ANYAGSZÁLLĺTÁS AZ ÁLLATOKNÁL. NYITOTT ÉS ZÁRT KERINGÉSI RENDSZER. A VÉR ÉS FUNKCIÓI

29§ ANYAGSZÁLLĺTÁS  AZ  ÁLLATOKNÁL. NYITOTT  ÉS  ZÁRT KERINGÉSI  RENDSZER.  A  VÉR  ÉS  FUNKCIÓI

Megismerhetitek milyen anyagszállítási módok jellemzők az állati szervezetekre, a vér összetételével és funkcióival.

Miért alvad meg az erekből kifolyó vér?

A többsejtű szervezet egyetlen sejtje sem létezhet magában, csak együttműködve a többi sejttel és szervvel. Ehhez szükséges, hogy el legyen látva oxigénnel, tápanyagokkal, eljussanak hozzá a hormonok és más jelző molekulák, valamint eltávolítódjanak a káros vagy felesleges anyagcsere-termékek (CO₂, ammónia, húgysav és a felesleges víz).

A primitiv állatoknál (űrbelűeknél, lapos férgeknél), melyek nem nagyméretűek, az anyagok bejutása a testbe és az anyagcseretermékek eltávozása megtörténhet a testtakarón át. A belső anyagyszállítás úgy megy végbe, hogy az anyagok sejtről sejtre szivárognak a sejtközi állományban. Ennek következtében a primitív állatok anyagszállítása nagyon lassú.

Ha  test mérete vagy az anyagcsere intenzitása nagy, szükségessé válik egy belső keringető (szállító) rendszer.

A keringési rendszer funkciója, hogy gyorsan juttasa el az anyagokat a test egyik részéből a másikba, aakor is ha az távolabb helyezkedik el. Azok az anyagok, amelyek elérték rendeltetési helyüket át kell, hogy jussanak a keringési rendszert alkotó szerv falain, a megfelelő szervekbe vagy szövetekbe. Azok az anyagok pedig, amik a szervekben képződtek, de máshol van rájuk szükség, esetleg ki kell vezetődniük a szervezetből, szintén a keringési rendszer által szállítódnak el.

Mik alkotják  a keringési rendszert?

·          folyadék, ami cirkulál (kering) a rendszerben és szállító feladatot lát el (vér, nyirok);

o    edények azaz erek (különböző átmérőjű csövek) és üregek, amelyekben keringhet a folyadék;

       összehúzódó szerv, ami pumpaként működik és biztosítja a folyadék keringését a csövekben és üregekben (szív vagy módosult vérerek).

A legtöbb állatnál az anyagszállítás a vérkeringés segítségével történik. A vér – folyadék , ami a keringési rendszer csöveiben (ereiben) kering.

A vér sok folyékony sejtközi állományból (plazmából) és vérsejtekből áll.

A vérsejtek típusai: 

A vér mikroszkópos képe, amin jól megkülönböztethetőek
a különböző leukociták (monocita és granulocita)

·          eritrociták – vörös vérsejtek,

·          leukociták – fehérvérsejtek,

·          trombociták – vérlemezkék.

A vérplazma – világossárga áttetsző folyadék, mely összetevői a víz, fehérjék, zsírok, glükóz, ásványi anyagok, aminosavak, vitaminok, hormonok és anyagcseretermékek. A folyékony plazma teszi lehetővé a  vér szállítási funkcióját.

Eritrociták – vörös színű vérsejtek, amelyek az oxigént szállítják. Az eritrociták citoplazmájában egy hemoglobin nevezetű fehérje található. A légzőszervekben a hemoglobin megköti az oxigént és leadja azokban a szervekben, ahol hiány van belőle. Szintén az eritrociták szállítják a sejtekben képződött szén-dioxidot a légzőszervekhez. Minden gerinces vérében találhatók vörös vérsejtek. A halaknál, kétéltűeknél, hüllőknél és madaraknál az eritrocitáknak van sejtmagja, az emlősök eritrocitái sejtmag nélküliek.

A gerinctelen állatok túlnyomó többségének vérében nincsenek vörös vérsejtek. Ezért a vérgázok szállítását náluk a hemoglobinhoz hasonló, a plazmában feloldott fehérjék végzik. A fejlábú puhatestűeknél és egyes rákféléknél az ilyen fehérjék rezet (Cu) tartalmaznak, ezért az ő vérük kékes színű.

Leukociták – fehér vérsejtek, amelyeknek van sejtmagjuk és folyton változtatják alakjukat. Alapvető funkciójuk – a szervezet védelme a betolakodóktól és idegen anyagoktól (pl.: baktériumoktól, idegen fehérjéktől). Kapcsolatba lépve az idegen testtel a leukociták állábaik segítségével körülveszik azt, bekebelezik és megemésztik. Ezt a folyamatot fagocitózisnak nevezzük. Tehát a leukociták biztosítják a szervezet immunitását, ők alkotják az immunrendszer egyik alappillérét.

Biztosan megtörtént már veletek, hogy felsebeztétek vagy megkarcoltátok a bőrötöket. Ilyenkor megfigyelhettétek, hogy egy kis idő mulva hogyan alakul a híg vér kocsonyás masszává, ami meggátolja a további vérzést. Ezt a folyamatot véralvadásnak nevezzük. A véralvadásnak köszönhető, hogy sérülés esetén az állati szervezet nem veszti el összes vérét.

