У млекопитающих сердце скольки камерное: скольки камерное сердце у земноводных, примыкающих, птиц, млекопитающих

Содержание

Ученые обнаружили ген теплокровности: Наука и техника: Lenta.ru

Ученые обнаружили ген, который, вероятно, определяет появление в эволюции четрыхкамерного сердца — самого «продвинутого» варианта этого органа. Статья авторов появилась в журнале Nature. Редакция журнала поместила это исследование на его обложку. Краткое описание работы доступно на портале Science News.

Эффективность работы сердца определяется его строением. Так, у рыб сердце двухкамерное, у земноводных — трехкамерное, в сердце птиц и млекопитающих четыре камеры. Количество камер в сердце рептилий до сих пор остается предметом споров. У ящериц и черепах два предсердия, а в желудочке находится мышечный барьер. Однако по анатомическим признакам его нельзя однозначно признать перегородкой.

Авторы новой работы решили выяснить, сколько камер в сердце рептилий, ориентируясь на работу генов. Предыдущие исследования показали, что во время развития левой половины сердца у млекопитающих и птиц активен ген Tbx5. Ученые проверили активность этого гена при развитии сердец черепах и ящериц. На ранних стадиях развития Tbx5 работал на всей области желудочка. На более поздних этапах эмбриогенеза активность этого гена пропадала из правой части сердца черепах, но не из сердца ящериц.

Основываясь на этих данных, исследователи заключили, что черепахи обладают истинно четырехкамерным сердцем, а ящерицы — нет. Чтобы проверить, действительно ли Tbx5 определяет строение сердца, или его работа напрямую не влияет на этот параметр, ученые провели серию опытов на мышах. Когда исследователи «заставили» Tbx5 работать в ходе эмбрионального развития мышей так же, как у ящериц, сердце млекопитающих сформировалось трехкамерным. Полное выключение гена привело к аналогичному результату. Таким образом, Tbx5 оказался важным фактором, необходимым для образования перегородки в желудочке.

Увеличение числа камер в сердце напрямую связано с эволюционным успехом организмов. Двухкамерный желудочек необходим для формирования двух кругов кровообращения. Один круг кровообращения не позволяет животным эффективно регулировать температуру тела. Теплокровные животные могут более эффективно осваивать различные экологические ниши.

Сердце

СЕРДЦЕ, центральный орган кровеносной системы, обеспечивающий кровообращение или циркуляцию гемолимфы. У членистоногих сердце трубчатое, в виде спинного сосуда, имеющего парные щелевидные отверстия (остии), через которые засасывается гемолимфа (сердце работает как откачивающий насос). У насекомых для обеспечения циркуляции гемолимфы в крыльях, антеннах и конечностях существуют дополнительные «сердца» – дорзальные ампулы. Сердце большинства моллюсков состоит из 2 (иногда 1 или 4) предсердий и желудочка; в дополнение к сердцу моллюски имеют «сократимые вены». У позвоночных сердце работает как нагнетательный насос, создавая высокое давление крови в артериях. У рыб оно двухкамерное. Венозная кровь, нагнетаемая сердцем, поступает в жабры, где обогащается кислородом. Сердце земноводных обычно трёхкамерное – два предсердия и желудочек (у безлёгочных – двухкамерное). У пресмыкающихся сердце трёхкамерное (у крокодилов – четырёхкамерное). У птиц и млекопитающих сердце имеет 4 камеры – правое и левое предсердие, правый и левый желудочки. Окружено прочной соединительно-тканной сердечной сорочкой – перикардом.

У человека масса сердца составляет 330 г у мужчин, 250 г у женщин, размер соответствует кисти, сжатой в кулак (12–15 ґ 8—12 см). Сердце сокращается с частотой 60–80 ударов в минуту, за одно сокращение в кровеносное русло выбрасывается 60–80 мл крови. Сердечная мышца – миокард имеет толщину 10–15 мм в левом желудочке, 5–7 мм – в правом. Внутренняя поверхность сердечных камер выстлана гладкой оболочкой – эндокардом, складки которого образуют клапаны, которые открываются по направлению тока крови во время сокращения (систолы) и захлопываются во время расслабления (диастолы). Между правым предсердием и правым желудочком находится трёхстворчатый клапан, между левым предсердием и левым желудочком – двустворчатый. В устье аорты расположены полулунные аортальные клапаны.

Сердце сокращается в автоматическом режиме, т. е. независимо от центральной нервной системы, за счёт наличия проводящей системы, волокна которой подходят к каждому мышечному волокну сердца, обеспечивая синхронность сокращений. На возбудимость сердечной мышцы также влияют гормоны щитовидной железы, надпочечников, концентрация в крови ионов калия, натрия, кальция. Кровоснабжение сердца обеспечивается коронарными (венечными) артериями, отходящими непосредственно от дуги аорты.

Обследование состояния сердца проводится различными методами – электрокардиографией, ультразвуковым исследованием и др. Наиболее часто встречающиеся заболевания сердца: нарушение коронарного кровообращения (инфаркт миокарда), воспаление сердечной мышцы (миокардит), аритмии, изменения в клапанном аппарате – пороки сердца. Лечение осуществляют врачи-кардиологи.

Кардиология — строение сердца животных

Подробности: Просмотров: 14150

Кардиология
строение сердца животных

Се́рдце (лат. соr, греч. καρδιά) – это полый конусообразный мышечный орган в грудной клетке, обеспечивающий непрерывный ток крови по замкнутой системе кровеносных сосудов.

Непрерывный поток крови с заданным давлением жизненно необходим всем животным. Кровь переносит питательные и другие вещества, кислород и углекислый газ между органами в организме и таким образом обеспечивается его жизнедеятельность.

Сердце собак и кошек состоит из четырех камер. Движение крови осуществляется за счёт ритмичных сокращений, а течение крови в одном направлении – за счёт клапанного аппарата сердца.

Итак, обо всём по порядку.

У млекопитающих 4-х клапанное сердце, в котором имеются 2 предсердия и 2 желудочка. Сердце можно условно разделить на 2 стороны: левую и правую сторону. Каждая из сторон включает в себя предсердие и желудочек, а между ними имеется перегородка и кромки.

Левая сторона сердца обеспечивает кровоток по так называемому «большому кругу кровообращения», то есть кровь идёт через голову, «ноги», «руки», внутренние органы.

Правая сторона сердца обеспечивает кровоток по «малому кругу кровообращения», то есть через легкие (это обеспечивает газообмен с атмосферой).

Итак, получается что кровь из правой части сердца устремляется в лёгкие, где происходит газообмен (при котором углекислый газ отдаётся в атмосферу и кровь насыщается кислородом), затем кровь течёт в левое предсердие и левый желудочек, после чего выталкивается в большой круг кровообращения, то есть идёт во внутренние органы, где отдает кислород и насыщается углекислым газом (побочным продуктом работы органов). Затем кровь течёт к правому предсердию, а оттуда обратно в легкие. Таким образом круг кровообращения замыкается.

Правая и левая части сердца отделены друг от друга продольными межпредсердными и межжелудочковыми перегородками.

В норме у взрослых собак и кошек правая и левая части сердца надёжно отделены друг от друга, и это важно! Другими словами, в норме кровь из левых отделов сердца не может непосредственно попасть в правые отделы и наоборот.

Клаппанный аппарат сердца – ток крови в одном направлении обеспечивает именно он!

Клапанный аппарат сердца состоит из атриовентрикулярных и полулунных клапанов.

В правой половине сердца отверстие между правым предсердием и правым желудочком закрывает трёхстворчатый (трикуспидальный) клапан, который крепится 6-10 сухожильными струнами (хордами) к сосочковым мышцам.

Из общего числа сосочковых мышц две находятся на перегородке и одна на боковой стенке правого желудочка.

В левой половине сердца отверстие между предсердием и желудочком закрывает двухстворчатый (митральный) клапан. Каждая створка митрального клапана крепится 3-4 сухожильными струнами к сосочковым мышцам.

Полулунные (или кармашковые) клапаны находятся во входном отверстии аорты и легочного ствола, в каждом отдельно. В закрытом состоянии митральный и трикуспидальный клапаны напоминают раздутые паруса, а полулунные клапаны – оттопырившиеся карманы.

Строение стенки сердца.

Стенки сердца состоят из трех слоев:

Эндокард – внутренний слой сердца;
Миокард – средний слой сердца;
Эпикард – наружный слой сердца.

Эндокард – по своему происхождению соответствует стенкам сосудов. Он состоит из соединительной основы, содержит большое количество эластичных волокон и гладких мышечных клеток. Все клапаны сердца представляют собой складки эндокарда.

Миокард – состоит из исчерченной сердечной мышечной ткани. Этот мышечный слой содержит в себе в том числе «вставочные диски», которые объединяют мышечные клетки между собой, обеспечивают передачу нервного импульса и обеспечивают сокращение миокарда.

Особенностью строения сердечной мышечной ткани является то, что она не имеет зародышевых элементов, и при повреждении кардиомиоциты погибают, замещаясь соединительной тканью, то есть рубцом.

Мышечные волокна образуют мышечные пучки, располагающиеся в в два слоя в предсердиях и в три слоя в желудочках.

Крепятся мышечные волокна к фиброзному кольцу у основании сердца.

Мышцы направлены в разные стороны таким образом, что при сокращении они скручиваются подобно полотенцу и кровь как бы «выжимается» из предсердий и желудочков.

Наличие для предсердий и желудочков собственных мышечных слоёв обеспечивает их самостоятельность при сокращениях.

Синхронность и ритмичность их сокращений обеспечивает проводящая система сердца, представляющая собой сложное нервно-мышечное образование.

Проводящая система сердца обеспечивает ритмичную работу сердца. Она представляет собой специальную мышечную ткань бледной окраски. В проводящей системе сердца различают узлы и пучки волокон.

Сократительный узел сердца (узел Кисса-Флека, nódus sinuatriális) располагается в стенке правого предсердия. В нём возникают электрические импульсы, которые вызывают сокращение сердце. Именно синоатриальный узел (синусовый узел) называют «водителем ритма». Возникший импульс, распространяясь по миокарду предсердий, которые в это время сокращаются, достигают второго узла.

Второй узел сердца, он же предсердно-желудочковый или атриовентрикулярный узел (nodus atrioventricularis) находится в межжелудочковой перегородке. От

атриовентрикулярного узла отходит предсердно-желудочковый пучок (fascículus atrioventriculális, пучок Гиса), которые в свою очередь делятся на правую и левую ножки пучка Гиса, которые находятся на соответствующей поверхности межжелудочковой перегородки.

Каждая ножка пучка Гиса частью своих волокон соединяется с сосочковыми мышцами, а остальными волокнами (волокна Пуркинье) достигают верхушки сердца и переходят по боковым стенкам.

По данному длинному пути (от синоатриальнного узла (СА-узел) до волокон Пуркинье) по проводящей системе сердца распространяется электрический импульс, заставляя сокращаться миокард ритмично и в необходимой последовательности.

Сначала сокращаются предсердия, затем желудочки, и после паузы – снова предсердия. Период сокращения сердца называется систола, а период расслабления –

диастола.

Эпикард (наружная оболочка сердца) – состоит в основном из соединительной ткани и покрыт мезотелием. Эпикард в том числе сростается с фиброзным листом внутригрудной фасции и перикардиальной плеврой, образуя околосердечную сумку.

Сердечная сумка служит вместилищем сердца, изолирует его от плевральной полости, укрепляет в определённом положении и создаёт ему оптимальные условия для работы.

Сосуды сердца.

Сердце получает 10% от той крови, которая выбрасывается в аорту. По собственным коронарным сосудам кровь разносится непосредственно в миокард по всем отделам сердца (сердцу тоже нужно дышать и питаться).

Из левого желудочка кровь выбрасывается в аорту, а из правого – в легочную артерию.

Итак, кратко подытожим.

Сердце – это мотор (насос), который через себя прокачивает кровь строго в одном направлении. Чтобы кровь не затекала куда не нужно – существует система клапанов, которые закрываются и открываются в нужные моменты во время работы сердца. В сердце есть «батарея», которая вырабаывает электрические импульсы, распространяющиеся по специальным «проводам», заставляя сердце работать четко и ритмично.

Теперь Вы получили общее представление о строении сердца животных. На самом деле, строение сердца кошек и собак не многим отличается от строения сердца человека.

