Тритон круги кровообращения. Один круг кровообращения у тритона: особенности системы кровообращения земноводных

Сколько кругов кровообращения у тритона. Какие особенности имеет система кровообращения земноводных. Чем отличается кровообращение тритона от других животных. Как устроено сердце тритона.

Система кровообращения тритона

Тритон, как и другие земноводные, имеет особую систему кровообращения, которая отличается от систем других позвоночных животных. Давайте разберемся в ее основных характеристиках.

Сколько кругов кровообращения у тритона?

У тритона, как и у всех земноводных, два круга кровообращения:

• Большой (телесный) круг — снабжает кровью все органы и ткани тела
• Малый (легочный) круг — обеспечивает газообмен в легких

Однако эти круги кровообращения у тритона имеют ряд особенностей по сравнению с кровообращением млекопитающих и птиц.

Основные особенности кровообращения тритона

Система кровообращения тритона характеризуется следующими ключевыми особенностями:

1. Трехкамерное сердце, состоящее из двух предсердий и одного желудочка
2. Неполное разделение артериальной и венозной крови
3. Наличие кожного дыхания в дополнение к легочному
4. Возможность переключения между водным и наземным образом жизни

Рассмотрим каждую из этих особенностей подробнее.

Строение сердца тритона

Сердце тритона трехкамерное и состоит из:

• Правого предсердия — получает венозную кровь от тела
• Левого предсердия — получает артериальную кровь от легких
• Единственного желудочка — смешивает артериальную и венозную кровь

Такое строение сердца приводит к тому, что артериальная и венозная кровь смешиваются в желудочке. Однако благодаря особому строению желудочка, смешивание происходит не полностью.

Как происходит разделение крови в сердце тритона?

Несмотря на наличие только одного желудочка, у тритона существует механизм частичного разделения артериальной и венозной крови:

• Стенки желудочка имеют гребневидные выросты, образующие лабиринт
• Артериальная и венозная кровь проходят через разные участки этого лабиринта
• Это обеспечивает неполное, но достаточно эффективное разделение потоков крови

Благодаря такому устройству, к легким и коже поступает преимущественно венозная кровь, а к остальным органам — смешанная кровь с преобладанием артериальной.

Роль кожного дыхания в кровообращении тритона

Важной особенностью тритона является наличие кожного дыхания. Оно играет значительную роль в газообмене:

• Кожа тритона богато снабжена кровеносными сосудами
• Через кожу происходит насыщение крови кислородом и выведение углекислого газа
• Кожное дыхание дополняет легочное, особенно при нахождении в воде

Кожное дыхание позволяет тритону длительное время находиться под водой без необходимости подниматься на поверхность для вдоха.

Как тритон адаптируется к жизни в воде и на суше?

Система кровообращения тритона позволяет ему легко переключаться между водным и наземным образом жизни:

• В воде основную роль играет кожное дыхание
• На суше активизируется легочное дыхание
• Сердце может перераспределять кровоток между кожей и легкими

Эта адаптация делает тритона настоящим амфибиотическим животным, способным жить как в воде, так и на суше.

Сравнение кровообращения тритона и других животных

Система кровообращения тритона занимает промежуточное положение между рыбами и высшими позвоночными:

Такое строение системы кровообращения отражает эволюционное положение земноводных как переходной группы от водных к наземным позвоночным.

Почему система кровообращения тритона считается эффективной?

Несмотря на кажущееся несовершенство, система кровообращения тритона весьма эффективна:

• Позволяет жить как в воде, так и на суше
• Обеспечивает достаточное снабжение органов кислородом
• Экономична с энергетической точки зрения
• Хорошо адаптирована к образу жизни и среде обитания тритона

Эта система — результат длительной эволюции и прекрасно соответствует потребностям земноводных.

Интересные факты о кровообращении тритона

Вот несколько интересных фактов о системе кровообращения тритона:

• Тритоны могут выдерживать длительное пребывание под водой благодаря кожному дыханию
• Их сердце может продолжать работать даже при очень низких температурах
• У некоторых видов тритонов наблюдается способность к регенерации сердечной ткани
• Кровообращение тритона может адаптироваться к сезонным изменениям образа жизни

Эти особенности делают тритонов интересными объектами для изучения физиологии сердечно-сосудистой системы.

Заключение

Система кровообращения тритона представляет собой уникальный пример адаптации к амфибиотическому образу жизни. Она сочетает в себе черты как водных, так и наземных животных, обеспечивая эффективное функционирование организма в различных условиях. Изучение этой системы помогает лучше понять эволюцию сердечно-сосудистой системы позвоночных и может иметь практическое применение в медицине и биологии.

Гребенчатый тритон: фото, интересные факты

Гребенчатый тритон был впервые упомянут в печати известным швейцарским натуралистом К. Геснер в 1553 году. Он назвал его «водной ящерицей». Первым слово «тритон» для обозначения рода хвостатых амфибий применил И. Лауренти — австрийский натуралист (1768 год).

Внешние особенности

Свое название гребенчатый тритон получил за высокий гребень, располагающийся на спине самца. От прудового тритона он отличается размером (он гораздо крупнее) и, конечно же, высоким, зазубренным гребнем. В сочетании с яркой окраской такие особенности делают животное одним из красивейших обитателей аквариумов.

