Кровообращение у животных. Кровеносная система млекопитающих

После рождения плода, с первым его вдохом, выключается плацентарное кровообращение и происходят коренные изменения в круге кровообращения, в результате чего устанавливается дефинитивное, или постоянное, кровообращение, типичное для взрослого животного (рис. 64).
Эти изменения сводятся к следующему. При вдыхании расширяется грудная клетка, а вместе с ней и лёгкие; в силу этого кровь из лёгочной артерии устремляется уже не в артериальный проток, а присасывается в капиллярную сеть лёгких (9). Из лёгких кровь по лёгочным венам (8) направляется в левое предсердие (7), где, следовательно, сильно повышается кровяное давление, в силу чего овальное отверстие в межпредсердной перегородке закрывается имеющимся в нём клапаном, который вскоре и прирастает к краям отверстия с левой стороны; таким образом оба предсердия разобщаются.

Через непродолжительное время зарастает и артериальный проток, превращаясь в артериальную связку-ligamentum arteriosum (6). С выключением артериального протока давление крови в ветвях, отходящих от аорты, выравнивается и все части тела получают кровь под одинаковым первоначальным давлением.
С выключением плаценты запустевают пупочные артерии и вены, причём пупочные артерии, облитерируясь, превращаются в круглые связки мочевого пузыря, а непарная (к моменту рождения) пупочная вена-в круглую связку печени.
От венозного протока у собаки и рогатого скота остаётся на печени венозная связка-lig.venosum,-соединяющая воротную вену с каудальной полой веной. В конечном итоге и эти связки подвергаются сильной редукции, до полного их исчезновения.
B результате описанных изменений, происходящих после рождения, у взрослых животных устанавливаются два круга кровообращения.
В малом, или дыхательном, круге кровообращения венозная кровь из правого желудочка выносится лёгочной артерией в капилляры лёгких, где она подвергается окислению (17, 5, 9). Артериальная кровь из лёгких по лёгочным венам возвращается снова в сердце-в левое предсердие-и оттуда поступает в соответствующий желудочек (8, 7,18).
В большом, или системном, круге кровообращения кровь из левого желудочка сердца выталкивается в аорту и разносится её разветвлениями по капиллярам всего тела (18,10,15), где она теряет кислород, питательные вещества и обогащается углекислым газом и продуктами жизнедеятельности клеток. Из капилляров тела венозная кровь собирается двумя крупными полыми венами-краниальной и каудальной-снова в сердце, в правое предсердие (2, 11, 16).
Происходящие после рождения плода коренные изменения в круге кровообращения не могут, конечно, не отразиться и на развитии самого сердца. Работа сердца при кровообращении плацентарном и постэмбриональном неодинакова, а отсюда возникает различие и в относительной величине сердца. Так, при плацентарном кровообращении сердцу приходится прогонять всю кровь через капилляры тела и, кроме того, через капилляры плаценты; после рождения плацентарная система капилляров выпадает, а кровь распределяется между лёгочным и системным кругами кровообращения. Таким образом, работа правого отдела сердца уменьшается, а левого, наоборот, возрастает, что влечёт за собой на первое время общее уменьшение всего сердца. Так, у новорождённых приматов на килограмм веса тела приходится 7,6 г веса сердца, спустя месяц-уже 5,1 г, черев два месяца-4,8 г, через четыре месяца-3,8 г. Затем сердце снова увеличивается, что, очевидно, можно поставить в связь с повышением движений детёныша, которые вызывают повышение нагрузки сердца. Такое возрастание веса продолжается до 15-го месяца, когда относительный вес сердца достигает 5 г на килограмм веса тела, сохраняя это отношение (с колебаниями до 6,13 г) в течение всей жизни. Из приведённых цифровых данных видно, что величина сердца теснейшим образом зависит от его работы. Это доказывается и экспериментально.

В ходе слияния вен в магистрали можно выделить пять систем ветвей: 1) краниальной полой вены; 2) каудальной полой вены; 3) воротной вены печени; 4) легочных вен (малого круга кровообращения); 5) круга кровообращения самого сердца.

Ход вен большого круга кровообращения в большинстве случаев соответствует ходу артерий, идущих совместно в сосудисто-нервных пучках, но и имеет ряд существенных отличий.

