У рыб кровообращение: Как происходит кровообращение у рыб

Кровеносная система рыб – особенности, характеристики, признаки у хордовых и функции кратко (7 класс, биология)

4.4

Средняя оценка: 4.4

Всего получено оценок: 115.

Обновлено 26 Ноября, 2021

4.4

Средняя оценка: 4.4

Всего получено оценок: 115.

Обновлено 26 Ноября, 2021

В ходе эволюции животного мира рыбы стали первыми позвоночными, у которых впервые появилось сердце в качестве полноценного органа. Кровеносная система рыб идентична для всех представителей надкласса — хрящевых и костных. Она включает в себя двухкамерное сердце и один круг кровообращения. В подобной кровеносной системе кровь от сердца движется по артериям, а к сердцу — по венам.

Общая характеристика

Рыбы стали первыми представителями хордовых, которые имеют сердце — хорошо развитый, полноценный орган кровеносной системы. В отличие от высших позвоночных, у рыб не два круга кровообращения, а один. Но при этом они вышли на более высокую ступень развития, чем членистоногие и моллюски, для которых характерна незамкнутая кровеносная система.

У рыб кровеносная система образована следующими органами и сосудами:

• двухкамерное сердце;
• брюшную аорту;
• спинную аорту;
• артерии и капилляры, питающие органы;
• вены, собирающие кровь с продуктами обмена.

Рис. 1. Схема строения кровеносной системы рыб.

Взаимосвязь дыхательной и кровеносной систем рыб происходит в жабрах, окутанных сетью мельчайших кровеносных капилляров. При помощи жабр происходит поглощение кислорода и поступление его в кровь. Так устроена кровеносная и дыхательная системы у всех рыб, за исключением костистых двоякодышащих рыб, живущих в пересыхающих водоёмах и способных переключать дыхание с жабр на лёгкие.

Сердце рыб

Сердце у рыб двухкамерное и состоит из двух отделов: одного предсердия и одного желудочка. Оно выполняет функцию насоса и, ритмично сокращаясь мускульными стенками, проталкивает кровь по замкнутому кругу.

Сердце рыб, по сравнению с аналогичным органом наземных животных, проигрывает по многим рабочим характеристикам. Это объясняется средой обитания и постоянным нахождением в горизонтальном положении, при котором нет необходимости выталкивать кровь наверх. На более слабое развитие указывают следующие признаки:

Рис. 2. Строение сердца рыб.

Особенности внутреннего строения рыб таковы, что многие органы могут образовывать кровь: жаберный аппарат, кишечник, сердце, почки, селезёнка.

Система кровообращения

У рыб один замкнутый круг кровообращения, и он имеет следующий вид. Из предсердия венозная кровь выталкивается в желудочек и затем по большой брюшной аорте поступает в жабры, в которых происходит газообмен — кровь обогащается кислородом и освобождается от углекислого газа. Так кровь становится артериальной.

Далее насыщенная кислородом артериальная кровь по выносящим жаберным артериям поступает в спинную аорту. Она имеет большое значение, так как снабжает кровью внутренние органы рыбы. Кровь обогащает органы и ткани кислородом, насыщается углекислым газом, и в результате этого процесса вновь становится венозной.

По венам она направляется в предсердие сердца.

Рис. 3. Замкнутый круг кровообращение у рыб.

Красные клетки крови рыб называются эритроцитами. Они содержат гемоглобин, который в жабрах связывает кислород, а в органах и тканых — углекислый газ. Гемоглобин лучше связывает кислород у рыб, которые быстро плавают и живут в чистых проточных водах, насыщенных кислородом.

Что мы узнали?

В докладе по биологии для 7 класса важно рассказать, какой тип кровеносной системы характерен для рыб. Если кратко, рыбы стали первыми животными, у которых появилось полноценное двухкамерное сердце. Оно достаточно слабое, но обеспечивает непрерывное движение крови по одному замкнутому кругу кровообращения, насыщая органы и ткани кислородом и избавляясь от углекислого газа и продуктов обмена.

Тест по теме

Доска почёта

Чтобы попасть сюда — пройдите тест.

Пока никого нет. Будьте первым!

Оценка доклада

4. 4

Средняя оценка: 4.4

Всего получено оценок: 115.

---

А какая ваша оценка?

