【知乎】图说循环系统(Circulatory system)·脊椎动物

图说循环系统(Circulatory system)·脊椎动物

净苔
生物狗
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半索动物门(Hemichordata)
血液循环属于开管式,由血管、血窦组成。
血管=背血管+腹血管
血液循环方式与蚯蚓类似,背血管的血液由后向前流动,腹血管的血液由前向后流动。背、腹血管之间有连络血管。背血管在吻腔基部略为膨大称静脉窦,再往前进入中央窦。中央窦内的血液通过附近的心囊搏动压人其前方的血管小球(glomerulus)。血管小球突人吻腔中,是排泄器官,血液在此过滤并排出代谢废物至吻腔,再从吻孔流出体外。从血管小球发出4条血管,其中两条分布到吻部,另外两条后行,在领部腹面汇合成腹血管,将血管小球中的大部分血液输送到身体各部。
尾索动物门(Urochordata)
心脏位于身体腹面靠近胃部的围心腔(pericardial cavity)内,两端各发出一条血管:前端一条为鳃血管,分布到鳃裂间的咽璧上;后端一条称肠血管,分布到各内脏器官,经多次分支进人器官组织的血窦之间。
海鞘具有开管式的血液循环,而且还具有一种特殊的可逆式血液循环流向:心脏收缩有周期性间歇,当它的前端连续搏动时,血液不断地由鳃血管压出至鳃部;接着心脏有短暂的停歇,容纳鳃部的血液流回心脏,然后心脏后端开始搏动,将血液注人肠血管而分布到内脏器官的组织间隙。
柄海鞘的血管无动脉和静脉之分,血液双向流动,这种血液循环方式在动物界中是绝无仅有的。
头索动物门(Cephalochordata)
出现了位于身体腹面的能收缩的心脏,有效促进血液循环。血液中具有红细胞,其主要成分为血红蛋白,能高效率携带氧气。
文昌鱼(Branchiostoma)的血液无色,也没有血细胞,氧气靠渗透进人血液。其循环系统属于闭管式。血液在体内的流动方向是脊椎动物式的:在腹面由后向前,在背面由前向后;相当于心脏的血管位于消化管腹面。
无心脏,位于消化管腹面的腹大动脉(ventralaorta)和每一个人鳃动脉基部具搏动能力,称为鳃心。腹大动脉向两侧分出许多成对的鳃动脉(branchial arteries)进入鳃间隔,鳃动脉不再分为毛细血管,它在完成气体交换作用后,在鳃裂背部汇人两条背动脉根。左、右背动脉根向前为身体前端运送血液,向后汇合成一条背大动脉(dorsalaorta),并由此分出血管到身体各部。动脉中的血液通过组织间隙进人静脉。从身体前端返回的血液通过体壁静脉(parietalvein)注入一对前主静脉(anterior cardinal vein);尾静脉(caudal vein)与体壁静脉一起收集大部分身体后部血液流进后主静脉(posterior cardinal vein)。左、右前主静脉和后主静脉的血液汇流至一对横行的总主静脉(common cardinal vein),左、右总主静脉会合处为静脉窦(sinus venosus),然后通人腹大动脉。从肠壁返回的血液由毛细血管网集合成肠下静脉(subintestinal vein),尾静脉的部分血液也注入其中;肠下静脉前行至肝盲囊处血管又形成毛细管网,称肝门静脉(hepaticportalvein)。肝盲囊的毛细血管汇合成肝静脉(hepatic vein)离开肝,将血液注人静脉窦。
圆口纲(Cyclostomata)
循环系统及血液循环方式与文昌鱼十分相似。但开始出现心脏,由静脉窦、一个心房(atrium)和一个心室(ventricle)组成。心脏位于鳃囊后方的围心囊内。无肾门静脉。
鱼纲(Pisces)
鱼类血液循环路线为单循环。从心室压出的缺氧血,经鳃部交换气体后,汇合成背大动脉,将多氧血运送至身体各个器官组织中去;离开器官组织的缺氧血最终返回至心脏的静脉窦内,然后再开始重复新一轮血液循环。
鱼类的心脏构造和血液循环方式与圆口纲动物基本相同。