Вены туловища в основном представлены краниальной и каудальной полыми венами и их ветвями.

Краниальная полая вена - v. cava cranialis у входа в грудную полость образуется: 1) стволом яремных вен - truncus bijugularis, несущих кровь от головы; 2) подмышечными (правой и левой) венами, несущими кровь от грудных конечностей; 3) шейными венами, которые соответствуют артериям, отходящим от подключичных артерий (глубокие шейные, реберно-шейные и позвоночные). Далее краниальная полая вена проходит в краниальной части средостения и принимает кровь из внутренних грудных вен, собирающих ее из вентральной части грудной клетки, и впадает в правое предсердие, образуя венозный синус. У лошади в этот синус входит еще правая непарная вена, собирающая кровь от межреберных вен. (Венозная система, отводящая кровь от легких, указана при описании малого круга кровообращения).

Каудальная полая вена - v. cava caudalis образуется путем слияния в области пятого-шестого поясничного позвонка парных общих подвздошных и непарной срединно-крестцовой вен. Проходит в брюшной полости под позвоночным столбом справа от аорты до диафрагмы, затем опускается между диафрагмой и тупым краем печени к отверстию полой вены, расположенному в сухожильном центре, диафрагмы, и вступает в грудную полость, где следует в средостении вентрально от пищевода и вливается на уровне венечной борозды в правое предсердие. По ходу каудальная полая вена принимает кровь из почек (парные почечные вены), половых желез (парные яичниковые или семенниковые вены) и стенок брюшной. Короткий ствол воротной вены образуется путем слияния желудоч-но-селезеночной, краниальной и каудальной брыжеечных вен, идет справа и входит в ворота печени, где делится на междольковые вены, а затем на капилляры печеночных долек. Внутри каждой дольки капилляры вливаются в центральную вену дольки. Это начальные участки вен, отводящие кровь из печени в каудальную полую вену. Благодаря такой чудесной венозной сети кровь, оттекающая от желудочно-кишечного тракта, обезвреживается от токсинов и других вредных веществ.

У новорожденных животных до 12-16-дневного возраста, а у телят промышленных комплексов до 30-дневного возраста отходящий от пупочной вены (перед входом ее в печень) и впадающий в каудальную полую вену сосуд - венозный проток - ductus venosus не облитурирует. Через этот проток у плода и в первые дни жизни у новорожденного кровь транзитом проходит в каудальную полую вену, не попадая в чудесную венозную сеть печени и, таким образом, не проходя фильтрации. Видимо, это обусловлено тем, что с молозивом или молоком матери в это время поступают необходимые для защиты организма иммунные тела, которые, минуя барьер печени, идут в кровь теленка, рождающегося стерильным и не имеющего до 14-дневного возраста своей защитной системы. У новорожденного альбумины и глобулины молозива или молока легко проникают через кишечную стенку в кровь и сразу проходят из воротной вены по венозному протоку, минуя барьер печени, в общий кровоток, обеспечивая защиту организма.

В каудальную полую вену впадают парные почечные вены, представляющие собой очень короткие крупные стволы, выходящие из ворот почки. Рядом с почечными венами проходят небольшие стволы надпочечниковых вен, впадающих в каудальную полую вену. От яичников идет яичниковая вена - v. ovarica, от семенников - семенниковая - v. testiculars. Венозная кровь от них отводится прямо в каудальную полую вену. Венозная кровь от брюшной стенки и поясницы в каудальную полую вену оттекает по сегментальным парным поясничным венам - vv. lunibales.

Венозный отток от вымени. Особого внимания у лактирующих коров заслуживает венозный отток от вымени, который происходит в обе полые вены - каудальную и краниальную. В краниальном направлении выменные вены - w. uberi собираются в каудальную надчревную поверхностную (молочную) вену - v. epigastrica caudalis superficialis, которая идет под кожей по вентральной брюшной стенке к области мечевидного хряща в виде извилистого шнура. В этом месте она прободает стенку, образуя значительное отверстие под названием «молочный колодец» и впадает во внутреннюю грудную вену - v. thoracica interna, которая по внутренней поверхности реберных хрящей направляется в краниальную полую вену. Молочная вена хорошо видна и вместе с «молочным колодцем» прощупывается, что используется в ветеринарной практике.

