Кровеносная система у земноводных

Кровеносная система земноводных – особенности строения, из чего состоит, схема

Кровеносная и дыхательная системы земноводных представляют собой довольно интересный предмет для изучения с точки зрения палеонотологии и герпентологии. Земноводные – первый хордовый класс, который «вышел на сушу».

Во многом это обуславливается образованием второго круга кровообращения. Вследствие этого видоизменялось и остальное, включая, дыхательную систему.

Дыхательная система земноводных

Дыхательная система амфибий представляет собой довольно сложный комплекс. У земноводных есть легкие в виде мешочков с тонкими стенками и ячеистым строением. Однако амфибии прекрасно дышат и через кожу. В отличие от рыб, они больше не дышат через жабры.

Процесс дыхания начинается с вдоха, который осуществляется через поднятие и опусканием дна ротовой полости. Выдох происходит с помощью ротовой полости и ноздрей. Под водой дыхание происходит через кожу. Кислород в воде сначала попадает в жидкость, покрывающую животное, а после этого в кровь.

Кожный покров у жаб имеет покрытие из специальной слизи, выделяемой из желез, а сама кожа снабжена множеством капилляров. По этой причине кожа и участвует в газообмене.

В холодное время года, когда земноводные наименее активны, им приходится дышать именно кожей, но, когда теплеет, кожное дыхание снабжает только от 25% до 50% общей потребности в кислороде. В целом только эти два вида дыхания вместе смогут обеспечивать газообмен полностью, несмотря на разные функции.

Ротовое дыхание осуществляется благодаря наличию богатого капиллярами эпителия в ротовой полости. Вдох производится через ноздри, голосовая щель закрыта, а дно ротовой полости опускается.

Выдох происходит за счёт поднятия дна ротовой полости и сокращения каменисто-подъязычных мышц.

Легкие – полые органы. Поверхность легочных стенок довольно мала. Почти весь эпителий легких снабжен слизью и кровью. От каждого легкого отходит по бронху, которые потом объединяются в трахею, сообщающуюся с ротовой полостью.

Для того, чтобы обеспечивать легочное дыхание, у животного имеется потребность повторять сильные глотательные движения. Так делают, к примеру, жабы и лягушки.

Кровеносная система земноводных

Немногие ученики знают, сколько кругов кровообращения у земноводных. С появлением легких появился и новый легочный круг кровообращения, теперь кругов стало два.

Следующий немаловажный вопрос – сколько камер у сердца. У земноводных сердце трёхкамерное, состоит из двух предсердий и желудочка, а также из специальной пазухи.

В камерах с кровью происходит следующее: она перемешивается в желудочке; через правое предсердие проходит венозная от венозной пазухи и артериальная кровь из большого круга, а также от кожи. В желудочке эта кровь перемешивается, но более венозная через легочные артерии поступает к легким, более артериальная кровь – к голове, а смешанная расходится по всему телу.

Разделить кровь помогает довольно простой механизм в виде артериального конуса со спиральным клапаном: венозная кровь, выходящая из распределительной камеры, заполняет все ближайшие сосуды, то есть, легочные артерии.

Остальная кровь попадает в аорты и сонные артерии. Также предотвратить полное перемешивание помогают мускулистые выросты.

Посмотреть, как выглядит схема кровеносной системы, можно на картинке:

Круги кровообращения амфибий имеют и свои особенности:

У головастиков амфибий лишь один круг кровообращения. Он представляет собой одно предсердие, желудочек и артериальный конус, образующий жаберные артерии. Они, в свою очередь, распадаются на множество капилляров. Позднее у головастика одна из пар жаберных артерий станет сонной артерией, остальные две – спинной аортой, а четвертая сольется с двумя последними.

С развитием сосудов происходит и развитие сердца: у головастика в предсердии появится перегородка, которая разделит предсердие на правое и левое. Теперь жаберные артерии, да и сами жабры больше не нужны. Однако у видов хвостатых амфибий третья пара жаберных артерий всё-таки остается.

Кроме того, чем активнее животное, тем активнее и больше его сердце. В холодный период сердце уменьшается с изменением активности амфибии, а в теплое время сердце наоборот увеличивается.

Заключение

Новый виток эволюции, позволивший амфибиям выйти на сушу, выразился в оформлении новых морфологических структур в кровеносной и дыхательной системах.

