Jakou krev mají ryby?

Srdce ryb má 4 dutiny zapojené do série: sinus venosus, síň, komora a conus arteriosus/bulb.

• Žilní sinus (sinus venosus) je jednoduché prodloužení žíly, která přijímá krev.
• U žraloků, ganoidů a plicníků obsahuje conus arteriosus svalovou tkáň, několik chlopní a je schopen kontrakce.
• U kostnatých ryb je conus arteriosus zmenšený (nemá svalovou tkáň a chlopně), proto se nazývá „arteriální bulbus“.

Krev v srdci ryb je žilní, z bulbu/kužele proudí do žáber, tam se stává arteriální, proudí do orgánů těla, stává se žilní, vrací se do žilního sinu.

Lungfish

U plicníků se objevuje „plicní oběh“: z poslední (čtvrté) žaberní tepny proudí krev plicní tepnou (PA) do dýchacího vaku, kde je navíc obohacena kyslíkem a vrací se plicní žílou (PV) do srdce, v vlevo, odjet část atria. Žilní krev z těla proudí, jak má, do žilního sinu. Aby se omezilo míšení arteriální krve z „plicního kruhu“ s venózní krví z těla, je v síni a částečně v komoře neúplná přepážka.

Objeví se tedy arteriální krev v komoře před venózní, proto vstupuje do předních branchiálních tepen, z nichž vede přímá cesta do hlavy. Chytrý rybí mozek dostává krev, která třikrát za sebou prošla orgány pro výměnu plynů! Koupání v kyslíku, darebák.

Obojživelníci

Oběhový systém pulců je podobný jako u kostnatých ryb.

U dospělého obojživelníka je síň rozdělena přepážkou na levou a pravou, což má za následek celkem 5 komor:

• žilní sinus (sinus venosus), ve kterém podobně jako u pluňáků proudí krev z těla
• levá síň (levá síň), do které, podobně jako u plicníků, přitéká krev z plic
• pravá síň
• komory
• arteriální kužel (conus arteriosus).

1) Do levé síně obojživelníků se dostává arteriální krev z plic a do pravé síně venózní krev z orgánů a arteriální krev z kůže, takže v pravé síni žab se krev mísí.

2) Jak je vidět na obrázku, ústí conus arteriosus je posunuto směrem k pravé síni, takže krev z pravé síně tam vstupuje jako první a z levé – poslední.

3) Uvnitř conus arteriosus je spirálová chlopeň, která distribuuje tři části krve:

• první část krve (z pravé síně, nejžilnější ze všech) jde do plicní kožní tepny (pulmokutánní tepna), aby se okysličila
• druhá část krve (směs smíšené krve z pravé síně a arteriální krve z levé síně) jde do tělesných orgánů přes systémovou tepnu
• třetí část krve (z levé síně, nejvíce tepenné ze všech) jde do krční tepny do mozku.

4) U nižších obojživelníků (ocasatých a beznohých) obojživelníků

• přepážka mezi síněmi je neúplná, proto dochází k silnějšímu míšení arteriální a smíšené krve;
• kůže je zásobována krví nikoli z kožních plicních tepen (kde je možné nejvíce žilní krve), ale z dorzální aorty (kde je krev průměrná) – to není příliš výhodné.

5) Když žába sedí pod vodou, žilní krev proudí z plic do levé síně, která by teoreticky měla směřovat do hlavy. Existuje optimistická verze, že srdce začíná pracovat v jiném režimu (mění se poměr fází pulsace komory a arteriálního kužele), dochází k úplnému promíchání krve, díky kterému vstupuje ne zcela venózní krev z plic hlava, ale smíšená krev sestávající z žilní krve levé síně a smíšené krve pravé. Existuje další (pesimistická) verze, podle které mozek podvodní žáby dostává nejvíce žilní krve a otupuje.

