Bożena Mierzwa

Układ krwionośny u wybranych strunowców

Strunowce (Chordata) są bardzo dużym i zróżnicowanym typem zwierząt, badanym intensywnie głównie dlatego, że obejmuje kręgowce. Występują w środowiskach morskich, słonawych, słodkowodnych i lądowych. Niektóre strunowce cechuje zdolność latania.
Bardzo charakterystyczną cechą strunowców, nie spotykaną nigdzie w obrębie bezkręgowców, jest występowanie centralnych części układu krwionośnego (serce i główne naczynia krwionośne) po brzusznej stronie ciała pod przewodem pokarmowym.
Większość strunowców ma układ krwionośny typu zamkniętego, wyjątek stanowi jedynie podtyp osłonice, u których układ krwionośny jest otwarty.
Osłonice (Tunicata) – na przykładzie gromady Żachwy (Ascidiacea) – mają serce zlokalizowane po stronie brzusznej w pobliżu żołądka. Ma ono kształt workowaty. Od serca odchodzą dwa naczynia krwionośne: pierwsze (zwane brzusznym lub skrzelowym) przechodzi w okolicy brzusznej części gardzieli, gdzie dzieli się na szereg drobnych naczyń prowadzących krew do przegród między szeregiem szczelin (zwanych stigmami); drugie naczynie (zwane jelitowym) odchodzi z przeciwnej strony serca i prowadzi krew do pozostałych narządów wewnętrznych. W narządach wewnętrznych krew wylewa się do przestrzeni zwanych zatokami. Z tego względu układ krwionośny żachw jest układem otwartym. Skurcze serca powodują przepływ krwi. Płynie ona raz w jednym, raz w przeciwnym kierunku i w zależności od tego naczynie skrzelowe i jelitowe funkcjonują jako tętnica lub jako żyła. Skład krwi jest słabo poznany. Zawiera ona różnie wyglądające komórki, bezbarwne, fagocytujące, ziarniste oraz zabarwione: najczęściej pomarańczowo i zielono.
Lancetnik, jako przedstawiciel drugiego podtypu strunowców, tj. bezczaszkowców (Acrania), ma układ krwionośny zamknięty (krew nie wylewa się do zatok jamy ciała) i podobnie jak u kręgowców składa się z krążenia tętniczego i żylnego. Brak w nim zróżnicowanego serca, a rolę motoryczną dla prądu krwi spełnia tętnicze naczynie brzuszne, przechodzące pod endostylem, zwane tętnicą skrzelową albo aortą brzuszną. Od tętnicy tej odchodzą do kosza skrzelowego drobne naczynia zaopatrzone w banieczkowate rozszerzenia pulsujące zwane „sercami skrzelowymi”. Z banieczek pulsujących krew przepływa łukowatymi naczyńkami skrzelowymi do przegród dzielących szczeliny skrzelowe i tu się utlenia, a następnie zbiera się w parzystych tętnicach nadskrzelowych zwanych korzeniami aorty grzbietowej, które łączą się ze sobą na wysokości końcowego odcinka gardzieli w aortę grzbietową, biegnącą pod struną grzbietową aż do tylnego odcinka ciała. Aorta grzbietowa oddaje drobne rozgałęzienia do narządów wewnętrznych i przewodu pokarmowego, po czym przechodzi naczyniami włosowatymi w układ żylny. Żylne naczynia włosowate łączą się w żyłę brzuszną, która prowadzi krew od tyłu ciała ku przodowi i dochodzi do wątroby. W wątrobie rozdziela się na szereg naczyń włosowatych, łączących się w żyłę wątrobową, tworząc wątrobowy system wrotny. Następnie krew wpływa do zatoki żylnej, do której wpływa także krew z dwu poprzecznych przewodów Cuviera (prawego i lewego). Każdy przewód Cuviera powstaje z połączenia jednej żyły głównej przedniej z jedną żyłą główną tylną. Parzyste żyły główne przednie zbierają do przewodów Cuviera krew z przedniej części ciała lancetnika, natomiast krew odtlenioną z jego tylnej części zbierają żyły główne tylne. Z zatoki żylnej krew płynie z powrotem do aorty brzusznej i tu zaczyna się jej nowy obieg (tj. od zatoki żylnej bierze początek aorta endostylarna). Krew u lancetnika jest bezbarwna o małej liczbie krwinek.