Новая форма дыхания позволила дышать не только растворенным в воде воздухом, а кровеносная система смогла куда эффективнее производить газовый и вещественный обмен в организме. Однако амфибии хладнокровны и буквально зависят от воды, иначе они просто задохнутся.

Читать еще: Когда сеют петрушку

Строение дыхательной и кровеносной системы земноводных вызывает и столько интереса по той причине, что оно преобразуется, и эти процессы видны, их можно проследить. С помощью этого наглядного примера люди и пытаются как-то узнать что-то новое о ходе эволюции.

Биология и медицина

Земноводные или амфибии: кровеносная система и кровообращение

Сердце у всех амфибий трехкамерное, состоит из двух предсердий и одного желудочка ( рис. 74 ). У низших форм (безногие и хвостатые) левое и правое предсердия разделены не полностью. У бесхвостых перегородка между предсердиями полная, но у всех земноводных оба предсердия сообщаются с желудочком одним общим отверстием. Кроме указанных основных отделов сердца имеется венозная пазуха. Она принимает венозную кровь и сообщается с правым предсердием. К сердцу примыкает артериальный конус, в него кровь изливается из желудочка. Артериальный конус имеет спиральный клапан, участвующий в распределении крови в выходящие из него три пары сосудов. Сердечный индекс (отнощение массы сердца к массе тела в процентах) варьирует и зависит от двигательной активности животного. Так, у сравнительно мало перемещающихся травяной и зеленой лягушек он равен 0,35-0,55%, а у полностью наземной (кроме периода размножения) и активной зеленой жабы – 0,99%.

У личинок земноводных один круг кровообращения, их кровеносная система подобна системе рыб: в сердце одно предсердие и один желудочек; имеется артериальный конус, который разветвляется на четыре пары приносящих жаберных артерий. Первые три распадаются на капилляры во внутренних и наружных жабрах; жаберные капилляры сливаются в выносящие жаберные артерии. Выносящая артерия первой жаберной дуги распадается на сонные артерии, снабжающие кровью голову. Вторая и третья выносящие жаберные артерии сливаются в правый и левый корни аорты, которые объединяются в спинную аорту. Четвертая пара приносящих жаберных артерий на капилляры не распадается (на четвертой жаберной дуге не развиваются ни наружные, ни внутренние жабры) и впадает в корни спинной аорты. Образование и развитие легких сопровождается перестройкой кровеносной системы.

Продольная перегородка разделяет предсердие на правое и левое, превращая сердце в трехкамерное. Редуцируется капиллярная сеть приносящих жаберных артерий и первая превращается в сонные артерии, вторая пара дает начало дугам (корням) спинной аорты, третья редуцируется (сохраняется у хвостатых), а четвертая пара превращается в кожно-легочные артерии. Преобразуется и периферическая кровеносная система, приобретающая промежуточный характер между типично водной (рыбы) и типично наземной (пресмыкающиеся) схемами. Наибольшая перестройка имеет место у бесхвостых земноводных.

Сердце взрослых земноводных трехкамерное: два предсердия и один желудочек ( рис. 157 ). К правому предсердию примыкает тонкостенная венозная пазуха, от желудочка отходит артериальный конус. Таким образом, в сердце пять отделов. Оба предсердия открываются в желудочек общим отверстием; расположенные здесь атрио-вентрикулярные клапаны ( рис. 157, 5 ) при сокращении желудочка не пропускают кровь обратно в предсердия. Мускулистые выросты стенок желудочка образуют ряд сообщающихся друг с другом камер, что препятствует перемешиванию крови. Артериальный конус отходит от правой стороны желудочка; внутри него расположен длинный спиральный клапан ( рис. 157, 9 ). От артериального конуса самостоятельными отверстиями начинаются три пары артериальных дуг; вначале все три сосуда с каждой стороны идут вместе и окружены общей оболочкой.

