. w szpiku, niektóre z nich dojrzewają w śledzionie, grasicy czy węzłach chłonnych.

Ssaki posiadają serce czterodziałowe (przedsionki: prawy i lewy oraz komory: prawa i lewa). Krążenie krwi podzielone jest na dwa obiegi: obieg duży i obieg mały, czyli płucny. W obiegu dużym natlenowana krew z lewej komory za pośrednictwem aorty, a potem szeregu tętnic rozprowadzana jest po całym organizmie. Tu dochodzi do wymiany gazowej pomiędzy krwią a tkankami (tkanki oddają krwi dwutlenek węgla a pobierają tlen). Odtlenowana krew żyłami wraca do prawego przedsionka. W obiegu płucnym krew z prawej komory tętnicami płucnymi dochodzi do płuc, gdzie następuje utlenowanie krwi. Krew do serca wraca żyłami płucnymi.

Serce zaopatrzone jest w zastawki, które zapobiegają cofaniu się krwi. Zastawki jednak nie u wszystkich ssaków są tak samo zbudowane. U stekowców pomiędzy przedsionkiem prawym a prawą komorą zlokalizowana jest tylko jedna zastawka, pomiędzy przedsionkiem lewym a lewą komorą - 3. Torbacze i łożyskowce natomiast na granicy przedsionka i komory prawej części serca posiadają trzy zastawki, na granicy lewego przedsionka i lewej komory - 2.

Małe ssaki posiadają szybki rytm serca. U królika serce kurczy się 150 razy na minutę, u myszy ok.740/min., podczas gdy u człowieka zaledwie70 razy na minutę a u słonia 25razy/min. Należy jednak zwrócić uwagę, iż rytm serc ulega wzrostowi na skutek wysiłku.

U ssaków redukcji ulega prawy łuk aorty (pozostaje lewy).

Tętnice i żyły u większości ssaków tworzą, tzw. sieć dziwną. Naczynia krwionośne przechodzą w naczynia włosowate, a następnie ponownie wiążą się z tym samym typem naczyń. Sieć dziwna umożliwia utrzymanie różnego ciśnienia krwi w danych obszarach krwioobiegu. U ssaków, których środowiskiem życia jest woda, sieć naczyń prawdopodobnie zapewnia utrzymanie krążenia krwi (serce i mózg stale zaopatrywane są w krew), nawet podczas nurkowania, kiedy to niektóre partie narządów wewnętrznych narażone są na niedotlenienie. Sieć umożliwia ominięcie tych części. Żyrafy posiadają sieć dziwną zlokalizowaną przy wejściu tętnic w okolice mózgu. Zadaniem sieci jest ochrona mózgu przed nagłymi różnicami w ciśnieniu krwi. Głowa w wyniku ruchów szyją może bowiem zmieniać położenie w stosunku do serca o kilka metrów.