Każda gromada kręgowców (Vertebrata) ma dość jednolity typ krążenia, natomiast różnice między gromadami są znaczne. Układ krwionośny składa się z serca, tętnic i żył oraz naczyń włosowatych – ułożonych według podobnego planu. W procesie ewolucji kręgowców – począwszy od form niższych – zasadnicze zmiany w układzie krążenia dotyczyły serca i były skorelowane z przekształceniem mechanizmu oddychania ze skrzelowego na płucny. Wraz ze zmianą środowiska życia z wodnego na lądowe nastąpiła znaczna komplikacja układu krążenia.
Najbardziej znanymi przedstawicielami wśród kręgowców są ryby, płazy, gady, ptaki i ssaki. Układ krwionośny ryb (Pisces) zbudowany jest tylko z jednego obiegu, natomiast począwszy od płazów(Amphibia) przez gady (Reptilia) i ptaki (Aves) do ssaków (Mammalia) istnieją dwa krwiobiegi: mały (zwany płucnym) i duży. Pojawienie się dwóch krwiobiegów miało związek z opanowaniem środowiska lądowego.
U ryb serce składa się z czterech części ułożonych w jednym szeregu: zatoki żylnej, przedsionka, komory i stożka tętniczego. Występują zastawki, które uniemożliwiają cofanie się krwi. Krew zawiera erytrocyty, leukocyty, trombocyty oraz osocze. Krew krąży dzięki skurczom mięśnia sercowego. Z całego ciała wpływa ona do zatoki żylnej, przechodzi przez przedsionek, komorę, stożek tętniczy i do naczyń skrzelowych, gdzie ulega utlenieniu. Tętnice odprowadzające uchodzą nad skrzelami do dwu tętnic głowowych, którymi krew płynie do przodu i do głównego pnia aorty grzbietowej, w którym krew płynie ku tyłowi do narządów wewnętrznych. Po przejściu przez naczynia włosowate w głowie krew zbiera się w żyłach głównych przednich, a krew z tułowia i ogona w żyłach głównych tylnych. Żyły główne tylne i przednie prawej i lewej strony ciała łączą się w przewody Cuviera, uchodzące do zatoki żylnej serca. Żyły główne tylne przechodzą przez nerki, w których tworzą sieć naczyń włosowatych. Tutaj krew ulega oczyszczeniu z produktów przemiany materii. Z jelita krew płynie osobną żyłą do wątroby, gdzie znajduje się także sieć naczyń włosowatych (układ wrotny wątroby). W wątrobie pozostaje nadmiar niesionych z jelita substancji odżywczych, oraz ewentualnie wchłonięte trucizny. Wątrobę i zatokę żylną serca łączy żyła wątrobowa.
U płazów ma miejsce zasadnicza przebudowa części skrzelowej aparatu krążenia, w związku z powstaniem płuc i zmianą miejsca utleniania krwi. Występują dwa obiegi krwi: duży i mały (zwany płucnym). Serce zbudowane jest z zatoki żylnej, dwóch przedsionków, komory i stożka tętniczego. Zatoka żylna, łącząca się z prawym przedsionkiem, doprowadza do serca krew żylną. Stożek tętniczy łączący się z komorą spełnia rolę w rozdziale krwi tętniczej i żylnej wypływającej z komory serca. Rozdział krwi następuje przy udziale zastawki spiralnej. U płazów bezogonowych stożek tętniczy przedłuża się i tworzy pień tętniczy. Wychodzący z serca pień tętniczy dzieli się na trzy pary tętnic: tętnice głowowe, parzysty łuk aorty oraz tętnice płucne. Za pośrednictwem tętnic płucnych krew dostaje się do płuc, a także (dzięki odgałęzieniom) do skóry, a więc do powierzchni oddechowych, skąd utleniona wraca do lewego przedsionka serca. Obieg krwi między sercem a płucami nosi nazwę małego obiegu. Tętnice głowowe i aorta prowadzą krew, podobnie jak u ryb, odpowiednio do głowy i pozostałych narządów. Żyła brzuszna (jelitowa), wątrobowa i żyły wrotne nerek łączą się w żyłę czczą, uchodzącą do zatoki żylnej, związanej z prawym przedsionkiem. Żyły czcze przednie odprowadzają krew z głowy również do zatoki żylnej. Krążenie krwi w całym ciele zwierzęcia (poza płucami) nosi nazwę dużego obiegu. Utleniona krew z lewego przedsionka i odtleniona krew z prawego przedsionka dostają się do komory serca, w której mieszają się tylko częściowo, dzięki istnieniu w niej zastawki spiralnej. Zazwyczaj krew najlepiej utleniona dostaje się do tętnic głowowych, odżywiających najbardziej wrażliwą na niedotlenienie tkankę nerwową mózgu, a krew najuboższa w tlen – do tętnic płucnych.
