Онтогенез кровеносной системы животных кратко

Обновлено: 02.07.2024

Методы: частично-поисковый, про­блемного изложения, репродуктивный, объясни­тельно-иллюстративный.

Цель: овладение умениями применять биологические знания в практической деятельности, использо­вать информацию о современных достижениях в области биологии; работать с биологическими приборами, инструментами, справочниками; проводить наблюдения за биологическими объ­ектами;

Образовательные: формирование познавательной культуры, осваиваемой в процессе учебной деятельно­сти, и эстетической культуры как способно­сти к эмоционально-ценностному отношению к объектам живой природы.

Развивающие: развитие познавательных мотивов, направ­ленных на получение нового знания о живой природе; познавательных качеств личности, связанных с усвоением основ научных знаний, овладением методами исследования природы, формированием интеллектуальных умений;

Воспитательные: ориентация в системе моральных норм и цен­ностей: признание высокой ценности жизни во всех ее проявлениях, здоровья своего и дру­гих людей; экологическое сознание; воспита­ние любви к природе;

Личностные: понимание ответственности за качество приобретенных знаний; понимание ценности адекватной оценки собственных достижений и возможностей;

Регулятивные: умение организовать самостоятельно выполнение заданий, оценивать правильность выполнения работы, рефлексию своей деятельности.

Коммуникативные: формирование коммуникативной компетентности в общении и сотрудничестве со сверстниками, понимание особенностей гендерной социализации в подростковом возрасте, общественно полезной, учебно-исследовательской, творческой и дру­гих видов деятельности.

Технологии: Здоровьесбережения, проблем­ного, раз­вивающего обучения, групповой деятельно­сти

Виды деятельности (элементы содержания, контроль)

Планируемые результаты

понимать смысл биологических терминов;

описывать особенности строения и основные процессы жизнедеятельности животных разных систематических групп; сравнивать особенно­сти строения простейших и многоклеточных животных;

распознавать органы и системы органов живот­ных разных систематических групп; сравнивать и объяснять причины сходства и различий;

устанавливать взаимосвязь между особенно­стями строения органов и функциями, которые они выполняют;

приводить примеры животных разных система­тических групп;

различать на рисунках, таблицах и натуральных объектах основные систематические группы простейших и многоклеточных животных;

характеризовать направления эволюции живот­ного мира; приводить доказательства эволюции животного мира;

Метапредметные УУД

Познавательные:

работать с разными источниками информации, анализировать и оценивать информацию, пре­образовывать ее из одной формы в другую;

составлять тезисы, различные виды планов (простых, сложных и т. п.), структурировать учебный материал, давать определения поня­тий;

проводить наблюдения, ставить элементарные эксперименты и объяснять полученные резуль­таты;

сравнивать и классифицировать, самостоятель­но выбирая критерии для указанных логиче­ских операций;

строить логические рассуждения, включающие установление причинно-следственных связей;

создавать схематические модели с выделением существенных характеристик объектов;

определять возможные источники необходимых сведений, производить поиск информации, ана­лизировать и оценивать ее достоверность;

Регулятивные:

организовывать и планировать свою учебную деятельность — определять цель работы, после­довательность действий, ставить задачи, про­гнозировать результаты работы;

самостоятельно выдвигать варианты решения поставленных задач, предвидеть конечные ре­зультаты работы, выбирать средства достиже­ния цели;

работать по плану, сверять свои действия с це­лью и, при необходимости, исправлять ошибки самостоятельно;

владеть основами самоконтроля и самооцен­ки для принятия решений и осуществления осознанного выбора в учебно-познавательной и учебно-практической деятельности;

Коммуникативные:

слушать и вступать в диалог, участвовать в кол­лективном обсуждении проблем;

интегрироваться и строить продуктивное взаи­модействие со сверстниками и взрослыми;

адекватно использовать речевые средства для дискуссии и аргументации своей позиции, сравнивать разные точки зрения, аргументи­ровать свою точку зрения, отстаивать свою по­зицию.

Личностные УУД

Формирование и развитие позна­вательного инте­реса к изучению биологии и исто­рии развития зна­ний о природе

Приемы: анализ, синтез, умозаключение, перевод информации с одного вида в другой, обобщение.

Основные понятия

Кровообращение; строение кровеносной системы у беспозвоночных и позвоночных животных; понятия: артерии, вены, капилляры, предсердия, желудочки сердца; функции крови, ее строение: плазма, клетки крови (эритроциты, лейкоциты, тромбоциты.

