Oběhová soustava

Cévy v lidské ruce zobrazené metodou angiografie

Oběhová soustava (kardiovaskulární systém, cévní soustava) je jedna z orgánových soustav živočichů. Slouží zejména k transportu živin, plynů a odpadních látek z tkání nebo do tkání. Transportním médiem je krev nebo hemolymfa. Člověk a ostatní obratlovci mají uzavřenou oběhovou soustavu. Někteří jiní živočichové však mají otevřenou oběhovou soustavu. Primitivní kmeny nemají vůbec žádnou.

S kardiovaskulárním systémem úzce souvisí i lymfatická soustava. O embryonálním vývoji oběhové soustavy referuje článek embryonální vývoj kardiovaskulární soustavy člověka. Oběhová soustava je tvořena srdcem a cévami.

Funkce

Hlavním účelem oběhové soustavy živočichů je rozvádět živiny, dýchací plyny a hormony. Soustava bývá často úzce spjata se soustavou trávicí a dýchací, ale navazuje na ni i soustava vylučovací.[1]

Evoluce oběhové soustavy

Živočichové bez oběhové soustavy

Oběhovou soustavu nemají jednobuněčné organismy podobné živočichům, jako jsou prvoci – u nich funkci cévní soustavy obstará pouhá difuze látek v buněčné cytoplazmě. Také někteří mnohobuněční živočichové nemají cévní soustavu: např. žahavcům a ploštěncům stačí tzv. gastrovaskulární soustava, kde se odehrává trávení i rozvod látek. Touto dutinou se látky určitým způsobem distribuují po celém těle a pronikají do tkání, kde následuje jejich difuze mimobuněčnou tekutinou. U hlístů je to vyřešeno jinak: mají tzv. pseudocoelom, což v podstatě znamená, že se živiny mohou volně pohybovat celým tělem vyjma uzavřené trávicí soustavy.[1]

Oběhová soustava bezobratlých

Řez tělem kroužkovců: červeně jsou vyznačeny cévy. Kroužkovci mají hřbetní a břišní cévu. Tyto cévy jsou spojeny příčnými spojkami

U mnoha skupin bezobratlých se vyvinuly různé jednoduché, nebo i důmyslné oběhové systémy. K nejjednodušším patří např. oběhová soustava pásnic, která se omezuje na několik dutin (lakun) vzniklých odškrcením od tělní dutiny. Promyšlenější systém cév vzniká v rámci uzavřené oběhové soustavy kroužkovců, u nichž krev proudí na břišní straně těla dozadu a na hřbetní straně směrem dopředu. Příčné spojky mezi břišní a hřbetní cévou jsou stažitelné a plní funkci srdcí. Oběhová soustava kroužkovců představuje základní schéma oběhové soustavy vůbec: ostatní cévní systémy vznikají vlastně úpravou tohoto základního schématu s ohledem na tvar a velikost těla.[1]

U členovců však je uzavřená část cévní soustavy redukována na malé úseky cév a tekutina (tzv. hemolymfa) se rozlévá do tkání, takže se jedná spíše o otevřenou cévní soustavu. Srdce členovců je velmi velké, což umožňuje pumpovat hemolymfu s dostatečnou silou, aby mohla proudit po celém těle i bez potřeby cév. Podobnou (otevřenou) cévní soustavu mají však i (jinak spíše nepříbuzní) měkkýši: srdce opět pumpuje hemolymfu přímo do tkání a ta se až následně sbírá pomocí cév zpátky do srdce. Výjimkou jsou v tomto ohledu hlavonožci, kteří mají druhotně uzavřené cévní řečiště.[1]

Oběhová soustava obratlovců

Oběhová soustava ryb (německy)

Všichni obratlovci mají určité společné rysy ve stavbě své (uzavřené) oběhové soustavy. Tyto rysy nejvíce vyniknou u primitivních zástupců, jejichž oběhová soustava si zachovává většinu původních znaků. Krev je pumpována srdcem do ventrální (břišně umístěné) aorty. Z ní se odštěpuje řada cév směřujících do žaberních oblouků, kde dochází k okysličování. Část okysličené krve putuje vnějšími karotidami do hlavy. Cévy žaberních oblouků se spojují do párové dorzální aorty, která směřuje posteriorním směrem („směrem k ocasu“). Ještě předtím se nicméně z dorzální aorty odštěpují bohatě okysličené vnitřní karotidy, které vedou do hlavy a obvykle zásobují mozek. Párová dorzální aorta se přibližně v úrovni jater spojuje do jedné cévy a následně zásobuje tkáně na ocasním konci těla. V průběhu dorzální aorty se ovšem odštěpuje celá řada malých či větších tepen – například tepna podklíčková, jež zásobuje krví horní končetiny či přední ploutve, či tepna kyčelní, která vede do dolních končetin. Krev se vrací do srdce systémem předních a zadních kardinálních žil, které se sbíhají ze všech částí těla do žilního splavu. Důležitou složkou oběhové soustavy obratlovců je jaterní portální oběh, který přivádí krev ze střev.[2]

