Установи соответствие между характеристикой сердца и животным: трёхкамерное сердце без перегородки в желудочке — у кого? серая жаба, ворона серая, среднеазиатская черепаха трёхкамерное сердце с неполной межжелудочковой перегородкой — у кого? серая жаба.
Биологи выяснили, как формируются у людей пороки сердца
Справа — трехкамерное сердце генно-модифицированного эмбриона того же возраста, у которого был отключен ген Tbx5. Изображение из обсуждаемой статьи в Nature Появление четырехкамерного сердца у птиц и млекопитающих было важнейшим эволюционным событием, благодаря которому эти животные смогли стать теплокровными. Детальное изучение развития сердца у эмбрионов ящерицы и черепахи и сравнение его с имеющимися данными по амфибиям, птицам и млекопитающим показало, что ключевую роль в превращении трехкамерного сердца в четырехкамерное сыграли изменения в работе регуляторного гена Tbx5, который функционирует в изначально едином зачатке желудочка. Если Tbx5 эспрессируется работает равномерно по всему зачатку, сердце получается трехкамерным, если только с левой стороны — четырехкамерным. Выход позвоночных на сушу был связан с развитием легочного дыхания, что потребовало радикальной перестройки кровеносной системы. У дышащих жабрами рыб один круг кровообращения, а сердце, соответственно, двухкамерное состоит из одного предсердия и одного желудочка. У наземных позвоночных — трех- или четырехкамерное сердце и два круга кровообращения. Один из них малый прогоняет кровь через легкие, где она насыщается кислородом; затем кровь возвращается к сердцу и попадает в левое предсердие.
Большой круг направляет обогащенную кислородом артериальную кровь ко всем прочим органам, где она отдает кислород и по венам возвращается к сердцу, попадая в правое предсердие. У животных с трехкамерным сердцем кровь из обоих предсердий попадает в единый желудочек, откуда она затем направляется и к легким, и ко всем прочим органам. При этом артериальная кровь в той или иной степени смешивается с венозной. У животных с четырехкамерным сердцем в ходе эмбрионального развития изначально единый желудочек подразделяется перегородкой на левую и правую половины. В результате два круга кровообращения оказываются полностью разделены: венозная кровь попадает только в правый желудочек и идет оттуда к легким, артериальная — только в левый желудочек и идет оттуда ко всем прочим органам. Эволюция сердца позвоночных. Рыба: 1 — венозный синус, 2 — предсердие, 3 — желудочек, 4 — луковица аорты.
Амфибия: 1 — правое предсердие, 2 — левое предсердие, 3 — желудочек, 4 — артериальный конус, 5 — левая кожно-легочная артерия, 6 — правая дуга аорты, 7 — сонные артерии. Рептилия: 1 — правое предсердие, 2 — левое предсердие, 3 — желудочек, 4 — внутрижелудочковая перегородка, 5 — правая легочная артерия, 6 — правая дуга аорты, 7 — левая дуга аорты, 8 — левый боталлов проток, 9 — легочные вены, 10 — полые вены. Млекопитающее: 1 — правое предсердие, 2 — левое предсердие, 3 — правый желудочек, 4 — левый желудочек, 5 — левая легочная артерия, 6 — левая дуга аорты, 7 — легочные вены, 8 — полые вены. Источник: biology.
На основе полученных данных естественно было предположить, что развитие желудочков и закладка межжелудочковой перегородки идут под управлением гена Tbx5. Ранее уже было показано, что уменьшение активности Tbx5 у мышиных эмбрионов ведет к дефектам в развитии желудочков. Этого, однако, было недостаточно, чтобы считать доказанной «руководящую» роль Tbx5 в формировании четырехкамерного сердца. Для получения более веских доказательств авторы использовали несколько линий генетически модифицированных мышей, у которых в ходе эмбрионального развития ген Tbx5 можно было отключать в той или иной части сердечного зачатка по желанию экспериментатора. Оказалось, что если выключить ген во всем зачатке желудочков, то зачаток даже не начинает подразделяться на две половинки: из него развивается единый желудочек без всяких следов межжелудочной перегородки. Характерные морфологические признаки, по которым можно отличить правый желудочек от левого независимо от наличия перегородки, тоже не формируются. Иными словами, получаются мышиные зародыши с трехкамерным сердцем! Такие зародыши погибают на 12-й день эмбрионального развития. Следующий эксперимент состоял в том, что ген Tbx5 отключили только в правой части зачатка желудочков. Тем самым градиент концентрации регуляторного белка, кодируемого этим геном , был резко смещен влево. В принципе можно было ожидать, что в такой ситуации межжелудочная перегородка начнет формироваться левее, чем положено. Но этого не произошло: перегородка не начала формироваться вовсе, зато наметилось подразделение зачатка на левую и правую части по другим морфологическим признакам. Это значит, что градиент экспрессии Tbx5 — не единственный фактор, управляющий развитием четырехкамерного сердца. В другом эксперименте авторам удалось добиться, чтобы ген Tbx5 равномерно экспрессировался во всем зачатке желудочков мышиного эмбриона — примерно так же, как у лягушки или ящерицы. Это опять-таки привело к развитию мышиных эмбрионов с трехкамерным сердцем. Полученные результаты показывают, что изменения в работе регуляторного гена Tbx5 действительно могли сыграть важную роль в эволюции четырехкамерного сердца, причем эти изменения произошли параллельно и независимо у млекопитающих и архозавров крокодилов и птиц. Таким образом, исследование еще раз подтвердило, что в эволюции животных ключевую роль играют изменения в активности генов — регуляторов индивидуального развития. Конечно, было бы еще интереснее сконструировать таких генно-модифицированных ящериц или черепах, у которых Tbx5 экспрессировался бы как у мышей и кур, то есть в левой части желудочка сильно, а в правой — слабо, и посмотреть, не станет ли у них от этого сердце больше похожим на четырехкамерное. Но это пока технически неосуществимо: генная инженерия рептилий еще не продвинулась так далеко.