Из хвоста кровь оттекает по хвостовым венам - w. caudales, которые затем продолжаются как крестцовые латеральные вены - w. sacrales laterales. По хвосту идут парные дорсальные и вентральные хвостовые вены и одна (более крупная) непарная хвостовая вена, идущая под телами хвостовых позвонков (в ветеринарной практике используется для внутривенных инъекций).

Система кровообращения у млекопитающих, как и у прочих позвоночных, образована кровеносными сосудами (артериями, венами и капиллярами), по которым кровь распространяется по всему телу, и центральным насосом - сердцем , - обеспечивающим посредством постоянных сокращений движение крови по сосудам. Подобно прочим позвоночным, артериями у млекопитающих именуются сосуды, несущие кровь от сердца к органам, венами - от органов к сердцу, капиллярами же - самые тонкие сосуды, пронизывающие органы и в которых осуществляется обмен между кровью и тканями газами и иными находящимися в ней веществами.

Система кровообращения млекопитающего

Подробнее о Система кровообращения млекопитающего

Сердце млекопитающих, подобно сердцу птиц, четырехкамерное - образовано двумя предсердиями и двумя желудочками . Благодаря подобному строению происходит, в отличие от рептилий или амфибий, полное разделение артериальной и венозной крови. Все органы и ткани организма млекопитающих получают насыщенную кислородом кровь, что позволяет увеличить уровень обмена веществ и обеспечивает постоянную температуру тела. Млекопитающие, таким образом, являются, подобно птицам, гомойотермными животными, что дает им возможность широкого распространения в местообитаниях с прохладным и холодным климатом, позволяя не зависеть от температурного фактора окружающей среды.

Кровеносные сосуды млекопитающих собраны в два круга кровообращения. Малый , или легочный , круг представлен отходящими от правого желудочка легочными артериями , несущими венозную кровь к легким. В легких эти артерии распадаются на капилляры, в которых происходит газообмен между кровью и находящимся в легких воздухом, в результате кровь насыщается кислородом и становится артериальной. Из легких кровь собирается в легочные вены , которые впадают в левое предсердие, из которого, в свою очередь, кровь перемещается в левый желудочек. Большой , или телесный , круг кровообращения , представлен отходящей от левого желудочка одной левой (а не правой, как у птиц) дугой аорты и прочими отходящими от нее крупными и мелкими артериями, несущими артериальную кровь ко всем частям и органам тела.

Сердце

Размер сердца (cor) млекопитающих зависит от размеров животного; например, у слона сердечный индекс (отношение массы сердца к массе тела) составляет 0,3%, у обыкновенной землеройки -1,4%. Другой фактор, влияющий на размер сердца - это уровень обмена веществ, в частности, двигательная активность животного; так, у дикого зайца сердце раза в три крупнее, нежели у домашнего кролика ; аналогичная разница наблюдается между комнатной и охотничьей породами собак. Сравнивая же сердце млекопитающих и других позвоночных, можно увидеть, что величина его ненамного больше, нежели у рептилий или амфибий, и, напротив, несколько меньше, нежели у птиц. Абстрактное млекопитающее весом 1 кг будет иметь сердце весом 5,9 г; у амфибий эта величина составит 4,6 г, у рептилий - 5,1 г, зато у птиц - целых 8,2 г.

Перикард

Положение сердца млекопитающего в околосердечной сумке

Подробнее о Положение сердца млекопитающего в околосердечной сумке

Расположено сердце в особом передне-вентральном отделе полости тела (целома ) - перикардиальной полости (cavitas pericardialis) - расположенной внутри серозного перикарда , или околосердечной сумки , (pericardium serosum) и заполненной серозной жидкостью, облегчающей при сокращениях сердца его скольжение вдоль стенок этой полости. Состоит серозный перикард из двух листков, между которыми и находится полость; образованы эти листки плотной соединительной тканью, со стороны полости покрытой плоскими эпителиальными клетками - мезотелием. Один из листков называется висцеральным (lamina visceralis) и прилежит к сердцу; второй - париетальным (lamina parietalis), или наружным, он, в свою очередь, окружен снаружи фиброзным перикардом (pericardium fibrosum), сформированным из волокнистой соединительной ткани и соприкасающимся с прочими структурами организма. С дорсальной стороны, с боковых сторон и частично с вентральной стороны перикард соприкасается с плевральными полостями легких с образованием плевроперикардиальной перепонки (membrana pleuropericardialis); указанные плевральные полости у млекопитающих разрастаются и проникают вентральнее сердца вплоть до полного между собой срастания, так что между ними остается лишь небольшой кусок ткани - вентральное средостение (mediastinum ventrale), которое соединяет околосердечную сумку с вентральной стенкой тела и грудиной. Сзади же околосердечная полость ограничена от брюшной полости поперечной перегородкой (septum transversum), являющейся компонентом диафрагмы. Сердце, таким образом, прикреплено к стенкам околосердечной сумки только с передней стороны, где к нему подходят крупные вены и артерии, в этой области фиброзный слой перикарда переходит в наружную оболочку указанных сосудов.

