Что такое сердце. — Мои статьи — Каталог статей
Работа сердцаСе́рдце (лат. соr, греч. καρδιά) — фиброзно-мышечный орган, обеспечивающий ток крови по кровеносным сосудам. Русское слово «сердце» восходит ко временам балто-славянского единства: ср. лит. Širdis
Эволюционное развитие
Предпосылки появления сердца
Для небольших организмов нет проблемы с доставкой питательных веществ и удаления продуктов обмена из организма (достаточно скорости диффузии). Однако по мере увеличения размеров, возникает необходимость обеспечения всё возрастающих потребностей организма в процессах получения энергии и пищи и удаления израсходованного. В результате у примитивных организмов уже имеются т. н. «сердца», обеспечивающие необходимые функции. Далее, как и для всех гомологичных (сходных) органов, происходит уменьшение множества отсеков до двух (у человека, например, по два на каждый круг кровообращения).
Хордовые
Палеонтологические находки позволяют сказать, что примитивные хордовые уже имеют некое подобие сердца. Однако полноценный орган отмечают у рыб. Сердце здесь двухкамерное, появляется клапанный аппарат и сердечная сумка.
Земноводные и рептилии уже имеют два круга кровообращения и сердце у них трёхкамерное (появляется межпредсердная перегородка). Единственная современная рептилия, имеющая хотя и неполноценное (межпредсердиевая перегородка не полностью разделяет предсердия), но уже четырёхкамерное сердце — крокодил. Считается, что впервые четырёхкамерное сердце появилось у динозавров и примитивных млекопитающих. В дальнейшем такое строение сердца унаследовали прямые потомки динозавров — птицы и потомки примитивных млекопитающих — современные млекопитающие.
Сердце всех хордовых обязательно имеет сердечную сумку (перикард), клапанный аппарат. Сердца моллюсков также могут иметь клапаны, имеют перикард, который у брюхоногих обхватывает заднюю кишку. У насекомых и других членистоногих сердцами могут называть органы кровеносной системы в виде перистальтирующих расширений магистральных сосудов. У хордовых сердце — непарный орган. У моллюсков и членистоногих количество может меняться. Понятие «сердце» не применимо к червям и т. п.
Сердце млекопитающих и птиц
Сердце млекопитающих и птиц — четырёхкамерное. Различают (по току крови): правое предсердие, правый желудочек, левое предсердие и левый желудочек. Между предсердиями и желудочками находятся фиброзно-мышечные клапаны — справа трикуспидальный, слева митральный. На выходе из желудочков соединительнотканные клапаны (лёгочный справа и аортальный слева). Из одной или двух передних (верхних) и задней (нижней) полых вен кровь поступает в правое предсердие, затем в правый желудочек, затем по малому кругу кровообращения кровь проходит через легкие, где обогащается кислородом, поступает в левое предсердие, затем в левый желудочек и, далее, в основную артерию организма — аорту (птицы имеют правую дугу аорты, млекопитающие — левую).
Регенерация
Мышечная ткань сердца млекопитающих не имеет возможности восстанавливаться после повреждений (исключение — млекопитающие в эмбриональном периоде способны к регенерации органа в определённых рамках), в отличии от тканей некоторых рыб и амфибий. Однако исследователи Юго-Западного медицинского центра системы Техасского университета доказали, что сердце мышонка, которому всего день от рождения ещё может восстанавливаться, а сердце семидневного мышонка — уже нет.
Эмбриональное развитие
Сердце, как и кровеносная и лимфатическая системы, является производным мезодермы. Свое начало сердце берет с объединения двух зачатков, которые объединяются и образуют сердечную трубку, в которой, уже представлены характерные для сердца ткани. Эндокард формируется из мезенхимы, а миокард и эпикард из висцеральных листков мезодермы. Примитивная сердечная трубка делится на несколько частей:
В дальнейшем сердечная трубка заворачивается в результате своего интенсивного роста, сперва S-образно во фронтальной плоскости, а затем U-образно в сагиттальной плоскости, результатом чего является нахождение артерий впереди венозных ворот у сформировавшегося сердца.
Для более поздних этапов развитие характерно септирование, разделение сердечной трубки перегородками на камеры. У рыб септирование не происходит, в случае амфибий стенка образуется только между предсердиями. Межпредсердиевая стенка (septum interatriale) состоит из трёх компонентов, из которых оба первых растут сверху вниз в направлении желудочков.
- Первичная стенка
- Вторичная стенка
- Ложная стенка
Рептилии обладают четырёхкамерным сердцем, однако, желудочки объединены при помощи межжелудочкового отверстия. И только у птиц и млекопитающих развивается пленочная перегородка, которая закрывает межжелудочковое отверстие и отделяет левый желудочек от правого. Межжелудочковая стенка состоит из двух частей:
- Мышечная часть, растет снизу вверх и разделяет собственно желудочки, в районе сердечной луковицы остается отверстие — foramen interventriculare.
- Мембранная часть, отделяет правое предсердие от левого желудочка, а также закрывает межжелудочковое отверстие.
Развитие клапанов происходит параллельно септированию сердечной трубки. Аортальный клапан формируется между артериозным конусом (conus arteriosus) левого желудочка и аортой, клапан легочной вены между артериозным конусом правого желудочка и легочной артерией. Между предсердием и желудочком образуются митральный (двухстворчатый) и трехстворчатый клапаны. Синусальные клапаны, образуются между предсердием и венозным синусом. Левый синусальный клапан позднее объединяется с перегородкой между предсердиями, а правый формирует клапан нижней полой вены и клапан коронарного синуса.
Сердце человека
Сердце человека состоит из четырёх камер, разделенных перегородками и клапанами. Кровь из верхней и нижней полой вены поступает в правое предсердие, проходит через трикуспидальный клапан (он состоит из трёх лепестков) в правый желудочек. Затем через легочный клапан поступает в легочные артерии, идет к легким, где происходит обмен и возвращается к левому предсердию. Затем через митральный (двухстворчатый) клапан (он состоит из двух лепестков) поступает в левый желудочек, затем проходит через аортальный клапан в аорту.
В правое предсердие входят полые, в левое предсердие — легочные вены. Из правого и левого желудочка выходят, соответственно, легочная артерия (легочный ствол) и восходящая аорта. Правый желудочек и левое предсердие замыкают малый круг кровообращения, левый желудочек и правое предсердие — большой круг. Сердце расположено в нижней части переднего средостения, большая часть его передней поверхности прикрыта легкими. С впадающими участками полых и легочных вен, а также выходящими аортой и легочным стволом оно покрыто сорочкой (перикардом). В полости перикарда содержится небольшое количество серозной жидкости. У взрослого человека его объём и масса составляют в среднем для мужчин 783 см³ и 332 г, для женщин — 560 см³ и 253 г.
Через сердце человека в течение суток проходит от 7 000 до 10 000 литров крови, за год около 3 150 000 литров.
Нервная регуляция работы сердца
В полости сердца и в стенках крупных сосудов расположены рецепторы, воспринимающие колебания давления крови. Нервные импульсы, приходящие от этих рецепторов, вызывают рефлексы, подстраивающие работу сердца к потребностям организма. Импульсы-команды о перестройке работы сердца поступают от нервных центров продолговатого мозга и спинного мозга. Парасимпатические нервы передают импульсы, снижающие частоту сердечных сокращений, симпатические нервы доставляют импульсы, повышающие частоту сокращений. Любая физическая нагрузка, сопровождающаяся подключением к работе большой группы мышц, даже простое изменение положение тела, требует коррекции работы сердца и может возбудить центр, ускоряющий деятельность сердца. Болевые раздражители и эмоции также могут изменить ритм работы сердца.
Статья любезно предоставлена Wikipedia (Ссылка на статью)
Биологи выяснили, как формируются у людей пороки сердца
Биологам удалось найти ключевой белок, который превращает сердце эмбриона из трехкамерного в четырехкамерное. По словам ученых, их открытие поможет людям предотвратить развитие многих сердечных аномалий.
Зачем человеку четырехкамерное сердце
Только у птиц и млекопитающих, в том числе и у человека, сердце состоит из четырех камер – левого и правого предсердия, а также двух желудочков. Такое строение обеспечивает разделение насыщенной кислородом артериальной и бедной кислородом венозной крови. Один поток, с венозной кровью, направляется в легкие, а другой — с артериальной снабжает весь организм. С энергетической точки зрения такое кровообращение максимально выгодно. Поэтому, по мнению ученых, именно благодаря четырехкамерному сердцу животные научились поддерживать постоянную температуру тела. В отличие от теплокровных у холоднокровных, например амфибий, сердце трехкамерное. С рептилиями дело обстоит сложнее. Они — особая группа. Дело в том, их желудочки разделены перегородкой, но в ней находится отверстие. Вроде четырехкамерное сердце, но не совсем. Не достает одной детали – пленочной перегородки, которая закрывала бы межжелудочковое отверстие и создавала бы полную изоляцию левого и правого желудочка. Такая пленочная перегородка появилась у птиц и млекопитающих значительно позже.
Как формируется перегородка
Как возникла эта перегородка, выяснила большая группа американских, канадских и японских ученых под руководством доктора Бенуа Бруно (Benoit G. Bruneau) из Института сердечно-сосудистых заболеваний Гладстона. Авторы работы обнаружили, что перегородка начинает формироваться в том случае, если количество транскрипционных факторов Tbx5—белков, связывающих ДНК и запускающих транскрипцию генов, отвечающих за синтез кардиомиоцитов, неравномерно распределяется в обоих желудочках. Там, где количество Tbx5 начинает убывать, и формируется перегородка.
Сердце черепахи и ящерицы
Доктор Бруно и его коллеги изучали развитие сердца у эмбрионов красноухой черепахи (Trachemus scripa elegans) и ящерицы анолиса каролинского (Аnolis carolinensis). «Нам важно было посмотреть, как формируется межжелудочковая перегородка у эмбрионов того и другого вида. У черепахи, у которой только начинает формироваться четырехкамерное сердце, и у ящерицы с трехкамерным сердцем», — объясняют ученые.
Оказалось, что у черепахи белок Tbx5 распределяется неравномерно. Концентрация этого белка уменьшалась, правда, очень постепенно, от левой к правой части желудочка. А у ящерицы содержание Tbx5 вообще было одинаковым по всему желудочку, поэтому и никакой необходимости в появлении перегородки не было. «Исходя из этого мы решили, что возникновение межжелудочковой перегородки связано с разной концентрацией Tbx5», — рассказывают ученые.
Мыши с холодным сердцем черепахи
Эксперимент прошел успешно. Оставалось только понять, действительно ли концентрация Tbx5
С помощью Tbx5 можно лечить сердечные аномалии
ВПСВрожденные пороки сердца встречаются у каждого сотого новорожденного. По частоте занимают второе место после врожденных пороков нервной системы.
Сам вопрос об эволюции межжелудочковой перегородки очень важен с точки зрения медицины. Дело в том, что у людей врожденные аномалии сердца встречаются очень часто. Как говорит доктор Бруно, примерно один человек из ста рождается с теми или иными сердечными аномалиями. Более того, достаточно часто рождаются дети с трехкамерным сердцем, то есть с одним желудочком, как у амфибий. Большинство таких новорожденных без необыкновенно сложной операции по восстановлению перегородки между желудочками обречены на смерть.«То, что нам удалось обнаружить, – важный этап в понимании эволюции сердца. Понимание того, как формировалась межжелудочковая перегородка, позволит нам пойти еще дальше. И выяснить, как появляются врожденные дефекты у людей, почему у некоторых эмбрионов не формируется межжелудочковая перегородка, и как можно воздействовать на это процесс», — говорят авторы работы.
Более подробно о работе ученых можно прочитать в последнем номере журнала Nature.
Биологи обнаружили ген, «согревший» холоднокровных
Биологи обнаружили ген, изменения в котором привели к эволюционному переходу от трехкамерного сердца у земноводных и пресмыкающихся к четырехкамерному у птиц и зверей, что поможет разгадать, каким образом они стали теплокровными, говорится в статье, опубликованной в журнале Nature.Четырехкамерное сердце у птиц, млекопитающих и у крокодилов, разделенное на две половины, позволяет существовать двум кругам кровообращения, «обслуживающим» соответственно легкие и организм в целом. В результате артериальная и венозная кровь не смешиваются, как в трехкамерном сердце земноводных, и организм значительно лучше снабжается кислородом.
Среди пресмыкающихся встречаются различные варианты «конструкции» сердца. В частности, у черепахи в желудочке их трехмкамерного сердца есть перегородка, которая, однако, не до конца разделяет их. «Сердце рептилий было предметом споров — обладает ли оно единственным желудочком или двумя желудочками, разделенными не до конца», — пишут авторы исследования, группа ученых из США, Канады и Японии под руководством Кацуко Кошиба-Такеуши (Kazuko Koshiba-Takeuchi) из университета Калифорнии в Сан-Франциско.
Они провели сравнительное исследование красноухих черепах (Trachemys scripta elegans) и игуан — красногорлых анолисов (Anolis carolinensis) с точки зрения генетических факторов, связанных с развитием сердца на эмбриональных стадиях.
Результаты наблюдений показали, что и у черепах, и у игуан, на первой стадии ген Tbx5 проявляется на всей поверхности будущего желудочка, однако на поздних стадиях у черепах этот ген работает только в левой половине. У млекопитающих и птиц этот ген связан именно с формированием левого желудочка.
Это означает, что ген Tbx5 в процессе эволюции постепенно начинает формировать структуру четырехкамерного сердца.
Для подтверждения этой гипотезы, ученые провели эксперимент на мышах, у которых был «выключен» ген Tbx5. В результате перегородка между желудочками у мышей исчезала, формировалось трехкамерное сердце, подобное сердцу пресмыкающихся.
Источник: РИА Новости
Сердце трехкамерное с неполной перегородкой имеет. Какие животные имеют трехкамерное сердце? Пресмыкающиеся
1. Об усложнении кровеносной системы по сравнению с пресмыкающимися, свидетельствует
1. Наличие двух предсердий в сердце
2. Образование неполной перегородки в желудочке сердца
3. Появление трехкамерного сердца
4. Полное разделение венозной и артериальной крови
Объяснение: у пресмыкающихся трехкамерное сердце с неполной перегородкой в желудочке, из-за чего кровь смешивается, два круга кровообращения. У млекопитающих два желудочка (соответственно, между ними полная перегородка), два круга кровообращения и кровь не смешивается. Правильный ответ — 4.
2. Сложные формы поведения, обусловленные наличием коры головного мозга, проявляются у
1. Пресмыкающихся
2. Рыб
3. Земноводных
4. Млекопитающих
Объяснение: сложные формы поведения, связанные с развитой коры головного мозга, характерны для млекопитающих. Правильный ответ — 4.
3. Какая часть органа слуха позвоночных животных развивается только у млекопитающих?
1. Полость среднего уха
2. Внутреннее ухо
3. Слуховая труба
4. Ушная раковина
Объяснение: ни у одного класса животных, кроме млекопитающих, нет ушной раковины, а все остальные части слухового анализатора есть. Правильный ответ — 4.
4. Обыкновенный дельфин, погружаясь в морские глубины, расходует кислород, который содержится в
1. Легких
2. Полостях тела
3. Воздушных мешках
4. Жабрах
Объяснение: дельфин является вторичноводным млекопитающим, то есть предки дельфина жили на суше. И, как и любое другое млекопитающее, в своей дыхательной системе имеет легкие, которыми и дышит. У него нет ни воздушных мешков (как у птиц), ни жабр (как у рыб) и в полостях тела воздух тоже не накапливается. Правильный ответ — 1.
5. У каких позвоночных в процессе эволюции впервые появились трехкамерное сердце и легкие?
1. Пресмыкающиеся
2. Птиц
3. Земноводных
4. Рыб
Объяснение: трехкамерное сердце и легкие появились у животных, развитие которых не связано с водой, это — пресмыкающиеся. Правильный ответ — 1.
6. У млекопитающих газообмен происходит в
1. Трахеях
2. Бронхах
3. Гортани
4. Легочных пузырьках
Объяснение: млекопитающие — самые высокоорганизованные животные и газообмен у них идет в легочных пузырьках (альвеолах). Правильный ответ — 4.
7. Сердце у птиц —
1. Четырехкамерное
2. Двухкамерное
3. Трехкамерное, с перегородкой в желудке
4. Трехкамерное, без перегородки в желудке
Объяснение: птицы — достаточно высоко организованные животные с интенсивным обменом веществ и теплокровностью, поэтому их сердце состоит из четырех камер: двух предсердий и двух желудочков. Правильный ответ — 1.
8. Внутреннее оплодотворение характерно для
1. Костных рыб
2. Бесхвостых земноводных
3. Хвостатых земноводных
4. Пресмыкающихся
Объяснение: внутреннее оплодотворение характерно для организмов, для развития которых не нужна воды. Такими организмами являются, из перечисленных, пресмыкающиеся. Правильный ответ — 4.
9. Неполная перегородка в желудочке сердца появилась в процессе эволюции у
1. Птиц
2. Земноводных
3. Млекопитающих
4. Пресмыкающихся
Объяснение: у птиц четырехкамерное сердце, то есть перегородка между желудочками полная (как и у млекопитающих), у земноводных перегородка отсутствует вообще, поэтому сердце трехкамерное, а у пресмыкающихся появляется неполная перегородка, но уже у крокодилов она становится полной и сердце у них четырехкамерное. Правильный ответ — 4.
10. Воздушные мешки как часть дыхательной системы имеются у
1. Птиц
2. Земноводных
3. Млекопитающих
4. Пресмыкающихся
Объяснение: воздушные мешки являются приспособлением к полету, поэтому, они являются частью дыхательной системы птиц. Правильный ответ — 1.
11. К признакам, отличающим земноводных от других позвоночных, относят
1. Расчлененные конечности и дифференцированный позвоночник
2. Сердце с неполной перегородкой в желудочке
3. Голая слизистая кожа и наружное оплодотворение
4. Замкнутая система кровообращения и двухкамерное сердце
Объяснение: все позвоночные имеют расчлененные конечности и дифференцированные позвоночник, сердце с неполной перегородкой в желудочке имеют рептилии, замкнутую систему кровообращения и двухкамерное сердце имеют рыбы, а у земноводных есть голая кожа и наружное оплодотворение. Правильный ответ — 3.
12. Высокий уровень обмена веществ позволяет птицам
1. Заботиться о потомстве
2. Откладывать яйца в гнезда
3. Питаться растительной пищей
4. Расходовать во время полета много энергии
Объяснение: высокий уровень обмена веществ — это одно из приспособлений к полету, поэтому выбираем расходование большого количества энергии во время полета. Правильный ответ — 4.
13. Один из признаков усложнения птиц и млекопитающих по сравнению с пресмыкающимися — это
1. Деление тела на отделы
2. Постоянная температура тела
3. Внутренний скелет
4. Наличие систем органов
Объяснение: птицы и млекопитающие, в отличие от всех остальных животных, имеют трехкамерное сердце и постоянную температуру тела. Правильный ответ — 2.
14. Наиболее высокий уровень обмена веществ характерен для
1. Костных рыб
2. Членистоногих
3. Земноводных
4. Млекопитающих
Объяснение: самый высокий уровень обмена веществ характерен для самой высоко организованной группы животных. Среди представленных вариантов ответа, самой прогрессивной группой являются млекопитающие. Правильный ответ — 4.
15. Млечные железы млекопитающих — это видоизмененные железы
1. Потовые
2. Сальные
3. Слюнные
4. Эндокринные
Объяснение: молочные железы — это железы внешней секреции, возникли из потовых желез (то есть это видоизмененные потовые железы). Правильный ответ — 1.
16. Какой из перечисленных признаков впервые появился у хордовых?
1. Кишечник
2. Нервная система
3. Кровеносная система
4. Внутренний скелет
Объяснение: у подавляющего большинства хордовых животных есть внутренний костный скелет (или хрящевой), это и является прогрессивным признаком. Правильный ответ — 4.
Задания для самостоятельного решения
1. У каких из перечисленных животных в процессе эволюции впервые появился позвоночник?
1. Ланцетники
2. Членистоногие
3. Земноводные
4. Рыбы
Правильный ответ — 4.
2. Ланцетник относится к группе животных
1. Беспозвоночных
2. Позвоночных
3. Бесчерепных
4. Мягкотелых
Правильный ответ — 3.
3. Позвоночные животные с трехкамерным сердцем, тесно связанные с водной средой, объединены в класс
1. Пресмыкающиеся
2. Ланцетников
3. Земноводных
4. Хрящевых рыб
Правильный ответ — 3.
4. Какой кровью снабжаются клетки тела позвоночных животных?
1. Смешанной
2. Венозной
3. Артериальной
4. Насыщенной углекислым газом
Правильный ответ — 3.
5. Артериальная кровь в сердце не смешивается с венозной у
1. Большинства пресмыкающихся
2. Птиц и млекопитающих
3. Хвостатых земноводных
4. Бесхвостых земноводных
Правильный ответ — 2.
6. Какие животные имеют внешний скелет из хитина?
1. Двустворчатые моллюски
2. Черепахи
3. Членистоногие
4. Брюхоногие моллюски
Правильный ответ — 3.
7. Какой отдел головного мозга наиболее развит у млекопитающих?
1. Передний мозг
2. Мозжечок
3. Средний мозг
4. Промежуточный мозг
Правильный ответ — 1.
8. У какой из перечисленных групп животных в процессе эволюции впервые появились в сердце два предсердия?
1. Пресмыкающиеся
2. Рыб
3. Земноводных
4. Бесчерепных
Правильный ответ — 3.
9. Позвоночные с трехкамерным сердцем, легочным и кожным дыханием, —
1. Земноводные
2. Хрящевые рыбы
3. Млекопитающие
4. Пресмыкающиеся
Правильный ответ — 1.
10. Большой и малый круги кровообращения имеют
1. Земноводные
2. Ланцетники
3. Костные рыбы
4. Хрящевые рыбы
Правильный ответ — 1.
11. Змеи отличаются от ящериц
1. Наличием рогового покрова
2. Питанием живой добычей
3. Сросшимися прозрачными веками
4. Способностью прятаться в норы
Правильный ответ — 3.
12. Сухая кожа с роговыми чешуями или щитками покрывает тело
1. Земноводных
2. Пресмыкающихся
3. Хрящевых рыб
4. Костных рыб
Правильный ответ — 2.
13. Среди позвоночных животных наиболее сложное строение кровеносной и нервной систем имеют
1. Хрящевые и костные рыбы
2. Хвостатые и бесхвостые земноводные
3. Водные пресмыкающиеся
4. Птицы и млекопитающие
Правильный ответ — 4.
14. Чем отличаются высшие млекопитающие от сумчатых?
1. Развитием шерстного покрова
2. Продолжительностью внутриутробного развития
3. Выкармливанием потомства молоком
4. Внутренним оплодотворением
Правильный ответ — 2.
15. Летучие мыши ориентируются в полете с помощью
1. Ультразвуков
2. Органов зрения
3. Органов вкуса
4. Ультрафиолетовых лучей
Правильный ответ — 1.
16. Змеи могут заглатывать добычу, во много раз превышающую диаметр их тела благодаря
1. Уплощенной голове и широкой пасти
2. Небольшому количеству зубов и объемному желудку
3. Высокой подвижности челюстных костей
4. Большим размерам головы и тела
Правильный ответ — 3.
17. Птицы отличаются от пресмыкающихся по признаку
1. Наличия желтка в яйце
2. Размножение яйцами
3. Выкармливание потомства
4. Размножение на суше
Правильный ответ — 3.
18. Позвоночных, имеющих трехкамерное сердце и голую кожу, относят к классу
1. Рыб
2. Млекопитающих
3. Пресмыкающихся
4. Земноводных
Правильный ответ — 4.
19. Млекопитающих можно отличить от других позвоночных по наличию
1. Волосяного покрова и ушных раковин
2. Сухой кожи с роговыми чешуями
3. Когтей и хвоста
4. Четырех конечностей бегательного типа
Правильный ответ — 1.
20. Сердце головастика напоминает по строению сердце
1. Рыбы
2. Моллюска
3. Пресмыкающегося
4. Взрослого земноводного
Правильный ответ — 1.
21. У бесчерепных животных скелет
1. Костный
2. Хрящевой
3. Состоит из хитина
4. Представлен хордой
Правильный ответ — 4.