Кровеносная система рыб

☰

В кровеносной системе рыб, по-сравнению с ланцетниками, появляется настоящее сердце. Оно состоит из двух камер, т. е.

сердце рыб двухкамерное. Первая камера — это предсердие, вторая камера — это желудочек сердца. Кровь сначала попадает в предсердие, затем мышечным сокращением проталкивается в желудочек. Далее в результате его сокращения изливается в крупный кровеносный сосуд.

Сердце рыб находится в околосердечной сумке, расположенной за последней парой жаберных дуг в полости тела.

Как и у всех хордовы, кровеносная система рыб замкнутая. Это значит, что нигде по пути своего следования кровь не покидает сосудов и не изливается в полости тела. Чтобы обеспечить обмен веществ между кровью и клетками всего организма, крупные артерии (сосуды, несущие кровь, насыщенную кислородом) постепенно ветвятся на более мелкие.

Самые мелкие сосуды — капилляры. Отдав кислород и забрав углекислый газ, капилляры снова объединяются в более крупные сосуды (но уже венозные).

У рыб только один круг кровообращения. При двухкамерном сердце по-другому быть и не может. У более высокоорганизованных позвоночных (начиная с земноводных) появляется второй (легочный) круг кровообращения. Но у этих животных и сердце трехкамерное или даже четырехкамерное.

Через сердце протекает венозная кровь

, отдавшая кислород клеткам тела. Далее эту кровь сердце толкает в брюшную аорту, который идет к жабрам и ветвится на приносящие жаберные артерии (но несмотря на название «артерии» они содержат венозную кровь). В жабрах (а конкретно, в жаберных лепестках) из крови в воду выделяется углекислый газ, а из воды в кровь просачивается кислород. Происходит это в результате разницы в их концентрации (растворенные газы идут туда, где их меньше). Обогатившись кислородом, кровь становится артериальной. Выносящие жаберные артерии (уже с артериальной кровью) впадают в один крупный сосуд — спинную аорту. Она проходит под позвоночником вдоль тела рыбы и от нее берут начало более мелкие сосуды. От спинной аорты также отходят сонные артерии, идущие к голове и снабжающие кровью в том числе головной мозг.

Перед тем как попасть в сердце венозная кровь проходит через печень, где очищается от вредных веществ.

В кровеносной системе костных и хрящевых рыб есть небольшие различия. В основном это касается сердца. У хрящевых рыб (и некоторых костных) расширенный участок брюшной аорты сокращается наряду с сердцем, а у большинства костных рыб — нет.

Кровь рыб красная, в ней присутствуют эритроциты с гемоглобином, связывающим кислород. Однако эритроциты рыб имеют овальную форму, а не дисковидную (как, например, у человека). Количество крови, текущей по кровеносной системе, у рыб меньше, чем у наземных позвоночных.

Сердце рыб бьется не часто (около 20-30 ударов в минуту), и количество сокращений зависит от температуры окружающей среды (чем теплее, тем чаще). Поэтому их кровь течет не так быстро и, следовательно, обмен веществ относительно медленный. Это, например, влияет на то, что рыбы — холоднокровные животные.

У рыб органами кроветворения являются селезенка и соединительная ткань почек.

Несмотря на то, что описанная кровеносная система рыб характерна для подавляющего большинства из них, у двоякодышащих и кистеперых она несколько отличается. У двоякодышащих в сердце появляется неполная перегородка и появляется подобие легочного (второго) круга кровообращения. Но этот круг проходит не через жабры, а через плавательный пузырь, превращенный в легкое.

Кровеносные системы животных | Биология организмов

Цели обучения

1. Сравнить и сопоставить организацию/функции систем кровообращения, включая желудочно-кишечные полости, открытые, закрытые, одинарные и двойные системы
2. Определите и опишите функции различных типов кровеносных сосудов (артерии, артериолы, капилляры, венулы, вены), включая их основную структуру
3. Опишите и определите функции различных компонентов крови
4. Опишите процесс обмена газом, питательными веществами и жидкостью между капиллярами и тканями

Приведенная ниже информация была адаптирована из OpenStax Biology 40. 1

Система кровообращения является основным методом, используемым для транспортировки питательных веществ и газов по телу. Простая диффузия обеспечивает некоторый обмен водой, питательными веществами, отходами и газом у животных, толщина которых составляет всего несколько клеточных слоев; однако объемный поток — единственный метод, с помощью которого можно получить доступ ко всему телу более крупных и сложных организмов.