Здоровья Вам и Вашим питомцам!

Врачи ветклиники Котофей.
Информация для написания статьи бралась из открытых общедоступных источников.

Особое строение сердца крокодила может помочь ему в пищеварении

Учёные выяснили, зачем крокодилу уникальное строение его сердца. По их мнению, направляя венозную кровь вместо лёгких к желудку, рептилия помогает себе переваривать пищу. И облегчает страдания от ломоты в мышцах после тяжёлой охоты.

Жизнь крокодила вряд ли можно назвать размеренной. В засушливые периоды эти зубастые рептилии подолгу отлёживаются в последних оставшихся лужицах, медленно расходуя разумно заготовленные запасы жира. Зрелище жалкое. Но когда праздник приходит на их улицу, крокодилам мало найдётся равных в способности мгновенно схватить, утопить или просто сломать жертве шею. Не имея возможности пережёвывать добычу своими мощными, но достаточно примитивными челюстями, крокодил заранее рвёт её на части и отправляет в желудок огромными кусками.

Общая масса добычи может составлять до пятой части собственной массы животного.

Конечно, до родственных им питонов этим рептилиям далеко, но и представить себе человека, способного за один присест слупить 15–20 килограммов сырого мяса, да ещё и с костями, довольно сложно.

По мнению американских биологов, за такие удивительные пищеварительные способности крокодил может благодарить свою уникальную систему кровообращения. Работа учёных из Университета штата Юта и Института искусственного сердца в Солт-Лейк-Сити принята к публикации в мартовском выпуске журнала Physiological and Biochemical Zoology.

Круги кровообращения

У всех животных, кроме рыб, конец большого круга кровообращения является началом малого и наоборот, что не дает возможности говорить об их полной замкнутости. Фактически, оба круга кровообращения составляют единое целое кровеносное русло, в…

В организме большинства позвоночных — и крокодила в том числе — кровь движется по так называемым двум кругам кровообращения. В малом, или лёгочном, она, проходя сквозь лёгкие, обогащается кислородом и избавляется от углекислого газа, в большом, или системном, питает кислородом все органы тела. Собственно, ни тот, ни другой полноценными кругами не являются, так как замыкаются друг на друга: из лёгких кровь возвращается в начало большого круга, а от органов — малого.

В организме млекопитающих и птиц эти круги, тем не менее, чётко разделены. По малому кругу насыщенную углекислым газом кровь, прибывающую в правое предсердие, гонит в лёгкие правый желудочек. Левый желудочек же отправляет поступающую из левого предсердия обогащённую кислородом кровь дальше по всему организму. По сути, четырёхкамерное сердце — это два насоса в одном, и такое разделение даже позволяет поддерживать в малом круге существенно меньшее давление, чем в большом.

У амфибий и рептилий сердце трёхкамерное — его предсердие разделено надвое, а вот желудочек всего один, он отправляет кровь дальше — как в лёгкие, так и к органам. Понятно, что в этом случае возможно частичное смешивание крови, что делает систему не очень эффективной. Однако хладнокровные ящеры и земноводные, по большей части ведущие не слишком активный образ жизни, могут себе это позволить.

Сердце крокодила — особый случай.

Оно четырёхкамерное, но круги обращения разделены не полностью. Кроме того, от правого желудочка отходит не только лёгочная артерия, но и дополнительная, так называемая левая артерия, большая часть крови по которой направляется к пищеварительной системе, в первую очередь к желудку. Между левой и правой артериями (правая идёт от левого желудочка) имеется отверстие Паниццы, позволяющее венозной крови попадать в начало большого круга кровообращения — и наоборот.

100%

У человека подобное является аномалией и носит название врождённого порока сердца. Крокодил же не только не чувствует здесь порока, но и обладает дополнительным механизмом, позволяющим искусственно нагнетать бедную кислородом кровь в правую артерию. Или вовсе закрыть левую артерию, при этом его кровеносная система будет работать почти так же, как и у млекопитающих. Этим так называемым зубцовым клапаном крокодил может управлять по своей воле.

Причины, побудившие природу создать столь примечательный механизм, давно занимали учёных. Долгое время считалось, что сердце крокодила — переходный этап на пути к полноценному четырёхкамерному сердцу теплокровных млекопитающих.

Однако была и противоположная точка зрения, согласно которой крокодил — потомок теплокровного животного, которому по эволюционным причинам стало выгодней жить жизнью хладнокровного убийцы. В этом случае отверстие Паниццы и зубцовый клапан оказываются адаптационным механизмом, позволившим перейти к хладнокровному существованию. Например, в 2004 году Роджер Сеймур из австралийского Университета Аделаиды показал вместе с коллегами, что такое строение сердца может быть очень полезно для полуподводного образа жизни: снижение содержания кислорода в крови может замедлить обмен веществ, что помогает в долгих погружениях, когда хищник неподвижно ждёт свою жертву.

Профессор Университета штата Юта Коллин Фармер и её коллеги считают, что благодаря такой сложной системе крокодил может быстро разлагать проглоченные им куски добычи.

А медлить крокодилу нельзя: если рыба, обезьяна, а то и человеческая нога, не будут переварены слишком быстро, рептилия погибнет. Либо в пасти другого хищника в виду своей неповоротливости, либо от голода и кишечного расстройства: в жарком климате бактерии очень быстро размножатся на проглоченном куске мяса в чреве животного.

Фармер полагает, что дело не в том, что не прошедшая лёгких кровь бедна кислородом — для достижения подобного эффекта не нужно сложное устройство сердца, а достаточно замедлить дыхание. По её мнению, дело в том, что эта кровь богата углекислым газом. Когда крокодил направляет богатую CO₂ кровь к желудку и другим органам пищеварения, специальные железы используют его при выработке желудочного сока, и чем больше к ним поступает углекислого газа, тем активнее секреция. Известно, что в интенсивности выделения желудочного сока своими железами крокодилы в десяток раз превосходят чемпионов по этому показателю среди млекопитающих. Это позволяет не только переваривать пищу, но и подавлять рост вредных бактерий в желудке.

Крокодилы (Crocodylia, или Loricata)

отряд водных пресмыкающихся. Длина большинства крокодилов 2-5 м, некоторых — до 6 м (гребнистый крокодил, старые самцы). Голова плоская, с длинным рылом и характерно изогнутым разрезом рта, туловище приплюснутое, хвост мощный, веслообразно…

Чтобы доказать свою гипотезу, учёные сначала изучили состояние кровеносной системы в периоды вынужденного поста и во время переваривания крокодилом пищи. Оказалось, что у только что откушавшего крокодила в течение многих часов клапан действительно заставляет кровь течь преимущественно в обход лёгких.

Далее учёные хирургическим путём дезактивировали клапан, закрыв вход в левую аорту, у группы молодых крокодилов. Контрольную группу для чистоты эксперимента также прооперировали, однако им аорту не закрывали. Как оказалось, после кормления у крокодилов, левая аорта которых была заблокирована, выработка желудочного сока значительно снижалась — несмотря на то, что кровь продолжала поступать к пищеварительным органам в достаточном количестве через правую аорту. При этом также резко снижалась способность крокодилов разлагать кости, составляющие немалую часть их рациона.

Помимо функции переноса CO₂ к желудку, замечает Фармер, пуск крови в обход лёгких мог играть и другую важную функцию, наличию которой позавидуют многие посетители тренажёрных залов.

У крокодила богатая трапеза почти всегда следует за рывком к добыче, во время которого неповоротливое обычно животное мгновенно выпрыгивает из воды, хватает зазевавшуюся у водопоя жертву и затаскивает её под воду. В это время в мускулах генерируется такое количество ядовитой молочной кислоты (именно из-за них после физических нагрузок мышцы ломит), которое способно стать причиной гибели животного. По предположению учёных из Юты, с кровью эта кислота также переносится к желудку, где и утилизируется.

А что касается отверстия Паниццы, то его роль не только в том, чтобы направлять бедную кислородом кровь к другим органам, притормаживая метаболизм крокодила, но и в том, чтобы, наоборот, снабжать пищеварительную систему дополнительным кислородом из правой аорты, когда это нужно. Зубцовый клапан же помогает время от времени отправлять богатую углекислым газом кровь не только к желудку, но и к другим внутренним органам, которым она может понадобиться.

Эксперименты биологов показали, как в процессе эволюции из трехкамерного сердца хладнокровных получилось четырехкамерное сердце теплокровных млекопитающих и птиц

Эксперименты биологов показали, как в процессе эволюции из трехкамерного сердца хладнокровных получилось четырехкамерное сердце теплокровных млекопитающих и птиц
Земноводные, включая лягушек и саламандр, имеют трехкамерное сердце, состоящее из двух предсердий и одного желудочка. У активных млекопитающих и птиц постоянную доставку к тканям кислорода воздуха обеспечивает сердце с двумя предсердиями и двумя желудочками, последние разделены мышечной перегородкой. Сердце пресмыкающихся представляет отдельный научный интерес – оно считается трехкамерным, но его желудочек имеет неполную перегородку, а потому кровообращение рептилий являет собой некую промежуточную форму. Анатомические исследования не давали представления о происхождении этой половинчатой перегородки. Группа под руководством Бенуа Бруно (Benoit Bruneau) из Гладстонского Института Сердечнососудистых Заболеваний (Gladstone Institute of Cardiovascular Disease) в Сан-Франциско, ранее установившая неравномерную активность гена, который кодирует некий белковый фактор TBX5, в левом и правом желудочках теплокровных, сейчас решила провести сравнительное исследование между разными классами животных, сфокусировав внимание на распределении именно этого белка. Т.е. ученые попытались дойти до молекулярных основ эволюции важнейшего органа позвоночных. Этим исследованиям посвящена статья в последнем номере Nature (3 September, 2009).
Активность гена, который кодирует фактор транскрипции TBX5, искали в сердце эмбрионов красноухой черепахи и зеленой ящерицы семейства Анолисовых. В этой серии экспериментов исследователи стремились выяснить, нет ли подобной асимметрии в распределении значимого для строения сердечной перегородки фактора у пресмыкающихся. Как выяснилось, на ранних стадиях развития зародыша TBX5 присутствовал в желудочке сердца повсюду как у черепах, так и у ящериц. Но позже этот фактор исчезает из правой части сердца черепахи, оставаясь только в левом желудочке. Этот факт указывает на то, что сердце черепахи на самом деле имеет два желудочка, как у теплокровных. В сердце ящериц такого не наблюдается – белок TBX5 там повсюду, следовательно, желудочек у ящериц единый и неделимый, несмотря на наличие неполной перегородки. Более того, по утверждению доктора Бруно, «обнаруживаемая внутри желудочка сердца ящерицы структура сердечной перегородкой не является». В ходе эволюции ящерицы возникли раньше черепах, и механизм сегрегации желудочков по активности в них фактора TBX5 эволюционировал после этого. В развитие идеи авторы перешли на мышей, у которых в норме четырехкамерное сердце. Подавив в эмбрионах грызунов активность гена, отвечающего за синтез фактора TBX5, они увидели, что сердце у таких зародышей развивается трехкамерным, как у хладнокровных животных т.е. без перегородки между желудочками. Эти результаты не только проливают свет на эволюцию сердечнососудистой системы, но и помогают понять природу врожденных заболеваний человека, связанных с мутацией по фактору TBX5 и выражающихся в смертельно опасном отсутствии межжелудочковой перегородки. Не исключено, что в будущем такой дефект можно будет исправлять, влияя на уровень белка TBX5 у зародыша.

Строение сердца человека и особенности его работы. Пройдите обследование своего сердца в МЕДСИ

Сердце человека располагается в грудной клетке, ориентировочно в центре с небольшим смещением влево. Представляет собой полый мышечный орган. Снаружи окружено оболочкой – перикардом (околосердечной сумкой). Между сердцем и околосердечной сумкой находится жидкость, увлажняющая сердце и уменьшающая трение при его сокращениях.

Сердце разделено на четыре камеры: две правые – правое предсердие и правый желудочек, и две левые – левое предсердие и левый желудочек. В норме правая и левая половины сердца между собой не сообщаются. При врожденных пороках в межпредсердной и межжелудочковой перегородках могут сохраняться отверстия, через которые кровь попадает из одной половины сердца в другую. Предсердия и желудочки соединяются между собой отверстиями.

