biologia i (Suomi)

kaikilla eläimillä lukuun ottamatta muutamaa yksinkertaista tyyppiä verenkiertoelimistöä käytetään ravintoaineiden ja kaasujen kuljettamiseen kehon läpi. Yksinkertaisen diffuusion avulla joitakin vesi -, ravinne -, jäte -, ja kaasun vaihto osaksi primitiivinen eläimiä, jotka ovat vain muutaman solun kerrokset paksu; kuitenkin, bulk flow on ainoa menetelmä, jonka koko kehon suurempi monimutkaisempia organismeja pääsee.,

Verenkiertoelimistön Arkkitehtuuri

verenkiertoelimistön on tehokkaasti verkon lieriön alukset: valtimoiden, suonet ja hiussuonia, jotka saavat alkunsa pumppu, sydän. Kaikilla selkärankaisilla eliöillä sekä joillakin selkärangattomilla tämä on suljettu silmukkajärjestelmä, jossa veri ei ole vapaana ontelossa. Suljetussa verenkiertoelimistön, veri sisältyvät sisällä verisuonia ja kiertää rivit yksisuuntaisesti sydämestä ympäri systeemisen verenkierron reitti, sitten palaa sydämen uudelleen, kuten on esitetty Kuvassa 1a., Toisin kuin suljettu järjestelmä, niveljalkaisten, mukaan lukien hyönteiset, äyriäiset, ja useimmat nilviäisiä—on avoin verenkiertoelimistön, kuten Kuvassa 1b. Avoimessa verenkiertoelimistön, veri ei ole suljettu verisuonia, mutta pumpataan onteloon kutsutaan hemocoel ja on nimeltään hemolymph, koska veri sekoittuu interstitiaalinen nestettä. Koska sydän lyö, ja eläin liikkuu, hemolymph kiertää elinten sisällä kehon onteloon, ja sitten se päätyy sydämet aukkojen kautta kutsutaan ostia. Tämä liike mahdollistaa kaasun ja ravinteiden vaihdon., Avoin verenkiertojärjestelmä ei käytä yhtä paljon energiaa kuin suljettu järjestelmä käyttää tai säilyttää; kuitenkin, siellä on kauppa-off kanssa veren määrää, joka voidaan siirtää metabolisesti aktiivisia elimiä ja kudoksia, jotka vaativat korkeaa tasoa happea. Itse asiassa yksi syy siihen, että hyönteisiä, joiden siipi on jopa 70 senttimetriä leveä, ei ole nykyään, on luultavasti se, että lintujen saapuminen 150 miljoonaa vuotta sitten syrjäytti ne. Linnut, joilla on suljettu verenkiertoelimistön, arvellaan siirtyneen enemmän ketterästi, jotta he voivat saada ruokaa nopeammin ja mahdollisesti saalistavat hyönteisiä.,

Kuva 1. (A), suljettu verenkierto, sydän pumppaa verta läpi alukset, jotka ovat erillään interstitiaalinen nestettä elimistöön. Useimmilla selkärankaisilla ja joillakin selkärangattomilla, kuten tällä annelidimadolla, on suljettu verenkiertojärjestelmä. (B) auki ja verenkiertoelimistön, neste kutsutaan hemolymph pumpataan verisuoni, joka tyhjentää osaksi kehon onteloon. Hemolymph palaa verisuoneen Ostia-nimisten aukkojen kautta. Niveljalkaisilla, kuten tällä mehiläisellä ja useimmilla nilviäisillä, on avoimet verenkiertojärjestelmät.,

