Rozwój i funkcja układu sercowo-naczyniowego

Im bardziej wielokomórkowy organizm żywej istoty, tym bardziej skomplikowany jest jej krążenie krwi lub układ sercowo-naczyniowy. W prymitywnych organizmach wielokomórkowych wystarczy prosty system kanałów, który jednocześnie reprezentuje jelito i krążenie. Ale nawet dżdżownica ma prymitywnie rozwinięty układ krążenia. Z etapu rozwoju do etapu rozwoju stawał się on bardziej skomplikowany i osiągnął najwyższą formę u wysoko rozwiniętych ssaków, tak jak jeden jest człowiek.

Ewolucja cyklu metabolicznego

Jak wiadomo, życie jest związane z procesami metabolicznymi w komórkach. Żadna żywa istota - złożona z jednej lub wielu komórek - nie może istnieć bez wchłaniania składników odżywczych i uwalniania produktów przemiany materii. Stanowią istotną część jedności między organizmem a środowiskiem. Organizmy jednokomórkowe, które istnieją w wodzie, pobierają swój „pokarm” bezpośrednio ze środowiska, z wody i uwalniają do wody swoje produkty metabolizmu. Oba muszą tylko przejść przez błonę komórkową w obu kierunkach.

Ale także każda pojedyncza komórka grupy komórkowej lub złożonego organizmu wielokomórkowego podlega tym samym zasadom metabolizmu, co pojedyncza komórka. Pobiera również żywność ze swojego środowiska, przestrzeni zewnątrzkomórkowej i ponownie uwalnia tam produkty rozpadu. Ale płynem, z którego taka komórka się odżywia, nie jest woda, jak woda morska czy morska, ale płyn ustrojowy, który powstał przez miliony lat, jest bardzo precyzyjnie dostosowany do odpowiedniej żywej istoty i jej warunków życia i musi być stale odnawiany.

Ta konieczność dała początek tak zwanemu cyklowi, który jest niezbędnym warunkiem wstępnym metabolizmu każdej pojedynczej komórki w bardziej zorganizowanej żywej istocie. Transportuje niezbędne substancje - tlen i inne składniki odżywcze - do każdej komórki i przenosi produkty przemiany materii tam, gdzie są przetwarzane lub wydalane.

Struktura i funkcja układu krążenia

Do jakich podstawowych procesów można prześledzić cykl? Aby móc odpowiedzieć na to pytanie, musimy zacząć od niższych gatunków zwierząt. Jeśli wyobrazimy sobie, że organizmy wielokomórkowe wyłoniły się z podziału pojedynczych komórek, które jednak nie oddzieliły się całkowicie od siebie, to rozumiemy, że prymitywne organizmy wielokomórkowe potrzebują tylko systemu kanałów, do którego płyn przenika z zewnątrz i zawarte w nim składniki odżywcze doprowadza do bezpośredniego kontaktu z komórkami. U takich żywych istot jelita i układ krążenia są identyczne; prymitywny odruch połykania zawsze transportuje nową, bogatą w składniki odżywcze wodę do systemu kanałów. W trakcie rozwoju wyłonił się układ żołądkowo-naczyniowy (żołądek - żołądek, naczynia - naczynie), w którym z żołądka wychodzą kanały, do których „połknięta” woda wpływa i dociera do komórek.

Składniki odżywcze obecne w wodzie wnikają do wnętrza organizmu poprzez odruch połykania, a stamtąd są dostarczane do poszczególnych komórek poprzez system kanałów. Wszyscy wiemy, że spalanie jest głównym elementem metabolizmu wewnątrz komórek i że bez tlenu nie ma spalania. Im większy i bardziej wielokomórkowy stał się organizm, tym większe zapotrzebowanie na tlen. W wyniku tego w okolicy górnego otworu ciała powstały specjalne komórki, gdzie odruch połykania pompował wodę do jelit, które pobierały z wody tlen i przekazywały go do organizmu. Mniej więcej w tym samym czasie, co ten proces różnicowania, system kanałów, który był połączony z jelitem, rozwinął się w niezależny system.

Obecny tutaj specjalny sok z ciała - tak zwana hemolimfa - mógł uzyskać tylko składniki odżywcze, które zostały przefiltrowane przez komórki ściany jelita. Tak się stało:

1. metabolizm zewnętrzny z jego dwoma składnikami, pobieraniem tlenu i pobieraniem pożywienia, z ich przetwarzaniem w jelicie na rozpuszczalne w wodzie związki, które mogą być wchłaniane przez komórki jelitowe,

2. metabolizm wewnętrznyktóra opiera się na dostarczaniu tlenu i innych składników odżywczych, które są transportowane do każdej pojedynczej komórki za pomocą hemolimfy.

Układ naczyniowy, przez który takie specyficzne płyny docierają do komórek, jest układem otwartym w niższych stadiach rozwoju i przechodzi w przestrzenie płynne, z których komórki są zaopatrywane w składniki odżywcze. Dopiero na wyższym poziomie rozwoju rozwinął się w system zamknięty. Okrężny ruch płynu ustrojowego u takich gatunków zwierząt jest wyzwalany przez odruch połykania górnego otworu ciała, który rytmicznie pompuje wodę do jelita, a także rytmicznie utrzymuje płyn we wszystkich innych układach kanałowych w ruchu.