По краям отверстий располагаются створчатые клапаны сердца: справа – трехстворчатый, слева – двустворчатый, или митральный. Двустворчатый и трехстворчатый клапаны обеспечивают ток крови в одном направлении – из предсердий в желудочки. Между левым желудочком и отходящей от него аортой, а также между правым желудочком и отходящей от него легочной артерией тоже имеются клапаны. Из-за формы створок они названы полулунными. Каждый полулунный клапан состоит из трех листков, напоминающих кармашки. Свободным краем кармашки обращены в просвет сосудов. Полулунные клапаны обеспечивают ток крови только в одном направлении – из желудочков в аорту и легочную артерию.

Работа сердца включает две фазы: сокращение (систола) и расслабление (диастола). Сердечный цикл состоит из сокращения предсердий, сокращения желудочков и последующего расслабления предсердий и желудочков. Сокращение предсердий длится 0,1 сек, сокращение желудочков – 0,3 сек.

Во время диастолы: левое предсердие наполняется кровью, через митральное отверстие кровь перетекает в левый желудочек, во время сокращения левого желудочка кровь выталкивается через аортальный клапан, попадает в аорту и разноситься по всем органам. В органах происходит передача кислорода тканям организма, для их питания. Далее кровь по венам собирается в правое предсердие, через трикуспидальный клапан попадает в правый желудочек.
Во время систолы желудочков: венозная кровь выталкивается в легочную артерию и попадает в сосуды легких. В легких кровь оксигенируется, то есть насыщается кислородом. Насыщенная кислородом кровь через легочные вены собирается в левое предсердие.

Ритмичное, постоянное чередование фаз систолы и диастолы, необходимое для нормальной работы, обеспечивается возникновением и проведением электрического импульса по системе особых клеток – по узлам и волокнам проводящей системы сердца. Импульсы возникают вначале в самом верхнем, так называемом, синусовом узле, который располагается в правом предсердии, далее проходят ко второму, атрио-вентрикулярному узлу, а от него – по более тонким волокнам (ножкам пучка Гиса) – к мышце правого и левого желудочков, вызывая сокращение всей их мускулатуры.

Самому сердцу, как и любому другому органу для питания и нормальной деятельности требуется кислород. К сердечной мышце он доставляется по собственным сосудам сердца – коронарным. Иногда эти артерии называют венечными.

Коронарные сосуды отходят от основания аорты. Делятся на правую коронарную артерию и левую коронарную артерию. Левая коронарная артерия в свою очередь разделяется на переднюю межжелудочковую и огибающую артерии. Правая коронарная артерия кровоснабжает стенки правого предсердия и желудочка, заднюю часть межжелудочковой перегородки и заднюю стенку левого желудочка, синусовый и атриовентрикулярный узел. Левая коронарная артерия снабжает кровью переднюю часть межжелудочковой перегородки, переднюю и боковую стенки левого желудочка, левое предсердие.

Нормальная частота сердечных сокращений колеблется от 55 до 85 в мин. При нагрузке частота закономерно увеличивается. Определить частоту сердечных сокращений можно по пульсу.

Пульс – это колебания артериальной стенки, возникающие при каждом сокращении сердца.

Движение крови по сосудам зависит от создаваемого сердцем давления в момент выброса крови и сопротивления стенок сосудов току крови. Давление в аорте в момент сокращения желудочков сердца является максимальным, и называется систолическим. Во время расслабления в левом желудочке сохраняется остаточное давление, которое называется диастолическим. На величину кровяного давления влияют просвет кровеносных сосудов, вязкость крови, количество циркулирующей в сосудах крови. По мере удаления от сердца давление крови уменьшается и становится наименьшим в венах. Разность между высоким давлением крови в аорте и низким давлением в полых венах обеспечивает непрерывный ток крови по сосудам.

Сердце насекомых | справочник Пестициды.ru

Строение сердца насекомых, схема, вид сверху

1 – камеры сердца, 2 – аорта,

3 – крыловидные мышцы спинной диафрагмы

Использовано изображение:^[3]

Строение сердца насекомых

Сердце представлено в виде длинного трубчатого органа, продольно располагающегося внутри брюшка и разделенного на камеры. На своем протяжении оно имеет несколько «вздутий» соответственно сегментам брюшка; каждое из них представляет собой отдельную камеру.^[2]

Задний конец сердца замкнут, а передний открыт и продолжается в аорту. Сердце и аорта вместе образуют спинной сосуд, которым и представлена сосудистая часть кровеносной системы насекомых. Других сосудов у них обычно нет, хотя, например, у личинок Поденок от заднего конца сердца отходят три маленьких ветви, продолжающиеся в хвостовые нити.^[2]

Обычно в первом брюшном сегменте, где сердце «заканчивается», нет отдельной камеры, но бывают исключения. Например, у Тараканов камеры есть и во всех брюшных члениках, и даже в задних сегментах груди. В отличие от них, у личинок Стрекоз камера в сердце всего одна.^[2]

Каждая камера снабжена парой (реже – большим количеством) устьиц, или остий. Через них кровь засасывается в сердце из полости тела. Края остий имеют завороты, так называемые остиальные клапаны.^[2]

Происхождение сердца – мезодермальное, орган образуется из клеток-кардиобластов.^[2]

В стенке сердца насекомых, как и у более высокоразвитых животных, насчитывается три слоя. Самым главным, обеспечивающим работу органа, является мышечный слой. Снаружи него имеется оболочка из соединительной ткани, а изнутри орган выстлан интимой. Иногда его нижняя стенка срастается с волокнами дорсальной (спинной) мышечной диафрагмы, располагающейся ниже.^[2](фото)

Расположение сердца в теле насекомого

1 – сердце, 2 – спинная диафрагма, 3 – кишечный канал, 4 – брюшная диафрагма, 5 – нервная цепочка, 6 – жировое тело

Использовано изображение:^[4]

Топография сердца насекомых

Сердце расположено вблизи от дорсальной стенки тела (тергитов брюшка). Оно зафиксировано возле нее или непосредственно (как у Aleurodes), или, чаще, при помощи коротких тяжей.^[2]

Снизу сердце соприкасается с мышечной спинной диафрагмой, а в некоторых случаях, как говорилось выше, эта диафрагма начинается непосредственно от него и идет в обе стороны, затем врастая в наружный скелет.^[2]

Спинная диафрагма отграничивает от внутренней полости тела отдельный «этаж» – верхнюю часть, которая называется перикардиальным пространством и включает в себя сердце и компоненты жирового тела. Это пространство изолировано не полностью, а частично, так как мышечные пучки спинной диафрагмы (их называют крыловидными мышцами) имеют треугольную форму, и между ними имеются промежутки.^[2](фото)

Направления кровотока в организма насекомого

1 –сердце, 2 – аорта, 3 – полость тела

Использовано изображение:^[4]

Работа сердца

Как и у остальных живых организмов, мышечные клетки сердца насекомых обладают функцией автоматизма, то есть, способностью к самостоятельному сокращению, не зависящему от «воли» хозяина.^[2] Однако такие самостоятельные сокращения слишком слабы и представлены только невыраженными перистальтическими волнами. Поэтому основной контроль над работой сердца осуществляет нервная система, которая через определенные промежутки времени подает к мышцам сигналы, вызывающие сокращение камер.^[1] Момент сокращения называется систолой, расслабления – диастолой.^[2]

Сердце переносит кровь в направлении сзади вперед. Такой кровоток возможен благодаря нескольким особенностям.^[2]

Сердечные камеры сокращаются в определенном порядке: сначала задние, затем передние.
Клапаны, располагающиеся при «входе» в сердце и между его камерами, устроены таким образом, что они пускают кровь внутрь камеры, но захлопываются, когда она устремляется в обратном направлении; таким образом, внутри спинного сосуда гемолимфа может двигаться только вперед.
Сокращениям сердца «помогают» сокращения мышц спинной и брюшной диафрагм, которые также способствуют продвижению гемолимфы в направлении к переднему концу тела.^[2]

Проходя из сердца через аорту, кровь изливается в полость головы, оттуда она следует назад внутрь тела, а затем переходит через промежутки между пучками спинной диафрагмы в перикардиальное пространство. Там она снова всасывается через остии в сердечные камеры.^[2](фото)

Статья составлена с использованием следующих материалов:

Литературные источники:

Захваткин Ю.А., Курс общей энтомологии, Москва, «Колос», 2001 — 376 с.

Шванвич Б.Н. Курс общей энтомологии. — М.Л. Советская наука. 1949.—900 с., ил.

Изображения (переработаны):

Бей-Биенко Г.Я. Общая энтомология. – 3-е издание., доп.— М.: Высш.школа, 1980. – 416 с., Иллюстрации из книги ©

Догель В.А. Зоология беспозвоночных. /Под ред. проф. Полянского Ю. И. – 7-е изд., перераб. и доп. – М.: Высш.школа., 1981. – 606 с., Иллюстрации из книги ©

Свернуть Список всех источников

Обзор системы кровообращения — Биология 2e

Цели обучения

К концу этого раздела вы сможете делать следующее:

Опишите открытую и закрытую систему кровообращения
Описать интерстициальную жидкость и гемолимфу
Сравнить и сопоставить организацию и эволюцию системы кровообращения позвоночных

У всех животных, за исключением нескольких простых видов, кровеносная система используется для транспортировки питательных веществ и газов по телу.Простая диффузия позволяет осуществлять обмен воды, питательных веществ, отходов и газов между примитивными животными, толщина которых составляет всего несколько слоев клеток; однако объемный поток — единственный метод, с помощью которого можно получить доступ ко всему телу более крупных и сложных организмов.

Архитектура системы кровообращения

Система кровообращения представляет собой сеть цилиндрических сосудов: артерий, вен и капилляров, исходящих от насоса, сердца. У всех позвоночных, а также у некоторых беспозвоночных это замкнутая система, в которой кровь несвободна в полости.В замкнутой системе кровообращения кровь содержится внутри кровеносных сосудов и однонаправленно циркулирует от сердца по системному пути кровообращения, а затем снова возвращается к сердцу, как показано на (Рисунок) a . В отличие от закрытой системы, членистоногие, включая насекомых, ракообразных и большинство моллюсков, имеют открытую систему кровообращения, как показано на (Рисунок) b . В открытой системе кровообращения кровь не заключена в кровеносных сосудах, а перекачивается в полость, называемую гемоцель, и называется гемолимфой, потому что кровь смешивается с межклеточной жидкостью.Когда сердце бьется и животное движется, гемолимфа циркулирует по органам в полости тела, а затем снова входит в сердца через отверстия, называемые устьями. Это движение способствует обмену газа и питательных веществ. Открытая система кровообращения не использует столько энергии, как закрытая система для работы или обслуживания; 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) сегодня не существуют, вероятно, состоит в том, что они уступили место появлению 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.

В закрытых системах кровообращения (а) сердце перекачивает кровь по сосудам, которые отделены от межклеточной жидкости тела. У большинства позвоночных и некоторых беспозвоночных, например у этого кольчатого червя, есть замкнутая система кровообращения. В (б) открытых кровеносных системах жидкость, называемая гемолимфой, перекачивается через кровеносный сосуд, который впадает в полость тела.Гемолимфа возвращается в кровеносный сосуд через отверстия, называемые устьями. Такие членистоногие, как эта пчела и большинство моллюсков, имеют открытую систему кровообращения.

Изменения системы кровообращения у животных

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 (Рисунок) a .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 (Рисунок) b . Обмену жидкостей способствует пульсация тела медузы.

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. 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. (Рисунок) иллюстрирует основные системы кровообращения некоторых позвоночных: рыб, земноводных, рептилий и млекопитающих.

(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. 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.

Как показано на (Рисунок) a . У рыб 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 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.

У земноводных, рептилий, птиц и млекопитающих кровоток направлен по двум контурам: один через легкие и обратно к сердцу, что называется малым кровообращением, а другой — через остальную часть тела и его органы, включая мозг. (Систематическая циркуляция).У земноводных газообмен также происходит через кожу во время малого круга кровообращения и называется кожно-легочным кровообращением.

Как показано на (Рисунок) b , у земноводных есть 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 у земноводных часто описывается двойное кровообращение.

У большинства рептилий также есть трехкамерное сердце, подобное сердцу земноводных, которое направляет кровь в легочные и системные контуры, как показано на (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, например, во время длительных периодов погружения в воду, когда 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.