22. Полость тела, мантию и раковину имеют
1. Кишечнополостные
2. Ракообразные
3. Моллюски
4. Членистоногие
Правильный ответ — 3.
23. В распределении млекопитающих по отрядам важнейшим признаком является
1. Характер покрова тела
2. Строении зубов
3. Среда обитания
4. Форма тела
Правильный ответ — 2.
24. Костные рыбы, в отличие от хрящевых,
1. Имеют парные плавники
2. Покрыты чешуей
3. Имеют плавательные пузырь
4. Живут в глубинах океана
Правильный ответ — 3.
25. Клетки тела снабжаются большим количеством кислорода у животных с
1. Жаберным дыханием
2. Незамкнутой кровеносной системой
3. Непрямым развитием
4. Постоянной температурой тела
Правильный ответ — 4.
26. Рыбы определяют направление и скорость движения воды, расстояние до подводных предметов, глубину погружения с помощью органа
1. Зрения
2. Осязания
3. Слуха
4. Боковой линии
Правильный ответ — 4.
27. Форма тела головастиков, наличие у них боковой линии, жабр, двухкамерного сердца, одного круга кровообращения свидетельствуют о родстве земноводных с
1. Пресмыкающимися
2. Моллюсками
3. Ланцетниками
4. Рыбами
Правильный ответ — 4.
28. Млекопитающие отличаются от других позвоночных животных наличием
1. Нервной системы
2. Пяти отделов головного мозга
3. Волосяного покрова
4. Полового размножения
Правильный ответ — 3.
1. Тип
2. Семейство
3. Род
4. Класс
Правильный ответ — 4.
30. Узнать земноводных среди позвоночных животных других классов можно по
1. Наличию двух пар конечностей
2. Коже с костной чешуей, покрытой слизью
3. Сухой коже с роговыми чешуйками или щитками
4. Голой влажной коже с большим количеством желез
Правильный ответ — 4.
31. Сложные формы поведения, обусловленные наличием коры головного мозга, проявляются у
1. Пресмыкающихся
2. Рыб
3. Земноводных
4. Млекопитающих
Правильный ответ — 4.
32. Обыкновенный дельфин, погружаясь в морские глубины, расходует кислород, который содержится в
1. Легких
2. Полостях тела
3. Воздушных мешках
4. Жабрах
Правильный ответ — 1.
33. У каких позвоночных в процессе эволюции впервые появились трехкамерное сердце и легкие?
1. Пресмыкающихся
2. Птиц
3. Земноводных
4. Рыб
Правильный ответ — 3.
34. У млекопитающих газообмен происходит в
1. Трахеях
2. Бронхах
3. Гортани
4. Легочных пузырьках
Правильный ответ — 4.
| Костные рыбы | Земноводные (лягушки и тритоны) | Пресмыка-ющиеся (ящерицы, змеи, черепахи, крокодилы) | Птицы | Млекопи-тающие (звери) |
| покрыта чешуёй | Голая, покрыта слизью (слизь увлажняет кожу, чтобы кожа могла дышать) | Сухая, без желез, | Имеет железы, покрыта шерстью (волосяной покров) | |
| покрыта роговой чешуёй | покрыта перьями | |||
| Дышат жабрами | Мешковидными (примитивными) легкими и кожей | Ячеистыми | Губчатыми | Альвеолярными |
| легкими | ||||
| Сердце двухкамерное | Трехкамерное | Трехкамерное с неполной перегородкой | Четырехкамерное (полное разделение артериальной и венозной крови) | |
| Холоднокровные (температура тела зависит от температуры окружающей среды) | Теплокровные (температура тела постоянная, сохраняют активность независимо от температуры окружающей среды) | |||
| Оплодотворение наружное (происходит в воде) | Внутреннее (происходит внутри организма матери) | |||
| Развитие происходит в водной среде. | Происходит внутри яйца, | Происходит внутри тела матери в специальном органе матке, внутри которой имеется плацента. | ||
| Из яйца выходит личинка с жабрами и боковой линией (головастик). | покрытого кожистой (пергаментной) оболочкой. Первые полностью наземные животные, т.к. развитие не связано с водой. | покрытого скорлуповой оболочкой | ||
Дополнительно
Земноводные:
- нет грудной клетки, есть один шейный позвонок.
- головастик похож на рыбу (ног нет, дышит жабрами, двухкамерное сердце, боковая линия). Головастик может развиваться только в воде, поэтому земноводных нельзя считать полностью сухопутными животными.
Пресмыкающиеся — первые полностью сухопутные животные.
Птицы:
- имеют киль для прикрепления летательных мышц.
- лёгкость: кости полые, нет мочевого пузыря, один яичник.
- двойное дыхание удваивает поступление кислорода.
Млекопитающие:
- выкармливают детенышей молоком (имеются молочные железы).
- имеется диафрагма (мышца, граница между грудной и брюшной полостью).
- дифференцированные (разные) зубы – резцы, клыки, коренные.
- хорошее развитие головного мозга, сложное поведение.
РЫБЫ — ЗЕМНОВОДНЫЕ
1. Установите соответствие между признаком животных и классом, для которого этот признак характерен: 1) Рыбы, 2) Земноводные. Запишите цифры 1 и 2 в правильном порядке.
А) наличие шейного позвонка
Б) отсутствие ребер
В) непрямое развитие
Г) наличие рычажных конечностей
Д) двухкамерное сердце
Е) отсутствие легких
Ответ
2. Установите соответствие между признаком кровеносной системы и классом позвоночных животных, для которых он характерен: 1) костные рыбы, 2) земноводные
А) сердце заполнено венозной кровью
Б) наличие трёхкамерного сердца
В) в желудочке сердца кровь смешивается
Г) один круг кровообращения
Д) наличие одного предсердия
Ответ
3. Установите соответствие между особенностями строения и классами животных, для которых они характерны: 1) Костные рыбы, 2) Земноводные. Запишите цифры 1 и 2 в порядке, соответствующем буквам.
А) трёхкамерное сердце
Б) деление позвоночника на хвостовой и туловищный отделы
В) один круг кровообращения
Г) парные лёгкие
Д) наличие шейного позвонка
Е) кожа голая, покрытая слизью
Ответ
ЗЕМНОВОДНЫЕ — ПРЕСМЫКАЮЩИЕСЯ
1. Соотнесите признаки животных с классами, для которых этот признак характерен: 1) земноводные, 2) пресмыкающиеся
А) оплодотворение внутреннее
Б) оплодотворение у большинства видов наружное
В) непрямое развитие
Г) размножение и развитие происходит на суше
Д) тонкая кожа, покрытая слизью
Е) яйца с большим запасом питательных веществ
Ответ
2. Установите соответствие между признаком животного и классом, для которого он характерен: 1) земноводные, 2) пресмыкающиеся
А) дыхание легочное и кожное
Б) оплодотворение наружное
В) кожа сухая, без желез
Г) постэмбриональное развитие с превращением
Д) размножение и развитие происходит на суше
Е) оплодотворенные яйца с большим содержанием желтка
Ответ
3. Установите соответствие между признаком и классом, для которого этот признак характерен: 1) Земноводные, 2) Пресмыкающиеся. Запишите цифры 1 и 2 в порядке, соответствующем буквам.
А) небольшой запас питательных веществ в икринке
Б) кожное и лёгочное дыхание
В) размножение и развитие в воде
Г) прямое постэмбриональное развитие
Д) кожа сухая, без желёз
Е) внутреннее оплодотворение
Ответ
4. Установите соответствие между признаком животного и классом, к которому его относят: 1) Земноводные 2) Пресмыкающиеся. Запишите цифры 1 и 2 в правильном порядке.
А) кожа тонкая, слизистая
Б) дышит при помощи лёгких и влажной кожи
В) кожа сухая, органы дыхания – лёгкие
Г) сердце трёхкамерное с неполной перегородкой в желудочке
Д) сердце трёхкамерное без перегородки в желудочке
Е) размножается в воде
Ответ
5. Установите соответствие между характеристиками и классами животных, к которым их относят: 1) Пресмыкающиеся, 2) Земноводные. Запишите цифры 1 и 2 в порядке, соответствующем буквам.
А) кожа содержит множество желёз
Б) тело покрыто роговыми чешуйками
В) имеются трахея и система бронхов
Г) шейный отдел представлен одним позвонком
Д) грудная клетка отсутствует
Е) имеется неполная перегородка в желудочке сердца
Ответ
6. Установите соответствие между характеристиками и классами животных, к которым их относят: 1) Пресмыкающиеся, 2) Земноводные. Запишите цифры 1 и 2 в порядке, соответствующем буквам.
А) кожа без желез с роговыми щитками
Б) реберный тип дыхания
В) прямое развитие
Г) скорлуповые, кожистые оболочки яйца
Е) мешковидные легкие
Ответ
ФОРМИРУЕМ 7:
З) обилие кожных желез
К) грудная клетка
Л) выметывание икринок
ЗЕМНОВОДНЫЕ — ПТИЦЫ
Установите соответствие между особенностями дыхательной системы и классами, для которых эти особенности характерны: 1) Земноводные, 2) Птицы. Запишите цифры 1 и 2 в правильном порядке.
А) имеются воздушные мешки
Б) лёгкие имеют губчатое строение
В) отношение поверхности кожи к поверхности лёгких 2:3
Г) лёгкие представлены полыми мешками
Д) дыхание двойное
Е) частично кожное дыхание
Ответ
ЗЕМНОВОДНЫЕ — МЛЕКОПИТАЮЩИЕ
Установите соответствие между особенностями размножения и классами животных, для которых они характерны: 1) Земноводные, 2) Млекопитающие. Запишите цифры 1 и 2 в порядке, соответствующем буквам.
А) яйцо с большим запасом питательных веществ
Б) развитие зародыша в матке
В) наличие плаценты
Г) развитие с метаморфозом
Д) наличие личиночной стадии в развитии
Е) оплодотворение в яйцеводах
Ответ
ПРЕСМЫКАЮЩИЕСЯ — ПТИЦЫ
1. Установите соответствие между признаком животного и классом, для которого он характерен: 1) Птицы, 2) Пресмыкающиеся
А) теплокровность
Б) температура тела зависит от температуры окружающей среды
В) сердце трехкамерное, два круга кровообращения
Г) тело при перемещении обычно соприкасается с землей
Д) характерно двойное дыхание
Е) артериальная и венозная кровь в сердце не смешиваются
Ответ
2. Установите соответствие между признаком и классом позвоночных животных, для которых он характерен: 1) Пресмыкающиеся, 2) Птицы. Запишите цифры 1 и 2 в правильном порядке.
А) непостоянная температура тела
Б) интенсивный обмен веществ в клетках
В) отсутствие мочевого пузыря
Г) сердце четырехкамерное
Д) неполная перегородка в желудочке сердца
Е) наличие киля
Ответ
3. Установите соответствие между признаком позвоночного животного и классом, для которого он характерен: 1) Пресмыкающиеся, 2) Птицы. Запишите цифры 1 и 2 в правильной последовательности.
А) трехкамерное сердце с неполной перегородкой в желудочке
Б) в сердце артериальная и венозная кровь не смешиваются
В) имеют постоянную температуру тела
Г) наличие полых костей, заполненных воздухом
Д) наличие цевки
Е) наличие роговых чешуй на теле
Ответ
4. Установите соответствие между особенностями и классами животных, для которых они характерны: 1) Птицы, 2) Пресмыкающиеся. Запишите цифры 1 и 2 в порядке, соответствующем буквам.
А) наличие цевки на задней конечности
Б) отсутствие заботы о потомстве у большинства видов
В) отсутствие мочевого пузыря
Г) наличие зубов
Д) наличие копчиковой железы
Е) теплокровность
Ответ
ПРЕСМЫКАЮЩИЕСЯ — МЛЕКОПИТАЮЩИЕ
Установите соответствие между признаками и классами животных, для которых эти признаки характерны: 1) Пресмыкающиеся, 2) Млекопитающие. Запишите цифры 1 и 2 в порядке, соответствующем буквам.
А) полное разделение артериальной и венозной крови
Б) эмбриональное развитие в яйце у всех видов
В) наличие потовых желёз
Г) дифференцированные альвеолярные зубы
Д) сердце трёхкамерное с неполной перегородкой в желудочке
Е) наличие борозд и извилин в коре головного мозга
Ответ
ПТИЦЫ — МЛЕКОПИТАЮЩИЕ
1. Установите соответствие между характеристиками и классами хордовых животных: 1) Птицы, 2) Млекопитающие. Запишите цифры 1 и 2 в порядке, соответствующем буквам.
А) имеют пряжку и цевку в скелете
Б) имеют крупные яйцеклетки с большим запасом питательных веществ
В) грудная и брюшная полости разделены диафрагмой
Г) у многих представителей кора больших полушарий имеет извилины и борозды
Д) характерно двойное дыхание
Е) шейный отдел позвоночника имеет у всех представителей семь позвонков
Ответ
2. Установите соответстивие между признаками и классами животных: 1) Птицы, 2) Млекопитающие. Запишите цифры 1 и 2 в порядке, соответствующем буквам.
А) внутриутробное развитие
Б) альвеолярные легкие
В) редукция зубов
Г) наличие множества сальных желез
Д) наличие воздушных мешков
Ответ
3. Установите соответствие между признаком животного и классом, для которого этот признак характерен: 1) Птицы, 2) Млекопитающие. Запишите цифры 1 и 2 в порядке, соответствующем буквам.
А) наличие потовых и сальных желёз в коже
Б) наличие плаценты
В) образование киля на грудине
Г) наличие в желудке двух отделов
Д) лёгкие альвеолярного строения
Е) двойное дыхание
Ответ
Выберите один, наиболее правильный вариант. Ароморфоз, благодаря которому древние пресмыкающиеся освоили наземную среду обитания,
1) внутреннее оплодотворение
2) покровительственная окраска
3) пятипалая конечность
4) трехкамерное сердце
Ответ
Установите соответствие между видом животного и особенностью строения его сердца: 1) трехкамерное без перегородки в желудочке, 2) трехкамерное с неполной перегородкой в желудочке, 3) четырехкамерное
А) прыткая ящерица
Б) обыкновенный тритон
В) озерная лягушка
Г) синий кит
Д) серая крыса
Е) сокол сапсан
Ответ
Выберите три варианта. Млекопитающие отличаются от пресмыкающихся наличием следующих признаков
1) волосяной покров
2) трехкамерное сердце
3) потовые железы
4) развитие плаценты
5) кожа сухая
6) непостоянная температура тела
Ответ
Выберите один, наиболее правильный вариант. Пресмыкающихся называют настоящими наземными животными, так как они
1) дышат атмосферным кислородом
2) размножаются на суше
3) откладывают яйца
4) имеют легкие
Ответ
Выберите один, наиболее правильный вариант. Трехкамерное сердце с неполной перегородкой в желудочке сформировалось в процессе эволюции у
1) земноводных
2) костных рыб
3) пресмыкающихся
4) хрящевых рыб
Ответ
Выберите один, наиболее правильный вариант. В процессе эволюции два предсердия в сердце впервые появились у
1) пресмыкающихся
2) рыб
3) земноводных
4) бесчерепных
Ответ
Выберите один, наиболее правильный вариант. Млекопитающие отличаются от других позвоночных животных
1) постоянной температурой тела
2) половым размножением
3) наличием волосяного покрова
4) наличием пяти отделов мозга
Ответ
Выберите три варианта. У птиц, как и у пресмыкающихся
1) кожа сухая, лишённая желёз
2) отсутствуют зубы
3) покровы состоят из рогового вещества
4) сердце четырёхкамерное
5) артериальная кровь не смешивается с венозной
6) кишечник, мочеточники, органы размножения открываются в клоаку
Ответ
Известно, что класс Млекопитающие имеет характерные признаки. Выберите из приведенного ниже текста три утверждения, относящиеся к характеристике этого класса. (1) Внутренние органы у млекопитающих располагаются в полостях тела, которые отделены друг от друга диафрагмой на две: грудную и брюшную. (2) В грудной полостирасположены лёгкие, сердце, в брюшной — желудок, кишечник и другие органы. (3) Лёгкие млекопитающих называют губчатыми телами. (4) В ротовой полости дифференцированные зубы механически дробят пищу, а затем она подвергается химической обработке ферментами пищеварительных соков. (5) Процесс фильтрации крови от конечных продуктов метаболизма осуществляют туловищные почки. (6) Кожа млекопитающих сухая без желез.
Ответ
1. Выберите три верных ответа из шести и запишите цифры, под которыми они указаны. Если в процессе эволюции у животного сформировался головной мозг, изображённый на рисунке, то для этого животного характерны
1) четырёхкамерное сердце
2) наружное оплодотворение
5) ячеистые лёгкие
6) развитие зародыша в матке
Ответ
2. Выберите три верных ответа из шести и запишите цифры, под которыми они указаны. Если в процессе эволюции у животного сформировался головной мозг, изображённый на рисунке, то для этого животного характерны
1) трёхкамерное сердце
2) внутреннее оплодотворение
3) кожные покровы тонкие, сухие, практически лишенные желез
4) постоянная температура тела
5) ячеистые лёгкие
6) диафрагма
Ответ
Выберите три верных ответа из шести и запишите цифры, под которыми они указаны. Какие признаки являются общими для человека и млекопитающих животных?
1) теплокровность
2) непрямое развитие
3) незамкнутая кровеносная система
4) трехкамерное сердце
5) наличие диафрагмы
6) наличие производных кожи – сальных желез
Ответ
Установите соответствие между характеристикой кожи животного и классом, для которого она свойственна: 1) Пресмыкающиеся, 2) Земноводные. Запишите цифры 1 и 2 в правильном порядке.
А) образует костные пластинки
Б) содержит обилие желёз
В) образует роговые выросты
Г) осуществляет всасывание воды
Д) обильно снабжена капиллярами, тонкая
Е) обеспечивает газообмен
Ответ
Установите соответствие между особенностью строения и функции кожи и классом позвоночных, для которых эта особенность характерна: 1) Земноводные, 2) Пресмыкающиеся. Запишите цифры 1 и 2 в порядке, соответствующем буквам.
А) участвует в газообмене
Б) имеет роговую чешую
В) выделяет обильную слизь
Г) защищает от высыхания
Д) обеспечивает поступление воды в тело
Е) не имеет желез
Ответ
1. Установите соответствие между позвоночным животными особенностью температуры его тела: 1) постоянная, 2) непостоянная. Запишите цифры 1 и 2 в правильном порядке.
А) домовой воробей
Б) прыткая ящерица
В) обыкновенный дельфин
Г) нильский крокодил
Д) обыкновенный тритон
Е) обыкновенный крот
Ответ
2. Установите соответствие между животными и особенностью температуры их тела: 1) постоянная, 2) непостоянная. Запишите цифры 1 и 2 в порядке, соответствующем буквам.
А) водоплавающие птицы
Б) кистепёрые рыбы
В) китообразные
Г) бесхвостые амфибии
Д) чешуйчатые рептилии
Е) человекообразные обезьяны
Ответ
3. Установите соответствие между животными и физиологическими характеристиками: 1) теплокровные, 2) холоднокровные. Запишите цифры 1 и 2 в последовательности, соответствующей буквам.
А) крокодил
Б) лягушка
В) тритон
Г) пингвин
Д) латимерия
Е) кит
Ответ
Установите соответствие между организмами и уровнями их обмена веществ: 1) не зависит от условий среды, 2) зависит от условий среды. Запишите цифры 1 и 2 в порядке, соответствующем буквам.
А) травяная лягушка
Б) полевая мышь
В) деревенская ласточка
Г) обыкновенная лисица
Д) прыткая ящерица
Е) обыкновенная щука
Ответ
Установите соответствие между признаками скелета и животными, для которых они характерны: 1) голубь, 2) лягушка. Запишите цифры 1 и 2 в порядке, соответствующем буквам.
А) наличие киля
Б) беззубые челюсти с роговыми чехлами
В) наличие цевки
Г) один шейный позвонок
Д) отсутствие грудной клетки
Ответ
Установите соответствие между видом животного и строением его сердца: 1) трёхкамерное, 2) двухкамерное. Запишите цифры 1 и 2 в правильном порядке.
А) речной окунь
Б) голубая акула
В) прудовая лягушка
Г) обыкновенный тритон
Д) обыкновенная щука
Е) серая жаба
Ответ
Проанализируйте текст «Характеристика класса Земноводные». Для каждой ячейки, обозначенной буквой, выберите соответствующий термин из предложенного списка. Земноводные в своем развитии проходят стадию _______(А). Это сближает их с рыбами. Дыхание у земноводных _______(Б). Сердце у них _______(В), а в связи с выходом на сушу появились _______(Г) и легкие.
1) Головастик
2) Легочное дыхание
3) Кожно-легочное дыхание
4) Двухкамерное сердце
5) Трехкамерное сердце
6) Плавательный пузырь
7) Второй круг кровообращения
Ответ
Проанализируйте текст. Для каждой ячейки, обозначенной буквой, выберите соответствующий термин из предложенного списка. Пресмыкающиеся – _____(А) позвоночные животные. Уровень их организации _____(Б), чем у земноводных. В процессе эволюции у пресмыкающихся возникли приспособления к жизни на суше: _____(В) покров защищает тело от высыхания, орган дыхания ______(Г), сердце имеет _____(Д) перегородку в желудочке.
1) теплокровные
2) холоднокровные
3) выше
4) ниже
5) неполная
6) роговой
7) легкие
8) хитиновый
9) полная
Ответ
Выберите три верных ответа из шести и запишите цифры, под которыми они указаны. Если в процессе эволюции у животного образовались легкие, изображённые на рисунке, то для этого животного характерны
1) четырёхкамерное сердце
2) наружное оплодотворение
3) кожные покровы с чешуйками или щитками
4) постоянная температура тела
5) откладывание яиц с плотной скорлупой
6) развитие зародыша в матке
Ответ
Выберите один, наиболее правильный вариант. Какой из перечисленных ниже признаков указывает на усложнение организации млекопитающих по сравнению с пресмыкающимися?
1) увеличение поверхности газообмена в легких
2) появление внутреннего скелета
3) увеличение числа отделов тела
4) изменение строения конечностей
Ответ
Выберите три верных ответа из шести и запишите цифры, под которыми они указаны. Для животных, имеющих изображенные на рисунке легкие, характерны следующие признаки:
1) перьевой покров тела
2) высокий уровень обмена веществ
3) трехкамерное сердце с неполной перегородкой в желудочке
4) кожа содержит множество желез
5) наличие диафрагмы
6) размножаются половым путем, откладывают яйца, покрытые скорлупой
Ответ
Установите соответствие между животным и количеством камер его сердца: 1) две, 2) три. Запишите цифры 1 и 2 в порядке, соответствующем буквам.
А) гадюка
Б) акула
В) ящерица
Г) лосось
Д) тритон
Е) латимерия
Ответ
Расположите животных по мере усложнения строения их сердца в процессе эволюции. Запишите соответствующую последовательность цифр.
1) жаба
2) лосось
3) лошадь
4) черепаха
Ответ
Из приведенного ниже текста выберите три признака, относящиxся к приспособлению птиц к полету. Запишите цифры, соответствующие выбранным ответам. (1) Компактное туловище птиц имеет яйцеобразную обтекаемую форму. (2) Так же как и млекопитающие, птицы относятся к теплокровным животным. (3) Клоака птиц представляет собой полость, в которую открываются пищеварительный тракт, мочеточники и выводные протоки половой системы.(4) Некоторые кости имеют наполняемые воздухом полости. (5) Копчиковая железа, расположенная над корнем хвоста, выделяет маслянистый секрет, который служит для смазывания. (6) У птиц имеются воздушные мешки, обеспечивающие двойное дыхание.