Стенки сердца

Сердце млекопитающего и отходящие от него сосуды

Подробнее о Сердце млекопитающего и отходящие от него сосуды

Подобно всем позвоночным, стенка сердца млекопитающих образована эпикардом (epicardium), эндокардом (endocardium) и миокардом (myocardium). Соединительная ткань последнего в определенных местах образует так называемые фиброзные кольца , составляющие своеобразный скелет сердца, к которому крепятся мышечные волокна. Подобные кольца располагаются с каждой стороны сердца, во-первых, между предсердиями и желудочками, так что мышцы указанных камер отделены и сокращаются независимо друг от друга; а, во-вторых, вокруг основания артерий в районе их отхождения от желудочков. Вокруг основания аорты указанное фиброзное кольцо настолько укреплено, что у некоторых жвачных парнокопытных в нем даже образуется два окостенения. Что же касается толщины мышечного слоя, то она неоднородна - у предсердий, естественно, меньше, нежели у желудочков, а у левого желудочка, в свою очередь, раза в два толще, чем у правого. Внутри миокарда проходят также коронарные сосуды , снабжающие сердечную мышцу кровью; перекрытие этих сосудов из-за различных причин может привести к остановке сердца и к смерти

Камеры сердца

Подобно сердцу птиц и крокодилов , сердце млекопитающих обретает полную перегородку между двумя желудочками и полностью разделено на две половины - правую и левую. - представляя по сути два отдельных насоса, перекачивающих кровь соответственно по малому и большому кругам кровообращения; здесь надобно отметить, что формирование межжелудочковой перегородки у млекопитающих в ходе эволюции происходило независимо от подобной перегородки у птиц и крокодилов, потому эти структуры не являются гомологичными.

Каждая половина сердца состоит, свою очередь, из двух камер, так что в целом сердце четырехкамерное. Первая камера - предсердие (atrium) - принимает кровь от впадающих в него вен и отправляет далее в желудочек; желудочек (ventriculus), в свою очередь, выталкивает кровь в артерии, по которым она распространяется по всему организму. Каждое предсердие млекопитающих, кроме того, образует так называемое ушко (auriculum) - выступ, отделенный от желудочка и нависающий над ним в виде гребня. В эмбриональном периоде у млекопитающих имеется овальное отверстие (foramen ovale), соединяющее два предсердия между собой; однако после рождения данное отверстие закрывается. Выходы из предсердий в желудочки снабжены так называемыми атриовентрикулярными клапанами (valvae atriroventriculares), препятствующими обратному току крови - у млекопитающих эти клапаны, в отличие от птиц, перепончатые. При этом правое предсердие (atrium dextrum) от правого желудочка (ventrucilus dexter) отделяется трехстворчатым клапаном (valva tricuspidalis), левое же предсердие (atrium sinistrum) от левого желудочка (ventriculus sinister) - двухстворчатым (valva dicuspidalis), или митральным (valva mitralis) клапаном ; к этим клапанам со стороны желудочков тянутся плотные соединительнотканные тяжи, препятствующие их выворачиванию в сторону предсердий. На выходе же из желудочков, у основания отходящих от них артерий, располагаются с каждой стороны трехстворчатые полулунные клапаны (valvulae semilunares). Между предсердиями и впадающими в них венами никаких клапанов не образуется

