动物心脏各不同

大科技大科技 科学之谜 2016-10-23 4515 0

 

鱼的低等心

血液收集氧气和营养物质,运到需要它们的组织中,同时还要将废弃物运送出去。
而只要有一个“泵”,就能将血液输送到身体的循环系统中,这是最简单的方法,也是一条鱼的心脏工作的方式。
鱼心有两个“腔”,第一个“心腔”被称为心房,身体各部位的血液通过叫做静脉窦的血管腔进入心房。当心房被血液填充时就会收缩,挤压血液进入第二个“心腔”,就是所谓的心室。与心房不同的是,心室相对较厚,有较多的肌肉壁。心室收缩时,会在强大的挤压力下,将刚刚收集而来的血液推送出去。
血液从心脏出来后,会前往鳃部,进行气体交换:重新给血液补充氧气,并除去其中的二氧化碳。离开鳃部的血液,会分头流向全身各处,而全身血液又会通过静脉返回心脏。


有趣的是,血液离开鱼类心脏后,首先会被传送到一个有弹性的血管中,这有助于在血液流到腮部之前,减少一些压力,保护毛细血管免受损坏。

爬行动物“三心二意”

大部分爬行动物的心脏有三个腔。跟鱼类一样,爬行动物只有一个心室(心室不完全分隔),但却有两个心房。
右侧的右心房收集来自身体的血液,这些血液通过静脉窦(有点退化)来到心房时,氧气已经被耗尽,并含有收集来的二氧化碳等废物。而从肺部而来的富氧血液,则从肺静脉进入左侧的左心房。所有这些分离的血液都必须经过唯一的心室,但爬行动物体内一些精巧的结构有助于保持不同来源血液的分离状态。心室里面是肌肉组成的“山脊”,使心室内形成不同的渠道。一部分渠道把贫氧的血液从心脏右侧血管运向肺部,在肺部换气后,再将富氧的血液送回心房;另一部分将富氧的血液输送到身体各处的血管中,供机体活动所需。
富氧血和贫氧血的分流循环非常重要,但是有时还是会混合,这可能会导致机体供氧不足。但爬行动物却能适应这种状况,因为它们是冷血动物,移动缓慢,新陈代谢相对也较慢,所以组织的需氧量较低,偶尔的供氧不足不会对它们产生什么影响。

 

两栖动物的心脏

与爬行动物一样,两栖动物的心脏也有三个腔,布局也是相似的,有着分离富氧血和贫氧血的两个心房,以及一个作为“抽水泵”的心室。心脏收缩时,心室内的褶层可以使两类血液离开时避免混合,尽管不能完全阻止它们的混合。
当血液离开心脏时,富氧血被转移到身体组织中,而剩下的则是送往肺部,在这里接收从嘴里吸进来的更多氧气。但是两栖动物肺部的工作效率却不是很高。不过,两栖动物的皮肤也能呼吸,单单是利用皮肤,就能从空气中获取氧气,并清除二氧化碳。
心脏的活动也消耗氧气。当血液从肺部和皮肤那边旅行归来返回心脏时,也会留下一部分氧气,供心脏使用。人类有专门的血管(冠状动脉)来进行这项工作,但两栖动物的心脏跳动速率比人类的要慢很多,所以它们只需一点点氧气就行。
 
哺乳动物的高等心脏

哺乳动物也有两个心房,但心室已经完全分裂,形成两个完全隔离的心室,使血液不能混合。
同样,在哺乳动物体内,心房和心室的舒张和收缩推动血液在全身循环。哺乳动物的心脏被分为左右两边,右侧的收集“用过”的血液,并将它们输送到肺部换气,而左边的收集“新鲜”的血液,并将它们送到身体各个角落。
鸟类心脏也有四个腔。这种结构使得哺乳动物和鸟类的心脏比其他相对原始的动物心脏更为活跃,除了能将最大量的氧气送到身体的组织之外,还为身体提供了额外的氧气来调节体温。
鱼类、两栖动物和爬行动物是冷血动物,仅能靠自身行为来调节体热的散发或从外界环境中吸收热量来提高自身的体温。对于它们来讲,效率低下的心脏和非常慢的生活方式反而更协调。
而鸟类和哺乳动物是温血动物,有自己恒定的体温。若想控制好体温,就需要大量的氧气。更有效的血液循环,持续、大量的氧气供给,使哺乳动物和鸟类能以非常活跃的方式生活,也使我们人类在寒冷的天气里,能打猎和奔跑。

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