verenkiertoelimistön vaihtelu eläimillä

verenkiertoelimistö vaihtelee selkärangattomien yksinkertaisista järjestelmistä selkärankaisten monimutkaisempiin järjestelmiin. Yksinkertaisin eläimiä, kuten sienieläimet (Porifera) ja rataseläimet (Rotifera), ei tarvitse verenkiertoelimistön, koska diffuusio mahdollistaa riittävä exchange vettä, ravinteita ja jätteitä, sekä liuenneita kaasuja, kuten Kuvassa 2a., Organismit, jotka ovat monimutkaisempia, mutta silti vain kaksi kerrosta soluja kehon suunnitelma, kuten hyytelöt (Cnidaria) ja kampa hyytelöt (Ctenophora) käyttää myös diffuusion kautta orvaskeden ja sisäisesti läpi gastrovascular osasto. Sekä niiden sisäisen ja ulkoisen kudokset ovat kylpee vesipitoisessa ympäristössä ja vaihtaa nesteet diffuusion molemmin puolin, kuten Kuvassa 2b. Nesteiden vaihtoa avustaa sykkivä meduusoja kehon.

Kuva 2., Yksinkertaisia eläimiä, jotka koostuvat yhden solun kerros, kuten (a) sienellä tai vain muutaman solun kerrokset kuten (b) meduusa ei ole vikaa. Sen sijaan kaasut, ravinteet ja jätteet vaihdetaan diffuusiolla.

monimutkaisempia organismeja, diffuusio ei ole tehokas pyöräily kaasujen, ravinteiden ja jätteiden tehokkaasti kehon läpi; näin ollen, enemmän monimutkainen verenkiertoelimistön kehittynyt. Useimmilla niveljalkaisilla ja monilla nilviäisillä on avoimet verenkiertojärjestelmät., Avoimessa järjestelmässä pitkänomainen sykkivä sydän työntää hemolymfiä läpi kehon ja lihasten supistukset auttavat siirtämään nesteitä. Suurempi enemmän monimutkaisia äyriäiset, mukaan lukien hummereita, on kehitetty valtimoiden-kuten alusten työntää veren kautta kehoaan, ja aktiivisin nilviäisiä, kuten mustekaloja, on kehittynyt suljettu verenkiertoelimistön ja pystyvät liikkumaan nopeasti kiinni saalista., Suljettu verenkierto on tyypillistä selkärankaisille; on kuitenkin olemassa merkittäviä eroja rakenteessa sydän ja verenkierto eri selkärankaisten ryhmien johtuu sopeutumisen aikana kehitys ja siihen liittyvät erot anatomia. Kuva 3 havainnollistaa joidenkin selkärankaisten perusverenkiertojärjestelmiä: kaloja, sammakkoeläimiä, matelijoita ja nisäkkäitä.

Kuten Kuvassa 3a Kala on yksi piiri verenkiertoa ja kaksi-chambered sydän, joka on vain yksi eteinen ja yksi kammio., Atrium kerää verta, joka on palannut kehosta ja kammion pumput verta kidukset, joissa kaasujen vaihto tapahtuu, ja veri on uudelleen happipitoista; tätä kutsutaan gill liikkeeseen. Veri jatkuu sitten muun kehon läpi ennen kuin se saapuu takaisin atriumiin; tätä kutsutaan systeemiseksi verenkierroksi. Tämä yksisuuntainen veren virtaus tuottaa hapetetun veren gradientin, joka on deoksygenoitua verta kalan systeemisen piirin ympärillä., Tuloksena on hapen määrän raja, joka voi saavuttaa joitakin kehon elimiä ja kudoksia, mikä vähentää kalojen yleistä metabolista kapasiteettia.

sammakkoeläimet, matelijat, linnut ja nisäkkäät, veren virtaus on ohjannut kaksi rataa: yksi kautta keuhkoihin ja takaisin sydän, joka on nimeltään keuhkojen liikkeeseen, ja muut koko kehon ja sen elinten, mukaan lukien aivot (verenkierrosta). Sammakkoeläimet, kaasu vaihto tapahtuu myös ihon läpi aikana keuhkojen liikkeeseen, ja on nimitystä pulmocutaneous liikkeeseen.,