Актуализация знаний

Выберите правильный на ваш взгляд вариант ответа.

1. На сколько типов делятся организмы по характеру потребляемой пищи?

2. Как называются животные употребляющие и растения, и мясо?

3. Как называется процесс, при котором происходит переваривание пищи и её усвоение клетками?

пищеварение

4. Сколько типов пищеварения существует?

5. Какое пищеварение характерно для всех гетеротрофных организмов?

внеклеточное

6. Как называется пищеварение характерно для многоклеточных животных, имеющих желудочно-кишечный тракт, и происходит в полости желудка?

7. Как усваиваются питательные вещества у животных с внутрикишечным пищеварением?

через стенки желудка

8. Где начинается пищеварение ?

в ротовой полости

9. У кого присутствует внутриклеточное пищеварение?

10. Чем регулируется пищеварение?

вегетативная нервная система

парасоматическая нервная система

Парасимпатическая нервная система

Изучение нового материала (рассказ учителя с элементами беседа)

Знаете ли вы, что:

Кровь свертывается быстрее всего у миноги — за 2—5 с, медленнее всего у ужа обыкновенного — за 27 мин. Эритроциты живут до 500 суток у черепахи, до 35 суток — у курицы.

Содержание гемоглобина в 100 мл крови млекопитающих ми­нимальное у кошки — 10,2 г, а максимальное у козы — 106 г.

Кровеносная система животных как результат эволюционного развития мира

Кровеносная система животных прошла долгий путь формирования в ходе эволюционного развития мира. Она образовалась на месте рудиментарных частей первичной полости тела, которая у высших животных была вытеснена целломом, или вторичной полостью тела. В процессе онтогенеза кровеносная система животных стала исполнять универсальную роль, а именно перенос питательных веществ, кислорода, продуктов метаболизма, гормонов и других биологически значимых элементов. Таким образом, она является важнейшей интегрирующей системой живого организма, которая обеспечивает его целостность.

Полноценную кровеносную систему ученые-зоологи выделяют у таких примитивных представителей фауны, как немертины, кольчатые черви, иглокожие, моллюски и насекомые, то есть, тех классов, которые относятся к типу беспозвоночных. У их общего предка строение кровеносной системы было очень примитивным – небольшая система лакун, представляющих собой полости без эпителиальных клеток, в которых не было установлено направление кровотока.

У современных беспозвоночных принцип строения кровеносной системы также весьма примитивен: два главных продольных сосуда – брюшной и спинной пролегают под и над кишечником соответственно. И соединяются между собой при помощи поперечных кровеносных сосудов, которые охватывают кишечник в кольцо и имеют многочисленные ответвления к внутренним органам и покровам тела. При этом, особенность функционирования системы заключается в том, что кровь по брюшному сосуду движется назад, а по спинному – вперед. Функция движения крови обеспечивается ритмичным сокращением участка

В процессе эволюции кровеносная система животных совершенствовалась по-разному у всех классов. Ее развитие не берет начало от высокоорганизованной кровеносной системы беспозвоночных. Этим и объясняется ее главнейшая функциональная особенность: наличие мускульного пульсирующего органа, называемого сердцем, которое появляется у примитивно организованных представителей хордовых – у круглоротых. Также движение крови происходит по брюшному сосуду вперед, а по спинному – назад.

Кровеносная система позвоночных животных имеет единый план строения, усложнение и совершенствование которых происходило постепенно с течением эволюционного процесса. Но далеко не все эволюционные перестройки являлись ароморфозами, то есть, прогрессирующими морфо-физиологическими изменениями. Усложнение организации или строения не может считаться прогрессивной чертой изменений, которые сделают животное, его приобретшее, более высокоразвитым. В эволюционных преобразованиях кровеносной системы хордовых животных несомненным ароморфозом явилось развитие настоящего сердца у самых древних представителей, а также интенсификация его деятельности и формирование замкнутой кровеносной системы у класса челюстноротых. Также важнейшими ароморфозами считаются преобразование магистральных сосудов и сердца при разделении потоков венозной и артериальной крови у рептилий, птиц и зверей.

Кровеносная система животных образована сердцем и сосудами. Сердце – это полый мускульный орган, обеспечивающий движение крови по сосудам, нагнетая ее. От него ко всем органам кровь перемещается по артериям, а от органов к сердцу – по венам.