У млекопитающих и птиц сердце также разделено на четыре камеры: два предсердия и два желудочка, как показано на (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. Независимая эволюция одного и того же или подобного биологического признака называется конвергентной эволюцией.

Сводка раздела

У большинства животных кровеносная система используется для транспортировки крови по телу.Некоторые примитивные животные используют диффузию для обмена воды, питательных веществ и газов. Однако сложные организмы используют систему кровообращения для переноса газов, питательных веществ и отходов по телу. Системы кровообращения могут быть открытыми (смешанными с межклеточной жидкостью) или закрытыми (отделенными от межклеточной жидкости). Замкнутые системы кровообращения характерны для позвоночных; тем не менее, существуют значительные различия в структуре сердца и кровообращении между различными группами позвоночных из-за адаптаций во время эволюции и связанных с ними различий в анатомии.У рыбок двухкамерное сердце с однонаправленным кровообращением. У земноводных трехкамерное сердце, в котором смешивается кровь, и двойное кровообращение. У большинства нептичьих рептилий трехкамерное сердце, но у них мало смешанной крови; у них двойное обращение. Млекопитающие и птицы имеют четырехкамерное сердце без смешивания крови и двойного кровообращения.

Контрольные вопросы

Почему открытые системы кровообращения полезны для некоторых животных?

Они используют меньше метаболической энергии.
Они помогают животному двигаться быстрее.
Им не нужно сердце.
Они помогают развиваться крупным насекомым.

Некоторые животные используют диффузию вместо кровеносной системы. Примеры включают:

птицы и медузы
Плоские черви и членистоногие
моллюски и медузы
ничего из вышеперечисленного

Кровоток, который направляется через легкие обратно к сердцу, называется ________.

однонаправленное обращение
жаберное кровообращение
малое кровообращение
кожно-легочное кровообращение

Вопросы о критическом мышлении

Опишите замкнутую систему кровообращения.

Замкнутая система кровообращения — это система с замкнутым контуром, в которой кровь несвободна в полости. Кровь отделена от межклеточной жидкости организма и содержится в кровеносных сосудах. В системе этого типа кровь циркулирует в одном направлении от сердца по системному пути кровообращения, а затем возвращается к сердцу.

Опишите системный кровоток.

Системная циркуляция протекает по системам тела. Кровь от сердца течет к мозгу, печени, почкам, желудку и другим органам, конечностям и мышцам тела; затем он возвращается в сердце.

Глоссарий

атриум: (множественное число: предсердия) камера сердца, которая принимает кровь из вен и отправляет кровь в желудочки

закрытая система кровообращения: Система, в которой кровь отделяется от межклеточной жидкости организма и содержится в кровеносных сосудах

двойная циркуляция: Поток крови в двух контурах: легочный контур через легкие и системный контур через органы и тело

жаберная циркуляция: кровеносная система, характерная для животных с жабрами для газообмена; кровь течет через жабры для насыщения кислородом

hemocoel: Полость, в которую закачивается кровь в открытой системе кровообращения

гемолимфа: Смесь крови и межклеточной жидкости насекомых и других членистоногих, а также большинства моллюсков

межклеточная жидкость: жидкость между ячейками

открытая система кровообращения: Система, в которой кровь смешана с межклеточной жидкостью и непосредственно покрывает органы

ostium: (множественное число: ostia) отверстия между кровеносными сосудами, которые позволяют перемещаться гемолимфе через тело насекомых, членистоногих и моллюсков с открытыми системами кровообращения

кожно-легочное кровообращение: кровеносная система земноводных; приток крови к легким и влажной коже для газообмена

малое кровообращение: Отток крови от сердца через легкие, где происходит насыщение кислородом, а затем снова возвращается к сердцу

системное кровообращение: Отток крови от сердца к мозгу, печени, почкам, желудку и другим органам, конечностям и мышцам тела, а затем возврат этой крови к сердцу

однонаправленная циркуляция: кровоток в одном контуре; встречается у рыб, когда кровь течет через жабры, затем проходит через органы и остальное тело, прежде чем вернуться в сердце

желудочек: (сердце) большая нижняя камера сердца, перекачивающая кровь в артерии

Сердца и бессердечные в царстве животных · Границы молодых умов

Абстрактные

Мы все принимаем наши сердца как должное: очаровательный орган внутри каждого, который непрерывно бьется, чтобы кровь продолжала циркулировать в наших телах.Кровоток гарантирует, что кислород, питательные вещества из пищи, гормоны и продукты жизнедеятельности попадают в нужные клетки. Сердце необходимо для поддержания жизни людей и большинства животных. Сердца становятся еще более интересными, когда мы исследуем, что они делают, как выглядят, как работают, а также сходства и различия в сердцах видов по всей планете. Похоже ли сердце жирафа на сердце человека? Какое животное выживает, несмотря на отсутствие сердца? Может ли сердце действительно биться более 1500 раз в минуту? От динозавров до насекомых, от людей до собак, эта статья рассматривает то, что на самом деле происходит внутри, исследуя мир анатомии сердца.

Сколько у нас сердец?

Вы наверняка знаете, что у людей и жирафов только одно сердце, как и у большинства животных, но не у всех. У осьминогов и кальмаров (животных, называемых головоногими и ) есть три сердца. Два сердца перекачивают кровь к жабрам, чтобы забрать кислород, а другое перекачивает кровь по телу (рис. 1). Черви также необычны: пять структур, называемых дугами аорты, выступают в качестве основных сердец. У миксины, которую иногда называют слизневым угрем, есть одно настоящее сердце и три вспомогательных насоса, помогающих крови двигаться.Когда вам казалось, что вы все это слышали, некоторые животные бессердечны. Медузы, морские звезды и даже кораллы прекрасно обходятся без сердец. У морских звезд даже нет крови, поэтому это объясняет, почему сердце не требуется. Вместо этого они используют небольшие похожие на волосы структуры, называемые ресничками, чтобы проталкивать морскую воду через свое тело, и они извлекают из воды кислород.

Рисунок 1 — Основные структуры сердец животных.
Сердце птиц и млекопитающих имеет четыре камеры (два предсердия и два желудочка).У лягушки, которая является земноводным, есть сердце с тремя камерами (один желудочек и два предсердия), а у рыбьих сердец есть две камеры (одно предсердие и один желудочек). Сердечная система осьминога состоит из трех сердец: одно главное сердце (h2) перекачивает кровь к телу и два других сердца (h3 и h4) перекачивает кровь к жабрам. А, атриум; V, желудочек.

Поклонники «Доктора Кто» считают, что у вымышленных Повелителей Времени два сердца, а у реальных людей — очень редко. В крайне необычных случаях у людей с заболеванием кардиомиопатией врачи прикрепляют второе сердце к собственному сердцу.Здоровые и поврежденные сердца работают вместе, чтобы разделить нагрузку. Кроме того, близнецы, рожденные связанными друг с другом (сиамские близнецы), могут иметь два сердца от природы.

Сердца млекопитающих и птиц

Это не просто количество сердец, которое может меняться между видами. Основная структура этого жизненно важного органа может сильно отличаться от одного вида к другому. Сердце в основном состоит из мышц, которые сокращаются и расслабляются, заставляя кровь перемещаться по кровеносным сосудам в легкие и из легких и по всему телу (рис. 2) ¹.Как млекопитающие, у нас есть четыре основных части сердца: левое и правое предсердие и левый и правый желудочек . Это называется четырехкамерным сердцем. У всех других млекопитающих и птиц четырехкамерные сердца. У других групп животных, таких как рептилии, земноводных, , рыбы и насекомые, сердца выглядят немного иначе (рис. 1).

Рис. 2. Сердца адаптировались по-разному, чтобы лучше всего подходить каждому животному.
(A) У жирафа очень большой левый желудочек, так что сердечная мышца может перекачивать кровь к телу и от длинной шеи до головы.Правый желудочек жирафа меньше, поскольку он перекачивает кровь только в легкие. Также показаны микроскопические изображения сердечной мышцы цыпленка (B) и собаки (C) . Цыпленок молодой, поэтому у него только один желудочек и одно предсердие. Позже сердце цыпленка станет четырехкамерным, с двумя предсердиями и двумя желудочками.

Сердца рептилий и динозавров

Сердце рептилий состоит из трех камер, двух предсердий и одного желудочка (рис. 1). Исключение составляют крокодилы, у которых четырехкамерное сердце, как у млекопитающих и птиц.Тем не менее, в стене камеры крокодила есть отверстие, поэтому вопрос о том, три или четыре камеры сердца, остается предметом споров. Люди часто задаются вопросом, произошли ли динозавры от птиц или рептилий. Найти сердце динозавра очень редко, потому что, в отличие от кости, сердце — это мягкая ткань, поэтому его не часто сохраняют. Одно потенциально окаменевшее сердце показало, что у динозавров было четыре камеры сердца, больше похожих на птиц, чем на рептилий. К сожалению, поскольку этот образец был дополнительно исследован с использованием более передовых научных технологий, оказалось, что это не ткань динозавра, поэтому мы все еще недостаточно знаем о сердцах динозавров, чтобы предсказать, от каких животных произошли динозавры [2].

Сердца амфибий

Амфибии — интересная группа, поскольку их сердца сильно различаются. Живя на суше и в воде, многие получают кислород через легкие, а также через кожу. Большинство земноводных, включая лягушек и жаб, имеют трехкамерное сердце с двумя предсердиями и одним желудочком (рис. 1). Однако у саламандр без легких нет структуры, называемой перегородкой, которая разделяет предсердие на две отдельные части, поэтому у этого животного есть только одно предсердие и один желудочек. У некоторых менее известных земноводных, кажется, есть перегородка между желудочками, поэтому, возможно, у древних земноводных было четырехкамерное сердце, как у млекопитающих и птиц.

Сердца рыб и насекомых

Сердце рыбы состоит всего из двух камер, предсердия и желудочка (рис. 1). У насекомых часто есть только трубка, которая перекачивает гемолимфу (название эквивалента крови насекомых) по всему телу, а также сосуд, помогающий ему двигаться. А у тараканов 13 камер сердца!

Насколько велико ваше сердце?

Само собой разумеется, что размер сердца у разных животных разный. В конце концов, кит не может выжить с сердцем размером с мышь.Сердце взрослого человека весит около 0,6 фунта. Если вы сожмете кулак, это примерно размер вашего сердца. Сердце жирафа весит 26 фунтов, но синий кит действительно весит 400 фунтов. Самое маленькое сердце в мире принадлежит волшебной мухе. Это крошечное животное всего 0,2 мм в длину, и чтобы увидеть его сердце, нужен микроскоп.

Сердца обычно составляют около 0,6% массы тела животного. У собак и волков относительно большие сердца по сравнению с их массой — 0,8%. Между тем, кошачье сердце всего 0.35% веса кошки. Будем надеяться, что относительный размер сердца и количество любви, испытываемой животными, не связаны. Если бы это было так, самое маленькое млекопитающее в мире, этрусская землеройка, дарило бы много любви! Мышьоподобная землеройка весит крошечные 2 г и имеет длину около 4 см, но ее сердце составляет 1,2% от массы тела [3]. Ученые также выяснили, что сердце землеройки может сокращаться в холодную погоду. Эта усадка помогает землеройкам выжить в суровых климатических условиях за счет уменьшения количества необходимой им пищи. Это маленькое млекопитающее съедает пищу в два раза больше своего веса каждый день, поэтому спячка — не вариант.Они редко даже спят.

Быстрое и вялое сердцебиение

То, как работают сердца животных, тоже зависит от вида. Частота пульса , измеряемая в ударах в минуту (уд / мин), варьируется у разных животных. Как правило, у более крупных животных частота сердечных сокращений ниже. У крупной пули частота сердечных сокращений составляет около 55 ударов в минуту, а у более мелких видов слизняков — 90-е. У многих китов частота пульса составляет 10–30 ударов в минуту, у жирафов — 40–90, а у кошек — около 150. У еще более мелких животных это число увеличивается: частота пульса взрослого цыпленка составляет 259 ударов в минуту, у цыпленка — 400 (Видео 1 ), а сердце хомяка бьется со скоростью 450 ударов в минуту.Маленькая этрусская землеройка показывает 835 ударов в минуту, что более чем в 12 раз выше, чем у человека. Самый высокий зарегистрированный показатель у землероек составил 1511 ударов в минуту, что является мировым рекордом для теплокровных животных [3].

