Еволюция на кръвоносната система - Студопедия
Произход и функции на кръвоносната система.
Функцията на кръвоносната система е да доставя кислород и хранителни вещества до всички органи на тялото, да премахва разпадните продукти и въглеродния диоксид от тялото, както и хуморалната функция.
Кръвоносната система има предимно мезодермален произход.
Еволюция на кръвоносната система при безгръбначните.
При нисшите безгръбначни, т.е. при гъби, коелентерати и плоски червеи доставката на хранителни вещества и кислород от мястото на тяхното възприемане до части на тялото се осъществява чрез дифузни течения в тъканните течности. Но някои животни развиват пътища, по които се осъществява циркулацията. Така възникват примитивните съдове.
По-нататъшната еволюция на кръвоносната система е свързана с развитието на мускулна тъкан в стените на кръвоносните съдове, поради което те могат да се свиват, а още по-късната еволюция е свързана с превръщането на течността, която изпълва съдовете, в специална тъкан - кръв, в която се образуват различни кръвни клетки.
Кръвоносната система е затворена или отворена. Кръвоносната система се нарича затворена, ако кръвта циркулира само през съдовете, и отворена, ако съдовете се отварят в цепнатините на телесната кухина, наречени синуси и лакуни.
За първи път кръвоносната система се появи в анелидите, тя е затворена. Има 2 съда - гръбначен и коремен, свързани помежду си с пръстеновидни съдове, които обикалят хранопровода. Движението на кръвта се извършва в определена посока - от дорзалната страна към края на главата, от коремната страна - обратно поради свиването на гръбначните и пръстеновидните съдове.
Членестоногите имат отворена кръвоносна система. От дорзалната страна има пулсиращ съд, разделен на отделни камери, така наречените сърца,между които има клапи. При последователно свиване на сърцата кръвта навлиза в съдовете и след това се излива в прорезите между органите. След като се откаже от хранителни вещества, кръвта бавно се оттича в перикардната торбичка и след това през сдвоените отвори в сърцето.
Мекотелите също имат затворена кръвоносна система. Сърцето се състои от няколко предсърдия, където текат вените и една достатъчно развита камера, от която тръгват артериите.
Еволюция на кръвоносната система при хордовите.
При по-ниските хордови, по-специално при ланцетата, кръвоносната система е затворена, но няма сърце. Ролята на сърцето се изпълнява от коремната аорта, от която се отклоняват аферентните бранхиални артерии в количество от 100-150 чифта, носещи венозна кръв. Преминавайки през хрилните прегради в неразклонена форма, кръвта в артериите има време да се окисли и през еферентните сдвоени хрилни артерии артериалната кръв вече навлиза в корените на гръбначната аорта, които се сливат в нечифтната гръбначна аорта, от която съдовете пренасят хранителни вещества и кислород до всички части на тялото.
Венозната кръв от дорзалната част се събира в предните и задните кардинални вени, които се сливат в левия и десния канал на Кювие, а от тях в коремната аорта. Кръвта от коремната страна се събира в аксиларната вена, която пренася кръвта до черния дроб, където се дезинфекцира, а оттам също се влива през чернодробната вена в канала на Кювие и след това в коремния съд.
При висшите хордови, по-специално при низшите гръбначни, т.е. при кръглоустите и при рибите усложняването на кръвоносната система се изразява в появата на сърцето, което има едно предсърдие и една камера. Сърцето съдържа само венозна кръв. Кръгът на кръвообращението е този, в който артериалната и венозната кръв не се смесват. Циркулацията на кръвта в тялото е подобна накръвоносната система на ланцетника. От сърцето венозната кръв отива в хрилете, където се окислява, а от тях окислената (вече артериална) кръв се разнася по цялото тяло и по вените се връща към сърцето.
С освобождаването на животните на сушата и с появата на белодробно дишане се появява втори кръг на кръвообращението. Сърцето получава не само венозна, но и артериална кръв и следователно по-нататъшното развитие на кръвоносната система следва пътя на разделяне на двата кръга на кръвообращението. Това се постига чрез разделяне на сърцето на камери.
Земноводните и влечугите имат трикамерно сърце, което не осигурява пълно разделяне на двата кръга на кръвообращението, така че все още има смес от артериална и венозна кръв. Вярно е, че при влечугите вентрикулът вече е разделен от непълна преграда, а крокодилът има четирикамерно сърце, така че смесването на артериална и венозна кръв се наблюдава в по-малка степен, отколкото при земноводните.
При птиците и бозайниците сърцето е разделено изцяло на четири камери - две предсърдия и две вентрикули. Два кръга на кръвообращението, артериална и венозна кръв не се смесват.
Нека разгледаме еволюцията на хрилните дъги при гръбначните животни.
Във всички ембриони на гръбначни животни пред сърцето е положена несдвоена коремна аорта, от която се отклоняват хрилните арки на артериите. Те са хомоложни на артериалните дъги в кръвоносната система на ланцетника. Но те имат малък брой артериални дъги и е равен на броя на висцералните дъги. Така че рибите имат шест от тях. Първите две двойки дъги при всички гръбначни животни изпитват редукция, т.е. атрофия. Останалите четири дъги се държат по следния начин.
При рибите бранхиалните артерии се делят на такива, които водят до хрилете и такива, които ги извеждат от хрилете.