Максимальная общая длина ящерицы 153 мм (в том числе длина тела чуть больше 80 мм). В некоторых европейских странах встречаются особи до 200 мм. Самый большой зафиксированный вес — 14,3 грамма.

Гребенчатый тритон, фото которого нередко украшает обложки журналов для аквариумистов, имеет широкую и уплощенную голову, массивное туловище. Небные зубы представляют собой два почти параллельных ряда.

На спине кожа крупнозернистая, на брюшке — гладкая. В брачный период гребень самца зубчатый, высокий, выемкой резко обособлен от хвоста. Хвост может быть немного короче, но чаще равен длине тела. На гребне хвоста зазубрины отсутствуют. Брюшко окрашено в оранжевый или оранжево-желтый с черными пятнышками цвет. Горло черное у краев челюстей и оранжево-желтое у основания.

Окрас

На горле и по бокам туловища хорошо просматриваются многочисленные белые мелкие точки. У самцов посередине хвоста и его бокам видна перламутровая или бледно-голубая широкая полоса. Она начинается с основания хвоста, где представляет собой размытую линию, и заканчивается яркой, с хорошо заметными границами, на кончике.

У самок нет на спине гребня, и голубая полосочка по бокам хвоста слабо заметна или полностью отсутствует. Вдоль середины спины иногда имеется узкая красноватая или желтоватая линия. Глаза, как правило, золотисто-оранжевые, с черным зрачком. Кончики пальцев желтые или оранжевые.

Один круг кровообращения имеет тритон гребенчатый?

Этот вопрос интересует многих начинающих аквариумистов. Остановимся на нем подробнее. Система кровообращения этой ящерицы замкнутая, сердце трёхкамерное. Кровь смешивается в желудочке (исключение составляют лишь безлёгочные саламандры, у которых сердце двухкамерное). Температура тела животного напрямую зависит от температуры окружающего воздуха или воды.

Имеет особенности кровообращения тритон гребенчатый. Круг кровообращения второй связан с приобретенной возможностью лёгочного дыхания. Сердце имеет два предсердия (в правом кровь в основном венозная, смешанная, в левом — артериальная) один желудочек, стенки которого образуют складки, которые предотвращают смешивание артериальной и венозной крови. Из желудочка идет артериальный конус, имеющий спиральный клапан.

Лёгочный – это малый круг. Он начинается с кожно-лёгочных артерий, которые доставляют кровь к лёгким и коже. Кровь, хорошо обогащенная кислородом, от легких собирается в лёгочные парные вены, которые впадают в предсердие (левое).

Большой круг начинается с дуг аорты и сонных артерий, которые находятся в органах и тканях. По парным передним венам и непарной задней вене венозная кровь попадает в правое предсердие. В полые передние вены поступает и окисленная кровь, следовательно, кровь, находящаяся в правом предсердии, смешанная.

Тип пищеварения у гребенчатого тритона

Все земноводные, и герой нашей статьи в том числе, питаются исключительно подвижными кормами. На дне их ротоглотки расположен язык. На челюстях находятся зубы, которые служат для удержания добычи.

В ротоглоточной полости имеются протоки слюнных желез, секрет которых не имеет пищеварительных ферментов. Далее пища поступает по пищеводу в желудок, а затем в двенадцатиперстную кишку. Сюда идут протоки поджелудочной железы и печени. Переваривание происходит в двенадцатиперстной кишке и желудке. Тонкий кишечник ведет в прямую кишку.

Образ жизни в естественных условиях

Гребенчатый тритон, фото которого вы видите в нашей статье, обитает в мелколиственных, смешанных и широколиственных лесах, поблизости от водоемов. Вне лесов может жить на открытых, с небольшими участками кустарников лугах, пойменных участков озер и рек, на болотах. Условием для проникновения ящерицы на урбанизированные территории могут служить достаточно глубокие (не менее 0,5 м) незагрязненные водоемы с медленно текущей или стоячей водой.

Гребенчатый тритон ведет ночной образ жизни на суше. А днем он уходит в воду. Основную часть времени предпочитает жить на суше. Только летом и весной в брачный период ведет водный образ жизни. Каждые десять дней в воде тритон линяет. Сброшенная им кожа остается совершенно целой, но она всегда вывернута наизнанку. Эта красивая ящерица не любит яркого света, солнца, очень плохо переносит жару. Плавает тритон, прижав лапки к бокам. Он использует их в качестве руля. Поступательное движение обеспечивает хвост.

Зимовка и спячка

На зимовку гребенчатый тритон отправляется в конце октября или начале ноября, когда температура воздуха уже не превышает +6⁰С. Устраивается в кучах гравия, растительной ветоши, на верховых болотах, в подвалах жилых домов, в трещинах почвы, на железнодорожных насыпях. Зимует тритон и в одиночку, и группами, порой даже довольно крупными скоплениями. Из спячки выходит в марте-мае.

Весной и в начале лета предпочитает селиться в лесных озерах, прудах, старицах. После размножения (в середине лета) переходит на сушу, где находит для себя влажные и тенистые места.

Наиболее активен на суше в сумерки, в воде проявляет активность и днем. Хорошо переносит низкие температуры — подвижен при температурах чуть выше 0°С. В воде активен при температуре от +5 до +28°С.