Артерии

Сердце и артериальные дуги млекопитающих

Подробнее о Сердце и артериальные дуги млекопитающих

Присутствующий у низших позвоночных артериальный конус у млекопитающих редуцирован, а отходящие от сердца артерии разделяются не на три, как это свойственно рептилиям, но всего на два ствола, подобно птицам. Один из указанный стволов несет венозную кровь из правого желудочка и именуется легочным стволом (truncus pulmonalis), разделяющимся впоследствии на две легочные артерии - правую (arteria pulmonalis dextra) и левую (arteria pulmonalis sinistra), несущие кровь к легким. В области указанного разделения присутствует связь легочного ствола с дугой аорты в виде артериальной связки (ligamentum arteriosum). Данная связка представляет собой заросший и у взрослых особей не функционирующий боталлов проток (ductus arteriosus). Однако у эмбрионов и плодов млекопитающих, у которых легкие еще не работают, этот проток открыт, так что кровь из правого желудочка поступает главным образом не в легочные артерии, но в дугу аорты; при рождении боталлов проток перекрывается.

Легочные артерии эволюционно и эмбриологически соответствуют VI паре артериальных дуг низших позвоночных. V , а также I и II пары у млекопитающих редуцированы; IV пара же представлена единственной дугой аорты (arcus aortae) (в отличие от птиц - левой ), являющейся вторым из упомянутых выше стволов и снабжающей кровью голову, шею, туловище и конечности; от нее же ответвляется левая подключичная артерия , ведущая в левую переднюю конечность. Обходя сердце слева и сверху, дуга аорты приближается к средней линии тела и дает начало спинной аорте. Что же до правой подключичной артерии - то начальный ее участок является ничем иным, как остатком исчезнувшей у млекопитающих правой дуги аорты. III же артериальная дуга представлена у млекопитающих общими сонными артериями - правой (arteria carotis communis dextra) и левой (arteria carotis communis sinistra), в изначальном состоянии отходящим от IV пары в месте их разделения (на рисунке вариант А). Однако в различных группах млекопитающих из-за разной скорости роста отдельных сосудов наблюдается несколько вариантов ветвления указанных артерий. Например, обе общие сонные артерии и правая подключичная могут ответвляться от дуги аорты единым сосудом, именуемом безымянной артерией и только затем разделяться на три указанные ветви, тогда как левая подключичная отходит самостоятельно (вариант Б). Человеку свойственен вариант В, в котором левая общая сонная и левая подключичная отходят самостоятельно, а правая подключичная и правая общая сонная вместе.

Варианты артерий у млекопитающих

Подробнее о Варианты артерий у млекопитающих

К органам головы и шеи кровь, как указано, доставляется общими сонными артериями, которые в дальнейшем разветвляются на две ветви - внутреннюю сонную артерию (arteria carotis interna) и наружную сонную артерию (arteria carotis externa). В изначальном варианте, сохранившемся у примитивных млекопитающих, первая более развита и разветвляется на ряд ветвей: одна ветвь - глазничная артерия (arteria orbitalis) идет к органу зрения; другая - стапедиальная артерия (arteria stapedialis) - ко всем структурам наружной части головы и к большей части челюстной области; третья же входит внутрь черепной коробки и снабжает кровью мозг; на долю наружной сонной артерии при таком варианте остаются мышцы шеи, щитовидная железа, язык, глотка и структуры нижней челюсти. Однако у большинства млекопитающих соотношение меняется в пользу наружной сонной артерии, которая обеспечивает более короткий путь кровообращения и потому разрастается вперед и вверх, перехватывая ветви стапедиальной артерии, которая мала или вовсе отсутствует; наивысшего развития данный процесс достигает у кошек, у которых внутренняя сонная артерия закрывается и все органы головы, в том числе головной мозг, снабжается ветвями наружной сонной артерии.

Органы шеи, грудной клетки, плечевого пояса и передних конечностей у млекопитающих снабжает кровью парная подключичная артерия (arteria subclavia) и ее многочисленные ветви. К таковым ветвям относятся, помимо прочих, позвоночная артерия (arteria vertebralis), снабжающая кровью спинной мозг и часть головного мозга; внутренняя грудная артерия (arteria throracica interna), различные ветви которой идут к гортани, бронхам, верхней части пищевода, диафрагме и мышцам шеи; и подмышечная артерия (arteria axillaris), различные ветви которой снабжают кровью мышцы плечевого пояса и продолжением которой является плечевая артерия (arteria brachialis), продолжающаяся, в свою очередь, в артерии предплечья и кисти.

