เนื้อหา
- TL; DR (ยาวเกินไปไม่ได้อ่าน)
- ระบบไหลเวียนเลือดเปิด
- ระบบไหลเวียนเลือดปิด
- ข้อดีของระบบเปิด
- ข้อดีของระบบปิด
สัตว์หลายชนิดใช้ระบบไหลเวียนเลือดเพื่อกระจายสารอาหารและวัสดุทั่วร่างกายในเรื่องที่มีประสิทธิภาพ ระบบไหลเวียนเลือดมีสองประเภท: เปิดและปิด แต่ละระบบมีข้อดีและข้อเสีย แม้ว่าระบบปิดจะก้าวหน้ากว่าและอนุญาตให้ทำการกระจายได้เร็วขึ้น แต่สัตว์ไม่มีกระดูกสันหลังจำนวนมากและสัตว์อื่น ๆ ก็เหมาะสมกว่าสำหรับระบบเปิดที่ง่ายกว่า
TL; DR (ยาวเกินไปไม่ได้อ่าน)
ระบบไหลเวียนเลือดเปิดเป็นเรื่องธรรมดาในสัตว์เล็กเช่นอาร์โทรพอด แทนที่จะเป็นเลือดของเหลวที่ถูกหมุนเวียนจะเรียกว่าฮีโมลัม (hemolymph) และมันจะถูกสูบโดยหัวใจเข้าไปในโพรงร่างกายที่เรียกว่าเฮโมโคเซลซึ่งมันจะพุ่งตัวไปรอบ ๆ และอาบอวัยวะภายในในสารอาหารและก๊าซ มีความดันโลหิตต่ำมากดังนั้นนี่เป็นเพียงระบบที่เหมาะสมสำหรับสัตว์ที่มีการเผาผลาญต่ำที่ไม่ต้องการพลังงานหรือการป้องกันภูมิคุ้มกันอย่างรวดเร็วหรือเลือดเพื่อไปยังขารนแรง
สัตว์ขนาดใหญ่และสัตว์มีกระดูกสันหลังมีระบบไหลเวียนเลือดปิดรวมถึงมนุษย์ หน้าที่หลักของระบบไหลเวียนเลือดคือการแลกเปลี่ยนแก๊สฮอร์โมนและการกระจายสารอาหารและการกำจัดของเสีย กระบวนการสำคัญสองระบบของระบบปิดคือการไหลเวียนของปอดและการไหลเวียนอย่างเป็นระบบ เลือดที่มีออกซิเจนจะถูกส่งผ่านปอดเพื่อรับออกซิเจนจากอากาศที่หายใจเข้า จากนั้นระบบไหลเวียนเลือดจะกระจายออกซิเจนที่เพิ่งสร้างใหม่ไปทั่วร่างกาย เมื่อเทียบกับการอาบน้ำเนื้อเยื่อและอวัยวะทั้งหมดด้วยเลือดเลือดจะยังคงอยู่ในหลอดเลือดและถูกลำเลียงด้วยความดันสูงไปและกลับจากขาของร่างกายในอัตราที่รวดเร็ว
ระบบไหลเวียนเลือดเปิด
ระบบไหลเวียนเลือดเปิดเป็นระบบที่ง่ายกว่าของทั้งสองระบบ ระบบนี้เป็นเรื่องธรรมดาในหมู่สัตว์ขาปล้อง หัวใจสูบฉีดเลือด - หรือที่รู้จักกันทั่วไปว่าเป็นระบบไหลเวียนเลือดเปิด hemolymph - เข้าสู่โพรงเปิดที่เรียกว่าเฮโมโคเซล hemolymph นั้นผสมกับของเหลวคั่นระหว่างและ sloshes รอบ hemocoel อาบน้ำอวัยวะภายในและส่งสารอาหารและในบางกรณีก๊าซเช่นออกซิเจน ในสัตว์บางชนิดหัวใจเป็นเพียงหลอดเลือดแดงใหญ่หรือเส้นเลือดอื่น ๆ และ hemolymph จะเต้นเป็นจังหวะทั่วร่างกายโดยการเกร็งของกล้ามเนื้อ
ไม่มีหลอดเลือดแดงหรือเส้นเลือดใหญ่ที่สูบฉีดเลือดออกดังนั้นความดันโลหิตจึงต่ำมาก สิ่งมีชีวิตที่มีระบบไหลเวียนเลือดเปิดมักมีปริมาณฮีโมลัมค่อนข้างสูงและความดันโลหิตต่ำ ตัวอย่างของสัตว์ที่มีระบบไหลเวียนเลือดเปิด ได้แก่ แมลงแมงมุมกุ้งและหอยส่วนใหญ่
ระบบไหลเวียนเลือดปิด
สัตว์ที่มีขนาดใหญ่และเคลื่อนไหวได้มากขึ้นรวมถึงสัตว์มีกระดูกสันหลังทุกตัวมีระบบไหลเวียนโลหิตแบบปิด ระบบที่ซับซ้อนมากขึ้นนี้ประกอบด้วยเลือดหัวใจและเครือข่ายของหลอดเลือด หน้าที่หลักของระบบไหลเวียนเลือดคือการแลกเปลี่ยนแก๊สฮอร์โมนและการกระจายสารอาหารและการกำจัดของเสีย
กระบวนการที่สำคัญสองระบบคือการไหลเวียนของปอดและการไหลเวียนอย่างเป็นระบบ ในขั้นตอนเดิมเลือดที่มีออกซิเจนจะถูกส่งผ่านไปยังปอดเพื่อแลกเปลี่ยนก๊าซเพื่อรับออกซิเจนจากอากาศที่หายใจเข้า จากนั้นระบบไหลเวียนเลือดจะกระจายออกซิเจนที่เพิ่งสร้างใหม่ไปทั่วร่างกาย เลือดจะรับคาร์บอนไดออกไซด์ซึ่งเป็นของเสียจากการเผาผลาญจากเซลล์และนำกลับไปที่ปอดอีกครั้ง
ในระบบไหลเวียนโลหิตแบบปิดเลือดจะถูกส่งผ่านหลอดเลือดแดงไปยังหลอดเลือดดำและหลอดเลือดขนาดเล็กทั่วร่างกาย เมื่อเทียบกับการอาบน้ำเนื้อเยื่อและอวัยวะทั้งหมดด้วยเลือดเลือดจะยังคงอยู่ในหลอดเลือดและถูกลำเลียงด้วยความดันสูงไปและกลับจากขาของร่างกายในอัตราที่รวดเร็ว
ข้อดีของระบบเปิด
ระบบไหลเวียนเลือดเปิดต้องใช้พลังงานน้อยลงสำหรับการกระจาย ระบบนี้เหมาะสำหรับสัตว์ที่มีการเผาผลาญช้าลงและร่างกายมีขนาดเล็กลง เนื่องจากไม่มีหลอดเลือดความดันโลหิตยังคงอยู่ในระดับต่ำและออกซิเจนจะใช้เวลาในการเข้าถึงเซลล์ของร่างกายนานขึ้น หากสิ่งมีชีวิตมีเมแทบอลิซึมต่ำหมายความว่าโดยทั่วไปแล้วจะมีความกระฉับกระเฉงในกระบวนการต่าง ๆ เช่นการเคลื่อนที่การย่อยอาหารและการหายใจมันมีความต้องการออกซิเจนน้อยกว่า เนื่องจากออกซิเจนที่มีออกซิเจนในเลือดใช้เวลานานกว่าจะไปถึงแขนขาของร่างกายระบบเปิดจึงเป็นไปได้ในสัตว์เล็ก ๆ เท่านั้น
ข้อดีของระบบปิด
ระบบปิดทำงานด้วยความดันโลหิตสูงขึ้นมาก มันมีประสิทธิภาพมากกว่าที่จะใช้เลือดน้อยกว่าเพื่อการกระจายระดับที่สูงขึ้นและเร็วขึ้น เนื่องจากออกซิเจนในเลือดอาจไปถึงปลายแขนของร่างกายเร็วกว่าระบบเปิดสิ่งมีชีวิตที่มีระบบปิดอาจมีเมแทบอลิซึมสูงทำให้สามารถเคลื่อนไหวย่อยและกำจัดของเสียได้เร็วขึ้น เนื่องจากการกระจายของแอนติบอดีที่มีประสิทธิภาพการตอบสนองของภูมิคุ้มกันจะแข็งแกร่งช่วยให้ร่างกายต่อสู้กับการติดเชื้อได้อย่างมีประสิทธิภาพยิ่งขึ้น