Varför har fisk tvåkammarhjärta?

Bästa svaret

Hej,

Hjärtat är pumpen som genererar drivtrycket för cirkulationen av blod (P1 = artärtrycket på föregående sidor). Fiskhjärtat har ett förmak och en ventrikel; detta står i kontrast till människans (däggdjurs) hjärta som har två separata förmak och två separata ventriklar. I fiskhjärtat finns också två andra kamrar: sinus venosus och bulbus arteriosus

Blodet från kroppen, som har låg syrehalt, kommer in i förmaket via sinus venosus, som innehåller pacemakercellerna som initierar sammandragningarna. Blodet pumpas in i kammaren av förmaket, som är en tunnväggig muskelskammare. Därefter pumpas blodet ut i bulbus arteriosus av ventrikeln: en tjockväggskammare med massor av hjärtmuskel. Ventrikeln är ansvarig för blodtrycksgenerering. Den sista kammaren, bulbus arteriosus, är en unik struktur och en av funktionerna är att dämpa den tryckpuls som genereras av kammaren. Varför? Nästa organ efter bulbus arteriosus är gälarna, och de är tunna väggar och kan skadas om pulstrycket (eller absolut trycket) blir för högt. Bulbus arteriosus innehåller elastiska komponenter men inte många muskelfibrer.

Jag hoppas att det hjälper! ☺️

Svar

Detta är en ”varför” fråga. Vetenskapen är bättre på att svara på ”vad” – frågor.

Vilka cirkulationssystem finns hos djur med ryggradsdjur?

(1) Fiskar har det enklaste (enstaka) cirkulationssystemet: blod strömmar från ett tvåkammarhjärta (förmak och kammare) genom gälarna där syre absorberas från vattnet och koldioxid frigörs. Det syresatta blodet flyter sedan direkt vidare till resten av kroppen. I vävnaderna avlägsnas syre, känt som de-syresättning och koldioxid, en slutprodukt av ämnesomsättningen, överförs till blodet.

(2) Amfibier har två cirkulationsvägar: en för att förflytta blodet genom lungorna och huden för att tillåta syresättning och den andra för att transportera syresatt blod till resten av kroppen. Blodet pumpas av ett hjärta med tre kamrar, två förmak och en enda kammare.

(3) Reptiler har också två cirkulationsvägar ; blod syres endast genom lungorna och inte genom huden som t.ex. amfibier. Hjärtat har tre kammare, men ventriklarna är delvis åtskilda av ett septum så cirkulationen till lungorna och hjärtat separeras delvis men viss blandning av syresatt och avoxiderat blod förekommer fortfarande. (Förutom i krokodiler och alligatorer)

(4) Däggdjur och fåglar har ett hjärta med fyra kamrar som helt separerar det syresatta och deoxygenerade blodet – det pumpar syresatt blod genom kroppen och avoxiderat blod endast till lungorna.

Nu för lite spekulation om ”varför?”

Fisk, amfibier och reptiler är ”kallblodiga” djur . Detta innebär att deras ämnesomsättning kan anpassas till omgivningstemperaturen och sakta ner behovet av syre. Precis så mycket syre absorberas i blodet för att möjliggöra metaboliska behov och metabolisk aktivitet anpassar sig till den tillgängliga mängden syre om den är begränsad. Det behövs därför bara ha blodet till kroppen med ett måttligt ökat innehåll snarare än det maximala möjliga. Däggdjur och fåglar är däremot varmblodiga . Detta innebär att deras ämnesomsättning är beroende av en liberal tillförsel av syre även i vilotillståndet, vilket ökar mer med aktivitet. Detta innebär att det finns ett behov av att den maximala mängden syre som blodet kan bära levereras till kroppen hela tiden. Därför blev det nödvändigt att separera cirkulationen till lungorna från kroppen med ett hjärta med två separata sidor under övergången till en varmblodig ämnesomsättning. När det finns brist på syre hos däggdjur ändras ämnesomsättningen till anaeroba (”utan syre”) vägar som är mindre effektiva när det gäller energiproduktion från mat och leder till slutprodukter (till exempel mjölksyra) som inte kan utsöndras lika lätt som koldioxid och vatten och när de ackumuleras hindrar ämnesomsättningen. Det finns en annan faktor som har att göra med trycket i lung- och systemcirkulationerna. Hos fisk pumpas blod genom gälarna, och även efter detta finns tillräckligt tryck kvar för att fortsätta cirkulationen genom kroppen och tillbaka till hjärtat. I amfibie- och reptilhjärtat betyder enkelkammaren att trycket i lungcirkulationen måste vara detsamma som i den systemiska cirkulationen.På grund av lägre syrebehov som förklarats ovan, behövs det mindre flöde i båda cirkulationerna så att en ”balans” av ungefär lika flöde genom de två cirkulationerna blir resultatet. Däremot behöver däggdjur ett högt flöde genom lungorna och kroppen för att upprätthålla ämnesomsättningen och dessutom vid högt tryck i den systemiska cirkulationen för att tillåta perifera vävnader förmågan att reglera sina egna syrebehov. Denna reglering görs genom att de små blodkärlen dras samman eller utvidgas när varje omgivande uppsättning celler ”efterfrågar” syre förändras. Systemmotståndet är därför mycket högre än lungmotståndet, därför finns det mycket högre tryck i den systemiska cirkulationen, tillhandahållen av vänster kammare, än lungcirkulationen, tillhandahållen av det högra hjärtat. Det följer att en enda kammare inte skulle kunna generera två olika tryck för de två separerade cirkulationerna.

Det finns ett antal medfödda avvikelser i hjärtat som leder till blandning av osyreblod från höger. hjärtkammare med syresatt blod till vänster, och så pumpar en blandning till kroppen. Deras cirkulation är därför jämförbar med de tre kammare hjärtan hos reptiler och amfibier. En sådan baby (eller vuxen är i vissa fall) har en blå färg, känd som central cyanos. Reparation av dessa avvikelser är inriktad på att separera flödena i vänster och höger hjärtekammare om det är möjligt, så att normala syrekoncentrationer når vävnaderna.

Lämna ett svar

Din e-postadress kommer inte publiceras. Obligatoriska fält är märkta *