Obehová sústava živočíchov

Na úvod si vysvetlíme základné pojmy. Obehové sústavy zahŕňajú všetky mechanizmy a orgány, ktoré sa podieľajú na transporte telových tekutín, ako sú krv, lymfa, hemolymfa alebo tkanivový mok. Na druhej strane, cievna sústava sa niekedy používa ako synonymum pre obehovú sústavu, no striktne vzaté je to len systém ciev (tepny, žily a kapiláry). Preto sa často hovorí o srdcovo-cievnej sústave, lebo srdce ako také nepatrí medzi cievy, no je súčasťou obehovej sústavy.

Obehové sústavy tak zabezpečujú pohyb a rozvoz telových tekutín u väčšiny zástupcov živočíšnej ríše. Existujú však živočíchy, ktoré nemajú vyvinutú žiadnu špecializovanú obehovú sústavu. U týchto organizmov sa telová tekutina rôzneho druhu a zloženia voľne rozlieva medzi orgánmi a plní funkciu rozvodu živín, dýchacích plynov a odpadových látok. Tento mechanizmus je postačujúci najmä u menej pohyblivých alebo parazitických živočíchov, ktoré nevyžadujú aktívnu a efektívnu výmenu látok. Výmena živín a plynov je u týchto druhov menej intenzívna a prebieha najmä difúziou cez telové tekutiny.

Telové tekutiny bez cievnej sústavy link

Hydrolymfa je telovou tekutinou medúzovcov. Jej zloženie je podobné zloženiu morskej vody, v ktorej živočích žije. Obsahuje prevažne vodu, soli a len veľmi málo organických látok.

Ostnatokožcom prúdi tekutina podobná hydrolymfe vo vodných cievach, ktoré spoločne tvoria tzv. ambulakrálny systém, oddelený od vonkajšieho prostredia prederavenou madreporovou doštičkou. Tento systém je tvorený kanálikmi, v ktorých je tekutina pod tlakom a umožňuje tak hýbať panôžkami (ambulakrálnymi nožičkami), čo je jedinečný mechanizmus pohybu v tejto skupine živočíchov. Primárne tak neslúži na rozvoz živín a dýchacích plynov; tieto funkcie plní skôr célomová tekutina v célomovej dutine, ktorá obklopuje orgány ostnatokožcov. 

U ploskavcov nie je vytvorená špecializovaná sústava na rozvoz telových tekutín. Ich telo je plné mezenchymatických buniek (parenchým) a medzi nimi sa nachádza voľná tekutina (hydrolymfa), ktorá slúži na výmenu živín a odpadových látok.

Hlístovce taktiež nemajú vyvinutú samostatnú obehovú sústavu, ale majú pseudocelovú tekutinu vo vnútri nepravej telovej dutiny (pseudocél), ktorá plní funkciu pri transporte živín a odpadových látok. Okrem toho slúži aj ako hydrostatický skelet, ktorý pomáha pri pohybe hlístovcov.

Vývoj obehových sústav link

V ďalšom vývoji sa vytvárajú rôzne typy obehových sústav, ktoré sa vyvíjajú z tretieho zárodočného listu – mezodermu. Telové tekutiny v týchto organizmoch cirkulujú v systéme ciev.

Bezstavovce majú v princípe dva typy obehovej sústavy:

1. otvorený cievny systém – telová tekutina hemolymfa sa zo srdca vylieva cievami do telesnej dutiny a pulzujúce cievy ju vytváčajú z priestoru medzi telesnými orgánmi do dýchacieho orgánu (žiabre, pľúcne vaky)
2. uzavretý cievny systém – krv prúdi v uzavretom systéme ciev, a nevylieva sa do telesnej dutiny

Lymfatická sústava slúži osobitne na cirkuláciu miazgy (lymfy) a ako uzavretý systém lymfatických ciev je vyvinutá až u stavovcov (u bezstavovcov sa miazga voľne vylieva v telesnej dutine – obrúčkavce, hlavonožce). Nemajú ju iba kruhoústnice a drsnokožce. Dobre vyvinutá je u obojživelníkov, kde lymfatické uzliny tvoria výrazné podkožné vačky.

Otvorený cievny systém link

V tomto systéme hemolymfa, prúdi zo srdca cez cievy do telovej dutiny, kde sa voľne vylieva a obmýva orgány a do srdca sa vracia špeciálnymi otvormi. Srdce v otvorenom systéme nemá klasické privodné cievy, ako je to v uzavretom cievnom systéme, kde krv prúdi výhradne v cievach. Taktiež pohyb hemolymfy je výrazne pomalší oproti cievam v uzavretom systéme, kde je tekutina pod väčším tlakom.

Otvorený cievny systém je charakteristický pre viaceré skupiny bezstavovcov, ako sú mäkkýše (okrem hlavonožcov) a článkonožce. Dutina, do ktorej prúdi krv, sa nazýva hemocoel. U plášťovcov je cievna sústava zjednodušená a otvorená, pričom srdce pumpuje hemolymfu do célomovej dutiny živočícha.

Hemolymfa, alebo inak krvomiazga, ako už názov napovedá, kombinuje funkcie krvi a lymfy (miazgy), ktoré sú u bezstavovcov spojené v jedno. To znamená, že hemolymfa plní transportnú funkciu krvi (prenáša živiny, hormóny, odpadové látky) a zároveň plní aj funkcie miazgy (zúčastňuje sa na imunitných reakciách a odvádza odpadové látky z tkanív).

Uzavretý cievny systém link

Krv prúdi v uzavretom systéme ciev a nikdy neopúšťa cievy. Tento systém je považovaný za efektívnejší, pretože umožňuje lepšiu kontrolu nad transportom kyslíka a živín.

Uzavretý cievny systém bezstavovcov link

Spomedzi bezstavovcov majú uzavretý cievny systém obrúčkavce a hlavonožce.

Cievny systém obrúčkavcov je charakterizovaný dvoma hlavnými cievami – chrbtovou a brušnou, medzi ktorými je krv prečerpávaná pomocou 5 párov pulzujúcich ciev (tzv. "srdcia"). Chrbtová cieva pumpuje krv smerom dopredu k hlave, zatiaľ čo brušná cieva zabezpečuje obeh krvi dozadu k zvyšku tela.

Hlavonožce, na rozdiel od väčšiny mäkkýšov, majú vysoko vyvinutý uzavretý cievny systém, ktorý zahŕňa hlavné srdce a dve žiabrové srdcia. Žiabrové srdcia pumpujú odkysličenú krv cez žiabre, kde sa okysličuje, a hlavné srdce následne distribuuje okysličenú krv po tele cez chrbtovú a brušnú cievu. Tento systém im umožňuje efektívny obeh krvi, nevyhnutný pre ich aktívny a rýchly spôsob života.

Srdcovo-cievny systém chordátov link

Všetky chordáty majú uzavretý cievny systém (okrem plášťovcov, ktoré majú otvorenú cievnu sústavu), ktorého centrálnou časťou je srdce. Výnimku tvoria kopijovce, kde funkciu srdca plní pulzujúca časť brušnej cievy a pohyb krvi v žiabrach zabezpečuje viac žiabrových sŕdc.

Ryby a larvy obojživelníkov majú srdce tvorené jednou predsieňou a jednou komorou (larvy obojživelníkov majú v predsieni neúplnú priehradku). U rýb sa neokysličená krv zbiera do žilového splavu, preteká cez predsieň do komory a odtiaľ do žiaber. Zo žiaber prechádza okysličená krv do chrbtovej cievy. Tá sa rozvetvuje v sieť vlásočníc v jednotlivých orgánoch, kde nastáva výmena dýchacích plynov. Z nich sa odkysličená krv zbiera do žilového splavu.

Obojživelníky majú srdce s dvoma predsieňami a jednou komorou. Zo srdca sa krv vytláča do tepny. Tepna sa vetví na dva kmene, z ktorých jeden ide do tela a druhý do pľúc. Po návrate krvi z pľúc sa v komore mieša okysličená (arteriálna) krv s krvou neokysličenou (venóznou).

U plazov dochádza k rozdeleniu komory, ale priehradka rozdeľujúca komoru je neúplná, a preto dochádza k čiastočnému miešaniu arteriálnej a venóznej krvi.

K úplnému rozdeleniu obehu krvi okysličenej a neokysličenej a ku vzniku pľúcneho a telového obehu dochádza u vtákov a cicavcov. Z pravej srdcovej komory sa neokysličená krv dostáva pľúcnicou do pľúc, kde sa nasýti O₂ a zbaví CO₂. Okysličená krv sa vracia pľúcnymi žilami do ľavej predsiene, čím sa uzatvára pľúcny krvný obeh. V ľavej komore začína telový krvný obeh. Srdcovnicou (aortou) okysličená krv opúšťa srdce, systémom tepien je rozvádzaná do jednotlivých orgánov. Odkysličenú krv zbiera systém žíl a vracia ju do pravej predsiene.