Кровоснабжением туловища у млекопитающих занимается спинная аорта (aorta dorsalis), лежащая под позвоночным столбом и дающая многочисленные ветви.

От грудной части спинной аорты отходит два типа ветвей

• париетальные , или поверхностные, отходящие от аорты вбок и несущие кровь к ребрам, межреберным мышцам и диафрагме, а также грудным позвонкам, спинному мозгу, коже и молочным железам
• висцеральные , или внутренностные, отходящие от аорты в вентральном направлении и снабжающие кровью трахею, бронхи, легкие и пищевод

Брюшная часть спинной аорты дает следующие ветви

• париетальные ветви, отходящие вбок и несущие кровь к диафрагме и надпочечникам, а также коже и мышцам спины и живота
• висцеральные непарные ветви, отходящие вентрально и несущие кровь к органам пищеварения. Это, например, чревная артерия (arteria coeliaca), несущая кровь к печени и желудку, и две брыжеечные артерии (arteriae mesentericae), передняя и задняя, снабжающие кровью кишечник.
• висцеральные вентролатеральные парные ветви, несущие кровь к половым железам и почкам
• висцеральные латеральные парные ветви, идущие к конечностям; главнейшей из них у млекопитающих является подвздошная артерия (arteria iliaca), отходящая в области тазового пояса и дающая множество ветвей, направляющихся к костям и мышцам тазового пояса, спинному мозгу и позвонкам, расположенным в данной области тела, а также к конечным отделам пищеварительной, выделительной и половой систем; одной из ветвей ее является бедренная артерия (arteria femoralis), спускающаяся в заднюю конечность и далее дающая множество ветвей в бедре, голени и стопе - к таким относятся, например, подколенная артерия (arteria poplitea) в области коленного сустава и малоберцовая артерия (arteria peronea) в области голени

Наконец, последний отдел спинной аорты именуется хвостовой артерией (arteria caudalis), проходит она, соответственно, в хвосте, питая находящиеся там позвонки, мышцы и кожу.

Вены

Главным сосудом, по которой венозная кровь собирается от задней (относительно сердца) части тела для возвращения в сердце, у млекопитающих является задняя полая вена (vena cava posterior), расположенная под позвоночником правее спинной аорты; в нее впадают вены хвоста, подвздошные вены (venae iliacae) из задних конечностей, вены мышц живота, спинного мозга, органов выделения и размножения. Кровь от органов пищеварения (желудка, поджелудочной железы, тонкого и толстого кишечника) собирается в воротную вену печени (vena portae hepatis); эта крупная вена входит в печень, после чего снова распадается на капилляры. Таким образом, все вещества, всосавшиеся в кровь в органах пищеварения, попадают в печень, в которой происходит, во-первых, их обезвреживание, а, во-вторых, их преобразование и запасание питательных веществ в виде гликогена. Пройдя через капилляры печени, кровь собирается в печеночную вену (vena hepatica), а оттуда - в заднюю полую вену (vena cava posterior). Таким образом, собрав всю кровь с задней части тела, задняя полая вена отдает ее в правое предсердие. С передних же конечностей, передней части тела, шеи и головы кровь поступает по передним полым венам (vena cava anterior); у млекопитающих правая передняя полая вена впадает в правое предсердие самостоятельно, а левая передняя полая вена - в правую. Каждая передняя полая вена образуется в результате слияния двух крупных вен - во-первых, подключичной вены (vena subclavia), несущей кровь от передних конечностей, и общей яремной вены (vena jugulare communis), собирающей кровь с органов шеи и головы. Также в правую переднюю полую вену впадают непарные вены , собирающие кровь от стенок и органов грудной полости; при этом левая непарная вена (vena hemiazygos), собрав кровь с левой части тела, впадает в правую непарную вену (vena azygos), а уже эта вена отдает кровь в правую переднюю полую вену.

Системы кровообращения и дыхания связаны между собой структурно и функционально. Они вместе обеспечивают жизнедеятельность организма, позволяют снабжать ткани и органы кислородом с питательными веществами. И начиная с первых животных, частично покоривших сушу, наблюдается единство данных систем. Оно обеспечивает более высокий уровень структурной организации и оптимизации физиологии к условиям проживания на суше.