Млекопитающее: 1 — правое предсердие, 2 — левое предсердие, 3 — правый желудочек, 4 — левый желудочек, 5 — левая легочная артерия, 6 — левая дуга аорты, 7 — легочные вены, 8 — полые вены. Источник: biology. Ткани теплокровных животных потребляют очень много кислорода, поэтому им необходима «чистая» артериальная кровь, максимально насыщенная кислородом, а не смешанная артериально-венозная, которой довольствуются холоднокровные позвоночные с трехкамерным сердцем см. Трехкамерное сердце характерно для амфибий и большинства рептилий, хотя у последних намечается частичное разделение желудочка на две части развивается неполная внутрижелудочковая перегородка. Настоящее четырехкамерное сердце развилось независимо в трех эволюционных линиях: у крокодилов, птиц и млекопитающих. Это считается одним из ярких примеров конвергентной или параллельной эволюции см. Большая группа исследователей из США, Канады и Японии, опубликовавшая свои результаты в последнем номере журнала Nature, задалась целью выяснить молекулярно-генетические основы этого важнейшего ароморфоза. Авторы детально изучили развитие сердца у эмбрионов двух рептилий — красноухой черепахи Trachemys scripta и ящерицы анолиса Anolis carolinensis. Рептилии кроме крокодилов представляют особый интерес для решения поставленной задачи, поскольку строение их сердца по многим признакам — промежуточное между типичным трехкамерным таким, как у амфибий и настоящим четырехкамерным, как у крокодилов, птиц и зверей. Между тем, по утверждению авторов статьи, вот уже 100 лет никто всерьез не изучал эмбриональное развитие сердца рептилий. Исследования, выполненные на других позвоночных, до сих пор не дали однозначного ответа на вопрос о том, какие генетические изменения обусловили формирование четырехкамерного сердца в ходе эволюции. Было, однако, замечено, что регуляторный ген Tbx5, кодирующий белок — регулятор транскрипции см. У первых он равномерно экспрессируется по всему будущему желудочку, у вторых его экспрессия максимальна в левой части зачатка, из которой в дальнейшем формируется левый желудочек, и минимальна справа. Обнаружилось также, что уменьшение активности Tbx5 ведет к дефектам в развитии перегородки между желудочками. Эти факты позволили авторам предположить, что изменения в активности гена Tbx5 могли сыграть какую-то роль в эволюции четырехкамерного сердца. В ходе развития сердца ящерицы в желудочке развивается мышечный валик, частично отделяющий выходное отверстие желудочка от его основной полости. Этот валик некоторыми авторами трактовался как структура, гомологичная межжелудочной перегородке позвоночных с четырехкамерным сердцем. Авторы обсуждаемой статьи на основе изучения роста валика и его тонкой структуры отвергают эту трактовку. Они обращают внимание на то, что такой же валик ненадолго появляется и в ходе развития сердца куриного эмбриона — наряду с настоящей перегородкой. Полученные авторами данные свидетельствуют о том, что у ящерицы никаких структур, гомологичных настоящей межжелудочной перегородке, по-видимому, не формируется.
Ответ: камбала; тритон; акула. К какому классу относится это животное? Отвечает Катерина Лихтенштейн 27 февр. У них появляется межпредсердная перегородка. У них уже как и у нас есть два круга... Отвечает Чермен Смыслов Запишите цифры 1-3 в порядке, соответствующем буквам. А киль. Б трёхкамерное сердце. В конечности рычажного типа. Г два круга кровообращения. Д плотные... Отвечает Александр Горячий 21 апр.
С таким пороком не живут: у астраханца трёхкамерное сердце
Трехкамерное с неполной перегородкой. Неполная перегородка в желудочке сердца у Неполную перегородку в желудочке сердца имеет организм. Трёхкамерное сердце с неполной перегородкой в желудочке сформировалось в процессе эволюции у. трехкамерное сердце (как у амфибий) с неполной перегородкой (желудочек + 2 предсердия).
Трёхкамерное сердце с неполной перегородкой в желудочке сформировалось в процессе эволюции у
Сердце у пресмыкающихся трехкамерное. Неполная форма трёхпредсердного сердца (часть ЛВ непосредственно впадает в ЛП, часть – в добавочную камеру). 1) один шейный позвонок 2) постоянная температура тела 3) сердце трёхкамерное с неполной перегородкой в желудочке 4) внутреннее оплодотворение 5) развитие с метаморфозом 6) артериальная кровь и венозная кровь разделены не полностью. Трехкамерное сердце с неполной перегородкой является врожденным пороком сердца и может быть у различных людей, включая новорожденных, детей и взрослых. Более того, у кого трехкамерное сердце, в желудочке имеется склонность к образованию выростов. Трехкамерным сердцем с неполной перегородкой обладают рептилии.