У людей частота сердечных сокращений составляет около 60–100 ударов в минуту, но у детей частота сердечных сокращений часто несколько выше. В 1 месяц 70–190 — это нормально, 80–120 — для 3–4-летних и 60–100 — к 10 годам. Растущий ребенок внутри матери начинает со скоростью 80 ударов в минуту на 5 неделе, 155–195 в 9 недель и около 130 ударов в минуту непосредственно перед рождением.Интересно, что сердце человека начинается как трубка у 19–20-дневного эмбриона, скорее как у рыбы, но постепенно вращается, развивается и разделяется на четыре камеры в течение следующих 6 недель.

Физические упражнения, температура и спящий режим — все меняют частоту сердечных сокращений

Изменения частоты пульса у большинства тренирующихся животных. Бегущие жирафы могут достигать 170 ударов в минуту, а люди — 220 ударов в минуту, но в идеале это должно быть немного меньше. Частота сердечных сокращений крокодила при 10 ° C составляет 1–8 ударов в минуту, при 28 ° C — 24–40, а при достижении более 40 ° C сердце может быть повреждено.Молодые стрижи (птицы) снижают частоту сердечных сокращений в гнезде, чтобы избежать голодной смерти. Животные, находящиеся в спячке, также могут снизить частоту сердечных сокращений. Медведи гризли обычно имеют частоту 84 ударов в минуту, которая снижается до 19 ударов в минуту во время спячки; человеческое сердце обычно перестало бы работать, если бы оно опустилось так низко. Эмоции, такие как страх, любовь и возбуждение, а также уровень гормонов, болезнь, уровень кислорода и другие факторы как внутри, так и за пределами тела могут изменить частоту сердечных сокращений.

Лечение разбитого сердца

В нашей предыдущей статье Frontiers for Young Minds «Исцеление разбитого сердца» мы рассмотрели вопрос о том, как исправить больное сердце [4, 5].Рыба данио обладает очень важной способностью: она может регенерировать (отрастать заново), поэтому, если она получит травму или у нее возникнут проблемы с сердцем, она может восстановиться сама. Человеческие тела фантастичны, и они постоянно пытаются заменить сердечные клетки и восстановить сердечную ткань, но данио — настоящий профессионал в лечении разбитого сердца.

Выводы

В этой статье мы рассмотрели некоторые сходства и различия между сердцами разных видов. Млекопитающие и птицы имеют очень похожие сердца из-за эволюции, в то время как у рептилий, рыб, насекомых и других животных сердца эволюционировали, которые немного отличаются от сердца млекопитающих.Окружающая среда внутри и снаружи каждого животного помогает контролировать структуру и функции сердца, но выбор образа жизни, такой как упражнения и еда, может иметь огромное влияние на здоровье вашего сердца. Сердца ваших друзей больше похожи на ваши, чем, например, на сердца жирафа, и даже больше, чем на сердце лягушки или паука, но сердце каждого человека уникально. Ваше сердце постоянно приспосабливается к ситуациям, в которых вы находитесь, реагируя на еду, упражнения, эмоции и болезни. В отличие от кальмара, у вас только одно сердце, и оно будет биться около двух.21 миллиард раз в жизни, поэтому стоит сохранить его здоровым.

Глоссарий

Головоногие : ↑ Животные без позвоночника, включая кальмаров, осьминогов и наутилусов. Головоногие имеют симметричные тела, выступающие головы и щупальца.

Атриум : ↑ Верхняя камера или камеры сердца. Множественное число — предсердия: например, у вас может быть одно или два предсердия.

Желудочек : ↑ Нижняя камера или камеры сердца.

Амфибия : ↑ Животные с позвоночником, которым для выживания нужна вода или влажная среда. К земноводным относятся жабы, лягушки, саламандры и червеобразные (земноводные без ног или конечностей).

Гемолимфа : ↑ Жидкость, похожая на кровь, которую некоторые простые животные должны перемещать по своему телу питательными веществами и кислородом.

Частота сердечных сокращений : ↑ Число ударов сердца в минуту.

Видео 1 : ↑ Вначале, когда цыпленок растет в яйце, его сердце можно увидеть на внешней стороне тела.Со временем сердце переместится в тело. Это видео показывает, как бьется сердце цыпленка, которому всего несколько дней от роду. Сердце по-прежнему представляет собой трубку, содержащую две камеры, желудочек и предсердие, но по мере роста у него в конечном итоге будет четыре камеры. Вы можете видеть, как кровь течет через камеры сердца.

Конфликт интересов

Авторы заявляют, что исследование проводилось при отсутствии каких-либо коммерческих или финансовых отношений, которые могут быть истолкованы как потенциальный конфликт интересов.

Благодарности

Авторы хотели бы поблагодарить наших молодых рецензентов, Эрин и Джошуа Ратланд. Часть этой работы стала возможной благодаря финансированию со стороны Анатомического общества, предоставившего Катрин грант по привлечению общественности и информационно-просветительской работе под названием «Анатомия для ВСЕХ — обеспечение доступности анатомии». Мы также хотели бы поблагодарить Британскую научную ассоциацию и Ноттингемский университет за присуждение Кэтрин стипендии BSA Media Fellowship 2019 года.

Сноска

1. ↑ Информацию о крови см. В статье «Кровеносные сосуды под микроскопом» [1].

Список литературы

[1] ↑ Мачадо, М., Митчелл, К., Франклин, Дж., Торп, А., и Ратленд, К. С. 2020. Кровеносные сосуды под микроскопом. Фронт. Молодые умы 8: 151. DOI: 10.3389 / frym.2019.00151

[2] ↑ Cleland, T., Stoskopf, M. и Schweitzer, M. 2011. Гистологическое, химическое и морфологическое исследование «сердца» небольшого позднемелового тескелозавра. Naturwissenschaften . 98, 203–211. DOI: 10.1007 / s00114-010-0760-1

[3] ↑ Jurgens, KD, Fons, R., Peters, T., and Sender, S. 1996. Частота сердечных сокращений и дыхания и их значение для скорости конвективного переноса кислорода у самого маленького млекопитающего, этрусской землеройки Suncus этруск. J. Exp. Биол. 199: 2579–84.

[4] ↑ Кларк, Н., Алибхай, А. и Ратленд, С. С. 2018. Лечение разбитого сердца — генетика сердечных заболеваний. Фронт. Молодые умы 6:19. DOI: 10.3389 / frym.2018.00019

[5] ↑ Симпсон, С., Ратленд, П., и Ратленд, С. С. 2017. Геномное понимание кардиомиопатий: сравнительный межвидовой обзор. Вет. Sci. 4:19. DOI: 10.3390 / vetsci4010019

Сердца млекопитающих | Национальный центр естественнонаучного образования

Краткое изложение задач:

Есть хорошие примеры функциональных промежуточных стадий в эволюции сердца млекопитающих. Explore Evolution повторяет неточные и давно опровергнутые утверждения креационистов о невозможности эволюции четырехкамерного сердца млекопитающего из трехкамерного сердца рептилии.Хотя существует обширное исследование того, как именно произошел этот переход, Explore Evolution игнорирует это исследование и отказывается от интеллектуальных исследований в пользу тезисов креационистов.

Полное обсуждение:

Explore Evolution заявляет:

любой переход от трехкамерного сердца к четырехкамерному сердцу требует ряда скоординированных физиологических и анатомических изменений, включая: 1) удлинение и прикрепление существующей перегородки к создать новую отдельную камеру желудочка, 2) заменить раздвоенную брюшную аорту и две дуги аорты одной аортой, 3) изменить направление легочных артерий и вен и 4) внести различные вторичные структурные изменения в стенки и клапаны между камерами.
Необходимость изменить так много анатомических особенностей и при этом поддерживать функцию на каждом этапе пути поднимает некоторые сложные вопросы о жизнеспособности серии переходных стадий между трех- и четырехкамерным сердцем. Возникнет ли новая камера перед новыми венами, артериями и перегородками? Возникнет ли он до или после того, как появится новая единственная аорта, и новый трубопровод будет перенаправлен, чтобы поддерживать ее? Если бы новая камера возникла раньше этих других функций, как бы она работала? Если он возник после других особенностей, что же странного, что все эти новые структуры — вены, артерии, перегородки и аорта — будут правильно соответствовать друг другу и функционировать согласованно с новой камерой?
Исследуйте Evolution , стр.130-131

4-камерные и 3-камерные сердца: Все, что принципиально необходимо для получения топологии четырехкамерного сердца млекопитающих из трехкамерного сердца рептилий (например, B, хотя это не следует принимать как точный представитель родового состояния) является продолжением перегородки (стены, разделяющей камеры и утраченной правой системной дуги. Линия, ведущая к крокодилам, развила четырехкамерное сердце по другому пути, сохранив обе системные дуги.Из рисунка 9-5, стр. 112 из: Фаррелл А. П. (1997). «Эволюция сердечно-сосудистой системы: взгляд на онтогенез». Развитие сердечно-сосудистой системы: от молекул к организмам. Бурггрен У. У. и Келлер Б. Б., ред. Кембридж, Великобритания; Нью-Йорк, Нью-Йорк, США, Cambridge University Press: 101-113.

Вместо того, чтобы заниматься исследованием, которое было проведено именно по этим вопросам, Explore Evolution меняет темы, обсуждая гипотезы из эволюционной биологии развития и цитируя серию статей, которые на самом деле не касаются эволюции сердца.Опять же, этот подход не основан на запросах и дает учащимся неточное представление о подходе к неопределенности в науке. Вопрос о том, могут ли мутации, влияющие на раннее развитие сердца, привести к одновременному возникновению нескольких изменений, — это вопрос, который необходимо решать с помощью доказательств в этой системе, а не с аргументами об эволюции новых планов тела или размахивая руками. дискуссии об эволюции в кембрии. Была проделана значительная работа по развитию сердца, и это та литература, которую авторы Explore Evolution должны были изучить (например, Antoon F.М. Мурман и Винсент М. Кристоффельс. 2003. «Формирование камеры сердца: развитие, гены и эволюция», Physiological Reviews 83: 1223-1267).

Liem’s Hearts: На этой диаграмме показаны организмы, вид сбоку: голова обращена влево, а сердце и легкие — вправо. Высоко производные узоры птиц и млекопитающих сформировались в результате утраты или специализации различных дуг. Порядок событий, ведущих к каждой линии, был реконструирован до некоторой степени.Как говорится в заголовке: «Одним из отличительных признаков сравнительной анатомии является открытие и широкое объяснение эволюционного паттерна сердца и магистральных сосудов позвоночных животных. Это все еще имеет глубокое и всеобъемлющее значение в сравнительной биологии».

Из стр. 620-621 из: Liem, Karel F. и Walker, Warren F. (2001). Функциональная анатомия позвоночных: эволюционная перспектива. Форт-Уэрт, издательство Harcourt College Publishers. онлайн-источник

Переход с трех камер на четыре — не такой большой скачок, как может показаться.Желудочки сердца млекопитающих разделены тонкой мышечной перегородкой (стенкой), которая вырастает из мышечных сторон сердца. Подобная перегородка есть в сердцах рептилий и земноводных, и, как показывает рисунок выше или даже рисунок в Explore Evolution , переход от трех камер к четырем не будет проблематичным для организма. Перегородка будет увеличиваться до тех пор, пока полностью не разделит две стороны. Это изменение предотвращает смешивание насыщенной кислородом крови, возвращающейся из легких, с кровью тела, обедненной кислородом.У видов с более медленным метаболизмом или которые (например, земноводные) могут обмениваться газами через кожу, разделение богатой кислородом и обедненной кислородом крови менее критично, в то время как у видов с более высокими метаболическими потребностями существует более интенсивный отбор, воздействующий на вариации. что улучшило приток кислорода к телу. Виды с более низким метаболизмом могут долгое время не дышать, и в этих условиях могут ограничивать кровоток в легких и использовать всю мощь сердца для циркуляции крови по телу.Для этих видов трехкамерное сердце обеспечивает необходимую гибкость. Млекопитающие с высокими метаболическими потребностями не могут так долго обходиться без дыхания, поэтому нет необходимости таким же образом ограничивать кровоток через легкие.

