Asinsrites sistēmu veidi: Atvērts vs. Slēgts

Asinsrites sistēma kalpo kustībai asinis uz vietni vai vietām, kur tas var būt piesātināts ar skābekli un kur var iznīcināt atkritumus. Cirkulācija kalpo tam, lai organisma audos nonāktu tikko skābekļa piedevas asinis. Tā kā skābeklis un citas ķīmiskās vielas izdalās no asins šūnām un šķidrumā, kas ieskauj ķermeņa audu šūnas, atkritumi izkliedējas asins šūnās, kuras jānoved. Asinis cirkulē caur orgāniem, piemēram, aknām un nieres kur atkritumi tiek izvesti un atpakaļ uz plaušas par svaigu skābekļa devu. Un tad process atkārtojas. Šis cirkulācijas process ir nepieciešams ilgstošai mikroorganismu dzīvībai šūnas, audus un pat visu organismu. Pirms mēs runājam par sirds, mums vajadzētu sniegt īsu priekšstatu par diviem plašiem aprites veidiem, kas sastopami dzīvniekiem. Mēs apspriedīsim arī sirds progresīvo sarežģītību, virzoties evolūcijas pakāpieniem augšup.

Daudziem bezmugurkaulniekiem vispār nav asinsrites sistēmas. Viņu šūnas ir pietiekami tuvu savai videi, lai skābeklis, citas gāzes, barības vielas un atkritumu produkti varētu vienkārši izkliedēties no šūnām un tajās. Dzīvniekiem ar vairākiem šūnu slāņiem, īpaši sauszemes dzīvniekiem, tas nedarbosies, jo viņu šūnas ir pārāk tālu no ārējās vides vienkāršai osmozei un

Augstākiem dzīvniekiem ir divi galvenie asinsrites sistēmu veidi: atvērta un slēgta. Posmkājiem un gliemjiem ir atvērta asinsrites sistēma. Šāda veida sistēmā nav ne īstas sirds, ne kapilāru, kādi ir sastopami cilvēkiem. Sirds vietā ir asinsvadi kas darbojas kā sūkņi, lai piespiestu asinis. Kapilāru vietā asinsvadi tieši savienojas ar atvērtiem sinusiem. "Asinis", kas faktiski ir asiņu un intersticiāla šķidruma kombinācija, ko sauc par "hemolimfu", tiek piespiests no asinsvadiem lielās sinusās, kur tās faktiski peld iekšējos orgānus. Citi trauki saņem asinis, kas piespiestas no šīm deguna blakusdobumiem, un nogādā tās atpakaļ sūknēšanas traukos. Tas palīdz iedomāties spaini ar divām šļūtenēm, kas no tā iznāk, šīs šļūtenes ir savienotas ar izspiestu spuldzi. Kad spuldze ir izspiesta, tā piespiež ūdeni līdz spainim. Viena šļūtene šaus ūdeni spainī, otra sūc ūdeni no kausa. Lieki piebilst, ka šī ir ļoti neefektīva sistēma. Kukaiņi var tikt galā ar šāda veida sistēmu, jo viņu ķermenī ir daudz atveru (spirāles), kas ļauj "asinīm" nonākt saskarē ar gaisu.

Dažu gliemju un visu mugurkaulnieku un augstāku bezmugurkaulnieku slēgtā asinsrites sistēma ir daudz efektīvāka sistēma. Šeit asinis tiek sūknētas caur slēgtu artērijas, vēnas, un kapilāri. Kapilāri ieskauj orgāni, pārliecinoties, ka visām šūnām ir vienlīdzīgas iespējas barot un izvest atkritumus. Tomēr pat slēgtas asinsrites sistēmas atšķiras, virzoties tālāk evolūcijas kokā.

Viens no vienkāršākajiem slēgto asinsrites sistēmu veidiem ir atrodams annelīdās, piemēram, sliekā. Sliekām ir divi galvenie asinsvadi - muguras un ventrālais trauks, kas attiecīgi pārvadā asinis virzienā uz galvu vai asti. Asinis pārvietojas pa muguras asinsvadu ar kontrakcijas viļņiem kuģa sienā. Šos saraušanās viļņus sauc par “peristaltiku”. Tārpa priekšējā reģionā ir pieci asinsvadu pāri, kurus mēs brīvi saucam par "sirdīm" un kas savieno muguras un ventrālos traukus. Šie savienojošie trauki darbojas kā rudimentāras sirdis un piespiež asinis ventrālajā traukā. Tā kā slieku ārējais apvalks (epiderma) ir tik plāns un pastāvīgi mitrs, pastāv plašas iespējas apmainīties ar gāzēm, padarot šo samērā neefektīvo sistēmu iespējamu. Sliekā ir arī īpaši orgāni slāpekļa atkritumu noņemšanai. Tomēr asinis var plūst atpakaļ, un sistēma ir tikai nedaudz efektīvāka nekā atklātā kukaiņu sistēma.

Kad mēs nonākam pie mugurkaulniekiem, mēs sākam atrast reālu efektivitāti, izmantojot slēgto sistēmu. Zivīm piemīt viens no vienkāršākajiem īsto siržu veidiem. Zivs sirds ir divkameru orgāns, kas sastāv no viena ātrija un viena kambara. Sirds ir muskuļotas sienas un vārsts starp kamerām. Asinis no sirds tiek sūknētas žaunās, kur tās saņem skābekli un atbrīvojas no oglekļa dioksīda. Pēc tam asinis pārvietojas uz ķermeņa orgāniem, kur notiek apmaiņa ar barības vielām, gāzēm un atkritumiem. Tomēr cirkulācija nav sadalīta starp elpošanas orgāniem un pārējo ķermeni. Tas ir, asinis ceļo apli, kas ved asinis no sirds līdz žaunām līdz orgāniem un atpakaļ uz sirdi, lai atkal sāktu savu apļveida ceļojumu.

Vardes ir trīskameru sirds, kas sastāv no diviem priekškambariem un viena kambara. Asinis, kas iziet no kambara, nonāk dakšveida aortā, kur asinīm ir vienlīdzīgas iespējas ceļot caur asinsvadu ķēdi, kas ved uz plaušām, vai apli, kas ved uz citiem orgāniem. Asinis, kas atgriežas sirdī no plaušām, nonāk vienā ātrijā, bet asinis, kas atgriežas no pārējā ķermeņa, nonāk otrā. Abi priekškambari iztukšojas vienā kambara. Kaut arī tas nodrošina, ka dažas asinis vienmēr nonāk plaušās un pēc tam atpakaļ uz sirdi, sajaucot asinīs ar skābekli un dezoksogenētu atsevišķu kambara nozīmē, ka orgāni nesaņem asinis ar piesātinājumu skābeklis. Tomēr aukstasiņu būtnei, piemēram, vardei, sistēma darbojas labi.

Cilvēkiem un visiem citiem zīdītājiem, kā arī putniem ir: četrkameru sirds ar diviem ātrijas un divi kambarus. Dezoksigenētas un skābekļa satura asinis netiek sajauktas. Četras kameras nodrošina efektīvu un ātru ļoti skābekļa saturošu asiņu pārvietošanos uz ķermeņa orgāniem. Tas palīdz siltuma regulēšanā un ātras, ilgstošas ​​muskuļu kustībās.