Ответ
Выберите три верных ответа из шести и запишите, цифры под которыми они указаны. Если в процессе эволюции у животного сформировался головной мозг, изображенный на рисунке, то для этого животного характерны
1) двойное дыхание
2) наличие млечных желез
3) многочисленные кожные железы
4) четырехкамерное сердце
5) фасеточные глаза
6) теплокровность
Ответ
Выберите три верных ответа из шести и запишите цифры, под которыми они указаны. Если в процессе эволюции у животного сформировался головной мозг, изображенный на рисунке, то для этого животного характерны
1) неполная перегородка в сердце
2) теплокровность
3) насиживание кладки и забота о потомстве
4) многочисленные несросшиеся кости хвостового отдела позвоночника
5) хорошо развитые легкие с воздушными мешками
6) наличие разнообразных кожных желез
Ответ
1) конечности рычажного типа
2) кожа, покрытая чешуей или костными пластинками
3) наличие шейного позвонка
4) развитие с метаморфозом
5) один круг кровообращения
6) наличие плавательного пузыря
Ответ
Выберите три верных ответа из шести и запишите цифры, под которыми они указаны. Если в процессе эволюции у животных сформировалось сердце, изображенное на рисунке, то этим животным присущи
1) кожное дыхание
2) воздушные мешки
3) один шейный позвонок
4) плавательный пузырь
5) роговые чешуйки на поверхности тела
6) два круга кровообращения
Ответ
Выберите три верных варианта из шести и запишите цифры, под которыми они указаны. Если в процессе эволюции у животного впервые сформировались конечности, изображенные на рисунке, то для этого животного характерны:
1) двухкамерное сердце
2) грудная клетка с ребрами
3) два круга кровообращения
4) обилие кожных желез
5) прямое развитие без метаморфоза у большинства представителей
6) веки и слезные железы
Ответ
Выберите три верных ответа из шести и запишите цифры, под которыми они указаны. Если в процессе эволюции у животного сформировались кожные покровы, изображенные на рисунке, то для этого животного характерны:
1) трехкамерное сердце
2) альвеолярные легкие
3) семь шейных позвонков
4) отсутствие грудной клетки
5) кора мозжечка и больших полушарий с извилинами и бороздами
6) развитие с метаморфозом
Ответ
Выберите три верных ответа из шести. Если в процессе эволюции у животного сформировалась дыхательная система, изображенная на рисунке, то для этого животного характерны:
1) сухие кожные покровы без желез
2) наличие шерстного покрова
3) наличие пряжки и цевки в скелете конечностей
4) высокий обмен веществ и теплокровность
5) эмбриональное развитие в матке
6) отсутствие коры больших полушарий у большинства представителей
Ответ
Выберите три верных ответа из шести и запишите цифры, под которыми они указаны. Каких животных относят к классу пресмыкающихся?
1) обыкновенная гадюка
2) прудовая лягушка
3) обыкновенный тритон
4) нильский крокодил
5) серая жаба
6) живородящая ящерица
Ответ
Выберите три верных ответа из шести и запишите в таблицу цифры, под которыми они указаны. Для пресмыкающихся характерны
1) размножение на суше
2) постоянная температура тела
3) прямое развитие
4) членистое тело
5) внутреннее оплодотворение
6) снабжение клеток внутренних органов тела артериальной кровью
Ответ
Выберите один, наиболее правильный вариант. Усложнение строения дыхательной системы млекопитающих, по сравнению с пресмыкающимися, состоит в
1) появлении правого и левого легких
2) наличии трахеи и бронхов
3) увеличении дыхательной поверхности легких
4) наличии ноздрей и носовой полости
Ответ
Найдите три ошибки в приведённом тексте. Укажите номера предложений, в которых сделаны ошибки. (1) Земноводные – позвоночные животные, обитающие в воде и на суше. (2) Они хорошо плавают, между пальцами задних ног бесхвостых земноводных развиты плавательные перепонки. (3) По суше земноводные передвигаются с помощью двух пар пятипалых конечностей. (4) Дышат земноводные при помощи лёгких и кожи. (5) Взрослые земноводные имеют двухкамерное сердце. (6) Оплодотворение у бесхвостых земноводных внутреннее, из оплодотворённых икринок развиваются головастики. (7) К земноводным относят озёрную лягушку, серую жабу, водяного ужа, гребенчатого тритона.
Ответ
1. Установите соответствие между животными и средами обитания, в которых они размножаются: 1) водная, 2) наземно-воздушная. Запишите цифры 1 и 2 в порядке, соответствующем буквам.
А) дельфин белобочка
Б) обыкновенная жаба
В) гребенчатый тритон
Г) травяная лягушка
Д) императорский пингвин
Е) нильский крокодил
Ответ
2. Установите соответствие между животными и средами их размножения: 1) водная, 2) наземно-воздушная. Запишите цифры 1 и 2 в порядке, соответствующем буквам.
А) акула катран
Б) серая жаба
В) морская черепаха
Г) обыкновенная гадюка
Д) травяная лягушка
Ответ
Выберите три верных ответа из шести и запишите цифры, под которыми они указаны. Какие признаки позволяют отнести крокодилов к пресмыкающимся?
1) сухая кожа с роговыми щитками на теле
2) возвышение ноздрей и глаз над поверхностью головы
3) плавательные перепонки на задних ногах
4) размножение на суше и внутреннее оплодотворение
5) ячеистые лёгкие
6) четырёхкамерное сердце
Ответ
Установите соответствие между систематическими признаками человека и систематическими группами, к которым его относят по этим признакам: 1) класс Млекопитающие, 2) отряд Приматы. Запишите цифры 1 и 2 в порядке, соответствующем буквам.
А) наличие ногтевых пластинок
Б) закладка потовых и сальных желёз в эмбриогенезе
В) две млечные железы, расположенные на груди
Г) дифференциация зубов
Д) развитые мимические мышцы
Е) продолжительное детство
Ответ
Установите соответствие между характеристиками и представителями классов организмов, изображенных на рисунке. Запишите цифры 1 и 2 в порядке, соответствующем буквам.
А) отсутствие грудной клетки
Б) кожное дыхание
В) размножение на суше
Г) наличие неполной перегородки в желудочке сердца
Д) один шейный позвонок
Ответ
Установите соответствие между характеристиками и представителями классов. Запишите цифры 1 и 2 в порядке, соответствующем буквам.
А) дифференцированные зубы
Б) двойное дыхание
В) наличие вибрисс
Г) наличие киля на грудине
Д) воздухоносные полости в трубчатых костях
Ответ
Выберите три верных ответа из шести и запишите цифры, под которыми они указаны. Какие признаки характерны для указанного организма?
1) тело покрыто роговыми щитками
2) размножается в воде
3) оплодотворение наружное
4) грудная клетка отсутствует
5) сердце четырехкамерное
6) органы дыхания — легкие
Ответ
Выберите три верных ответа из шести и запишите цифры, под которыми они указаны. Если в процессе эволюции у животного сформировалось сердце, изображенное на рисунке, то для этого животного характерны
1) тонкая кожа с обилием желез
2) легочный круг кровообращения
3) пятипалая конечность рычажного типа
4) наличие шейного отдела позвоночника
5) костный или хрящевой скелет
6) жаберное дыхание
Ответ
Выберите три верных ответа из шести и запишите цифры, под которыми они указаны. Какие особенности в строении земноводных сформировались в связи с обитанием в наземно-воздушной среде?
1) трехкамерное сердце
2) головной и спинной мозг
3) малый круг кровообращения
4) парные органы обоняния
5) расчлененные (рычажные) конечности
6) роговой покров тела
Ответ
Известно, что полевка – плацентарное, травоядное млекопитающее. Выберите из приведенного ниже текста три утверждения, относящиеся к описанию перечисленных выше признаков полевки. (1) Полевка широко распространена в наземных экосистемах. (2) Для нее характерно наличие диафрагмы, альвеолярного легкого, хорошо развитых резцов. (3) Детеныши развиваются в матке, где развивается детское место. (4) Полевку относят к консументам первого порядка. (5) Полевки служат пищей для многих животных в различных экосистемах. (6) Полевки очень плодовитые животные.
Ответ
Установите последовательность усложнения кровеносной системы у хордовых животных. Запишите соответствующую последовательность цифр.
1) трехкамерное сердце без перегородки в желудочке
2) двухкамерное сердце с венозной кровью
3) сердце отсутствует
4) сердце с неполной мышечной перегородкой
5) в сердце разделение венозного и артериального кровотоков
Ответ
Установите соответствие между животными и органами дыхания: 1) легкие, 2) жабры. Запишите цифры 1 и 2 в порядке, соответствующем буквам.
А) морская змея
Б) скат
В) лосось
Г) ящерица
Д) анаконда
Е) тритон
Ответ
Выберите три верных ответа из шести и запишите цифры, под которыми они указаны. У плацентарных млекопитающих
1) имеются дифференцированные зубы
2) развитие идёт с полным превращением
3) имеется клоака
4) зародыш развивается в матке
5) отсутствует забота о потомстве
6) развиты сальные железы
Ответ
Установите соответствие между ароморфозами и классами животных, у которых они впервые появились: 1) Земноводные, 2) Пресмыкающиеся, 3) Млекопитающие. Запишите цифры 1-3 в порядке, соответствующем буквам.
А) диафрагма
Б) два круга кровообращения
В) альвеолярные лёгкие
Г) плотные яйцевые оболочки
Д) плацента
Е) рёберный тип дыхания
Ответ
© Д.В.Поздняков, 2009-2019
«Древнейшие пресмыкающиеся» — Имеет длинный хвост с ромбовидным расширением на конце. Сеймурия занимает промежуточное положение между земноводными и древнейшими пресмыкающимися. Ноги слабые и короткие с когтями, которыми удерживается на деревьях и скалах. Группы динозавров. Бронтозавр и диплодок имели длинную шею, чтобы доставать сочную листву на высоких деревьях, а игуанодон и анатозавр питаясь, вставали на сильные задние конечности.
«Желтопузик» — Презентация на тему: желтопузик (Pseudopus apodus). ? Ананьева Н. Б., Бор Л. Я., Даревский И. С., Орлов Н. Л. Пятиязычный словарь названий животных. Внешнее описание. Родственники желтопузика — стройные панцирные веретеницы из рода Ophisaurus. Реакция на человека. Исторический факт. В неволе быстро привыкает брать пищу с рук.
«Класс пресмыкающиеся» — У ящериц кожа линяет кусками. Глаза чешуйчатых. Общая характеристика класса Пресмыкающихся. Какова роль земноводных в природе. В воде – ихтиозавры и плезиозавры. Зоовикторина. . В пищеварительной системе выражены желудок и слепая кишка. Внешнее строение ЯЩЕРИЦЫ. — Почему кожа лягушки покрыта не водой, а слизью?
«Рептилии» — Пресмыкающиеся. Морская кожистая черепаха Черепаха- гигант (длина до 2 м и масса до 600 кг). Анаконда Из семейства удавов, достигает в длину 10-12 м. Пресмыкающиеся Сходство пресмыкающихся с другими животными Отличительные признаки пресмыкающихся Самые древние пресмыкающиеся Пресмыкающиеся — гиганты.
«Внутреннее строение пресмыкающихся» — Венозная кровь. В чем особенность дыхательной системы ящерицы? Определите, какая схема строения сердца принадлежит рыбе, лягушке, ящерице. Переваривание белков. Назовите особенности внутреннего строения ящерицы хамелеона? Правое предсердие. Впереди челюсти есть растяжимая связка. В чем сходство и в чем отличие между скелетом лягушки и скелетом ящерицы?
«Отряды пресмыкающихся» — Отряд Чешуйчатые Ящерицы. Отсюда название – «рептилии» – покрытые чешуями. Класс Рептилии. В большинстве своем живут на суше. Отряд Крокодилы. Среды обитания. Скелет пресмыкающихся. Отряд Клювоголовые. Пресмыкающиеся – наземные животные. Внешнее строение пресмыкающихся. Происхождение Пресмыкающихся.
Всего в теме 17 презентаций
Если бы к Вам пришла лягушка за советом, стоит ли ей менять свое трехкамерное сердце на четырехкамерное или двухкамерное (убрав перегородку между предсердиями), что бы Вы ей посоветовали?
Лягушке надо посоветовать сохранить ее трехкамерное сердце. Двухкамерное сердце было бы невыгодно для лягушки по следующим причинам. При трехкамерном сердце кровь, несущая кислород от легких, попадает в левое предсердие. Венозная кровь от мышц, внутренних органов и т. д. поступает в правое предсердие (туда же поступает кровь от кожи). При одновременном сокращении предсердий кровь поступает в единственный желудочек лягушки, но мало смешивается в нем, так как желудочек содержит ряд перегородок и напоминает по своей структуре губку. В результате в правой половине желудочка оказывается смешанная кровь, довольно бедная кислородом, а в левой — богатая кислородом. Аналог аорты (артериальный конус) отходит от правой части желудочка. В конусе находится особый так называемый спиральный клапан. От начальной части конуса отходят сосуды, несущие кровь к легким и коже; потом отходят сосуды, идущие к телу и к конечностям; еще дальше отходят сосуды, несущие кровь к головному мозгу и органам чувств, расположенным на голове. Когда желудочек начинает сокращаться, давление в нем еще невелико, спиральный клапан открывает только отверстие сосуда, идущего к легким и коже, и туда начинает поступать кровь из правой половины желудочка, бедная кислородом. По мере сокращения желудочка давление в нем нарастает, и спиральный клапан открывает отверстие следующего сосуда; к телу и внутренним органам поступает кровь, более богатая кислородом. Наконец, когда давление еще повысится, откроются входы в сонные артерии, несущие кровь к голове. Туда будет поступать кровь, наиболее богатая кислородом, из левой части желудочка, максимально удаленной от артериального конуса. Эта кровь лишь в незначительной степени попадает в другие сосуды, которые еще раньше были наполнены предыдущими порциями крови.
Таким образом, несмотря на наличие всего одного желудочка, у лягушки существует система целесообразного распределения крови, в разной степени обогащенной кислородом, между легкими, внутренними органами и мозгом. Если убрать перегородку между предсердиями и сделать сердце двухкамерным, то кровь, приходящая из легких, и венозная кровь будут смешиваться в этом общем предсердии, что заметно ухудшит функционирование кровеносной системы. В легкие будет попадать такая же смешанная кровь, как и в мозг. Эффективность легких снизится, лягушка в среднем будет получать меньше кислорода, и уровень ее активности тоже должен снизиться. Особенно пострадает головной мозг, который начнет получать кровь, гораздо более бедную кислородом.
Рассмотрим теперь вопрос о четырехкамерном сердце. Легко сообразить, что у животных с четырехкамерным сердцем вся кровь, приходящая от тела, должна пройти через легкие, откуда она возвращается во второе предсердие. Если у млекопитающего или птицы перекрыть легочные сосуды, то все движение крови остановится. Лягушки значительную часть жизни проводят в воде, в частности там они зимуют. Находясь под водой, лягушка с трехкамерным сердцем может уменьшить просвет легочных сосудов и тем снизить поток крови через бездействующие легкие; при этом кровь, выбрасываемая из желудочка в кожно-легочную артерию, поступает в основном в кожу и возвращается в правое предсердие.
Если бы сердце лягушки было четырехкамерным и у нее полностью обособился бы легочный круг кровообращения, то это было бы невыгодно. Лягушке пришлось бы всю зиму перекачивать всю кровь через бездействующие легкие, затрачивая на это заметное количество энергии, пополнить которую зимой невозможно, а следовательно, надо было бы накапливать перед зимовкой дополнительные запасы. Таким образом, трехкамерное сердце действительно наиболее подходящее для лягушки при ее земноводном образе жизни и важной роли кожного дыхания.
примеры Кто имеет четырехкамерное сердце
Наша планета густо заселена животными различных классов, отрядов и видов. Ученые изучают их строение и функциональное значение отдельных органов. О том, какое сердце у земноводных и пресмыкающихся, читайте в статье.
Как сердце из трех камер превратилось в четырехкамерное?
Позвоночные вышли на сушу из-за того, что их легочное дыхание стало интенсивно развиваться. Кровеносная система начала перестраиваться. Рыбы, дышащие жабрами, обладают одним кругом обращения крови, их сердце состоит всего из двух камер. Они не могут жить на суше.
Трех- или четырехкамерное сердце имеют наземные позвоночные. Они отличаются наличием двух кругов кровообращения. Их постоянная среда обитания — суша. Орган с тремя камерами имеют амфибии и рептилии. Хотя у отдельных видов пресмыкающихся имеется неполное его разделение на четыре части. Развитие настоящего четырехкамерного сердца в процессе эволюции происходило параллельно у млекопитающих, птиц и крокодилов.
Пресмыкающиеся и земноводные
У этих двух классов животных имеется по два круга обращения крови и сердце, состоящее из трех камер. Только у одной рептилии есть неполноценное, но обладающее четырьмя Это крокодил. Полноценный сердечный орган впервые появился у примитивных млекопитающих. В будущем сердце с таким строением унаследовали потомки динозавров — птицы. Оно передалось по наследству и современным млекопитающим.
Птицы
Четырехкамерное сердце имеют пернатые. Птицы отличаются полным разобщением кругов кровообращения: большого и малого, как у человека, когда не происходит смешивание крови — артериальной и венозной. Правая и левая половины органа полностью разделены.
его строение представлено двумя предсердиями и таким же количеством желудочков. В желудочек венозная кровь поступает через правое предсердие. От него происходит отхождение легочной артерии, которая делится на левую и правую ветви. В результате кровь венозная оказывается в соответствующем легком. В это время кровь в легких окисляется и поступает в левое предсердие. Такое кровообращение называется его малым кругом.Большой круг обращения крови берет начало с От него отходит один-единственный сосуд, который называется правой дугой аорты, которая сразу на выходе из сердца отделяет две безымянные артерии: левую и правую. Сама же аорта разворачивается в области расположения правого бронха и идет параллельно позвоночному столбу уже в качестве спинной аорты. Каждая безымянная артерия разделяется на сонную и подключичную. Первая идет в голову, а вторая снова разделяется на грудную и плечевую. От спинной аорты отходят крупные артерии. Непарные предназначены для снабжения кровью желудка и кишечника, а парные — задних конечностей, органов полости таза и мышц стенок брюшины.
Четырехкамерное сердце имеют птицы, оно отличается тем, что у пернатых движение крови осуществляется в основном по сосудам крупных размеров, и только небольшая ее часть поступает в почечные капилляры. Птицы отличаются наличием крупного сердца с частыми сокращениями и поступлением в органы только чистой артериальной крови. Это позволило считать птиц теплокровными животными.
Кровеносная система млекопитающих
У млекопитающих четырехкамерное сердце, как у человека или птиц. Его формирование с полным разделением кругов обращения крови вызвано необходимостью развития такого качества, как теплокровность. Это объясняется так: теплокровные животные испытывают постоянную потребность в кислороде, удовлетворить которую способна лишь чистая кровь артерий с большим количеством кислорода. Обеспечить ею организм способно только четырехкамерное сердце. А смешанная кровь позвоночных, у которых сердце имеет три камеры, не способна дать нужную температуру тела. Поэтому такие животные и называются хладнокровными.
Благодаря наличию полных перегородок кровь не смешивается. По большому кругу обращения течет только артериальная кровь, которой в нужной мере снабжаются все органы млекопитающего, что способствует ускорению обмена веществ. Этот процесс способствует поддержанию температуры на постоянном уровне. Четырехкамерное сердце имеют млекопитающие, птицы и другие классы животных, которым жизненно необходима постоянная и устойчивая температура тела. Теперь окружающая среда не влияет на них.
Ящерицы
На самом деле сердце у этих пресмыкающихся имеет три камеры с двумя предсердиями и одним желудочком. Но принцип его работы дает возможность утверждать, что четырехкамерное сердце имеют ящерицы. Объяснение это явление имеет следующее. Венозная полость заполняется бедной кислородом кровью, источником поступления которой является правое предсердие. Артериальная кровь, обогащенная кислородом, поступает из противоположного предсердия.
Легочная артерия и обе дуги аорты сообщаются. Казалось бы, кровь должна полностью смешаться. Но этого не происходит, так как наличие мышечного лоскута в совокупности с двухфазным сокращением желудочка и дальнейшая работа сердца препятствуют смешиванию крови. Оно имеется, но в очень маленьких количествах. Поэтому по функциональному значению ящериц похоже на четырехкамерное.
Рептилии
Крокодил имеет четырехкамерное сердце, хотя круги обращения крови полностью не разделены перегородкой. У пресмыкающегося орган (сердце), отвечающий за снабжение всего организма питанием через кровь, имеет особое строение. Кроме легочной артерии, отходящей от желудочка с правой стороны, имеется дополнительная, левая. По ней основная масса крови поступает в пищеварительную систему.
Между двумя артериями, правой и левой, сердце крокодила имеет отверстие. Через него кровь из вен имеет возможность попадать в большой круг обращения, и наоборот. Ученые долго считали, что сердце рептилии имеет тип переходного характера на пути следования к развитию полноценного сердца из четырех камер, как у теплокровных млекопитающих. Но это не так.
Черепахи
Система сосудов и сердца у этих пресмыкающихся такая же, как у других рептилий: сердце с тремя камерами, соединенные между собой вены и артерии. Содержание недостаточно окисленной крови увеличивается, когда возрастает внешнее давление. Это может происходить, когда животное ныряет или быстро передвигается. Частота сокращений сердца уменьшается, хотя значительно увеличивается концентрация углекислого газа.
Четырехкамерное сердце имеют черепахи, хотя по физиологическому строению орган имеет всего три камеры. Дело в том, что сердце черепахи отличается неполной перегородкой желудочка, вокруг которой кровь функционирует, имея разное количество кислорода.
Сердце (Михайлов С.С.)
Развитие сердца
Закладка сердца появляется у зародыша 1,5 мм длиной в конце 2-й недели внутриутробного развития в виде двух эндокардиальных мешков, возникающих из мезенхимы. Из висцеральной мезодермы формируются мио-эпикардиальные пластинки, которые окружают эндокардиальные мешки. Так возникают два зачатка сердца — сердечные пузырьки, лежащие в шейной области над желточным мешком. В дальнейшем оба сердечных пузырька смыкаются, их внутренние стенки исчезают, в результате чего образуется одна сердечная трубка. Из слоев сердечной трубки, образованных мио-эпикардиальной пластинкой, в дальнейшем формируются эпикард и миокард, а из эндокардиального слоя — эндокард. При этом сердечная трубка перемещается каудально и оказывается расположенной вентрально в вентральной брыжейке передней кишки и покрытой серозной оболочкой, образующей вместе с наружной поверхностью сердечной трубки околосердечную полость.
Сердечная трубка соединяется с развивающимися кровеносными сосудами (см. раздел Кровеносная система, настоящего издания). В ее задний отдел впадают две пупочные вены, несущие кровь из ворсинчатой оболочки, а также две желточные вены, приносящие кровь из желточного пузыря. От переднего отдела сердечной трубки отходят две первичные аорты, которые формируют 6 аортальных дуг (см. раздел Кровеносная система, настоящего издания). Таким образом, кровь идет через трубку одним потоком.
Развитие сердца проходит четыре основные стадии — от однокамерного до четырехкамерного (рис. 139).
Однокамерное сердце . Вследствие неравномерного роста сердечной трубки происходит формирование S-образного изгиба, что сопровождается изменением ее формы и положения. Первоначально нижний конец трубки перемещается кверху и кзади, а верхний конец — вниз и кпереди. У эмбриона 2,15 мм длиной (3-я неделя развития) в S-образном сердце можно различить четыре отдела: 1) венозный синус, в который впадают пупочные и желточные вены; 2) следующий за ним венозный отдел; 3) артериальный отдел, изогнутый в форме колена и располагающийся позади венозного; 4) артериальный ствол.
Двухкамерное сердце . Венозный и артериальный отделы сильно разрастаются и между ними возникает глубокая перетяжка. Оба отдела соединяются только посредством узкого короткого канала, называемого ушковым и лежащего на месте перетяжки. Одновременно из венозного отдела являющегося общим предсердием, образуются два выроста — будущие сердечные ушки, которые охватывают артериальный ствол. Оба колена артериального отдела сердца срастаются друг с другом, разделявшая их стенка исчезает, в результате чего создается один общий желудочек. В венозный синус, кроме пупочных и желточных вен, впадают две общие вены, образованные слиянием передних и задних кардинальных вен. В двухкамерном сердце у эмбриона длиной 4,3 мм (4-я неделя развития) различав, ют: венозный синус, общее предсердие с двумя ушками, общий желудочек, сообщающийся с предсердием узким ушковым каналом, и артериальный ствол, ограниченный от желудочка небольшим сужением. В этой стадии развития существует лишь один большой круг кровообращения.
