סוגי מערכות הדם: פתוח מול סגור

מערכת הדם משמשת לנוע דם לאתר או לאתרים שבהם ניתן לחמצן, ושם ניתן להשליך פסולת. זרימת הדם משמשת להבאת דם מחומצן חדש לרקמות הגוף. ככל שחמצן וכימיקלים אחרים מתפזרים מתאי הדם ולנוזל המקיף את תאי רקמות הגוף, כך מתפזרים מוצרי הפסולת לתאי הדם שיש להיסחף. דם מסתובב דרך איברים כמו הכבד ו כליות היכן שמסירים פסולת ובחזרה ל- ריאות למינון טרי של חמצן. ואז התהליך חוזר על עצמו. תהליך מחזור זה נחוץ להמשך חייו של תאים, רקמות, ואפילו של האורגניזם כולו. לפני שאנחנו מדברים על לבעלינו לתת רקע קצר של שני סוגי המחזור הרחב הנמצאים בבעלי חיים. נדון גם במורכבות הפרוגרסיבית של הלב כשמעלה בסולם האבולוציוני.

להרבה חסרי חוליות רבים אין כלל מחזור הדם. התאים שלהם קרובים מספיק לסביבתם כדי שחמצן, גזים אחרים, חומרים תזונתיים ומוצרי פסולת פשוט יתפזרו אל תוך התאים שלהם. בבעלי חיים עם שכבות תאים מרובות, ובעיקר בעלי חיים יבשתיים, הדבר לא יעבוד, מכיוון שתאיםיהם רחוקים מדי מהסביבה החיצונית לאוסמוזה פשוטה ו ריכוך כדי לתפקד במהירות בהחלפת פסולת סלולרית ונחוצה לחומר עם הסביבה.

בבעלי חיים גבוהים יותר ישנם שני סוגים ראשוניים של מערכות הדם: פתוחים וסגורים. למפרקים ולרכיכות מערכת הדם פתוחה. בסוג זה של מערכת, אין לב אמיתי או נימים כפי שנמצאים בבני אדם. במקום לב, יש

מערכת הדם הסגורה של כמה רכיכות וכל חוליות החוליות וחסרי החוליות הגבוהים יותר היא מערכת יעילה בהרבה. כאן נשאבים דם דרך מערכת סגורה של עורקים, ורידים, ו נימים. נימים מקיפים את איברים, לוודא שלכל התאים יש הזדמנות שווה להזנה ולהוצאת מוצרי הפסולת שלהם. עם זאת, גם מערכות הדם הסגורות נבדלות זו מזו כאשר אנו מתקדמים במעלה העץ האבולוציוני.

אחד הסוגים הפשוטים ביותר של מערכות הדם הסגורות נמצא בצנחים כמו תולעת האדמה. לתולעי אדמה יש שני כלי דם עיקריים - כלי הגבי וכלי הגחון - הנושאים דם לכיוון הראש או הזנב בהתאמה. הדם מועבר לאורך כלי הגב על ידי גלי התכווצות בקיר הכלי. הגלים הניתנים להתכווצות נקראים 'פריסטליזה'. באזור הקדמי של התולעת ישנם חמישה זוגות כלים, שאנו מכנים באופן רופף "לבבות", המחברים בין הגבי לכלי הגחון. כלי חיבור אלה מתפקדים כמו לבבות מחולקים ומכריחים את הדם לכלי הגחון. מכיוון שהחיפוי החיצוני (האפידרמיס) של תולעת האדמה דק כל כך ולחות ללא הרף, יש הזדמנות רחבה להחלפת גזים, מה שמאפשר מערכת יעילה יחסית זו. יש גם איברים מיוחדים בתולעת האדמה לפינוי פסולת חנקנית. עדיין, דם יכול לזרום לאחור והמערכת רק יעילה מעט יותר ממערכת החרקים הפתוחה.

כשאנחנו מגיעים לחוליית החוליות, אנו מתחילים למצוא יעילות אמיתית עם המערכת הסגורה. לדגים יש את אחד הסוגים הפשוטים ביותר של לבבות אמיתיים. לבו של דג הוא איבר דו-חדרי המורכב מאטריום אחד וחדר אחד. ללב יש קירות שרירים ושסתום בין תאיו. דם מוזרם מהלב אל הזימים, שם הוא מקבל חמצן ונפטר מפחמן דו חמצני. לאחר מכן הדם עובר לאיברי הגוף, שם מחליפים חומרים מזינים, גזים ופסולת. עם זאת, אין חלוקה למחזור הדם בין אברי הנשימה לשאר הגוף. כלומר, הדם עובר במעגל אשר לוקח דם מהלב לזימים לאיברים ובחזרה ללב להתחיל שוב את מסעו המעגלי.

צפרדעים יש לב עם שלוש תאים, המורכב משני אטריה וחדר יחיד. הדם היוצא מהחדר עובר למערכת אבי העורקים במזלג, שם לדם יש הזדמנות שווה לנוע במעגל של כלים המובילים לריאות או מעגל המוביל לאיברים האחרים. דם החוזר ללב מהריאות עובר לאטריום אחד, ואילו הדם החוזר משאר הגוף עובר לשני. שניהם אטריה מתרוקנים לחדר הבודד. אמנם זה מוודא שכמה דם תמיד עובר לריאות ואז בחזרה ללב, ערבוב של דם מחומצן ומחומצן בחתך החדר היחיד פירושו שהאיברים אינם מקבלים דם רווי חמצן. ובכל זאת, עבור יצור בדם קר כמו הצפרדע, המערכת עובדת טוב.

לבני אדם ולכל שאר היונקים, כמו גם ציפורים, יש א לב עם ארבעה חדרים עם שתיים אטריה ושתיים חדרי. דם מחומצן ומחומצן אינם מעורבים. ארבעת התאים מבטיחים תנועה יעילה ומהירה של דם מחומצן מאוד לאיברי הגוף. זה מסייע בוויסות תרמי ובתנועות שרירים מהירות ומתמשכות.