Сердце у разных классов позвоночных животных может быть как однокамерным (у круглоротых), так и двукамерным (рыбы), трехкамерным (земноводные, рептилии) и четырехкамерным (птицы, млекопитающие). Таким образом, анатомия сердца может определять степень основного обмена организма и позволяет разделить животных на холоднокровных и теплокровных. У примитивных хордовых, постоянно живущих в воде, самый простой принцип организации кровеносной системы - она имеет один круг кровообращения. Выход животных на сушу предполагает более интенсивный метаболизм, характеризуется появлением легочного дыхания, и, как следствие, возникновением второго круга кровообращения, который ответственен за газообмен крови в легких. Кровеносная система зверей сложно организована, вместе с полным разделением кругов кровообращения, ее характеризует четырехкамерное сердце, а также наличие дополнительных кругов, таких как плацентарный, собственно сердечный и виллизиев круг кровообращения.

Первичная закладка сердечно-сосудистой системы у млекопитающих происходит во вне- зародышевой мезенхиме из так называемой ангиобластической ткани (textus angioblasticus), ко- торая, группируясь, образует кровяные островки (insulae sanguineae). Сначала такие островки появляются в трофобласте, затем в мезодерме желточного мешка, а с переходом к плацентар- ному кровообращению и в мезодерме аллантоиса. Одновременно с образованием кровяных островков в желточном мешке аналогичные островки формируются и в теле эмбриона, что совпадает с закладкой у него первых 4 – 7 сомитов.

В кровяных островках периферически расположенные клетки представлены эндотелио- бластами, а центральные – гемоцитобластами. Первые из них, приобретая плоскую форму, дают начало развитию эндотелиальной выстилки будущих кровеносных сосудов, в то время как другие, постепенно округляясь, становятся первичными ядросодержащими клетками крови. В кровяных островках, которые постепенно приобретают удлиненную форму, между эндотелиобластами и гемоцитобластами образуются щелевидные пространства. Последние, постепенно увеличиваясь в размерах и объединяясь между собой, преобразуются в просветы первичных кровеносных сосудов. Объединение кровяных островков сопровождается соеди- нением и развивающихся сосудов, в результате чего формируются примитивные капиллярные сосудистые сети (rete vasculare). Из сосудистых сетей желточного мешка выходят желточные вены (vv. vitallinae), которые, проникая в тело эмбриона, впадают в венозный синус развиваю- щегося сердца зародыша. С образованием замкнутого круга кровообращения развитие новых кровеносных сосудов и их дифференциация происходят за счет боковых ответвлений от основ- ных магистральных сосудов и благодаря усилению сосудов капиллярных сетей развивающихся висцеральных и соматических органов. Последнее может происходить и у взрослых животных при развитии окольного кровообращения, если по той или иной причине нарушается крово- ток в основных сосудах.

раЗВИтИЕ СЕрдЦа. у млекопитающих сердце закладывается в конце 3-й недели эм- бриональной жизни. Первоначально под краниальным концом тела эмбриона в мезодерме спланхноплевры (mesoderma splanchnicum) происходит обособление ее кардиогенной части (mesoderma cardiogenicum) в виде пластинки, в которой развивается сосудистая трубка с ее пер- вичными эндо-, мио- и эпикардиальным слоями (primordium endo-, myo- et epicardiale). дор- сально от кардиогенной пластинки в спланхноплевре происходит образование щелевидных пространств, которые, объединяясь и увеличиваясь в размерах, дают начало формированию околосердечной полости (рис. 82).

С обособлением тела эмбриона от желточного мешка и образованием первичной кишки, правая и левая сосудистые трубки сближаются и объединяются в единую сердечную трубку, или первичное сердце (cor primordiale). Мезодермальные листки спланхноплевры при своем сближении образуют дорсальную и вентральную сердечные брыжейки (mesocardium dorsale et ventrale), которые вскоре рассасываются с образованием единой околосердечной полости.

таким образом, формирование первичного сердца к концу 4-й недели завершается. В нем различают три последовательно соединенные первичные отделы – венозный синус (primorduim sinus venosi), предсердие (primordium atriale) и внутрисердечный желудочек (primordium ventriculare endocardiale) с примитивной полостью (ventriculus saccularis primitivus). От прими- тивного желудочка отходит артериальный конус, который служит началом двух вентральных аорт (aortae ventrales) с отходящими от них аортальными дугами (arcus aortae IV–VI).

Все отделы первичного сердца, продолжая увеличиваться в длину, получают четко выра- женные границы, а артериальный конус преобразуется в примитивную сердечную луковицу (bulbus cordis primitivus), от которой берет начало артериальный ствол (truncus arteriosus). такое сердце получает название простого трубчатого сердца (cor tubulare simplex). В его стенке разли- чают три примитивные оболочки (endo-, myo- et epicardium primitivum).