Układ krwionośny gadów zbudowany jest z serca i naczyń krwionośnych. Serce gadów (z wyjątkiem krokodyli) składa się z dwóch całkowicie oddzielonych od siebie przedsionków i komory z niepełną przegrodą dzielącą ją częściowo na część prawą i lewą. Mimo niecałkowitej przegrody, dzięki przyleganiu jej w czasie skurczu do górnej części serca, następuje dobre oddzielenie krwi żylnej od tętniczej. Zatoka żylna jest słabo rozwinięta. Z komory serca wychodzi pień tętniczy podzielony na trzy tętnice: tętnicę płucną oraz aorty - prawą i lewą. Obie aorty zataczają łuk i po stronie grzbietowej łączą się w aortę grzbietową. Do serca krew spływa żyłami. Do prawego przedsionka mają ujście żyły przednie główne (dwie) i żyła tylna (jedna). Do lewego przedsionka wpadają dwie żyły płucne.
Z kolei u ptaków serce składa się z 2 przedsionków i 2 całkowicie oddzielonych od siebie komór. Do przedsionka prawego uchodzi krew żylna, która podczas skurczu przetłaczana jest do komory prawej i tętnicą płucną wpływa do płuc, a następnie powraca do przedsionka lewego, lewej komory oraz aortą tłoczona jest do naczyń tętniczych, a wraz z nimi rozchodzi się po wszyst¬kich narządach ciała. U ptaków występują (podobnie jak u wszystkich kręgowców) trzy rodzaje naczyń krwionośnych: tętnice, żyły i naczynia włosowate. Podział serca na część tętniczą i żylną jest jednym z warunków stałocieplności ptaków. U ptaków występują erytrocyty i leukocyty, które powstają w wątrobie, czerwonym szpiku kostnym, a u niektórych w jelicie ślepym.
W układzie krwionośnym ssaków zachowuje się tylko jeden - lewy łuk aorty. Od łuków aorty odchodzą ku przodowi 4 tętnice: podobojczykowa lewa i prawa, oraz szyjna wspólna lewa i prawa. Głównymi naczyniami żylnymi są żyły płucne, żyły czcze przednie, żyła czcza tylna oraz żyła wrotna wątroby. Serce ssaka jest czterojamiste, składa się z 2 przedsionków i 2 komór. Prawa część serca, zwana żylną zbiera krew odtlenowaną z całego organizmu i tłoczy ją do naczyń płucnych. Lewa strona „tętnicza” odbiera natlenowaną krew z płuc i przekazuje do aorty, a następnie systemem tętnic krew rozprowadzana jest po całym ciele. Między przedsionkami a komorami występują zastawki - trójdzielna w przedsionku prawym i dwudzielna - w lewym. W krwi obwodowej ssaków występują bezjądrzaste erytrocyty o okrągłych kształtach.
Kompletny rozdział serca na prawe i lewe zmusza krew do dwukrotnego przejścia przez serce w czasie jednego cyklu obiegowego, w wyniku czego krew w aorcie, zarówno ptaków jak i ssaków, zawiera więcej tlenu niż u kręgowców niższych. Gdy tkanki ciała otrzymują więcej tlenu, może być utrzymywany wyższy poziom przemiany materii, umożliwiający utrzymanie stałej i dość wysokiej temperatury ciała.

Literatura:
1. Chudoba S., Zoologia, Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa 1980.
2. Czechowski W., Biologia, Państwowe Wydawnictwo Rolnicze i Leśne, Warszawa 1991.
3. Jurd R. D., Biologia zwierząt, Krótkie wykłady, Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa 2007.
4. Pyłka – Gutowska E., Vademecum maturzysty, Biologia, Wydawnictwo „Oświata”, Warszawa 1993.
5. Rajski A., Zoologia, Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa 1986.
6. Schmidt – Nielsen K., Fizjologia zwierząt, Adaptacja do środowiska, Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa 2008.
7. Villee C. A., Biologia, Państwowe Wydawnictwo Rolnicze i Leśne, Warszawa 1990.
8. Zamachowski W., Zyśk A. Strunowce – Chordata, Wydawnictwo Naukowe Akademii Pedagogicznej, Kraków 2002.

Wyświetleń: 0