Plazi

U plazů vychází plicní tepna („do plic“) a dva aortální oblouky z komory částečně rozdělené přepážkou. K dělení krve mezi těmito třemi cévami dochází stejným způsobem jako u pluňáků a žab:

• Nejvíce arteriální krve (z plic) vstupuje do pravého aortálního oblouku. Aby se dětem usnadnilo učení, začíná pravý oblouk aorty od úplně levé části komory a nazývá se „pravý oblouk“, protože jde kolem srdce. vpravo, je součástí páteřní tepny (jak to vypadá, můžete vidět na dalším a dalších obrázcích). Z pravého oblouku odcházejí krční tepny – nejvíce arteriální krve se dostává do hlavy;
• smíšená krev vstupuje do levého aortálního oblouku, který obchází srdce vlevo a spojuje se s pravým aortálním obloukem – získává se páteřní tepna, která vede krev do orgánů;
• Nejvíce žilní krve (z tělesných orgánů) se dostává do plicních tepen.

Krokodýli

Krokodýli mají čtyřkomorové srdce, ale stále míchají krev speciálním otvorem Panizzy mezi levým a pravým aortálním obloukem.

Předpokládá se však, že k míšení normálně nedochází: vzhledem k tomu, že v levé komoře je vyšší tlak, krev odtud proudí nejen do pravého aortálního oblouku (pravá aorta), ale také – přes foramen Panicie – do levého aortálního oblouku (Left aorta), takže orgány krokodýla dostávají téměř výhradně arteriální krev.

Když se krokodýl ponoří, průtok krve jeho plícemi se sníží, tlak v pravé komoře se zvýší a průtok krve foramenem panicie se zastaví: levým aortálním obloukem podvodního krokodýla proudí krev z pravé komory. Nevím, o co v tom jde: všechna krev v oběhovém systému je v tuto chvíli žilní, proč by měla být kam redistribuována? V každém případě se do hlavy podvodního krokodýla dostává krev z pravého oblouku aorty – když nefungují plíce, je zcela žilnatá. (Něco mi říká, že pesimistická verze platí i pro podvodní žáby.)

Ptáci a savci

Oběhové soustavy zvířat a ptáků jsou ve školních učebnicích prezentovány velmi blízko pravdě (jak jsme viděli, všichni ostatní obratlovci s tím takové štěstí nemají). Jediná maličkost, o které se ve škole nesmí mluvit, je, že u savců (B) je zachován pouze levý oblouk aorty a u ptáků (B) pouze pravý (pod písmenem A je oběhový systém plazů, u nichž jsou vyvinuty oba oblouky) – V oběhovém systému kuřat ani lidí není nic zajímavého. Kromě ovoce.

Plody

Arteriální krev přijímaná plodem od matky pochází z placenty přes pupeční žílu. Část této krve vstupuje do portálního systému jater, část játra obchází, obě tyto části nakonec proudí do dolní duté žíly (vnitřní dutá žíla), kde se mísí s venózní krví proudící z orgánů plodu. Při vstupu do pravé síně (RA) je tato krev opět zředěna venózní krví z horní duté žíly (superior vena cava), což vede k beznadějně smíšené krvi v pravé síni. Do levé síně plodu se přitom dostává trochu žilní krve z nefunkčních plic – stejně jako krokodýl sedící pod vodou. Co budeme dělat, kolegové?

Na pomoc přichází stará dobrá neúplná přepážka, které se autoři školních učebnic zoologie tak hlasitě smějí – v lidském plodu, přímo v přepážce mezi levou a pravou síní, je oválný otvor (Foramen ovale), přes kterou se smíšená krev z pravé síně dostává do levé síně. Dále se zde nachází ductus arteriosus (Dictus arteriosus), kterým se do oblouku aorty dostává smíšená krev z pravé komory. Aortou plodu tak proudí smíšená krev do všech jejích orgánů. A také do mozku! A ty a já jsme otravovali žáby a krokodýly!! A oni sami.

Testy

1. Chrupavčité ryby postrádají:
a) plavecký měchýř;
b) spirálový ventil;
c) conus arteriosus;
d) akord.

2. Oběhový systém u savců obsahuje:
a) dva aortální oblouky, které pak splývají v dorzální aortu;
b) pouze pravý oblouk aorty
c) pouze levý oblouk aorty
d) pouze břišní aorta a nejsou zde žádné aortální oblouky.

