Vereringesüsteemide tüübid: avatud vs. Suletud

Vereringesüsteem teenib liikumist veri kohta või kohtadesse, kus seda saab hapnikuga varustada ja kuhu jäätmeid kõrvaldada. Tsirkulatsiooni eesmärk on tuua äsja hapnikuga rikastatud veri keha kudedesse. Kuna hapnik ja muud kemikaalid difundeeruvad vererakkudest ja keha kudede rakke ümbritsevasse vedelikku, difundeeruvad jäätmeproduktid vererakkudesse, mis tuleb ära viia. Veri ringleb selliste organite kaudu nagu maks ja neerud kus jäätmed eemaldatakse ja tagasi kopsud värske hapnikuannuse jaoks. Ja siis protsess kordub. See ringlusprotsess on vajalik mikroorganismide jätkuvaks eluks rakud, kudesid ja isegi kogu organismi. Enne kui räägime süda, peaksime andma lühikese ülevaate kahest laialt levinud liikidest, mida loomadel leidub. Arutleme ka südame järkjärgulise keerukuse üle, kui liikuda evolutsiooniredelil üles.

Paljudel selgrootutel puudub üldse vereringesüsteem. Nende rakud on hapniku, muude gaaside, toitainete ja jäätmesaaduste jaoks keskkonnale piisavalt lähedal, et need lihtsalt rakkudest välja ja laiali hajuksid. Mitme rakukihiga loomadel, eriti maismaaloomadel, see ei toimi, kuna nende rakud on lihtsa osmoosi ja väliskeskkonna jaoks liiga kaugel

Kõrgematel loomadel on kaks peamist tüüpi vereringesüsteemi: avatud ja suletud. Lülijalgsed ja limused on avatud vereringesüsteemiga. Seda tüüpi süsteemis pole tõelist südant ega kapillaare, nagu inimestel. Südame asemel on veresooned mis toimivad kui pumbad, et verd sundida. Selle asemel, et kapillaarid, veresoonte liituda otse avatud nina. "Blood" tegelikult kombinatsioon vere ja intestitsiaalvedeliku nn hemolümfi "surutakse veresoonte suur nina, kus ta tegelikult bathes siseorganeid. Muud laevad saavad vere sunnitud nende siinuste läbi selle tagasi pumbata laeva. See aitab ette kujutada ämber kaks voolikut tulevad välja need voolikud ühendatud pigistada. Kuna pigistada, see sunnib vett mööda kopp. Üks voolik laseb vett ämbrisse, teine ​​imeb vett ämbrist. Ütlematagi selge, et see on väga ebatõhus süsteem. Putukad saavad seda tüüpi süsteemiga hakkama, kuna nende kehas on arvukalt avasid (spiraale), mis võimaldavad "vere" kokkupuutel õhuga.

Suletud vereringe mõned molluskeid ja kõik selgroogsed ja suurem selgrootud on palju tõhusam süsteem. Siin pumbatakse verd läbi suletud süsteemi arterid, veenidja kapillaarid. Kapillaarid ümbritsevad organid, hoolitsedes selle eest, et kõigil rakkudel oleks võrdsed võimalused oma jäätmete toitmiseks ja eemaldamiseks. Kuid isegi suletud vereringesüsteemid erinevad evolutsioonipuust kõrgemale liikudes.

Anneliidides, nagu vihmauss, leidub ühte lihtsamat tüüpi suletud vereringesüsteemi. Vihmaussidel on kaks peamist veresoont - selja- ja ventraalne veresoon -, mis kannavad verd vastavalt pea või saba poole. Veri liigub piki seljaaju veresoone kokkutõmbumislainete abil. Neid kokkutõmbuvaid laineid nimetatakse peristaltikaks. Ussi eesmises piirkonnas on viis paari veresooni, mida me lõdvalt nimetame "südameks" ja mis ühendavad selja ja ventraalseid veresooni. Need ühendavad anumad toimivad algeliste südametena ja sunnivad verd ventraalsesse veresoonde. Kuna vihmausside väliskate (epidermis) on nii õhuke ja pidevalt niiske, on gaaside vahetamiseks palju võimalusi, muutes selle suhteliselt ebatõhusa süsteemi võimalikuks. Vihmaussis on lämmastikujäätmete eemaldamiseks ka spetsiaalsed elundid. Siiski võib veri tagasi voolata ja süsteem on ainult pisut tõhusam kui putukate avatud süsteem.

Selgroogsete juurde jõudes hakkame suletud süsteemiga tõelisi tõhususi leidma. Kaladel on üks lihtsamaid tõelise südame tüüpe. Kala süda on kahekambriline elund, mis koosneb ühest aatriumist ja ühest vatsakesest. Südamel on lihaselised seinad ja kodade vahel klapp. Veri pumbatakse südamest lõpustesse, kust see võtab hapniku ja vabaneb süsihappegaasist. Seejärel liigub veri keha organitesse, kus toimub toitainete, gaaside ja jäätmete vahetamine. Kuid vereringet hingamisteede organite ja ülejäänud keha vahel ei jagune. See tähendab, et veri liigub ringluses, mis viib vere südamest lõpustesse elunditesse ja tagasi südamesse, et alustada oma ringikujulist teekonda uuesti.

Konnad neil on kolmekambriline süda, mis koosneb kahest atriast ja ühest vatsakesest. Ventrikist väljuv veri suundub kahvlitesse aordi, kus verel on võrdsed võimalused reisida läbi kopsudesse suunduva veresoone või teistesse organitesse viiva ahela. Kopsust südamesse naasnud veri suundub ühte aatriumisse, ülejäänud kehast naasev veri aga teise. Mõlemad aatriumid tühjenevad ühte vatsakesse. See tagab, et osa verd liigub alati kopsudesse ja seejärel tagasi südamesse, kuid vere segamine ühe vatsakese hapniku- ja hapnikuvabad veri tähendab, et elundid ei saa verd küllastunud veega hapnik. Sellegipoolest töötab külmavereliste olendite nagu konn puhul süsteem hästi.

Inimestel ja kõigil muudel imetajatel, aga ka lindudel on a neljakambriline süda kahega atria ja kaks vatsakesed. Dehüdrogeenitud ja hapnikuga küllastunud verd ei segata. Neli kambrit tagavad hapnikuga rikastatud vere efektiivse ja kiire liikumise keha organitesse. See aitab soojusregulatsioonil ja kiiretel, püsival lihaste liikumisel.