Еволюція кровоносної системи - Студопедія
Походження та функції кровоносної системи.
Функцією кровоносної системи є доставка до всіх органів тіла кисню та поживних речовин, видалення з організму продуктів розпаду та вуглекислоти, а також гуморальна функція.
Кровоносна система в основному має мезодермальне походження.
Еволюція кровоносної системи у безхребетних тварин.
У нижчих безхребетних тварин, тобто. у губок, кишковопорожнинних та плоских черв'яків, доставка поживних речовин і кисню від місця їх сприйняття до частин тіла відбувається шляхом дифузних струмів у тканинних рідинах. Але в деяких тварин з'являються шляхи, якими йде циркуляція. Так виникають примітивні судини.
Подальша еволюція кровоносної системи пов'язана з розвитком у стінках судин м'язової тканини, завдяки чому вони можуть скорочуватися, а ще пізніше еволюція пов'язана з перетворенням рідини, що заповнює судини на особливу тканину – кров, у якій утворюються різні кров'яні клітини.
Кровоносна система буває замкнута і незамкнута. Кровоносна система називається замкненою, якщо кров циркулює тільки по судинах, і незамкнутою, якщо судини відкриваються в щілинні простори порожнини тіла, які називаються синусами та лакунами.
Вперше кровоносна система з'явилася у кільчастих хробаків, вона замкнута. Є 2 судини - спинний і черевний, пов'язані між собою кільцевими судинами, що йдуть навколо стравоходу. Рух крові відбувається у певному напрямку – на спинній стороні до головного кінця, на черевній – тому завдяки скороченню спинного та кільцевих судин.
У членистоногих незамкнена кровоносна система. На спинній стороні є пульсуючий посудина, розділена на окремі камери, так званими серця,між якими є клапани. При послідовному скороченні сердець кров надходить у судини, а потім виливається у щілинні простори між органами. Віддавши поживні речовини, кров повільно стікає в сумку навколо серця, а потім через парні отвори в серця.
У молюсків кровоносна система також незамкнена. Серце складається з кількох передсердь, куди впадають вени та одного досить розвиненого шлуночка, від якого відходять артерії.
Еволюція кровоносної системи у хордових тварин.
У нижчих хордових, зокрема ланцетника, кровоносна система замкнута, але серця немає. Роль серця виконує черевна аорта, від якої відходять зяброві артерії, що приносять, в кількості 100-150 пар, що несуть венозну кров. Проходячи через зяброві перегородки в нерозгалуженому вигляді кров в артеріях встигає окислитися і через парні зяброві артерії, що виносять парні, вже артеріальна кров надходить у коріння спинної аорти, які зливаються в непарну спинну аорту, від якої йдуть судини, що несуть поживні речовини і піски.
Венозна кров зі спинної частини збирається в передні та задні кардинальні вени, які зливаються в лівій та правій кюв'єрові протоки, а з них у черевну аорту. Кров від черевної сторони збирається в підкишкову вену, яка несе кров у печінку, де вона знезаражується, а звідти по печінковій вені також впадає в кюв'єрову протоку і далі черевну судину.
У вищих хордових, зокрема, у нижчих хребетних, тобто. у круглоротих та у риб, ускладнення кровоносної системи виражено в появі серця, яке має одне передсердя та один шлуночок. У серці буває лише венозна кров. Коло кровообігу одне, в якому артеріальна та венозна кров не змішуються. Кругообіг крові по тілу подібний докровоносною системою ланцетника. Від серця венозна кров йде до зябер, де окислюється, і від них окислена (вже артеріальна) кров розноситься по всьому тілу і по венах повертається до серця.
З виходом тварин на сушу та з появою легеневого дихання, з'являється друге коло кровообігу. Серце отримує як венозну, а й артеріальну кров, і тому подальша еволюція кровоносної системи йде шляхом відокремлення двох кіл кровообігу. Це досягається розподілом серця на камери.
У земноводних та рептилій трикамерне серце, яке не забезпечує повного поділу двох кіл кровообігу, тому ще відбувається змішання артеріальної та венозної крові. Правда, у рептилій шлуночок вже розділений неповною перегородкою, а у крокодила чотирьох камерне серце, тому змішання артеріальної та венозної крові спостерігається меншою мірою, ніж у земноводних.
У птахів і ссавців серце повністю розділене на чотири камери – два передсердя та два шлуночки. Два кола кровообігу, артеріальна та венозна кров не поєднуються.
Розберемо еволюцію зябрових дуг у хребетних тварин.
У всіх ембріонів хребетних тварин попереду від серця закладається непарна черевна аорта, від якої відходять зяброві дуги артерій. Вони гомологічні артеріальним дугам у кровоносній системі ланцетника. Але вони число артеріальних дуг невелике і дорівнює числу вісцеральних дуг. Так у риб їх шість. Перші дві пари дуг у всіх хребетних зазнають редукції, тобто. атрофуються. Чотири дуги, що залишилися, поводяться наступним чином.
У риб поділяються на жаберні артерії, що приносять до зябер і виносять з зябер.
Третя артеріальна дуга у всіх хребетних, починаючи з хвостатих амфібій, перетворюється на сонні артерії та несе кров доголові.