Кровеносная система фактически представляет собой сеть цилиндрических сосудов: артерий, вен и капилляров, которые исходят из насоса, сердца. У всех позвоночных организмов, а также у некоторых беспозвоночных это замкнутая система, в которой кровь не свободна в полости. В замкнутой системе кровообращения кровь содержится внутри кровеносных сосудов и циркулирует в одном направлении от сердца по большому кругу кровообращения, а затем снова возвращается к сердцу.

В отличие от закрытой системы, членистоногие, включая насекомых, ракообразных и большинство моллюсков, имеют «открытую» систему кровообращения. В открытой кровеносной системе кровь не заключена в кровеносные сосуды, а перекачивается в открытую полость, называемую гемоцелем и называемую гемолимфой, потому что кровь смешивается с интерстициальной жидкостью. Когда сердце бьется и животное движется, гемолимфа циркулирует вокруг органов внутри полости тела, а затем снова попадает в сердце через отверстия, называемые устьями. Это движение обеспечивает обмен питательными веществами, а у некоторых организмов, у которых отсутствуют участки прямого газообмена, — основной механизм транспортировки газов за пределы места обмена. Поскольку газообмен во многих открытых системах кровообращения имеет тенденцию быть относительно низким для метаболически активных органов и тканей, существует компромисс между этой системой и гораздо более энергоемкой и трудной в обслуживании закрытой системой.

В (а) замкнутых системах кровообращения сердце качает кровь по сосудам, отделенным от интерстициальной жидкости организма. Кровеносная система большинства позвоночных и некоторых беспозвоночных, таких как дождевой кольчатый червь, замкнута. В (б) открытых системах кровообращения жидкость, называемая гемолимфой, прокачивается 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.

 

Кровеносная система варьируется от простых систем у беспозвоночных до более сложных систем у позвоночных. Простейшие животные, такие как губки (Porifera) и коловратки (Rotifera), не нуждаются в кровеносной системе, потому что диффузия обеспечивает адекватный обмен воды, питательных веществ и отходов, а также растворенных газов. Организмы, которые являются более сложными, но имеют только два слоя клеток в своем плане тела, такие как желейные (Cnidaria) и гребневые (Ctenophora), также используют диффузию через эпидермис и внутрь через желудочно-сосудистый отдел. Их внутренние и внешние ткани погружены в водную среду и обмениваются жидкостями путем диффузии с обеих сторон. Обмену жидкости способствует пульсация тела медузы.

Простые животные, состоящие из одного клеточного слоя, такие как (а) губка, или только из нескольких клеточных слоев, такие как (б) медуза, не имеют системы кровообращения. Вместо этого газы, питательные вещества и отходы обмениваются путем диффузии.

 

Для более сложных организмов диффузия неэффективна для эффективной циркуляции газов, питательных веществ и отходов в организме; поэтому возникли более сложные системы кровообращения. В открытой системе удлиненное бьющееся сердце проталкивает гемолимфу через тело, а сокращения мышц помогают перемещать жидкости. Более крупные и сложные ракообразные, в том числе омары, развили сосуды, подобные артериям, для проталкивания крови через их тела, а наиболее активные моллюски, такие как кальмары, развили замкнутую систему кровообращения и способны быстро двигаться, чтобы поймать добычу. Замкнутые кровеносные системы характерны для позвоночных; однако существуют значительные различия в строении сердца и кровообращении между различными группами позвоночных из-за адаптации в ходе эволюции и связанных с этим различий в анатомии. На рисунке ниже показаны основные системы кровообращения некоторых позвоночных: рыб, амфибий, рептилий и млекопитающих.

(а) У рыб простейшая из позвоночных кровеносная система: кровь течет однонаправленно от двухкамерного сердца через жабры и далее по всему телу. (б) У амфибий есть два пути кровообращения: один для насыщения крови кислородом через легкие и кожу, а другой — для доставки кислорода к остальным частям тела. Кровь перекачивается из трехкамерного сердца с двумя предсердиями и одним желудочком. (c) Рептилии также имеют два пути кровообращения; однако кровь насыщается кислородом только через легкие. Сердце трехкамерное, но желудочки частично разделены, поэтому происходит некоторое смешивание насыщенной кислородом и деоксигенированной крови, за исключением крокодилов и птиц. (d) У млекопитающих и птиц самое эффективное сердце с четырьмя камерами, полностью разделяющими оксигенированную и деоксигенированную кровь; он перекачивает только насыщенную кислородом кровь через тело и кровь с пониженным содержанием кислорода в легкие.