Патологии сердца плода, которые можно определить на скрининговом узи
Сердце трехкамерное: два предсердия и один желудочек с неполной перегородкой. Объяснение: у пресмыкающихся трехкамерное сердце с неполной перегородкой в желудочке, из-за чего кровь смешивается, два круга кровообращения. У пресмыкающихся сердце трехкамерное, однако в желудочке имеется неполная продольная перегородка, препятствующая полному смешиванию артериальной и венозной крови. Трёхкамерное сердце с неполной перегородкой имеет Варианты ответа 1 Лягушка 2 Сом 3 Питон 4 Голубь.
Класс Пресмыкающиеся
| Остались вопросы? | 4) сердце трехкамерное с неполной перегородкой в желудочке. |
| Three-chambered heart: the unusual clinical course of a fatal birth defect at 58 years old | Трехкамерное сердце с неполной перегородкой в желудочке сформировалось в процессе эволюции у. |
| 5. Трёхкамерное сердце с неполной перегородкой в желудочке сформировалось в процессе эволюции у | 1) амфибий – нет, у амфибий трёхкамерное сердце. |
| Кто из животных имеет Трёхкамерное сердце? Ответов на вопрос: 24 | У ящериц, змей и черепах. Один шейный позвонок. Постоянная температура тела. Сердце трехкамерное с неполной перегородкой в желудочке. |
ЭхоКГ Пример 2 - Трехкамерное сердце (большой дефект межжелудочковой перегородки)
трехкамерное сердце (как у амфибий) с неполной перегородкой (желудочек + 2 предсердия). Неполная перегородка в желудочке сердца у Неполную перегородку в желудочке сердца имеет организм. Трёхкамерное сердце с неполной перегородкой имеет Варианты ответа 1 Лягушка 2 Сом 3 Питон 4 Голубь.
Трехкамерное сердце с неполной перегородкой в желудочке кровь
Сердце образовано четырьмя камерами. Нет отверстий между предсердиями, как и между желудочками. Два круга обращения крови полностью разделены. Поэтому птицы и млекопитающие обладают теплокровием, что резко отличает их от остальных животных. К этой же группе, конечно, относится и человек. Трехкамерное сердце У амфибий и рептилий сердце имеет три камеры: два предсердия и один желудочек.
Ученые выяснили, что именно такое строение мускульного органа подходит для жизнедеятельности этих животных. Наличие двух кругов обращения крови обеспечивает довольно высокий уровень жизнедеятельности. Животные с трехкамерным сердцем обитают на суше, они довольно подвижны особенно пресмыкающиеся. Они могут вынести некоторое понижение температуры, не впадая в оцепенение. Тритоны, например, первыми выходят из зимних укрытий, когда снег еще не сошел.
Весна заставляет пробуждаться и травяных лягушек очень рано. Эти амфибии скачут по снегу в поисках партнера для размножения. Наличие именно трехкамерного сердца дает возможность амфибиям впадать в оцепенение при наступлении морозов. Кровеносная система позволяет не тратить много энергии для перекачки крови, что наблюдалось бы при наличии сердца с четырьмя камерами и полном разделении двух кругов обращения крови. Сердце пресмыкающихся Трехкамерным сердцем с неполной перегородкой обладают рептилии.
Эволюционно увеличилась жизненная активность. Особи, имеющие трех- и четырехкамерное сердце, всегда имеют два круга кровообращения, что также сильно увеличивает подвижность организмов. А для сухопутных позвоночных это необходимо в условиях, когда тело держать в разы тяжелее, чем в водной среде. При наличии двух кругов кровообращения кровь, разносящая кислород, идет под достаточным давлением, так как снова проходит через сердце. И она не смешивается с венозной. Некоторые лягушки выходят из укрытий ранней весной, когда снег еще не растаял.
Одними из первых появляются в средней полосе травяные лягушки. Те, у кого трехкамерное сердце, имеют большую подвижность в условиях холода, чем остальные холоднокровные представители. По материалам fb. Об усложнении кровеносной системы по сравнению с пресмыкающимися, свидетельствует 1. Наличие двух предсердий в сердце 2. Образование неполной перегородки в желудочке сердца 3.
Появление трехкамерного сердца 4. Полное разделение венозной и артериальной крови Объяснение: у пресмыкающихся трехкамерное сердце с неполной перегородкой в желудочке, из-за чего кровь смешивается, два круга кровообращения. У млекопитающих два желудочка соответственно, между ними полная перегородка , два круга кровообращения и кровь не смешивается. Правильный ответ — 4. Сложные формы поведения, обусловленные наличием коры головного мозга, проявляются у Объяснение: сложные формы поведения, связанные с развитой коры головного мозга, характерны для млекопитающих. Какая часть органа слуха позвоночных животных развивается только у млекопитающих?