Продолжая увеличиваться в длину, трубчатое сердце в околосердечной полости делает S-образный изгиб, что позволило его называть сигмовидным сердцем (cor sigmoideum). Его наибольший изгиб имеет место между примитивным желудочком и предсердием. В результате такого изгиба желудочек по отношению к предсердию стал занимать каудовентральное поло- жение, а сердечная луковица приблизилась к венозному синусу и заняла краниодорсальное

Рисунок 82 – Развитие сердца млекопитающего:

А, Б и В – три последовательные стадии развития трубчатого сердца: 1 – эктодерма, 2 – эндодерма, 3 – первичный сомит, 4 – париетальный и 5 – висцеральный листки мезодермы, 6 – вторичная полость тела, 7 – нервный желоб, 7' – нервная трубка, 8 – хорда, 9 – закладка головной кишки, 9' – головная кишка, 10 – нисходящая аорта (парная), 11 – эндотелиальная закладка сердца (парная), 12 – эпикард, 13 – миокард, 14 – эндокард, 15 – полость сердечной трубки, 16 – дорсальная сердечная брыжейка, 17 – вентральная сер­ дечная брыжейка (редуцирована), 18 – околосердечная (плевроперикардиальная) полость; Г, Д – стадии преобразования сигмовидного сердца в дефинитивное: 1 – венозный синус, 2 – предсердие, 3 – желудоч­ ковая петля, 3' – желудочек сердца, 4 – артериальный ствол, 5 – правое и 5' – левое сердечные ушки, 6 – венечная борозда; Е, Ж – стадии формирования предсердно­желудочкового клапана: 1 – створка клапана, 2 – полость желудочка сердца, 3 – мышечные перекладины, 4 – сухожильные струны, 5 – миокард

должается в артериальный ствол как аортолегочная перегородка (septum aorticopulmonale). аортолегочная перегородка, проходя по спирали, делит артериальный ствол на два хода,

из которых один становится дугой аорты, а другой легочным стволом. По мере выхода из серд- ца они образуют характерный винтообразный изгиб. Если у своего начала аорта располагается каудально от легочного ствола, то затем, обогнув его с правой стороны, переходит на его кра- ниодорсальную поверхность.

Вентральный край аортолегочной перегородки, продолжаясь в полость желудочка и сра- стаясь с межжелудочковой перегородкой, полностью перекрывает межжелудочковое отверстие и одновременно делит предсердно-желудочковый канал на два (правое и левое) предсердно- желудочковые отверстия. различное происхождение межжелудочковой перегородки обусло- вило ее подразделение на мышечную и перепончатую части (partes muscularis et membranaceae). Благодаря проникновению аортолегочной перегородки в первичную полость желудочка и полному подразделению ее на две камеры, входное отверстие аорты стало располагаться в ле- вом желудочке, а легочного ствола – в правом. Между мышечной частью межжелудочковой перегородки и стенками желудочков сохраняются мышечные перемычки, или мясные пере- кладины (trabeculae carneae). Кроме мышечных перекладин на боковых стенках желудочков и межжелудочковой перегородке имеются еще и сосцевидные мышцы (mm. papillares), на ко- торых закрепляются сухожильные струны предсердно-желудочковых клапанов. Последние развиваются на месте предсердно-желудочковых бугорков, располагающихся в предсердно- желудочковых отверстиях. Одновременно во входных и выходных отверстиях сердца проис- ходит развитие полулунных, или кармашковых, клапанов, препятствующих обратному току крови при сокращениях как предсердий, так и желудочков.

раЗВИтИЕ артЕрИй. артериальные сосуды свое развитие получают несколько позже венозных. Начиная с 3-й недели эмбрионального развития, от артериального конуса отходит короткий артериальный ствол (truncus arteriosus), который делится на правую и левую вен- тральные аорты (aortae ventrales). От каждой из них отходят 6 аортальных дуг, из которых 1-я, 2-я и 5-я пары подвергаются ранней редукции, а остальные получают дальнейшее развитие.

артериальный ствол продольной аортолегочной перегородкой подразделяется на аорталь- ный и легочный стволы. аортальный ствол (truncus aortalis), соединяясь с 4-й левой аортальной дугой, образует дугу дефинитивной аорты, которая затем продолжается в грудную аорту. легоч- ный ствол (truncus pulmonalis), соединяясь с 6-й парой аортальных дуг, образует правую и левую легочные артерии.