 

У рыб один контур для кровотока и двухкамерное сердце с одним предсердием и одним желудочком. Предсердие собирает кровь, вернувшуюся из организма, а желудочек перекачивает кровь к жабрам, где происходит газообмен и повторное насыщение крови кислородом; это называется жаберным кровообращением. Затем кровь проходит через остальную часть тела, прежде чем вернуться в предсердие; это называется системным кровообращением. Этот однонаправленный поток крови создает градиент насыщенной кислородом крови к деоксигенированной крови в большом круге кровообращения рыбы. Результатом является ограничение количества кислорода, которое может достигать некоторых органов и тканей организма, что снижает общую метаболическую способность рыб.

У амфибий, рептилий, птиц и млекопитающих кровоток направлен по двум контурам: один через легкие и обратно к сердцу, который называется малым кругом кровообращения, а другой проходит через остальную часть тела и его органы, включая головной мозг (Систематическая циркуляция). У амфибий газообмен также происходит через кожу во время легочного кровообращения и называется легочно-кожным кровообращением.

У амфибий трехкамерное сердце с двумя предсердиями и одним желудочком, в отличие от двухкамерного сердца рыб. Два предсердия (верхние камеры сердца) получают кровь из двух разных контуров (легкие и системы), а затем происходит некоторое смешивание крови в желудочке сердца (нижняя камера сердца), что снижает эффективность оксигенации. Преимущество такого расположения заключается в том, что высокое давление в сосудах толкает кровь к легким и телу. Смешивание смягчается гребнем внутри желудочка, который отводит богатую кислородом кровь через системный кровоток и деоксигенированную кровь в легочно-кожный контур. По этой причине амфибии часто описываются как имеющие двойную циркуляцию.

У большинства рептилий также есть трехкамерное сердце, подобное сердцу земноводных, которое направляет кровь в легочные и системные контуры. Однако желудочек более эффективно разделен частичной перегородкой, что приводит к меньшему смешиванию оксигенированной и дезоксигенированной крови. Некоторые рептилии (аллигаторы и крокодилы) являются наиболее «примитивными» животными с четырехкамерным сердцем. Крокодилы обладают уникальным механизмом кровообращения, при котором сердце направляет кровь от легких к желудку и другим органам во время длительных периодов погружения, например, когда животное ждет добычу или остается под водой, ожидая, пока добыча сгниет. Одна адаптация включает в себя две основные артерии, отходящие от одной и той же части сердца: одна несет кровь в легкие, а другая обеспечивает альтернативный путь к желудку и другим частям тела. Два других приспособления включают в себя отверстие в сердце между двумя желудочками, называемое отверстием Паницца, которое позволяет крови перемещаться из одной части сердца в другую, и специализированную соединительную ткань, которая замедляет приток крови к легким.

У млекопитающих и птиц сердце полностью разделено на четыре камеры: два предсердия и два желудочка. Оксигенированная кровь полностью отделена от дезоксигенированной, что повышает эффективность двойной циркуляции и, вероятно, необходимо 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 сходного биологического признака называется конвергентная эволюция .

В этом видео представлен 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 в кровеносных системах человека, позвоночных и многих беспозвоночных. Однако кровь — это больше, чем белки. На самом деле кровь — это термин, используемый для описания жидкости, которая движется по сосудам и включает плазму (жидкая часть, которая содержит воду, белки, соли, липиды и глюкозу), а также клетки (красные и белые клетки) и клеточные фрагменты, называемые тромбоцитами. . Плазма крови фактически является доминирующим компонентом крови и содержит воду, белки, электролиты, липиды и глюкозу. Клетки отвечают за перенос газов (красные клетки) и иммунный ответ (белые). Тромбоциты отвечают за свертываемость крови. Интерстициальная жидкость, окружающая клетки, находится отдельно от крови, а в гемолимфе они объединены. У человека клеточные компоненты составляют примерно 45 процентов крови, а жидкая плазма — 55 процентов. Кровь составляет 20 процентов внеклеточной жидкости человека и восемь процентов веса.

