【知乎】圖說循環(huán)系統(tǒng)(Circulatory system)·脊椎動物

圖說循環(huán)系統(tǒng)(Circulatory system)·脊椎動物

凈苔
生物狗
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半索動物門(Hemichordata)
血液循環(huán)屬于開管式,由血管、血竇組成。
血管=背血管+腹血管
血液循環(huán)方式與蚯蚓類似,背血管的血液由后向前流動,腹血管的血液由前向后流動。背、腹血管之間有連絡(luò)血管。背血管在吻腔基部略為膨大稱靜脈竇,再往前進入中央竇。中央竇內(nèi)的血液通過附近的心囊搏動壓人其前方的血管小球(glomerulus)。血管小球突人吻腔中,是排泄器官,血液在此過濾并排出代謝廢物至吻腔,再從吻孔流出體外。從血管小球發(fā)出4條血管,其中兩條分布到吻部,另外兩條后行,在領(lǐng)部腹面匯合成腹血管,將血管小球中的大部分血液輸送到身體各部。
尾索動物門(Urochordata)
心臟位于身體腹面靠近胃部的圍心腔(pericardial cavity)內(nèi),兩端各發(fā)出一條血管:前端一條為鰓血管,分布到鰓裂間的咽璧上;后端一條稱腸血管,分布到各內(nèi)臟器官,經(jīng)多次分支進人器官組織的血竇之間。
海鞘具有開管式的血液循環(huán),而且還具有一種特殊的可逆式血液循環(huán)流向:心臟收縮有周期性間歇,當它的前端連續(xù)搏動時,血液不斷地由鰓血管壓出至鰓部;接著心臟有短暫的停歇,容納鰓部的血液流回心臟,然后心臟后端開始搏動,將血液注人腸血管而分布到內(nèi)臟器官的組織間隙。
柄海鞘的血管無動脈和靜脈之分,血液雙向流動,這種血液循環(huán)方式在動物界中是絕無僅有的。
頭索動物門(Cephalochordata)
出現(xiàn)了位于身體腹面的能收縮的心臟,有效促進血液循環(huán)。血液中具有紅細胞,其主要成分為血紅蛋白,能高效率攜帶氧氣。
文昌魚(Branchiostoma)的血液無色,也沒有血細胞,氧氣靠滲透進人血液。其循環(huán)系統(tǒng)屬于閉管式。血液在體內(nèi)的流動方向是脊椎動物式的:在腹面由后向前,在背面由前向后;相當于心臟的血管位于消化管腹面。
無心臟,位于消化管腹面的腹大動脈(ventralaorta)和每一個人鰓動脈基部具搏動能力,稱為鰓心。腹大動脈向兩側(cè)分出許多成對的鰓動脈(branchial arteries)進入鰓間隔,鰓動脈不再分為毛細血管,它在完成氣體交換作用后,在鰓裂背部匯人兩條背動脈根。左、右背動脈根向前為身體前端運送血液,向后匯合成一條背大動脈(dorsalaorta),并由此分出血管到身體各部。動脈中的血液通過組織間隙進人靜脈。從身體前端返回的血液通過體壁靜脈(parietalvein)注入一對前主靜脈(anterior cardinal vein);尾靜脈(caudal vein)與體壁靜脈一起收集大部分身體后部血液流進后主靜脈(posterior cardinal vein)。左、右前主靜脈和后主靜脈的血液匯流至一對橫行的總主靜脈(common cardinal vein),左、右總主靜脈會合處為靜脈竇(sinus venosus),然后通人腹大動脈。從腸壁返回的血液由毛細血管網(wǎng)集合成腸下靜脈(subintestinal vein),尾靜脈的部分血液也注入其中;腸下靜脈前行至肝盲囊處血管又形成毛細管網(wǎng),稱肝門靜脈(hepaticportalvein)。肝盲囊的毛細血管匯合成肝靜脈(hepatic vein)離開肝,將血液注人靜脈竇。
圓口綱(Cyclostomata)
循環(huán)系統(tǒng)及血液循環(huán)方式與文昌魚十分相似。但開始出現(xiàn)心臟,由靜脈竇、一個心房(atrium)和一個心室(ventricle)組成。心臟位于鰓囊后方的圍心囊內(nèi)。無腎門靜脈。
魚綱(Pisces)
魚類血液循環(huán)路線為單循環(huán)。從心室壓出的缺氧血,經(jīng)鰓部交換氣體后,匯合成背大動脈,將多氧血運送至身體各個器官組織中去;離開器官組織的缺氧血最終返回至心臟的靜脈竇內(nèi),然后再開始重復新一輪血液循環(huán)。
魚類的心臟構(gòu)造和血液循環(huán)方式與圓口綱動物基本相同。