Трехкамерное сердце . На 4-й неделе развития на внутренней поверхности общего предсердия появляется складка, растущая книзу и образующая у эмбриона длиной 7 мм (начало 5-й недели) перегородку, разделяющую общее предсердие на два: правое и левое. Однако в перегородке остается отверстие (овальное окно), через которое кровь из правого предсердия переходит в левое. Ушковый канал разделяется на два предсердно-желудочковых отверстия.
Четырехкамерное сердце . У эмбриона длиной 8-10 мм (конец 5-й недели) в общем желудочке формируется растущая снизу вверх перегородка, разделяющая общий желудочек на два: правый и левый. Общий артериальный ствол также делится на два отдела: будущую аорту и легочный ствол, которые соединяются соответственно с левым и правым желудочками. Одновременно в артериальном стволе и его двух частях происходит формирование полулунных клапанов. В дальнейшем из правой общей кардинальной вены образуется верхняя полая вена. Левая общая кардинальная вена подвергается обратному развитию и преобразуется в венечный венозный синус сердца (см. раздел Кровеносная система, настоящего издания).
Анатомическая характеристика сердца
Сердце , cor, представляет собой полый мышечный орган, имеющий неправильную коническую форму, уплощенную в передне-заднем направлении. В нем различают основание, basis cordis, направленное кверху, кзади и вправо, и верхушку, apex cordis, обращенную кпереди, книзу и влево. Основание сердца представлено предсердиями и началом крупных кровеносных сосудов. Спереди в основании сердца расположены места выхода из него аорты и легочного ствола. В правой части основания находится место входа в сердце верхней полой вены, в задне-нижней- нижней полой вены, в левой части — левых легочных вен, а несколько правее — правых легочных вен. Перечисленные сосуды объединяются понятием сосуды корня сердца.
Сердце имеет три поверхности: переднюю — грудино-реберную, fades ster nocostalis, нижнюю — диафрагмалъную, fades diaphragmatica, заднюю — медиастиналъную, fades mediastinalis, и два края: левый — закругленный, margo sinister, и правый — более острый, margo dexter.
Грудино — реберная поверхность образована на большом протяжении правым желудочком и на меньшем — левым желудочком и предсердиями (рис. 140). Границей между желудочками является передняя межжелудочковая борозда, sulcus interventricularis anterior, а между желудочками и предсердиями — венечная борозда, sulcus coronarius. В бороздах располагаются сосудисто-нервные пучки: в передней межжелудочковой — передняя межжелудочковая ветвь а. соrоnаriae sinistrae и большая вена сердца, нервное сплетение и отводящие лимфатические сосуды. В передней части венечной борозды лежат правая венечная артерия, нервное сплетение и лимфатические сосуды.
Диафрагмальная поверхность обращена вниз к диафрагме. Она составлена главным образом левым желудочком, частично правым желудочком и небольшим участком правого предсердия. На диафрагмальной поверхности оба желудочка граничат друг с другом по задней межжелудочковой борозде, sulcus interventricularis posterior, в которой проходят задняя межжелудочковая ветвь a. coronariae dextrae, средняя вена сердца, нервы и лимфатические сосуды. Задняя межжелудочковая борозда вблизи верхушки сердца соединяется с передней межжелудочковой бороздой, образуя на правом крае сердца верхушечную вырезку, incisura apicis cordis. Предсердия от желудочков на диафрагмальной поверхности отделены задней частью венечной борозды, в которой находятся, правая венечная артерия, окружающая ветвь a. coronariae sinistrae, венечная венозная пазуха и малая вена сердца.
Медиастинальная поверхность является задней, она прилежит к органам средостения и образована обеими предсердиями. Предсердия здесь хорошо отграничены друг от друга межпредсердной бороздой, sulcus interatrialis.
Размеры сердца индивидуально различны. Длина сердца у взрослого колеблется от 10 до 15 см (чаще 12-13 см), ширина сердца в его основании 8-11 см (чаще 9-10 см) и передне-задний размер 6-8,5 см (чаще 6,5-7 см). Вес сердца достигает 200-400 г, составляя примерно 0,5% от общего веса тела.
У детей до 1 года длина сердца 3-4,5 см, ширина 3-5 см, передне-задний размер 2-3 см. Сердце имеет шарообразную форму. Его вес увеличивается в 10-12 раз.
Сердце состоит из 4 камер: 2 предсердий и 2 желудочков. Предсердия принимают кровь, притекающую к сердцу, а желудочки, наоборот, выбрасывают ее в артерии. В правое предсердие кровь поступает из вен большого круга кровообращения и вен сердца. Правый желудочек перегоняет кровь в малый круг кровообращения, находящийся в легких, где она очищается и обогащается кислородом. Из легких кровь оттекает в левое предсердие, далее в левый желудочек, который посылает ее по всему телу в большой круг кровообращения (рис. 141).
Правое предсердие , atrium dexter, имеет кубическую форму. Внизу оно сообщается с правым желудочком посредством правого предсердно-желудочкового отверстия, ostium atrioventricularе dextrum, которое имеет правый или трехстворчатый предсердно-желудочковый клапан, valva atrioventricularis dextra s. valva tricuspidalis, пропускающий кровь из правого предсердия в правый желудочек и препятствующий ее обратному поступлению. Кпереди предсердие образует полый отросток, правое сердечное ушко, auricula dextra. Внутренняя поверхность правого ушка имеет ряд возвышений — мясистых перекладин, образованных пучками гребенчатых мышц. На наружной стенке предсердия гребенчатые мышцы оканчиваются, образуя возвышение — пограничный гребень, crista terminalis, которому на наружной поверхности сердца соответствует пограничная борозда, sulcus terminalis.
Внутренняя стенка предсердия — межпредсердная перегородка, septum interatriale, гладкая. В центре ее имеется углубление почти круглой формы диаметром до 2,5 см — овальная ямка, fossa ovalis. Край ее, limbus fossae ovalis, утолщен, особенно спереди и сверху. Дно ямки образовано, как правило, двумя листками эндокарда. У эмбриона на месте овальной ямки имеется овальное отверстие, foramen ovale, сообщающее оба предсердия. Нередко овальное отверстие к моменту рождения не зарастает и остается функционирующим, обусловливая смешение артериальной и венозной крови. Такой порок устраняется хирургическим путем.
Сзади в правое предсердие впадают вверху верхняя полая вена, v. cava superior, и внизу — нижняя полая, v. cava inferior. Устье нижней полой вены ограничено полулунной заслонкой, valvula venae cavae inferiores, представляющей собой складку эндокарда шириной до 1 см. Заслонка нижней полой вены у зародыша направляет струю крови к овальному отверстию. Между устьями полых вен стенка правого предсердия выпячивается и образует синус полых вен, sinus venarum cavarum. На внутренней поверхности предсердия между устьями полых вен имеется возвышение — межвенозный бугорок, tuberculum intervenosum. В задне-нижне-левую часть предсердия впадает венечная венозная пазуха сердца, sinus coronarius, имеющая небольшую заслонку, valvula sinus coronarii. Емкость правого предсердия взрослого колеблется в пределах 110-185 см 3 , толщина стенки составляет 2-3 мм.
Правый желудочек , ventriculus dexter, имеет форму трехгранной пирамиды, обращенной основанием кверху. Соответственно форме он имеет три стенки: переднюю, заднюю и внутреннюю — межжелудочковую перегородку, septum interventricular е. В желудочке выделяют две части: собственно желудочек и правый артериальный конус, conus arteriosus dexter, расположенный в верхней левой части желудочка и продолжающийся в легочный ствол.
Внутренняя поверхность желудочка неровная вследствие образования идущих в различных направлениях мясистых перекладин, trabeculae соrпеае. Очень слабо выражены перекладины на внутренней стенке — межжелудочковой перегородке.
Вверху желудочек имеет два отверстия: 1) справа и сзади — правое предсердно-желудочковое, ostium atrioventricularе dextrum; 2) спереди и слева — отверстие легочного ствола, ostium trunci pulmonalis, содержащие клапаны (рис. 142).
Предсердно-желудочковые клапаны состоят из: 1) волокнистых колец; 2) створок, cuspes, прикрепляющихся своим основанием на волокнистых кольцах предсердно-желудочковых отверстий, а свободными краями обращенных в полость желудочка; 3) сухожильных струн, chordae tendineae, идущих от свободных краев створок к стенке желудочка — к сосочковым мышцам или мясистым перекладинам; 4) сосочковых мышц, musculi papillares, образованных внутренним слоем миокарда желудочков (см. рис. 144).
Створки представляют собой складки эндокарда. В правом предсердно-желудочковом клапане их три. Поэтому данный клапан называется трехстворчатым. Различают створки по месту их прикрепления: переднюю, cuspis anterior, заднюю, cuspis posterior, и перегородочную, cuspis septalis. Возможно и большее количество створок.
Сухожильные струны — тонкие фиброзные образования, идущие в виде нитей от края створок к верхушкам сосочковых мышц или к мясистым перекладинам. В ходе от сосочковых мышц к створкам каждая струна разделяется на несколько нитей.
Сосочков ые мышцы различаются по месту расположения. В правом желудочке их обычно бывает три: передняя, musculus papillaris anterior, задняя, musculus papillaris posterior, и перегородочная, musculus papillaris septalis. Количество мышц, как и створок, может быть увеличенным.
Клапан легочного ствола, valva trunci pulmonalis, препятствует обратному току крови из легочного ствола в желудочек. Он состоит из трех полулунных заслонок, valvulae semilunares: передней, правой и левой. По середине каждой полулунной заслонки имеются утолщения — узелки, поduli valvularium semilunar ium, способствующие более герметичному смыканию створок. Емкость правого желудочка у взрослых 150-240 см 3 , толщина стенки в верхней части 5-8 мм, в нижней — 3-5 мм.
Левое предсердие , atrium sinistrum, так же как и правое, кубической формы, образует слева вырост — левое сердечное ушко, auricula sinistra. Внутренняя поверхность стенок предсердия гладкая, за исключением стенок ушка, где имеются валики гребенчатых мышц. На задней стенке расположены устья легочных вен (по две справа и слева), между которыми имеется небольшое углубление — венозная пазуха легочных вен, sinus venarum pulmonalium.
На межпредсердной перегородке со стороны левого предсердия также заметна овальная ямка, но она выражена здесь менее отчетливо, чем в правом предсердии. Левое ушко более узкое и длинное, чем правое, и отграничено от предсердия хорошо выраженным перехватом.
Емкость левого предсердия 100-130 см 3 , толщина стенки 2-3 мм.
Левый желудочек , ventriculus sinister, конической формы с основанием, обращенным кверху, имеет три стенки: переднюю, заднюю и внутреннюю — межжелудочковую перегородку. Передняя и задняя стенки из-за закругленности левого края сердца не имеют резкого разграничения. Вверху располагаются два отверстия: 1) слева и спереди — левое предсердно-желудочковое, ostium atrioventricularе sinistrum; 2) справа и сзади — отверстие аорты, ostium aortae, которые, как и в правом желудочке, содержат соответствующий клапанный аппарат: valva atrioventricular sinistra et valva aortae.
Ближайший к отверстию аорты участок желудочка называется левым артериальным конусом, conus arteriosus sinister. Внутренняя поверхность желудочка, за исключением перегородки, имеет многочисленные мясистые перекладины, более тонкие, чем в правом желудочке.
Левый предсердно-жёлудочковый клапан содержит обычно две створки и две сосочковые мышцы — переднюю и заднюю. Ввиду этого левый клапан называется двустворчатым, valvula bicuspidalis. Как створки, так и мышцы крупнее, чем в правом желудочке.
Клапан аорты, valva aortae, образован наподобие клапана легочного ствола тремя полулунными заслонками — задней, правой и левой. Начальная часть аорты в месте расположения клапана слегка расширена и имеет три углубления — аортальные пазухи (синусы), sinus aortae. Емкость левого желудочка определяется от 140 до 220 см 3 , толщина стенки — 1 — 1,5 см.
Топография сердца
Сердце находится в нижнем отделе переднего средостения в околосердечной сорочке между листками мёдиастинальной плевры. По отношению к средней линии тела сердце располагается несимметрично: около 2/3 сердца — слева от нее, а около 1/3 — справа. Продольная ось сердца (от середины основания к верхушке) идет косо сверху вниз, справа налево и сзади наперед. В полости перикарда сердце как бы подвешено на сосудах его корня. Поэтому основание сердца является наименее подвижной его частью, а верхушка может смещаться.
Положение сердца бывает различным: поперечное, косое или вертикальное. Вертикальное положение чаще встречается у людей с узкой и длинной грудной клеткой, поперечное — у лиц с широкой и короткой грудной клеткой и высоким стоянием купола диафрагмы.
У живого человека можно определить границы сердца методом перкуссии, а также путем рентгенографии. При этом на переднюю грудную стенку проецируется фронтальный силуэт сердца, соответствующий его передней поверхности и крупным сосудам. Различают правую, левую и нижнюю границы сердца (рис. 143).
Правая граница сердца, в верхней своей части соответствующая правой поверхности верхней полой вены, проходит от верхнего края II ребра у места прикрепления его к грудине до верхнего края III ребра на 1-1,5 см от правого края грудины. Нижняя часть правой границы соответствует краю правого предсердия и проходит от III до V ребра в виде дуги, отстоящей от правого края грудины на 1-2 см. На уровне V ребра правая граница переходит в нижнюю.
Нижняя граница образована краем правого и частично левого желудочков и идет косо вниз и влево, пересекая грудину над основанием мечевидного отростка, к VI межреберному промежутку слева и далее, пересекая хрящ VI ребра, достигает V межреберного промежутка на 1,5-2 см кнаружи от linea medioclavicularis.
Левая граница составляется дугой аорты, легочным стволом, левым сердечным ушком и левым желудочком. Она проходит от нижнего края I ребра у места прикрепления его к грудине слева до верхнего края II ребра на 1 см левее от края грудины (соответственно проекции дуги аорты), далее на уровне II межреберного промежутка на 2-2,5 см кнаружи от левого края грудины (соответственно легочному стволу). Продолжение этой же линии на уровне III ребра соответствует левому сердечному ушку, от нижнего края III ребра на 2-2,5 см влево от края грудины левая граница проходит выпуклой кнаружи дугой к V межреберному промежутку на 1,5-2 см кнаружи от linea medioclavicularis, соответствуя краю левого желудочка.
Устья аорты и легочного ствола и их клапаны проецируются на уровне III межреберного промежутка: аорты — позади левой половины грудины, а легочного ствола у левого ее края. Предсердно-желудочковые отверстия проецируются по линии, проводимой от места прикрепления V правого реберного хряща к грудине к месту прикрепления III левого хряща. Проекция правого предсердно-желудочкового отверстия занимает правую половину этой линии, левого — левую.
Сердце со всех сторон непосредственно прилежит к околосердечной сорочке и только через нее имеет отношение к окружающим его органам. Грудино-реберная поверхность сердца прилежит частично к грудине и хрящам левых II-V ребер. Передняя поверхность сердца большей частью соприкасается с медиастинальной плеврой и передними реберно-медиастинальными плевральными синусами. Нижняя, диафрагмальная, поверхность сердца прилежит к диафрагме. Задняя, медиастинальная, поверхность соприкасается с главными бронхами, пищеводом, нисходящей аортой и легочными артериями.
Строение стенки сердца
Стенка сердца состоит из трех слоев: 1) внутренностной пластинки околосердечной сумки — эпикарда, epicardium; 2) мышечной оболочки — миокарда, myocardium; 3) внутренней оболочки — эндокарда, endocardium.
Эпикард является серозной оболочкой. Он тонок и состоит из нескольких слоев соединительной ткани, покрытых с поверхности мезотелием. В эпикарде располагаются сосудистые и нервные сети.
Миокард составляет главную массу стенки сердца, достигая 7/10 всей ее толщины. Он состоит из поперечнополосатых мышечных волокон особого строения. Мускулатура желудочков полностью отделена от мускулатуры предсердий правым и левым волокнистыми кольцами, anuli fibrosi, находящимися между предсердиями и желудочками и ограничивающими предсердно-желудочковые отверстия. Внутренние полуокружности волокнистых колец переходят в волокнистые треугольники, trigona fibrosa.
От волокнистых колец и треугольников начинаются мышечные слои сердца (рис. 144).
Рис. 144. Направление мышечных пучков в различных слоях миокарда. Левый желудочек. 1 — поверхностный продольный слой миокарда; 2 — внутренний продольный слой миокарда; 3 — «водоворот» сердца; 4 — створки левого предсердно-желудочкового клапана; 5 — сухожильные хорды; 6 — круговой средний слой миокарда; 7 — сосочковая мышца
Мышечная оболочка предсердий состоит из поверхностного — поперечного и глубокого — петлеобразного слоя, идущего почти вертикально. Глубокий слой образует кольцевые утолщения в устьях крупных сосудов. Петлеобразные пучки выпячиваются в полость предсердий и ушек и называются гребенчатыми мышцами, mm. ресtinati.
Мышечная оболочка желудочков слагается из трех слоев: наружного — продольного, среднего — циркулярного и внутреннего — продольного. Наружный и внутренний слои являются общими для обоих желудочков и переходят непосредственно в области верхушки сердца друг в друга. Круговые мышцы формируют как общие, так и изолированные слои отдельно для левого и правого желудочков. Внутренний слой образует мясистые перекладины и сосочковые мышцы. Межжелудочковая перогородка сформирована на большем протяжении мышцами (pars muscularis), а вверху на небольшом участке — соединительнотканной пластинкой, покрытой с двух сторон эндокардом (pars membranacea).
В миокарде имеется особая система волокон, обладающих способностью проводить импульсы от нервного аппарата ко всем мышечным слоям сердца и координировать последовательность сокращения стенки камер сердца. Эти специализированные мышечные волокна составляют проводящую систему сердца, которая состоит из узлов и пучков (рис. 145).
Синусно-предсердный узел , nodus sinuatrialis, залегает в стенке правого предсердия между правым ушком и верхней полой веной. Узел имеет в диаметре 1-2 мм, от него отходят пучки, идущие в миокард предсердий, к устьям полых вен, а также к предсердно-желудочковому узлу.
Предсердно — желудочковый узел , nodus atrioventricular is, лежащий в заднем отделе межпредсердной перегородки, овальной формы, длиной до 5 мм и шириной до 4 мм. От него отходит в межжелудочковую перегородку предсердно-желудочковый пучок, fasciculus atrioventricularis, имеющий в длину до 8 мм. Предсердно-желудочковый пучок делится в перегородке на правую, crus dextrum, и левую, crus sinistrum, ножки, лежащие под эндокардом или в толще мышечного слоя перегородки вблизи ее поверхностей, обращенных в полости соответствующих желудочков. Левая ножка пучка последовательно делится на ряд ветвей до очень тонких пучков, переходящих в миокард, правая ножка, более тонкая, идет почти до верхушки сердца, где, разделяясь, переводит в миокард. В нормальных условиях автоматический режим сердечных сокращений возникает в синусно-предсердном узле. Импульсы из узла распространяются по его пучкам к мышцам предсердий, до предсердно-желудочкового узла и далее по предсердно-желудочковому пучку, его ножкам и ветвям на мышцы желудочков. Распространение возбуждения происходит сферически с внутренних слоев миокарда на наружные.
Эндокард выстилает полость сердца, включая сосочковые мышцы, сухожильные струны, трабекулы и клапаны. В желудочках эндокард тоньше, чем в предсердиях. Он состоит, как и эпикард, из нескольких слоев соединительной ткани, покрытых эндотелием. Створки клапанов представляют собой складки эндокарда, в которых находится соединительнотканная прослойка.
Артерии сердца
Кровоснабжение сердца осуществляется, как правило, двумя венечными артериями — левой и правой, аа. coronariae sinistra et dextra, берущими начало от восходящей аорты в верхних отделах передних аортальных синусов (рис. 146). Редко бывает большее количество венечных артерий — 3-4.
Левая венечная артерия по отхождении от аорты ложится в венечную борозду и между легочным стволом и левым ушком разделяется на две ветви: тонкую — переднюю межжелудочковую, ramus interventricularis anterior, и более крупную — левую окружающую ветвь, ramus circujnflexus sinister. Первая идет вместе с большой веной сердца в одноименной борозде на передней поверхности сердца до верхушки, где соединяется с задней межжелудочковой ветвью правой венечной артерии. Левая окружающая ветвь проходит в венечной борозде, где ее конечная часть анастомозирует с ветвью правой венечной артерии.
Правая венечная артерия проходит от аорты вправо и назад и отдает заднюю межжелудочковую ветвь, ramus interventricularis posterior.
Главные ветви обеих венечных артерий отдают вторичные ветви, среди которых выделяют артерии предсердий, аа. atriales, сердечных ушек, аа. auriculares, артерии желудочков, аа. ventriculares, переднюю и заднюю артерии перегородок, аа. septi anterior et posterior, сосочковых мышц, аа. papillares. Указанные ветви венечных артерий разветвляются и образуют за счет множественных анастомозов единое интрамуральное русло с сетями артерий, расположенных во всех слоях стенки сердца (рис. 147).
Левая венечная артерия снабжает кровью левое предсердие, всю переднюю и большую часть задней стенки левого желудочка, часть передней стенки правого желудочка и передние 2/3 межжелудочковой перегородки. Правая венечная артерия васкуляризирует правое предсердие, часть передней и всю заднюю стенку правого желудочка, небольшой участок задней стенки левого желудочка, межпредсердную и заднюю треть межжелудочковой перегородки.
Однако подобное распределение ветвей артерий бывает не всегда. Выделяют три типа кровоснабжения сердца: левовенечный — с преобладанием зоны снабжения левой венечной артерией, правовенечный — с преобладанием зоны снабжения правой венечной артерией, и равномерный, при котором зоны ветвления обеих артерий приблизительно одинаковы.
Кроме венечных артерий, кровоснабжение сердца частично может происходить за счет иногда встречающихся дополнительных артерий, подходящих к сердцу на его медиастинальной поверхности, а также a. thoracica interna по анастомозам между артериями околосердечной сорочки и артериями сердца.
Вены сердца
Отток венозной крови из вен стенки сердца происходит в основном в венечную пазуху, sinus coronarius, впадающую непосредственно в правое предсердие. В меньшей степени кровь оттекает непосредственно в правое предсердие через передние вены сердца, vv. cordis anteriores, и через венозные выпускники, называемые наименьшими венами, vv. cordis minimae (см. рис. 146).
Венечная пазуха формируется из слияния следующих вен: 1) большой вены сердца, v. cordis major, собирающей кровь из передних участков сердца и идущей по передней межжелудочковой борозде вверх и далее поворачивающей влево на заднюю поверхность сердца, где она непосредственно переходит в sinus coronarius; 2) задней вены левого желудочка, v. posterior ventriculi sinistri, собирающей кровь из задней стенки левого желудочка; 3) косой вены левого предсердия, v. obliqua atrii sinistri, идущей из левого предсердия; 4) средней вены сердца, v. cordis media, лежащей в задней межжелудочковой борозде и дренирующей прилежащие отделы желудочков и межжелудочковой перегородки; 5) малой вены сердца, v. cordis parva, проходящей в правой части венечной борозды и впадающей в v. cordis media.
Система вен венечной пазухи осуществляет отток венозной крови от всех отделов сердца, за исключением передней стенки правого желудочка, откуда кровь отводится по передним венам сердца. Наименьшие вены бывают выражены различно; в основном они впадают в правую половину сердца.
Лимфатические сосуды сердца расположены во всех его слоях, где они возникают от интрамуральных сетей лимфатических капилляров. Отводящие лимфатические сосуды в основном следуют по ходу ветвей венечных артерий и впадают в передние средостенные и трахео-бронхиальные лимфатические узлы.
Иннервация сердца
Осуществляется за счет интрамуральных сердечных сплетений, образованных ветвями шейно-грудного нервного сплетения и скоплениями нервных клеток. Интрамуральные нервные сплетения расположены во всех слоях сердца, но самое мощное сплетение лежит под эпикардом. Шейно-грудное нервное сплетение формируется за счет сердечных нервов от симпатического ствола и сердечных ветвей от блуждающих нервов.
Рентгеноанатомия сердца
При рентгенологическом исследовании можно получить различные изображения сердца. При сагиттальном задне-переднем направлении луча можно получить ортодиаграмму сердца с точным проецированием его основных отделов на переднюю грудную стенку.