Кровь, как и показанная ниже человеческая кровь, 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 и удаляя отходы. Кровь играет защитную роль, транспортируя факторы свертывания крови и тромбоциты для предотвращения кровопотери, а также транспортируя агенты для борьбы с болезнями или лейкоциты к очагам инфекции.

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

 

Красные кровяные тельца или эритроциты (эритро- = «красный»; -cyte = «клетка») — это специализированные клетки, которые циркулируют в организме, доставляя кислород к клеткам; они образуются из стволовых клеток в костном мозге. У млекопитающих эритроциты представляют собой маленькие 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 эритроцитах.

Красный цвет крови обусловлен железосодержащим белком гемоглобином. Основная задача этого белка — переносить кислород, но он также переносит и углекислый газ. Гемоглобин упакован в эритроциты со скоростью около 250 миллионов молекул гемоглобина на клетку. Каждая молекула гемоглобина связывает четыре молекулы кислорода, так что каждая красная кровяная клетка несет один миллиард молекул кислорода. В пяти литрах крови человеческого тела содержится примерно 25 триллионов эритроцитов, которые могут переносить до 25 секстиллионов (25 * 10 ²¹ ) молекул кислорода в организме в любое время. У млекопитающих отсутствие органелл в эритроцитах оставляет больше места для молекул гемоглобина, а отсутствие митохондрий также препятствует использованию кислорода для метаболического дыхания. Только у млекопитающих есть безъядерные эритроциты, а у некоторых млекопитающих (например, у верблюдов) даже есть эритроциты с ядром. Преимущество ядерных эритроцитов состоит 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 в качестве средства транспорта кислорода. Беспозвоночные, которые используют гемолимфу, а не кровь, используют различные пигменты для связывания кислорода. Эти пигменты используют медь или железо для кислорода. У беспозвоночных есть множество других дыхательных пигментов. Гемоцианин, сине-зеленый медьсодержащий белок, содержится в моллюсках, ракообразных и некоторых членистоногих. Хлорокруорин, железосодержащий пигмент зеленого цвета, обнаружен в четырех семействах многощетинковых трубчатых червей. Гемеритрин, красный железосодержащий белок, обнаружен у некоторых многощетинковых червей и кольчатых червей. Несмотря на название, гемеритрин не содержит гемовой группы, и его способность переносить кислород ниже, чем у гемоглобина.

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 гемовой группы, с которой связано железо. Железо обратимо связывается с кислородом и при этом окисляется от Fe2+ до Fe3+. У большинства моллюсков и некоторых членистоногих (b) 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 дождевой червь, и у некоторых других беспозвоночных (c) гемеритрин переносит кислород. Как и гемоглобин, гемеритрин содержится в клетках крови и имеет связанное с ним железо, но, несмотря на свое название, гемеритрин не содержит гема.

Небольшой размер и большая площадь поверхности эритроцитов обеспечивают быструю диффузию кислорода и углекислого газа через плазматическую мембрану. В легких выделяется углекислый газ, а кислород поглощается кровью. В тканях кислород высвобождается из крови, а углекислый газ связывается для транспортировки обратно в легкие. Исследования показали, что гемоглобин также связывает закись азота (NO). NO является сосудорасширяющим средством, 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.

Отличительной чертой эритроцитов является их гликолипидное и гликопротеиновое покрытие; это липиды и белки, к которым присоединены молекулы углеводов. У людей поверхностные гликопротеины и гликолипиды эритроцитов различаются у разных людей, образуя разные группы крови, такие как A, B и O. Средняя продолжительность жизни эритроцитов составляет 120 дней, после чего они разрушаются и перерабатывается в печени и селезенке фагоцитирующими макрофагами, разновидностью лейкоцитов.

Лейкоциты, также называемые лейкоцитами (лейко = белые), составляют примерно один процент по объему клеток крови. Роль лейкоцитов сильно отличается от роли эритроцитов: они в основном участвуют в иммунном ответе для выявления и нацеливания на патогены, такие как вторгшиеся бактерии, вирусы и другие чужеродные организмы. Лейкоциты образуются постоянно; некоторые живут только часы или дни, но некоторые живут годами.

Морфология лейкоцитов 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 различную специализированную функцию. Двумя основными группами являются гранулоциты, которые включают нейтрофилы, эозинофилы и базофилы, и агранулоциты, которые включают моноциты и лимфоциты.