Explore Evolution не предлагает объяснения того, почему дуга аорты не могла развиться независимо от этих изменений в сердце. К счастью, ученые не так равнодушны, как авторы Explore Evolution , и фактически провели исследования, чтобы лучше понять эволюцию дуги аорты и других кровеносных сосудов.В Функциональная анатомия позвоночных , Liem et al. объяснить:

Одним из отличительных признаков сравнительной анатомии является открытие и широкое объяснение эволюционного паттерна сердца и магистральных сосудов позвоночных. Это все еще имеет глубокие и всеобъемлющие последствия для сравнительной биологии.
Карел Ф. Лием и др. (2001) Функциональная анатомия позвоночных , Издательство колледжа Харкорт: Форт-Уэрт, стр. 620

Эволюция дуги аорты: На этом изображении зритель смотрит на грудь (вентральную сторону) организма.Птицы и млекопитающие на самом деле очень похожи на рептилий по своей основной структуре, за исключением того, что они потеряли левую или правую системную дугу соответственно. Источник: Рисунок 12-19, стр. 461 из: Кардонг, Кеннет В. (2006). Позвоночные: сравнительная анатомия, функции, эволюция. Бостон, Высшее образование Макгроу-Хилла. Дуги аорты: Эта диаграмма «увеличена», чтобы показать только судьбу дуг аорты у земноводных, рептилий, птиц и млекопитающих. Диаграмма ясно показывает (в отличие от диаграммы в Explore Evolution), что единственное фундаментальное изменение топологии между рептилиями и млекопитающими состоит в том, что млекопитающие потеряли правильную системную дугу.На Рисунке 12-20, стр. 462 из: Кардонг, Кеннет В. (2006). Позвоночные: сравнительная анатомия, функции, эволюция. Бостон, Высшее образование Макгроу-Хилла.

Понимание деталей этого эволюционного процесса требует большего анатомического фона, чем уместно для класса средней школы, не говоря уже об этом обзоре, что заставляет задуматься, почему Explore Evolution поднимает этот вопрос. Контраст между путаницей, выраженной Explore Evolution , и подробным объяснением, предлагаемым профессионалами в этой области, является убедительным признаком того, что Explore Evolution не черпает свои доказательства из биологической литературы и не заинтересован в том, чтобы побуждать студентов к искренним действиям. расследование.

На самом деле, основанием для их утверждений о дугах аорты, скорее всего, будет книга Майкла Дентона «Эволюция : теория кризиса » (1985, Adler & Adler Publishers: Chevy Chase, MD), в которой на нескольких страницах обсуждается неправдоподобность. эволюционных объяснений анатомии сердца и дуги аорты. Дентон сыграл важную роль в вдохновении креационистского движения за разумный замысел, и Эволюция: теория в кризисе был процитирован в О Пандах и людях , учебник интеллектуального дизайна считался слишком религиозным для учебных классов, когда писался Explore Evolution .

В то время как ученые продолжают исследовать эволюцию сердца, выдвигая и проверяя гипотезы, креационисты продолжали подчеркивать любую неопределенность, которую они могли обнаружить. Группа креационистов разумного замысла заявляет, что эволюция сердца является неразрешимой проблемой. До 2005 года группа, принимающая это заявление, «требовала, чтобы лидеры клубов были христианами», и их обсуждение вопроса показывает, что их утверждения о сердце не соответствуют действительности. научно обоснованный. Даже признавая, что «четырехкамерное сердце млекопитающих, вероятно, не является неснижаемо сложным» (как указывает Explore Evolution ), они выражают уверенность в том, что «оно все еще может быть результатом разумного замысла, а не эволюции, и неснижаемая сложность не является должны существовать во всех экземплярах, чтобы существовать в некоторых.«Это не критическое мышление и не обучение на основе запросов.

Этот аргумент, как и его предшественники в откровенно креационистской литературе, представляет собой религиозную атаку на эволюцию, а не научно обоснованное исследование. Explore Evolution утверждает, что мы знаем ничего, если мы не знаем всего. Такое отношение неуместно как с научной, так и с педагогической точки зрения. Эволюционный процесс, ведущий к формам сердец современных млекопитающих, рептилий, крокодилов и земноводных, остается предметом исследования.Студенты, заинтересованные в текущих исследованиях, нуждаются в твердом понимании эволюции, анатомии, физиологии и биологии развития, но, что более важно, им необходимо понимать, как ученые знают то, что они знают, как работают научные исследования. Explore Evolution ничему из этого не научит студентов.

Сравнительная анатомия сердец позвоночных

Ключевые понятия : позвоночное животное, сердце, камера, двойное кровообращение, перегородка, шунт, предсердие, желудочек, вена, артерия

Функция : Сердце — это полый мышечный орган, который ритмически сокращается и расслабляется.Во время каждого цикла сокращения-релаксации кровь забирается из вен в тонкостенную собирающую камеру, предсердие, а затем проходит во вторую толстостенную камеру, желудочек, который с силой сокращается, чтобы распределить кровь по артериям. Обратный поток предотвращается с помощью односторонних клапанов.

Обратите внимание, что частичная перегородка желудочка рептилии становится полным разделителем у птиц и млекопитающих.

На изображении выше вы можете увидеть прогрессивные изменения в сердце между предковыми позвоночными, рыбами и наиболее производными формами, птицами и млекопитающими.У рыб простое двухкамерное сердце, которое, по сути, представляет собой лишь утолщение части кровеносной системы, и кровь течет по единому контуру от сердца к жабрам, к телу и обратно к сердцу. Начиная с земноводных, первого из позвоночных с легкими, кровеносная система добавляет вторую петлю или контур. В этой конструкции кровь проходит через сердце дважды при каждом обходе системы, один раз на пути к легким, а другой — на обратном пути от легких, что дает ему дополнительный импульс.Это называется с двойным обращением . У земноводных с двумя предсердиями, но только с одним желудочком, это приводит к смешиванию деоксигенированной и насыщенной кислородом крови, но земноводные также собирают кислород через свою влажную кожу, поэтому такая неэффективность не критична. Начиная с рептилий, развивается перегородка или стенка, которая частично отделяет дезоксигенированную от оксигенированной кровь в желудочке, и это важно, потому что рептилии с водонепроницаемой кожей полностью полагаются на легкие для получения кислорода.Рептилии также обладают уникальной способностью перенаправлять или шунтировать кровь, покидающую сердце, обратно через сердце, не проходя через контур тела, и шунтировать дезоксигенированную кровь тела обратно через тело, не попадая в легкие. Назначение этого шунта (см. Пурпурные сосуды на рисунке ниже) до конца не изучено. Считается, что первый способ сделать приоритетным оксигенацию сердца в периоды высоких нагрузок, а второй — способ улучшить пищеварение из-за повышенной кислотности дезоксигенированной крови из-за накопления углекислого газа.Среди современных рептилий только крокодилы имеют полностью расширенную перегородку и четырехкамерное сердце, но есть предположение, что у динозавров тоже могло быть это нововведение. Птицы и млекопитающие имеют одинаковую четырехкамерную конструкцию, которая имеет повышенную эффективность, поскольку дезоксигенированная и насыщенная кислородом кровь не могут смешиваться.

Красные кровеносные сосуды несут богатую кислородом кровь. Пурпурные сосуды несут смешанную кровь. По синим сосудам течет дезоксигенированная кровь.

6 самых странных сердец в животном мире

Сердца стали знаковыми символами Дня святого Валентина, но когда дело доходит до сердец в реальном мире, один размер не подходит всем — особенно в царстве животных.Человеческое сердце бьется примерно 72 раза в минуту, но за это же время сердце спящего сурка бьется всего пять раз, а сердце колибри во время полета достигает 1260 ударов в минуту. Человеческое сердце весит около 0,6 фунта (0,3 килограмма), а у жирафа — около 26 фунтов (12 кг), поскольку этот орган должен быть достаточно мощным, чтобы перекачивать кровь по длинной шее животного. Вот еще несколько существ со странным сердцем.

Трехкамерные лягушки

У млекопитающих и птиц есть четырехкамерные сердца, а у лягушек — только три, с двумя предсердиями и одним желудочком, — сказал Дэниел Малкахи, научный сотрудник зоологии позвоночных, специализирующийся на земноводных и рептилиях. в Смитсоновском институте в Вашингтоне, округ Колумбия.C.

В целом, сердце забирает дезоксигенированную кровь из организма, отправляет ее в легкие для получения кислорода и перекачивает ее через тело для насыщения кислородом органов, сказал он. У людей четырехкамерное сердце хранит насыщенную кислородом и деоксигенированную кровь в отдельных камерах. Но у лягушек бороздки, называемые трабекулами, отделяют насыщенную кислородом кровь от дезоксигенированной крови в одном желудочке.

Лягушки могут получать кислород не только из легких, но и из кожи, — сказал Малкахи.Сердце лягушки пользуется преимуществами этой эволюционной причуды. Когда дезоксигенированная кровь попадает в правое предсердие, она попадает в желудочек и выходит в легкие и кожу, чтобы получить кислород.

По словам Малкахи, насыщенная кислородом кровь возвращается к сердцу через левое предсердие, затем в желудочек и выходит в основные органы.

Малкахи сделал снимок равнинной лопатоногой жабы ( Spea bombifrons ). «У нас есть поговорка, — сказал он, — что не все лягушки — жабы, но все жабы — лягушки.«(Фотография предоставлена Дэниелом Малкахи)

Кит с сердцем

« Это размер небольшой машины, он весил около 950 фунтов [430 кг] », — сказал Джеймс Мид, куратор. почетное звание морских млекопитающих в отделе зоологии позвоночных Смитсоновского института. Сердце синего кита — самое большое из всех животных, живущих сегодня. Как и у других млекопитающих, оно имеет четыре камеры.

Этот орган отвечает за кровоснабжение животного. размером с два школьных автобуса, сказала Никки Воллмер, Национальное управление океанических и атмосферных исследований (NOAA) и научный сотрудник Национального исследовательского совета в Национальной лаборатории систематики Смитсоновского института.

«Стенки аорты, главной артерии, могут быть толщиной с iPhone 6 Plus», — сказал Фоллмер Live Science. «Это толстостенный кровеносный сосуд!» (Фото: © AMNH | Д. Финнин)

Три сердца для головоногих моллюсков

В головоногих нет ничего половинчатого. У этих щупальцевых морских существ, включая осьминогов, кальмаров и каракатиц, по три сердца.

Два плечевых сердца по обе стороны от тела головоногого моллюска насыщают кровь кислородом, прокачивая ее через кровеносные сосуды жабр, а системное сердце в центре тела перекачивает насыщенную кислородом кровь из жабр через остальную часть организма, — сказал Майкл. Веккьоне, директор Национальной систематической лаборатории NOAA в Смитсоновском институте и куратор головоногих моллюсков в Национальном музее естественной истории.

Головоногие моллюски тоже голубокровные, потому что в их крови есть медь. Кровь человека красная из-за железа в гемоглобине. «Так же, как ржавчина становится красной, железо в нашем гемоглобине становится красным, когда оно насыщено кислородом», — сказал Веккьоне. Но у головоногих моллюсков насыщенная кислородом кровь становится синей. ( Taonius borealis squid, фото предоставлено Майклом Веккионе)

La cucaracha

Как и у других насекомых, у таракана открытая система кровообращения, то есть его кровь не заполняет кровеносные сосуды.Вместо этого кровь течет через единую структуру с 12-13 камерами, сказал Дон Мур III, старший научный сотрудник Смитсоновского национального зоопарка.

Спинной синус, расположенный на вершине таракана, помогает посылать насыщенную кислородом кровь в каждую камеру сердца. Но сердце не предназначено для перемещения насыщенной кислородом крови, сказал Мур.

«Тараканы и другие насекомые дышат через дыхальца [поверхностные отверстия] в теле, а не через легкие, поэтому крови не нужно переносить кислород из одного места в другое», — сказал Мур.

Вместо этого кровь, называемая гемолимфой, несет питательные вещества и имеет белый или желтый цвет, сказал он. Сердце тоже не бьется само по себе. Мышцы в полости расширяются и сжимаются, чтобы помочь сердцу посылать гемолимфу остальным частям тела.

Сердце бескрылых тараканов часто меньше, чем у летающих, сказал Мур. Он добавил, что сердце таракана бьется примерно с той же скоростью, что и сердце человека. (Фото: skynetphoto | Shutterstock.com)

Ложные сердца

Дождевой червь не может набраться духа, потому что у него его нет.Вместо этого у червя есть пять псевдосердцев, которые обвивают его пищевод. Эти псевдосердца не перекачивают кровь, а, скорее, сжимают сосуды, чтобы кровь циркулировала по телу червя, сказал Мур.