Респираторная и земноводных, птиц и рептилий состоит из легких, сердца и сосудов. При этом схема малого круга кровообращения целиком представлена легкими, то есть пульмональными капиллярами, к которым кровь поступает по артериям, а отводится по венам. Примечательно, что структурные барьеры между кругами кровообращения отсутствуют, из-за чего дыхательный тракт и сердечно-сосудистая система рассматриваются единым функциональным блоком.

Последовательная схема малого круга кровообращения

Малым кругом называется замкнутая цепь из сосудов, по которым кровь от сердца направляется к легким и возвращается обратно. При этом, несмотря на различия в физиологии гемоциркуляции, схема малого круга кровообращения млекопитающих не отличается от таковой у земноводных, рептилий и даже птиц. С последними у млекопитающих больше общего, нежели с остальными. В частности, речь о 4-камерном сердце.

Поскольку границ между сосудами тела то условным началом малого круга кровообращения считают правый желудочек сердца млекопитающего. Из него по кровь, лишенная кислорода, направляется к пульмональным капиллярам. Процессы диффузии газов, происходящие в альвеолярных завершаются высвобождением в просвет альвеол углекислого газа и захватом кислорода. Последний соединяется с гемоглобином и направляется к левым отделам сердца по легочным венам. Как показывает схема малого круга кровообращения, заканчивается он в левом предсердии, а от левого желудочка начинается системный кровоток.

Малый круг кровообращения птиц

По физиологии дыхательной и сердечно-сосудистой системы птицы наиболее похожи на млекопитающих, поскольку также обладают 4-камерным сердцем. У земноводных и рептилий сердце 3-камерное. В итоге схема малого круга кровообращения птиц такая же, как и у млекопитающих. Здесь от правого желудочка течет венозная кровь, поступающая к легочным капиллярам. Оксигенация обогащает кровь кислородом, который эритроцитами с артериальной кровью транспортируется к левому предсердию, а оттуда - в желудочек и системный кровоток.

Легочное кровообращение птиц и млекопитающих

Вероятно, следует разобраться, какая кровь течет в венах малого круга кровообращения у птиц, млекопитающих, рептилий и земноводных. Итак, у млекопитающих по легочной артерии к капиллярам течет венозная кровь, обедненная кислородом и содержащая углекислый газ в большом количестве. После оксигенации артериальная кровь по венам направляется к сердцу. Примечательно, что в большом круге кровообращения артериальная кровь от сердца всегда течет только по артериям, а венозная возвращается к сердцу по венам.

Легочное кровообращение рептилий и земноводных

Схема малого круга кровообращения лягушки не отличается от такового у млекопитающих. Однако по физиологии они разные: из-за наличия 3-камерного сердца кровь венозная и артериальная смешиваются. Потому по артериям тела, включая легочные, течет смешанная биологическая жидкость. А венозная по венам тела возвращается к сердцу, а затем снова смешивается в трехкамерном сердце. Поэтому в артериях малого и большого круга кровообращения практически не отличается. Потому земноводные являются хладнокровными.

У рептилий также однако в верхнем и нижнем участках общего желудочка существует зачаток перегородки. У крокодилов и вовсе перегородка между правым и левым желудочком практически сформирована. Она имеет лишь некоторое количество отверстий. Как результат, крокодилы более выносливые и крупные по сравнению с другими рептилиями. При этом пока неизвестно, каким сердцем обладали динозавры, также относящиеся к классу рептилий. Вероятно, у них также была практически полноценная перегородка в желудочках. Хотя доказательства вряд ли будут получены.

Разбор схемы малого круга кровообращения человека

У человека газообмен протекает в легких. Здесь кровь отдает углекислый газ и насыщается кислородом. В этом состоит главное значение легочной циркуляции крови. Любая академическая схема малого круга кровообращения, созданная на основе исследований физиологии органов дыхания, начинается с правого желудочка. Непосредственно от клапана легочной артерии отходит легочной ствол. Вследствие его разделения на две части отходит ветвь пульмональной артерии к правому и левому легкому.

Сама легочная артерия многократно делится и дробится до капилляров, густо пронизывающих ткань органа. Газообмен протекает непосредственно в них через аэрогематический барьер, состоящий из альвеолярных эпителиальных клеток. После оксигенации крови она собирается в венулы и вены. По две отходит от каждого легкого, и в левое предсердие впадает уже 4 Они несут артериальную кровь. На этом схема легочного кровообращения заканчивается, и берет начало системное кровообращение.