Содержание в неволе, кормление

Для такого домашнего питомца вам потребуется террариум горизонтального типа. Для 1-2 особей он должен быть емкостью не менее 20 литров.

В террариуме должен быть оборудован локальный дневной подогрев. В точке прогрева в дневное время температура должна достигать +28°С, средняя фоновая температура во всем террариуме 16-20°С – ночью и 18-22°С – днем. В террариуме на поверхности воды должен находиться плотик. Содержать этих красавцев можно небольшими группами.

Мы уже упоминали, что в естественных условиях эта ящерица питается водными беспозвоночными, несколько крупнее, чем употребляет в пищу его обычный прудовый родственник. А чем питается гребенчатый тритон в домашних условиях? В террариуме его кормят банановыми, домовыми и прочими сверчками, мучными червями, тараканами, моллюсками, дождевыми червями. В воде можно давать мотыль, улиток, трубочника.

Среди кормов следует отдавать предпочтение моллюскам, водяным жукам, личинкам насекомых. Нередко тритон поедает головастиков и икру амфибий. На суше в рацион ваших питомцев должны входить слизни, дождевые черви и различные насекомые. Гребенчатый тритон отличается плохим зрением, поэтому он может поймать ту добычу,которая проплывает совсем рядом с ним, и тритон может почувствовать ее запах.

Интересные особенности тритона

Это очень интересный домашний питомец – гребенчатый тритон. Интересные факты об этих ящерицах часто публикуют издания о животных. Примечательно, что тритон способен менять свою окраску, подобно хамелеонам, но в несколько меньшей степени.

Мы уже говорили о том, что тритоны видят плохо, поэтому ловля пищи для них очень затруднительна. Быстрых животных им поймать не удается, поэтому в естественных условиях им часто приходится голодать.

Интересны тритоны и своей удивительной способностью восстанавливать утраченные части своего тела (регенерировать). Конечность, полностью отрезанная у тритона, вырастает снова. Натуралист Спаланцани проводил над этими животными очень жестокие опыты. Он отрезал им хвосты, ноги, выкалывал глаза и т.д. В результате все эти части восстанавливались полностью. Нередко это случалось нескольку раз подряд. Блюменбах однажды вырезал у тритона почти весь глаз, оставив лишь 1/5 его часть. Через десять месяцев убедился, что у тритона появился новый глаз, правда, он отличался от прежнего меньшим размером. Конечности и хвост обычно восстанавливаются в тех же размерах, что и утраченные.

Как выглядит, Где обитает, Чем питается и Интересные факты

Автор redbook На чтение 7 мин. Опубликовано 19.02.2021

Гребенчатых тритонов любят заводить коллекционеры. Эти существа могут жить и в воде, и на земле. Подробнее о рептилии расскажет ее характеристика.

Содержание

1. Описание тритона
2. Как выглядит
3. Характер и образ жизни
4. Чем питается
5. Где обитает
6. Размножение
7. Естественные враги
8. Зимовка
9. Польза и вред для человека
10. Содержание в домашних условиях
11. Гребенчатый тритон в Красной Книге
12. Основные причины вымирания
13. Текущая ситуация с популяцией
14. Нужно ли применять меры для защиты
15. Интересные факты о животном

Описание тритона

Происходит существо из рода Triturus. Относится оно к отряду хвостатых земноводных. Название рептилии связано с ее внешними особенностями.

Как выглядит

От обычного тритона амфибия отличается отсутствием линии черного цвета между глазами. На щеках у существа много светлых точек. Раскраска верхней части тела темнее, а живот обычно желтоватый или оранжевый. Зубы растут двумя рядами.

Благодаря уникальному строению челюсти, земноводное крепко удерживает пойманную жертву. Кожа местами гладкая, где-то бугристая. Если провести по ней рукой, то она шероховатая.

Окрас во многом зависит от конкретного вида и среды обитания. Эти факторы также влияют на размер и форму гребней у самцов. Отросток на спине в высоту достигает 150 мм. По весу и внешнему виду самцы и самки практически не отличаются.

Размер взрослой особи составляет от 10 до 18 см. В Европе встречаются земноводные величиной до 20 см. Голова у гребенчатого тритона плоская и большая, шея короткая. Хвост приплюснут и почти равен длине тела. Конечности тритона прекрасно развиты. На передних лапах имеется 3-4 пальца, а на остальных – по 5.

Характер и образ жизни

В марте и апреле земноводные особенно активны. Они предпочитают ночной образ жизни. Во время брачных игр особи не спят целыми сутками. Существа отлично чувствуют себя в водной стихии. Здесь им комфортнее, чем на суше.

Амфибии быстро скользят по дну благодаря своему хвосту. На земле их передвижение выглядят неловкими. Особь может отползать от водоема на 1-1,5 км. Дальними путешественниками обычно становятся хвостатые в возрасте 2 лет. Старшие рептилии всегда обитают около воды.

Чем питается

Рацион питания в воде и на суше отличается.

Из-за плохого зрения земноводное не всегда может поймать прыткое насекомое или животное. Иногда особи нападают на своих сородичей, которые мельче в размерах.

Охота наступает ночью или днем при дожде. Тритоны готовы ловить все, что влезет в рот.  Более 50 % рациона – это моллюски, личинки насекомых – около 30 %.