1心臟
(1)軟骨魚類
鯊魚的心臟位于圍心腔(pericardium cavity)內(nèi),圍心腔后方以橫隔與側(cè)腹腔分開。
心臟=靜脈竇+心房+心室+動脈圓錐(conus arteriosus)
靜脈竇是一個薄壁的囊,接收由全身返回的血液;動脈圓錐是心室向前的延伸,其肌肉壁屬于心肌,能有節(jié)律地搏動。竇房之間、房室之間有瓣膜,動脈圓錐基部有半月瓣(semilun arvalve)。瓣膜具有防止血液倒流的功能。
(2)硬骨魚類
心臟的結(jié)構(gòu)與軟骨魚類相似,但不具動脈圓錐而代之以動脈球(bulbus arteriosus)。動脈球不是心室的延伸而是腹大動脈基部的膨大,由平滑肌構(gòu)成管壁,無搏動能力,基部也沒有瓣膜。硬骨魚體內(nèi)的血量很少,僅為體重的2%左右,心跳頻率一般為每分鐘18-24次。
2動脈
(1)軟骨魚類
鯊魚的動脈圓錐的前端發(fā)出一條腹大動脈(aorta ventralis),向兩側(cè)各發(fā)出5支入鰓動脈,在鰓部分支形成毛細血管網(wǎng)進行氣體交換。出鰓動脈匯合為一條背大動脈,再由此發(fā)出許多動脈,將血液分別送到身體各部。背大動脈的后端為尾動脈,進入尾部。
(2)硬骨魚類與鯊魚的類似。
3靜脈
魚類的靜脈系統(tǒng)包括從身體前端返回的一對前主靜脈(anterior cardinal vein),從尾靜脈(caudal vein)與體璧靜脈收集身體后部以及腎的血液而匯集成的一對后主靜脈(posterior cardinal vein);兩側(cè)的前主靜脈和后主靜脈匯成總主靜脈(common cardinal vein)。收集體側(cè)和偶鰭來的血液的一對側(cè)腹靜脈(lateral abdominal vein)也匯人總主靜脈。魚類的肝門靜脈(hepati portal vein)很發(fā)達,匯集從消化管以及胰、脾等處毛細血管返回的血液進人肝,在肝內(nèi)散成毛細血管,再匯成肝靜脈離開肝,將血液匯入靜脈竇。
肝門靜脈血管的兩端均為毛細血管,有這種特點的靜脈稱為門靜脈(portal vein)。除上述的人肝的肝門靜脈外,從尾部毛細血管匯集的尾靜脈進入腎并分散為毛細血管,形成腎門靜脈(renal portal vein)。腎靜脈出腎并匯人后主靜脈。大多數(shù)靜脈分支都與動脈分支伴行分布。
4鰾循環(huán)
鰾動脈來自背大動脈的分支。從鰾返回的血液經(jīng)過肝門靜脈、肝靜脈、后主靜脈的路線回到靜脈竇。但肺魚的鰾循環(huán)不同,鰾動脈從第6對動脈弓發(fā)出,鰾靜脈則直接返回心臟的左側(cè)(肺魚心臟具有不完全分隔將心房和心室不完全分為左右兩部分),與陸生脊椎動物的肺循環(huán)相似。
魚類供應心臟的血液來自背大動脈或出鰓動脈以及鎖骨下動脈的分支;離開心臟的血液注入前主靜脈,再返回靜脈竇。
兩棲綱(Amphibia)
不完善的雙循環(huán)和體動脈內(nèi)含有混合血液,是兩棲類的特征之一。肺呼吸導致雙循環(huán)的出現(xiàn),雙循環(huán)提高了血循環(huán)的壓力和流速。
1心臟
心臟=靜脈竇+心房+心室+動脈圓錐
心房=左心房+右心房
左心房接受含有豐富氧氣的肺靜脈血液,右心房接受富含二氧化碳的來于靜脈竇的血液。左右心房血液共同匯入單一的心室。
心室內(nèi)的肌柱可以減少動、靜脈血液的混合。動脈圓錐自心室的右側(cè)發(fā)出,遠端陸續(xù)分為肺
動脈、體動脈和頸動脈,分別把含氧量不同的血液輸送到相應的器官。動脈圓錐內(nèi)具有螺旋
瓣(spiral valve),能隨動脈圓錐的收縮而轉(zhuǎn)動,具有輔助分配不同含氧量血液的作用。
2動脈
肺循環(huán)出現(xiàn)和鰓循環(huán)的廢棄(水生兩棲類有些尚保留鰓血管),使原有的鰓動脈弓發(fā)生重大變革:相當于原始魚類的第1、2、5對動脈弓消失。第3對動脈弓構(gòu)成頸動脈,供應頭部血液。第4對動脈弓構(gòu)成體動脈,供應全身血液。第6對動脈弓構(gòu)成肺皮動脈,供應肺及皮膚血液。從而出現(xiàn)了肺循環(huán)與體循環(huán),通稱雙循環(huán)。
這種模式奠定了四足動物循環(huán)系統(tǒng)的基本原型。然而兩棲類尚不能完全避免動、靜脈血液在心臟內(nèi)的混合,這是其代謝水平較低的一個因素。
3靜脈
肺靜脈(pulmonary vein)進入左心房。前腔靜脈(precaval vein)、后腔靜脈(postcaval
vein)以及肝靜脈分別匯集頭部、體軀、皮膚、腎以及肝血液注入靜脈竇。肝門靜脈與腎門
靜脈分別匯集消化管、尾以及后肢血液注入肝及腎。兩棲類的腹靜脈也收集后肢、腹壁以及
膀胱血液注入肝門靜脈。因而后肢血液需經(jīng)過腎門靜脈或肝門靜脈始能返回心臟。
爬行綱(Reptile)
爬行類的循環(huán)系統(tǒng)的特點表現(xiàn)在心臟4腔,心室具不完全的分隔,因此是尚不完善的雙循環(huán)。
