Анатомический состав сердечно-сосудистой системы.

Общая морфофункциональная характеристика сердечно-сосудистой системы. Сердечно-сосудистая система(Systematis circulatorii) в организме животного обеспечивает обмен веществ посредством постоянной циркуляции по ее сосудам крови и лимфы, выполняющих роль жидкого транспорта. Этот процесс носит название крово-лимфо-обращения. С помощью кровообращения происходит бесперебойное снабжение клеток и тканей тела кислородом, питательными веществами, водой, всосавшимися в кровь или лимфу(lympha) через стенки дыхательного и пищеварительного аппаратов, и выделение углекислоты и других вредных для организма конечных продуктов обмена. С кровью переносятся гормоны, антитела и другие физиологически активные вещества, вследствие чего осуществляется деятельность иммунной системы и гормональная регуляция процессов, протекающих в организме при ведущей роли нервной системы. Кровообращение – важнейший фактор адаптации организма к меняющимся условиям внешней и внутренней среды – играет ведущую роль в поддержании его гомеостаза (постоянства состава и свойств организма). Нарушение кровообращения приводит в первую очередь к расстройствам обмена веществ и функционирования органов во всем организме.

Анатомический состав сердечно-сосудистой системы. Сердечно-сосудистая система представлена замкнутой сетью сосудов с центральным органом – сердцем. По характеру циркулирующей жидкости она делится на кровеносную и лимфатическую.

В состав кровеносной системы входят сердце(cor) – центральный орган, способствующий продвижению крови по сосудам и кровеносные сосуды – артерии, распределяющие кровь от сердца к органам, вены, возвращающие кровь к сердцу, и кровеносные капилляры, через стенки которых в органе осуществляется обмен веществ между кровью и тканями. Сосуды всех трех видов сообщаются между собой посредством анастомозов, существующих между сосудами одного типа и между различными типами сосудов. Различают артериальные, венозные или артериовенозные анастомозы. За их счет формируются сети (особенно между капиллярами), коллекторы, коллатерали – боковые сосуды, сопровождающие ход основного сосуда.

Фило- и онтогенез сердечно-сосудистой системы позвоночных. Сердце млекопитающих четырехкамерное, изнутри полностью разделено межпредсердной и межжелудочковой перегородками на две половины – правую и левую, каждая из которых состоит из двух камер – предсердия и желудочка. Правая половина сердца по характеру циркулирующей крови является венозной, а левая – артериальной. Предсердия и желудочки(In atria et ventriculos) сообщаются между собой посредством предсердно-желудочковых отверстий. У эмбриона (плода) существует отверстие, через которое сообщаются предсердия, а также есть артериальный (боталлов) проток, через который смешивается кровь из легочного ствола и аорты. К моменту рождения эти отверстия зарастают. Если своевременно этого не происходит, кровь смешивается, что приводит к серьезным нарушениям в деятельности сердечно-сосудистой системы.

Лимфатическая система – специализированная часть сердечно-сосудистой системы. В ее состав входят лимфа, лимфатические сосуды и лимфатические узлы. Она выполняет две основные функции – дренажную и защитную.

Лимфа – это прозрачная желтоватая жидкость. Образуется в результате выхода части плазмы крови из кровеносного русла через стенки капилляров в окружающие ткани. Из тканей она поступает в лимфатические сосуды (лимфатические капилляры, посткапилляры, внутриорганные и внеорганные лимфатические сосуды, протоки). Вместе с лимфой, оттекающей от тканей, удаляются продукты обмена веществ, остатки отмирающих клеток, микроорганизмы. В лимфоузлах в лимфу попадают лимфоциты из крови. Она течет, как и венозная кровь, центростремительно, по направлению к сердцу, изливаясь в крупные вены.