Где обитает

Обитает гребенчатый тритон на территории Европы, в Украине и на западе Российской Федерации. Южная черта ареала проходит возле Альпийской горной системы, Молдавии и Черного моря. Северные места обитания граничат со Швецией и Финляндией.

В Африке, Антарктиде и Австралии особи не живут. Зато они встречаются в Северной и Южной Америке, Азиатских странах. Встретить амфибию можно в лесах с водоемами. Живут особи рядом с прудами, озерами, заводями, болотами и канавами.

Свое время хвостатые проводят на берегу, поэтому их замечают в норах, трухлявых пнях и в коре деревьев, которые повалены на землю. Гребенчатые тритоны выбирают территории, где растет много растительности. Загрязненная область для существования им не подходит.

Размножение

После зимовки тритоны возвращаются в воду. Первыми прибывают самцы. Они занимают свои места и ждут особей женского пола. Кавалеры весело машут хвостом и распространяют феромоны. Они стараются обворожить самку, исполняя брачный танец.

Самец изгибается, трется о самку. В итоге он откладывает сперматофор, который возлюбленная подбирает своей клоакой. Тогда внутри нее происходит оплодотворение.

В конце весны осуществляется кладка яиц. Они имеют желтый, белый или зеленоватый цвета. Их диаметр составляет около 5 мм. 2-3 икринки заворачиваются в водорослях, и через 2-2,5 недели появляются личинки, похожие на головастиков лягушек, но имеющие только наружные жабры.

Сначала они питаются содержимым желточных мешочков, а после охотятся на животный планктон. первыми у них вырастают передние лапы, а через 2 месяца – задние.

Брюхо и бока у личинок золотистые, плавник и хвост имеют белую окантовку и темные пятна. Часто на них нападают хищные рыбы, поэтому они обитают в толще воды.

Через 80-90 дней детеныши выходят на сушу. Если личинка не успела преобразоваться, она останется зимовать в таком виде, однако шанс выжить к весне у нее слишком мал. В длину личинки тритонов достигают до 8 см.

Естественные враги

У гребенчатого тритона довольно много врагов в природе. Сюда относятся:

• цапли;
• ужи;
• рыбы;
• гадюки;
• лягушки;
• аист;
• хищная черепаха.

Рептилия защищается от врагов с помощью своих ребер и костей, которые активно изгибаются. Амфибия способна выделять ядовитое вещество, которое поражает других существ. Для человека опасности оно не представляет. В организм земноводного могут попасть паразиты. Они вызывают пневмонию, приводящую к гибели.

В условиях домашнего содержания тритоны страдают от различных болезней пищеварительных органов. Они зачастую связаны с неправильным рационом питания и попаданием грунта в пищеварительный тракт. Особи, живущие в аквариуме, подвержены грибковым заболеваниям. Самыми распространенными недугами являются мукороз и сепсис.

Зимовка

Когда наступают холода, амфибии впадают в спячку. Длится она от 7 до 8 месяцев. Рептилии зарываются в землю, прячутся в гнилых деревьях, среди опавших листьев. Во время спячки особи прижимаются друг к другу, чтобы не терять влагу. В густо заселенных районах и на территориях сельского хозяйства тритон не зимует.

Просыпаются существа в конце апреля, когда воздух достигает температуры 9-10 градусов тепла. Массовое заселение рек и озер начинается при температуре выше 12 градусов.

Польза и вред для человека

Гребенчатый тритон полезен для природы и людей. Он уничтожает комаров, переносчиков серьезных заболеваний. Рептилия поедает личинок и гусениц, которые вредят садам и огородам.

Существенного вреда человеку тритоны не наносят. Стоит отметить лишь тот факт, что они съедают мальков и икру промысловых рыб.

Содержание в домашних условиях

При большом желании можно завести пару гребенчатых тритонов и заняться их размножением. Заранее необходимо позаботиться о растительности в аквариуме, постоянном питании и искусственном укрытии.

Для рептилии нужен специальный террариум объемом минимум 20 л. Он должен быть оснащен лампой и подогревом. Необходимо поддерживать в нем температуру около 20 градусов днем. Важно продумать ландшафт, соответствующий естественным условиям обитания и небольшой водоем.

В домашних условиях существо питается насекомыми и червями. Жирную пищу или обычные продукты давать питомцу нельзя. Важно своевременно избавляться от оставшегося корма в аквариуме.

Гребенчатый тритон в Красной Книге

Вид внесен занесен в Красные книги многих государств. В России он не находится под угрозой вымирания, но числится в региональных Красных Книгах.

Основные причины вымирания

Основные причины сокращения численности вида – загрязнение, уничтожение и осушение водоемов. Негативно влияет вырубка растительности, урбанизация местностей, увеличение дорожных сетей, бесцельное уничтожение рептилий людьми, отлов для помещения в террариумы, роющая деятельность диких животных.

Исчезновение особей связано с нарушением химического состава воды, которое провоцируют лесохозяйственная и сельскохозяйственная деятельности.

Вид занесен в Красные книги 25 регионов РФ.

Текущая ситуация с популяцией

Сокращение вида наблюдается быстрее, чем у других рептилий. На некоторых территориях гребенчатый тритон считался обычным видом, но сейчас его там и не встретить. Особенно быстро уменьшается количество особей в европейской фауне.

Массовое уничтожение мест обитания в 1940-х годах привело к существенному сокращению земноводных.