心臟
由靜脈竇、心房和心室構(gòu)成。靜脈竇趨于退化,它收集軀體和內(nèi)臟靜脈血液后注人右心房。在低等脊椎動物由于心縮壓及動脈壓均低,因而膨大的靜脈竇起著增大回心血流的作用。隨著心臟收縮壓及動脈壓的增高,靜脈竇逐漸趨于退化和消失。蜥蜴、蛇和龜鱉類的心室不完全分隔,當心室收縮時,其室間隔可在瞬間將左右心室隔開,使離心動、靜脈血液有較好的分流。鱷類心室為完全分隔,但在左、右體動脈基部尚有一潘氏孔相通連。
動脈
相當于原始形態(tài)的腹大動脈與動脈圓錐一起縱裂為3條大動脈:肺動脈(右側(cè))、左體動脈(中央)以及右體動脈(左側(cè)),分別與心室的右、中和左側(cè)聯(lián)結(jié)。
右體動脈向前發(fā)出頸總動脈,然后左右體動脈在背面合成背大動脈后行。當心臟收縮時,自靜脈竇經(jīng)右心房至心室右側(cè)的缺氧血液,經(jīng)右側(cè)肺動脈入肺。自肺靜脈回心血液經(jīng)左心房至心室左側(cè)??恐醒氲幕旌涎哼M人左體動脈??孔髠?cè)的含氧量多的血液進人右體動脈。顯然爬行類體動脈內(nèi)具有比兩棲類含氧多的混合血,頸動脈內(nèi)為含氧多的動脈血。
靜脈
基本模式似兩棲類,但肺靜脈與后腔靜脈有較大的發(fā)展,腎門靜脈趨于退化。
鳥綱(Aves)
動靜脈血液完全分流,完善的雙循環(huán),心臟四腔,具右體動脈弓。心臟容量大,心跳頻率快,動脈壓高,血液循環(huán)迅速,因而代謝十分旺盛。
(1)心臟
鳥類心臟的相對大小占脊椎動物中的首位,為體重的0.4 %-1.5%。心房與心室已完全分隔。脈竇已完全消失。來自體靜脈的血液,經(jīng)右心房、右心室而由肺動脈人肺。在肺內(nèi)經(jīng)過氣體交換,含氧豐富的血液經(jīng)肺靜脈回心注人左心房,再經(jīng)左心室送人體動脈到達全身。
鳥類的右心房與右心室間的瓣膜為肌肉質(zhì)構(gòu)成,此點與其他陸棲脊椎動物不同,僅鱷魚有類似結(jié)構(gòu)。
鳥類心跳的頻率比哺乳類快得多,一般均在150-350次/min之間。動脈壓較高,一些家禽可達300-400mmHg,因而血液流通迅速。
(2)動脈
鳥類的動脈系統(tǒng)基本上繼承了較高等的爬行動物的特點,但左側(cè)體動脈弓消失,由右側(cè)體動脈弓將左心室發(fā)出的血液輸送到全身。
(3)靜脈
鳥類的靜脈系統(tǒng)也基本上與爬行類相似,但有兩個特點:
①腎門靜脈趨于退化:自尾部來的靜脈血液只有少數(shù)人腎,其主干系經(jīng)后腔靜脈回心。腎門靜脈主要收集后腸系膜靜脈血液入腎,形成毛細血管,再集合成大靜脈回心。鳥類在腎門靜脈腔內(nèi)具有一種獨特的含有平滑肌的瓣膜,可根據(jù)需要而把靜脈血液送人腎或繞過腎。
②具尾腸系膜靜脈(caudal mesenteric vein):尾腸系膜靜脈是一支來于尾部的血管,其分支分別與后腸系膜靜脈和腎門]靜脈相聯(lián)結(jié),收集消化管后部的靜脈血送人腎,其中的大部分直接穿過腎進人后腔靜脈回心臟,小部分在腎內(nèi)形成毛細血管網(wǎng)再經(jīng)腎靜脈人后腔靜脈。
哺乳綱(Mammalia)
哺乳類由于生命活動比變溫動物強得多,在維持快速循環(huán)方面尤為突出,以保證氧氣和燃料來完成代謝和維持恒溫。
有機體含有大量水分,約占體重的60 %,這些水和溶解在水中的各種物質(zhì),總稱為體液(body fluid)。其中大約66 %是分布在細胞內(nèi),稱為細胞內(nèi)液( intracellular fluid)。其余的稱為細胞外液(extracellular fluid),包括細胞間液、血漿、淋巴液及腦脊液等。細胞外液是細胞生活的環(huán)境,也是組織細胞與外界進行物質(zhì)交換的媒介。因此常把細胞外液稱為機體的內(nèi)環(huán)境(internal environment)。盡管外環(huán)境經(jīng)常發(fā)生劇烈變化,但內(nèi)環(huán)境的各種理化因素(例如酸堿度、溫度、滲透壓和各種化學成分的濃度)都是相對恒定的。這些都是在血液參與運輸下得以完成的。
哺乳類和鳥類一樣,心臟分為4腔,但哺乳類具有左體動脈弓,這一點與鳥類根本不同。此外,哺乳類的大靜脈主干趨于簡化,腎門靜脈消失。
(1)心臟
分為4腔。右心室血液經(jīng)肺動、靜脈回左心房,構(gòu)成肺循環(huán)。左心室血液經(jīng)體動、靜脈回右心房,構(gòu)成體循環(huán)。
右側(cè)心房與心室壁均較薄,內(nèi)貯靜脈血,房室間有右房室瓣(三尖瓣)。左側(cè)心房與心室壁較厚,內(nèi)貯動脈血,房室間具有左房室瓣(二尖瓣)。從心臟發(fā)出的大動脈基部內(nèi)也有3個半月瓣。所有這些瓣膜的功能,全是防止血液逆流,以保證血液沿一個方向流動。心臟肌肉的血液供應由冠狀循環(huán)完成。