При рентгенографии используют четыре проекции: сагиттальную, 1-е косое положение (обследуемого устанавливают правым плечом вперед), 2-е косое положение (обследуемый стоит левым плечом вперед) и фронтальную. При таких проекциях хорошо определяются контуры всех отделов сердца и крупных сосудов корня, положение сердца, его размеры и форма, происходящие смещения, расширения камер. Можно определить величину и характер смещений сердца при его сокращениях, используя метод рентгенокимографии.
В современных условиях широкие возможности для обследования сердца дает метод ангиокардиографии, при котором в сердце вводят контрастное вещество и путем серии скоростных рентгеновских снимков фиксируют его распространение в камерах сердца. Таким путем определяются патологические сообщения между камерами (незаращение межпредсердной и межжелудочковой перегородок), аномалии развития (трехкамерное сердце и др.).
Наконец, имеется возможность подвести зонд в устье венечной артерии и получить снимок ее ветвления в стенке сердца, а также определить состояние сосудистого русла (сужения, закрытие просвета склеротическим процессом, тромбозы и т. д.).
Околосердечная сумка
Околосердечная сумка , или перикард, pericardium, — замкнутый серозный мешок, в котором помещается сердце. В нем различают два слоя: наружный — волокнистый, pericardium fibrosum, и внутренний — серозный, pericardium serosum.
Наружный волокнистый слой на крупных сосудах корня сердца переходит в их адвентицию, а спереди прикрепляется к грудине посредством фиброзных тяжей — грудино-перикардиальных связок, ligg. sternopericardiacae.
Серозная околосердечная сумка имеет два листка или пластинки: пристеночную, lamina parietalis, и внутренностную, висцеральную, lamina visceralis, между которыми имеется полость перикарда, cavum pericardii, где содержится небольшое количество серозной жидкости. Между париетальной и висцеральной пластинками серозной околосердечной сумки образуется ряд пазух — синусов перикарда. Одна из них — передний синус — находится между передней, грудино-реберной, и нижней, диафрагмальной, частями перикарда. Другой — поперечный синус перикарда — лежит позади аорты и легочного ствола, третий — косой синус — на задней поверхности сердца между устьевыми отделами легочных вен.
Кровоснабжение перикарда осуществляется перикардо-диафрагмальными артериями (ветви аа. thoracicae internae). Между разветвлениями артерий в эпикарде образуются анастом.озы с ветвями венечных артерий. Вены перикарда образуют перикардиальные вены, впадающие в vv. phrenicae superiores et v. azygos.
Лимфатический отток из внутриорганных сетей происходит по отводящим лимфатическим сосудам, следующим в основном по ходу кровеносных сосудов перикарда в передние средостенные, окологрудинные и трахео-бронхиальные лимфатические узлы.
Иннервация перикарда осуществляется интрамуральным нервным сплетением, формирующимся за счет ветвей шейно-груднога нервного сплетения.
Тесты
26-01. Четырёхкамерное сердце у
А) аллигатора
Б) черепахи
В) змеи
Г) ящерицы
Ответ
26-02. У животных какой систематической группы сердце двухкамерное?
А) Насекомые
Б) Плоские черви
В) Земноводные
Г) Рыбы
Ответ
26-03. Какой признак характеризует кровеносную систему у рыб?
А) сердце наполняется только венозной кровью
Б) имеется два круга кровообращения
В) сердце трёхкамерное
Г) превращение артериальной крови в венозную происходит в спинном кровеносном сосуде
Ответ
26-04. Формирование у земноводных в процессе эволюции трёхкамерного сердца привело к тому, что клетки их тела стали снабжаться кровью
А) венозной
Б) артериальной
В) смешанной
Г) богатой кислородом
Ответ
26-05. Появление трехкамерного сердца у земноводных способствовало
А) их выходу на сушу
Б) кожному дыханию
В) увеличению размеров их тела
Г) развитию их личинок в воде
Ответ
26-06. У представителей какого из приведённых классов хордовых один круг кровообращения?
А) птицы
Б) рыбы
В) млекопитающие
Г) рептилии
Ответ
26-07. В процессе эволюции появление второго круга кровообращения у животных привело к возникновению
А) жаберного дыхания
Б) лёгочного дыхания
В) трахейного дыхания
Г) дыхания всей поверхностью тела
Ответ
26-08. Верны ли суждения о кровеносной системе рыб?
1. Рыбы имеют двухкамерное сердце, в нём содержится венозная кровь.
2. В жабрах рыб венозная кровь обогащается кислородом и превращается в артериальную.
А) верно только 1
Б) верно только 2
В) верны оба суждения
Г) оба суждения неверны
Сердце, это источник энергии, которых отвечает за движение крови в организме. Четырехкамерным строением органа наделены человек и высшие позвоночные животные. Если говорить кратко о строение, то сердце состоит из предсердий и желудочков, которые разделены между собой межпредсердной перегородкой. Однако это не дает глубокого понимания, как устроено сердце.
ВНИМАНИЕ!
В этой статье будут освещены такие вопросы, как внешнее строение сердца, физиологические особенности и анатомия сердца. Подобные знания необходимы каждому человеку не только для расширения кругозора об организме человека, но и позволяет определять момент сбоя в работе органа.
Если в процессе ознакомления возникнут вопросы, можно обратиться к специалистам портала. Консультации проводятся в бесплатной форме 24 часа в сутки.
Сердце является полым мышечным органом и имеет вытянутую форму в виде конуса. Как выглядит сердце, с точки зрения топографии, можно увидеть на рисунке №1.
Рисунок №1_Как выглядит сердце
Верхняя часть органа имеет расширенный вид и называется основанием. Зауженная нижняя часть – верхушка сердца. Вес варьируется в диапазоне 250-300 г у взрослого. Однако, это среднестатистический показатель, т.к. у детей масса органа меньше, а у взрослых вес изменяется от физических нагрузок, эмоциональной составляющей и здоровья. На рисунке мы видим, что поверхность сердца испещрена системой сосудов. С внутренней стороны располагается система нервных окончаний.
Главный орган находится в области грудной клетки с отклонением влево. Внешняя ткань сращена с грудной полостью и ребрами, а внутренняя ткань застилает весь орган и сращена с мышцей органа. Между этими частями есть полость, заполненная специальной жидкостью, которая амортизирует орган в момент диастолы и систолы.
ВНИМАНИЕ!
Многие наши читатели для лечения ЗАБОЛЕВАНИЙ СЕРДЦА активно применяют широко известную методику на основе натуральных ингредиентов, открытую Еленой Малышевой. Советуем обязательно ознакомиться.
Четырехкамерное сердце имеет три основные ткани мышц:
- миокард желудочков;
- миокард предсердий;
- средний слой проводящей системы.
Мышца имеет структуру сетки, которая образовалась из волокон. Такое внутреннее строение сердца образовалось за счет межволокнистых взаимосвязей, установленными боковыми перемычками. В итоге мы видим, что система представляется собой узкопетлистый sintsitii.
На рисунке №2 наглядно представлено строение сердечной мышцы.
Рисунок №2_ Строение сердечной мышцы
На внешней поверхности органа существует поперечная венозная борозда, условно разделяющая отделы сердца.
На рисунке №3 изображено, как выглядит орган изнутри.
Рисунок №3_Внутреннее строение сердца
Теперь мы подробно осветим каждый из отделов сердца.
Камера сердца
Как говорилось выше, четырехкамерное сердце имеет два отдела, разделенные между собой перегородкой. Предсердия через специальные отверстия поддерживают связь с желудочками. Через них во время диастолы кровь проходит в желудочки, а потом за счет разницы уровня давления в камерах она выталкивается в вены и артерии.
В правое предсердие входит специальная вена (полая). Её основным назначением является перегонка крови в верхние органы и конечности. Внизу в это же предсердие входит аналогичная вена, но ее предназначение – насыщение кровью в нижние органы и конечности. Как говорилось выше, внизу есть небольшое отверстие, за счет чего левая и правая камера сообщаются друг с другом.
Правый желудочек
Желудочек правой камеры имеет неровную поверхность, на которой расположены три мышцы, название которым – сосочковые.
На рисунке №4 изображена схема правой камеры.
Рисунок №4_Схема правого желудочка
Как мы можем видеть, у желудочка в верхней области расположены 2 отверстия:
- Предсердно-желудочковое, обладающее трёхстворчатым клапаном, который крепится на нитях сухожилий. Они тонкие, но при этом очень крепкие.
- Входное отверстие в легочный ствол. Оно состоит из 3-х специальных заслонок, благодаря которым желудочек может направлять кровообращение в сторону легких.
У левого предсердия существует четыре таких отверстий и две вены. Клапаны в этой части камеры отсутствует.
Левый желудочек
Внешний вид левого желудочка имеет 2 сосочковые мышцы, соединенные между собой двустворчатым клапаном.
На рисунке №5 изображена левая камера с предсердием и желудочком.
Рисунок №5_Строение левого желудочка
На изображении есть отверстие, топография его верхняя область органа. С помощью него поток крови перемещается в желудочек из предсердия. В обратную сторону кровообращения нет, т.к. его блокирует двустворчатый клапан.
Анатомическое строение сердца таково, что клапаны являются неактивными и открывают за счет напора потока крови. Иными словами, это можно объяснить так – мышца переходит в фазу сокращения и из-за этого открываются клапаны и впускают кровяной поток внутрь желудочков. Кровь не попадает в предсердия, т.к. они защищены сосочковыми мышцами и их нитями.
Стенки органа имеют три оболочки сердца:
- внутренняя;
- средняя;
- внешняя.
Каждая из стенок обладает разной толщиной ткани. У предсердий тонкая ткань от 2 до 3 мм. Желудочек левой камеры имеет толщину стенок от 9 до 11 мм, а правый от 4 до 6 мм.
Внутренняя ткань человеческого сердца застилает камеру и она же отвечает за образование створок клапанов. Миокард образовался за счет мышечных тканей (кардиомиоциты), которые выглядят как поперечнополосатые борозды. Так как у предсердий мышечная ткань более тонкая, она стоит из 2-х слоев, в отличие от трехслойной мышцы желудочков.
Эпикард по своей форме напоминает листок. Он плотно сращен с миокардом. Наружная оболочка образовалась из пластины ткани, которая покрыта плоскими клетками в области перикарда.
На рисунке №6 мы можем увидеть строение стенок органа.
Рисунок №6_Стенки сердца
Проводящая система, это основа работы человеческого сердца, т.к. именно эта особенность органа позволяет сокращаться мышце в автономном режиме под действием тех импульсов, которые генерирует орган, невзирая на раздражения и команды, поступающих из внешней среды (к примеру, из головного мозга).
Те клетки и ткани, которые образуют проводящую систему, отличаются от мышечного строения миокарда следующими признаками:
- крупный размер;
- наличие саркоплазм;
- низкий уровень миофибрилл.
Мы уже знаем, что сердце наделено функцией – автоматизм, т.е. способность самостоятельно сокращаться и вырабатывать электрические импульсы. Даже если перерезать все нервные окончания, сердце продолжит биться. Импульсы, возникающие в органе, направляются к сердцу за счет проводящей системы.
Рассмотрим строение и функции сердца, а точнее, данной системы:
- Синусо-предсердный узел, это главный исток импульсов. Именно в этих тканях возникают электрические посылы. Данный узел расположен в области правой камеры сверху предсердия, между впадиной полых вен, поступающих к органу сверху и снизу.
- Предсердно-желудочковый узел (AV) – или фильтр. На рисунке №7 мы видим, что он расположился между камерами. Кстати, именно в этом узле скорость импульсов очень низкая – 1 м/сек.
- Пучок Гикса расположился в ткани межжелудочковой перегородки. Его длина – 2 см, которая имеет два разветвления, идущие в левый и правый желудочек.
- Волокна Пуркинье выполняют роль окончания ножек пучка Гикса.
Рисунок №7_Проводящая система
Логичный вопрос – зачем нужны такие знания. Ответ прост – информация, изложенная в статье, дает понимание о строении органа, а, следовательно, расшифровать данные ЭКГ можно самостоятельно в полной мере или частично.
Обратите внимание, что орган весь испещрен кровеносными сосудами, речь о которых пойдет дальше.
Клапаны сердца
С точки зрения анатомии, сердце, это орган, состоящий из мышцы и работающий всю жизнь человека. Размер его у каждого человеческого индивидуума – разный и соизмерим сжатому кулаку. Знаете ли вы, сколько в минуту перекачивается крови сердцем, а за счет чего его объем растет? За одну минуту орган способен перекачать 6 литров, а объем изменяется при физических нагрузках (спорт, работа и т.д.)
Мы уже выяснили, что данный орган выполняет насосную функцию, которая обеспечивает непрерывный поток крови и тем самым снабжает сосуды в автономном режиме. Сердечнососудистая система состоит из сосудов, образующих круги кровообращения.
Анатомия и физиология сердца таковы, что внутри органа находится четыре камеры, которые разделены перегородкой. Так как мы уже рассмотрели, из чего состоит сердце изнутри, и знаем, сколько у него камер, можно осветить клапанных аппарат.
Этот аппарат состоит из:
- Трёхстворчатого клапана, находящегося в правой камере на границе предсердия и желудочка. Когда клапан открывается, кровяной поток спускается в желудочек, а когда он заполнен, то мышца сжимается и он закрывается.
- Легочного, который начинается действовать при закрытом трехстворчатом. Таким образом, он позволяет потоку крови идти в легочный ствол.
- Митрального. Его местоположение – левая камера и его назначение аналогично трехстворчатому. Но в своем строении имеет только 2 створки.
- Аортального, который по внешнему виду напоминает полулунный клапан. Его открытие происходит в момент, когда желудочек сокращается, тем самым открывая «дверь» в аорту. Закрытие клапана происходит в расслабленном состоянии желудочка.
Открытие и закрытие клапанов происходит в необходимый момент. В открытом состоянии они являются отверстиям для выхода крови. В закрытом состоянии действуют как блокировка.
И немного о секретах…
- У Вас часто возникают неприятные ощущения в области сердца (колящая или сжимающая боль, чуство жжения)?
- Внезапно можете почувствовать слабость и усталость…
- Постоянно скачет давление…
- Об одышке после малейшего физического напряжения и нечего говорить…
- И Вы уже давно принимаете кучу лекарств, сидите на диете и следите за весом…
Но судя по тому, что вы читаете эти строки – победа не на Вашей стороне. Именно поэтому мы рекомендуем ознакомиться с новой методикой Ольги Маркович , которая нашла эффективное средство для лечения заболеваний СЕРДЦА, атеросклероза, гипертонии и чистки сосудов.
// Судебно-медицинская экспертиза. — М., 1961 — №2 . — С. 51-52.
Истинное двухкамерное сердце у 4-летнего ребенка
библиографическое описание:
Истинное двухкамерное сердце у 4-летнего ребенка / Эдель Ю.П., Стрелец Н.Н. // Судебно-медицинская экспертиза. — М., 1961. — №2. — С. 51-52.
html код:
/ Эдель Ю.П., Стрелец Н.Н. // Судебно-медицинская экспертиза. — М., 1961. — №2. — С. 51-52.
код для вставки на форум:
Истинное двухкамерное сердце у 4-летнего ребенка / Эдель Ю.П., Стрелец Н.Н. // Судебно-медицинская экспертиза. — М., 1961. — №2. — С. 51-52.
wiki:
/ Эдель Ю.П., Стрелец Н.Н. // Судебно-медицинская экспертиза. — М., 1961. — №2. — С. 51-52.
Истинное двухкамерное сердце является редчайшей находкой. В литературе мы нашли сообщения только о нескольких таких случаях [Воронов, 1911; Енсен (Jensen), 1912; Михаэльсон (Michaels»on), 1920; Я. Е. Браул, 1938; Р. И. Кутилова и И. С. Караев, 1953; Л. Л. Сотникова и Г.Л. Голобродский, 1956; О.Ф. Салтыкова, 1957], причем только два ребенка прожили относительно долго — один 10 месяцев и другой 2 года 9 месяцев.
Учитывая это, мы полагаем интересным сообщить о случае из нашей практики.
Девочка К. родилась доношеной, в легкой асфиксии. Отмечены некоторые признаки болезни Дауна (косой разрез глаз, маленький нос с западением переносицы, выпирающие лобные бугры, сухая кожа).
В течение 8 дней после родов в легких и сердце изменений не отмечалось, тоны сердца чистые, гемоглобин 96 %.
Впервые сердечная патология была обнаружена через 9 месяцев. Определен грубый систолический шум, установлен диагноз врожденного порока сердца. В последующем было замечено отставание в развитии- к 1,5 годам ребенок не ходил, не говорил, зубов не было, только на 3-м году жизни появился 6-й зуб, ребенок начал произносить отдельные слова и ходить с посторонней помощью. В возрасте 4,5 лет стала нарастать общая слабость, и во время приступа удушья ребенок умер.
При судебномедицинском исследовании трупа установлено: телосложение правильное, питание хорошее, рост 91 см; каких-либо отклонений от нормы при наружном осмотре, кроме признаков болезни Дауна, не отмечается. Расположение внутренних органов обычное. В сердечной сорочке 300 мл прозрачной жидкости. Сердце конусообразной формы 8×8×5 см со слегка закругленной верхушкой, вес примерно втрое превышает обычный (220 г). Эпикард жира не содержал. Сердце состояло из одного предсердия и одного желудочка, разделенных плотной горизонтальной перегородкой с венозным отверстием диаметром 2,5 см|, прикрытым одним трехстворчатым клапаном; сухожильные нити от 2 створок прикреплялись к папиллярным мышцам правого отдела желудочка, а от одной створки — левого.
Каких-либо признаков деления предсердия не было. Межжелудочковая перегородка отсутствовала, но видна была мясистая складка высотой и толщиной 0,9 см, проходившая по задней стенке желудочка. В правый отдел предсердия впадали верхняя и нижняя полые вены, в левый — 3 легочные вены. Из желудочка выходили рядом располагавшиеся аорта и легочная артерия с клапанами обычного строения; ширина каждого развернутого сосуда над клапанами 4 с.м. Сердечная мышца имела плотно-эластическую консистенцию и толщину во всех отделах желудочка — от 1 до 1,1 см, в области предсердия — от 0,2 до 0, 3 см.
Остальные органы не отличались от обычных.
Микроскопически в легких обнаружены обширные геморрагические «нафаршировки», местами — со свертками фибрина, чередующиеся с отеком и эмфиземой. В содержимом альвеол много слущенного альвеолярного эпителия, нагруженного гемосидерином. В некоторых сосудах тромбы. В остальных органах застойное полнокровие.
Таким образом, врожденная неполноценность сердца, вызывавшая постоянное смешение артериального и венозного кровотоков, привела к хроническому расстройству кровообращения, что проявилось в общезастойных изменениях в органах.
Обращает на себя внимание то, что при жизни грубая сердечная патология долгое время ничем, кроме отставания в общем развитии, не проявлялась.
7 класс | Образовательная социальная сеть
Млекопитающие
Задания с выбором одного верного ответа.
А1. Главное отличие млекопитающих от других позвоночных животных:
- наличие шейного отдела позвоночника,
- два круга кровообращения,
- выкармливание детёнышей молоком,
- теплокровность и четырёхкамерное сердце.
А2. Усложнение строения дыхательной системы млекопитающих по сравнению с пресмыкающимися состоит в:
- появлении правого и левого лёгких,
- наличии трахеи и бронхов,
- увеличении дыхательной поверхности лёгких,
- наличии ноздрей и носовой полости.
А3. Млекопитающие – наиболее высокоорганизованные и широко распространённые позвоночные животные, так как они:
- тесно связаны с окружающей средой обитания,
- населяют разные среды обитания и разные территории,
- имеют постоянную температуру тела, интенсивный обмен веществ,
- относятся к типу хордовых.
А4. К ароморфным изменениям у млекопитающих относят появление:
- лёгочного дыхания и условных рефлексов,
- четырёхкамерного сердца и теплокровности,
- покровительственной окраски,
- пятипалой конечности и свода в стопе.
А5. У млекопитающих газообмен происходит в:
- трахеях,
- бронхах,
- бронхиолах,
- лёгочных пузырьках.
А6. Китов относят к классу млекопитающих, потому что они:
- имеют развитую кору головного мозга , постоянную температуру тела, выкармливают детёнышей молоком,
- имеют обтекаемую форму тела, лёгкие больших размеров,
- передвигаются с помощью хвостового плавника и передних конечностей, превратившихся в ласты,
- размножаются в воде, рождают крупных детёнышей.
А7. Издавать различные звуки млекопитающим позволяет наличие:
- разветвлённых лёгких,
- гортани,
- голосовых связок,
- воздушных мешков.
А8. Плацента есть у:
- ехидны,
- утконоса,
- кита,
- варана.
А9. Какие особенности строения и жизнедеятельности утконоса служат доказательством происхождения млекопитающих от пресмыкающихся?
- волосяной покров,
- четырёхкамерное сердце,
- выкармливание детёнышей молоком,
- откладывание яиц.
А10. Потовые железы, играющие большую роль в теплорегуляции, впервые появились у:
- пресмыкающихся,
- птиц,
- млекопитающих,
- земноводных.
А11. Способность млекопитающих выкармливать детёнышей молоком облегчается:
- наличием разных типов зубов,
- усложнением желудка и кишечника,
- живорождением,
- наличием мягких губ.
А12. Четырёхкамерное сердце характерно для:
- млекопитающих,
- птиц,
- птиц и млекопитающих,
- птиц, млекопитающих и пресмыкающихся.
А13. Млекопитающие – это:
- отряд,
- тип,
- класс,
- семейство.
А14. Дальними предками приматов считают представителей:
- насекомоядных,
- грызунов,
- яйцекладущих,
- рукокрылых.
А15. Теплокровными являются:
- скат и акула,
- кит и афалина,
- крокодил и игуана,
- шмель и пчела.
А16. К неплацентарным животным относится:
- морская корова,
- гиппопотам,
- муравьед,
- варан.
А17. Крупным ароморфозом млекопитающих можно считать возникновение:
- полового размножения,
- двух кругов кровообращения,
- шерсти,
- пятипалых конечностей.
А18. Утконос и ехидна – это:
- рептилии,
- настоящие звери,
- сумчатые,
- яйцекладущие млекопитающие.
А19. Среди позвоночных наружное ухо имеется у:
- млекопитающих,
- птиц и пресмыкающихся,
- млекопитающих и пресмыкающихся,
- всех перечисленных.
А20. У млекопитающих обогащение крови кислородом происходит в:
- артериях малого круга кровообращения,
- капиллярах большого круга,
- артериях большого круга,
- капиллярах малого круга.
А21. К человекообразным обезьянам относят:
- макак,
- шимпанзе,
- мартышек,
- павианов.
А22. Детёныши развиваются в матке у:
- всех млекопитающих,
- плацентарных млекопитающих,
- сумчатых,
- всех плацентарных и всех сумчатых млекопитающих
А23. Диафрагма впервые появляется у:
- амфибий,
- рептилий,
- птиц,
- млекопитающих.
А24. Млекопитающие отличаются от остальных позвоночных наличием:
- терморегуляции,
- костных ячеек в челюстях для зубов,
- четырёхкамерного сердца,
- диафрагмы.
А25. Какая особенность строения дельфинов служит приспособлением к обитанию в водной среде?
- жаберное дыхание,
- обтекаемая форма тела,
- плавательный пузырь,
- лёгочное дыхание.
Задания с выбором нескольких верных ответов.
В1. Приспособления к жизни в воде, сформировавшиеся в процессе эволюции у китов:
А) превращение передних конечностей в ласты,
Б) дыхание кислородом, растворённым в воде,
В) дыхание кислородом воздуха,
Г) обтекаемая форма тела,
Д) развитый подкожный слой жира,
Е) постоянная температура тела.
В2. Киты, как и другие млекопитающие:
А) дышат кислородом воздуха,
Б) дышат кислородом, растворённым в воде,
В) имеют обтекаемую форму тела,
Г) имеют четырёхкамерное сердце,
Д) передвигаются с помощью ласт и хвостового плавника,
Е) обладают постоянной температурой тела и интенсивным обменом веществ.
В3. Выберите характерные особенности органов кровообращения и дыхания млекопитающих.