3-я аортальная дуга вместе с соответствующей дорсальной аортой с правой и левой сто- роны дают начало внутренним сонным артериям. участки правой и левой вентральных аорт, находящиеся между 3-й и 4-й аортальными дугами, преобразуются в общие сонные артерии. Каудальный участок правой вентральной аорты вместе с 4-й правой аортальной дугой дают на- чало правой подключичной артерии.

В области шеи от правой и левой дорсальных аорт, а в области туловища – от их непар- ного продолжения, отходят межсегментные дорсальные, латеральные и вентральные артерии (aa. intersegmentales dorsales, laterales et ventrales).

дорсальные межсегментные артерии подразделяются на дорсальные и вентральные вет- ви. дорсальные ветви за счет дорсальных анастомозов участвуют в образовании позвоночной артерии, а за счет вентральных анастомозов – реберно-шейного ствола. Вентральные ветви участвуют в образовании подключичных, дорсальных межреберных, поясничных и частично наружных подвздошных артерий.

латеральные межсегментные, или латеральные внутренностные, артерии (aa. splanchnicae laterales) представлены парными каудальной диафрагмальной, надпочечниковой, почечной и половой артериями.

Вентральные межсегментные, или вентральные внутренностные, артерии (aa. splanchnicae ventrales) представлены желточными венами, непарным чревным стволом, краниальной и кау- дальной брыжеечными и парными аллантоисными (пупочными) артериями. Пупочные арте- рии участвуют в образовании внутренних подвздошных и частично наружных подвздошных артерий.

раЗВИтИЕ ВЕН. В первую очередь развиваются внезародышевые вены (vv. extraembryonicae), к которым относятся желточные, аллантоисные (пупочные) вены, до- ставляющие в тело эмбриона, а затем плода необходимые питательные вещества и кислород.

Рисунок 83 – Схема преобразований венозной системы в процессе эмбриогенеза у млекопитающих:

I–VI – последовательные стадии развития вен туловища (вид с вентральной поверхности). 1 – правая и 1' – левая краниальные кардинальные вены; 2, 2' – подключичные вены; 3 – анастомоз от левой краниальной кар­ динальной вены к одноименной вене с правой стороны; 3' – плечеголовная вена; 4 – краниальная полая вена; 5 – правая и 5' – левая каудальные кардинальные вены; 6 – печеночная вена; 7 – каудальная полая вена; 8, 8' – краниальные части каудальной кардинальной вены; 9 – анастомоз от левой каудальной кардинальной вены к одноименной вене правой стороны; 10, 10' – каудальные части каудальной кардинальной вены; 11, 11' – се­ далищные вены; 12, 12' – общие подвздошные вены; 13, 13' – наружные и 14, 14' – внутренние подвздошные вены; 15 – почечная вена; 16 – правая и 16' – левая непарные вены; 17 – венечный синус; а – анастомоз между общими подвздошными венами; б – туловищная (промежуточная) почка; в – дефинитивная почка

у эмбриона вместе с развитием сердца происходит и развитие внутризародышевых вен (vv. intraembryonicae). Вначале получают развитие парные (передние и задние) кардинальные вены (vv. cardinales craniales et caudales), отводящие венозную кровь из соответствующих участ- ков тела эмбриона. На уровне каудального конца сердца передняя и задняя кардинальные вены соответствующей стороны тела эмбриона, соединяясь друг с другом, образуют правую и левую общие кардинальные вены (vv. cardinales communes dextra et sinistra), которые вместе с желточными венами впадают в венозный синус сердца. Вскоре между левой и правой передни- ми кардинальными венами развивается крупный предкардинальный анастомоз, преобразую- щийся затем в левую плечеголовную вену (v. brachiocephalica sinistra). участок правой передней кардинальной вены, располагающийся перед анастомозом, становится правой плечеголовной веной. В результате таких преобразований вся венозная кровь, оттекающая от передних участ- ков тела, в сердце поступает по правой общей кардинальной вене, которая затем становится краниальной полой веной (v. cava cranialis). От левой общей кардинальной вены сохраняется лишь небольшая часть, преобразующаяся в венечный синус (sinus coronarius), в который впада- ют коронарные вены, отводящие венозную кровь от самого сердца. у жвачных и свиньи левая общая кардинальная вена частично сохраняется в виде левой непарной вены (v. azygos sinistra). C развитием промежуточной (туловищной) почки происходит образование парных над-

и подкардинальных вен (vv. supra- et subcardinales), которые имеют частые анастомозы как с задними кардинальными венами, так и между собой. С редукцией промежуточной почки зад- ние кардинальные вены подвергаются запустению и от них сохраняются лишь краниальные участки, которые вместе с надкардинальными венами участвуют в образовании непарных (vv. azygos) и большой сердечной вены (v. cordis magna).