(2)動脈
自心臟發(fā)出的體動脈弓彎向背方為背主動脈,直達尾端。沿途發(fā)出各個分支到達全身。新出現(xiàn)奇靜脈(右側(cè))及半奇靜脈(左側(cè)),相當于低等四足動物的退化的后主靜脈前段,收集背側(cè)及肋骨間靜脈血液,注人前腔靜脈回心。
(3)靜脈
哺乳動物靜脈系統(tǒng)趨于簡化,主要表現(xiàn)在:
①相當于低等四足動物的成對的前主靜脈和后主靜脈,大體上被單一的前腔靜脈和后腔靜脈所代替。
②腎門靜脈消失。來自于尾部及后肢的血液直接注人后腔靜脈回心。腎門靜脈(以及腹靜脈)的消失,使尾及后肢血液回心時,減少了一次通過微細血管的步驟,有助于加快血流速度和提高血壓。
③腹靜脈在成體消失。
小結(jié)
循環(huán)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的演變:
心臟結(jié)構(gòu):從圓口類和魚類的一心房一心室,到兩棲類和爬行類的二心房一心室,到鳥類和哺乳類的二心房二心室。
動脈圓錐:由軟骨魚類和兩棲類的完整到爬行類的退化。
靜脈竇:由圓口類、魚類和兩棲類的完整到爬行類的趨于退化。這種退化的實質(zhì)就是進化。

[1]王利亞.脊椎動物血液循環(huán)系統(tǒng)中的幾個問題淺釋[J].生物學教學,1995(08):47-48.
[2]程紅.脊椎動物循環(huán)系統(tǒng)的比較[J].生物學通報,2000(08):16-18.
[3]解謙.脊椎動物從水生到陸生的結(jié)構(gòu)演變[J].山西農(nóng)業(yè)大學學報(自然科學版),2003(04):383-385.
(圖片來源詳見標注,僅供學習使用,侵權(quán)必刪)
撰稿:凈苔
供圖:凈苔 忍冬
發(fā)布于 2020-08-09 12:32
血液循環(huán)
靜脈
血管
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3 條評論
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最新

AC錒
太愛了

2022-07-16
回復1

無才無德癡頑小
那么問題來了,請問下圖中的是什么生物


昨天 16:32
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飄落飛舞的花
請問頭足類和腹足類是什么循環(huán)系統(tǒng)
07-13
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