Нужно ли применять меры для защиты

Сегодня особых мер по охране вида не применяется. Рептилий можно найти в 13 российских заповедниках, зоопарках, где предусмотрены специальные террариумы. Для сохранения популяции необходимо проводить работы по введению охранного режима в зонах обитания тритонов.

Важно восстанавливать водные экосистемы, а также заменять искусственные берега на естественные для комфортного обитания и размножения особей. Нужно прекратить загрязнение малых и крупных рек.

Земноводное занесено в перечень редких видов Саратовской области.

Интересные факты о животном

• В мифологии Древней Греции тритон считается сыном Амфитриты и бога Посейдона.
• В 1925 году ученые выяснили, что земноводное может регенерировать хвост, лапы, внутренние органы.
• Гребенчатый тритон может свистеть, скрипеть и пищать.
• Продолжительность жизни особи не превышает 15 лет. Максимум она составляет 28 лет в неволе.
• Рептилии не боятся холода. Они могут замерзнуть во льду, но как только он растает, существо оживет.

• Гребенчатый тритон – оптимальный вариант домашнего питомца, если у кого-то из жильцов квартиры имеется аллергия на перья и шерсть. Это существо не беспокоит хозяина. Лишних звуков оно не издает.
• Многих интересует вопрос, сколько кругов кровообращения имеет тритон? Их два. Второй круг достигается благодаря легочному дыханию.
• У всех земноводных непрямое развитие. Это значит, что из яйцевых оболочек появляется особь, которая внешне похожа на взрослый организм, но не способна к размножению.
• Тритон – мирная амфибия, которая не приносит вреда другим аквариумным жителям.
• Взрослый тритон дышит легкими и кожей.

Необычная циркуляция сердца тритонов после травмы желудочка и ее последствия для регенерации

На этой странице

РезюмеВведениеМетодыРезультатыЗаключениеБлагодарностиСсылкиАвторское правоСтатьи по теме

Почему тритоны выживают после прокола сердца иглой, несмотря на значительное кровоизлияние в грудную полость? Ответ связан с уникальными анатомическими изменениями кровообращения, которые происходят после повреждения желудочка. Если желудочек разрывается, у тритонов быстро развивается гиперплазия клапана в месте расположения обоих путей притока и оттока желудочка, чтобы перенаправить кровоток от поврежденного желудочка. Кроме того, существует коллатеральный кровоток между левой передней полой веной и артериальным конусом (частью аорты) после повреждения желудочка, который дополняет системный кровоток и помогает поддерживать перфузию жизненно важных органов. За это время поврежденный желудочек может регенерировать.

1. Введение

Многие исследования тритонов подтверждают мнение о том, что регенерация в значительной степени достигается за счет процесса дедифференцировки [1, 2]. Например, трансплантация кардиомиоцитов с флуоресцентной меткой в ​​регенерирующую бластему конечностей приводит к подавлению генов кардиальных маркеров и повышению экспрессии недифференцированных генов, что указывает на способность этих клеток к дедифференцировке [3]. Я сообщил, что регенерация хрусталика у тритона требует разрушения и поглощения поврежденной ткани иммунными клетками. Я предполагаю, что экспрессия VEGFR антигенпрезентирующими клетками необходима для ангиогенеза и последующей регенерации [4].

У тритона, как правило, регенерация начинается не в том месте, где орган был удален хирургическим путем. Например, регенерация хрусталика начинается в радужной оболочке или роговице. Я провел эксперимент, в котором наблюдалось, что тритон производит кардиомиоциты после травмы сердца; этот процесс был подобен индукции экспериментальной регенерации хрусталика. Во время этого эксперимента я заметил, что тритоны не умирали, несмотря на тяжелое повреждение желудочков, и что в их грудных полостях скопилось значительное количество крови. Чтобы понять выживаемость тритонов после повреждения и отказа желудочка, я изучил возможные механизмы, с помощью которых эти животные поддерживают функцию кровообращения, пока происходит регенерация сердца.

2. Методы

Взрослых тритонов, Cynops pyrrhogaster , выращивали в поликарбонатных клетках в помещении с контролируемой средой (температура воды: 22 ± 1°C) со стандартным 12-часовым циклом свет/темнота. Сердца 600 тритонов дважды прокалывали иглой (шприц 18 G) через кожу, чтобы вызвать повреждение. Грудные части фиксировали в течение 24 часов в 10% растворе формалина, забуференном 0,15 М фосфатом натрия при рН 7,3. Затем их промывали в нескольких сменах того же буфера и заливали в парафин. Серийные секции 2  9Готовили 0017 мк м и окрашивали гематоксилином Майера и эозином, оценивали степень повреждения сердца и последующее ремоделирование. Окрашивание трихромом Массона (кислотный фуксин-оранжевый G и окрашивание анилиновым синим) использовали для характеристики фиброгенеза коллагена, а альциановый синий или толуидиновый синий использовали для окрашивания хондроцитов. Для обнаружения CD31 использовали иммуногистохимию, аналогичную методике, описанной Cursiefen et al. [5]. Вкратце, грудная часть каждого тритона была заморожена на сухом льду в Тиссуэтеке и разделена на 8-9 частей.0017 мкм ломтики толщиной мкм. Срезы собирали на предметные стекла микроскопа, сушили при комнатной температуре, фиксировали в ацетоне, промывали в PBS, блокировали в 2% BSA и окрашивали конъюгированным с пероксидазой хрена (HRP) антителом к ​​CD31 в течение ночи. Все процедуры окрашивания проводили при комнатной температуре. Окрашивание только вторичным антителом или изотипическим контролем вместо первичного антитела CD31 было отрицательным. На гибель клеток указывала экспрессия белка LC3, белка, связанного с аутофагоцитозом. Все эксперименты были одобрены комитетом по этике животных Национального церебрального и сердечно-сосудистого центра.