U jednotlivých skupin obratlovců samozřejmě došlo k obrovským změnám stylu života. Následně se jejich oběhová soustava natolik přizpůsobila, že výše popsané základní schéma nemusí být patrné.

V uzavřené cévní soustavě obratlovců se krev rozvádí pomocí krevních cév, jichž existují tři základní typy:

  • Tepny – vedou krev od srdce a mají silnou stěnu
  • Vlásečnice – konečné sítě
  • Žíly – vedou krev z kapilár do srdce

Ryby

Srdce ryb je sinusovitě zahnutá céva přepažená chlopní a obklopená svalovinou. Má jednu síň a jednu komoru. Krev je z něj vytlačována do žaberních tepen, kde dochází k okysličování. Okysličená krev se sbírá do dalších tepen a rozvádí se po celém těle, načež se kapilární systémy spojují do žil, jimiž krev odchází žilním splavem do srdeční síně.[1]

Obojživelníci

Oběhová soustava obojživelníků (německy)

U obojživelníků dochází k redukci žaberních oblouků v souvislosti s přechodem k suchozemskému stylu života. Míra jejich redukce závisí na příslušnosti ke konkrétní skupině (ocasatí, žáby) a na vývojovém stadiu (pulec či dospělec).[1] Roli dýchacího orgánu přejímají do značné míry plíce, z nichž se okysličená krev vrací do levé síně srdce. V pravé síni je krev odkysličená. Existence dvou síní je anatomickým přizpůsobením, které souvisí se vznikem plicního (malého) oběhu. Komora je však stále jedna a krev se v ní mísí: jen někteří obojživelníci mají určité záhyby či nedokonalé přepážky, jež omezují míšení krve okysličené a neokysličené. Zajímavostí je, že malá část plicních artérií neprochází plícemi, nýbrž směřuje do kůže, kde dochází k doplňkovému kožnímu dýchání.[3]

Plazi

Oběhová soustava plazů (německy)

U plazů byl doveden do dokonalosti suchozemský způsob života, čemuž odpovídá i stavba cévní soustavy. Ve srovnání s obojživelníky dochází ke vzniku výraznějších přepážek uprostřed původní srdeční komory, čímž se postupně vyvíjí pravá a levá komora srdeční. Krev však stále může mezi komorami proudit a zpravidla dochází ke značnému míšení okysličené krve (z levé komory) s krví odkysličenou (v komoře pravé). Výjimkou jsou krokodýli: u nich je mezi komorami mikroskopická šterbina a krev se mísí minimálně.[3] Pokračuje přestavba původních žaberních oblouků v souvislosti s tím, že plazi nemají žábry. Krev opouští srdce hned třemi cévami, které jsou deriváty původní ventrální aorty ryb: těmito třemi cévami jsou pravá aorta, levá aorta a plicní kmen. Pravá aorta zásobuje krví pravou část těla, levá aorta směřuje do levé části těla.[3] V typickém případě je pravá aorta poněkud větší, než ta levá.[2] V krvi putují oválné červené krvinky obsahující buněčná jádra.[3]

Ptáci

Podrobnější informace naleznete v článku oběhová soustava ptáků.

Ptáci jsou blízcí příbuzní plazů (zejména krokodýlů) a oběhová soustava tomu jen nasvědčuje. Dochází k úplnému rozdělení komory na levou a pravou část. Levá síň je spojena s levou komorou, pravá síň s pravou komorou. Z pravé komory vychází plicnice směřující do plic. Z levé komory vychází aorta – jedná se vlastně o původní pravou aortu plazů. Původní levá aorta plazů je u ptáků zcela redukována. Červené krvinky ptáků jsou oválné a obsahují jádra.[3]

Savci

Také savci mají kompletně oddělené srdeční komory a jsou tedy nositeli dvoukomorového a dvousíňového srdce. I u savců došlo k redukci mnohých žaberních oblouků. Krev ze srdce rozvádí do těla aorta, která však vzniká z levé větve šestého aortálního oblouku (na rozdíl od pravé větve, jako tomu je u ptáků). Jinak jsou savci spíše jen vyvrcholením trendů, které započaly u plazů,[1] ačkoliv k dílčím změnám dochází (např. ve způsobu zakládání podklíčkových tepen).[2] Červené krvinky jsou až na výjimky (velbloud) bezjaderné.[3]

Oběhová soustava člověka

Schematický nákres plicního a tělního krevního oběhu člověka. Cévy s okysličenou krví jsou znázorněny červeně, s odkysličenou modře.