Подкардинальные вены на уровне дефинитивной почки соединяются между собой круп- ным анастомозом (anastomosis subcardinalis), в который впадает венозный сосуд от левой дефи- нитивной почки (v. renalis sinistra). В подкардинальные вены впадают вены от надпочечников (vv. adrenales) и половых желез (w. gonodales), а их краниальные участки, соединяясь анастомо- зами с надкардинальными венами, принимают участие в образовании каудальной полой вены (v. cavacaudalis), отводящей венозную кровь от каудальных участков тела.

Надкардинальные вены, имея анастомозы с подкардинальными венами, подвергаются значительной редукции. Сохранившиеся ее передние участки преобразуются в правую и ле- вую непарные вены (vv. azygos dextra et sinistra), в образовании которых принимают участие и передние участки каудальных кардинальных вен.

Венозная кровь, оттекающая от первичной кишки, по брыжеечным (подкишечным) ве- нам направляется в зачаток печеночного синуса, откуда вместе с желточными венами впадает в венозный синус сердца. С развитием печени брыжеечные вены, составляющие группу при- носящих вен (afferentes hepatis), направляются в печень, где, распадаясь на мелкие сосуды, об- разуют ее синусоиды. Из последних выходят выносящие вены печени (vv. efferentes hepatis), или просто печеночные вены (hepaticae), впадающие в каудальную полую вену. Со сменой жел- точного кровообращения на плацентарное желточные вены редуцируются и вены кишечника преобразуются в систему воротной вены печени (v. portae hepatis), становясь частью каудальной полой вены.

С развитием венозных сосудов грудных и тазовых конечностей происходит усиление меж- сегментных вен (vv. intersegmentales).

Кровеносная система у всех живых организмов выполняет важнейшую функцию — доставку к органам кислорода и питательных веществ и удаление из организма углекислого газа и продуктов обмена. Эволюция кровеносной системы определяет развитие всего организма в целом и во многом связана со средой обитания и образом жизни животного. Пик развития кровеносная система достигла у класса млекопитающих.

Общие сведения

Кровеносная система у животных прошла долгий путь развития. Она сформировалась на месте рудиментарных частей первичной полости тела и в процессе эволюции стала приобретать всё более значимую роль в обеспечении жизнедеятельности организма.

На завершающем этапе своего развития у представителей позвоночных животных кровеносная система выполняет универсальную работу, занимаясь транспортом питательных веществ, кислорода, продуктов метаболизма, гормонов и других биологически значимых элементов.

Рис. 1. Схема кровеносной система млекопитающих.

Эволюция кровеносной и дыхательной систем является причиной усложнения работы всего организма, перехода его на иной, более качественный уровень. Это связано с тем, что эти две системы тесно взаимодействуют друг с другом, выполняя важнейшую функцию — транспортировку газов к органам дыхания и к ним.

Стоит кратко упомянуть, что эволюция кровеносной системы повлекла за собой и усложнение пищеварительной системы. Их связь заключается в транспорте питательных веществ и токсинов: в пищеварительной системе вещества всасываются, а затем кровеносной системой транспортируются по органам и тканям.

Этапы развития кровеносной системы

К основным направлениям эволюции кровеносной системы относят:

• Обособление важнейшего органа кровеносной системы — сердца.
• Дифференцировка сердца на камеры — от двухкамерного к четырёхкамерному.
• Разделение сосудов на кровеносные и лимфатические.
• Появление малого (лёгочного) круга кровообращения, разделение двух кругов кровообращения — малого и большого.
• Развитие приспособлений для разделения артериального и венозного токов крови.

Рис. 2. Сердце — главный орган кровеносной системы.

Впервые замкнутая кровеносная система появляется у кольчатых червей, представителем которых является дождевой червь. В замкнутой кровеносной системе кровь движется только по сосудам и не выливается в полость тела. У моллюсков (беззубка) и членистоногих (домовая муха) кровеносная система присутствует, но она незамкнутая.

Эволюцию кровеносной системы у животных можно представить в виде таблицы, которая пригодится при подготовке к уроку биологии в 7 классе.