3. Результаты

3.1. Сердечная травма

Хорошо известно, что сердце земноводных состоит из двух предсердий и одного желудочка, что отличается от двух предсердий и двух желудочков сердца млекопитающих. Когда я повредил желудочек тритона путем прокола толстой иглой, как показано на рис. 1, многие эритроциты вышли из раны и окружили поврежденное сердце (рис. 1(б)). Напротив, эритроциты наблюдались только в просвете желудочка контрольных образцов (рис. 1(а)). После прокола иглой вокруг раны желудочка наблюдалось свертывание крови (рис. 1(в)). Нейтрофильные клетки, важные для удаления поврежденной ткани, были обнаружены в грудной полости (рис. 1(г)).

В этот момент в клапанах произошли заметные изменения (рис. 2). У животных с пункцией желудочка выявлена ​​гипертрофия клапана артериального конуса (часть основного пути оттока). На рис. 2(а) показан отток крови к артериальному конусу при сокращении желудочка у неповрежденных тритонов. На рис. 2(б) показано, что отток крови блокируется гипертрофическим клапаном после прокола иглой, а кардиомиоциты также выделяются из сердца. Когда створки были окрашены толуидиновым синим, я обнаружил, что клетки эндоскелета створки проявляют метахромазию (рис. 2(с)). Это открытие указывает на то, что в клапане начали формироваться хондроциты. Гиперплазия также наблюдалась в клапане между левым предсердием и желудочком (стрелка на рис. 2(б)).

В последующие дни начало образования рубца было подтверждено на месте раны с помощью окрашивания кислым трихромом. Кроме того, вокруг этих поврежденных тканей происходила экспрессия белка LC3 (рис. 1(f)), что свидетельствует о гибели клеток в результате аутофагоцитоза.

3.2. Кровообращение тритона

Я исследовал кровообращение в интактном сердце тритона, так как в опубликованной литературе мало информации по этой теме. Анатомические результаты показали, что кровь оттекала из периферических вен, включая переднюю и заднюю полые вены (рис. 3(d)) в венозный синус. Кроме того, две легочные вены (рис. 3(e)) доставляют кровь в венозный синус (рис. 3(a)). Кровь оттекает из венозного синуса в правое предсердие. После этого кровь, поступившая в левое предсердие, перемещается в желудочек и выбрасывается по направлению к артериальному конусу. Эффективное сокращение сердца наблюдалось в месте расположения венозного синуса, двух предсердий, желудочка и артериального конуса. Эти наблюдения предполагают, что сердечный импульс распространяется от синоатриального узла к атриовентрикулярному узлу. Когда я наложил лигатуру между венозным синусом и правым предсердием, тритон умер. Однако тритоны, у которых был вызван разрыв венозного синуса иглой, выжили. Это различие указывает на то, что синоатриальный узел расположен в венозном синусе. Коронарное кровообращение наблюдалось только в артериальном конусе (красная стрелка на рис. 2(b)), что указывает на то, что у тритона нет коронарной артерии на желудочке.

Когда я повредил желудочек, между левой передней полой веной и артериальным конусом в течение 12 часов после прокола иглой образовался проток небольшого диаметра (рис. 3(b)). Этот проток позволял крови, которая первоначально текла в желудочек, вместо этого течь непосредственно в восходящую аорту. Этот коллатеральный поток уменьшил объем кровоизлияния из места пункции желудочка и дал время для регенерации поврежденного сердца.

Другие изменения можно наблюдать в протоке левой верхней полой вены. Часть протока была заметно расширена, и кровь временно собиралась в этом расширенном протоке над поперечной перегородкой. Эта кровь ритмично нагнеталась в сторону сосуда, проходящего под поперечной перегородкой. Эта сторона выпуклости показана на рисунке 3(c), и гистология показала, что выпуклость представляет собой независимую структуру. Кровь может временно скапливаться в выпуклости, потому что кровоток к желудочку ограничен гиперплазией клапана. Кровь из выпуклости смешивалась с кровью из вены, дренирующей печень, сразу после проникновения через поперечную перегородку.

3.3. Восстановление и регенерация

Я обнаружил, что клетки кровяного сгустка в грудной полости показали метахромазию при окрашивании клеток толуидиновым синим (рис. 4(а)). Чтобы ответить на вопрос, могла ли васкуляризация произойти с началом регенерации, было проведено иммуногистохимическое окрашивание на CD31. Были отчетливо видны несколько округлых структур, окружающих место повреждения сердца (рис. 4(b)). Это указывает на то, что сеть неоваскуляризации сформировалась вне сердца до регенерации, и новые сосуды могут играть существенную роль в регенеративном процессе.