1心脏
(1)软骨鱼类
鲨鱼的心脏位于围心腔(pericardium cavity)内,围心腔后方以横隔与侧腹腔分开。
心脏=静脉窦+心房+心室+动脉圆锥(conus arteriosus)
静脉窦是一个薄壁的囊,接收由全身返回的血液;动脉圆锥是心室向前的延伸,其肌肉壁属于心肌,能有节律地搏动。窦房之间、房室之间有瓣膜,动脉圆锥基部有半月瓣(semilun arvalve)。瓣膜具有防止血液倒流的功能。
(2)硬骨鱼类
心脏的结构与软骨鱼类相似,但不具动脉圆锥而代之以动脉球(bulbus arteriosus)。动脉球不是心室的延伸而是腹大动脉基部的膨大,由平滑肌构成管壁,无搏动能力,基部也没有瓣膜。硬骨鱼体内的血量很少,仅为体重的2%左右,心跳频率一般为每分钟18-24次。
2动脉
(1)软骨鱼类
鲨鱼的动脉圆锥的前端发出一条腹大动脉(aorta ventralis),向两侧各发出5支入鳃动脉,在鳃部分支形成毛细血管网进行气体交换。出鳃动脉汇合为一条背大动脉,再由此发出许多动脉,将血液分别送到身体各部。背大动脉的后端为尾动脉,进入尾部。
(2)硬骨鱼类与鲨鱼的类似。
3静脉
鱼类的静脉系统包括从身体前端返回的一对前主静脉(anterior cardinal vein),从尾静脉(caudal vein)与体璧静脉收集身体后部以及肾的血液而汇集成的一对后主静脉(posterior cardinal vein);两侧的前主静脉和后主静脉汇成总主静脉(common cardinal vein)。收集体侧和偶鳍来的血液的一对侧腹静脉(lateral abdominal vein)也汇人总主静脉。鱼类的肝门静脉(hepati portal vein)很发达,汇集从消化管以及胰、脾等处毛细血管返回的血液进人肝,在肝内散成毛细血管,再汇成肝静脉离开肝,将血液汇入静脉窦。
肝门静脉血管的两端均为毛细血管,有这种特点的静脉称为门静脉(portal vein)。除上述的人肝的肝门静脉外,从尾部毛细血管汇集的尾静脉进入肾并分散为毛细血管,形成肾门静脉(renal portal vein)。肾静脉出肾并汇人后主静脉。大多数静脉分支都与动脉分支伴行分布。
4鳔循环
鳔动脉来自背大动脉的分支。从鳔返回的血液经过肝门静脉、肝静脉、后主静脉的路线回到静脉窦。但肺鱼的鳔循环不同,鳔动脉从第6对动脉弓发出,鳔静脉则直接返回心脏的左侧(肺鱼心脏具有不完全分隔将心房和心室不完全分为左右两部分),与陆生脊椎动物的肺循环相似。
鱼类供应心脏的血液来自背大动脉或出鳃动脉以及锁骨下动脉的分支;离开心脏的血液注入前主静脉,再返回静脉窦。
两栖纲(Amphibia)
不完善的双循环和体动脉内含有混合血液,是两栖类的特征之一。肺呼吸导致双循环的出现,双循环提高了血循环的压力和流速。
1心脏
心脏=静脉窦+心房+心室+动脉圆锥
心房=左心房+右心房
左心房接受含有丰富氧气的肺静脉血液,右心房接受富含二氧化碳的来于静脉窦的血液。左右心房血液共同汇入单一的心室。
心室内的肌柱可以减少动、静脉血液的混合。动脉圆锥自心室的右侧发出,远端陆续分为肺
动脉、体动脉和颈动脉,分别把含氧量不同的血液输送到相应的器官。动脉圆锥内具有螺旋
瓣(spiral valve),能随动脉圆锥的收缩而转动,具有辅助分配不同含氧量血液的作用。
2动脉
肺循环出现和鳃循环的废弃(水生两栖类有些尚保留鳃血管),使原有的鳃动脉弓发生重大变革:相当于原始鱼类的第1、2、5对动脉弓消失。第3对动脉弓构成颈动脉,供应头部血液。第4对动脉弓构成体动脉,供应全身血液。第6对动脉弓构成肺皮动脉,供应肺及皮肤血液。从而出现了肺循环与体循环,通称双循环。
这种模式奠定了四足动物循环系统的基本原型。然而两栖类尚不能完全避免动、静脉血液在心脏内的混合,这是其代谢水平较低的一个因素。
3静脉
肺静脉(pulmonary vein)进入左心房。前腔静脉(precaval vein)、后腔静脉(postcaval
vein)以及肝静脉分别汇集头部、体躯、皮肤、肾以及肝血液注入静脉窦。肝门静脉与肾门
静脉分别汇集消化管、尾以及后肢血液注入肝及肾。两栖类的腹静脉也收集后肢、腹壁以及
膀胱血液注入肝门静脉。因而后肢血液需经过肾门静脉或肝门静脉始能返回心脏。
