なぜ魚は2つの心室を持っているのですか?


ベストアンサー

こんにちは、

心臓は、循環のための駆動圧力を生成するポンプです。血液(P1 =前のページの動脈圧)。魚の心臓には1つの心房と1つの心室があります。これは、2つの別々の心房と2つの別々の心室を持つ人間(哺乳類)の心臓とは対照的です。魚の心臓には、他に2つの心室があります。静脈洞と動脈球

からの血液酸素が少ない体は、収縮を開始するペースメーカー細胞を含む静脈洞を介して心房に入ります。血液は、薄壁の筋肉室​​である心房によって心室に送り込まれます。次に、血液は心室によって動脈球に送り出されます。これは、心筋がたくさんある厚壁のチャンバーです。心室は血圧の発生に責任があります。最後のチャンバーである動脈球は独特の構造であり、その機能の1つは、心室によって生成される圧力パルスを減衰させることです。どうして?動脈球の次の臓器は鰓で、壁が薄く、脈圧(または絶対圧)が高くなると損傷する可能性があります。動脈球には弾力性のある成分が含まれていますが、筋繊維は多くありません。

これがお役に立てば幸いです! ☺️

回答

これは「なぜ」の質問です。科学は「何」の質問に答えるのに優れています。

背骨のある動物(脊椎動物)にはどのような循環器系がありますか?

(1)は最も単純な(単一の)循環系を持っています:血液は2室の心臓(心房と心室)から鰓を通って流れます。水から酸素が吸収され、二酸化炭素が放出されます。その後、酸素化された血液は体の残りの部分に直接流れます。組織では、脱酸素として知られる酸素が除去され、代謝の最終産物の1つである二酸化炭素が血液に移動します。

(2)両生類には2つの循環経路があります。1つは肺と皮膚を通過して酸素化を可能にする血液の移動、もう1つは酸素化された血液を体の残りの部分に輸送する経路です。血液は、3つのチャンバー、2つの心房、1つの心室を備えた心臓によって送り出されます。

(3)爬虫類にも2つの循環経路があります;血液は肺を通してのみ酸素化され、両生類のように皮膚からは酸素化されません。心臓には3つのチャンバーがありますが、心室は中隔によって部分的に分離されているため、肺と心臓への循環は部分的に分離されていますが、酸素化血液と脱酸素化血液の混合が発生します。 (爬虫類とワニを除く)

(4)哺乳類と鳥類には、酸素化された血液と脱酸素化された血液を完全に分離する4つのチャンバーを備えた心臓があります。 -酸素化された血液を体に送り、脱酸素化された血液を肺にのみ送ります。

ここで、「なぜ」についての推測をします。

魚、両生類、爬虫類は「冷血」の動物です。これは、それらの代謝が周囲温度に適応し、酸素の必要性を遅くすることができることを意味します。代謝の必要性を考慮して血液に吸収されるのと同じくらい多くの酸素があり、代謝活動は、制限されている場合に利用可能な酸素の量に適応します。したがって、可能な最大量ではなく、適度に増加した含有量で体に血液を送る必要があるだけです。 対照的に、哺乳類と鳥は温血動物です。これは、それらの代謝が静止状態でも酸素の自由な供給に依存しており、活動とともにさらに増加することを意味します。これは、血液が運ぶことができる最大量の酸素が常に体に供給される必要があることを意味します。したがって、温血代謝への移行中に、2つの別々の側面を持つ心臓による体から肺への循環の分離が必要になりました。哺乳類の酸素が不足すると、代謝は嫌気性(「酸素なし」)経路に変化します。これは、食物からのエネルギー生成の効率が低く、簡単に排泄できない最終製品(乳酸など)につながります。二酸化炭素と水として、そしてそれらが蓄積するにつれて代謝を妨げます。肺循環と体循環の圧力に関係する別の要因があります。魚の場合、血液は鰓を通して送り出され、その後も体を循環して心臓に戻るのに十分な圧力が残っています。両生類と爬虫類の心臓では、単心室は、肺循環の圧力が体循環の圧力と同じでなければならないことを意味します。上で説明したように酸素需要が少ないため、両方の循環で必要な流量が少なくなり、2つの循環を通るほぼ等しい流量の「バランス」が得られます。対照的に、哺乳動物は、代謝を維持するために肺と体を通る高流量を必要とし、さらに体循環の高圧で末梢組織が自身の酸素必要量を調節できるようにする必要があります。この調節は、周囲の細胞の各セットの酸素に対する「需要」が変化するにつれて、小さな血管が収縮または拡張することによって行われます。したがって、全身抵抗は肺抵抗よりもはるかに高く、したがって、右心によって提供される肺循環よりも、左心室によって提供される全身循環においてはるかに高い圧力が存在する。したがって、単一の心室では、2つの別々の循環に対して2つの異なる圧力を生成することはできません。

心臓には、右心からの酸素化されていない血液の混合につながる先天性異常がいくつかあります。左に酸素化された血液がある心室、そして体に混合物を送り出します。したがって、それらの循環は、爬虫類と両生類の3室の心臓に匹敵します。このような赤ちゃん(または大人の場合もあります)は、中枢性チアノーゼとして知られる青色を示します。これらの異常の修復は、可能であれば左右の心腔の流れを分離するように指示されているため、正常な濃度の酸素が組織に到達できるようになります。

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