循環器系の種類: 開放型 vs. 閉鎖型

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循環器系は動くのに役立ちます 血液 酸素化が可能で、廃棄物を処分できる場所に。循環は、新しく酸素化された血液を体の組織に運ぶ役割を果たします。酸素やその他の化学物質が血球から体の組織の細胞を取り囲む体液に拡散すると、老廃物が血球に拡散して運び去られます。血液は肝臓などの臓器を循環しています。 腎臓 廃棄物が取り除かれ、元に戻る場所 肺 酸素の新鮮な線量のために。そして、このプロセスが繰り返されます。この循環プロセスは、生物の継続的な寿命に必要です。 細胞 、組織、さらには生物全体の。について話す前に心臓、動物に見られる2つの広範なタイプの循環の簡単な背景を説明する必要があります.また、進化のはしごを上っていくにつれて、心臓の複雑さが進行することについても説明します。

多くの無脊椎動物には循環器系がまったくありません。彼らの細胞は、酸素、他のガス、栄養素、および老廃物が細胞から出たり入ったりするだけの環境に十分に近い.複数層の細胞を持つ動物、特に陸上動物では、細胞が外部環境から離れすぎて単純な浸透と浸透ができないため、これは機能しません。 拡散 細胞の廃棄物や必要な物質を環境と交換するのに十分な速さで機能します。

開放循環器系

高等動物の循環器系には、主に開放型と閉鎖型の 2 種類があります。節足動物と軟体動物は開放循環系を持っています。このタイプのシステムには、人間に見られるような真の心臓も毛細血管もありません。ハートの代わりに 血管 血液を押し出すポンプの役割を果たします。毛細血管の代わりに、血管が開いた副鼻腔と直接合流します。 「血液」は、実際には血液と「体液」と呼ばれる間質液の組み合わせであり、血管から大きな副鼻腔に押し出され、そこで実際に内臓を浸します.他の血管は、これらの副鼻腔から押し出された血液を受け取り、ポンプ血管に戻します。バケツから 2 本のホースが出ているところを想像してみてください。これらのホースはスクイーズ バルブに接続されています。球根を絞ると、水がバケツに押し出されます。一方のホースはバケツに水を流し込み、もう一方のホースはバケツから水を吸い出します。言うまでもなく、これは非常に非効率的なシステムです。昆虫は、「血液」が空気と接触することを可能にする多数の開口部 (気門) を体に持っているため、このタイプのシステムでうまくやっていくことができます。

閉鎖循環系

一部の軟体動物、すべての脊椎動物、および高等無脊椎動物の閉鎖循環系は、はるかに効率的なシステムです。ここで、血液は閉鎖系を通して送り出されます。 動脈 、 静脈 、 と 毛細血管 .毛細血管が周囲を取り囲んでいます 臓器 、すべての細胞に栄養と老廃物の除去の機会が均等に与えられるようにします。ただし、閉鎖循環系でさえ、進化ツリーをさらに上に移動すると異なります。

閉じた循環系の最も単純なタイプの 1 つは、ミミズなどの環形動物に見られます。ミミズには 2 つの主要な血管 (背側と腹側の血管) があり、それぞれ頭または尾に向かって血液を運びます。血液は、血管壁の収縮波によって背側血管に沿って移動します。これらの収縮可能な波は「蠕動」と呼ばれます。ワームの前部には、背側と腹側の血管をつなぐ 5 対の血管があり、これは大まかに「心臓」と呼んでいます。これらの接続血管は基本的な心臓として機能し、血液を腹側血管に押し込みます。ミミズの外側の被覆 (表皮) は非常に薄く、常に湿っているため、ガス交換の機会が十分にあり、この比較的非効率的なシステムが可能になります。ミミズには、窒素廃棄物を除去するための特別な器官もあります。それでも、血液は逆流する可能性があり、システムは昆虫の開放システムよりもわずかに効率的です.

二室の心

脊椎動物に到達すると、閉鎖系の真の効率性が見出され始めます。魚は、最も単純なタイプの真の心を持っています。魚の心臓は、1 つの心房と 1 つの心室で構成される 2 つの部屋の臓器です。心臓には筋肉の壁と、その部屋の間に弁があります。血液は心臓から鰓に送り出され、そこで酸素を受け取り、二酸化炭素を排出します。その後、血液は体の器官に移動し、そこで栄養素、ガス、老廃物が交換されます。ただし、呼吸器官と体の残りの部分との間に循環の分割はありません。つまり、血液は、心臓から鰓、臓器、心臓に戻って再び遠回りの旅を始める回路を移動します。

三室の心

カエル2 つの心房と 1 つの心室からなる 3 室の心臓を持っています。心室を出た血液は二股に分かれた大動脈に入ります。ここで、血液は、肺につながる血管の回路または他の臓器につながる回路を通過する機会が均等に与えられます。肺から心臓に戻る血液は一方の心房に入り、体の残りの部分から戻ってくる血液はもう一方の心房に入ります。両方の心房が単心室に空になります。これにより、一部の血液が常に肺に流れてから心臓に戻るようになりますが、単心室で酸素化された血液と脱酸素化された血液が混合することは、臓器が酸素で飽和した血液にならないことを意味します.それでも、カエルのような冷血生物にとっては、このシステムはうまく機能します。

四室の心臓

鳥だけでなく、人間と他のすべての哺乳類は、四室の心臓二人で アトリア と2 心室 .脱酸素化された血液と酸素化された血液は混合されません。 4つのチャンバーは、酸素を豊富に含んだ血液を効率的かつ迅速に体の臓器に送り込みます。これは、体温調節と急速で持続的な筋肉の動きに役立ちます。