Биологическое значение малого круга кровообращения

Малый круг в филогенезе появляется у организмов, которые начинают заселять сушу. У животных, обитающих в воде и получающих растворенный кислород, он отсутствует. Эволюция создала и другой орган дыхания: сначала простые трахеистые легкие, а затем - сложные альвеолярные. И как раз с появлением легких развивается и малый круг кровообращения.

С этого момента эволюция развития организмов, проживающих на суше, направлена на оптимизацию захвата кислорода и его транспортировку к тканям-потребителям. Отсутствие смешивания крови в полости желудочков также является важным эволюционным механизмом. Благодаря ему обеспечивается теплокровность млекопитающих и птиц. Также, что важнее, 4-камерное сердце обеспечило развитие мозга, потому как он потребляет четверть от всей оксигенированной крови.

Кровеносная система млекопитающих представляет собой высшую форму кровообращения.

Как и у птиц, она характеризуется четырёхкамерным сердцем и двумя кругами – большим и малым.

Такая форма способствует ускоренному обмену веществ по сравнению с другими группами позвоночных: фактически перед нами «два сердца», установленные в разных частях сосудистой системы. Кровь в обеих половинах сердца не смешивается.

«Лёгочный» круг

За малый круг «отвечает» правая половина сердца. Из правого желудочка венозная кровь, обеднённая кислородом, направляется по лёгочным артериям в лёгкие. Там она насыщается кислородом и по лёгочным венам следует в левое предсердие.

Насыщение кислородом активнее проявляется у млекопитающих с активным образом жизни, а именно у хищников; у малоподвижных животных газообмен происходит относительно медленно.

«Основной» круг кровообращения

Большой круг зарождается в левом желудочке. Идущая от него единственная дуга аорты левая, а не правая, как у птиц. Ответвления от неё разносят кровь по всему телу, насыщая органы и ткани кислородом и другими необходимыми веществами.

строение кровеносной системы млекопитающих фото

От них же она принимает углекислый газ и продукты обмена веществ. Венозная кровь, насыщенная углекислотой, по венам направляется в правое предсердие. В него впадают две полые вены, первая из которых несёт кровь от головы и передних конечностей, а вторая от задней части тела.

Состав крови млекопитающих

Кровь млекопитающих состоит из жидкой плазмы, в которой содержится полный набор так называемых форменных элементов:

• Эритроциты – носители железосодержащего вещества гемоглобина, они осуществляют перенос кислорода;
• Тромбоциты – тела, ответственные за свёртывание крови и обмен серотонина;
• Лейкоциты – тельца белого цвета, отвечающие за иммунитет.

Эритроциты и тромбоциты млекопитающих, в отличие от других групп животных, не содержат ядер. Тромбоциты и вовсе представляют собой «кровяные пластинки»; отсутствие ядер у эритроцитов объясняется необходимостью вместить большее количество гемоглобина.

Также у эритроцитов нет митохондрий, поэтому синтез АТФ они осуществляют без использования кислорода, благодаря чему являются наиболее эффективными его переносчиками.

Лимфатическая система

Лимфатическая система тесно связана с кровеносной и является посредником между ней и тканями в обмене питательными веществами. Она состоит из кровяной плазмы и лимфоцитов.

Примечательно, что у млекопитающих нет «лимфатических сердец», в отличие от пресмыкающихся и земноводных, - так называют участки лимфатических сосудов, способные сокращаться: лимфа у млекопитающих, ведущих гораздо более активный образ жизни, движется за счёт сокращения мышц скелета.

У млекопитающих также имеются лимфаузлы, очищающие лимфу от вредоносных микроорганизмов. По своему составу лимфа сходна с кровью, но в ней содержится меньше белков и больше жиров. Жиры проникают в неё из пищеварительного тракта.

Пульс

Частота сердечных сокращений у млекопитающих высокая, однако существенно ниже, чем у птиц. Исключением являются мелкие животные вроде мышей, чей пульс равен 600 ударам. У собаки пульс равен 140 ударам, а у быка и слона – всего 24 ударам. Водные млекопитающие способны понижать свой пульс после погружения в глубину.