爬行纲(Reptile)
爬行类的循环系统的特点表现在心脏4腔,心室具不完全的分隔,因此是尚不完善的双循环。
心脏
由静脉窦、心房和心室构成。静脉窦趋于退化,它收集躯体和内脏静脉血液后注人右心房。在低等脊椎动物由于心缩压及动脉压均低,因而膨大的静脉窦起着增大回心血流的作用。随着心脏收缩压及动脉压的增高,静脉窦逐渐趋于退化和消失。蜥蜴、蛇和龟鳖类的心室不完全分隔,当心室收缩时,其室间隔可在瞬间将左右心室隔开,使离心动、静脉血液有较好的分流。鳄类心室为完全分隔,但在左、右体动脉基部尚有一潘氏孔相通连。
动脉
相当于原始形态的腹大动脉与动脉圆锥一起纵裂为3条大动脉:肺动脉(右侧)、左体动脉(中央)以及右体动脉(左侧),分别与心室的右、中和左侧联结。
右体动脉向前发出颈总动脉,然后左右体动脉在背面合成背大动脉后行。当心脏收缩时,自静脉窦经右心房至心室右侧的缺氧血液,经右侧肺动脉入肺。自肺静脉回心血液经左心房至心室左侧。靠中央的混合血液进人左体动脉。靠左侧的含氧量多的血液进人右体动脉。显然爬行类体动脉内具有比两栖类含氧多的混合血,颈动脉内为含氧多的动脉血。
静脉
基本模式似两栖类,但肺静脉与后腔静脉有较大的发展,肾门静脉趋于退化。
鸟纲(Aves)
动静脉血液完全分流,完善的双循环,心脏四腔,具右体动脉弓。心脏容量大,心跳频率快,动脉压高,血液循环迅速,因而代谢十分旺盛。
(1)心脏
鸟类心脏的相对大小占脊椎动物中的首位,为体重的0.4 %-1.5%。心房与心室已完全分隔。脉窦已完全消失。来自体静脉的血液,经右心房、右心室而由肺动脉人肺。在肺内经过气体交换,含氧丰富的血液经肺静脉回心注人左心房,再经左心室送人体动脉到达全身。
鸟类的右心房与右心室间的瓣膜为肌肉质构成,此点与其他陆栖脊椎动物不同,仅鳄鱼有类似结构。
鸟类心跳的频率比哺乳类快得多,一般均在150-350次/min之间。动脉压较高,一些家禽可达300-400mmHg,因而血液流通迅速。
(2)动脉
鸟类的动脉系统基本上继承了较高等的爬行动物的特点,但左侧体动脉弓消失,由右侧体动脉弓将左心室发出的血液输送到全身。
(3)静脉
鸟类的静脉系统也基本上与爬行类相似,但有两个特点:
①肾门静脉趋于退化:自尾部来的静脉血液只有少数人肾,其主干系经后腔静脉回心。肾门静脉主要收集后肠系膜静脉血液入肾,形成毛细血管,再集合成大静脉回心。鸟类在肾门静脉腔内具有一种独特的含有平滑肌的瓣膜,可根据需要而把静脉血液送人肾或绕过肾。
②具尾肠系膜静脉(caudal mesenteric vein):尾肠系膜静脉是一支来于尾部的血管,其分支分别与后肠系膜静脉和肾门]静脉相联结,收集消化管后部的静脉血送人肾,其中的大部分直接穿过肾进人后腔静脉回心脏,小部分在肾内形成毛细血管网再经肾静脉人后腔静脉。
哺乳纲(Mammalia)
哺乳类由于生命活动比变温动物强得多,在维持快速循环方面尤为突出,以保证氧气和燃料来完成代谢和维持恒温。
有机体含有大量水分,约占体重的60 %,这些水和溶解在水中的各种物质,总称为体液(body fluid)。其中大约66 %是分布在细胞内,称为细胞内液( intracellular fluid)。其余的称为细胞外液(extracellular fluid),包括细胞间液、血浆、淋巴液及脑脊液等。细胞外液是细胞生活的环境,也是组织细胞与外界进行物质交换的媒介。因此常把细胞外液称为机体的内环境(internal environment)。尽管外环境经常发生剧烈变化,但内环境的各种理化因素(例如酸碱度、温度、渗透压和各种化学成分的浓度)都是相对恒定的。这些都是在血液参与运输下得以完成的。
哺乳类和鸟类一样,心脏分为4腔,但哺乳类具有左体动脉弓,这一点与鸟类根本不同。此外,哺乳类的大静脉主干趋于简化,肾门静脉消失。
(1)心脏
分为4腔。右心室血液经肺动、静脉回左心房,构成肺循环。左心室血液经体动、静脉回右心房,构成体循环。
右侧心房与心室壁均较薄,内贮静脉血,房室间有右房室瓣(三尖瓣)。左侧心房与心室壁较厚,内贮动脉血,房室间具有左房室瓣(二尖瓣)。从心脏发出的大动脉基部内也有3个半月瓣。所有这些瓣膜的功能,全是防止血液逆流,以保证血液沿一个方向流动。心脏肌肉的血液供应由冠状循环完成。