У него тоже нет легких, но он поглощает кислород через влажную кожу.

«Воздух, застрявший в почве или над землей после дождя, когда черви могут оставаться влажными, растворяется в слизистых оболочках кожи, и кислород поступает в клетки и кровеносную систему, где он перекачивается по всему телу», — сказал Мур.

У дождевых червей красная кровь, содержащая гемоглобин, белок, переносящий кислород, но, в отличие от людей, у них открытая кровеносная система. «Таким образом, гемоглобин просто плавает среди остальных жидкостей», — сказал Мур. (Фото: alexsvirid | Shutterstock.com)

Подводные сердца

Если у рыбки данио разбито сердце, она может просто вырастить заново. Исследование, опубликованное в 2002 году в журнале Science, показало, что рыбки данио могут полностью регенерировать сердечную мышцу всего через два месяца после повреждения 20 процентов их сердечной мышцы.

Люди могут регенерировать свою печень, а амфибии и некоторые ящерицы могут регенерировать свои хвосты, но регенеративные способности рыбок данио делают их основной моделью для изучения роста сердца, сказал Мур.

Однако у рыб уникальные сердца. У них есть одно предсердие и один желудочек, но у них также есть две структуры, которых нет у людей. «Венозный синус» — это мешок, расположенный перед предсердием, а «артериальная луковица» — это трубка, расположенная сразу после желудочка.

Как и у других животных, сердце разгоняет кровь по всему телу.По словам Мура, дезоксигенированная кровь попадает в венозный синус и в предсердие. Затем предсердие перекачивает кровь в желудочек.

Желудочек имеет более толстые, более мускулистые стенки и перекачивает кровь в артериальную луковицу. Bulbus arteriosus регулирует давление крови, когда она течет по капиллярам, окружающим жабры рыбы. По словам Мура, именно в жабрах происходит обмен кислорода через клеточные мембраны в кровь.

Но зачем рыбе артериальная луковица для регулирования кровяного давления?

«Потому что жабры тонкие и тонкостенные — это знает любой рыбак — и могут быть повреждены, если кровяное давление будет слишком высоким», — сказал Мур.«Сам луковичный артериальный сосуд, по-видимому, представляет собой камеру с очень эластичными компонентами по сравнению с мышечной природой желудочка». (Фото: Аннет Шафф | Shutterstock.com)

Следуйте за Лорой Геггель в Twitter @LauraGeggel . Подпишитесь на Live Science @livescience , Facebook и Google+ .

Эволюция сердца — Научные каракули

Эволюция сердца
Эволюция сердца позволила эффективно перекачивать кислород и питательные вещества к тканям тела, давая возможность мозгу, жадному до кислорода, развиваться….
У беспозвоночных животных простая кровеносная система, в отличие от сердца. У многих даже нет крови, они наполнены жидкостями, которые получают питательные вещества через клетки тела. Более сложные беспозвоночные используют открытую систему кровообращения, в которой есть несколько кровеносных сосудов, если они вообще есть. Насосный механизм (сокращение мышц …) перекачивает кровь и жидкости по тканям и фильтруется обратно в насосный механизм, например, у дождевых червей есть небольшие мышечные области, которые сокращаются и перекачивают кровь по всему телу дождевых червей.Считается, что создание сердечного насоса началось с перекачивания медузы.

Следующее развитие сердца привело к развитию сердца рыбы, самого простого типа сердца. У примитивных рыб действительно есть начала четырехкамерного сердца, но камеры расположены последовательно, в отличие от четырехкамерных сердец млекопитающих и птиц. У взрослой рыбы четыре камеры расположены в форме буквы S, причем две последние камеры расположены над двумя предыдущими. В этих примерах была создана замкнутая система кровообращения с двумя камерами для отделения откачиваемой крови и крови, возвращающейся для реоксигенации.Верхняя камера называется предсердием, нижняя камера — желудочком. У него есть один сосуд, который направляет кровь в жабры для реоксигенации.

Двойная система кровообращения позволила более эффективно распределять кислород по всему телу. Это изменение морфологии совпало с развитием легких и встречается у наземных организмов.
У современных земноводных развито трехкамерное сердце. У лягушек два предсердия, но только один желудочек. Два предсердия позволяют разделить оксигенированную и деоксигенированную кровь.Единый желудочек большой и сильный, поэтому он способен перекачивать насыщенную кислородом кровь по всему телу. Менее эффективное трехкамерное сердце подходит для выживания этих организмов, поскольку они все еще дышат через кожу, что обеспечивает меньшую степень механизмов оксигенации в системе крови.

Сердца рептилий различаются, у некоторых, например у черепах, есть вариант из трех с половиной камер. На полпути к желудочку идет перегородка. Кровь по-прежнему перемешивается в желудочке, но синхронизация насоса сводит к минимуму перемешивание крови.Были наблюдения, что это время помпы и размер перегородки на самом деле означают отсутствие смешивания оксигенированной и деоксигенированной крови.
Архозавры (крокодилы и птицы) и млекопитающие изображают полное разделение сердца на два насоса и четыре камеры сердца. Считается, что сердца архозавров и сердца млекопитающих развивались независимо друг от друга. У крокодилов есть небольшое отверстие (отверстие Паниццы) в основании артериального ствола, поэтому может происходить некоторая степень смешения, обычно во время подводного погружения.Только у птиц и млекопитающих два потока крови постоянно разделены барьером.

Сердце млекопитающих имеет полностью сформированную перегородку, разделяющую предсердия и желудочки. Деоксигенированная кровь поступает в правое предсердие, которое затем перекачивается в правый желудочек, из которого затем перекачивается в легочную артерию для повторной оксигенации легкими. Затем он возвращается в левое предсердие и выходит через левый желудочек и перекачивается через самую большую артерию тела — аорту.
У млекопитающих правая сторона сердца собирает лишенную кислорода кровь из тела в правое предсердие и перекачивает ее через правый желудочек в легкие. Это называется малым кровообращением. что углекислый газ удаляется, а кислород поглощается пассивным процессом диффузии, позволяя происходить газообмену. Левая сторона собирает насыщенную кислородом кровь из легких в левое предсердие, где она перекачивается по всему телу через аорту.
Сердце представляет собой синцитий, многоядерную клетку, которая является результатом слияния нескольких одноклеточных клеток с использованием системы передачи электрических сообщений для управления сложной, но эффективной системой кровообращения.

Сердце и кровеносные сосуды млекопитающих

Структуры сердца

Сердце качает кровь по телу с помощью таких структур, как желудочки, предсердия и клапаны.

Цели обучения

Схема анатомического строения сердца

Основные выводы

Ключевые моменты

Сердце разделено на четыре камеры, состоящие из двух предсердий и двух желудочков; предсердия получают кровь, а желудочки перекачивают кровь.
Правое предсердие получает кровь из верхней и нижней полых вен и коронарного синуса; Затем кровь перемещается в правый желудочек, откуда перекачивается в легкие.
Легкие повторно насыщают кровь кислородом и направляют ее в левое предсердие.
Кровь перемещается из левого предсердия в левый желудочек через двустворчатый клапан; кровь перекачивается из левого желудочка в аорту, которая направляет кровь к органам и мышцам тела.
Сердце состоит из трех слоев: эпикарда (внешний слой), миокарда (средний слой) и эндокарда (внутренний слой).

Ключевые термины

аорта : самая большая артерия в организме человека, по которой кровь от сердца проходит ко всем частям тела, кроме легких
нижняя полая вена : большая вена, по которой дезоксигенированная кровь переносится из нижней половины тела в правое предсердие сердца
верхняя полая вена : большая вена, по которой дезоксигенированная кровь переносится из верхней половины тела в правое предсердие сердца

Структура сердца

Сердце — это сложная мышца, которая перекачивает кровь через три отдела кровеносной системы: коронарный (сосуды, обслуживающие сердце), легочный (сердце и легкие) и системный (системы тела).Коронарное кровообращение, присущее сердцу, забирает кровь непосредственно из главной артерии (аорты), идущей от сердца. Для легочного и системного кровообращения сердце должно перекачивать кровь к легким или остальному телу соответственно.

Система кровообращения : Система кровообращения млекопитающих разделена на три контура: системный контур, легочный контур и коронарный контур. Кровь перекачивается из вен системного контура в правое предсердие сердца, а затем в правый желудочек.Затем кровь попадает в легочный контур и насыщается кислородом в легких. Из легочного контура кровь возвращается в сердце через левое предсердие. Из левого желудочка кровь снова попадает в системный контур через аорту и распределяется по остальному телу. Коронарный контур, доставляющий кровь к сердцу, не показан.

Сердечная мышца асимметрична из-за расстояния, которое кровь должна пройти в легочном и системном контурах. Поскольку правая сторона сердца отправляет кровь в легочный контур, она меньше, чем левая сторона, которая должна направлять кровь ко всему телу по системному контуру.

У людей сердце размером со сжатый кулак. Он разделен на четыре камеры: два предсердия и два желудочка. Есть одно предсердие и один желудочек с правой стороны и одно предсердие и один желудочек с левой стороны. Предсердия — это камеры, в которые поступает кровь, а желудочки — это камеры, перекачивающие кровь. Правое предсердие получает дезоксигенированную кровь из верхней полой вены, которая отводит кровь из вен верхних органов и рук. Правое предсердие также получает кровь из нижней полой вены, которая отводит кровь из вен нижних органов и ног.Кроме того, правое предсердие получает кровь из коронарного синуса, который отводит дезоксигенированную кровь из самого сердца. Эта деоксигенированная кровь затем проходит в правый желудочек через правый предсердно-желудочковый клапан (трикуспидальный клапан), лоскут соединительной ткани, который открывается только в одном направлении, чтобы предотвратить обратный ток крови. После наполнения правый желудочек перекачивает кровь по легочным артериям в легкие для повторной оксигенации. После того, как кровь проходит через легочные артерии, правые полулунные клапаны закрываются, предотвращая обратный ток крови в правый желудочек.Затем в левое предсердие через легочные вены поступает богатая кислородом кровь из легких. Клапан, разделяющий камеры на левой стороне сердца, называется бискушковым или митральным клапаном (левым предсердно-желудочковым клапаном). Кровь проходит через двустворчатый клапан в левый желудочек, где она выкачивается через аорту, главную артерию сердца. тело, доставляя насыщенную кислородом кровь к органам и мышцам тела. Как только кровь выкачивается из левого желудочка в аорту, аортальный полулунный клапан (или аортальный клапан) закрывается, предотвращая обратный ток крови в левый желудочек.Этот паттерн перекачивания называется двойной циркуляцией и встречается у всех млекопитающих.

Сердце человека : (a) Сердце в основном состоит из толстого мышечного слоя, называемого миокардом, окруженного мембранами. Односторонние клапаны разделяют четыре камеры. (б) Кровеносные сосуды коронарной системы, включая коронарные артерии и вены, поддерживают кислородную насыщенность сердечных мышц.

Слои сердца

Сердце состоит из трех слоев: эпикарда, миокарда и эндокарда.Внутренняя стенка сердца выстлана эндокардом. Миокард состоит из клеток сердечной мышцы, составляющих средний слой и основную часть стенки сердца. Внешний слой клеток называется эпикардом, второй слой которого представляет собой слоистую мембранную структуру (перикард), которая окружает и защищает сердце; он оставляет достаточно места для энергичной перекачки, но также удерживает сердце на месте, уменьшая трение между сердцем и другими структурами.

Кровеносные сосуды

Сердце имеет собственные кровеносные сосуды, которые снабжают сердечную мышцу кровью.Коронарные артерии ответвляются от аорты, окружая внешнюю поверхность сердца короной. Они расходятся в капилляры, где сердечная мышца снабжается кислородом, а затем снова сходится в коронарные вены, чтобы отвести дезоксигенированную кровь обратно в правое предсердие, где кровь будет повторно насыщена кислородом через легочный контур.

Атеросклероз — это закупорка артерии скоплением жировых бляшек. Сердечная мышца погибнет без постоянного притока крови; из-за узкого размера коронарных артерий и их функции по обслуживанию самого сердца атеросклероз этих артерий может быть смертельным.Замедление кровотока и последующее кислородное голодание может вызвать сильную боль, известную как стенокардия. Полная закупорка артерий вызывает инфаркт миокарда — гибель сердечной мышечной ткани, который обычно называют сердечным приступом.