(а) Гранулоциты, включая нейтрофилы, эозинофилы и базофилы, характеризуются дольчатым ядром и гранулярными включениями в цитоплазме. Гранулоциты обычно первыми реагируют на травмы или инфекции. (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 повреждение.

Кровь должна свернуться, чтобы залечить раны и предотвратить чрезмерную кровопотерю. Небольшие фрагменты клеток, называемые тромбоцитами (тромбоцитами), притягиваются к месту раны, где они прилипают, расширяя множество выступов и высвобождая свое содержимое. Это содержимое активирует другие тромбоциты, а также взаимодействует с другими факторами свертывания крови, которые превращают фибриноген, водорастворимый белок, присутствующий в сыворотке крови, в фибрин (нерастворимый в воде белок), вызывая свертывание крови. Для работы многих факторов свертывания требуется витамин К, а дефицит витамина К может привести к проблемам со свертываемостью 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 находится от 150 000 до 400 000 тромбоцитов. Каждая пластинка имеет форму диска и 2-4 мкм в диаметре. Они содержат множество мелких пузырьков, но не содержат ядра.

(а) Тромбоциты образуются из крупных клеток, называемых мегакариоцитами. Мегакариоцит распадается на тысячи фрагментов, которые становятся тромбоцитами. б) тромбоциты необходимы для свертывания крови. Тромбоциты собираются в месте раны в сочетании с другими факторами свертывания крови, такими как фибриноген, с образованием фибринового сгустка, который предотвращает потерю крови и позволяет ране заживать.

Кровь от сердца переносится по телу сложной сетью кровеносных сосудов. Артерии отводят кровь от сердца. Главной артерией является аорта, которая разветвляется на крупные артерии, несущие кровь к различным конечностям и органам. К этим основным артериям относятся сонная артерия, несущая кровь к головному мозгу, плечевая артерия, несущая кровь к рукам, и грудная артерия, несущая кровь к грудной клетке, а затем в печеночную, почечную и желудочную артерии к печени, почкам. и желудка соответственно. Подвздошная артерия несет кровь к нижним конечностям. Крупные артерии расходятся на мелкие артерии, а затем на более мелкие сосуды, называемые артериолами, которые проникают глубже 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, разветвляющихся между клетками и тканями организма. Капилляры представляют собой трубки узкого диаметра, которые могут проходить через эритроциты в один ряд и являются местами обмена питательными веществами, отходами и кислородом с тканями на клеточном уровне. Жидкость также попадает в интерстициальное пространство из капилляров. Капилляры снова сходятся в венулы, которые соединяются с малыми венами, которые, наконец, соединяются с крупными венами, по которым кровь с высоким содержанием углекислого газа возвращается к сердцу. Вены – это кровеносные сосуды, по которым кровь возвращается к сердцу. Основные вены отводят кровь от тех же органов и конечностей, что и крупные артерии. 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 оболочку из эндотелиальных клеток, контактирующих с красными кровяными тельцами. 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 веществ в месте капилляров регулируется вазоконстрикцией, сужением сосудов и вазодилатация, расширением сосудов; это важно для общей регуляции кровяного давления.

И вены, и артерии имеют еще две оболочки, окружающие эндотелий: средняя оболочка состоит из гладких мышц, а наружный слой — из соединительной ткани (коллаген и эластические волокна). Эластичная соединительная ткань растягивает и поддерживает кровеносные сосуды, а слой гладких мышц помогает регулировать кровоток, изменяя сосудистое сопротивление посредством вазоконстрикции и вазодилятации. Артерии имеют более толстую гладкую мускулатуру и соединительную ткань, чем вены, чтобы выдерживать более высокое давление и скорость свежеперекачанной крови. Вены имеют более тонкие стенки, так как давление и скорость кровотока намного ниже. Кроме того, вены структурно отличаются от артерий тем, что в них есть клапаны, препятствующие обратному току крови. Поскольку вены должны работать против силы тяжести, чтобы вернуть кровь к сердцу, сокращение скелетных мышц способствует току крови обратно к сердцу.

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

 

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

Приведенная ниже информация была адаптирована из OpenStax Biology 40.4

Кровь проталкивается через тело под действием бьющегося 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. Когда кровь движется в артерии, артериолы и, в конечном счете, в капиллярное русло, скорость движения резко снижается примерно до 0,026 см/сек.0047 в тысячу раз медленнее, чем скорость движения в аорте. Хотя диаметр каждой отдельной артериолы и капилляра намного меньше диаметра аорты, и в соответствии с законом непрерывности жидкость должна проходить быстрее по трубке с более узким диаметром, скорость на самом деле медленнее из-за общего диаметра всех объединенные капилляры намного больше, чем диаметр отдельной аорты.