(2)动脉
自心脏发出的体动脉弓弯向背方为背主动脉,直达尾端。沿途发出各个分支到达全身。新出现奇静脉(右侧)及半奇静脉(左侧),相当于低等四足动物的退化的后主静脉前段,收集背侧及肋骨间静脉血液,注人前腔静脉回心。
(3)静脉
哺乳动物静脉系统趋于简化,主要表现在:
①相当于低等四足动物的成对的前主静脉和后主静脉,大体上被单一的前腔静脉和后腔静脉所代替。
②肾门静脉消失。来自于尾部及后肢的血液直接注人后腔静脉回心。肾门静脉(以及腹静脉)的消失,使尾及后肢血液回心时,减少了一次通过微细血管的步骤,有助于加快血流速度和提高血压。
③腹静脉在成体消失。
小结
循环系统结构的演变:
心脏结构:从圆口类和鱼类的一心房一心室,到两栖类和爬行类的二心房一心室,到鸟类和哺乳类的二心房二心室。
动脉圆锥:由软骨鱼类和两栖类的完整到爬行类的退化。
静脉窦:由圆口类、鱼类和两栖类的完整到爬行类的趋于退化。这种退化的实质就是进化。

[1]王利亚.脊椎动物血液循环系统中的几个问题浅释[J].生物学教学,1995(08):47-48.
[2]程红.脊椎动物循环系统的比较[J].生物学通报,2000(08):16-18.
[3]解谦.脊椎动物从水生到陆生的结构演变[J].山西农业大学学报(自然科学版),2003(04):383-385.
(图片来源详见标注,仅供学习使用,侵权必删)
撰稿:净苔
供图:净苔 忍冬
发布于 2020-08-09 12:32
血液循环
静脉
血管
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3 条评论
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AC锕
太爱了

2022-07-16
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无才无德痴顽小
那么问题来了,请问下图中的是什么生物


昨天 16:32
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飘落飞舞的花
请问头足类和腹足类是什么循环系统
07-13
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