Объяснение: ни у одного класса животных, кроме млекопитающих, нет ушной раковины, а все остальные части слухового анализатора есть. Обыкновенный дельфин, погружаясь в морские глубины, расходует кислород, который содержится в Объяснение: дельфин является вторичноводным млекопитающим, то есть предки дельфина жили на суше. И, как и любое другое млекопитающее, в своей дыхательной системе имеет легкие, которыми и дышит. У него нет ни воздушных мешков как у птиц , ни жабр как у рыб и в полостях тела воздух тоже не накапливается. Правильный ответ — 1. У каких позвоночных в процессе эволюции впервые появились трехкамерное сердце и легкие?
Объяснение: трехкамерное сердце и легкие появились у животных, развитие которых не связано с водой, это — пресмыкающиеся. У млекопитающих газообмен происходит в Объяснение: млекопитающие — самые высокоорганизованные животные и газообмен у них идет в легочных пузырьках альвеолах. Сердце у птиц — 3. Трехкамерное, с перегородкой в желудке 4. Трехкамерное, без перегородки в желудке Объяснение: птицы — достаточно высоко организованные животные с интенсивным обменом веществ и теплокровностью, поэтому их сердце состоит из четырех камер: двух предсердий и двух желудочков. Внутреннее оплодотворение характерно для Объяснение: внутреннее оплодотворение характерно для организмов, для развития которых не нужна воды.
Такими организмами являются, из перечисленных, пресмыкающиеся. Неполная перегородка в желудочке сердца появилась в процессе эволюции у Объяснение: у птиц четырехкамерное сердце, то есть перегородка между желудочками полная как и у млекопитающих , у земноводных перегородка отсутствует вообще, поэтому сердце трехкамерное, а у пресмыкающихся появляется неполная перегородка, но уже у крокодилов она становится полной и сердце у них четырехкамерное. Воздушные мешки как часть дыхательной системы имеются у Объяснение: воздушные мешки являются приспособлением к полету, поэтому, они являются частью дыхательной системы птиц.
Двухкамерное сердце было бы невыгодно для лягушки по следующим причинам. При трехкамерном сердце кровь, несущая кислород от легких, попадает в левое предсердие. Венозная кровь от мышц, внутренних органов и т. При одновременном сокращении предсердий кровь поступает в единственный желудочек лягушки, но мало смешивается в нем, так как желудочек содержит ряд перегородок и напоминает по своей структуре губку. В результате в правой половине желудочка оказывается смешанная кровь, довольно бедная кислородом, а в левой - богатая кислородом. Аналог аорты артериальный конус отходит от правой части желудочка. В конусе находится особый так называемый спиральный клапан.
От начальной части конуса отходят сосуды, несущие кровь к легким и коже; потом отходят сосуды, идущие к телу и к конечностям; еще дальше отходят сосуды, несущие кровь к головному мозгу и органам чувств, расположенным на голове. Когда желудочек начинает сокращаться, давление в нем еще невелико, спиральный клапан открывает только отверстие сосуда, идущего к легким и коже, и туда начинает поступать кровь из правой половины желудочка, бедная кислородом. По мере сокращения желудочка давление в нем нарастает, и спиральный клапан открывает отверстие следующего сосуда; к телу и внутренним органам поступает кровь, более богатая кислородом. Наконец, когда давление еще повысится, откроются входы в сонные артерии, несущие кровь к голове. Туда будет поступать кровь, наиболее богатая кислородом, из левой части желудочка, максимально удаленной от артериального конуса. Эта кровь лишь в незначительной степени попадает в другие сосуды, которые еще раньше были наполнены предыдущими порциями крови. Таким образом, несмотря на наличие всего одного желудочка, у лягушки существует система целесообразного распределения крови, в разной степени обогащенной кислородом, между легкими, внутренними органами и мозгом. Если убрать перегородку между предсердиями и сделать сердце двухкамерным, то кровь, приходящая из легких, и венозная кровь будут смешиваться в этом общем предсердии, что заметно ухудшит функционирование кровеносной системы. В легкие будет попадать такая же смешанная кровь, как и в мозг. Эффективность легких снизится, лягушка в среднем будет получать меньше кислорода, и уровень ее активности тоже должен снизиться.
Особенно пострадает головной мозг, который начнет получать кровь, гораздо более бедную кислородом. Рассмотрим теперь вопрос о четырехкамерном сердце. Легко сообразить, что у животных с четырехкамерным сердцем вся кровь, приходящая от тела, должна пройти через легкие, откуда она возвращается во второе предсердие. Если у млекопитающего или птицы перекрыть легочные сосуды, то все движение крови остановится. Лягушки значительную часть жизни проводят в воде, в частности там они зимуют. Находясь под водой, лягушка с трехкамерным сердцем может уменьшить просвет легочных сосудов и тем снизить поток крови через бездействующие легкие; при этом кровь, выбрасываемая из желудочка в кожно- легочную артерию , поступает в основном в кожу и возвращается в правое предсердие. Если бы сердце лягушки было четырехкамерным и у нее полностью обособился бы легочный круг кровообращения, то это было бы невыгодно. Лягушке пришлось бы всю зиму перекачивать всю кровь через бездействующие легкие, затрачивая на это заметное количество энергии, пополнить которую зимой невозможно, а следовательно, надо было бы накапливать перед зимовкой дополнительные запасы. Таким образом, трехкамерное сердце действительно наиболее подходящее для лягушки при ее земноводном образе жизни и важной роли кожного дыхания. Первое описание порока принадлежит Farre 1814.
