БИОЛОГИЯ Том 2 - руководство по общей биологии - 2004
14. ТРАНСПОРТ У ЖИВОТНЫХ
У просто организованных животных, таких как кишечнополостные и плоские черви, отсутствуют специализированные системы внутреннего транспорта и распределения веществ. Эти животные характеризуются высоким отношением площади поверхности тела к его объему, и газообмен через наружные покровы вполне обеспечивает их потребности, тем более, что интенсивность метаболизма на этой эволюционной ступени низка. Расстояния, которые вещества проходят внутри тела, также невелики, поэтому они вполне могут перемещаться с помощью диффузии или с током цитоплазмы (см. разд. 5.9.8 и 5.10.2).
По мере увеличения размеров и сложности организации животных возрастают количества веществ, поступающих в организм и подлежащих выводу из него. Возрастают также и расстояния, которые эти вещества должны преодолевать внутри тела, в связи с чем возникает необходимость в более эффективном способе их транспортировки. Таким способом становится перенос их с током жидкости, или перенос по механизму объемного потока (см. начало гл. 13, а также табл. 13.1). Существуют две циркуляторные системы, обеспечивающие транспорт веществ между различными частями организма, а именно кровеносная1 (сердечно-сосудистая) и лимфатическая. Сосудистыми эти системы называют потому, что кровь или лимфа хотя бы часть своего пути проходит внутри специализированных трубчатых структур — сосудов.
14.1. Общие особенности кровеносной системы
Функция кровеносной системы — поддержание быстрого объемного потока веществ между частями тела на расстояниях, слишком больших для транспорта по механизму диффузии. По достижении места своего назначения вещества должны быть способны проникать через стенки сосудов в соответствующие органы или ткани. Сходным образом вещества, продуцируемые этими органами или тканями, также должны поступать в циркуляторную систему. Иными словами, с системой транспорта веществ по механизму объемного потока связаны специализированные обменные системы.
Любая кровеносная система состоит из трех основных компонентов:
1) циркулирующей жидкости (крови);
2) сократимого органа, функционирующего как насос и перекачивающего жидкость по всему телу; эту роль играют либо специализированные сосуды, либо сердце;
3) трубок, или сосудов, по которым движется жидкость.
У животных известны кровеносные системы двух типов — незамкнутые (лакунарные) и замкнутые.
НЕЗАМКНУТАЯ КРОВЕНОСНАЯ СИСТЕМА (у большей части членистоногих, у некоторых головоногих молюсков и др.). Сердце выталкивает кровь в аорту, которая разветвляется на несколько артерий. Они открываются в полости между внутренними органами, называемые в совокупности гемоцелем. Таким образом, кровь не остается постоянно в сосудах, откуда и само название системы — незамкнутая. Кровь медленно движется по гемоцелю под низким давлением, омывая окружающие ткани, и постепенно собирается назад в сердце непосредственно через отверстия в нем или открытые на концах вены. Распределение крови по разным частям тела регулируется слабо.
ЗАМКНУТАЯ КРОВЕНОСНАЯ СИСТЕМА (у иглокожих, большей части головоногих моллюсков, кольчатых червей, позвоночных, в том числе и у человека). Кровеносная система этого типа характеризуется следующими признаками.
1. Кровь остается внутри сердца и сосудов и не вступает в непосредственный контакт с тканями тела.
2. Кровь течет быстро и поступает ко всем частям тела и назад в сердце под сравнительно высоким давлением.
3. Распределение крови по разным органам регулируется в зависимости от их потребностей.
4. Поступление веществ в систему и их выход из нее осуществляется только через стенки сосудов.
Кровеносные сосуды называют по-разному в зависимости от их строения и функции. Сосуды, по которым кровь течет от сердца, носят название артерии. Артерии разветвляются на более мелкие артериолы, а те, в свою очередь многократно ветвясь, образуют густую сеть микроскопических капилляров, пронизывающую почти все ткани организма. Именно здесь происходит обмен веществами между кровью и другими тканями.
Соединяясь внутри органа или ткани, капилляры образуют венулы, с которых начинается путь крови к сердцу; сливаясь друг с другом, венулы формируют все более крупные вены. В конечном итоге вся кровь по главным венам возвращается в сердце. Строение сосудов каждого из этих типов подробно обсуждается в разд. 14.5.
1 Термин «кровеносный» не вполне удачен, поскольку у некоторых групп животных циркулирующая жидкость не вполне соответствует определению крови и называется гемолимфой. — Прим. перев.