3. Oběhový systém ptáků obsahuje:
A) dva aortální oblouky, které následně splývají v dorzální aortu;
B) pouze pravý oblouk aorty;
B) pouze levý oblouk aorty;
D) pouze břišní aorta a nejsou zde žádné aortální oblouky.

4. Arteriální kužel je přítomen v
A) cyklostomy;
B) chrupavčité ryby;
B) chrupavčité ryby;
D) kostnaté ganoidní ryby;
D) kostnaté ryby.

5. Třídy obratlovců, u kterých se krev pohybuje přímo z dýchacích orgánů do tkání těla, aniž by nejprve prošla srdcem (vyberte všechny správné možnosti):
A) Kostnaté ryby;
B) dospělí obojživelníci;
B) Plazi;
D) Ptáci;
D) Savci.

6. Srdce želvy ve své struktuře:
A) tříkomorová s neúplnou přepážkou v komoře;
B) tříkomorový;
B) čtyřkomorový;
D) čtyřkomorová s otvorem v přepážce mezi komorami.

7. Počet krevních oběhu u žab:
A) jeden u pulců, dva u dospělých žab;
B) jedna z dospělých žab, pulci nemají krevní oběh;
C) dva u pulců, tři u dospělých žab;
D) dva u pulců a dospělých žab.

8. Aby se molekula oxidu uhličitého, která prošla do krve z tkání vaší levé nohy, mohla uvolnit do okolí nosem, musí projít všemi následujícími strukturami vašeho těla kromě:
A) pravá síň;
B) plicní žíla;
B) alveoly plic;
D) plicní tepna.

9. Existují dva kruhy krevního oběhu (vyberte všechny správné možnosti):
A) chrupavčité ryby;
B) paprskoploutví;
B) placci;
D) obojživelníci;
D) plazi.

10. Čtyřkomorové srdce má:
A) ještěrky;
B) želvy;
B) krokodýli;
D) ptáci;
D) savci.

11. Zde je schematický nákres srdce savce. Okysličená krev vstupuje do srdce těmito cévami:

12. Obrázek ukazuje arteriální oblouky:
A) plicník;
B) obojživelník bezocasý;
B) ocasatý obojživelník;
D) plaz.

Všichni zástupci ichtyofauny jsou studenokrevní živočichové, takže jejich tělesná teplota je vždy rovna teplotě okolí. Mají však také uzavřený oběhový systém, tvořený cévami a svalovým orgánem – srdcem. Jaké je tajemství vnitřní stavby ryb?

Anatomie oběhového systému

Přes podobný životní styl a stavbu ryb není jejich oběhový systém vždy stejný. Takže u kostnatých a chrupavčitých zvířat srdce funguje trochu jinak a u plucňáků existuje další kruh krevního oběhu. Ve většině rysů jsou si však tato zvířata podobná.

Rod Daphnia zahrnuje více než 100 známých druhů sladkovodního planktonu

Mají ryby srdce?

Každé z těchto chladnokrevných zvířat má srdce. Je samozřejmě strukturován jinak než u lidí a jiných savců, ale obecně plní stejné funkce. Především je to krevní oběh a nasycení těla kyslíkem. Tento orgán chybí pouze u primitivních tvorů, například améb, koelenterátů, plochých červů, škrkavek a kroužkovců.

Evoluční vývoj

Podle výzkumu biologů se právě u ryb poprvé ze všech živých organismů objevilo srdce jako plnohodnotně fungující orgán. Bezlebečtí měli pouze pulzující cévu, lanceletům také chybělo srdce, ale samotný oběhový systém se uzavřel.

Dnes je takový vývoj vidět ve fázi ontogeneze, protože rybí embrya mají pouze cévu, která se na konci inkubační doby přemění na srdeční sval.