При этой аномалии оба предсердия сообщаются через общий клапан или два раздельных предсердно-желудочковых клапана с общим желудочком, от которого отходят аорта и легочная артерия. Имеется многообразие анатомических вариантов порока. Наиболее распространены 4 варианта трехкамерного сердца: при I варианте единственный желудочек представлен миокардом левого желудочка; при II типе порока весь миокард имеет строение правого желудочка; третий тип подразумевает строение миокарда как правого, так и левого желудочков, но межжелудочковая перегородка отсутствует или имеется ее рудимент; четвертый тип не имеет четкой дифференцировки миокарда. Особенностью гемодинамики при трехкамерном сердце является смешение потоков артериальной и венозной крови в единственной желудочковой камере. Аорта и легочная артерия, отходящие непосредственно от желудочковой полости, имеют одинаковое системное давление, и с рождения у такого ребенка существует гипертензия малого круга кровообращения. Низкое сопротивление легочных сосудов у новорожденных детей приводит к значительной гиперволемии сосудов легких. В единственном желудочке происходит смешение большего объема оксигенированной крови с меньшим объемом венозной крови. Вначале артериальная гипоксемия у таких детей отсутствует или минимальна. Клиническая картина вариабельна и зависит от сопутствующих дефектов развития и объема легочного кровотока. Трехкамерное сердце чаще диагностируется вскоре после рождения ребенка.
В типичном случае после рождения появляются одышка, застойные хрипы в легких, тахикардия, увеличение печени, повторные пневмонии, задержка в нарастании массы тела. Систолический шум негромкий или не выслушивается, второй тон сердца усилен и расщеплен. При сочетании общего желудочка со стенозом легочной артерии цианоз появляется рано. Новорожденный страдает одышкой и быстро утомляется. Кардиомегалия варьирует от незначительной до умеренной. Выслушивается громкий шум систолического изгнания. Диагностика трехкамерного сердца. На ЭКГ часто определяются трудно дифференцируемые комплексы , однако среди них можно отметить неизмененные, заостренные или двугорбые зубцы Р. В некоторых случаях отмечаются признаки увеличения правого или обоих желудочков. Полиморфизм электрокардиографических изменений связан с большим количеством анатомо-гемодинамических особенностей данного порока.
Большой круг направляет обогащенную кислородом артериальную кровь ко всем прочим органам, где она отдает кислород и по венам возвращается к сердцу, попадая в правое предсердие. У животных с трехкамерным сердцем кровь из обоих предсердий попадает в единый желудочек, откуда она затем направляется и к легким, и ко всем прочим органам. При этом артериальная кровь в той или иной степени смешивается с венозной.
У животных с четырехкамерным сердцем в ходе эмбрионального развития изначально единый желудочек подразделяется перегородкой на левую и правую половины. В результате два круга кровообращения оказываются полностью разделены: венозная кровь попадает только в правый желудочек и идет оттуда к легким, артериальная — только в левый желудочек и идет оттуда ко всем прочим органам. Эволюция сердца позвоночных.
Рыба: 1 — венозный синус, 2 — предсердие, 3 — желудочек, 4 — луковица аорты. Амфибия: 1 — правое предсердие, 2 — левое предсердие, 3 — желудочек, 4 — артериальный конус, 5 — левая кожно-легочная артерия, 6 — правая дуга аорты, 7 — сонные артерии. Рептилия: 1 — правое предсердие, 2 — левое предсердие, 3 — желудочек, 4 — внутрижелудочковая перегородка, 5 — правая легочная артерия, 6 — правая дуга аорты, 7 — левая дуга аорты, 8 — левый боталлов проток, 9 — легочные вены , 10 — полые вены.
Млекопитающее: 1 — правое предсердие, 2 — левое предсердие, 3 — правый желудочек, 4 — левый желудочек, 5 — левая легочная артерия, 6 — левая дуга аорты, 7 — легочные вены, 8 — полые вены. Источник: biology. Ткани теплокровных животных потребляют очень много кислорода, поэтому им необходима «чистая» артериальная кровь, максимально насыщенная кислородом, а не смешанная артериально-венозная, которой довольствуются холоднокровные позвоночные с трехкамерным сердцем см.
Трехкамерное сердце характерно для амфибий и большинства рептилий, хотя у последних намечается частичное разделение желудочка на две части развивается неполная внутрижелудочковая перегородка. Настоящее четырехкамерное сердце развилось независимо в трех эволюционных линиях: у крокодилов, птиц и млекопитающих. Это считается одним из ярких примеров конвергентной или параллельной эволюции см.
Большая группа исследователей из США, Канады и Японии, опубликовавшая свои результаты в последнем номере журнала Nature, задалась целью выяснить молекулярно-генетические основы этого важнейшего ароморфоза. Авторы детально изучили развитие сердца у эмбрионов двух рептилий — красноухой черепахи Trachemys scripta и ящерицы анолиса Anolis carolinensis. Рептилии кроме крокодилов представляют особый интерес для решения поставленной задачи, поскольку строение их сердца по многим признакам — промежуточное между типичным трехкамерным таким, как у амфибий и настоящим четырехкамерным, как у крокодилов, птиц и зверей.