А) сердце четырёхкамерное, дыхание лёгочное,
Б) сердце трёхкамерное, с полной перегородкой в желудочке,
В) один круг кровообращения,
Г) два круга кровообращения,
Д) в лёгкие поступает артериальная кровь,
Е) в лёгкие поступает венозная кровь.
В4. Выберите признаки, характерные для класса Млекопитающие.
А) развиваются из трёх зародышевых листков,
Б) размножаются только половым путём,
В) есть стрекательные клетки,
Г) органы дыхания – жабры, трахеи, лёгкие,
Д) теплокровные, в основном плацентарные животные,
Е) нервная система представлена брюшной нервной цепочкой.
В5. Выберите наиболее существенные эволюционные приобретения млекопитающих.
А) плацента,
Б) возникновение реакций матричного синтеза,
В) теплокровность,
Г) прикреплённость к месту обитания,
Д) связь с водой,
Е) дифференциация зубов.
Задание на установление соответствия.
В6. Установите соответствие между особенностями строения животных и группами, к которым их относят в зависимости от вида потребляемой пищи.
ОСОБЕННОСТИ СТРОЕНИЯ ГРУППЫ ЖИВОТНЫХ
1. хорошо развиты клыки, А) растительноядные,
2. клыки отсутствуют, Б) хищники.
3. слепая кишка короткая или редуцирована,
4. желудок имеет несколько отделов,
5. кишечник во много раз длиннее тела,
6. однокамерный железистый желудок.
Задания на определение последовательности биологических процессов и явлений.
В7. Установите последовательность соподчинения систематических категорий у животных, начиная с наименьшей.
А) семейство Волчьи (Псовые)
Б) класс Млекопитающие,
В) вид Обыкновенная лисица,
Г) отряд Хищные,
Д) тип Хордовые,
Е) род Лисица.
В8. Установите последовательность органов в выделительной системе млекопитающих, начиная с органа, в котором образуется моча.
А) мочеточники,
Б) мочевой пузырь,
В) мочеиспускательный канал,
Г) почки.
В9. Определите последовательность прохождения порции крови по кругам кровообращения у шимпанзе, начиная с левого желудочка сердца.
А) правое предсердие,
Б) аорта,
В) левый желудочек,
Г) лёгкие,
Д) левое предсердие,
Е) правый желудочек.
Задания со свободным ответом.
С1. Какие сходные ароморфозы произошли независимо у птиц и млекопитающих?
С2. Какие общие черты строения имеются у рептилий и первозверей?
С3. Какие приспособления к сезонным изменениям среды имеют млекопитающие?
Зал VI Кайнозой: эволюционная история млекопитающих
Витрина
«Происхождение и эволюция млекопитающих»
(рис. 260, VI-1)
Авторы витрины: В.Ю. Решетов, Б.А. Трофимов
Млекопитающие обособились от синапсидных рептилий около 225 млн. лет назад. На протяжении юры и мела (200–65 млн. лет назад) это были в основном очень мелкие животные, игравшие подчиненную роль в преимущественно динозавровых наземных сообществах. Однако их влияние на развитие наземной биоты мезозоя было велико. Растительноядные мультитуберкуляты, вероятно, способствовали распространению голосемянных и покрытосемянных растений, а хищные триконодонты, поедавшие детенышей динозавров, явились одной из причин вымирания этой группы рептилий. После угасания динозавров в позднем мелу млекопитающие заняли господствующее положение в наземных сообществах.
Витрина дает общие представления о классе млекопитающих – позвоночных, имеющих четырехкамерное сердце, волосяной покров и постоянную температуру тела. В противоположность рептилиям они имеют вертикальную постановку конечностей, что хорошо видно при сравнении скелетов антилопы и варана. Череп млекопитающих монолитный, с крупной замкнутой мозговой коробкой. Нижняя челюсть состоит из одной кости. У рептилий мозговая капсула очень маленькая, открытая спереди. Нижняя челюсть состоит из нескольких костей. Зубы млекопитающих разделены на группы и имеют сложное строение.
В разных эволюционных линиях синапсидных рептилий происходило появление признаков млекопитающих (так называемый процесс маммализации). Важнейшие из них: увеличение размеров зубной кости и уменьшение других костей нижней челюсти; смещение угловой, сочленовной и квадратной костей в область среднего уха; уменьшение числа зубов и значительное усложнение их строения; увеличение размеров черепной коробки; редукция шейных ребер, появление волосяного покрова, млечных желез, постоянной температуры тела и т. д.
Класс млекопитающих традиционно разделяется на два подкласса, пять ифраклассов и около 45 отрядов. До настоящего времени дожили представители трех инфраклассов и 19 отрядов. Их взаимоотношение показано на схеме в центральной части витрины.
За свою эволюционную историю млекопитающие дали огромное разнообразие форм. Среди них есть малютки длиной несколько сантиметров и весом 2.5 г, как некоторые землеройки; есть гиганты длиной более 30 м и весом боле 130 т – голубой кит. Среди них есть бегуны, землерои, пловцы, часть млекопитающих живет на деревьях, некоторые овладели полетом. Они населяют все природные зоны от экватора до полярных широт. В витрине показаны жизненные формы современных млекопитающих.
Остатки млекопитающих повсеместно встречаются в осадочных толщах кайнозоя. Каждому этапу кайнозойской эры соответствует определенный состав фауны млекопитающих. Это позволяет создать схему расчленения кайнозоя различных областей земного шара, которая приведена в правой части витрины.
Evolution: ритм продолжается на
Человеческое сердце состоит из четырех камер — двух предсердий и двух желудочков — которые расширяются и сжимаются, чтобы направлять кровь, содержащую кислород и питательные вещества, по всему телу. Предсердия, которые имеют относительно тонкие стенки, заполняются первыми, прежде чем выдавить кровь в более сильные желудочки, которые затем сжимаются, заставляя кровь течь по нашим артериям. У большинства рептилий есть два предсердия и один желудочек. Единственным исключением являются 23 современных вида крокодилов (аллигаторы, кайманы, крокодилы и гавиалы), у которых, как и у птиц и млекопитающих, четырехкамерное сердце с двумя предсердиями и двумя желудочками (Jones, 1996; Jensen et al., 2014).
У позвоночных каждое сердцебиение инициируется, когда область кардиостимулятора в одном из предсердий генерирует электрический сигнал. Структура и точное расположение области пейсмекера различаются у разных видов (Jensen et al., 2017), но она всегда иннервируется вегетативной нервной системой. Это позволяет телу увеличивать или уменьшать частоту сердечных сокращений в ответ на метаболические потребности (Wang, 2012).
Электрический сигнал от области кардиостимулятора быстро распространяется по клеткам сердечной мышцы предсердий через структуры, называемые щелевыми соединениями, и это гарантирует, что вся стенка каждого предсердия сокращается почти одновременно.Нейроны, называемые волокнами Пуркинье, также участвуют в этом процессе у птиц, но в целом механизмы, ответственные за сокращение предсердий, аналогичны у большинства позвоночных. Однако способ, которым электрический сигнал проходит от предсердия к желудочку, отличается у позвоночных, и эволюция этого пути была в центре внимания в течение многих десятилетий (Davies, 1942; Jensen et al., 2012, 2013). . Теперь в eLife Винсент Кристоффельс из Амстердамского университета и его коллеги, в том числе Бьярке Йенсен и Бастиан Букенс в качестве первых авторов, сообщают о новых и неожиданных открытиях этого явления у аллигаторов (Jensen et al., 2018).
Еще в 17 веке Уильям Харви заметил, что предсердия сокращаются раньше желудочков у ряда различных животных. Это означало, что электрический сигнал, генерируемый в области кардиостимулятора, должен каким-то образом замедляться на «границе» между предсердиями и желудочками. И у млекопитающих, и у птиц слой волокнистой жировой ткани, не проводящей электричество, изолирует желудочки от предсердий. Единственный способ, которым электрический сигнал может пройти от предсердий к желудочкам, — это через небольшую структуру, называемую атриовентрикулярным узлом, которая расположена непосредственно над перегородкой, разделяющей левый и правый желудочки.Когда электрический сигнал достигает этого узла, он активирует два пучка нейронов (содержащие волокна Гиса и волокна Пуркинье), которые быстро передают импульс и заставляют желудочки сокращаться одновременно.
Однако у современных рептилий, общих предков и птиц, и млекопитающих, похоже, нет изолирующего слоя или анатомически определенного узла (Davies, 1942). Вместо этого электрический сигнал замедляется из-за сложного расположения миокардиальных волокон на стыке между двумя предсердиями и желудочком.Кроме того, недавние исследования не смогли предоставить никаких анатомических доказательств наличия проводящей системы в желудочке рептилий. Электрический сигнал, по-видимому, передается внутренней оболочкой сердца, которая имеет общие молекулярные сигнатуры с проводящей системой, обнаруженной у птиц и млекопитающих (Jensen et al., 2012).
В то время как рептилии полагаются на окружающую среду для поддержания своей температуры (то есть они эктотермины), млекопитающие выделяют собственное тепло (поэтому они эндотермины).Высокий уровень метаболизма, необходимый для выработки достаточного количества тепла, означает, что скорость покоя и максимальная скорость метаболизма у млекопитающих и птиц примерно в 10 раз выше, чем у эктотермных животных (Bennett and Ruben, 1979). Сердечно-сосудистая система должна удовлетворять эти более высокие потребности, доставляя в организм больше кислорода. Четырехкамерное сердце обеспечивает эффективное решение, разделяя насыщенную кислородом и не насыщенную кислородом кровь. Подачу кислорода в организм также можно улучшить, увеличив частоту сокращений сердца.Для этого требуются сердечные структуры, которые быстро проводят электричество, такие как атриовентрикулярные узлы (Burggren et al., 2014).
Jensen et al. — которые базируются в Амстердаме и лабораториях в Соединенных Штатах и Чешской Республике — сочетают электрофизиологию и методы экспрессии генов, чтобы определить, как электрические импульсы распространяются по сердцу крокодилов, и охарактеризовать молекулярный фенотип различных камер. Эксперименты предоставили недвусмысленные доказательства наличия атриовентрикулярного узла у крокодилов.Среди современных рептилий крокодилы являются ближайшей сестринской группой к птицам. Однако, несмотря на их четырехкамерное сердце и атриовентрикулярный узел, все живые крокодилы явно эктотермины и имеют низкую частоту сердечных сокращений, как и другие рептилии (Hillman, Hedrick, 2015; Lillywhite et al., 1999; Joyce et al., 2018).
Крокодилы, возможно, когда-то были эндотермичными (Seymour et al., 2004; Хиллениус и Рубен, 2004). Согласно этой гипотезе, они перешли на эктотермию, когда полностью перешли на водный образ жизни и стали сидящими и ждущими хищниками с прерывистым питанием, разделенным длительными периодами голодания. Однако, если у прошлых крокодилов была теплая кровь и некоторые связанные с ней сердечные структуры, потеряли ли современные виды свои волокна Гиса и Пуркинье? Могут ли эти клетки — которые поддерживают высокоскоростные электрические сигналы — создавать функциональные проблемы у животных с очень низкой частотой сердечных сокращений?
Тот факт, что у крокодилов есть атриовентрикулярный узел, также проливает свет на эволюцию сердца позвоночных.Например, простого присутствия узла и разделения желудочков может быть достаточно, чтобы предотвратить «повторное попадание» электрического сигнала в предсердия (что нарушило бы работу сердца). Эти результаты могут также предполагать, что узловая структура позволяет лучше настраивать частоту сердечных сокращений вегетативной нервной системой.
Следующий шаг — охарактеризовать электрофизиологические свойства клеток атриовентрикулярного узла крокодилов. Записи электрокардиограммы также помогут понять точное время сердечных событий, в то время как измерения потока и давления будут фиксировать динамику кровотока.В четырех камерах крокодилового сердца нас все еще могут ждать восхитительные открытия.
Анатомия и физиология: четыре камеры
Четыре камеры
Так зачем вам четыре камеры, если три отлично подходят для лягушек и ящериц? Люди, да и все млекопитающие (не говоря уже о птицах!), Эндотермичны (теплокровны). Теплокровность требует большого количества кислорода, поскольку кислород используется для выработки как АТФ, так и тепла. Четырехкамерное сердце — огромное эволюционное преимущество перед трехкамерным сердцем.Чтобы понять это, нужно вместе посмотреть на камеры и схемы.
Медицинская карта
Некоторые дети рождаются с дефектом межжелудочковой перегородки , что означает отверстие между левым и правым желудочками, что означает, что их сердца действуют как трехкамерные сердца. Операция по исправлению дефекта необходима для того, чтобы ребенок жил нормальной жизнью.
Помните рыбу, у которой предсердие принимает кровь из тела, а желудочек снова ее откачивает? Ну а у трехкамерного сердца два желудочка и одно предсердие.Два предсердия подчеркивают более высокую степень разделения между двумя контурами: легочным контуром и системным контуром. На этом этапе вам нужно начать думать о сердце с точки зрения левого и правого. Правое предсердие получает дезоксигенированную кровь (с низким содержанием O 2 и высоким содержанием CO 2 ) из системного контура, а левое предсердие получает оксигенированную кровь (с высоким содержанием O 2 , и с низким содержанием CO 2 ) из легочного контура.
Медицинские записи
Не забывайте, что слева и справа во всех этих обсуждениях всегда означает пациента слева и справа, что означает, что вам нужно обращать внимание на то, какие диаграммы находятся в переднем или заднем виде!
Однако это продвижение было настолько хорошим, потому что оба предсердия перекачивают кровь в единственный желудочек. В трехкамерном сердце кровь, откачиваемая из желудочка, представляет собой смесь как оксигенированной, так и деоксигенированной крови. Эта кровь перекачивается как в легочный, так и в системный контур (на самом деле, поскольку она перекачивается обратно в ткани сердца, она действительно поступает во все три контура).Для эктотермных (хладнокровных) животных кислорода достаточно, но его просто недостаточно для вас.
Птицы и млекопитающие развили межжелудочковую перегородку, превратив один желудочек в два. Результатом является эволюция полностью отдельных легочных и системных цепей (см. Рисунок 11.2). Кровь, отправляемая в легкие, полностью дезоксигенирована, а кровь, перекачиваемая в остальную часть тела, полностью насыщена кислородом. Развитие двух желудочков, образовавших четырехкамерное сердце, увеличило вдвое количество O 2 , отправляемое в ткани.Количество пищи и отходов в крови, попадающих в системный контур, не так ограничено и высушено (см. Сердечно-сосудистое и лимфатическое кровообращение).
В сердце человека правое предсердие отправляет дезоксигенированную кровь из тела в правый желудочек, который затем перекачивает ее в легкие (легочный контур). Левое предсердие отправляет насыщенную кислородом кровь из легких в левый желудочек, который затем перекачивает ее в организм (системный контур).
Рисунок 11.2 Сердце человека имеет четыре камеры, которые в равной степени разделяют правую и левую стороны сердца, увеличивая содержание кислорода в крови, направляемой в системный контур.(LifeART1989-2001, Lippincott Williams & Wilkins)
Кровеносные сосуды и камеры
Если вы посмотрите на ориентацию сердца в нижней части грудной полости (см. Дыхательную систему, чтобы узнать о перикарде), вы увидите, что , а не прямо вверх и вниз, сердце расположено под углом и немного скручено (вроде как у меня!). Частично это связано с тем, чтобы освободить место для печени, а частично — с расположением множества кровеносных сосудов, которые прикрепляются к сердцу.
На рисунке 11.2 показаны кровеносные сосуды, соединенные с сердцем, но вы можете найти блок-схему на рисунке 11.3 немного легче для понимания. Не забывайте, что кровоток в легочном и системном контурах является непрерывным, что означает, что кровь из одного контура немедленно переходит в другой контур. Далее, центральное расположение сердца означает, что кровь, идущая в легкие, должна перекачиваться как влево, так и вправо, а кровь, поступающая в тело, должна перекачиваться как вверх, так и вниз. Размышление о противоположностях поможет вам вспомнить сосуды.
Рис. 11.3 Эта блок-схема иллюстрирует поток крови в противоположных направлениях как в системный, так и в легочный контур и обратно. (Майкл Дж. Виейра Лазарофф)
Помните, что нет определенного места, где все это начинается, учитывая, что цепи непрерывны. Начнем с насыщенной кислородом крови в артериях системного контура, покидая левый желудочек сердца через аорту. Сразу после выхода из верхней части сердца все кровеносные сосуды входят и выходят через верхнюю часть сердца, аорта изгибается вниз, направляя кровь в нижнюю часть тела.В верхней части арки есть три большие ветви, которые идут к верхней части тела; Таким образом, системный контур делится на две части.
Crash Cart
Распространенной ошибкой является определение артерий как сосудов, по которым течет оксигенированная кровь, а вены как сосудов, по которым течет деоксигенированная кровь. Хотя это , как правило, верно, есть два важных исключения, так как истинные определения артерий, несущих кровь, с , , и вен, несущих кровь с по , — сердца.Два совершенно логичных исключения относятся к легочному контуру: легочные артерии несут дезоксигенированную кровь в легкие, чтобы она была насыщена кислородом , а легочные вены несут новую оксигенированную кровь от сердца!
После сбора и доставки различных материалов в капилляры верхней и нижней части тела, в результате чего происходит дезоксигенация, вены стекают в самые большие вены тела: верхнюю полую вену и нижнюю полую вену .Любой, кто работает с четвероногими животными, должен знать, что те же самые сосуды называются передней и задней полой веной (множественное число для полой вены). Полые вены впадают в верхнюю и нижнюю части правого предсердия; Поскольку правое предсердие находится в верхней трети сердца, эта нижняя полая вена все еще считается прикрепленной к верхнему отделу сердца.
Когда правое предсердие сокращается, кровь должна проходить через клапан между предсердием и желудочком.Этот клапан называется трехстворчатым клапаном (из-за его трех створок или створок) или правым предсердно-желудочковым (АВ) клапаном. Когда кровь откачивается из правого желудочка, правый AV-клапан предотвращает обратный ток в правое предсердие. Сокращение правого желудочка действительно перекачивает кровь через другой клапан, легочный полулунный клапан (названный в честь его формы полумесяца), в легочный ствол. Как аорта, так и легочный ствол, но на этот раз кровь разделяется на левую и правую легочную артерию, чтобы попасть в оба легких.(Чтобы увидеть, что произойдет дальше, сделайте глубокий вдох и прочитайте о дыхательной системе в «Дыхательной системе».)
Согните мышцы
Хороший способ запомнить разницу между двумя атриовентрикулярными клапанами — трикуспидальным (правым AV-клапаном). ) и двустворчатый (левый атриовентрикулярный клапан) — думать о растворенных газах в крови, когда она проходит через эти клапаны. Деоксигенированная кровь, проходящая через трехстворчатый клапан, содержит CO 2 , который содержит три атома (tri = три), а насыщенная кислородом кровь, проходящая через двустворчатый клапан, содержит O 2 , который содержит два атома (bi = два).Довольно крутое совпадение, учитывая, что клапаны были названы из-за их структуры !
Кровь, возвращающаяся к сердцу, всегда возвращается из отдельных сосудов, тогда как кровь, покидающая сердце, всегда выходит из одного сосуда, а затем разделяется в противоположных направлениях. Имеет смысл иметь сосуды в парах, но отдельные сосуды выходят из сердца? Почему? Подумайте о форме сердца. Коническая форма вершины дает намек на то, как сокращается сердце. Сокращение желудочков, которое происходит одновременно , сужает просвет желудочков, а также сокращает длину желудочков, которые перекачивают кровь вверх ! Более эффективно, например, для обеспечения равного притока крови к обоим легким, чтобы кровь выходила из одного сосуда, чтобы позже разделиться.
Кислородная кровь возвращается из двух легких по легочным венам, которые прикрепляются к противоположным сторонам левого предсердия. Остальная часть пути почти такая же, как и на правой стороне: левое предсердие перекачивает кровь через левый AV-клапан (или двустворчатый клапан) в левый желудочек, а желудочек перекачивает кровь через аортальный полулунный клапан в аорту. .
Так же, как стенки желудочков толще, чем стенки предсердий (из-за разницы в расстоянии, на которое перекачивается кровь), левый желудочек, который должен перекачивать кровь во все тело, имеет более толстые стенки, чем правый желудочек, который перекачивает кровь. кровь только в соседние легкие.Толстые стенки левого желудочка также создают большее давление на левый AV-клапан при каждом сокращении желудочка. Этот клапан, также называемый митральным клапаном , иногда может выпирать в левое предсердие, что называется пролапсом митрального клапана .
Чтобы предотвратить такое выпадение, существуют фиброзные, похожие на сухожилия тяжи, называемые chordae tenineae . Эти соединительнотканные шнуры поддерживают клапан при сокращении желудочков. Каждый раз, когда желудочек сокращается, в сокращении должно быть достаточное давление, чтобы превысить давление в легочном стволе или аорте и, таким образом, протолкнуть полулунные клапаны.Это создает большую нагрузку на AV-клапаны, поэтому в дополнение к сухожильным хордам к основанию сухожильных хорд прикрепляются небольшие мышцы, называемые папиллярными мышцами, которые сокращаются при сокращении желудочков.
Итак, только один вопрос: почему нет клапанов, через которые кровь поступает в предсердия? На это есть две причины. Во-первых, кровь в венах, возвращающаяся к сердцу, находится под чрезвычайно низким давлением, настолько низким, что она не может легко протолкнуться через закрытые клапаны, уже находящиеся в венах.Другая причина связана с более слабым сокращением предсердий. Предсердия сокращаются, когда желудочки расслаблены, а это означает, что более низкое давление желудочков в этой точке облегчит кровоток в этом направлении, чем назад, в вены, наполненные кровью.
Выдержки из Полное руководство для идиотов по анатомии и физиологии 2004 Майкл Дж. Виейра Лазаров. Все права защищены, включая право на полное или частичное воспроизведение в любой форме.Используется по договоренности с Alpha Books , членом Penguin Group (USA) Inc.
Чтобы заказать эту книгу непосредственно у издателя, посетите веб-сайт Penguin USA или позвоните по телефону 1-800-253-6476. Вы также можете приобрести эту книгу на Amazon.com и Barnes & Noble.
Сердечные крокодилы | Природа
Наши представления о том, как эволюционировали крокодилы, только что подверглись критике. Похоже, что эти хладнокровные существа с их ограниченной способностью к продолжительной активности могли иметь активных, теплокровных предков.
У вас есть полный доступ к этой статье через ваше учреждение.
Крокодил, тихо погруженный в воду и ожидающий своей следующей трапезы, является свидетельством преимуществ, позволяющих окружающей среде определять температуру тела. Прохладная вода поддерживает низкий уровень метаболизма, обеспечивая удивительные периоды между вдохами, которые могут составлять несколько часов.В статье Physiological and Biochemical Zoology , Сеймур и его коллеги 1 предполагают, что внутри этих бронированных хищников бьется сердце, которое восходит к предкам, которые были наземными, активными и — что наиболее удивительно — «теплокровными».
У теплокровных или «эндотермических» позвоночных (птиц и млекопитающих) высокий уровень метаболизма в состоянии покоя, что позволяет им поддерживать постоянную температуру тела, которая обычно выше температуры окружающей среды. Эндотермы потребляют больше кислорода и требуют больше топлива, чем хладнокровные «эктотермные» позвоночные, такие как рыбы, ящерицы и лягушки, с их более низкой и более изменчивой температурой тела.Но, как следствие, эндотермы приобрели способность к длительной напряженной деятельности, с которой не могут сравниться эктотермы 2 .
Птицы и млекопитающие независимо друг от друга развили четырехкамерное сердце, разделенное на две стороны, так что насыщенная кислородом кровь, поступающая из легких, отделяется от деоксигенированной крови, поступающей из остальной части тела (рис. 1а). Трехкамерное сердце большинства рептилий и земноводных более гибкое, что позволяет контролировать смешивание легочной и системной крови (рис.1б). Это особенно важно при дайвинге, где отвод крови из легких ускоряет переход к более низкому уровню метаболизма, увеличивая время между вдохами 3 .
