Дыхательная и сосудистая системы

I. Сосудистая система

Функция – транспорт кислорода и углекислоты, питательных веществ, продуктов обмена – требует чтобы ткань, ее [функцию] выполняющая, была жидкой. Это кровь и лимфа, текущие по сосудам – трубочкам.

У беспозвоночных сосудистая система преимущественно не замкнутая (кроме кольчатых червей). Лимфатическая система не замкнута у всех, начинается капиллярами в тканях, затем сосуды, лимфоузлы, снова сосуды, впадающие в вены. В лимфоузлах размножаются лимфоциты, сама лимфа по составу похожа на кровь, но содержит больше липидов, а форменных элементов меньше (лимфоциты). Стенки лимфососудов очень тонкие. Роль лимфосистемы огромна: болезнетворные начала поступают сперва в лимфу, а затем в кровь. В связи с этим предполагается вводить лекарства в лимфососуды; лимфосорбция перспективнее, чем гемосорбция (очистка крови фильтрами от токсинов).

Кровеносная система. Направление эволюции: увеличение числа кругов кровообращения и камер сердца, разделение артериального и венозного кровотока, дифференциация сосудов.

Развивается из мезодермы.

Рыбы. Две камеры сердца, содержащего только венозную кровь. От сердца отходит один сосуд – брюшная аорта, несущая кровь к жабрам (4 пары жаберных артерий). Из жаберных капилляров образуется 4 артерии, несущих кровь к органам по спинной аорте. Круг кровообращения один.

Амфибии. Кругов кровообращения уже два, сердце трехкамерное (2 предсердия и 1 желудочек). В левом предсердии артериальная кровь, в правом – венозная, в желудочке – смешанная. От сердца отходит 1 сосуд, делящийся в пределах сердца на 3 пары сосудов; поступление крови в них регулирует спиральный клапан: в 1-ю пару венозная кровь, во 2-ю – смешанную (затем к органам по 2-м дугам аорты), в 3-ю – артериальную (к головному мозгу по сонным артериям). Венозная кровь поступает к коже и легким.

Рептилии. В желудочке сердца появляется перегородка с отверстием (у крокодилов – полная), и венозная с артериальной кровью смешивается значительно меньше. От сердца отходят три сосуда: из левого желудочка – правая аорта (несет артериальную кровь к мозгу), из района перегородки – левая аорта (несет смешанную кровь к органам), из правого желудочка – легочная аорта с венозной кровью.

Птицы и Млекопитающие. Четыре раздельные камеры сердца. Левая половина с артериальной кровью, правая – с венозной. Отходят два сосуда – аорта и легочный ствол. У эмбрионов сначала две дуги аорты, затем у птиц редуцируется левая, а у млекопитающих – правая.

Развитие сосудов у эмбриона

У всех эмбрионов позвоночных сначала закладывается сердце с брюшной артерией (аортой) кпереди от него. От аорты отходят 6 пар артериальных дуг. В процессе развития у рыб остаются 3,4,5,6-я пары артериальных дуг; у наземных позвоночных – 3,4,6-я пары. Из этих дуг далее развиваются:

3-я пара – сонные артерии;

4-я пара – дуги аорты;

6-я пара – легочные артерии.

Патология. У кровеносной системы чаще, чем у других систем встречаются врожденные пороки и аномалии. В сердце это: незаращение перегородок, недо- или неразвитие клапанов, неразвитие 1-й и 2-х камер сердца, незаращение ботталова протока (между аортой и легочным стволом) [этот порок развития есть в разной степени у 20% людей]. Смешение артериальной и венозной крови приводит к кислородной недостаточности.

Эволюция органов дыхания

Водные позвоночные – жабры и легкие, наземные – легкие. У всех эмбрионов закладываются жабры, у водных они остаются, у наземных – частично дают скелет гортани. В целом развитие из энтодермы выпячиванием стенки переднего отдела кишечной трубки.

Направление эволюции: увеличение дыхательной поверхности, протяженности воздуховодов.

Рыбы. 4-6 жаберных щелей. Между щелями жаберные дуги с лепестками, покрытыми эпителием и содержащие капилляры. Двоякодышащие имеют ещё и легкие (вспомогательные). Они заглатывают воздух и кислород всасывается в глотке и кишечнике. У кистеперых рыб парный плавательный пузырь как у ископаемых – это гомолог легких.

Амфибии. Их легкие мешковидные и удовлетворяют потребность в кислороде на 20-40%, дыхание в основном кожное.

Рептилии. Легкие тоже мешковидные, но с перегородками, дыханию способствует грудная клетка, есть трахея с бронхами (главными и 1-го порядка).

Птицы. Легкие губчатые, воздуховоды делятся: трахея ® главные бронхи ® вторичные бронхи ® бронхиолы. Часть бронхиол открывается в воздушные мешки (это двойное дыхание: кислород усваивается на вдохе и на выдохе, в самих мешках–нет). Отсюда высокий уровень метаболизма, t⁰_тела = 40-42⁰С.

Млекопитающие. Легкие тоже губчатые, с бронхиальными деревьями. В бронхах мерцательный эпителий со слизистыми железами и ресничками. В воздухопроводах воздух согревается и увлажняется, очищается. Наименьший проход – бронхиола, на ней висит ацинус с альвеолами. Площадь легких человека S = 90 м², отношение площади легких к площади тела – 100:1 (у амфибий – 2:3). Для засасывания воздуха имеется мышечная диафрагма.