Между тем, по утверждению авторов статьи, вот уже 100 лет никто всерьез не изучал эмбриональное развитие сердца рептилий. Исследования, выполненные на других позвоночных, до сих пор не дали однозначного ответа на вопрос о том, какие генетические изменения обусловили формирование четырехкамерного сердца в ходе эволюции.
Трехкамерное сердце с неполной перегородкой в желудочке кровь
У дышащих жабрами рыб один круг кровообращения , а сердце, соответственно, двухкамерное состоит из одного предсердия и одного желудочка. У наземных позвоночных — трех- или четырехкамерное сердце и два круга кровообращения. Один из них малый прогоняет кровь через легкие, где она насыщается кислородом; затем кровь возвращается к сердцу и попадает в левое предсердие. Большой круг направляет обогащенную кислородом артериальную кровь ко всем прочим органам, где она отдает кислород и по венам возвращается к сердцу, попадая в правое предсердие. У животных с трехкамерным сердцем кровь из обоих предсердий попадает в единый желудочек, откуда она затем направляется и к легким, и ко всем прочим органам. При этом артериальная кровь в той или иной степени смешивается с венозной. У животных с четырехкамерным сердцем в ходе эмбрионального развития изначально единый желудочек подразделяется перегородкой на левую и правую половины. В результате два круга кровообращения оказываются полностью разделены: венозная кровь попадает только в правый желудочек и идет оттуда к легким, артериальная — только в левый желудочек и идет оттуда ко всем прочим органам. Эволюция сердца позвоночных. Рыба: 1 — венозный синус, 2 — предсердие, 3 — желудочек, 4 — луковица аорты.
Амфибия: 1 — правое предсердие, 2 — левое предсердие, 3 — желудочек, 4 — артериальный конус, 5 — левая кожно-легочная артерия, 6 — правая дуга аорты, 7 — сонные артерии. Рептилия: 1 — правое предсердие, 2 — левое предсердие, 3 — желудочек, 4 — внутрижелудочковая перегородка, 5 — правая легочная артерия, 6 — правая дуга аорты, 7 — левая дуга аорты, 8 — левый боталлов проток, 9 — легочные вены , 10 — полые вены. Млекопитающее: 1 — правое предсердие, 2 — левое предсердие, 3 — правый желудочек, 4 — левый желудочек, 5 — левая легочная артерия, 6 — левая дуга аорты, 7 — легочные вены, 8 — полые вены. Источник: biology. Ткани теплокровных животных потребляют очень много кислорода, поэтому им необходима «чистая» артериальная кровь, максимально насыщенная кислородом, а не смешанная артериально-венозная, которой довольствуются холоднокровные позвоночные с трехкамерным сердцем см. Трехкамерное сердце характерно для амфибий и большинства рептилий, хотя у последних намечается частичное разделение желудочка на две части развивается неполная внутрижелудочковая перегородка. Настоящее четырехкамерное сердце развилось независимо в трех эволюционных линиях: у крокодилов, птиц и млекопитающих. Это считается одним из ярких примеров конвергентной или параллельной эволюции см. Большая группа исследователей из США, Канады и Японии, опубликовавшая свои результаты в последнем номере журнала Nature, задалась целью выяснить молекулярно-генетические основы этого важнейшего ароморфоза.
Авторы детально изучили развитие сердца у эмбрионов двух рептилий — красноухой черепахи Trachemys scripta и ящерицы анолиса Anolis carolinensis.
Аллантоис — зародышевый орган, с помощью которого осуществляется дыхание. Эти оболочки позволили пресмыкающимся расселиться от водоемов вглубь материков, занять огромные территории. У рыб и земноводных оплодотворение было наружным, малоэффективным, с небольшой вероятностью встречи половых клеток. При внутреннем оплодотворении, которое появляется у рептилий, семенная жидкость самца со сперматозоидами вводится непосредственно в половые пути самки, что значительно увеличивает вероятность встречи мужских и женских гамет.
Кожа пресмыкающихся сухая, практически лишена желез которых так много у земноводных. Верхние слои эпителия ороговевают, на поверхности кожи формируются роговые чешуйки. Эта защита необходима от пересыхания, помогает эффективнее удерживать воду в организме. У пресмыкающихся происходит усложнение строения дыхательной системы: появляются ячеистые легкие, обеспечивающие более эффективный газообмен. Кожное дыхание доминировавшее у амфибий у пресмыкающихся сведено к минимуму или отсутствует вовсе.
Дыхательные пути у рептилий дифференцируются на гортань, трахею и бронхи. Дыхание реберного типа — в нем участвуют появившиеся вместе с ребрами межреберные мышцы. Ребра образуют новую структуру скелета — грудную клетку. В сердце у пресмыкающихся развивается неполная межжелудочковая перегородка, способствующая более эффективному разделению артериальной и венозной крови. Это, в свою очередь, повышает эффективность обмена веществ син.