Четверта артеріальна дуга сягає значного розвитку. З неї у всіх хребетних тварин, знову ж таки починаючи з хвостатих амфібій, утворюються власне дуги аорти. У амфібій та рептилій парні, у птахів права дуга (ліва атрофується), а у ссавців ліва дуга аорти (права атрофується).
П'ята пара артеріальних дуг у всіх хребетних, крім хвостатих амфібій, атрофується.
Шоста пара артеріальних дуг втрачає зв'язок зі спинною аортою, з неї утворюються легеневі артерії.
Посудина, що пов'язує під час зародкового розвитку легеневу артерію зі спинною аортою, називається ботталовим протоком. У дорослому стані він зберігається у хвостатих амфібій та деяких рептилій. Як результат порушення нормального розвитку ця протока може зберігатися у інших хребетних та людини. Це буде вроджена вада серця і необхідно в цьому випадку оперативне втручання.
Аномалії та вади розвитку кровоносної системи у людини.
З вивчення філогенезу серцево-судинної системи стає зрозумілим походження низки аномалій і каліцтв у людини.
1. Шийна ектопія серця - розташування серця в ділянці шиї. Серце людини розвивається з парних закладок мезодерми, які зливаються та утворюють єдину трубку в ділянці шиї. У процесі розвитку трубка зміщується у ліву частину грудної порожнини. Якщо серце затримується в області початкової закладки, то і виникає ця вада, при якій дитина зазвичай гине відразу після народження.
2. Дестрокардія (гетеротопія) – розташування серця праворуч.
3. Двокамерне серце – зупинка розвитку серця на етапі двох камер (гетерохронія). Від серця в цьому випадку відходить лише одна судина – артеріальний ствол.
4. Незарощення первинноїабо вторинної міжпередсердної перегородки (гетерохронія) в області овальної ямки, яка в ембріона є отвором, а також повна їх відсутність призводить до утворення трикамерного серця з одним загальним передсердям (частота народження 1:1000).
5. Незарощення міжшлуночкової перегородки (гетерохронія) з частотою народження 2,5-5:1000 народжень. Рідкісною пороком є її повна відсутність.
6. Персистування (порушення диференціювання) артеріального, або ботталлова, протоки, що є частиною кореня спинної аорти між 4-ї та 6-ї парами артерій зліва. Коли легені не функціонують, у людини під час зародкового розвитку є боттал протока. Після народження протока заростає. Збереження його веде до серйозних функціональних порушень, оскільки проходить змішана венозна та артеріальна кров. Частота народження 0,5-1,2:1000 народжень.
7. Права дуга аорти - найчастіша аномалія зябрових дуг артерій. При розвитку відбувається редукція лівої дуги 4 пари замість правої.
8. Персистування обох дуг аорти 4-ї пари, так зване «аортальне кільце» - у ембріона людини іноді не відбувається редукції правої артерії 4-ї зябрової дуги та кореня аорти праворуч. У цьому випадку замість однієї дуги аорти розвиваються дві дуги, які обігнувши трахею та стравохід, з'єднуються у непарну спинну аорту. Трахея та стравохід виявляються в аортальному кільці, яке з віком стискається. Порок проявляється порушенням ковтання та удушенням.
9. Персистування первинного ембріонального ствола. На певній стадії розвитку у ембріона є загальний артеріальний стовбур, який потім поділяється спіральною перегородкою на аорту та легеневий стовбур. Якщо перегородка не розвивається, загальний стовбур зберігається. Це призводить дозмішання артеріальної та венозної крові і зазвичай закінчується смертю дитини.
10. Транспозиція судин – порушення диференціювання первинного аортального стовбура, у якому перегородка набуває не спіральну, а пряму форму. В цьому випадку аорта відходитиме від правого шлуночка, а легеневий стовбур – від лівого. Ця вада зустрічається з частотою 1:2500 новонароджених і несумісний з життям.
11. Відкрита сонна протока – збереження комісури між 3-ю та 4-ою парами артеріальних дуг (сонною артерією та дугою аорти). В результаті збільшується кровотік у мозок.
12. Персистування двох верхніх порожнистих вен. У людини аномалією розвитку є наявність додаткової верхньої порожнистої вени. Якщо обидві вени впадають у праве передсердя, аномалія клінічно не виявляється. При впадінні лівої вени в ліве передсердя відбувається скидання венозної крові у велике коло кровообігу. Іноді обидві порожнисті вени впадають у ліве передсердя. Така вада несумісна з життям. Ця аномалія зустрічається з частотою 1% від усіх вроджених вад серцево-судинної системи.
13. Недорозвинення нижньої порожнистої вени – рідкісна аномалія, при якій відтік крові від нижньої частини тулуба та ніг здійснюється через колатералі непарної та напівнепарної вен, що є рудиментами задніх кардіальних вен. Рідко зустрічається атрезія (відсутність) нижньої порожнистої вени (ліжко здійснюється через непарну або верхню порожнисту вену).
14. Відсутність комірної системи печінки.
Чи не знайшли те, що шукали? Скористайтеся пошуком: