voor complexere organismen is diffusie niet efficiënt voor het effectief circuleren van gassen, nutriënten en afval door het lichaam; daarom ontstonden complexere circulatiesystemen. De meeste geleedpotigen en veel weekdieren hebben een open bloedsomloop. In een open systeem, een langwerpig kloppend hart duwt de hemolymfe door het lichaam en spiercontracties helpen om vloeistoffen te bewegen., De grotere, complexere schaaldieren, waaronder kreeften, hebben arteriële bloedvaten ontwikkeld om bloed door hun lichaam te duwen, en de meest actieve weekdieren, zoals inktvissen, hebben een gesloten bloedsomloop ontwikkeld en zijn in staat om snel te bewegen om prooi te vangen. Gesloten bloedsomloop systemen zijn een kenmerk van gewervelde dieren; er zijn echter significante verschillen in de structuur van het hart en de bloedcirculatie tussen de verschillende gewervelde groepen als gevolg van aanpassing tijdens de evolutie en bijbehorende verschillen in anatomie. Figuur 21.,4 illustreert de basis van de bloedsomloop van sommige gewervelde dieren: vissen, amfibieën, reptielen en zoogdieren.
zoals afgebeeld in Figuur 21.4 een vis heeft een enkel circuit voor de bloedstroom en een tweekamervormig hart met slechts één atrium en één ventrikel. Het atrium verzamelt bloed dat uit het lichaam is teruggekeerd en het ventrikel pompt het bloed naar de kieuwen waar gasuitwisseling plaatsvindt en het bloed opnieuw wordt zuurstofrijk; dit wordt kieuwcirculatie genoemd. Het bloed gaat dan door de rest van het lichaam alvorens terug te komen bij het atrium; dit wordt genoemd systemische circulatie., Deze unidirectionele stroom van bloed produceert een gradiënt van zuurstofrijk naar gedeoxygeneerd bloed rond het systemische circuit van de vis. Het resultaat is een limiet in de hoeveelheid zuurstof die sommige organen en weefsels van het lichaam kan bereiken, waardoor de totale metabolische capaciteit van vissen wordt verminderd.
bij amfibieën, reptielen, vogels en zoogdieren wordt de bloedstroom in twee circuits geleid: één door de longen en terug naar het hart, dat pulmonale circulatie wordt genoemd, en de andere door de rest van het lichaam en zijn organen, inclusief de hersenen (systemische circulatie)., In amfibieën, gasuitwisseling vindt ook plaats via de huid tijdens de pulmonale circulatie en wordt aangeduid als pulmocutane circulatie.
zoals weergegeven in Figuur 21.4 b hebben amfibieën een hart met drie kamers dat twee atria en één ventrikel heeft in plaats van het hart met twee kamers van vissen. De twee atria (superieure hartkamers) ontvangen bloed uit de twee verschillende circuits (de longen en de systemen), en dan is er enige vermenging van het bloed in het hart ventrikel (inferieure hartkamer), die de efficiëntie van oxygenatie vermindert., Het voordeel van deze regeling is dat hoge druk in de bloedvaten bloed naar de longen en het lichaam duwt. Het mengen wordt beperkt door een rand in het ventrikel die zuurstofrijk bloed door het systemische bloedsomloop en gedeoxygeneerd bloed leidt naar het pulmocutane circuit. Om deze reden worden amfibieën vaak beschreven als met een dubbele circulatie.
De meeste reptielen hebben ook een hart met drie kamers, vergelijkbaar met het amfibiehart, dat bloed naar de pulmonale en systemische circuits leidt, zoals weergegeven in Figuur 21.4 c., Het ventrikel wordt effectiever verdeeld door een partieel septum, wat resulteert in minder mengen van zuurstofrijk en gedeoxygeneerd bloed. Sommige reptielen (alligators en krokodillen) zijn de meest primitieve dieren die een hart met vier kamers vertonen. Krokodilachtigen hebben een uniek circulatiemechanisme waarbij het hart bloed uit de longen naar de maag en andere organen schuurt tijdens lange perioden van onderdompeling, bijvoorbeeld, terwijl het dier wacht op prooi of onder water blijft wachten tot prooi rot., Eén aanpassing omvat twee hoofdslagaders die hetzelfde deel van het hart verlaten: de ene neemt bloed naar de longen en de andere zorgt voor een alternatieve route naar de maag en andere delen van het lichaam. Twee andere aanpassingen omvatten een gat in het hart tussen de twee ventrikels, het foramen van Panizza genoemd, waardoor bloed van de ene kant van het hart naar de andere, en gespecialiseerde bindweefsel dat de bloedstroom naar de longen vertraagt. Samen hebben deze aanpassingen krokodillen en alligators tot een van de meest evolutionair succesvolle diergroepen op aarde gemaakt.,
bij zoogdieren en vogels is het hart ook verdeeld in vier kamers: twee atria en twee ventrikels, zoals afgebeeld in Figuur 21.4 d. het zuurstofhoudende bloed wordt gescheiden van het zuurstofarme bloed, wat de efficiëntie van de dubbele circulatie verbetert en waarschijnlijk nodig is voor de warmbloedige levensstijl van zoogdieren en vogels. Het vierkamerhart van vogels en zoogdieren evolueerde onafhankelijk van een driekamerhart. De onafhankelijke evolutie van de zelfde of een gelijkaardige biologische eigenschap wordt bedoeld als convergente evolutie.,
samenvatting
bij de meeste dieren wordt de bloedsomloop gebruikt om bloed door het lichaam te transporteren. Sommige primitieve dieren gebruiken diffusie voor de uitwisseling van water, voedingsstoffen en gassen. Complexe organismen gebruiken de bloedsomloop echter om gassen, voedingsstoffen en afval door het lichaam te vervoeren. De bloedsomloop kan open zijn (gemengd met het interstitiële vocht) of gesloten (gescheiden van het interstitiële vocht)., Gesloten bloedsomloop systemen zijn een kenmerk van gewervelde dieren; er zijn echter significante verschillen in de structuur van het hart en de bloedcirculatie tussen de verschillende gewervelde groepen als gevolg van aanpassingen tijdens de evolutie en bijbehorende verschillen in anatomie. Vissen hebben een hart met twee kamers met een unidirectionele circulatie. Amfibieën hebben een hart met drie kamers, dat wat vermenging van het bloed heeft, en ze hebben dubbele circulatie. De meeste niet-vogel reptielen hebben een hart met drie kamers, maar hebben weinig vermenging van het bloed; ze hebben dubbele circulatie., Zoogdieren en vogels hebben een hart met vier kamers zonder vermenging van het bloed en dubbele circulatie.