Рисунок 1: Бюветы.a, Четырехкамерное сердце млекопитающих и птиц отделяет насыщенную кислородом (красную) от деоксигенированной (синюю) кровь и оказывает различное давление на кровь, которая поступает в легкие через легочную артерию (PA), и кровь, которая перекачивается. через аорту к остальной части тела.б) Трехкамерное сердце большинства рептилий позволяет смешиваться оксигенированной и деоксигенированной крови и не допускает большой разницы давлений между легочной и аортальной системами. c. Современные крокодилы имеют четырехкамерное сердце, но могут «перенаправлять» кровь между двумя системами через отверстие Паниццы. Предполагается, что 1 имели предков, которые были способны поддерживать большие перепады артериального давления. RAt — правое предсердие; LAt, левое предсердие, RV, правый желудочек; LV, левый желудочек; РА, правая аорта; ЛА, левая аорта.
Мышечный гребень в трехкамерном сердце может полностью отделять оксигенированную от деоксигенированной крови, поэтому простое разделение кровотока не объясняет, почему четырехкамерное сердце настолько полезно, что оно эволюционировало дважды 4 . Но в четырехкамерном сердце разделение кровотока также позволяет давлению варьироваться между легочной и системной кровеносной системой. Сторона, которая посылает кровь в легкие, намного слабее, чем другая сторона, потому что высокое давление крови в легких может вызвать утечку жидкости через дыхательные мембраны.Более сильная сторона сердца направляет кровь в системные артерии, где более высокое давление работает против более высокого сопротивления, возникающего в результате сил сокращения мышц, множественных капиллярных лож и обширной фильтрации через почки. Системное артериальное давление современных эндотермов в три раза выше, чем у эктотерм.
Сердце крокодила представляет собой интересную мозаику: оно четырехкамерное, но также имеет маневренную систему, хотя и совершенно отличную от таковой у других рептилий (рис.1в). Сеймур и др. . 1 предполагают, что предки современных аллигаторов и крокодилов были эндотермическими и требовали четырехкамерного сердца для разделения давления, и что с тех пор они заново разработали шунтирующую систему. Предки крокодилов из триаса (от 248 до 206 миллионов лет назад), такие как длинноногий Terrestrisuchus и двуногий Saltoposuchus , были довольно небольшими (менее 2 метров в длину), полностью наземными животными, которые, как считается, были вели активный образ жизни.У них также была бы диафрагмальная мышца, мышца, которая раздувает легкие, оттягивая назад печень 5 . Это аналогично давлению, которое наша диафрагмальная мышца оказывает на печень с той же целью, и обеспечивает более высокую скорость вентиляции, чем требуется современным крокодилам.
В юрском периоде (206–144 миллиона лет назад) появились более крупные полностью водные формы крокодилов, которые, по-видимому, приняли ту же хищную стратегию «сидеть и ждать», которая характерна для современных крокодилов.Поскольку потери тепла в воде могут быть во много раз выше, чем в воздухе, и поскольку у более крупных животных более высокий уровень метаболизма, во время этого возвращения в воду было бы значительное селективное давление против эндотермии. Кроме того, животные, использующие длительное время погружения, характерное для хищников из засад, выиграли бы от системы шунтирования, способной изолировать легкие или увеличить их относительную перфузию. ДНК, извлеченная из митохондрий — клеточных структур, которые используют кислород для преобразования потенциальной энергии пищи в форму, которую может использовать клетка, — дает ключ к разгадке эволюции и использования энергии.Митохондриальная ДНК юрских крокодилов демонстрирует высокую скорость эволюции 6 — примерно эквивалентна митохондриальной ДНК современных эндотерм. Это, вместе с диафрагмальной мышцей и четырехкамерным сердцем, указывает на предка крокодила с повышенной скоростью метаболизма.
Идеи встретить активного, ловкого, враждебного крокодила во время похода достаточно, чтобы кого-нибудь испугать; но гипотеза эндотермического предка крокодилов вызвала комментарии по нескольким научным направлениям.Есть несколько характеристик скелета, которые убедительно связаны с эндотермией 7 , но носовые «носовые раковины» действительно подходят. Эти спиралевидные кости служат тепло- и водообменниками в носу, защищая задыхающиеся эндотермы от высыхания или переохлаждения из-за большого воздухообмена в легких. У крокодилов нет носовых раковин, и нет никаких свидетельств того, что их ископаемые предки тоже имели. Также возможно, что четырехкамерное сердце характерно для активного образа жизни, а не для эндотермии как таковой 8 .
Среди экспертов нет единого мнения о температуре тела динозавров, и без значительных новых окаменелостей прямые доказательства маловероятны. Это оставляет вопрос в лагере физиологов-сравнителей, которые изучают работу современных животных в надежде вывести функции животных, давно уже обращенных в пыль. Особенно полезны данные, полученные от птиц и крокодилов, двух живых групп, которые «сковывают» динозавров. Если у предков крокодилов был высокий уровень метаболизма в состоянии покоя, очевидно, что у динозавров тоже.
Ссылки
- 1
Сеймур, Р. С., Беннет-Стампер, К. Л., Джонстон, С. Д., Кэрриер, Д. Р. и Григг, Г. К. Physiol. Biochem. Zool. 77 , 1051–1067 (2004).
Артикул Google ученый
- 2
Bennett, A. F. J. Exp. Биол. 160 , 1–23 (1991).
CAS PubMed Google ученый
- 3
Platzack, B.& Hicks, J. W. Am. J. Physiol. 281 , R1295 – R1301 (2001).
CAS Google ученый
- 4
Wang, T., Altimiras, J. & Axelsoson, M. J. Exp. Биол. 205 , 2717–2723 (2003).
Google ученый
- 5
Carrier, D. R. & Farmer, C. G. Am. Zool. 40 , 87–100 (2000).
Google ученый
- 6
Янке, А.& Arnason, U. Mol. Биол. Evol. 14 , 1266–1272 (1997).
CAS Статья Google ученый
- 7
Bennett, AF & Ruben, JA in The Ecology and Biology of Mammal-like Reptiles (eds Hotton, N., MacLean, PD, Roth, JJ & Roth, EC) (Смитсоновский институт, Вашингтон, округ Колумбия, 1986).
Google ученый
- 8
Hillenius, W.J. & Ruben, J. A. Physiol. Biochem. Zool. 77 , 1068–1072 (2004).
Артикул Google ученый
Скачать ссылки
Информация об авторе
Принадлежности
Департамент экологии и эволюционной биологии, Калифорнийский университет, 321 Steinhaus Hall, Irvine, 92697-2525, California, USA
Adam P. Summers
Об этой статье
Цитируйте эту статью
Summers, A.Сердечные крокодилы. Nature 434, 833–834 (2005). https://doi.org/10.1038/434833a
Ссылка для скачивания
Неразрушаемый, примитивный или сложный
«Мы пришли к выводу, что существует определенная схема эволюции венозных соединений сердца, грудных мышц, атриовентрикулярных клапанов, сухожилий левого желудочка, путей оттока и магистральных артерий. изучение эволюции — это изучение предвкушения.Предсердия и желудочки рыб, по-видимому, имеют встроенное приспособление для обновления до 4-х камерной структуры человека. Эта трансформация осуществляется поэтапно: ствол уступает место магистральным артериям, соответствующее смещение происходит в магистральных артериях, левый желудочек уменьшается в губчатости и увеличивается в размере просвета, хордопапиллярный аппарат становится более сложным, коронарное кровообращение претерпевает изменения. , закрывается дефект межжелудочковой перегородки. Это эволюционное развитие указывает на главный замысел и план на бесчисленные тысячелетия.«(Соломон Виктор, Виджая М. Наяк, Равин Раджасинг, «Эволюция желудочков», Журнал Техасского института сердца , том 26 (3): 168-75 (1999), внутренние ссылки удалены.)
Сердечный Введение:Прежде чем мы начнем, вот несколько интересных сердечные факты, с которых можно начать свой день: на случай, если ваша мама никогда не рассказывала у сердца есть 2 типа камер: предсердия и желудочки. Атрия там, где кровь поступает в сердце, а желудочки выкачивают кровь из сердце.Сердца забирают кровь с низким содержанием кислорода, перекачивают ее по легочному контуру (легкие / жабры), где она насыщается кислородом, а затем они перекачивают его в остальную часть тела. Есть много мелких вен (по которым кровь поступает к сердцу) и артерий (отводящих ее от сердца), которые соединяют сердце с сердцем. легочный контур, и пусть все работает правильно. Артериальное давление должно быть тщательно сбалансированы во всех трубках, чтобы поддерживать давление потока и кровь продолжает двигаться, но не так быстро, чтобы взорвать определенные участки или капилляры.Можно сказать, что это тщательная и сложная гидростатическая разводка. может быть легко выбрано в эволюционном сценарии, но от этого факта никуда не деться. что внутри происходит очень сложная и хорошо сбалансированная сеть механики биологических жидкостей. сердце, о котором, вероятно, не думает большинство инженеров по искусственному сердцу.
Учитывая все это, есть 3 основных способа сделать сердце, которое можно найти у животных: сердце с двумя камерами, сердце с тремя камерами и сердце с четырьмя камерами сердце.У рыб 2 камеры, одно предсердие и один желудочек. Амфибии и рептилии имеют 3 камеры: 2 предсердия и желудочек. Крокодилы — единственное исключение среди рептилий, поскольку у них 4 камеры (2 предсердия, 2 желудочка). У птиц и млекопитающих 4 камеры (2 предсердия и 2 желудочка).
Различия сердечек:
Сердце рыбы (рисунок 1a) сильно отличается от сердца земноводных / рептилий / птиц / млекопитающих (рисунки 1b и c). Сердца очень сложны — это не просто набор случайных артерий и вен, соединяющих ткань.Рыбьи сердца просто втягивают дезоксигенированную кровь в одно предсердие и выкачивают ее через желудочек. Эта система называется «однократное кровообращение», поскольку кровь поступает в сердце, перекачивается через жабры в тело, артериальное давление низкое, чтобы насыщенная кислородом кровь покидала жабры.
Трех- и четырехкамерные сердца имеют легочный контур (пути, по которым кровь идет от сердца к легкому). и обратно к сердцу), который очень сложен и должен быть настроен таким образом, чтобы кровь могла поступать из сердца насыщаться кислородом в легких, а затем должным образом закачиваться обратно в сердце и выводиться в тело.3 (и 4) сердце с камерой имеет «двойную циркуляцию» (рис. 1b и c) и совершенно другое от «разового обращения» (рисунок 1а) рыб.
«Двойное кровообращение» имеет внутренний контур в сердце — кровь входит в сердце, покидает сердце и насыщается кислородом, снова входит в сердце, а затем перекачивается в тело. Потому что «двойная циркуляция» позволяет перекачивать насыщенную кислородом кровь. в сердце, прежде чем выйти в тело, оно перекачивает кровь с гораздо большим количеством давление и гораздо более энергично, чем «однократная циркуляция».
Рисунок 1:
Приведенная выше диаграмма адаптирована из http://gened.emc.maricopa.edu/bio/bio181/BIOBK/BioBookcircSYS.html#Vertebrate
Сосудистые системы, которые были адаптированы из http://www.biosci.uga.edu/almanac/bio_104/notes/may_7.html
и имеет поразительное сходство со схемами из «Биологии» Кэмпбелла.
4-е издание, стр. 822.
Хотя четырехкамерное сердце имеет 2 пары предсердий-желудочек, обе пары не делают одно и то же.Есть 4 ступени участвует в поступлении крови в сердце: 1) бедная кислородом кровь поступает в первый атриум. 2) бедная кислородом кровь поступает в первый желудочек, который перекачивает его в легочный контур (легкие), где он обогащается кислород. 3) Богатая кислородом кровь, которая только что покидает легкие, перекачивается обратно в второе предсердие. 4) Затем кровь, богатая кислородом, подается во второй желудочек, который перекачивает богатую кислородом кровь из сердца и обратно в тело для использования.
Четырехкамерное сердце отличается от трехкамерного сердца тем, что в нем насыщенная кислородом кровь полностью отделяется от дезоксигнированной крови, потому что есть один желудочек для дезоксигенированной крови и один для насыщенной кислородом крови. В трехкамерном сердце одно желудочек выкачивает оба из сердца, и между ними происходит некоторое смешение свежая и старая кровь. Сердце 2 желудочка-4 камеры предотвращает смешивание позволяет крови, покидающей сердце, иметь гораздо больше кислорода, чем было бы иначе.Это хорошо для более динамичного образа жизни, который птицы и млекопитающие, как правило, имеют, что дает преимущество наличию четырехкамерного сердца.
Проблемы с развитием сердца:
Получение сердца, период: Развитие двухкамерного сердца в первом место очень сложно, потому что система кровообращения несводимо сложный. Необходимо как минимум 3 подсистемы: 1) орган обогащения гемофлегма (кровь) с кислородом (легкие / жабры), 2) сложная сеть закрытых трубок для переноса богатая энергией кровь тело (вены и артерии) и 3) насосный механизм (сердце) для транспортировать богатую энергией жидкость по всему телу.Один общий способ эволюционист может попытаться обойти проблемы, связанные с неснижаемыми сложность может заключаться в том, чтобы представить сценарии, в которых некоторые или все подсистемы могут возникать автономно, функционально на своих собственный. Однако в этом случае какая польза от закрытой сети трубок без насосный механизм для транспортировки жидкости, а что хорошего в насосе без жидкость или трубка? Кислородный обмен происходит у многих организмов через кожа без хордовой системы кровообращения, но в чем преимущество для такого организма случайным образом мутировать один кислородный обмен орган (легкие / жабры)? Тем не менее, когда-то единственный орган кислородного обмена был на месте, потребуется та самая транспортная сеть, которую дает сердце, вены и артерии.Сценарии попытки кровеносной системы в шаге пошаговым способом не получится и не будет учтена общая сложность системы.
Даже если подсистемы кровеносной системы могут быть развивались самостоятельно, развивая отдельно стоящее двухкамерное сердце. было бы очень сложно, даже если бы для этого не потребовались другие компоненты кровообращение система быть полезной. Человеческое сердце — это насосная машина на 11 унций. размером с человеческий кулак, который бьет более 2 миллиардов раз и перекачивает 100 миллионов галлонов крови в среднем человеческая жизнь.Это в первую очередь оболочка с тщательно продуманной сбалансированная внутренняя сеть отверстий и клапанов, которые постоянно удерживают жидкость течет внутрь, наружу и в правильном направлении повсюду между ними. А большое количество деталей, направляющих жидкость, а также очень прочный и правильно и сложной формы накачивающие мышцы необходимо для его функционирования. Расположение частей сердца являются хорошим примером указанной сложности. По этой причине сердце, как и вся система кровообращения, невозможно поэтапно.
Получение 3-х камерного сердце из двухкамерного сердца: Учитывая двухкамерное сердце, эксперты делают не знаю когда, как или в какой родословной предполагаемый переход от 2-х камерного рыбьего сердца к 3-х Камерное сердце амфибии имело место, главным образом потому, что это очень переход сложно даже представить. Трехкамерное сердце имеет двойное тираж «и неприводимо сложный по отношению к «двойному циркуляции ». 2-х камерные сердца рыб имеют« однократную циркуляцию »и базовая конструкция сильно отличается от трехкамерного сердца.
Сильно упрощенное объяснение эволюции можно было бы сказать, что, просто дублируя некоторые или все камер 2 камерное сердце, можно легко создать функциональную 3- или 4-камерную сердце. Конечно, согласно эволюционной истории, рыба превратилась в амфибии, которые превратились в рептилий, которые стали млекопитающими и птицами, поэтому считается, что сердце эволюционировало из 2 -> 3 -> 4 камер. А прямой переход с 2 на> 4 камеры никогда не предполагался и будет иметь даже больше трудностей, чем переход с 2 на> 3 камеры, поэтому мы сосредоточимся на переходе 2 -> 3 камеры.Однако на самом деле изменения, которые потребуются для этого переход намного больше чем просто дублирование одной или нескольких камер. Этого не могло случиться шаг за шагом, когда промежуточные соединения функционируют.
Переход 2-камерного сердца в 3-камерное сердце требует гораздо большего, чем дублирование атриума, потому что внутренняя цепь вызывает Также должна быть создана «двойная циркуляция» трехкамерного сердца.Дублирование атриума без замкнутой кровеносной сети на «двойной». кровообращение «заставит сердце сосать только межклеточную жидкость из тела. «Двойная циркуляция» работает только при наличии петли питание от желудочка обратно к сердцу и обратно к желудочку. Таким образом, и петля, и новый атриум необходимы для трехкамерной сердце функционировать. И хотя петля (внутренняя схема) звучит просто, это действительно должна быть сложная сеть трубок с клапанами справа места, чтобы жидкость текла должным образом.
Сердечки с одинарной циркуляцией перекачивать кровь напрямую через орган газообмена и выводить ее в организм (рисунок 1а). Двойная циркуляция перекачивает кровь в легкие / жабры через «внутреннюю часть». круговая петля, а затем обратно к сердцу перед выходом к телу (рис. 1b и c). И если эта новая петля не соединяется с органом газообмена, то новый цикл бесполезен и бесполезен. Самый простой способ сделать это переход может случиться так, что вена выходит из газообменного органа обратная связь превращается в артерию, возвращающуюся в сердце.Конечно это означает, что новой вене-артерии одновременно требуется правильные клапаны, чтобы он мог функционировать как настоящая часть сердца сам. Вероятно, наиболее важным является тот факт, что сейчас нет вена выходит из сердца и перекачивает кровь обратно в тело. В других словами, чтобы создать этот внутренний контур двойной циркуляции, новый необходимо создать вену и полностью отвести кровь из сердца перешил на остальной кузов.
Даже если орган газообмена можно было бы обойти (делая его менее сложным, хотя и лишенным функций и не выборочно выгодная схема), основная проблема с переходом от одинарный тираж к двойному тиражу — это то, что каким-то образом это новое цепь должна подключиться к легким.В любом случае, вена уходит сердце должно каким-то образом также стать артерией, возвращающейся в сердце через новый функционал атриум, а затем должна быть создана новая вена, чтобы кровь выходила из сердца все равно попадает в остальную часть тела через кровеносную сеть.
Наконец, сердечная мышца должна адаптироваться ко всем этим изменениям, особенно таким образом, что биение может произойти, чтобы прокачать новое предсердие и связанный с ним изменение давления жидкости.
Другими словами, необходимо 4 основных изменения, чтобы перейти от одинарного к двойному
циркуляция:
Если какой-либо из этих шагов отсутствует, двойная циркуляция работать не будет. И это говорит ничего о многих клапанах и других меньших венах и артериях связаны с двойной циркуляцией, что также характерно для истинных сердец изменения, необходимые в насосном механизме сердечной мышцы, чтобы приспособиться Совершенно новый баланс предсердия и давления жидкости.
Переход от 2 к 3 камеры требуют изменения с одинарной на двойную циркуляцию, что включает как минимум 4 основных одновременных изменения, включая полное изменение того, как кровь покидает сердце к остальному телу. Еще много мелких одновременных изменений, связанных с механикой Также потребуется надлежащая транспортировка жидкости. Это невозможно для система двойной циркуляции, из которой сердечная система с единым кровообращением по дарвиновскому пошаговому методу потому что необходимо слишком много изменений, делая трехкамерное сердце неотделимым от двухкамерного сердца.
Получение 4-х камерного сердца: Что касается сердец с «двойным» кровообращение », 4-х камерное сердце млекопитающих, вероятно, не сводимо сложный. Переход от 3-х до 4-х камер действительно не выглядит так сложно (конечно, они все еще очень разные, и это совершенно упрощенно, но я говорю только об основном дизайне органов). В основном единственный желудочек в 3-х камерном сердце разделен на 2 камеры в 4-х камерное сердце, что делает 2 желудочка вместо одного.Двойной кровообращение «сердце могло работать с 3 камерами — как у рептилий и амфибии.
Сердце человека имеет 2 пары предсердий-желудочек, которые бьются в череда что-то вроде поршней в авто. Только один желудочек действительно нужно было перекачивать кровь. Но так же, как 8-цилиндровый двигатель намного больше лошадиных сил, чем у 4-цилиндрового, как и у 4-х камерного (2 пары) сердца иметь гораздо больше возможностей снабжать организм энергией и богатым кислородом крови, чем 3-х камерное сердце (1 желудочек).Огромное преимущество имеющий 4-х камерное сердце. Убирая дополнительные капиллярные сложности связанный с внезапным появлением второго желудочка, можно было бы утверждает, что переход сердца с 3 на 4 камеры несложно представить, условно говоря, как и все следует отметить сильное преимущество разделения насыщенных кислородом и обескислороженная кровь, а затем разделите желудочек пополам. Конечно ключевое слово здесь — «воображать».
Неприводимая сложность — это реальное явление, и его можно проанализировать, поэтому в некоторых случаях он может не существовать, а в в случае с четырехкамерным сердечником, вероятно, нет. Хотя 4 Камерное сердце не может быть неснижаемо сложный по отношению к «двойной циркуляции», он все еще может быть результатом разумного замысла, а не эволюции, и несводимый сложность не обязательно должна существовать во всех случаях, чтобы она существовала в некоторых. В целом, независимо от камер, в сердце было вложено много дизайна. Это.И сложное сердце с двойным кровообращением несет на себе сильные отпечатки умный дизайн.
Получение птичьего сердца: Наконец, эволюционное происхождение система сердце-легкие птицы загадывает гипотезу динозавров-птиц потому что «не известно ни одного легкого у других видов позвоночных, которые каким-либо образом приближается к птичьей системе «. (Denton (1998), pg 361). Molecular биолог Майкл Дентон сказал следующее об эволюционной происхождение системы птица-сердце-легкие:
Каким образом такая другая дыхательная система могла постепенно развиться из стандартной конструкции позвоночных без какого-либо направления, опять же, очень трудно понять. предусмотреть, особенно учитывая, что поддержание дыхательной функции абсолютно жизненно важен для жизни организма.Кроме того, уникальная функция и форма птичье легкое требует ряда дополнительных уникальных адаптаций во время птичьего разработка. Как объясняет Х. Р. Дункер, один из мировых авторитетов в этой области, потому что, во-первых, легкое птицы жестко прикреплено к стенке тела и поэтому не может расширяются в объеме и, во-вторых, из-за малого диаметра легочных капилляров и в результате высокого поверхностного натяжения любой жидкости внутри них, птичье легкое не может быть раздутый из коллапсирующего состояния, как это происходит у всех других позвоночных после рождения.В птицы, аэрация легких должна происходить постепенно и начинаться за три-четыре дня до вылупление с заполнением воздухом главных бронхов, воздушных мешков и парабронхов. Только после того, как магистральные воздуховоды уже заполнены воздухом, происходит окончательная выработка легких, и особенно разрастание сети воздушных капилляров. Воздух капилляры никогда не разрушаются, как альвеолы других позвоночных; скорее, как они прорастают в легочную ткань, парабронхи с самого начала являются открытыми трубками наполнен воздухом или жидкостью (Дентон (1998), 361) Дентон продолжает: «Птичье легкое очень приближает нас к ответу на вызов Дарвина: если оно можно было продемонстрировать, что существует какой-либо сложный орган, который не мог быть образованная многочисленными, последовательными, небольшими модификациями, моя теория полностью нарушила бы вниз.Один эксперт по респираторной физиологии, Джон Рубен, критикуя этот эволюционный сценарий, отметил, что: «переход от крокодилового легкого к птичьему был бы невозможен, потому что переходное животное имело бы опасная для жизни грыжа или дыра в ее диафрагме … Кажется очевидным, что у птиц кардинально иная система дыхание, при котором воздух постоянно втягивается через легкие, не могло развиться из Печеночно-поршневую систему мы видим у этого тероподного динозавра.»(Гиббонс, 1997 B, стр. 1230)
Плюс, мы здесь также рассматривается конвергентная эволюция. 4-х камерная система должна была развились дважды (а также у крокодилов), если развились вообще, потому что как утверждается, млекопитающие и птицы происходят из очень разных рептилий. Это это не просто аккуратный пример того, что общее происхождение четко обозначено характеристики.
Есть много других животных с сердечками — некоторые у червей 5 или 6 сердечек. Все эти заплывы, вероятно, эволюционировали однако независимо.Итак, красивого аккуратного дарвиновского дерева с уважение к сердцам. Обычный дизайн лучше объясняет это, потому что шансы низко вы могли бы придумать аналогичную структуру в результате случайной эволюции в одиночестве.