Кровообращение плода имеет следующие анатомические особенности:

– от аорты отходят две пупочные артерии, направляются к пупочному отверстию и в составе канатика разветвляются по стенкам хориона;

– кровь от плаценты собирается по двум пупочным венам, в брюшной полости они объединяются в общий сосуд, впадающий в воротную вену;

– пупочная вена соединена аранцевым протоком с задней полой веной (кровь из плаценты попадает в большой круг кровообращения, минуя печень);

– в перегородке между правым и левым предсердиями имеется овальное отверстие, снабженное клапаном (поэтому через него кровь из правого предсердия переходит в левую половину);

– легочная артерия, отходящая от правого желудочка, через боталлов проток соединена с аортой, благодаря чему основная масса крови проходит в большой круг кровообращения, минуя легкие.

Отличия кровообращения плода от взрослых индивидуумов:

1. – пупочная вена несет обогащенную кислородом и питательными веществами кровь;

1. – артериальная кровь пупочной вены смешивается с венозной кровью задней полой вены;

3. – часть крови, протекающей по задней полой вене, через овальное отверстие попадает в левое предсердие, где смешивается с венозной кровью легочной вены;

4. – значительное количество крови из легочной артерии перегоняется через боталлов проток непосредственно в аорту, минуя легкие. Правый желудочек участвует в циркуляции крови по всему телу плода.

Рис. 5.1. Круги кровообращения у млекопитающих.

А — взрослого животного; Б —  плод; 1— лимфатические узлы и сосуды; 2 — обшая сонная артерия; 3 — подмышечная артерия; 4 — грудной проток; 5 — легочная артерия; 6—аортальная связка; 6' — аортальный проток; 7— левое предсердие; 8— легочная вена; 9 — капилляры легких; 10 — аорта; 11 — каудальная полая вена; 12— чревная артерия; 13— артерия и вена почки; 14 — брыжеечные артерии; 15— капилляры тела; 16— правое предсердие; 17— правый и 18— левый желудочки сердца; 19- капилляры печени, 20— воротная вена; 21 — желудок и кишечник; 22— печеночная вена; 23 — краниальная полая вена; 24— пупочная артерия; 25— капилляры плаценты и матки; 26— пупочная вена; 27— венозный проток; 28— межвенозный бугорок,  29— овальное отверстие; 30 —

артерии и вены матки.

Факторы, влияющие на строение и развитие сердечно-сосудистой системы. Экологические факторы — все составные (элементы) естественной среды, которые влияют на существование и развитие организмов и на какие живые существа реагируют реакциями приспособления (за пределами способности приспособления настает смерть). Раньше выделяли три группы экологических факторов - абиотические (неорганические условия: химические и физические, такие, как состав воздуха, воды, грунта, температура, свет, влажность, радиация, давление и т.п.), биотические (формы взаимодействия между организм-хозяин-паразит) и антропогенные (формы деятельности человека). Сегодня различают десять групп экологических факторов (общее количество — около шестидесяти), объединенных в специальную классификацию:

Ø  по времени — факторы времени (эволюционные, исторические, действующие),

Ø  по периодичности (периодический и непериодический), первичные и вторичные;

Ø  по происхождению (космические, абиотические, биотические, природно-антропогенные, техногенные, антропогенные);

Ø  по среде возникновения (атмосферные, водные, геоморфологические, физиологические (генетические, екосистемные));

Ø  по характеру (информационные, физические, химические, энергетические, биогенные, комплексные, климатические);

Ø  по объекту влияния (индивидуальные, групповые, видовые, социальные);

Ø  по степени влияния (летальные, экстремальные, ограничивающие, возмущающие, мутагенные, тератогенные);

Ø  по условиям действия (зависимые или независимые от плотности);

Ø  по спектру влияния (выборочного или общего действия).

Одни и те же экологические факторы неодинаково влияют на организмы разных видов, которые живут вместе. Для одних они могут быть благоприятными, для других — нет. Важным элементом есть реакция организмов на силу влияния экологического фактора, отрицательное действие которого может возникать в случае излишка или недостатка дозы. Поэтому есть понятие благоприятная доза. или зона оптимума фактора, и зона пессимума (доза фактора, за которой организмы чувствуют себя угнетенно).