Rytm ten stał się okazją do silniejszej przebudowy komórek szczególnie wrażliwych na bodźce, które początkowo przenosiły ruch zapoczątkowany w części gardłowej wraz z aktem połykania do głębszych odcinków jelita i układu naczyniowego, by później odnaleźć własny rytm, koordynowany połączeniami nerwowymi. (To wyjaśnia, że ​​jelita i układ naczyniowy są nadal funkcjonujące przez tę samą część układu nerwowego, tak zwany wegetatywny układ nerwowy).

Funkcja i rozwój krwi w układzie sercowo-naczyniowym

Teraz nie jest już trudno zrozumieć, dlaczego ryby - nawet jeśli nie spożywają pokarmu, zawsze poruszają jednocześnie ustami i skrzelami, ponieważ komórki, które pobierają tlen z wody i przenoszą go do niego, są skoncentrowane w skrzelach Przekaż krew. Tutaj po raz pierwszy musimy wspomnieć o słowie „krew”, ponieważ tam, gdzie wcześniej krążyła tylko hemolimfa nasycona substancjami odżywczymi, na tym etapie rozwoju już się porusza krew złożona z wielu pojedynczych komórek, wody oraz rozpuszczonych substancji białkowych i solnych. Krok do tego momentu jest stosunkowo łatwy do zrozumienia, jeśli weźmie się pod uwagę, że skupiska komórek, które znajdowały się daleko od skrzeli, również musiały być zaopatrywane w tlen. To spowodowało konieczność rozwoju komórek, których jedyną funkcją jest transport tlenu.

Komórki te krążą w płynie krwi, wypełniają się tlenem za każdym razem, gdy przechodzą przez skrzela i przenoszą go do najdalszych części ciała. W toku dalszego rozwoju rytm przeniesiony z odruchu połykania do układu naczyniowego nie był już wystarczający, aby zapewnić organizmowi zapotrzebowanie na składniki odżywcze i tlen. Stopniowo rozwijała się centralna „pompownia krwi”, serce, pośrodku układu krążenia, gdzie ruch krwi najbardziej obciążał ściany naczyń, a stały rytm ostatecznie wytwarzał komórki „nadające się” do rytmu.

Powszechnie wiadomo, że wszystkie te etapy rozwoju pochodzą od zwierząt żyjących w wodzie. W kraju nie byłoby to możliwe. Ale po oddzieleniu jelita i układu naczyniowego, po utworzeniu się układu skrzelowego, krwi zawierającej komórki i serca, skrzela musiały „tylko” przekształcić się w płuca, przyzwyczajając się do pobierania tlenu z powietrza zamiast wody, i jeden warunek konieczny dla istnienia organizmów żywych na lądzie został już określony: metabolizm zewnętrzny.

W drugiej części metabolizmu zewnętrznego musiało być możliwe sporadyczne wchłanianie płynu do jelita. Ponadto niektóre gruczoły (ślinianki) były wymagane do mieszania stałych pokarmów z płynami, tak aby składniki odżywcze rozpuszczone w wodzie mogły nadal przechodzić przez ściany jelita, a stamtąd do krwi. Wszyscy już wiedzą ze szkoły, że serce jest podzielone na określone komory, z których jedna (po prawej) to uboga w tlen krew z organizmu do płuc, a druga (po lewej) krew, która jest świeżo natleniona w płucach pompować do obwodu ciała.

Z jelita, częściowo przez żyłę wrotną przez wątrobę, a częściowo przez specjalny układ limfatyczny, składniki odżywcze dostają się do krwi przed sercem. Układ sercowo-naczyniowy pełni zatem ważną funkcję pomocniczą w utrzymaniu życia. Zaabsorbowany tlen lub składniki odżywcze, które dostały się do krwi przewodem jelitowym, docierają na obrzeża, do najmniejszych naczyń krwionośnych, skąd zaopatrzenie każdej pojedynczej komórki ciała następuje po opuszczeniu krwiobiegu przez wymienione substancje i zachodzą skomplikowane procesy wymiany.

Znaczenie tlenu w układzie sercowo-naczyniowym

Z naszego przeglądu historii rozwoju serca i funkcji układu krążenia można wywnioskować, że układ krążenia w organizmie wielokomórkowym powstał w wyniku metabolizmu każdej komórki. Kiedy już to zrozumiemy, zrozumiemy również środki, które są konieczne, aby utrzymać cykl w porządku - na ile to możliwe. Zanim to zrobisz, należy wspomnieć o kilku faktach.Wspomniano już o rytmie, który jest wzajemnie koordynowany i utrzymywany przez komórki nerwowe i ich połączenia między sobą oraz przez siłę komórek mięśniowych. Jednak podobnie jak sprawność każdej komórki jest zależna od metabolizmu - czyli wymaga zaopatrzenia w tlen i inne składniki odżywcze.