A véralvadás folyamatának beindítói a trombociták (vérlemezkék). Ezek apró, színtelen, sejtmag nélküli kerek formájú sejtek. A trombociták a sérült véredény vagy szövet közelében gyülekeznek és aktivizálják azokat a folyamatokat, melynek végeredményeként a folyékony vérplazma zselés állagúvá alakul.

A tápanyagokon, oxigénen és szén-dioxidon kívül a vér szállít még hormonokat, anyagcseretermékeket, biztosítja az immunitást, és fontos szerepet játszik a madarak és emlősök állandó belső testhőmérsékletének szabályozásában.

Sok állatnál a vér mozgását a szív összehúzódásai biztosítják. Azokat a vérereket, amelyek a szív irányából szállítják a vért artériáknak, amelyek a szív felé – vénáknak nevezzük. Az artériáknak angyobb nyomást kell elviselniük mint a vénáknak. A legvékonyabb vérerek a kapillárisok (hajszálerek). A hajszálerekben  a vér lassan mozog, és éppen itt történik a gázcsere és a különféle anyagok cseréje a vér és a sejtek, szövetek, szervek között.

Az állatoknál a keringési rendszerek két típusát különböztetjük meg: nyitott és zárt keringési rendszereket. 

Az ízeltlábúak és a puhatestűek vérkeringési rendszere nyitott. Az ilyen rendszerben a szív kilöki a vért az artériákba, amik üregek rendszerébe nyílnak. A vér kis nyomással kiömlik ezekbe az üregekbe és körülmossa a szerveket. Itt történik a szövetek és vér közötti gáz- és anyagcsere. Ezután a vér összegyűlik a vénákban és újra a szívbe kerül. 

A gerinces állatok mindegyikének zárt keringési rendszere van. A zárt keringési rendszerben a vér csak az erekben és a szív üregeiben mozog. A szövetekkel való gáz- és anyagcsere a kapillárisok falán keresztül történik. Az anyagok a vérből először a hajszálerek falának sejtjeibe kerülnek, innen jutnak a környező szövet sejtjeibe.

A nyitott keringési rendszer előnye, hogy a sejtek közvetlenül érintkeznek a vérrel; hátrány viszont a lassú vérmozgás. A nyitott vérkeringési rendszer csak a kisméretű állatoknál tarható fenn (csak náluk „gazdaságos”).

A gerinctelen állatok szíve különböző felépítésű. A folyami ráké zsákszerű, néhány pár réssel szabdalt. A rovaroké és pókszabásúaké viszont csőalakú.  A puhatestűek szíve kamrákra és pitvarokra tagolódik, de a szívüregek száma eltérő lehet. A fejlábú puhatestűeknél a keringést a kopoltyúk alapjánál elhelyezkedő kopoltyúszivek is támogatják.

A gerinceseknél a szív tagolódása lehet kétüreges, háromüreges és négyüreges. A halaknak egy vérkörük van. A szárazföldi állatoknak (kétéltűeknek, hüllőknek, madaraknak, emlősöknek) két vérköre van. Ez a tüdő kialakulásával magyarázható. A szív bal oldala pumpálja az oxigénben gazdag vért, a jobb oldala pedig a szén-dioxiddal dúsítottat. A kétéltűek és hüllők szíve háromüreges, a kamrában az oxigénes és szén-dioxidos vér részben keveredik. Kivételt csak a krokodilok képeznek, mivel nekik négyüreges szívük van.

A legfejlettebb vérkeringési rendszere a madaraknak és az emlősöknek van. Nekik négyüreges szívük van, melyben elkülönül az oxigéndús és szén-dioxidos vér. Ez lehetővé teszi a sejtek intenzív telítődését, gyorsítja az anyagcserét. Az állandó testhőmérsékletet fenntartó és sokat mozgó állatoknak viszonylag nagy méretű a szíve, gyakoriak a szívösszehúzódásaik. Az állatok közül legszaporább a szívverése (összehúzódása) a madaraknak és egyes kistestű emlősöknek.

Gerinces állatok vérkeringési rendszerei
1- halak,  2- kétéltűek,  3- hüllők,  4- madarak,  5- emlősök

A gerinces állatoknál a vérkeringésen kívül anyagszállítási feladatokat lát el a nyirokrendszer is. A nyirokrendszerben nyirok kering, ami összetételében hasonlít a vérplazmára és leukociták vannak benne. A nyirokrendszer feladatai közül kiemelhető az anyagszállítás és az immunitás. A vérkeringési rendszer a szív munkájának köszönhetően sokkal erőteljesebb, mint a nyirokkeringés, aminek működésével részletesebben ismerkedünk jövőre, az emberi szervezet tanulmányozása közben.

Ellenőrző kérdések

1.        Mely állatoknál hiányzik a vérkeringési rendszer? Mivel magyarázható ez?

2.        Mely állatokra jellemző a nyitott keringési rendszer? Feleleted támaszd alá példákkal.

3.        Mely állatokra jellemző a zárt keringési rendszer? Feleleted támaszd alá példákkal.

4.        Milyen véredényeket ismertek?

5.        Miben különbözik a halak, kétéltűek és madarak szíve?

Feladat

1.        Találd meg az összefüggést a véralkotók és funkcióik között

Véralkotók	funkciók
A. leukociták	1. vérgázok (oxigén és szén-dioxid) szállítása
B. trombociták	2. a szervezet védelme az idegen fehérjéktől
C. eritrociták	3. biztosítják a véralvadást

2.        Állítsd helyes sorrendbe a strúrákat a vérkeringés haladásának megfelelően

pitvarok,  b) kamra,  c) vénák,  d) kapillárisok,  e) artériák