Низкая скорость прохождения через капиллярные русла, которые достигают почти каждой клетки тела, способствует газообмену и обмену питательных веществ, а также способствует диффузии жидкости в интерстициальное пространство. После того как кровь прошла через капиллярное русло в венулы, вены и, наконец, в главные полые вены, скорость кровотока снова увеличивается, но все еще значительно медленнее, чем исходная скорость в аорте. Кровь в основном движется в венах за счет ритмичного движения гладких мышц стенки сосуда и за счет действия скелетных мышц при движении тела. Поскольку по большинству вен кровь должна двигаться против силы тяжести, обратный ток крови в венах предотвращается односторонними клапанами. Поскольку сокращение скелетных мышц способствует венозному кровотоку, важно часто вставать и двигаться после длительного сидения, чтобы кровь не скапливалась в конечностях.

Кровяное давление и скорость

Давление кровотока в организме создается гидростатическим давлением жидкости (крови) на стенки кровеносных сосудов. Жидкость будет перемещаться из областей с высоким гидростатическим давлением в области с низким. В артериях гидростатическое давление вблизи сердца очень высокое, и кровь течет к артериолам, где скорость кровотока замедляется из-за узких отверстий артериол. Во время систолы, когда в артерии поступает новая кровь, стенки артерий растягиваются, чтобы приспособиться к увеличению давления дополнительной крови; во время диастолы стенки приходят в норму благодаря своим эластическим свойствам. Артериальное давление фазы систолы и фазы диастолы, представленное на графике ниже, дает два показания артериального давления. Например, 120/80 означает показание 120 мм рт. ст. во время систолы и 80 мм рт. ст. во время диастолы. На протяжении всего сердечного цикла кровь продолжает течь в артериолы с относительно постоянной скоростью. Это сопротивление току крови называется периферическим сопротивлением.

Артериальное давление зависит от скорости кровотока в артериях и артериолах. В капиллярах и венах кровяное давление продолжает снижаться, но скорость увеличивается.

Обмен через капилляры

Белки и другие крупные растворенные вещества не могут покидать капилляры. Потеря водянистой плазмы создает гиперосмотический раствор в капиллярах, особенно вблизи венул. Это приводит к тому, что около 85% плазмы, покидающей капилляры, в конечном итоге диффундирует обратно в капилляры вблизи венул. Остальные 15% плазмы крови дренируются из интерстициальной жидкости в близлежащие лимфатические сосуды. Жидкость в лимфе по составу аналогична интерстициальной жидкости. Лимфатическая жидкость проходит через лимфатические узлы, прежде чем вернуться к сердцу через полую вену. Лимфатические узлы — это специализированные органы, которые фильтруют лимфу, просачиваясь 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 «очистки» лимфа возвращается к сердцу за счет накачки гладких мышц, действия скелетных мышц и односторонних клапанов, присоединяющихся к возвращающейся крови возле места соединения полых вен, впадающих в правое предсердие сердца.

Жидкость из капилляров перемещается в интерстициальное пространство и лимфатические капилляры путем диффузии по градиенту давления, а также путем осмоса. Из 7200 литров жидкости, перекачиваемой сердцем в среднем за сутки, фильтруется более 1500 литров. (кредит: модификация работы NCI, NIH)

 

В этом видео описывается функция лимфатической системы в сочетании с системой кровообращения (остановка на 5:40, когда начинается обсуждение иммунной функции):

Все, что вам нужно знать о кровеносной системе рыб

У рыб простая кровеносная система, состоящая из двухкамерного сердца, крови и кровеносных сосудов. В отличие от людей, у них одинаковая схема кровообращения.

Крокодиловая ледяная рыба Антарктики не производит красных кровяных телец. Именно плазма крови поглощает и распределяет кислород, растворенный в воде. У них больше сердца, крупные кровеносные сосуды и повышенный сердечный выброс по сравнению с другими рыбами.