W związku z tym wszystkie narządy wraz z ich pojedynczymi komórkami muszą być ukrwione, aby utrzymać ich żywotną aktywność, w tym mózg. Szczególnie mózg reaguje bardzo wrażliwie na brak tlenu: zwykle jest to spowodowane tak zwanym omdleniem lub utratą przytomności. Ale właśnie w ten sposób brak tlenu w ośrodkach koordynacyjnych mózgu może zakłócać koordynację funkcji poszczególnych narządów. Takie regulacje wpływają również na układ gruczołów z wydzielaniem wewnętrznym, od których produktów (hormonów) zależy regulowana aktywność pozostałych narządów.

Mięsień sercowy również potrzebuje szczególnie obfitego przepływu krwi, ponieważ musi utrzymywać przepływ krwi w dzień iw nocy bez przerwy. Jest dostarczany przez tętnice wieńcowe. Ich zamknięcie przez ogniska zwapnienia i skrzepy krwi lub ich zwężenie przez przedłużające się skurcze naczyniowe mają zatem ogromne znaczenie dla życia ludzkiego i stanowią organiczną podstawę wielu problemów z sercem. Widzimy, że utrzymanie zdrowego życia wymaga regularności ogromnej ilości Wymagane operacje.

Zapobieganie chorobom sercowo-naczyniowym

Jak możemy - nawet jeśli nie znamy wszystkich tych procesów - nadal przyczyniać się do utrzymania porządku w naszym obiegu? Na przykład zwierzęta nie wiedzą nic o swoim układzie krążenia, a mimo to nie umierają przedwcześnie z powodu chorób serca lub krążenia - pod warunkiem, że żyją na wolności. Poszukiwanie pożywienia i wody oraz aktywność środowiskowa chronią ich przed takimi chorobami. Twoje mięśnie muszą się poruszać; ich metabolizm jest przez to bardziej obciążony, a jednocześnie krew jest kierowana w stronę mężczyzn.

Ale nigdy - chyba że zostaną uwiedzione przez ludzi - nie zjedzą więcej, niż pozwala im głód. Z drugiej strony ludzie w dużej mierze ułatwili sobie życie. Opcje jazdy oszczędzają im chodzenia. Lubią jeść, często o wiele za dużo, a potem przyjemnie im odpoczywać. Ale cykl ludzki wymaga takiego samego ruchu mięśni, jak cykl zwierzęcia. Na przykład, jeśli wykonywana jest praca fizyczna, która powoduje zwiększoną aktywność mięśni, różne procesy łączą się, aby dostarczyć więcej krwi do aktywnych narządów. Organ aktywny zawsze otrzymuje więcej krwi niż nieaktywny.

Przy mniejszym obciążeniu wystarczy przesunięcie ilości krążącej krwi. Jeśli jednak wykonywana jest ciężka praca mięśniowa, która wpływa na duże partie mięśniowe, dopływ krwi zostaje zwiększony poprzez opróżnienie tzw. Zapasów krwi. Serce ciężej pracuje nad „pompowaniem” większej ilości krwi krążącej w organizmie. Oznacza to, że spełnia podwyższone wymagania. Ale także z ośrodkowego układu nerwowego, w tym samym czasie, co zmieniona aktywność ruchowa, wpływa na pracę mięśni, naczynia krwionośne zaopatrujące mięśnie. Ułatwia to ukrwienie tego bardzo obciążonego obszaru.

Ponadto produkty przemiany materii wytwarzane przez zwiększoną aktywność mięśni wpływają regulująco na układ sercowo-naczyniowy. Oddychanie jest również znacznie zwiększone, ponieważ również musi dostosować się do nowych warunków.

Innymi słowy: Praca fizyczna lub sport i ruch również kształcą ludzki układ krążenia. Ale inne czynniki mogą również zmienić aktywność sercowo-naczyniową, na przykład pozytywne lub negatywne emocje przez centralny układ nerwowy. Radość i oczekiwanie sprawiają, że serce bije szybciej; Gniew, strach i ciągły konflikt mogą negatywnie wpływać na aktywność serca. Ogólny trening fizyczny, który można osiągnąć uprawiając kilka rodzajów sportu, ma pozytywny wpływ na cały organizm, a tym samym na aktywność układu krążenia. Wykształcenie uprawiania sportu i ćwiczeń oraz wszystkiego, co piękne, sprawia, że ​​życie jednostki jest bogatsze w pozytywne emocje.

Dobra wiedza, udana praca, zaufanie do siebie i wzajemny szacunek zmniejszają strach, złość i konflikty. Zatem w naszych czasach i naszym porządku społecznym, który daje mu dostateczne możliwości edukacji i sportu, a także sukcesu zawodowego, ludzie mają wiele możliwości życiowych, nawyków i wymagań, jakie stawiają organizmowi pod względem fizycznym i psychicznym, chronić krążenie przed uszkodzeniem. Duża zdolność przystosowawcza organizmu ludzkiego pozwala również odzyskać zdrowie osobom, które doznały uszkodzeń układu krążenia z powodu chorób lub szkodliwego stylu życia, jeśli osoba zainteresowana stopniowo stawia coraz większe wymagania układowi krążenia, zmieniając styl życia.