Сердце земноводных

Функции сердца земноводных

 

 

Земноводные (или амфибии) – самые первые наземные позвоночные, которые появились в процессе эволюции. Но они еще в полной мере сохранили связь с водной средой обитания. Она необходима для размножения и в ней амфибии развиваются во время первого этапа развития.

 

У амфибий появляется второй круг кровообращения и сердце с тремя камерами. Представителями земноводных являются тритоны, саламандры, лягушки и жабы. Исследователи изучают строение и функции сердца на примере лягушек. Именно лягушки в течение многих десятилетий являлись основным объектом для исследования особого строения камер и отделов сердца земноводных. Хотя при этом изучаются и другие разновидности амфибий: хвостастые и безногие земноводные.

 

Сердце амфибий предназначено, в первую очередь, для перекачки крови, оно является своеобразным насосом. У лягушек более совершенное сердце, чем у рыб. Несмотря на общие сходства с разными типами сердца животных и рыб, это орган у амфибий имеет свои особенности. В системе кровообращения земноводных произошли значительные изменения. Появилась две схемы кровотоков. Существование с двухкамерным сердцем, как у рыб, было бы для амфибий невозможно.

 

 

Тип сердца земноводных

 

 

У земноводный сердце состоит из трех основных камер: двух предсердий и одного желудочка. Кровь идет через легкие, потом в левую часть желудочка, а после этого кровь распределяется по организму и возвращается в правое предсердие.

 

 

Насыщенная кислородом во рту и в коже кровь вместе с венозной кровью выливается в венозный синус, который обладает самостоятельной пульсацией. Из синуса кровь идет в желудочек, в который уже вливается легочная кровь. И перемешавшись, кровь попадает в артериальный конус.

 

 

Сколько камер в сердце земноводных

 

 

Действительно, принято считать, что сердце амфибий состоит из трех основных камер. В целом, это так, но нужно сразу же отметить, что в таком разделении сразу же необходимо указать на некоторые детали.

 

Сердце состоит не только из желудочка, правого и левого предсердий, но и из двух отделов: венозной пазухи и луковицы аорты. Это обособленные отделы, называют их еще венозным синусом и артериальным конусом.

 

В полости желудочка выделяют основную камеру, которую окружают дополнительные. Желудочное отверстие немного сдвигается в левую часть сердца. Оно имеет четыре толстыми желудочными складками (заслонками). Большими по размеру являются спинная и брюшная заслонки, боковые заслонки имеют гораздо меньшие размеры. Аортное отверстие желудочка находится в правой части перегородки сердца. В отверстии есть три карманообразные складки или заслонки.

 

Венозный синус и артериальный конус принято считать частью сердца из-за особенностей их строения. И в ходе развития они возникают вместе с желудочком и предсердиями из одного зачатка. При этом кровеносные сосуды развиваются из другого зачатка. В процессе развития органов лягушкивенозный синус превращается в пейсмекер (синусный узел), а артериальный конус преобразуется в особое кольцо, которое находится между аортой и левым желудочком.

 

 

Внешнее строение сердца земноводных

 

 

Расположено сердце земноводных около глотки, рядом с брюшной стороной кишечной трубки. Помещается оно в особой полости, которая отделяется от всей полости тела животного. Называют околосердечную полость сердечной сумкой или сорочкой сердца. Представляет собой эта сумка мешок, который надвинут на сердце. Стенки мешка, расположенные снаружи, называются постенным листком, а внутренние, которые располагаются ближе всего к сердцу, называются сердечной оболочкой или внутренним листком. Между листками расположена серозная жидкость.

 

 

Внутреннее строение сердца земноводных

 

 

Сердце всех земноводных состоит из нескольких частей, но не у всех видов амфибий четко разделены правое и левое предсердия, различаются и перегородки в сердце. Это относится с безногим и хвостастым земноводным.