Рыбы — хладнокровные водные позвоночные, обитающие как в соленой, так и в пресной воде. Как и у людей, у них замкнутая кровеносная система, в которой кровь всегда содержится в цепи кровеносных сосудов. Другими словами, кровь никогда не покидает кровеносные сосуды и не заполняет полости тела. Замкнутая кровеносная система может иметь одинарную или двойную схему кровообращения.

У рыб одинарный тип кровообращения, при котором кровь проходит через сердце только один раз за каждый полный круг. Лишенная кислорода кровь из тканей организма поступает к сердцу, откуда перекачивается к жабрам. Газообмен происходит в жабрах, и насыщенная кислородом кровь из жабр циркулирует по всему телу.

С другой стороны, у млекопитающих деоксигенированная кровь поступает в сердце, откуда она перекачивается в легкие для насыщения кислородом. Насыщенная кислородом кровь возвращается к сердцу из легких и разносится по всему телу.

Кровеносная система рыб довольно проста. Он состоит из сердца, крови и кровеносных сосудов. Сердце рыбы представляет собой простую мышечную структуру, расположенную позади (и ниже) жабр. Он окружен перикардиальной оболочкой или перикардом.

Сердце состоит из предсердия, желудочка, тонкостенной структуры, известной как венозный синус, и трубки, называемой артериальной луковицей. Несмотря на то, что оно состоит из четырех частей, сердце рыбы считается двухкамерным. В отличие от человека, четыре части рыбьего сердца не образуют единый орган. Обычно они располагаются один за другим.

Кровь и кровеносные сосуды

Кровь содержит плазму (жидкую часть) и клетки крови. Красные кровяные тельца или эритроциты содержат гемоглобин, белок, который переносит кислород по всему телу. Белые кровяные тельца составляют незаменимую часть иммунной системы. Тромбоциты выполняют функции, эквивалентные роли тромбоцитов в организме человека, т. е. способствуют свертыванию крови.

Кровеносные сосуды несут кровь по всему телу. В то время как артерии несут насыщенную кислородом кровь от жабр к остальной части тела, вены возвращают деоксигенированную кровь из разных частей тела к сердцу. Артериолы — это маленькие тонкостенные артерии, которые заканчиваются капиллярами, а венулы — крошечные вены, переходящие в капилляры. Капилляры — это мельчайшие кровеносные сосуды, расположенные в тканях тела и образующие связь между артериями и венами.

Сердечно-сосудистая система рыб включает сердце, вены, артерии, кровь и тонкие капилляры. Капилляры представляют собой микроскопические сосуды, образующие сеть, называемую капиллярным руслом, где соединяются артериальная и венозная кровь. Капилляры имеют тонкие стенки, которые облегчают диффузию — процесс, посредством которого кислород и другие питательные вещества из артериальной крови переносятся в клетки. В то же время углекислый газ и отходы перемещаются в капилляры.

Капилляры с деоксигенированной кровью (содержащей углекислый газ) впадают в мелкие вены, называемые венулами, которые, в свою очередь, впадают в более крупные вены. Вены несут деоксигенированную кровь в венозный синус, который похож на небольшую камеру сбора. В венозном синусе есть пейсмекерные клетки, которые отвечают за инициацию сокращений, так что кровь перемещается в тонкостенное предсердие, в котором очень мало мышц.

Предсердия производят слабые сокращения, чтобы протолкнуть кровь в желудочек. Желудочек представляет собой толстостенную структуру с большим количеством сердечных мышц. Он создает достаточное давление, чтобы качать кровь по всему телу. Желудочек перекачивает кровь внутри себя в артериальную луковицу, маленькую камеру с эластичными компонентами.

В то время как bulbus arteriosus является названием камеры костистых рыб (лучеперых, костистых рыб), структура известна как conus arteriosus у пластиножаберных (рыбы с хрящевым скелетом и плакоидной чешуей). Артериальный конус имеет много клапанов и мышц, тогда как артериальный конус не имеет клапанов. Основная функция этой структуры заключается в снижении пульсового давления, создаваемого желудочком, во избежание повреждения тонкостенных жабр.

Жабры являются основными органами дыхания рыб. Они облегчают газообмен, то есть поглощение кислорода из воды и выделение углекислого газа. Артерии несут насыщенную кислородом кровь (из жабр) по всему телу.

Артерии разветвляются на артериолы, которые впадают в капилляры, где артериальная кровь становится венозной кровью, так как она доставляет к клеткам кислород и другие питательные вещества и поглощает углекислый газ и отходы жизнедеятельности.