Сгустки крови, обнаруженные в грудной полости, исчезли в течение 12 часов после пункции. Я рассмотрел возможные способы удаления запекшейся крови. Я наблюдал новый путь в плевре грудной полости, позволивший экструзии остатков сгустка (рис. 4(в)). Задняя полая вена, выходящая за пределы грудной полости, была расширена за счет попадания остатков тромба.

В начале регенерации эпикардиальный слой вокруг места повреждения постепенно утолщался (бокс 1 на рис. 4(e)) по сравнению со слоями, удаленными от места повреждения (бокс 2 на рис. 4(e)). После этого часть эпикардиального слоя выпячивалась в виде почки (рис. 4(ж)-1). Новые сосуды были обнаружены в месте выпячивания эпикарда (рис. 4(ж)-2). Регенерация кардиомиоцитов распространилась на эндокард и, наконец, произошла регенерация всей стенки миокарда (рис. 4(f) и 4(g)-3). Была четкая разница между регенерированными сердцами по сравнению с сердцами, наблюдаемыми сразу после травмы (рис. 4(d)).

4. Заключение

Как тритоны выживают после прокола желудочка, вызывающего кровоизлияние в грудную полость? Ответ заключается в уникальных адаптивных изменениях в системе кровообращения, которые быстро развиваются после повреждения желудочков. Когда я проколол желудочек иглой, немедленно возник коллатеральный кровоток между левой передней полой веной и артериальным конусом. Этот проток позволял отводить кровь от поврежденного желудочка и течь прямо в восходящую аорту. Кроме того, клапан между желудочком и артериальным конусом, а также между левым предсердием и желудочком подвергся быстрой гиперплазии, чтобы перенаправить кровоток от поврежденного желудочка. В то время, когда коллатеральный кровоток и гиперплазия клапана препятствовали дополнительному кровоизлиянию в грудную полость, поврежденный желудочек регенерировал.

Благодарности

Автор благодарит М. Саносаку, К. Сано. М. Ошима, М. Накамура и Р. Сайка за их технических помощников.

Ссылки

1. С. М. Роуз, «Эпидермальная дедифференцировка во время образования бластемы в регенерирующих конечностях triturus vididescens», Journal of Experimental Zoology , vol. 108, pp. 337–361, 1948.

   Посмотреть по адресу:

   Google Scholar

2. Б. Н. Сингх, Н. Кояно-Накагава, Дж. П. Гарри и К. В. Уивер, «Сердце тритона: рецепт регенерации», Журнал кардиоваскулярных трансляционных исследований , том. 3, нет. 4, стр. 397–409, 2010.

   Посмотреть по адресу:

   Сайт издателя | Google Scholar

3. F. Laube, M. Heister, C. Scholz, T. Borchardt и T. Braun, «Перепрограммирование кардиомиоцитов тритона индуцируется регенерацией ткани», Journal of Cell Science , vol. 119, нет. 22, стр. 4719–4729, 2006.

   Посмотреть по адресу:

   Сайт издателя | Google Scholar

4. Т. Канао и Ю. Миячи, «Лимфангиогенез способствует разрушению хрусталика и последующей регенерации хрусталика в глазном яблоке тритона, и оба процесса могут быть ускорены трансплантацией дендритных клеток» 9.0017 Биология развития , том. 290, нет. 1, стр. 118–124, 2006 г.

   Посмотреть по адресу:

   Сайт издателя | Google Scholar

5. C. Cursiefen, L. Chen, LP Borges et al., «VEGF-A стимулирует лимфангиогенез и гемангиогенез при воспалительной неоваскуляризации посредством рекрутирования макрофагов», Journal of Clinical Investigation , vol. 113, нет. 7, стр. 1040–1050, 2004.

   Посмотреть по адресу:

   Сайт издателя | Академия Google

Copyright

Copyright © 2011 Юкихиса Миячи. Это статья с открытым доступом, распространяемая в соответствии с лицензией Creative Commons Attribution License, которая разрешает неограниченное использование, распространение и воспроизведение на любом носителе при условии надлежащего цитирования оригинальной работы.

кровеносная система | Функции, детали и факты

система кровообращения человека

См. все СМИ

Ключевые люди:

Гален
Андре Ф. Курнан

Похожие темы:

кровь
лимфатическая система
лимфа
кровеносная система
обстановка интерьера

Просмотреть весь связанный контент →

Резюме

Прочтите краткий обзор этой темы

система кровообращения , система, которая транспортирует питательные вещества, дыхательные газы и продукты метаболизма по всему живому организму, обеспечивая интеграцию между различными тканями. Процесс циркуляции включает потребление метаболических материалов, перенос этих материалов по всему организму и возврат вредных побочных продуктов в окружающую среду.

Беспозвоночные животные имеют большое разнообразие жидкостей, клеток и способов циркуляции, хотя многие беспозвоночные имеют так называемую открытую систему, в которой жидкость проходит более или менее свободно по тканям или определенным участкам ткани. Однако все позвоночные имеют замкнутую систему, то есть их кровеносная система передает жидкость через сложную сеть сосудов. Эта система содержит две жидкости, кровь и лимфу, и функционирует посредством двух взаимодействующих способов циркуляции, сердечно-сосудистой системы и лимфатической системы; как компоненты жидкости, так и сосуды, по которым они текут, достигают наибольшей проработки и специализации в системах млекопитающих и, в частности, в организме человека.