Систематические группы животных

Органы кровеносной системы

Беспозвоночные: простейшие, кишечнополостные, круглые и плоские черви, губки

Кровеносной системы нет

Газообмен, питание и выделение осуществляется каждой клеткой тела

Спинной, брюшной и кольцевой сосуды. Есть капилляры

Кровеносная система замкнутая. Сердца нет

Двухкамерное сердце, кровеносные сосуды

Кровеносная система незамкнутая

Сердце, кровеносные сосуды

Кровеносная система незамкнутая

Сердце, сосуды (вены, артерии, капилляры)

Замкнутая кровеносная система. Аорта — самый крупный сосуд

Сердце двухкамерное: предсердие и желудок

Один круг кровообращения. В сердце венозная кровь

Сердце трёхкамерное: 1 желудочек, 2 предсердия

Два круга кровообращения: большой и малый. В желудочке кровь смешивается

Сердце трёхкамерное: 1 желудочек, 2 предсердия. У крокодилов сердце четырехкамерное: 2 желудочка, 2 предсердия

Два круга кровообращения: большой и малый. В желудочке есть частичная перегородка, благодаря чему кровь меньше смешивается

Сердце четырёхкамерное: 2 желудочка, 2 предсердия

Два круга кровообращения: большой и малый. Кровь не смешивается

Сердце четырёхкамерное: 2 желудочка, 2 предсердия

Два круга кровообращения: большой и малый. Кровь не смешивается

Рис. 3. Строение четырехкамерного сердца.

Что мы узнали?

Кровеносная система выполняет важнейшую функцию, обеспечивая газообмен во всех органах и тканях, снабжая их питательными веществами и устраняя из организма продукты обмена. Наивысшее развитие кровеносная система достигла у млекопитающих, для которых характерно четырёхкамерное сердце, два круга кровообращения, полное разделение на артериальную и венозную кровь.

Это был многовековой исторический процесс развития и совершенствования строения тканей и органов.

В процессе зародышевого развития всех животных кровеносная система происходит из среднего зародышевого листка- мезодермы.

У губок, кишечнополостных и плоских червей перемещение питательных веществ и кислорода по организму осуществляется путем диффузного тока тканевой жидкости.

В процессе исторического развития животных появляются специальные пути, по которым идет циркуляция жидкости, - сосуды.

Дальнейшая эволюция кровеносной системы связана с развитием в стенках сосудов мышечной ткани: они начинают сокращаться.

Позже жидкость, заполняющая сосуды, превращается в особую ткань- кровь, в которой образуются различные кровяные клетки.

У меня есть дополнительная информация к этой части урока!

А знаете ли вы, почему кровь красного цвета?

Красной ее делает атом железа в составе белка эритроцитов- гемоглобина.

Но многие животные имеют зеленую, голубую и даже фиолетовую кровь!

Например, у некоторых моллюсков атомов железа в белке крови гемэритрине в 5 раз больше, чем у человека.

Поэтому кровь при насыщении кислородом приобретает фиолетовый цвет.

А кольчатые черви, пиявки и морские беспозвоночные имеют в крови белок хлорокруорин, который придает крови зеленый цвет.

Конечно, красная кровь встречается среди членистоногих и моллюсков, но истинными носителями красной крови стали лишь позвоночные животные.

Кровеносная система бывает замкнутая и незамкнутая.

В замкнутой кровеносной системе кровь циркулирует только по сосудам, не проникая в полости тела.

Если сосуды открываются в полость тела или в специальные пространства (синусы и лакуны), то такую кровеносную систему считают незамкнутой.

Впервые замкнутая кровеносная система появилась у кольчатых червей.

У кольчатых червей имеется 2 сосуда: спинной и брюшной, которые связаны между собой кольцевыми сосудами, идущими вокруг пищевода.

Движение крови происходит по кругу: на спинной стороне кровь направляется к головному концу, на брюшной - назад, благодаря сокращению главных сосудов.

У членистоногих незамкнутая кровеносная система.

На спинной стороне членистоногих имеется крупный пульсирующий сосуд, разделенный на отдельные камеры, так называемые сердца, между ними имеются клапаны.

При последовательном сокращении сердец кровь поступает в сосуды, а затем изливается в щелевидные пространства между органами.

Отдав питательные вещества, кровь медленно стекает в околосердечную сумку, а потом через парные отверстия обратно в сердца.

Моллюски также имеют незамкнутую кровеносную систему. Их сердце состоит из нескольких предсердий и одного достаточно развитого желудочка. В предсердие впадают вены, а от желудочка отходят артерии.

