Кровеносная система лягушки (происхождение, строение и работа)

У земноводных типично водная личинка (например, у лягушек — головастик), имеющая рыбью систему кровообращения, то есть один круг кровообращения. Однако в ходе метаморфоза у каждого головастика возникают лёгкие, а вместе с ними и второй круг кровообращения. Считать события метаморфоза «дословным» повторением древних эволюционных событий не стоит. Соотношения между ними достаточно сложны. Но общая логика преобразования воспроизводится полностью.

Происхождение

Рассмотрим схему важнейших изменений артериальной системы головастика лягушки при метаморфозе (рис. 99).

В ходе этой перестройки происходят следующие процессы. Превращение первой пары жаберных дуг в изолированный путь к голове — сонные артерии (6). Превращение второй пары дуг (12) во вход в корни спинной аорты (системные дуги). Редукция третьей пары артериальных жаберных дуг (13); отметим, что у хвостатых земноводных они сохраняются. Превращение четвертой жаберной дуги в начало малого круга кровообращения — лёгочные артерии (9), ведущие в лёгкие (10). При этом связь четвертой дуги с корнями спинной аорты сохраняется через артериальный проток (11).

При метаморфозе в предсердии головастика развивается перегородка, расположенная таким образом, что старый венозный вход (из тела) оказывается впадающим в правый сектор, а новый (из лёгких) — в левый. Система кардинальных вен заменяется полыми венами.

Рис. 99. Перестройка артериальной системы при метаморфозе головастика. Схема A — артериальная система рыбы (головастика). 1-2 — сердце, 3 — брюшная аорта, 4 — сосуды жабр, 5 — сосуды головы, 6 — сонная артерия, 7 — корень спинной аорты. Схема B — начало метаморфоза. 8 — исчезновение связи между первой и второй жаберными артериальными дугами, 9 — появление нового сосуда, отходящего от четвёртой жаберной дуги — лёгочной артерии, появление недоразвитых лёгких — 10. Схема C — конец метаморфоза. Исчезновение жаберных капилляров на всех жаберных дугах. 11 — артериальный проток, 12 — системные дуги, 13 — редукция третьей пары жаберных дуг

Строение

Рис. 100. Обычно используемая схема строения сердца лягушки. 1 — правое предсердие, 2 — левое предсердие, 3 — желудочек, 4 — предсердно-желудочковый клапан, 5 — спиральный клапан, 6 — левая сонная артерия, 7 — левая дуга аорты, 8 — левая лёгочная артерия, 9 — передняя полая вена, 10 — задняя полая вена, 11 — лёгочные вены

Рис. 101. Схемы строения сердца рыбы и сердца лягушки, приближенные к анатомической реальности. Сердце рыбы. 1 — венозный синус, 2 — предсердие, 3 — желудочек, 4 — артериальный синус, 5 — Кювьеровы протоки (общие кардинальные вены), 6 — печёночная аорта, 7 — брюшная аорта. Сердце лягушки. 1 — рудимент венозного синуса, 2 — правое предсердие, 3 — желудочек, 4 — межпредсердная перегородка, 5 — передняя полая вена, 6 — задняя полая вена, 7 — лёгочные вены, 8 — брюшная аорта (почти сразу распадается на три пары артерий — бывших жаберных артериальных дуг), 9 — предсердно-желудочковый клапан (разгорожен межпредсердной перегородкой на два входа)

Рис. 103. Схема строения кровеносной системы лягушки: а — правая кожная вена, б — кожные артерии правой стороны тела, в — сосуды кожи (кожные сосуды левой стороны тела на схеме не показаны). Белым показаны сосуды, несущие артериальную кровь, серым — смешанную, чёрным — венозную

Работа

Во время общего расслабления сердца (общая диастола) у лягушки правое предсердие заполняется венозной кровью из большого круга, а левое — артериальной из малого. Затем оба предсердия сокращаются (систола предсердий), и кровь под давлением впрыскивается в расслабленный желудочек.

Загрузка...

Изнутри стенки желудочка образуют продольные складки (рис. 102). Благодаря им артериальный поток из левого предсердия может свободно перемешаться с венозным потоком из правого предсердия только в центре желудочка; в левой части остаётся артериальная кровь, а в правой — венозная. Затем предсердия расслабляются, а желудочек сокращается (систола желудочка). На этом этапе перепад давления закрывает предсердно-желудочковый клапан, и кровь начинает выталкиваться через спиральный клапан в артерии лягушки.

Спиральный клапан можно представить себе как складку, стоящую вдоль артериального конуса. Во время систолы желудочка её передний край, обращённый к артериям, продвигается вперёд, последовательно открывая вход сначала в лёгочные артерии, затем в системные дуги, затем в сонные артерии лягушки. В это же время задний край складки движется справа налево, последовательно пропуская сначала венозную кровь из правой половины желудочка, затем — смешанную кровь из середины, а затем — артериальную кровь из левой части желудочка. Материал с сайта http://doklad-referat.com

Продольные складки стенок желудочка и работа спирального клапана обеспечивают в первую очередь выталкивание венозной крови из правой части желудочка лягушки. Она направляется в ближайший к сердцу выход — лёгочные артерии.

Затем начинается выталкивание смешанной крови из центральной части желудочка. Она направляется во второй по счёту выход (первый уже занят) — системные дуги. В последнюю очередь из левой части желудочка выталкивается артериальная кровь, идущая в третий выход — сонные артерии. Таким образом, лёгкие и кожа получают венозную кровь, которая, пройдя газообмен, насытится кислородом. Голова лягушки через сонные артерии получает артериальную кровь, несущую много кислорода. Все остальные органы через системные дуги получают смешанную кровь, несущую мало кислорода. Надо заметить, что правое предсердие получает не чистую венозную кровь, а уже смешанную, так как кожные вены открываются в большой круг кровообращения. Поэтому при длительном пребывании лягушки под водой (например — во время зимовки) правое предсердие получает кровь с большим содержанием кислорода, чем левое.