Тем не менее, над перегородкой кровь смешанная, так что пресмыкающиеся, как и земноводные, относятся к пойкилотермным холоднокровным животным. У пресмыкающихся впервые возникают зачатки новой коры головного мозга, совершенствуется воспринимающая и интегрирующая функции головного мозга. Становится возможным более сложное поведение. Возникает тазовая вторичная почка — метанефрос, выделительный каналец которой гораздо длиннее: становится возможным обратное всасывание веществ. Засушливый климат, в котором живут рептилии, располагает к экономии воды, их моча становится более концентрированной.
Отряды пресмыкающихся В составе класса можно выделить 4 отряда, каждый из которых мы вкратце обсудим. Рептилии традиционно изучаются на примере типичного представителя — прыткой ящерицы, входящей в состав отряда чешуйчатые. С него мы и начнем знакомство с рептилиями. Отряд чешуйчатые — прыткая ящерица Покровы, опорно-двигательная система Тело ящерицы покрыто сухой кожей, практически лишенной желез, с роговыми чешуями и щитками. Такое строение покровов тела предотвращает высыхание организма, защищает от потери воды.
Испарение через кожу сохраняется, но в минимальном объеме. Тело подразделяется на голову, туловище, хвост и две пары конечностей. Конечности расположены по бокам туловища, поэтому поднять голову высоко над землей пресмыкающиеся не могут. Конечности пятипалого типа, перепонки между пальцами отсутствуют. Предполагаю, вам с детства известно о том, что ящерицы могут отбрасывать свои хвосты.
Это действительно так, для ящериц характерна автотомия от греч. В случае нападения хищника автотомия может спасти жизнь ящерицы, так как отброшенный хвост приковывает к себе внимание и хищник перестает преследовать ящерицу. Скелет почти полностью окостеневший, более прочный, чем у земноводных. Позвоночник состоит из 5 отделов: шейный 8 позвонков , грудной, поясничный, крестцовый и хвостовой. Ребра, сочлененные одним концом с грудными позвонками, а другим — с грудиной, образуют замкнутую костную структуру — грудную клетку.
К ребрам крепятся впервые возникшие у пресмыкающихся межреберные мышцы, участвующие в дыхании. За счет наличия 8 шейных позвонков значительно увеличивается подвижность головы, что имеет крайне важное значения для добывания пищи и ориентировке в окружающем мире. Полость тела рептилий — целом. Скелеты поясов конечностей служат опорой для самих конечностей. Передний плечевой пояс состоит из парных ключиц, лопаток, вороньих костей коракоидов и надгрудинника надключицы , а также хрящей.
Задний тазовый пояс конечностей образован тремя костями: седалищной, лобковой и подвздошной, также включает в себя хрящевые прослойки между ними. Скелеты передних и задних свободных конечностей аналогичны по строению конечностям амфибий. Однако стоит заметить, что голень и предплечье не состоят из одной единой кости: они подразделяются на лучевую и локтевую составляют предплечье , малоберцовую и большеберцовую составляют голень. Строение пищеварительной системы рептилий более дифференцировано по сравнению с таковым у земноводных. Конические зубы прочно срастаются с челюстями.
Хорошо развиты слюнные железы, которые участвуют не только в смачивании пищи как у амфибий , но и ферментативно обрабатывают пищевой комок за счет фермента — амилазы, расщепляющей углеводы. Ротовая полость переходит в короткую глотку, которая продолжается в пищевод. Пищевод расширяется и переходит в желудок, от которого начинается тонкий, а затем толстый отдел кишечника. В тонкую кишку открываются протоки печени, поджелудочной железы и желчного пузыря. Граница между тонкой и толстой кишкой особенно хорошо выражена: на ее месте располагается зачаток слепой кишки.
Оканчивается пищеварительная система клоакой. Кожа не участвует в дыхании, эту функцию берут на себя возникшие у рептилий ячеистые легкие. Воздух присасывается в легкие благодаря движениям грудной клетки, которые происходят за счет сокращения межреберных мышц. Через воздухоносные пути: хоаны, глотку, гортань, трахею и бронхи — воздух достигает пузырьков, альвеол, стенка которых густо оплетена капиллярами, в которых и происходит газообмен. Поскольку рептилии холоднокровные животные, то интенсивность их обмена веществ напрямую зависит от температуры окружающей среды.
Частота дыхательных движений также коррелирует с метаболизмом, поэтому чем выше температура окружающей среды, тем чаще дышит животное. Кровеносная система замкнутая. Сердце трехкамерное: два предсердия и один желудочек с неполной перегородкой. Разделение крови в желудочке эффективнее, чем у земноводных, но над перегородкой кровь смешанная, поэтому рептилии — холоднокровные. От сердца отходят 3 сосуда: легочная артерия, по которой венозная кровь поступает в легкие, где насыщается кислородом, и две дуги аорты — правая и левая.
Пароксизмальная тахикардия — нарушение ритма, при котором на ЭКГ видны сердечные сокращения, следующие безостановочно друг за другом. Больные при этом ощущают толчки в груди, сменяющиеся приступами сердцебиения, сопровождающимися неприятными ощущениями в груди. После такого приступа пароксизма возникает длительная пауза.
Возникают жалобы на головокружение, тошноту, может нарушаться речь. Такое состояние чаще всего связано с поражением миокарда в области проводящих волокон, оставшемся после инфаркта или с воспалительными процессами. Иногда это нарушение может возникать из-за проблем с нервной системой и сопровождать тяжёлые неврозы.