Первыми от артериального конуса отходят правая и левая кожно-легочные артерии (a. pulmocutanea) ( рис. 158, 5 ) – гомологи IV пары жаберных дуг личинок; они распадаются на легочную и кожную артерии. Затем отходят дуги (корни) аорты (arcus aortae) ( рис. 158, 8, 9 ) – гомологи II пары жаберных дуг. Отделив затылочно-позвоночную и подключичную артерии, снабжающие кровью мускулатуру туловища и передних конечностей, они сливаются под позвоночным столбом в спинную аорту (aorta dorsal is) ( рис. 158, 12 ). Последняя отделяет мощную кишечно-брыжеечную артерию (снабжает кровью пищеварительную трубку); по другим ответвлениям спинной аорты кровь идет к остальным органам и в задние конечности. Последними от артериального конуса отходят общие сонные артерии (a. carotis communis) ( рис. 158, 16 ) – гомологи I жаберной дуги. Каждая из них распадается на наружную и внутреннюю сонные артерии (а. с. externa et interna). Венозная кровь из заднего отдела тела и задних конечностей собирается бедренными (v. femoralis) и седалищными (v. ischiadica) венами, сливающимися в парные подвздошные или воротные вены почек (v. portae renalis) ( рис. 159, 7 ), которые распадаются в почках на капилляры, т. е. образуют воротную систему почек. От правой и левой бедренных вен отходят вены, сливающиеся в непарную брюшную вену (v. abdominalis) ( рис. 159, 8 ), идущую по брюшной стенке в печень, где она распадается на капилляры.

Читать еще: Клоака у попугая

Венозная кровь от всех отделов кишечника и желудка собирается в крупную воротную вену печени (v. portae hepatis), распадающуюся в печени на капилляры (у всех земноводных воротная система печени образована брюшной и воротной венами). Капилляры почек сливаются в многочисленные выносящие вены, которые впадают в непарную заднюю полую вену (v. cava posterior); в нее же впадают вены от половых желез. Задняя полая вена проходит через печень (кровь из нее в печень не попадает!), принимает короткие печеночные вены, несущие кровь из печени, И впадает в венозную пазуху. У некоторых бесхвостых и всех хвостатых земноводных наряду с задней полой веной сохраняются в рудиментарном состоянии характерные для рыб задние кардинальные вены, впадающие в передние полые вены.

Окисливишяся в коже артериальная кровь собирается в большую кожную вену (v. cutanea magna) ( рис. 159, 13 ), которая вместе с несущей венозную кровь из передней конечности плечевой веной впадает в подключичную вену (v. subclavia). Подключичные вены сливаются с наружными и внутренними яремными венами (v. jugularis externa et interna) в правую и левую передние полые вены (v. cava anterior dextra et sinistra), впадающие в венозную пазуху. Из венозной пазухи кровь поступает в правое предсердие. Артериальная кровь из легких собирается в легочные вены (v. pulmonalis) (рис. 159, 20), впадающие в левое предсердие.

При легочном дыхании в правом предсердии собирается смешанная кровь: венозная кровь по полым венам из всех отделов тела и артериальная кровь, пришедшая по кожным венам. Левое предсердие заполняется артериальной кровью из легких. При одновременном сокращении предсердий кровь поступает в желудочек, где ее перемешиванию мешают выросты его стенок: в правой части желудочка кровь более венозная, а в левой – артериальная. Артериальный конус отходит от правой части желудочка. Поэтому при сокращении желудочка в артериальный конус сначала поступает более венозная кровь, заполняющая кожно-легочные артерии. При продолжающемся сокращении желудочка давление в артериальном конусе возрастает, спиральный клапан сдвигается, открывая отверстия дуг аорты, в которые устремляется смешанная кровь из центральной части желудочка. Когда желудочек полностью сократится, в конус попадет наиболее артериальная кровь из левой половины желудочка. Она не может пройти в легочно-кожные артерии и дуги аорты, так как они уже заполнены кровью. Напор крови, максимально сдвигая спиральный клапан, открывает устья сонных артерий, куда потечет, направляясь в голову, артериальная кровь. При продолжительном выключении легочного дыхания (при зимовках на дне водоемов) в голову, вероятно, поступает более венозная кровь. Уменьшение притока кислорода к головному мозгу, видимо, сопровождается снижением общего уровня обмена веществ и впадением животного в оцепенение. У хвостатых земноводных в перегородке между предсердиями нередко сохраняется отверстие, а спиральный клапан артериального конуса развит слабее. Поэтому во все артериальные дуги поступает более смешанная, чем у бесхвостых, кровь.