Kuten Kuvassa 3b, sammakkoeläimet ovat kolme-chambered sydän, joka on kaksi atria ja yksi kammion sijaan kaksi-chambered sydän kalaa. Kaksi atria (superior sydämen kammiot) vastaanottaa verta kaksi eri piirejä (keuhkot ja järjestelmät), ja sitten on joitakin sekoittumisen verta sydämen vasemmasta kammiosta (huonompi sydämen kammion), joka vähentää tehokkuutta hapetus. Tämän järjestelyn etuna on, että alusten korkea paine työntää verta keuhkoihin ja kehoon., Sekoittaminen on lieventää harjun sisällä on kammio, joka vie hapekasta verta läpi systeemiseen verenkiertoon ja hapetonta verta pulmocutaneous piiri. Tästä syystä sammakkoeläimillä kuvataan usein olevan kaksinkertainen verenkierto.

Kuva 3. (a) Kala on yksinkertaisin verenkiertoelimistön selkärankaisten: veri virtaa rivit yksisuuntaisesti kaksi chambered sydämen kautta kidukset ja sitten muualle elimistöön., (b) Sammakkoeläimet ovat kaksi verenkierron reittejä: yksi hapetus veren kautta keuhkoihin ja ihoa, ja toinen ottaa happea muualle elimistöön. Veri pumpataan kolmikammoisesta sydämestä, jossa on kaksi atriaa ja yksi kammio.

Useimmat matelijat on myös kolme-chambered sydän samanlainen sammakkoeläinten sydän, joka ohjaa verta keuhkojen ja systeeminen piirejä, kuten Kuvassa 4a. Kammion on jaettu tehokkaammin osittainen väliseinä, joka johtaa vähemmän sekoittaminen happipitoista ja hapetonta verta., Jotkin matelijat (alligaattorit ja krokotiilit) ovat alkeellisimpia eläimiä, joilla on nelikamarinen sydän. Crocodilians on ainutlaatuinen mekanismi, verenkierron, missä sydän shuntit verta keuhkoista kohti vatsa ja muut elimet aikana pitkiä aikoja veden alle, esimerkiksi, kun eläin odottaa saalista tai pysyy veden alla odottamassa saalista mätänemään. Yksi sopeutumista sisältää kaksi tärkeimmät valtimot, jotka jättävät samalla osa sydän: yksi vie verta keuhkoihin ja muut tarjoaa vaihtoehtoisen reitin vatsa ja muut ruumiinosat., Kaksi muita mukautuksia ovat reikä sydämessä välillä kammiot, kutsutaan foramen ja Panizza, joka mahdollistaa veren siirtyä yhdeltä puolelta sydämen muiden, ja erikoistunutta sidekudosta, joka hidastaa veren virtausta keuhkoihin. Nämä sopeutumat ovat yhdessä tehneet krokotiileista ja alligaattoreista yhden maailman kehityshäiriöisesti menestyneimmistä eläinryhmistä.

nisäkkäillä ja linnuilla sydän jaetaan myös neljään kammioon: kahteen atriaan ja kahteen kammioon, kuten kuvassa 4b on kuvattu., Happipitoista verta on erotettu hapetonta verta, mikä parantaa tehokkuutta kaksinkertainen verenkiertoa ja on luultavasti tarvitaan lämminveristen elämäntapa nisäkkäitä ja lintuja. Lintujen ja nisäkkäiden nelikamarinen sydän kehittyi itsenäisesti kolmikamarisesta sydämestä. Saman tai vastaavan biologisen ominaisuuden itsenäistä evoluutiota kutsutaan konvergentiksi evoluutioksi.

Kuva 4. a) matelijoilla on myös kaksi verenkiertoreittiä; veri kuitenkin hapetetaan vain keuhkojen kautta., Sydän on kolme chambered, mutta kammiot ovat osittain erotettu niin jotkut sekoittaminen happipitoista ja hapetonta verta esiintyy paitsi crocodilians ja lintuja. (b) Nisäkkäät ja linnut ovat tehokkain sydän on neljä kammiota, että täysin erillinen happipitoista ja hapetonta verta; se pumppaa vain happipitoista verta kehon läpi ja hapetonta verta keuhkoihin.