Ontwikkeling en functie van het cardiovasculaire systeem

Hoe meercellig het organisme van een levend wezen is, des te gecompliceerder zijn bloedcirculatie of cardiovasculaire systeem. Bij primitieve meercellige organismen is een eenvoudig kanaalsysteem voldoende, dat zowel de darm als de bloedsomloop vertegenwoordigt. Maar zelfs de regenworm heeft een primitief ontwikkelde bloedsomloop. Van ontwikkelingsstadium tot ontwikkelingsstadium werd het ingewikkelder en bereikte het zijn hoogste vorm bij de hoogontwikkelde zoogdieren, net zoals de mens dat is.

Evolutie van de metabolische cyclus

Zoals bekend is leven gekoppeld aan stofwisselingsprocessen in cellen. Geen enkel levend wezen - of het nu is samengesteld uit een of een groot aantal cellen - kan bestaan ​​zonder de opname van voedingsstoffen en het vrijkomen van stofwisselingsproducten. Ze vertegenwoordigen het essentiële deel van de eenheid tussen het organisme en de omgeving. Eencellige organismen die in water voorkomen, halen hun "voedsel" rechtstreeks uit de omgeving, uit het water, en geven hun metabolische afbraakproducten af ​​aan het water. Beiden hoeven slechts in beide richtingen door het celmembraan te gaan.

Maar ook elke cel van een celgroep of een complex meercellig organisme is met betrekking tot zijn metabolisme onderworpen aan dezelfde principes als de enkele cel. Het haalt ook zijn voedsel uit zijn omgeving, de extracellulaire ruimte, en geeft daar zijn afbraakproducten weer af. Maar de vloeistof waaruit zo'n cel zijn voeding haalt, is geen water zoals zee- of zeewater, maar de lichaamsvloeistof, die zich in de loop van miljoenen jaren heeft gevormd en zeer precies is aangepast aan het respectieve levende wezen en zijn leefomstandigheden en voortdurend moet worden vernieuwd.

Uit deze noodzaak ontstond de zogenaamde cyclus, die de onmisbare voorwaarde is voor het metabolisme van elke cel van een hoger georganiseerd levend wezen. Het transporteert vitale stoffen - zuurstof en andere voedingsstoffen - naar elke cel en brengt hun stofwisselingsproducten naar de plek waar ze worden verwerkt of uitgescheiden.

Structuur en functie van de bloedsomloop

Op welke basisprocessen is de cyclus terug te voeren? Om deze vraag te kunnen beantwoorden, moeten we uitgaan van de lagere diersoorten. Als we ons voorstellen dat meercellige organismen voortkomen uit de deling van individuele cellen, die echter niet volledig van elkaar zijn gescheiden, dan begrijpen we dat primitieve meercellige organismen alleen een kanaalsysteem nodig hebben waarin de vloeistof van buitenaf binnendringt en de voedingsstoffen die het bevat brengt direct contact met de cellen. Bij zulke levende wezens zijn de darmen en de bloedsomloop identiek; de primitieve slikreflex transporteert altijd nieuw, voedselrijk water naar het kanaalsysteem. In de loop van de ontwikkeling kwam het gastrovasculaire systeem (gastrum - maag, vasculum - vat) tevoorschijn, waarin kanalen zich uitstrekken vanaf de maag, waarin het "ingeslikte" water stroomt en de cellen bereikt.

De in het water aanwezige voedingsstoffen dringen via een slikreflex het inwendige van het organisme binnen en worden van daaruit via een kanaalsysteem naar de individuele cellen gebracht. We weten allemaal dat verbranding een belangrijk element is van het metabolisme in cellen en dat er zonder zuurstof geen verbranding is. Hoe groter en meercellig het organisme werd, hoe groter de behoefte aan zuurstof. Als gevolg hiervan werden speciale cellen gevormd nabij de opening van het bovenlichaam, waar de slikreflex het water in de darmen pompt, dat de zuurstof uit het water opnam en aan het lichaam doorgaf. Ongeveer tegelijkertijd met dit differentiatieproces ontwikkelde het kanaalsysteem dat vroeger met de darm was verbonden zich tot een onafhankelijk systeem.

Het hier aanwezige speciale lichaamssap - de zogenaamde hemolymfe - kon alleen voedingsstoffen krijgen die door darmwandcellen waren gefilterd. Dus het kwam tot stand:

1. het externe metabolisme met zijn twee componenten, de opname van zuurstof en de opname van voedsel, met hun verwerking in de darm tot in water oplosbare verbindingen die kunnen worden opgenomen door de darmcellen,

2. het interne metabolismedie is gebaseerd op de toevoer van zuurstof en andere voedingsstoffen die met behulp van de hemolymfe naar elke individuele cel worden getransporteerd.

Het vasculaire systeem waardoor dergelijke specifieke vloeistoffen de cellen bereiken, is een open systeem in lagere ontwikkelingsstadia en verandert in vloeistofruimten van waaruit de cellen worden voorzien van voedingsstoffen. Pas op een hoger ontwikkelingsniveau ontwikkelde het zich tot een gesloten systeem. De cirkelvormige beweging van de lichaamsvloeistof bij dergelijke diersoorten wordt veroorzaakt door de slikreflex van de opening van het bovenlichaam, die met het ritme waarmee het water in de darm pompt, ook ritmisch de vloeistof in alle andere kanaalsystemen in beweging houdt.

Dit ritme vormde de aanleiding voor een sterkere hermodellering van bijzonder stimulusgevoelige cellen, die aanvankelijk de beweging die in het keelgedeelte werd geïnitieerd met het slikken overbracht naar diepere delen van de darmbuis en het vaatstelsel en later hun eigen ritme vonden, gecoördineerd door zenuwverbindingen. (Dit verklaart dat de darm en het vaatstelsel blijven functioneren door hetzelfde deel van het zenuwstelsel, het zogenaamde vegetatieve zenuwstelsel.)

Functie en ontwikkeling van het bloed in het cardiovasculaire systeem

Nu is het niet langer moeilijk te begrijpen waarom vissen - zelfs als ze geen voedsel binnenkrijgen, hun bek en hun kieuwen altijd tegelijkertijd bewegen, omdat de cellen die de zuurstof uit het water opnemen en eraan afgeven, geconcentreerd zijn in de kieuwen. Geef bloed door. Hier moeten we het woord 'bloed' voor de eerste keer noemen, want waar voorheen alleen met voedingsstoffen verzadigde hemolymfe omcirkelde, beweegt in dit ontwikkelingsstadium het bloed, bestaande uit talrijke individuele cellen, water en opgeloste proteïne- en zoutsubstanties, al in beweging. De stap naar dit punt is relatief eenvoudig te begrijpen als je bedenkt dat de celaggregaten die ver van de kieuwen lagen ook van zuurstof moesten worden voorzien. Dit maakte de ontwikkeling van cellen noodzakelijk, waarvan de enige functie is om zuurstof te transporteren.

Deze cellen circuleren in de bloedvloeistof, vullen zich met zuurstof elke keer dat ze door de kieuwen gaan en dragen het naar de meest afgelegen delen van het lichaam. In de loop van de verdere ontwikkeling was het ritme dat van de slikreflex naar het vaatstelsel werd overgebracht, niet langer voldoende om de behoefte van het organisme aan voedingsstoffen en zuurstof te garanderen. Geleidelijk aan ontwikkelde zich een centraal "bloedpompstation", het hart, in het midden van de bloedsomloop, waar de bloedbeweging de grootste druk uitoefende op de vaatwanden en het constante ritme uiteindelijk cellen produceerde die "gekwalificeerd" waren voor ritme.

Het is bekend dat al deze ontwikkelingsstadia hun oorsprong hebben in dieren die in water leefden. Dat zou in het land niet mogelijk zijn geweest. Maar nadat de darm en het vasculaire systeem waren gescheiden, nadat het kieuwsysteem, het celbevattende bloed en het hart waren ontstaan, hoefden de kieuwen 'slechts' zichzelf in de longen te transformeren door eraan te wennen zuurstof uit de lucht te halen in plaats van uit het water, en een noodzakelijke voorwaarde voor het bestaan ​​van levende wezens op het land was al gegeven: het externe metabolisme.

Voor het tweede deel van de externe stofwisseling moest het mogelijk zijn om af en toe vocht op te nemen in de darm. Bovendien waren bepaalde klieren (speekselklieren) nodig om vast voedsel met vloeistof te mengen, zodat in het water opgeloste voedingsstoffen door de darmwand konden blijven stromen en van daaruit in het bloed. Iedereen weet van school al dat het hart is opgedeeld in bepaalde kamers, waarvan er één (rechts) het zuurstofarme bloed uit het lichaam naar de longen gaat, de andere (links) het bloed dat opnieuw in de longen wordt geoxygeneerd. pomp in de lichaamsomtrek.

Vanuit de darm, deels met de poortader via de lever en deels via een speciaal lymfestelsel, komen de eigenlijke voedingsstoffen vóór het hart in het bloed. Het cardiovasculaire systeem heeft dus een belangrijke ondersteunende functie bij het in stand houden van het leven. De opgenomen zuurstof of de voedingsstoffen die via het darmkanaal in het bloed zijn gekomen, bereiken de periferie, de kleinste bloedvaten, van waaruit de aanvoer van elke individuele lichaamscel plaatsvindt nadat genoemde stoffen de bloedbaan verlaten en ingewikkelde uitwisselingsprocessen hebben plaatsgevonden.

Belang van zuurstof in het cardiovasculaire systeem

Uit ons overzicht van de ontwikkelingsgeschiedenis van het hart en de bloedsomloop kan worden afgeleid dat de circulatie in het meercellige organisme voortkwam uit de behoefte van elke cel aan metabolisme. Als we dit eenmaal begrepen hebben, zullen we ook de maatregelen begrijpen die nodig zijn om de cyclus - voor zover mogelijk - op orde te houden. Voordat u dit doet, moeten enkele feiten worden genoemd.Het ritme is al genoemd, dat onderling wordt gecoördineerd en onderhouden door zenuwcellen en hun verbindingen met elkaar en door de kracht van spiercellen. Net als de prestaties van elke cel, is het echter afhankelijk van het metabolisme - d.w.z. het vereist de toevoer van zuurstof en andere voedingsstoffen.

Dienovereenkomstig moeten alle organen met hun individuele cellen van bloed worden voorzien om hun vitale activiteit te behouden, inclusief de hersenen. Met name de hersenen reageren erg gevoelig op zuurstofgebrek: het zogenaamde flauwvallen of bewusteloosheid is daar meestal op gebaseerd. Maar dit is precies hoe het gebrek aan zuurstof in de coördinerende centra van de hersenen de coördinatie van de functies van individuele organen kan verstoren. Dergelijke voorschriften hebben ook invloed op het systeem van de klieren met interne afscheiding, van wiens producten (hormonen) een gereguleerde activiteit van de andere orgaanfuncties afhangt.

De hartspier heeft ook een bijzonder overvloedige doorbloeding nodig, aangezien hij het bloed dag en nacht zonder onderbreking in beweging moet houden. Het wordt geleverd door de kransslagaders. Hun sluiting door calcificatiehaarden en bloedstolsels of hun vernauwing door langdurige vasculaire krampen zijn daarom van groot belang voor het menselijk leven en vormen de organische basis voor een aantal hartproblemen. We zien dat het in stand houden van een gezond levensproces de regelmaat is van een immense hoeveelheid onderling afhankelijke Bewerkingen vereist.

Preventie van hart- en vaatziekten

Hoe kunnen we - ook al kennen we al deze processen niet - toch bijdragen aan het op orde houden van onze circulatie? De dieren weten bijvoorbeeld niets van hun bloedsomloop en toch sterven ze niet vroegtijdig aan hart- of bloedsomloopstoornissen - op voorwaarde dat ze in het wild leven. De zoektocht naar voedsel en water en hun milieuactiviteit beschermen hen tegen dergelijke ziekten. Je spieren moeten bewegen; hun metabolisme wordt daardoor zwaarder belast, en tegelijkertijd wordt het bloed naar de mannen gedreven.

Maar ze zullen nooit - tenzij ze door mensen worden verleid - meer eten dan hun honger toelaat. Mensen hebben daarentegen hun levensproces grotendeels gemakkelijker gemaakt. De rij-opties besparen hen lopen. Ze eten graag, vaak veel te veel, en vinden het daarna prettig om uit te rusten. Maar de menselijke cyclus heeft evenveel spierbewegingen nodig als die van het dier. Als er bijvoorbeeld fysiek werk wordt gedaan dat een verhoogde spieractiviteit veroorzaakt, grijpen verschillende processen in elkaar om meer bloed naar de actieve organen te brengen. Een actief orgaan wordt altijd van meer bloed voorzien dan een inactief.

Bij een lagere belasting is een verschuiving van de hoeveelheid bloed die circuleert voldoende. Als er echter zwaar spierarbeid wordt verricht dat grote spiergebieden aantast, wordt de bloedtoevoer verhoogd door de zogenaamde bloedvoorraden te ledigen. Het hart werkt harder om de grotere hoeveelheid circulerend bloed door het lichaam te "pompen". Dit betekent dat het voldoet aan de verhoogde eisen. Maar ook vanuit het centrale zenuwstelsel worden tegelijkertijd met de veranderde motorische activiteit de spierarbeid, de bloedvaten die de spieren voeden, beïnvloed. Dit vergemakkelijkt de bloedtoevoer naar dit zwaar belaste gebied.

Bovendien grijpen de stofwisselingsproducten die door de verhoogde spieractiviteit worden geproduceerd, regulerend in op het cardiovasculaire systeem. De ademhaling wordt ook aanzienlijk verhoogd omdat het zich ook moet aanpassen aan de nieuwe omstandigheden.

Met andere woorden: Fysiek werk of sport en beweging traint ook de menselijke bloedsomloop. Maar ook andere factoren kunnen de cardiovasculaire activiteit veranderen, bijvoorbeeld positieve of negatieve emoties via het centrale zenuwstelsel. Vreugde en verwachting laten het hart sneller kloppen; Woede, angst en constant conflict kunnen de activiteit van het hart negatief beïnvloeden. Algemene fysieke training, zoals bereikt kan worden door meerdere sporten te beoefenen, heeft een positief effect op het gehele organisme en daarmee op de cardiovasculaire activiteit. De opleiding om te genieten van sport en beweging en alles wat mooi is, maakt het leven van het individu rijker aan positieve emoties.

Goede kennis, succesvol werk, vertrouwen in elkaar en wederzijds respect verminderen angst, woede en conflicten. Dus in onze tijd en onze sociale orde, die hem voldoende kansen geeft voor onderwijs en sport, evenals voor professioneel succes, hebben mensen talloze kansen met hun leven, hun gewoonten en de eisen die ze aan hun organisme stellen in fysieke en psychologische termen, om de bloedsomloop tegen schade te beschermen. Het grote aanpassingsvermogen van het menselijk organisme stelt ook degenen die door ziekte of schadelijke leefgewoonten schade aan de bloedsomloop hebben opgelopen, toe om weer gezond te worden als de betrokkene geleidelijk aan steeds hogere eisen stelt aan zijn bloedsomloop door zijn levensstijl te veranderen.