 

Безхвостые амфибии имеют полную перегородку, а лягушки и многие другие земноводные имеют общее отверстие в обеих предсердиях и венозную пазуху. Стенки сердца состоят из эпикарда (наружного слоя), мезокарда (среднего слоя) и эндеокарда (внутреннего слоя). Самым плотным является средний слой. Для сердца амфибий характерны одноядерные длинные веретеновидные мускульные волокна.

 

В сердце три камеры: две раковины и один желудочек. Правая раковина отличается большими размерами, чем левое. Синуорикулярное отверстие защищают две губные заслонки (клапаны).

 

На брюшной стенке правого предсердия есть особая выпуклость. Она называется полоской Вьессена. На внутренней поверхности сердца, и правого, и левого предсердий имеется еще несколько складок. Отверстие венозной пазухи окружают две заслонки – задняя и передняя. Открывается оно в правом предсердии.

 

Отделы сердца земноводного

 

 

В сердце земноводных выделяется несколько главных частей. Сам орган внешне похож на конус. Его вершина направлена немного назад, основание закруглено. В спинно-брюшном направлении присутствует некоторое уплотнение. Существует околосердечная сумка, которая образует рядом с венечной бороздкой трубкообразную складку. Общий вид сердца немного похож на конус, направленный своей вершиной назад. Основание у этого конуса немного закруглено, имеет уплощение в той части, которая направлена к спине.

 

Ритм сокращений сердца определяется пейсмекером. Специальные мышечные волокна обладают автоматией. В кардиомиоцитах пейсмекера периодически появляются волны возбуждения. Потом они распространяются на предсердия, желудочек и артериальный конус.

 

Предсердия отделяются от желудочка венечной бороздой. Она делит предсердия, выходящие и входящие сосуды (всю переднюю часть сердца) от желудочка (задней части сердца).

 

Через большое отверстие венозный синус сердца сообщается с правым предсердием. Отверстие имеет овальную форму. Оно регулярно сокращается, из-за чего кровь из правого части сердца не идет обратно в венозный синус. Конечно, не только это препятствует току крови, но роль синоатриального кольца довольно значительна.

 

 

Перед входом в левую часть сердца (предсердие) легочные вены соединяются в одну общую. Они несут аэрированную кровь. Нормальных клапанов здесь нет. А если говорить о передних полых венах, то они образованы из нескольких безымянных, яремных и подключичных вен. А из печени идет задняя полая вена.

 

Особенное расположение сосудов, которые начинаются в желудочке сердца, и ведет к тому, что у лягушки не все части тела и ткани, а только ее головной мозг снабжается артериальной кровью без примесей. Все остальные части тела получают смешанную кровь. И из желудочка кровь течет по всем артериям в ткани и органы. Сокращения в сердце происходят таким образом: сначала поочередно оба предсердия, а потом желудочек.

 

 

Сердце покрыто снаружи периакардом. Он представляет собой небольшой мешочек с тонкими стенками, который надвинут на сердце со стороны его верхней части. В сердце всего один желудочек, но в нем есть и центральная часть, и добавочные камеры. Для распределения крови большое значение играет строение артериального конуса. Оно разбито перегородкой и имеет складку, которая делит конус на две части: легочно-кожную и аортную.

 

У некоторых разновидностей лягушек в венечной борозде часто скапливается жировая ткань желто-коричневого цвета. Особенно часто это происходит в сердце осенних лягушек. Встречается и у некоторых летних. В этой жировой ткани проходят кровеносные сосуды.

 

 

Перегородка в желудочке сердца земноводных

 

 

Предсердия отделены совсем тонкой перегородкой, задняя часть которой свободно свешивается. Отверстие в предсердиях связывает их с желудочком. Стенки правого предсердия намного тоньше, чем левого. В то же время, размеры правой части сердца намного больше.