У меня есть дополнительная информация к этой части урока!

Самые высокоразвитые моллюски- головоногие (осьминоги, кальмары, каракатицы) имеют местами замкнутую кровеносную систему.

А кровь у них отличается голубым цветом!

Это происходит за счет наличия в крови атома меди.

Поэтому белок, переносящий кровь, называется гемоцианин.

Также гемоцианин был обнаружен у паукообразных и ракообразных

Все хордовые имеют замкнутую кровеносную систему, но отличаются особенностями строения.

В частности у ланцетника, низшего хордового животного, нет сердца.

Роль сердца выполняет брюшная аорта, от которой отходят 100-150 пар жаберных артерий, несущих венозную кровь.

Проходя через жабры, кровь в артериях успевает окислиться. Через выносящие парные жаберные артерии артериальная кровь поступает в спинную аорту, затем в непарную спинную аорту, а после по сосудам ко всем частям тела.

У круглоротых (миноги, миксины) и рыб появляется двухкамерное сердце, которое имеет одно предсердие и один желудочек.

В сердце течет только венозная кровь.

Рыбы имеют один круг кровообращения, в котором не происходит смешения артериальной и венозной крови.

От сердца венозная кровь идет к жабрам, где насыщается кислородом и становится артериальной.

От жабр кровь разносится по всему телу.

В органах и мышцах кровь отдает кислород тканям и превращается в венозную, насыщенную углекислым газом, и вновь течет к сердцу.

Появлению второго круга кровообращения способствовал выход животных на сушу, где они начали использовать орган дыхания- легкие.

Сердце начинает перекачивать не только венозную, но и артериальную кровь.

Поэтому дальнейшая эволюция кровеносной системы происходит по пути разделения на два круга кровообращения и сердце разделяется перегородкой на отдельные камеры.

У взрослых земноводных сердце трехкамерное, которое не обеспечивает полного разделения двух кругов кровообращения.

Происходит смешение артериальной и венозной крови, за счет чего к органам течет смешанная кровь, насыщенная кислородом и углекислым газом.

Однако в мозг земноводных поступает чистая артериальная кровь.

А у головастиков строение кровеносной системы аналогично рыбам.

У рептилий желудочек уже разделен неполной перегородкой, и смешение артериальной и венозной крови наблюдается в меньшей степени, чем у земноводных.

У крокодила сердце имеет полную перегородку в желудочке и четыре камеры.

У птиц и млекопитающих сердце полностью разделено на четыре камеры: два предсердия и два желудочка.

Два круга кровообращения, артериальная и венозная кровь не смешиваются.

У всех эмбрионов позвоночных животных впереди от сердца закладывается непарная брюшная аорта, от которой отходят жаберные дуги артерий.

Они гомологичны артериальным дугам в кровеносной системе ланцетника.

Но у них число артериальных дуг небольшое и равняется числу висцеральных дуг.

Первые две пары дуг у всех позвоночных атрофируются.

Оставшиеся четыре дуги у рыб разделяются на приносящие к жабрам и выносящие из жабер жаберные артерии.

Третья артериальная дуга у всех позвоночных, начиная с хвостатых амфибий, превращается в сонные артерии и несет кровь к голове.

Четвертая артериальная дуга достигает значительного развития. Из нее у всех позвоночных животных, начиная с хвостатых амфибий, образуются дуги аорты.

У амфибий и рептилий парные, у птиц правая дуга (левая атрофируется), а у млекопитающих левая дуга аорты (правая атрофируется).

Пятая пара артериальных дуг у всех позвоночных, за исключением хвостатых амфибий, атрофируется.

Шестая пара артериальных дуг теряет связь со спинной аортой, из нее образуются легочные артерии.

Сосуд, связывающий во время зародышевого развития легочную артерию со спинной аортой, называется боталловым протоком.

Во взрослом состоянии он сохраняется лишь у хвостатых амфибий и некоторых рептилий. В результате нарушения нормального развития сосудов этот проток может сохранятся у других позвоночных, в том числе и у человека. В этом случае говорят о врожденном пороке сердца, для исправления которого необходимо оперативное вмешательство.

Читайте также:

  
• Методы правового воспитания в высшей школе
  
• Метод правового регулирования и его виды кратко
  
• Технологии проблемного обучения в доу презентация
  
• Конкурс развивающая среда в доу по фгос старшая группа
  
• Практико ориентированные мероприятия в школе