Полное описание крови человека и ее различных компонентов можно найти в статье Кровь человека. Обсуждение того, как системы кровообращения, дыхания и обмена веществ работают вместе в животном организме, можно найти в статье «Дыхание».

The Editors of Encyclopaedia Britannica

Основные характеристики систем кровообращения

Общие особенности кровообращения

Все живые организмы поглощают молекулы из окружающей среды, используют их для поддержания метаболизма собственного вещества и выпускают побочные продукты обратно в окружение. Внутренняя среда более или менее сильно отличается от внешней в зависимости от вида. В норме он поддерживается организмом в постоянных условиях, так что подвержен относительно небольшим колебаниям. В отдельные клетки, как в самостоятельные организмы, так и в состав тканей многоклеточных животных, всасываются молекулы либо путем их непосредственной диффузии через клеточную стенку, либо путем образования поверхностной мембраной вакуолей, переносящих часть жидкости окружающей среды, содержащей растворенные молекулы. Внутри клетки циклоз (течение жидкой цитоплазмы) распределяет продукты метаболизма.

Britannica Quiz

Человеческое тело

Возможно, вы знаете, что человеческий мозг состоит из двух половин, но какая часть человеческого тела состоит из крови? Узнайте об этом факте и многом другом, проверив оба полушария своего мозга в этой викторине по анатомии человека.

Молекулы обычно переносятся между клетками и по всему телу многоклеточных организмов в циркулирующей жидкости, называемой кровью, через специальные каналы, называемые кровеносными сосудами, с помощью какой-либо формы насоса, который, если его положение ограничено, обычно называется сердцем. У позвоночных кровь и лимфа (циркулирующие жидкости) играют существенную роль в поддержании гомеостаза (постоянства внутренней среды), распределяя вещества по частям тела, когда это необходимо, и удаляя другие из областей, в которых их накопление было бы вредным.

Один тип, Cnidaria (Coelenterata), в который входят морские анемоны, медузы и кораллы, имеет диплобластический уровень организации (т. е. его представители имеют два слоя клеток). Внешний слой, называемый эктодермой, и внутренний слой, называемый энтодермой, разделены аморфным бесклеточным слоем, называемым мезоглеей; для этих животных омовение обеих клеточных поверхностей жидкостью из окружающей среды достаточно для удовлетворения их метаболических потребностей. Все остальные основные типы эвметазоев (т. е. с определенными тканями и органами) являются триплобластными (т. е. их представители имеют три слоя клеток), причем третий клеточный слой, называемый мезодермой, развивается между энтодермой и эктодермой. В простейшем случае мезодерма представляет собой сеть упаковочных клеток вокруг органов животного; это, вероятно, лучше всего проявляется в типе Platyhelminthes (плоские черви).

Оформите подписку Britannica Premium и получите доступ к эксклюзивному контенту.
Подпишитесь сейчас

Нематоды, коловратки и ряд других более мелких классов и типов эвметазоев имеют заполненную жидкостью полость, называемую псевдоцелом, которая возникает из зародышевой полости и содержит внутренние органы, находящиеся внутри нее. Все другие эвметазои имеют полость тела, целом, которая возникает как полость в эмбриональной мезодерме. Мезодерма выстилает целом и образует брюшину, которая также окружает и поддерживает внутренние органы. Хотя это увеличение сложности позволяет увеличить размер животного, оно имеет определенные проблемы. По мере увеличения расстояния от метаболизирующих клеток до источника метаболитов (молекул, которые должны быть метаболизированы) для всех, кроме самых мелких кишечнополостных, необходимы средства распределения по организму.

Многие беспозвоночные животные являются водными, и проблема снабжения их жидкостью не является критической. Однако для наземных организмов жидкость, достигающая тканей, поступает из выпитой воды, всасывается в пищеварительном тракте и попадает в кровоток. Жидкость может выходить из крови, обычно с пищей и другими органическими молекулами в растворе, и переходить в ткани, откуда возвращается в виде лимфы. Особенно у позвоночных лимфа проходит по особым путям, называемым лимфатическими каналами, обеспечивающими циркуляцию лимфы.

Однако у многих беспозвоночных циркулирующая жидкость не ограничивается отдельными сосудами и более или менее свободно непосредственно омывает органы. Таким образом, функции как циркулирующей, так и тканевой жидкости объединяются в жидкости, часто известной как гемолимфа. Однако наличие кровоснабжения и целома не исключает циркуляции воды окружающей среды через организм. Представители типа иглокожих (например, морские звезды и морские ежи) имеют сложную водную сосудистую систему, используемую в основном для передвижения.

Система внутреннего кровообращения транспортирует необходимые газы и питательные вещества по телу организма, удаляет нежелательные продукты метаболизма из тканей и доставляет эти продукты к специализированным органам выделения, если таковые имеются. Хотя некоторые беспозвоночные животные циркулируют в своем теле через внешнюю воду для дыхания, а в случае книдарий — для питания, у большинства видов циркулирует внутренняя жидкость, называемая кровью.

Возможна также внешняя циркуляция, которая создает потоки жидкости из окружающей среды для переноса ее через дыхательные поверхности и, особенно в случае малоподвижных животных, для переноса твердых частиц пищи, которые процеживают и попадают в пищеварительный канал.