Трехкамерное сердце У амфибий и рептилий сердце имеет три камеры: два предсердия и один желудочек. Ученые выяснили, что именно такое строение мускульного органа подходит для жизнедеятельности этих животных. Наличие двух кругов обращения крови обеспечивает довольно высокий уровень жизнедеятельности.
Животные с трехкамерным сердцем обитают на суше, они довольно подвижны особенно пресмыкающиеся. Они могут вынести некоторое понижение температуры, не впадая в оцепенение. Тритоны, например, первыми выходят из зимних укрытий, когда снег еще не сошел.
Весна заставляет пробуждаться и очень рано. Эти амфибии скачут по снегу в поисках партнера для размножения. Наличие именно трехкамерного сердца дает возможность амфибиям впадать в оцепенение при наступлении морозов.
Кровеносная система позволяет не тратить много энергии для перекачки крови, что наблюдалось бы при наличии сердца с четырьмя камерами и полном разделении двух кругов обращения крови. Аномалии положения сердца плода Среди аномалий расположения сердца выделяют эктопию сердца размещение вне грудной клетки. К таким патологиям относят декстрокардию смещение сердца в правую сторону относительно нормального положения и мезокардию расположение сердца не с левой стороны грудины, а по срединной линии тела.
Эктопия сердца у плода возникает на сроке 14-18 дней с момента зачатия мезадерма начинает развиваться неправильно, что вызывает неправильное срастание брюшной стенки. У плода либо отсутствует диафрагма вообще, либо нет диафрагмального сегмента перикарда. Из-за отверстия в стенке между правым и левым желудочком слышны интракардиальные шумы.
Также у плода эктопия сердца нередко сопровождается другими аномалиями — гидроцефалией, энцефалоцеле и пр. Надо сказать, что существует высокая вероятность ошибочного диагноза по установки положения сердца. При тазовом предлежании плода на УЗИ сердца визуализируется справа, хотя на самом деле оно располагается в положенном месте.
Различают четыре вида эктопии: абдоминальная сердце находится в брюшине ; грудная сердце выходит наружу через дефекты грудины ; торакоабдоминальная пентада Кантрелла — сложнейшая патология, имеющая комплекс отклонений от нормы ; шейная сердце смещается в область сердца. В большинстве случаев при эктопии младенец либо рождается мёртвым, либо умирает сразу после рождения. Патология сопровождается смещением других внутренних органов, которые не защищены от механических повреждений и подвержены инфекциям и вирусам больше обычного.
Эволюционное развитие организмов Ход эволюции позвоночных животных начался с ланцетника. Этот организм уже имеет хорду и нервную трубку. А также самое примитивное для позвоночных животных сердце: пульсирующий брюшной сосуд.
Дальнейшее усложнение организации привело к образованию рыб. Дышащие жабрами организмы и один круг кровообращения. Амфибии и большинство рептилий обладают трехкамерным сердцем.
Это еще повышает их жизненную энергию. Птицы и млекопитающие находятся на вершине эволюции. Сердце образовано четырьмя камерами.
Нет отверстий между предсердиями, как и между желудочками. Два круга обращения крови полностью разделены. Поэтому птицы и млекопитающие обладают теплокровием, что резко отличает их от остальных животных.
К этой же группе, конечно, относится и человек. Три отряда земноводных Земноводные разделяются на следующие отряды: Артерии земноводных бывают следующих видов: Артерии сонные — снабжают голову артериальной кровью. Артерии кожно-лёгочные — к коже и лёгким несут кровь венозную.
Дуги аорты разносят кровь, которая является смешанной к оставшимся органам. Земноводные являются хищниками, слюнные железы, которые хорошо развиты их секрет увлажняет: Земноводные возникли в среднем или нижнем девоне, то есть около трёхсот миллионов лет назад. Рыбы являются их предками, они обладают лёгкими и имеют парные плавники из которых, вполне возможно, и были развиты пятипалые конечности.
Рыбы древние кистепёрые как раз удовлетворяют этим требованиям.
Куда бы я ни обращался, никто не может сказать, каким образом я сейчас живу. По базе кардиоцентра я такой один», — говорит молодой человек. По его словам, суть диагноза заключается в том, что у Игоря произошла так называемая транспозиция магистральных сосудов: то есть лёгочная аорта с лёгочной артерией поменялись местами и получилась смешанная кровь. Единственный желудочек в сердце у меня — левый, правого нет вообще», — делится Тартышный. Из вытекающих диагнозов и симптомов у Игоря тахикардия, аритмия, отдышка, сбои в работе сердца, а также лёгочная гипертензия 2 степени.
В 22 года парень вместе с мамой, которая, к слову, воспитывала и поднимала его в одиночку, добился того, что ему поставили бессрочную инвалидность. Иначе каждый год доказывать, что в сердце не появился новый желудочек — не совсем логично. Однако пенсия по инвалидности у Игоря небольшая — всего 11 тысяч: «Я не подхожу ни под какую категорию , чтобы получить путёвку в санаторий или какие-то льготы. Меня приравнивают к людям с порокам сердца, у них просто может быть открытое окошко в сердце и всё. А тут я с такой особенностью». На работу Игоря не берут — так же из-за инвалидности.