Oběhový systém ryb se uzavřel, to znamená, že od té doby se krev pohybovala výhradně cévami a srdce bylo rozděleno na dvě komory, vybavené chlopňovým aparátem a srdečním vakem. Tento okamžik se stal nejdůležitějším mezistupněm v dalším vývoji evolučního řetězce.

Po chvíli zvířata začala vycházet na pevninu a pak potřebovala složitější orgán spojený s plicním dýcháním.

Již v dávných dobách získávaly laločnaté ryby další dýchací orgán, v němž hlavní roli hrají plavecké měchýře, neúplná srdeční přepážka a druhý kruh krevního oběhu. Vědci v jejich struktuře identifikovali základy třetí srdeční komory. Někteří zástupci této jedinečné skupiny dnes žijí na Zemi.

Sousedé ryb v jejich přirozeném prostředí – hlavonožci – vyvinuli žaberní srdce před miliony let. Jedná se o speciální nástavce, které vytvářejí pulsaci podél dráhy žaberních žil, kterými proudí žilní krev. Počet takových srdcí vždy odpovídá počtu žáber. Chobotnice, sépie a chobotnice mají dvě, zatímco nautilusy mají čtyři.

Kolik komor mají ryby ve svém srdci?

Struktura srdce u ryb zahrnuje dvě komory. První je tenkostěnná síň. Právě v tomto úseku krev vstupuje jako první. Poté je zatlačen do druhé komory, která funguje jako tlustostěnná komora. Je poháněn venózním sinem (vak s tenkými svalovými stěnami) a aortálním kuželem (pulzující svalová část s chlopněmi na vnitřním povrchu). Někdy se jim konvenčně říká třetí a čtvrtá komora, což ovšem neznamená, že srdce ryb není podobné savcům a ptákům.

Čtyři uvedené prvky jsou v těle podvodních živočichů umístěny nelineárně: tvoří útvar ve tvaru S, kde aorta a komora jsou umístěny níže a žíla a síň jsou umístěny nahoře.

To je zajímavé: Ryby mají velmi malé srdce: v průměru zabírá pouze 1%, zatímco u savců dosahuje objem 4,7% au ptáků až 16%.

Umístění srdce

Vzhledem k tomu, že průtok krve je úzce spojen s dýchacím systémem, je srdce u ryb umístěno v přední části těla – v perikardiálním vaku (u mihulí – v chrupavčitém pouzdru). Tato vnější skořápka jej odděluje od ostatních orgánů a zabraňuje pohybu svalu za podmínek neustálého stahování. Samotný váček je připevněn za posledním párem žaberních oblouků ryb, které slouží jako opora pro dýchací aparát.

Oběh

Hlavním rozdílem mezi rybami a vyššími živými bytostmi je přítomnost pouze jednoho krevního oběhu. V rámci této skupiny však existuje výjimka v podobě plicník, který v procesu evoluce získal další kruh, protože měl schopnost přijímat kyslík ze vzduchu.

Jaký druh krve je v srdci ryby?

V těle zástupců ichtyofauny proudí venózní a arteriální krev. Po dodání kyslíku orgánům proudí žilní krev přes játra do srdce a odtud do žaberních vláken, aby byla znovu nasycena životně důležitým plynem. Krev obohacená kyslíkem se nazývá arteriální – je to krev, která jde do dorzální aorty a odtud se šíří malými cévami do dalších orgánů.

To je zajímavé: v tuto chvíli bylo u ryb identifikováno čtrnáct krevních skupin.

Barva arteriální krve u ryb je jasně červená, žilní krev je tmavě třešňová. Odstín je dán červenými krvinkami, které mají oválný tvar (na rozdíl od lidského disku ve tvaru disku) a jádro. Kromě nich krev obsahuje:

• Plazma je bezbarvá kapalina, která nese krevní buňky;
• Hemoglobin je protein, který přenáší kyslík v červených krvinkách;
• Leukocyty jsou bílé krvinky, které chrání tělo před patogeny a pomáhají v trávicím systému ryb;
• Krevní destičky jsou buňky, které zajišťují integritu krevních cév koagulací tekutiny;

Chemické složení krve ryb se obecně příliš neliší od krve obratlovců: zahrnuje organické a anorganické prvky a metabolické produkty. Ale procento poměru tekuté tkáně k hmotnosti ryb mezi živými bytostmi je nejmenší – od 2 do 7%.

Krev může vytvářet celá řada orgánů: žábry, střevní sliznice, ledviny, slezina, lymfoidní orgán umístěný v lebce a srdce ryby. Roli prostředníka mezi krví a tkáněmi v těle ryb hraje lymfatický systém – soubor cév s čirou tekutinou (lymfa).

Mechanismus krevního oběhu

Ve srovnání s lidmi mají ryby velmi jednoduchý oběhový systém, který se skládá z pěti hlavních prvků:

• Srdce se dvěma komorami;
• břišní aorta;
• dorzální aorta;
• Tepny a kapiláry;
• Ven;

To je zajímavé: kostnaté ryby nemají v komůrkách žádné chlopně, zatímco srdce chrupavčitých ryb (žraloci a rejnoci) jich má poměrně hodně. Díky nim zvířata nepociťují silný pulzní tlak, který může poškodit tenkostěnné žábry. Je žralok skutečně ryba nebo zvíře?

Srdeční funkce

Dvoukomorové srdce není schopno oddělit venózní krev od arteriální, takže jím prochází pouze neokysličená tekutá tkáň. U ryb plní orgán především funkci „pumpy“, která napomáhá krevnímu oběhu a obohacování o kyslík v žábrách. K distribuci užitečných látek a plynu dochází kapilární sítí – také pomocí srdečních kontrakcí.

Směr krevního oběhu

Tekutá tkáň je transportována oběhovým systémem pouze jedním směrem – počínaje od sinus venosus a konče conus arteriosus. Jednosměrný průtok zajišťují ventily, které oddělují komory rybího srdce.

U kostnatých ryb, které zahrnují většinu druhů, žilní krev, která není obohacena, ale očištěna od toxinů, proudí aortálním bulbem do břišní aorty. Poté prochází čtyřmi speciálními kanály – aferentními tepnami – do žáber, kde dochází k výměně plynů: kyslík proniká do krve a oxid uhličitý vstupuje do prostředí.

Z eferentních žaberních tepen vstupuje tekutá tkáň do epibranchiálních cév: tvoří hlavový kruh podél dna lebky a zásobují mozek ryb a další důležité orgány hlavy látkami. Dále cévy tvoří dorzální aortu, která se nachází pod páteří: z ní odcházejí menší tepny a kapiláry, které přenášejí kyslík do vnitřních orgánů, svalů a kůže. Odtud se krev vrací kapilárami do žil.

Hlavní žíly vedou do srdce, kde se jejich konce spojují a vytvářejí Cuvierovy kanály, které vstupují do sinus venosus, části srdečního svalu. Přední žíla vede proud z hlavových orgánů nervového systému ryb. Ocasní žíla vychází ze zadní části těla: probíhá v hemálním kanálu přímo pod tepnou.

Mořští ježci jsou exotická ostnatá stvoření stejného věku jako dinosauři

V oblasti ledvin se tato žíla dělí na pár portálních žil. Po filtraci krev putuje zadními hlavními žilami do srdce a cestou zachycuje červené krvinky z reprodukčního systému. Všechny proudy proudí do žilního sinu, takže odtud mohou znovu začít pumpovat do žáber. Toxiny se z ledvin odstraňují vylučovacím systémem ryb.

Kromě ledvin filtrují krev v těle ryb i játra. Portální žíly jater odebírají tekutou tkáň z gastrointestinálního traktu, sleziny a trávicích žláz, stejně jako speciální orgán – plavecký měchýř. Již vyčištěná krev vystupuje přes kapiláry do spárovaných jaterních žil a pohybuje se směrem k srdci.

To je zajímavé: u některých ryb (například okouna, kapra a štiky) je pravá ledvinová portální žíla nedostatečně vyvinutá, takže orgán nemůže plně plnit čisticí funkci.

Existují druhy, které mají výrazné odchylky ve struktuře systému. V cyklostomech tedy místo páru čtyř, sedmi aferentních a eferentních arterií zcela chybí nepárová epibranchiální céva, renální portálový systém a Cuvierovy vývody. V játrech je pouze jedna žíla.

Chrupavčitá zvířata mají pět aferentních tepen v žábrách a eferentních tepen – dvakrát tolik. Kromě uvedených mají podklíčkové cévy zásobující prsní ploutve a pažní svaly a laterální cévy v dutině břišní.

Zvláštní stavbu mají již zmíněné plicníky. Okysličená krev se koncentruje v levé části srdce a odtud se přes pár žaberních tepen dostává do rybího mozku, hlavových orgánů a dorzální aorty. Žilní, soustředěná v pravé polovině, odchází párem zadních tepen a protéká žábrami do „plíce“ – plaveckých měchýřů.

Když tito živočichové dýchají na hladině vody, krev se nasytí vzduchovými vaky a prochází plicními žilami do levých komor. Kromě toho se v těle plicníka vytvořily břišní a kožní žíly.

Důležité: kapiláry jsou mikroskopické cévky, které díky svým tenkým stěnám co nejrychleji předávají živiny a kyslík buňkám orgánů. Mezilehlá část mezi kapilárami a žílami se nazývá venuly.

Srdeční rytmus

Kontrakce srdečního svalu nastává při určité frekvenci, jejíž rychlost závisí na mnoha faktorech:

• Biologické charakteristiky druhu;
• stáří;
• Zdravotní stav;
• Okolní teploty;
• Dýchací pohyby;

U dospělých kaprů je tedy tep v průměru 20-35 tepů za minutu, což je na ryby dost pomalé. Zejména ve srovnání s nedospělým jeseterem, jehož tepová frekvence dosahuje 150 tepů.

Nejvýznamnějším faktorem je teplota. Jakmile se voda ochladí, srdce ryby začne bít stále pomaleji. Během hibernace bije srdce cejna rychlostí jednoho úderu za minutu.

Hlavním úkolem srdeční frekvence je udržovat určitý objem průtoku krve odpovídající vnitřním a vnějším okolnostem.

Elektrické vlastnosti srdce

Impulzy v srdečním svalu nevznikají jen tak. Je poháněn kardiomyocyty – speciálními orgánovými buňkami, které vysílají elektrické impulsy. Strukturou a funkčností jsou blízké savčím myocytům.

V klidu jsou kardiomyocyty teleostů a elasmobranchů -70 mV, u hagfishes – asi -50 mV. Při maximální úrovni potenciálu se hodnota mění z -50 mV na +15 mV. V okamžiku depolarizace membrány v těle jsou excitovány kanály, kterými do buněk pronikají ionty sodíku a vápníku. V tuto chvíli srdce přechází do refrakterního stádia – excitabilita klesá, stav buněk se dostává na neutrální úroveň. V průměru tato fáze u ryb trvá asi 0,15 sekundy.

K následné repolarizaci membrány dochází v důsledku uvolnění draselných iontů z buňky. Poté se draslíkové kanály uzavřou a sodíkové kanály udělají opak. Takže potenciál kardiomyocytů se vrátí na -50 mV.

Šnek Achatina je větší než dlaň – ideální mazlíček a domácí masážní terapeut

U ryb se myocyty koncentrují ve specifických částech srdečního svalu a společně tvoří převodní systém. Stejně jako u lidí a jiných savců dochází u ryb k zahájení systoly v synatriálním uzlu. Ale funkci kardiostimulátoru (sinoatriálního uzlu) u ryb plní všechny prvky převodního systému: střed zvukovodu a uzel v atrioventrikulární přepážce.

Důležité: rychlost dosažení excitace v buňce u ryb je nižší než u vyšších živočichů a liší se i v rámci orgánu jednoho jedince.