Диапазоны зон оптимума и пессимума есть критерием для определения экологической валентности — способности живого организма приспосабливаться к изменениям условий среды. Количественно она выражается диапазоном среды, в границах которого вид нормально существует. Экологическая валентность разных видов может быть очень разной (северный олень выдерживает колебание температуры воздуха от -55 к +25-30°С, а тропические кораллы гибнут уже при изменении температуры на 5-6 °С). За экологической валентностью организмы разделяют на стенобионты - с маленькой приспособленностью к изменениям среды (орхидеи, форель, дальневосточный рябчик, глубоководные рыбы) и еврибионты — с большой приспособленностью к изменениям окружающей среды (колорадский жук, мыши, крысы, волки, тараканы, камыш, пырей). В границах еврибионтов и стенобионтов в зависимости от конкретного фактора организмы разделяют на эвритермные и стенотермные (за реакцией на температуру), евригалинные и стеногалинные (за реакцией на соленость водной среды), еврифоты и стенофоты (за реакцией на освещение).

Следует отметить, что в природе экологические факторы действуют комплексно В особенности важно помнить это, оценивая влияние химических загрязнителей, если «суммарный» эффект (на отрицательное действие одной вещества накладывается отрицательное действие других, а к тому прибавляется влияние стрессовой ситуации, шумов, разных физических полей — радиационные, тепловые, гравитационного или электромагнитного) очень изменяет условные значения ГДК, приведенные в справочниках. Это вопросы на сегодня еще мало изученные, но через актуальность и большое значение находится в состоянии активного исследования во всех развитых странах. Этот эффект называют синергичным.

Важным есть также понятие лимитирующие факторы, то есть такие, уровень (доза) которых приближается к границе выносливости организма, концентрация которого низшая или высшая оптимальной.. Это понятие затронуто законами минимума Либиха (1840 г) и толерантности Шелфорда (1913 г.). Наиболее часто лимитирующими факторами есть температура, свет, биогенные вещества, течения и давление в среде, пожары и т.п..

Более всего распространенные организмы с широким диапазоном толерантности относительно всех экологических факторов. Высочайшая толерантность характерная для бактерий и сине-зеленых водорослей, которые выживают в широком диапазоне температур, радиации, солености, Рн.

Экологические исследования, связанные с определением влияния экологических факторов на существование и развитие отдельных видов организмов, взаимосвязей организма с окружающей среды, есть предметом науки аутэкологии. Раздел экологии, которая изучает условия формирования структуры и динамики популяций какого-либо вида, это — демэкология. Раздел экологии, которая исследует ассоциации популяций разных видов растений, животных, микроорганизмов (биоценозов), пути их формирования и взаимодействия с окружающей средой, называется синэкологией. В границах синэкологии выделяют фитоценологию, или геоботанику (объект изучение - группировок растений), биоценологию (группировки животных).

Следующим важным понятием есть цепь питания (трофическая цепь) — взаимоотношения между организмами во время переноса энергии пищи от ее источника (зеленого растения) через ряд организмов (путем поедания) на более высокие трофические уровни. На этом пути переноса энергии действуют автотрофы — представители растительного мира и гетеротрофы разной степени.

Следует отметить, что в процессе любого очередного переноса энергии пищи с одного трофического уровня на другого (высший) большая часть (80-90 %) потенциальной энергии теряется, переходя в теплоту. Цепи питания разделяют на два типа: цепи пастбищ (от зеленого растения к травоядному животному и дальше — к хищникам, которые поедают травоядных животных) и детритные (цепи разложения от детрита через микроорганизмы к детритофагам и их потребителям — хищникам). Количество звеньев в трофической цепи обычно не превышает четырех-пяти. В последнее время считают, что лучшее употреблять термин «трофическая сетка», а не «цепь»,так как в состав пищи каждого типа входит несколько видов, каждый из которых, в свою очередь, может быть Пищей для нескольких видов. Эффективность трофических цепей оценивается величиной биомассы экосистемы и ее биологической производительностью.