Таким образом, у земноводных хотя и образуются два круга кровообращения, но благодаря единственному желудочку они полностью не разобщены. Такое строение кровеносной системы связано с двойственностью органов дыхания и соответствует земноводному образу жизни этого класса, давая возможность находиться на суше и длительное время проводить в воде.

У земноводных появляется новый орган кроветворения – красный костный мозг трубчатых костей. Общее количество крови составляет 1,2-7,2% от общей массы тела, содержание гемоглобина меняется в пределах 1,9-10,0 г% или до 4,8 г на 1 кг массы, а кислородная емкость крови составляет 2,5-13 объемных процента – выше по сравнению с рыбами.

Эритроциты земноводных крупные, а их число относительно невелико: от 20 тыс. до 730 тыс. в 1 мм3 крови.

У личинок показатели крови ниже, чем у взрослых. Как и у рыб, содержание сахаров в крови земноводных резко изменяется по сезонам. Оно соответствует высшим значениям этого показателя у рыб; у хвостатых ниже (10-60 мг%), чем у бесхвостых (40-80 мг%). Заметное повышение содержания углеводов в крови происходит в конце лета, при подготовке к зиме, когда идет их накопление в печени и мышцах, и весной, в период размножения, когда они поступают в кровь. У земноводных устанавливается, хотя и несовершенный, гормональный механизм регуляции углеводного обмена.

Читать еще: Попугай корелла самка

Таким образом, по сравнению с рыбами, увеличение гемоглобина в крови и интенсификация кровообращения обеспечивает рост энергетического уровня метаболизма земноводных. Однако большая часть прироста энергии тратится на преодоление сил гравитации. Это дало возможность земноводным освоить сушу, но ценой заметного снижения подвижности

Кровеносная система земноводных

Сердце у всех амфибий трехкамерное, состоит из двух предсердий и одного желудочка. У низших форм (безногие и хвостатые) левое и правое предсердия разделены не полностью. У бесхвостых перегородка между предсердиями полная, но у всех земноводных оба предсердия сообщаются с желудочком одним общим отверстием. Кроме указанных основных отделов сердца имеется венозная пазуха. Она принимает венозную кровь и сообщается с правым предсердием. К сердцу примыкает артериальный конус, в него кровь изливается из желудочка. Артериальный конус имеет спиральный клапан, участвующий в распределении крови в выходящие из него три пары сосудов. Сердечный индекс (отношение массы сердца к массе тела в процентах) варьирует и зависит от двигательной активности животного. Так, у сравнительно мало перемещающихся травяной и зеленой лягушек он равен 0,35-0,55%, а у полностью наземной (кроме периода размножения) и активной зеленой жабы – 0,99%.

Кровеносная система земноводных

Дыхательная система.Во взрослом состоянии большинство амфибий дышат легкими и через кожу. Во время длительного нахождения в воде у амфибий осуществляется только кожное дыхание. Личинки амфибий дышат при помощи ветвистых наружных жабр. Механизм легочного дыхания в связи с отсутствием грудной клетки весьма своеобразен. Ротоглоточная плоскость работает как насос — нагнетательный тип легочного дыхания.

Дыхательная система. В дыхании лягушки участвуют не только легкие, но и кожа, в которой находится большое количество капилляров. Легкие представлены тонкостенными мешками, внутренняя поверхность которых ячеистая. На стенках парных мешковидных легких имеется разветвленная сеть кровеносных сосудов. Воздух накачивается в легкие в результате нагнетающих движений дна ротовой полости, когда лягушка открывает ноздри и опускает дно ротоглоточной полости. Потом ноздри закрываются клапанами, дно ротоглоточной полости поднимается, и воздух проходит в легкие. Выдох происходит благодаря действию брюшных мышц и спаданию легочных стенок. У разных видов земноводных через легкие поступает 35-75 %, через кожу – 15-55 и через слизистую оболочку ротоглоточной полости – 10-15 % кислорода. Через легкие и ротоглоточную полость выделяется 35-55 %, через кожу – 45-65 % углекислого газа. У самцов имеются черпаловидные хрящи, окружающие гортанную щель и натянутые на них голосовые связки. Усиление звука достигается голосовыми мешками, образованными слизистой оболочкой ротовой полости.

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском:

Лучшие изречения: Как то на паре, один преподаватель сказал, когда лекция заканчивалась – это был конец пары: “Что-то тут концом пахнет”. 8699 – | 8250 – или читать все.