Третата артериална дъга при всички гръбначни животни, като се започне от опашатите земноводни, се превръща в каротидните артерии и пренася кръвта доглава.
Значително развитие достига четвъртата артериална дъга. От него при всички гръбначни животни, отново, като се започне от опашатите земноводни, се образува собствената аортна дъга. При земноводните и влечугите те са чифтни, при птиците дясната дъга (лявата атрофира), а при бозайниците лявата аортна дъга (дясната атрофира).
Петата двойка артериални арки при всички гръбначни животни, с изключение на опашните земноводни, атрофира.
Шестата двойка артериални дъги губи връзката си с дорзалната аорта и от нея се образуват белодробните артерии.
Съдът, който свързва белодробната артерия с дорзалната аорта по време на ембрионалното развитие, се нарича дънен канал. Като възрастен се запазва при опашатите земноводни и някои влечуги. В резултат на нарушаване на нормалното развитие, този канал може да се запази при други гръбначни животни и хора. Ще бъде вродено сърдечно заболяване и в този случай е необходима операция.
Аномалии и малформации на кръвоносната система при човека.
Въз основа на изследването на филогенезата на сърдечно-съдовата система става ясен произходът на редица аномалии и деформации при човека.
1. Цервикална ектопия на сърцето - местоположението на сърцето в шията. Човешкото сърце се развива от сдвоени мезодермални зародиши, които се сливат и образуват една тръба на шията. По време на развитието тръбата се придвижва към лявата страна на гръдната кухина. Ако сърцето се задържи в областта на оригиналната отметка, тогава възниква този дефект, при който детето обикновено умира веднага след раждането.
2. Дестрокардия (хетеротопия) - местоположението на сърцето вдясно.
3. Двукамерно сърце - сърдечен арест на етапа на две камери (хетерохрония). В този случай само един съд се отклонява от сърцето - артериалният ствол.
4. Повреда на първичнатаили вторична междупредсърдна преграда (хетерохрония) в областта на овалната ямка, която е отвор в ембриона, както и пълното им отсъствие води до образуването на трикамерно сърце с едно общо предсърдие (честотата на поява е 1: 1000 раждания).
5. Незатваряне на междукамерната преграда (хетерохрония) с честота 2,5-5:1000 раждания. Рядък дефект е пълното му отсъствие.
6. Устойчивост (нарушение на диференциацията) на артериалния или боталийския канал, който е част от корена на дорзалната аорта между 4-та и 6-та двойка артерии вляво. Когато белите дробове не функционират, човекът има дънния канал по време на ембрионалното развитие. След раждането каналът прераства. Запазването му води до сериозни функционални нарушения, тъй като преминава смесена венозна и артериална кръв. Честотата на поява е 0,5-1,2:1000 раждания.
7. Дясната аортна дъга е най-честата аномалия на хрилните дъги на артериите. По време на развитието лявата дъга на 4-та двойка се редуцира вместо дясната.
8. Персистиране на двете аортни дъги на 4-та двойка, т. нар. "Аортен пръстен" - при човешки ембрион понякога няма намаляване на дясната артерия на 4-та бранхиална дъга и корена на аортата вдясно. В този случай вместо една аортна дъга се развиват две дъги, които, заобикаляйки трахеята и хранопровода, се свързват в несдвоена дорзална аорта. Трахеята и хранопроводът са в аортния пръстен, който се свива с възрастта. Дефектът се проявява чрез нарушение на преглъщането и задушаване.
9. Персистиране на първичния ембрионален ствол. На определен етап от развитието ембрионът има общ артериален ствол, който след това се разделя от спирална преграда на аортата и белодробния ствол. Ако преградата не се развие, тогава общият ствол се запазва. Това води досмесване на артериална и венозна кръв и обикновено завършва със смърт на детето.
10. Транспозицията на съда е нарушение на диференциацията на първичния аортен ствол, при което преградата придобива директна, а не спирална форма. В този случай аортата ще се отклони от дясната камера, а белодробният ствол - отляво. Този дефект се среща с честота 1:2500 новородени и е несъвместим с живота.
11. Отворен каротиден канал - запазване на комисурата между 3-та и 4-та двойка артериални дъги (каротидна артерия и аортна дъга). В резултат на това се увеличава притока на кръв към мозъка.
12. Персистиране на двете горни кухи вени. При хората аномалия на развитието е наличието на допълнителна горна празна вена. Ако и двете вени се вливат в дясното предсърдие, аномалията не се проявява клинично. Когато лявата вена се влива в лявото предсърдие, венозната кръв се изхвърля в системното кръвообращение. Понякога и двете празни вени се вливат в лявото предсърдие. Такъв порок е несъвместим с живота. Тази аномалия се среща с честота 1% от всички вродени малформации на сърдечно-съдовата система.
13. Недостатъчното развитие на долната куха вена е рядка аномалия, при която изтичането на кръв от долната част на тялото и краката се осъществява през колатералите на нечифтни и полу-нечифтни вени, които са остатъци от задните сърдечни вени. Рядко има атрезия (липса) на долната куха вена (кръвотокът е през нечифтната или горната куха вена).
14. Липса на портална система на черния дроб.
Не намерихте това, което търсихте? Използвайте търсачката: