Развитие и функция сердечно-сосудистой системы

Чем многоклеточнее организм живого существа, тем сложнее его кровообращение или сердечно-сосудистая система. У примитивных многоклеточных организмов достаточно простой системы каналов, которая представляет кишечник и кровообращение одновременно. Но даже у дождевого червя первобытно развитая кровеносная система. От стадии развития к стадии развития она усложнялась и достигла своей высшей формы у высокоразвитых млекопитающих, как и человек.

Эволюция метаболического цикла

Как известно, жизнь связана с метаболическими процессами в клетках. Ни одно живое существо - независимо от того, состоит ли оно из одной или большого количества клеток - не может существовать без поглощения питательных веществ и выделения продуктов метаболизма. Они представляют собой неотъемлемую часть единства между организмом и окружающей средой. Одноклеточные организмы, которые существуют в воде, получают свою «пищу» непосредственно из окружающей среды, из воды, и выделяют в воду продукты своего метаболического распада. Оба должны пройти через клеточную мембрану в обоих направлениях.

Но также каждая отдельная клетка группы клеток или сложного многоклеточного организма подчиняется тем же принципам в отношении своего метаболизма, что и отдельная клетка. Он также получает пищу из окружающей среды, внеклеточного пространства и снова выпускает туда свои продукты распада. Но жидкость, из которой такая клетка питается, - это не вода, как море или морская вода, а жидкость организма, которая формировалась за миллионы лет, очень точно адаптирована к соответствующему живому существу и условиям его жизни и должна постоянно обновляться.

Из этой необходимости возник так называемый цикл, который является необходимой предпосылкой для метаболизма каждой отдельной клетки более высокоорганизованного живого существа.Он транспортирует жизненно важные вещества - кислород и другие питательные вещества - к каждой клетке и доставляет продукты их метаболизма туда, где они обрабатываются или выводятся из организма.

Строение и функция кровеносной системы

К каким основным процессам можно проследить цикл? Чтобы ответить на этот вопрос, мы должны начать с низших видов животных. Если мы представим себе, что многоклеточные организмы возникли в результате деления отдельных клеток, которые, однако, не полностью отделились друг от друга, тогда мы поймем, что примитивным многоклеточным организмам нужна только система каналов, в которую жидкость проникает извне и содержащиеся в ней питательные вещества. вводит в прямой контакт с клетками. У таких живых существ кишечник и кровеносная система идентичны; примитивный рефлекс глотания всегда переносит новую, богатую питательными веществами воду в систему каналов. В процессе развития возникла гастроваскулярная (желудок - желудок, сосуды - сосуд) система, в которой от желудка отходят протоки, по которым «проглоченная» вода поступает и достигает клеток.

Питательные вещества, присутствующие в воде, проникают внутрь организма посредством рефлекса глотания и оттуда доставляются к отдельным клеткам через систему каналов. Все мы знаем, что горение является важным элементом метаболизма внутри клеток и что без кислорода не может быть горения. Чем крупнее и многоклеточнее становился организм, тем больше потребность в кислороде. В результате у верхнего отверстия тела образовывались особые клетки, где глотательный рефлекс закачивал воду в кишечник, который забирал кислород из воды и передавал его телу. Примерно в то же время, что и процесс дифференциации, система каналов, которая раньше была связана с кишечником, превратилась в независимую систему.

Присутствующий здесь особый телесный сок - так называемая гемолимфа - мог получать только те питательные вещества, которые были профильтрованы через клетки стенки кишечника. Так получилось:

1. внешний обмен веществ с двумя его компонентами, поглощением кислорода и поглощением пищи, с их переработкой в ​​кишечнике в водорастворимые соединения, которые могут абсорбироваться клетками кишечника,

2. внутренний метаболизмкоторый основан на поставке кислорода и других питательных веществ, которые транспортируются к каждой отдельной клетке с помощью гемолимфы.

Сосудистая система, через которую такие специфические жидкости достигают клеток, представляет собой открытую систему на более низких стадиях развития и превращается в жидкие пространства, из которых клетки снабжаются питательными веществами. Только на более высоком уровне развития она превратилась в закрытую систему. Круговое движение жидкости в организме у таких видов животных запускается глотательным рефлексом отверстия верхней части тела, которое, в том же ритме, в котором закачивает воду в кишечник, также ритмично поддерживает движение жидкости во всех других системах каналов.

Этот ритм стал поводом для более сильного ремоделирования особенно чувствительных к раздражению клеток, которые первоначально передавали движение, инициированное в глотке актом глотания, на более глубокие участки кишечной трубки и сосудистые системы, а затем обрели свой собственный ритм, координируемый нервными связями. (Это объясняет, что кишечник и сосудистая система поддерживаются одной и той же частью нервной системы, так называемой вегетативной нервной системой.)

Функция и развитие крови в сердечно-сосудистой системе

Теперь уже нетрудно понять, почему рыбы - даже когда они не принимают пищу, всегда двигают ртом и жабрами одновременно, потому что клетки, которые принимают кислород из воды и передают его ей, сконцентрированы в жабрах. Передайте кровь. Здесь мы впервые должны упомянуть слово «кровь», потому что там, где раньше кружилась только гемолимфа, насыщенная питательными веществами, на этой стадии развития кровь, состоящая из множества отдельных клеток, воды, растворенных белков и солей, уже движется. Шаг до этого момента относительно легко понять, если учесть, что клеточные агрегаты, находящиеся далеко от жабр, также должны были снабжаться кислородом. Это сделало необходимым развитие клеток, единственная функция которых - переносить кислород.

Эти клетки циркулируют в кровяной жидкости, наполняются кислородом каждый раз, когда проходят через жабры, и несут его в самые отдаленные части тела. В ходе дальнейшего развития ритм, переданный с глотательного рефлекса на сосудистую систему, уже не был достаточным для обеспечения потребности организма в питательных веществах и кислороде. Так постепенно возникла центральная «насосная станция для крови», сердце, в центре системы кровообращения, где движение крови вызывает наибольшую нагрузку на стенки сосудов, и постоянный ритм, наконец, производит клетки, «подходящие» для этого ритма.

Хорошо известно, что все эти стадии развития произошли от животных, которые жили в воде. В стране это было бы невозможно. Но после того, как кишечник и сосудистая система были разделены, после того, как возникла жаберная система, кровь, содержащая клетки, и сердце, жабрам «всего лишь» нужно было преобразоваться в легкие, привыкнув получать кислород из воздуха вместо воды, и уже было дано одно необходимое условие существования живых существ на суше: внешний обмен веществ.

Для второй части внешнего метаболизма необходимо было время от времени всасывать жидкость в кишечник. Кроме того, определенные железы (слюнные железы) были необходимы для смешивания твердой пищи с жидкостью, чтобы питательные вещества, растворенные в воде, могли продолжать проходить через стенку кишечника и оттуда в кровь. Все уже со школы знают, что сердце разделено на определенные камеры, одна из которых (справа) - это бедная кислородом кровь из тела в легкие, а другая (слева) - кровь, которая насыщается кислородом в легких. закачать в периферию тела.

Из кишечника, частично через воротную вену через печень и частично через специальную лимфатическую систему, питательные вещества поступают в кровь раньше сердца. Таким образом, сердечно-сосудистая система выполняет важную вспомогательную функцию в поддержании жизни. Поглощенный кислород или питательные вещества, попавшие в кровь через кишечный канал, достигают периферии, мельчайших кровеносных сосудов, откуда происходит снабжение каждой отдельной клетки тела после того, как упомянутые вещества покидают кровоток и происходят сложные процессы обмена.

Важность кислорода для сердечно-сосудистой системы

Из нашего обзора истории развития сердца и функции кровообращения можно сделать вывод, что система кровообращения в многоклеточном организме возникла в результате метаболизма каждой клетки. Как только мы это поймем, мы также поймем меры, необходимые для поддержания цикла в порядке - насколько это возможно. Прежде чем это сделать, необходимо упомянуть несколько фактов. Ритм уже упоминался, который взаимно координируется и поддерживается нервными клетками и их связями друг с другом, а также силой мышечных клеток. Однако, как и производительность каждой клетки, она зависит от метаболизма, то есть требует поступления кислорода и других питательных веществ.

Соответственно, все органы с их отдельными клетками должны снабжаться кровью для поддержания своей жизнедеятельности, включая мозг. В частности, мозг очень чутко реагирует на недостаток кислорода: на этом обычно основаны так называемые обмороки или бессознательное состояние. Но именно так недостаток кислорода в координационных центрах мозга может нарушить координацию функций отдельных органов. Такая регуляция также влияет на систему желез внутренней секреции, от продукции которой (гормонов) зависит регулируемая активность других функций органа.

Сердечная мышца также нуждается в особенно обильном кровотоке, поскольку она должна обеспечивать непрерывное движение крови днем ​​и ночью. Он снабжается коронарными артериями. Их закрытие очагами кальцификации и сгустками крови или их сужение из-за длительных сосудистых спазмов поэтому имеют большое значение для жизни человека и представляют собой органическую основу для ряда сердечных проблем. Мы видим, что поддержание здорового образа жизни - это регулярность огромного количества взаимозависимых Требуются операции.

Профилактика сердечно-сосудистых заболеваний

Как мы можем - даже если мы не знаем всех этих процессов - по-прежнему способствовать поддержанию порядка в нашем обращении? Например, животные ничего не знают о своей системе кровообращения, и тем не менее они не умирают преждевременно от сердечных или сердечно-сосудистых заболеваний - при условии, что они живут в дикой природе. Поиск пищи и воды и их деятельность в окружающей среде защищают их от таких болезней. Ваши мышцы должны двигаться; тем самым их метаболизм подвергается большему напряжению, и в то же время кровь устремляется к мужчинам.

Но они никогда - если их не соблазнят люди - не будут есть больше, чем позволяет их голод. С другой стороны, люди во многом облегчили себе жизненный процесс. Варианты вождения спасают их от ходьбы. Они любят поесть, часто слишком много, и после этого им приятно отдыхать. Но человеческий цикл требует такого же движения мышц, как и цикл животного. Например, если выполняется физическая работа, вызывающая повышенную мышечную активность, различные процессы блокируются, чтобы доставить больше крови к активным органам. В активный орган всегда поступает больше крови, чем в неактивный.

При меньшей нагрузке достаточно сдвига количества циркулирующей крови. Если, однако, выполняется тяжелая мышечная работа, которая затрагивает большие мышечные области, кровоснабжение увеличивается за счет опустошения так называемых запасов крови. Сердце работает тяжелее, чтобы «прокачать» большее количество циркулирующей крови по телу. Значит, отвечает повышенным требованиям. Но также и со стороны центральной нервной системы, одновременно с изменением двигательной активности, мышечной работы, влияет на кровеносные сосуды, снабжающие мышцы. Это облегчает кровоснабжение этой сильно напряженной области.

Кроме того, продукты метаболизма, производимые повышенной мышечной активностью, регулирующим образом воздействуют на сердечно-сосудистую систему. Дыхание также значительно увеличивается, потому что оно также должно адаптироваться к новым условиям.

Другими словами: Физическая работа или спорт и движение также тренируют систему кровообращения человека. Но другие факторы также могут изменить сердечно-сосудистую деятельность, например, положительные или отрицательные эмоции через центральную нервную систему. Радость и ожидание заставляют сердце биться быстрее; Гнев, страх и постоянные конфликты могут негативно сказаться на сердечной деятельности. Общая физическая подготовка, которую можно достичь, занимаясь несколькими видами спорта, положительно влияет на весь организм и, следовательно, на сердечно-сосудистую деятельность. Образование, позволяющее получать удовольствие от спорта, физических упражнений и всего прекрасного, обогащает жизнь человека положительными эмоциями.

Хорошие знания, успешная работа, доверие друг к другу и взаимное уважение уменьшают страх, гнев и конфликты. Таким образом, в наше время и наш социальный порядок, который дает ему достаточные возможности для образования и спорта, а также для профессионального успеха, люди имеют множество возможностей в своей жизни, своих привычках и требованиях, которые они предъявляют к своему организму в физическом и психологическом плане. чтобы защитить кровообращение от повреждений. Высокая адаптивность человеческого организма также позволяет тем, кто пострадал от нарушений кровообращения из-за болезней или вредных привычек образа жизни, восстановить свое здоровье, если человек постепенно предъявляет повышенные требования к своей системе кровообращения, изменяя свой образ жизни.