 

Внутри сердца лягушки присутствует межперегородочно-створчатое пространство. Это особая впадина между складкой Вьессена и перегородкой. Около нее на спинной стенке левого предсердия открыто и отверстие легочных вен. У него отсутствуют заслонки. Сосуд подходит косо, поэтому и появилась маленькая губа, которая немного выдается вперед. Около этого отверстия есть небольшое количество мускульных волокон.

 

 

Сердце личинок земноводных

 

 

Характерной особенностью амфибий является образ жизни личинок и взрослых особей. Самая главная отличительная черта всех земноводных – способность жить и на суше, и в воде. Строение личиной всех земноводных сильно отличается от внешнего вида взрослых животных. В самые последние дни развития личинок происходит превращение амфибии, полное ее перевоплощение. Эту особенность земноводные унаследовали от рыб, от которых они произошли – от многоперых, двоякодышаших и других рыб.

 

У головастиков (личинок лягушек) сердце имеет не три камеры, а только две. Как и личинки у других амфибий, головастики перед самым выклевом имеют железы, которые выделяют особый фермент, способный растворять оболочки. Личинки так освобождаются от яйца.

 

Понижение температуры может значительно задержать развитие головастиков. Если же температура повышается, то яйцо начинается активно делиться и превращаться в многоклеточный зародыш. Сначала личинка дышит жабрами, которые представляют собой пучки по бокам его головы, но потом они заменяются на внутренние жабры. У личинок только один круг кровообращения. Таким образом, личинки амфибий во многом очень похожи на рыб.

 

Особенности строения обусловлены образом жизни головастиков. Их голова отделяется от тела, их скелетом является только хорда, у них есть особый плавник. Внутренние органы еще не столь развиты. Нет необходимости в трехкамерном сердце. Но при перерождении меняется и сердце животного.

 

 

Работа сердца земноводных

 

 

При нормальном уровне внутреннего давления сердце лягушек работает так же хорошо, как и сердце других животных. Сердце у лягушки или начинает сокращаться (систола), или расслабляться (диастола). Происходит это последовательно. При повышенных (больше 36 градусов) или пониженных температурах (ниже 0) сердце лягушки может остановиться. Но потом сердце начинает сокращаться уже при нескольких градусах выше 0. Волна возбуждения сердца лягушки проходит в четыре этапа. Сначала сокращается венозная пазуха, потом правое и левое предсердия. После этого происходит сокращение желудочка, а потом – артериального конуса.

 

 

Работа сердца земноводных вне организма

 

 

Интересно, что сердце амфибий бьется даже после того, как его вынут из организма. Причина в системе нервно-мышечных узлов органа. Именно в них само появляется импульсное возбуждении. Потом оно распространяется от предсердий к желудочку. Вынутое из организма лягушки сердце способно сокращаться несколько дней. Биение ускоряется, если из теплой воды поместить его в лед.

 

Масса сердца у разных видов лягушек немного отличается. У активных зеленых жаб сердечный индекс (соотношение массы тела и сердца) – около 0,99%, а у медлительных травяных лягушек – около 0,5 %.

 

Возбуждение проходит по сердцу лягушки в разном темпе. Сначала происходит сокращение венозной пазухи, потом – предсердий, желудочку. Только после этого конце сокращается артериальный конус. Между сокращениями есть небольшие паузы.

 

Специалисты в течение длительного времени занимались вопросом о механизме распределения крови в сердце лягушки. Но многое до сих пор не совсем ясно. В то же время, исследование сердца земноводных чрезвычайно важно. С исследованием сердца лягушки сталкиваются как начинающие биологи, так и ученые всего мира. Изучают работу венозного синуса лягушек, звуковые и электрические явления сердца, нервно-мышечного аппарата, стадии сердечных циклов, работу сердца, изолированного от тела, степень автоматии различных отделов сердца и многое другое. Проводятся многочисленные опыты, существуют разные методики для препарирования.

 

 

 

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Яндекс.Метрика Adblock
detector