Kraujotakos ir kvėpavimo sistemos yra tarpusavyje susijusios struktūriškai ir funkciškai. Kartu jie užtikrina gyvybinę organizmo veiklą, leidžia aprūpinti audinius ir organus deguonimi ir maistinėmis medžiagomis. Ir pradedant nuo pirmųjų gyvūnų, kurie iš dalies užkariavo žemę, stebima šių sistemų vienybė. Tai suteikia aukštesnio lygio struktūros organizavimą ir fiziologijos optimizavimą gyvenimo sąlygoms sausumoje.
Žinduolių, varliagyvių, paukščių ir roplių kvėpavimo ir širdies bei kraujagyslių sistemą sudaro plaučiai, širdis ir kraujagyslės. Šiuo atveju plaučių kraujotakos schemą visiškai atspindi plaučiai, tai yra plaučių kapiliarai, į kuriuos kraujas patenka per arterijas ir išleidžiamas per venas. Pažymėtina, kad tarp kraujotakos ratų nėra struktūrinių kliūčių, todėl kvėpavimo takai ir širdies ir kraujagyslių sistema laikomi vienu funkciniu vienetu.
Nuosekli plaučių kraujotakos schema
Mažas apskritimas yra uždara kraujagyslių grandinė, per kurią kraujas siunčiamas iš širdies į plaučius ir grįžta atgal. Tuo pačiu metu, nepaisant hemocirkuliacijos fiziologijos skirtumų, žinduolių plaučių kraujotakos schema nesiskiria nuo varliagyvių, roplių ir net paukščių. Žinduoliai su pastaraisiais turi daugiau bendro nei su kitais. Visų pirma kalbame apie 4 kamerų širdį.
Kadangi tarp kūno kraujagyslių nėra ribų, sąlyginė plaučių kraujotakos pradžia laikoma žinduolio širdies dešiniuoju skilveliu. Iš jo deguonies stokojantis kraujas plaučių kamienu teka į plaučių kapiliarus. Dujų difuzijos procesai, vykstantys alveolių epitelio ląstelėse, baigiasi anglies dioksido išsiskyrimu į alveolių spindį ir deguonies surinkimu. Pastarasis susijungia su hemoglobinu ir per plaučių venas siunčiamas į kairę širdies pusę. Kaip matyti iš plaučių kraujotakos diagramos, ji baigiasi kairiajame prieširdyje, o sisteminė kraujotaka prasideda nuo kairiojo skilvelio.
Paukščių plaučių kraujotaka
Kvėpavimo ir širdies ir kraujagyslių sistemų fiziologijos požiūriu paukščiai yra labiausiai panašūs į žinduolius, nes jie taip pat turi 4 kamerų širdį. Varliagyviai ir ropliai turi 3 kamerų širdį. Dėl to paukščių plaučių kraujotakos schema yra tokia pati kaip žinduolių. Čia veninis kraujas teka iš dešiniojo skilvelio į plaučių kapiliarus. Deguonis praturtina kraują deguonimi, kurį eritrocitai su arteriniu krauju perneša į kairįjį prieširdį, o iš ten į skilvelį ir sisteminę kraujotaką.
Paukščių ir žinduolių plaučių kraujotaka
Tikriausiai turėtumėte išsiaiškinti, koks kraujas teka paukščių, žinduolių, roplių ir varliagyvių plaučių kraujotakos venomis. Taigi žinduoliams veninis kraujas teka per plaučių arteriją į kapiliarus, išeikvotas deguonies ir turintis daug anglies dioksido. Po deguonies arterinis kraujas venomis siunčiamas į širdį. Pažymėtina, kad sisteminėje kraujotakoje arterinis kraujas iš širdies visada teka tik arterijomis, o veninis – venomis grįžta į širdį.
Roplių ir varliagyvių kraujotaka plaučiuose
Varlės plaučių kraujotakos schema nesiskiria nuo žinduolių. Tačiau jie skiriasi fiziologija: dėl 3 kamerų širdies, veninio ir arterinio kraujo mišinio. Todėl mišrus biologinis skystis teka per kūno arterijas, įskaitant plaučius. O veninė kūno venomis grįžta į širdį, o paskui vėl susimaišo trijų kamerų širdyje. Todėl dalinis deguonies slėgis plaučių ir sisteminės kraujotakos arterijose yra praktiškai vienodas. Kadangi varliagyviai yra š altakraujai.
Ropliai taip pat turi trijų kamerų širdį, tačiau viršutinėje ir apatinėje bendrojo skilvelio dalyse yra pertvaros užuomazga. Krokodilai netgi turi pertvarąpraktiškai susiformuoja dešinysis ir kairysis skilveliai. Jame tik kelios skylės. Dėl to krokodilai yra kietesni ir didesni už kitus roplius. Tuo pačiu metu dar nėra žinoma, kokią širdį turėjo dinozaurai, taip pat priklausantys roplių klasei. Tikriausiai jie taip pat turėjo praktiškai pilną pertvarą skilveliuose. Nors įrodymų greičiausiai nepavyks gauti.
Žmogaus plaučių kraujotakos schemos analizė
Žmonių dujų mainai vyksta plaučiuose. Čia kraujas išskiria anglies dioksidą ir yra prisotintas deguonies. Tai yra pagrindinė plaučių kraujotakos reikšmė. Bet kuri akademinė plaučių kraujotakos diagrama, sukurta remiantis kvėpavimo sistemos fiziologijos tyrimais, prasideda nuo dešiniojo skilvelio. Tiesiogiai iš plaučių arterijos vožtuvo išeina plaučių kamienas. Dėl savo padalijimo į dvi dalis plaučių arterijos šaka nukrypsta į dešinįjį ir kairįjį plaučius.
Pati plaučių arterija daug kartų dalijasi ir suskyla iki kapiliarų, tankiai prasiskverbdama į organo audinį. Dujų mainai vyksta tiesiogiai juose per oro-kraujo barjerą, susidedantį iš alveolių epitelio ląstelių. Prisotinus kraują deguonimi, jis surenkamas į venules ir venas. Iš kiekvieno plaučio išeina po du, o į kairįjį prieširdį įteka jau 4 plaučių venos. Jie neša arterinį kraują. Čia baigiasi plaučių kraujotakos schema ir prasideda sisteminė kraujotaka.
Biologinė plaučių kraujotakos reikšmė
Organizmuose, kurie pradeda apgyvendinti žemę, atsiranda mažas filogenezės ratas. Gyvūnams, kurie gyvena vandenyje ir gauna ištirpusio deguonies, jo nėra. Evoliucija sukūrė kitą kvėpavimo organą: pirmiausia paprastus trachėjos plaučius, o paskui sudėtingus alveolinius. Ir tik atsiradus plaučiams, vystosi ir plaučių kraujotaka.
Nuo šiol sausumoje gyvenančių organizmų vystymosi raida siekiama optimizuoti deguonies surinkimą ir transportavimą į vartotojų audinius. Kraujo susimaišymo stoka skilvelių ertmėje taip pat yra svarbus evoliucinis mechanizmas. Jo dėka užtikrinamas žinduolių ir paukščių šiltakraujiškumas. Be to, dar svarbiau, kad 4 kamerų širdis užtikrino smegenų vystymąsi, nes jos suvartoja ketvirtadalį viso deguonies prisotinto kraujo.