Резюме и заключение:
Рыбы: 2 камеры, Земноводные и рептилии: 3 камеры, Млекопитающие и птицы: 4 камеры. Сердца с 3 и 4 камерами похожи, потому что оба имеют внутренний контур или «двойная циркуляция». Это очень отличается от 2-х камерное сердце с «однократной циркуляцией».Переход от 2 к Трехкамерное сердце требует НАМНОГО больше, чем простое дублирование камеры, но ПОЛНАЯ переработка окружающих вен и артерий сердце, внутренние клапаны сердца, и создание этого интерьера цепь, которая может правильно взаимодействовать с легкими. Плюс у меня это есть хороший авторитет в том, что эволюционисты не знают, как от 2 до 3 камер переход состоялся. Переход от 3 до 4 может быть более вероятным в отдаленный теоретический смысл, хотя, безусловно, есть много менее важных осложнения.Переход от 2 к 4 требует гораздо больших изменений, чем просто удвоение предсердий и желудочков. Может быть удаленно возможно перейти от трехкамерного сердца к четырехкамерному сердцу но маловероятно, что двухкамерное сердце могло превратиться в сердце с 3 или 4 камерами.
Цитированная литература:
Кэмпбелл Биология 4-е издание стр. 822.
Соломон Виктор, Виджая М. Наяк, Равин Раджасинг, «Эволюция желудочков», Журнал Техасского института сердца , том.26 (3): 168-75 (1999),
Майкл Дентон, Natures Destiny (1998), стр. 361
Энн Гиббонс, Окаменелости легких предполагают, что динозавры дышали хладнокровно, Science , Vol. 278, 14 ноября 1997 г., стр. 1230.
Изменения системы кровообращения у животных
Результаты обучения
- Сравните и сопоставьте организацию и эволюцию системы кровообращения позвоночных
Система кровообращения варьируется от простых систем у беспозвоночных до более сложных систем у позвоночных.Простейшим животным, таким как губки (Porifera) и коловратки (Rotifera), не нужна система кровообращения, поскольку диффузия обеспечивает адекватный обмен воды, питательных веществ и отходов, а также растворенных газов, как показано на рисунке 1a. Организмы, которые являются более сложными, но все же имеют только два слоя клеток в своем строении тела, такие как студни (Cnidaria) и гребешки (Ctenophora), также используют диффузию через свой эпидермис и внутрь через желудочно-сосудистый отсек. Как их внутренние, так и внешние ткани находятся в водной среде и обмениваются жидкостями путем диффузии с обеих сторон, как показано на рисунке 1b.Обмену жидкостей способствует пульсация тела медузы.
Рис. 1. Простые животные, состоящие из одного клеточного слоя, такого как (а) губка, или только нескольких клеточных слоев, таких как (б) медуза, не имеют кровеносной системы. Вместо этого происходит обмен газов, питательных веществ и отходов путем диффузии.
Для более сложных организмов диффузия неэффективна для эффективного круговорота газов, питательных веществ и отходов через организм; поэтому возникли более сложные системы кровообращения.У большинства членистоногих и многих моллюсков открытая система кровообращения. В открытой системе удлиненное бьющееся сердце проталкивает гемолимфу по телу, а сокращения мышц помогают перемещать жидкости. Более крупные и сложные ракообразные, в том числе омары, развили артериальные сосуды, проталкивающие кровь через свое тело, а самые активные моллюски, такие как кальмары, развили замкнутую систему кровообращения и могут быстро перемещаться, чтобы поймать добычу. Замкнутые системы кровообращения характерны для позвоночных; однако существуют значительные различия в структуре сердца и кровообращении между различными группами позвоночных из-за адаптации в процессе эволюции и связанных с этим различий в анатомии.На рисунках 2 и 3 показаны основные системы кровообращения некоторых позвоночных: рыб, земноводных, рептилий и млекопитающих.
Рыба
Как показано на рис. 2а, у рыб есть единый контур кровотока и двухкамерное сердце, имеющее только одно предсердие и единственный желудочек. Предсердие собирает кровь, которая вернулась из тела, а желудочек перекачивает кровь к жабрам, где происходит газообмен и повторное насыщение кислородом крови; это называется жаберная циркуляция .Затем кровь проходит через остальную часть тела, прежде чем вернуться в предсердие; это называется системное кровообращение . Этот однонаправленный поток крови создает градиент от оксигенированной до деоксигенированной крови по системному контуру рыбы. Результатом является ограничение количества кислорода, который может достичь некоторых органов и тканей тела, что снижает общую метаболическую способность рыб.
У земноводных, рептилий, птиц и млекопитающих кровоток направлен по двум контурам: один через легкие и обратно к сердцу, который называется малым кровообращением , а другой — через остальную часть тела и его органы, включая мозг (системный кровоток).У земноводных газообмен также происходит через кожу во время малого круга кровообращения и обозначается как легочно-кожное кровообращение .
Амфибии
Как показано на рисунке 2b, у земноводных трехкамерное сердце с двумя предсердиями и одним желудочком, а не двухкамерное сердце рыбы. Два предсердия (верхние камеры сердца) получают кровь из двух разных контуров (легких и систем), а затем происходит некоторое перемешивание крови в желудочке сердца (нижняя камера сердца), что снижает эффективность оксигенации.Преимущество такого расположения в том, что высокое давление в сосудах подталкивает кровь к легким и телу. Перемешивание смягчается за счет гребня внутри желудочка, который направляет богатую кислородом кровь через системную систему кровообращения и дезоксигенированную кровь в кожно-легочный контур. По этой причине земноводные часто описываются как имеющие двойную циркуляцию .
Рис. 2. (a) У рыб самая простая кровеносная система позвоночных: кровь течет однонаправленно от двухкамерного сердца через жабры, а затем и по всему телу.(б) У земноводных есть два пути кровообращения: один для насыщения крови кислородом через легкие и кожу, а другой — для доставки кислорода остальным частям тела. Кровь перекачивается из трехкамерного сердца с двумя предсердиями и одним желудочком.
Рептилии
У большинства рептилий также есть трехкамерное сердце, подобное сердцу земноводных, которое направляет кровь в легочные и системные контуры, как показано на рисунке 3a. Желудочек более эффективно разделяется частичной перегородкой, что приводит к меньшему смешиванию оксигенированной и деоксигенированной крови.Некоторые рептилии (аллигаторы и крокодилы) — самые примитивные животные, у которых есть четырехкамерное сердце. Крокодилы обладают уникальным механизмом кровообращения, когда сердце отводит кровь из легких в желудок и другие органы во время длительных периодов погружения, например, в то время как животное ждет добычу или остается под водой, ожидая, пока добыча сгниет. Одна адаптация включает две основные артерии, которые выходят из одной и той же части сердца: одна доставляет кровь в легкие, а другая обеспечивает альтернативный путь к желудку и другим частям тела.Две другие адаптации включают отверстие в сердце между двумя желудочками, называемое отверстием Паниццы, которое позволяет крови перемещаться от одной стороны сердца к другой, и специализированную соединительную ткань, которая замедляет кровоток в легких. Вместе эти приспособления сделали крокодилов и аллигаторов одной из самых эволюционно успешных групп животных на Земле.
Млекопитающие и птицы
У млекопитающих и птиц сердце также разделено на четыре камеры: два предсердия и два желудочка, как показано на рисунке 3b.Насыщенная кислородом кровь отделяется от деоксигенированной крови, что улучшает эффективность двойного кровообращения и, вероятно, требуется для теплокровного образа жизни млекопитающих и птиц. Четырехкамерное сердце птиц и млекопитающих развилось независимо от трехкамерного сердца. Независимая эволюция одного и того же или подобного биологического признака называется конвергентной эволюцией.
Рис. 3. (a) У рептилий также два пути кровообращения; однако кровь насыщается кислородом только через легкие.Сердце состоит из трех камер, но желудочки частично разделены, поэтому происходит некоторое смешение оксигенированной и деоксигенированной крови, за исключением крокодилов и птиц. (б) у млекопитающих и птиц самое эффективное сердце с четырьмя камерами, которые полностью разделяют насыщенную кислородом и дезоксигенированную кровь; он перекачивает только насыщенную кислородом кровь по телу и дезоксигенированную кровь в легкие.
Внесите свой вклад!
У вас была идея улучшить этот контент? Нам очень понравится ваш вклад.
Улучшить эту страницуПодробнее
Обзор системы кровообращения
Роль системы кровообращения
Системы кровообращения — это сеть кровеносных сосудов, снабжающих организм кислородом и питательными веществами, удаляя при этом углекислый газ и отходы.
Цели обучения
Опишите основные свойства кровеносных систем
Основные выводы
Ключевые точки
- Сердце играет центральную роль в системе кровообращения, поскольку это насос размером с кулак, который циркулирует кровь по всему телу.
- По мере того, как животные становились более сложными и многоклеточными, система кровообращения развивалась, потому что простой диффузии было недостаточно для снабжения всех клеток питательными веществами.
- Координация системы кровообращения и дыхательной системы для обеспечения надлежащего газообмена очень важна для животных, у которых есть легкие и жабры.
Ключевые термины
- дыхание : процесс, при котором клетки получают химическую энергию за счет потребления кислорода и выделения углекислого газа; процесс вдоха и выдоха; дыхание
- сердечный : относящийся к сердцу
Большинство животных — сложные многоклеточные организмы, которым необходим механизм для транспортировки питательных веществ по телу и удаления продуктов жизнедеятельности. Система кровообращения со временем эволюционировала от простой диффузии через клетки на ранней стадии эволюции животных до сложной сети кровеносных сосудов, которые достигают всех частей человеческого тела.Эта обширная сеть снабжает клетки, ткани и органы кислородом и питательными веществами, удаляя при этом углекислый газ и отходы, побочные продукты дыхания. Систему кровообращения можно рассматривать как магистраль, проходящую по всему телу.
Система кровообращения аналогична системе автомагистралей : так же, как системы магистралей транспортируют людей и товары через сложную сеть, система кровообращения переносит питательные вещества, газы и отходы по всему телу животного.
В основе кровеносной системы человека лежит сердце. Человеческое сердце размером со сжатый кулак защищено грудной клеткой. Сделанный из специализированной и уникальной сердечной мышцы, он перекачивает кровь по всему телу и к самому сердцу. Сердечные сокращения вызываются внутренними электрическими импульсами, которые мозг и эндокринные гормоны помогают регулировать. Понимание основной анатомии и функций сердца важно для понимания кровеносной и дыхательной систем организма.
Сердце человека : Сердце играет центральную роль в кровеносной системе человека, поскольку оно перекачивает кровь по всему телу.
Газообмен — одна из важнейших функций системы кровообращения. Система кровообращения не нужна организмам, не имеющим специализированных органов дыхания, таких как одноклеточные организмы, потому что кислород и углекислый газ диффундируют непосредственно между тканями их тела и внешней средой. Однако у организмов, у которых есть легкие и жабры, кислород должен транспортироваться от этих специализированных органов дыхания к тканям тела через систему кровообращения.Следовательно, системы кровообращения должны были развиваться, чтобы приспособиться к большому разнообразию размеров тела и типов телосложения, присутствующим у животных.
Открытые и закрытые кровеносные системы
Система кровообращения может быть открытой или закрытой, в зависимости от того, свободно ли кровь течет в полости или содержится в сосудах.
Цели обучения
Обобщите архитектуру системы кровообращения
Основные выводы
Ключевые точки
- Замкнутая система кровообращения, встречающаяся у всех позвоночных и некоторых беспозвоночных, обеспечивает циркуляцию крови в одном направлении от сердца, вокруг тела и обратно к сердцу.
- Открытая система кровообращения, обнаруженная у членистоногих, закачивает кровь в полость, называемую гемоцель, где она окружает органы, а затем возвращается в сердце (а) через устья (отверстия).
- Кровь, обнаруженная у членистоногих, представляет собой смесь крови и интерстициальной жидкости, называется гемолимфой.
Ключевые термины
- устье : небольшое отверстие или отверстие, как в органе или проходе тела
- гемолимфа : циркулирующая жидкость в телах некоторых беспозвоночных, эквивалентная крови
- hemocoel : система полостей между органами членистоногих и моллюсков, по которым циркулирует кровь
Архитектура системы кровообращения
Система кровообращения представляет собой сеть цилиндрических сосудов (артерий, вен и капилляров), которые исходят от насоса (сердца).У всех позвоночных, а также у некоторых беспозвоночных это замкнутая система, в которой кровь не движется свободно в полости. В замкнутой системе кровообращения кровь содержится внутри кровеносных сосудов, циркулируя однонаправленно (в одном направлении) от сердца по системному пути кровообращения, а затем снова возвращается к сердцу.
Закрытые и открытые системы кровообращения : (a) В закрытых системах кровообращения сердце перекачивает кровь через сосуды, которые отделены от межклеточной жидкости организма.Большинство позвоночных и некоторые беспозвоночные, например, этот кольчатый червь, имеют замкнутую систему кровообращения. (б) В открытых кровеносных системах жидкость, называемая гемолимфой, перекачивается 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.
В отличие от закрытой системы у членистоногих (включая насекомых, ракообразных и большинство моллюсков) открытую систему кровообращения.В открытой системе кровообращения кровь не заключена в кровеносных сосудах, а закачивается в полость, называемую гемоцель. Кровь называется гемолимфой, потому что она смешивается с межклеточной жидкостью. По мере того, как сердце бьется и животное движется, гемолимфа циркулирует по органам в полости тела, повторно поступая в сердце через отверстия, называемые устьем (единственное число: устье). Это движение способствует обмену газа и питательных веществ. Открытая система кровообращения не использует столько энергии для работы и обслуживания, как закрытая система; однако существует компромисс с количеством крови, которое может быть перемещено к метаболически активным органам и тканям, которым требуется высокий уровень кислорода.Фактически, одна из причин того, что насекомые с размахом крыльев до двух футов (70 см) не встречаются сегодня, вероятно, состоит в том, что их превзошло появление птиц 150 миллионов лет назад. Считается, что птицы, имеющие закрытую систему кровообращения, двигались более подвижно, что позволяло им быстрее добывать пищу и, возможно, охотиться на насекомых.
Типы систем кровообращения у животных
Кровеносные системы животных различаются количеством камер сердца и количеством контуров, по которым течет кровь.
Цели обучения
Опишите различия в циркуляции у рыб, земноводных, рептилий, птиц и млекопитающих
Основные выводы
Ключевые точки
- Рыбы имеют единый системный контур для крови, где сердце перекачивает кровь к жабрам для повторного насыщения кислородом (жаберное кровообращение), после чего кровь течет к остальному телу и обратно к сердцу.
- У других животных, таких как земноводные, рептилии, птицы и млекопитающие, есть легочный контур, по которому кровь перекачивается от сердца к легким и обратно, и второй, системный контур, по которому кровь перекачивается к телу и обратно.
- Амфибии уникальны тем, что у них есть третий контур, который доставляет дезоксигенированную кровь к коже, чтобы произошел газообмен; это называется кожно-легочным кровообращением.
- Количество камер сердца, предсердий и желудочков снижает количество смешивания оксигенированной и деоксигенированной крови в сердце, поскольку большее количество камер обычно означает большее разделение между системным и легочным контурами.
- Теплокровным животным требуется более эффективная система из четырех камер, в которой насыщенная кислородом кровь полностью отделена от дезоксигенированной крови.
Ключевые термины
- предсердие : верхняя камера сердца, которая принимает кровь из вен и направляет ее в желудочек
- желудочек : нижняя камера сердца
Простые кровеносные системы
Система кровообращения варьируется от простых систем у беспозвоночных до более сложных систем у позвоночных. Простейшим животным, таким как губки (Porifera) и коловратки (Rotifera), не нужна система кровообращения, поскольку диффузия обеспечивает адекватный обмен воды, питательных веществ и отходов, а также растворенных газов (рисунок а).Организмы, которые являются более сложными, но все же имеют только два слоя клеток в своем строении, такие как студни (Cnidaria) и гребешки (Ctenophora), также используют диффузию через свой эпидермис и внутрь через желудочно-сосудистый отсек. Их внутренние и внешние ткани находятся в водной среде и обмениваются жидкостями путем диффузии с обеих сторон (рисунок b). Обмену жидкостей способствует пульсация тела медузы.
Животные без системы кровообращения : Простые животные, состоящие из одного слоя клеток, таких как (а) губка, или только нескольких слоев клеток, таких как (b) медузы, не имеют системы кровообращения.Вместо этого происходит обмен газов, питательных веществ и отходов путем диффузии.
Для более сложных организмов диффузия неэффективна для эффективного круговорота газов, питательных веществ и отходов через организм; поэтому возникли более сложные системы кровообращения. Замкнутые системы кровообращения характерны для позвоночных; однако существуют значительные различия в структуре сердца и кровообращении между различными группами позвоночных из-за адаптации в процессе эволюции и связанных с этим различий в анатомии.
Системы кровообращения рыб
Рыбы имеют единый контур кровотока и двухкамерное сердце, имеющее только одно предсердие и единственный желудочек (рисунок а). Предсердие собирает кровь, которая вернулась из тела, а желудочек перекачивает кровь к жабрам, где происходит газообмен и повторное насыщение кислородом крови; это называется жаберной циркуляцией. Затем кровь проходит через остальную часть тела, прежде чем вернуться в предсердие; это называется системным кровообращением.Этот однонаправленный поток крови создает градиент от оксигенированной до деоксигенированной крови по системному контуру рыбы. Результатом является ограничение количества кислорода, который может достичь некоторых органов и тканей тела, что снижает общую метаболическую способность рыб.
Примеры кровеносных систем животных : (a) Рыбы имеют самые простые кровеносные системы позвоночных: кровь течет однонаправленно от двухкамерного сердца через жабры, а затем к остальному телу.(б) У земноводных есть два пути кровообращения: один для насыщения крови кислородом через легкие и кожу, а другой — для доставки кислорода остальным частям тела. Кровь перекачивается из трехкамерного сердца с двумя предсердиями и одним желудочком. c) у рептилий также есть два пути кровообращения; однако кровь насыщается кислородом только через легкие. Сердце состоит из трех камер, но желудочки частично разделены, поэтому происходит некоторое смешение оксигенированной и деоксигенированной крови, за исключением крокодилов и птиц.(г) у млекопитающих и птиц самое эффективное сердце с четырьмя камерами, которые полностью разделяют насыщенную кислородом и деоксигенированную кровь; он перекачивает только насыщенную кислородом кровь по телу и дезоксигенированную кровь в легкие.
Системы кровообращения амфибий
У земноводных, рептилий, птиц и млекопитающих кровоток направлен по двум контурам: один через легкие и обратно к сердцу (малое кровообращение), а другой — через остальную часть тела и его органы, включая мозг (системный тираж).
У земноводных трехкамерное сердце с двумя предсердиями и одним желудочком, а не двухкамерное сердце рыбы (рисунок b). Два предсердия получают кровь из двух разных контуров (легких и систем). В желудочке сердца происходит перемешивание крови, что снижает эффективность оксигенации. Преимущество такого расположения в том, что высокое давление в сосудах подталкивает кровь к легким и телу. Перемешивание смягчается за счет гребня внутри желудочка, который направляет богатую кислородом кровь через системную систему кровообращения и дезоксигенированную кровь в легочно-кожный контур, где происходит газообмен в легких и через кожу.По этой причине у земноводных часто описывается двойное кровообращение.
Системы кровообращения рептилий
У большинства рептилий также есть трехкамерное сердце, подобное сердцу земноводных, которое направляет кровь в легочные и системные контуры (рисунок c). Желудочек более эффективно разделяется частичной перегородкой, что приводит к меньшему смешиванию оксигенированной и деоксигенированной крови. Некоторые рептилии (аллигаторы и крокодилы) — самые примитивные животные, у которых есть четырехкамерное сердце.Крокодилы обладают уникальным механизмом кровообращения, при котором сердце отводит кровь из легких в желудок и другие органы во время длительных периодов погружения; например, пока животное ждет добычи или остается под водой, ожидая, пока добыча сгниет. Одна адаптация включает две основные артерии, которые выходят из одной и той же части сердца: одна доставляет кровь в легкие, а другая обеспечивает альтернативный путь к желудку и другим частям тела. Две другие адаптации включают отверстие в сердце между двумя желудочками, называемое отверстием Паниццы, которое позволяет крови перемещаться от одной стороны сердца к другой, и специализированную соединительную ткань, которая замедляет кровоток в легких.Вместе эти приспособления сделали крокодилов и аллигаторов одной из наиболее успешно развивающихся групп животных на Земле.
Системы кровообращения млекопитающих и птиц
У млекопитающих и птиц сердце также разделено на четыре камеры: два предсердия и два желудочка (рисунок d). Насыщенная кислородом кровь отделяется от деоксигенированной крови, что улучшает эффективность двойного кровообращения и, вероятно, требуется для теплокровного образа жизни млекопитающих и птиц. Четырехкамерное сердце птиц и млекопитающих развилось независимо от трехкамерного сердца.
Сердечки разные | |
Сердце рыбы состоит из двух камер: предсердия и желудочка. Обезоксигенированная кровь поступает из организма, поступает в предсердие, а затем в желудочек, где перекачивается в тело через жабры. Кровь перекачивается из сердца через капиллярные русла жабр и через капиллярные русла тканей.Кровь замедляется, когда попадает в капиллярные русла жабр. Он медленно движется по пути к тканям и нуждается в скелетных мышцах, чтобы помочь крови вернуться к сердцу. Таким образом, для рециркуляции крови обратно к сердцу рыба полагается на физическое движение. Если бы наземные млекопитающие полагались на этот метод для возврата крови в сердце, они бы умерли от истощения. Вода поддерживает массу рыбы, но на суше, где нет выталкивающей силы, гравитация сказывается на животном. | |
Насекомые являются членистоногими и, как и все членистоногие, имеют открытую систему кровообращения. То есть кровь не находится в кровеносных сосудах, когда она движется по телу. В открытой системе подобная крови жидкость, называемая гемолимфой , свободно течет в полостях тела, где она вступает в прямой контакт со всеми внутренними тканями и органами. Сердце насекомого — это кровеносный сосуд, называемый спинным сосудом.Этот дорсальный сосуд разделен на камеры, разделенные клапанами, чтобы гемолимфа текла в одном направлении. Мышцы, прикрепленные к стенкам каждой камеры, подвергаются перистальтическим сокращениям и заставляют кровь течь вперед из камеры в камеру. | |
Сердце земноводного, например лягушки, имеет три камеры, один желудочек и два предсердия. Кровь из желудочка попадает в легкие и кожу, где она насыщается кислородом, а также в тело.В желудочке дезоксигенированная и насыщенная кислородом кровь смешивается перед откачкой из сердца. Это очень неэффективный метод по сравнению с сердцем млекопитающих. Амфибии, однако, имеют более низкий метаболизм, поэтому им требуется меньше кислорода. Требование меньшего количества кислорода снижает потребность сердца в доставке крови с высокой концентрацией кислорода. Таким образом, сердце с тремя камерами идеально подходит для нужд земноводных, которые также могут поглощать кислород через кожу во влажном состоянии. Однако у млекопитающих и птиц скорость метаболизма выше, поэтому у них должен быть способ доставлять в организм больше кислорода на литр крови, чем у земноводных. | |
| Сердце птицы больше похоже на сердце млекопитающего с четырьмя камерами. У теплокровных животных, таких как птицы и млекопитающие, высокий уровень метаболизма, поэтому необходима эффективная циркуляция крови. Кровь млекопитающих и птиц протекает через сердце, где дезоксигенированная кровь, поступающая в легкие, хранится отдельно от крови, предназначенной для тела. Это позволяет не смешивать насыщенную кислородом и деоксигенированную кровь, тем самым увеличивая содержание кислорода в крови, поступающей в ткани и органы. | |
| 1) Сравните различные системы кровообращения, упомянутые выше. Обсудите различия, преимущества и недостатки каждого из них. | |
| 2) Почему лягушка может справиться с трехкамерным сердцем, а собака — нет? | |
3) В чем заключается недостаток системы кровообращения рыб по сравнению с системой кровообращения млекопитающих? | |
| 4) Почему рыба должна продолжать двигаться в воде, иначе она умрет? | |
| 5) Почему у наземного млекопитающего не может быть одноконтурной системы кровообращения, подобной рыбе? Подумайте, что должна делать рыба и влияние гравитации на наземных млекопитающих. | |