Артерии, вены и капилляры

Кровеносные сосуды включают артерии, капилляры и вены, которые отвечают за транспортировку крови по телу.

Цели обучения

Объяснять строение артерий, вен и капилляров, а также то, как кровь течет по телу

Основные выводы

Ключевые моменты

Артерии отводят кровь от сердца; главная артерия — аорта.
Более мелкие артерии, называемые артериолами, расходятся в капиллярные русла, которые содержат 10–100 капилляров, которые разветвляются между клетками и тканями тела.
Капилляры выводят кровь из организма и обмениваются питательными веществами, отходами и кислородом с тканями на клеточном уровне.
Вены — это кровеносные сосуды, по которым кровь возвращается к сердцу и отводится кровь от органов и конечностей.
Капилляры имеют один слой клеток (эндотелиальная оболочка или внутренняя оболочка), где происходит диффузия и обмен веществ.
Вены и артерии имеют еще две оболочки, которые окружают эндотелий: средняя оболочка состоит из гладких мышц, регулирующих кровоток, а внешняя оболочка — это соединительная ткань, поддерживающая кровеносные сосуды.

Ключевые термины

расширение сосудов : расширение кровеносных сосудов
сужение сосудов : сужение кровеносного сосуда
венула : малая вена, особенно та, которая соединяет капилляры с более крупной веной

Артерии, вены и капилляры

Кровь из сердца разносится по телу сложной сетью кровеносных сосудов.Артерии забирают кровь от сердца. Основная артерия — это аорта, которая разветвляется на другие крупные артерии, по которым кровь поступает к разным конечностям и органам. Эти основные артерии включают сонную артерию, по которой кровь поступает в мозг; плечевые артерии, по которым кровь идет к рукам; и грудная артерия, по которой кровь поступает в грудную клетку, а затем в печеночную, почечную и желудочную артерии для печени, почек и желудка соответственно. По подвздошной артерии кровь идет к нижним конечностям.Основные артерии расходятся на второстепенные артерии, а затем на более мелкие сосуды, называемые артериолами, чтобы глубже проникать в мышцы и органы тела.

Основные артерии и вены : кровь из сердца переносится по телу сложной сетью кровеносных сосудов. На этой диаграмме показаны основные артерии и вены человеческого тела.

Артериолы расходятся в капиллярные русла. Капиллярные русла содержат большое количество (от 10 до 100) капилляров, которые разветвляются между клетками и тканями тела.Капилляры — это трубки узкого диаметра, которые могут помещаться в эритроциты в виде одиночных линий и являются местами для обмена питательными веществами, отходами и кислородом с тканями на клеточном уровне. Жидкость также проникает в интерстициальное пространство из капилляров. Капилляры снова сходятся в венулы, которые соединяются с второстепенными венами, которые соединяются с основными венами, по которым кровь с высоким содержанием углекислого газа поступает обратно к сердцу. По основным венам кровь отводится от тех же органов и конечностей, что и по основным артериям.Жидкость также возвращается к сердцу через лимфатическую систему.

Структура различных типов кровеносных сосудов отражает их функцию или слои. Есть три различных слоя, или туники, которые образуют стенки кровеносных сосудов. Внутренняя, внутренняя оболочка — это гладкая внутренняя выстилка из эндотелиальных клеток, которые контактируют с эритроцитами. Эта оболочка переходит в эндокард сердца. В отличие от вен и артерий, капилляры имеют только одну оболочку; этот единственный слой клеток является местом диффузии кислорода и углекислого газа между эндотелиальными клетками и эритроцитами, а также местом обмена посредством эндоцитоза и экзоцитоза.Движение материалов в месте расположения капилляров регулируется сужением сосудов, сужением кровеносных сосудов и расширением сосудов, расширением кровеносных сосудов; это важно для общей регуляции артериального давления.

Слои кровеносных сосудов : Артерии и вены состоят из трех слоев: внешней оболочки внешней оболочки, средней оболочки средней оболочки и внутренней оболочки внутренней оболочки. Капилляры состоят из одного слоя эпителиальных клеток, оболочки эндотелия (tunica intima).

Вены и артерии имеют еще две оболочки, которые окружают эндотелий: средняя оболочка состоит из гладких мышц, а внешняя оболочка наружной оболочки состоит из соединительной ткани (коллагеновых и эластичных волокон).Эластичная соединительная ткань растягивает и поддерживает кровеносные сосуды, а слой гладких мышц помогает регулировать кровоток, изменяя сопротивление сосудов за счет сужения сосудов и расширения сосудов. Артерии имеют более толстые гладкие мышцы и соединительную ткань, чем вены, что позволяет выдерживать более высокое давление и скорость недавно перекачиваемой крови. Вены имеют более тонкие стенки, так как давление и скорость потока намного ниже. Кроме того, вены структурно отличаются от артерий тем, что вены имеют клапаны, предотвращающие обратный ток крови.Поскольку вены должны работать против силы тяжести, чтобы кровь возвращалась к сердцу, сокращение скелетных мышц помогает потоку крови обратно к сердцу.

Сердечный цикл

Сердечный цикл использует механические воздействия и электрические сигналы, чтобы проталкивать кровь в сердце и из него.

Цели обучения

Обобщите цикл каридака и объясните роль узла SA и узла AV в регуляции его ритма

Основные выводы

Ключевые моменты

Во время сердечного цикла сердце сокращается через систолу, выталкивая кровь из сердца, и расслабляется через диастолу, наполняя сердце кровью.
Кардиомиоциты, или клетки сердца, имеют поперечно-полосатую форму и отвечают за работу сердца; они единственные мышечные клетки с вставными дисками.
Внутренний кардиостимулятор сердца регулирует и синхронизирует биение сердца с помощью электрических сигналов.
Электрические сигналы начинаются в узле SA, вызывая сокращение предсердий, а затем переходят к узлу AV, задерживая электрические импульсы, позволяя крови из предсердия заполнить желудочки.
Сигналы перемещаются от АВ-узла к пучку Гиса, а затем к волокнам Прукинье, что позволяет желудочкам сокращаться.

Ключевые термины

пучок His : специализированные клетки сердечной мышцы, которые передают электрические импульсы от АВ-узла в сердце к мышечным клеткам сердечной стенки, которые сокращаются в ответ, вызывая сердцебиение
синоатриальный (SA) узел : ткань, генерирующая импульсы (кардиостимулятор), расположенная в правом предсердии сердца и, таким образом, генератор нормального синусового ритма
диастола : расслабление и расширение камер сердца между сокращениями, во время которых они наполняются кровью
систола : ритмичное сокращение сердца, при котором кровь движется по артериям
атриовентрикулярный (АВ) узел : часть электрической системы управления сердца, которая координирует верхнюю часть сердца; электрически соединяет предсердную и желудочковую камеры

Сердечный цикл

Основное назначение сердца — перекачивать кровь по телу; это происходит в повторяющейся последовательности, называемой сердечным циклом.Сердечный цикл — это координация наполнения и опорожнения крови электрическими сигналами, которые заставляют сердечные мышцы сокращаться и расслабляться. Человеческое сердце бьется более 100 000 раз в день. В каждом сердечном цикле сердце сокращается (систола), выталкивая кровь и прокачивая ее по телу. Затем следует фаза расслабления (диастола), когда сердце наполняется кровью. Одновременно с этим сокращаются предсердия, заставляя кровь через атриовентрикулярные клапаны попадать в желудочки.Закрытие атриовентрикулярных клапанов производит односложный звук «волчанки». После короткой задержки желудочки сокращаются, одновременно заставляя кровь через полулунные клапаны поступать в аорту и легочную артерию (которая транспортирует кровь в легкие). Закрытие полулунных клапанов издает односложный звук «дуп».

Диастола и систола : (a) Во время сердечной диастолы сердечная мышца расслаблена, и кровь течет в сердце. (б) Во время систолы предсердий они сокращаются, выталкивая кровь в желудочки.(c) Во время диастолы предсердий желудочки сокращаются, вытесняя кровь из сердца.

Накачивание сердца — это функция клеток сердечной мышцы или кардиомиоцитов, составляющих сердечную мышцу. Кардиомиоциты — это особые мышечные клетки, которые имеют поперечно-полосатую форму, как скелетные мышцы, но качают ритмично и непроизвольно, как гладкие мышцы; они связаны вставными дисками исключительно с сердечной мышцей. Кардиомиоциты самостимулируются в течение определенного периода времени; изолированные кардиомиоциты будут биться, если им будет обеспечен правильный баланс питательных веществ и электролитов.

Кардиомиоциты : Кардиомиоциты — это поперечнополосатые мышечные клетки, обнаруженные в сердечной ткани.

Автономное биение клеток сердечной мышцы регулируется внутренним кардиостимулятором, который использует электрические сигналы для измерения времени биения сердца. Электрические сигналы и механические воздействия тесно взаимосвязаны. Внутренний кардиостимулятор начинается в синоатриальном (СА) узле, который расположен у стенки правого предсердия. Электрические заряды спонтанно пульсируют от узла SA, заставляя два предсердия сокращаться в унисон.Пульс достигает второго узла, атриовентрикулярного (АВ) узла, между правым предсердием и правым желудочком, где он останавливается примерно на 0,1 секунды, прежде чем распространиться на стенки желудочков. Эта пауза позволяет крови из предсердий полностью стечь в желудочки, прежде чем желудочки откачут кровь. Из АВ-узла электрический импульс попадает в пучок Гиса, затем в левую и правую ветви пучка, проходящие через межжелудочковую перегородку. Наконец, волокна Пуркинье проводят импульс от верхушки сердца вверх по миокарду желудочков, заставляя желудочки сокращаться.Электрические импульсы в сердце создают электрические токи, которые проходят через тело, и их можно измерить на коже с помощью электродов. Эту информацию можно наблюдать в виде электрокардиограммы (ЭКГ): записи электрических импульсов сердечной мышцы.

Электрические сигналы : сердцебиение регулируется электрическим импульсом, который вызывает характерное считывание ЭКГ.

Ученые обнаружили ген теплокровности: Наука и техника: Lenta.ru

Сердце

Кардиология — строение сердца животных

Кардиология — строение сердца животных

Особое строение сердца крокодила может помочь ему в пищеварении

Строение сердца человека и особенности его работы. Пройдите обследование своего сердца в МЕДСИ

Сердце насекомых | справочник Пестициды.ru

Строение сердца насекомых, схема, вид сверху

Строение сердца насекомых

Расположение сердца в теле насекомого

Топография сердца насекомых

Направления кровотока в организма насекомого

Работа сердца

Статья составлена с использованием следующих материалов:

Обзор системы кровообращения — Биология 2e

Цели обучения

Архитектура системы кровообращения

Изменения системы кровообращения у животных

Сводка раздела

Контрольные вопросы

Вопросы о критическом мышлении

Глоссарий

Сердца и бессердечные в царстве животных · Границы молодых умов

Абстрактные

Сколько у нас сердец?

Сердца млекопитающих и птиц

Сердца рептилий и динозавров

Сердца амфибий

Сердца рыб и насекомых

Насколько велико ваше сердце?

Быстрое и вялое сердцебиение

Физические упражнения, температура и спящий режим — все меняют частоту сердечных сокращений

Лечение разбитого сердца

Выводы

Глоссарий

Конфликт интересов

Благодарности

Сноска

Список литературы

Сердца млекопитающих | Национальный центр естественнонаучного образования

Краткое изложение задач:

Полное обсуждение:

Сравнительная анатомия сердец позвоночных

Сравнительная анатомия сердец позвоночных

6 самых странных сердец в животном мире

Эволюция сердца — Научные каракули

Сердце и кровеносные сосуды млекопитающих

Структуры сердца

Цели обучения

Основные выводы

Ключевые моменты

Ключевые термины

Структура сердца

Слои сердца

Кровеносные сосуды

Артерии, вены и капилляры

Цели обучения

Основные выводы

Ключевые моменты

Ключевые термины

Артерии, вены и капилляры

Сердечный цикл

Цели обучения

Основные выводы

Ключевые моменты

Ключевые термины

Сердечный цикл

Добавить комментарий Отменить ответ