Lidská oběhová soustava je uzavřená a je složená ze dvou hlavních okruhů: plicní oběh („malý“) cirkuluje krev z pravé komory do plicního řečiště a okysličená zpět do levé srdeční předsíně , zatímco v systémovým („velkém“) teče krev z levé srdeční komory do všech tělních oblastí, odkud se vrací zpět do pravé předsíně, aby byly živiny a kyslík dopraveny k buňkám.

Funkce

Oběhová soustava má v lidském těle celou řadu různých funkcí. Přenáší kyslík do tkání a odvádí CO2. Rozvádí živiny z trávicí soustavy do jater (vrátnicový oběh) a z jater do orgánů celého těla. Odvádí odpadní látky do ledvin (vznik moči) a do kůže (vzniká pot). Rozvádí po těle hormony z endokrinních žláz (žlázy s vnitřní sekrecí) a teplo (čímž řídí termoregulaci). Zprostředkovává obranu organismu proti choroboplodným zárodkům – tvorbou protilátek a mechanickým zničením. Oběhová soustava konečně vytváří a udržuje stálé vnitřní prostředí.

Zárodečný vývoj

Podrobnější informace naleznete v článku Embryonální vývoj kardiovaskulární soustavy člověka.

Přibližně uprostřed třetího týdne embryo již není schopné dodávat živiny do všech částí těla pomocí prosté pasivní difúze a objeví se potřeba vytvořit specializovaný cévní systém. Buňky, které jsou určeny pro vznik cévní soustavy, se rekrutují z řad mezodermu laterální destičky. Některé se postupně mění v myoblasty budoucího srdce, jiné se oplošťují a vytváří tzv. krevní ostrůvky – duté útvary, které postupně dávají vzniknout prvním cévám i krevním buňkám. Srdce prochází velmi komplikovaným embryonálním vývojem samo o sobě, je potřeba správně vytvořit všechny základní vrstvy a dutiny, chlopně mezi nimi, ale i třeba převodní srdeční systém. Co se týče cévního řečiště, to v podstatě kopíruje evoluční historii. V určité fázi je tak v lidském embryu možno najít artérie vedoucí k jednotlivým žaberním obloukům. Během dalšího vývoje však samozřejmě většina těchto tepen (tzv. aortálních oblouků) zakrňuje či podléhá značným změnám a dává vzniknout některým z nejdůležitějších cév v lidském těle (například z nich vznikají karotidy nebo podklíčkové tepny).[4]

Důležitý přelom v uspořádání cévní soustavy je narození dítěte, kdy zaprvé přestane proudit krev z placenty a zadruhé tělo začne využívat plíce k dýchání. Zavře se zkratka zvaná ductus arteriosus, což umožní vyšší průtok krve plícemi. Vlivem následných tlakových změn uvnitř srdce se také zavírá foramen ovale (otvor mezi síněmi) a u většiny jedinců dojde do jednoho roku k úplnému srůstu. Samozřejmě dojde také k zániku pupečníkových tepen, pupečníkové žíly a také cévy známé jako ductus venosus, které měly význam jen pro plod napojený na placentu.[4]

Odkazy

Reference

V tomto článku byl použit překlad textu z článku Circulatory system na anglické Wikipedii.

  1. a b c d e f g ROČEK, Zbyněk. Obecná morfologie živočichů, Oběhová soustava [online]. Dostupné online. 
  2. a b c KARDONG, Kenneth V. Vertebrates: Comparative Anatomy, Function, Evolution. 5. vyd. [s.l.]: The McGraw−Hill Companies, 2009. 
  3. a b c d e f LINZEY, Donald W., et al. Vertebrate Biology. [s.l.]: The McGraw−Hill Companies, 2003. 
  4. a b SADLER, Thomas W. Langman's Medical Embryology. [s.l.]: Lippincott Williams & Wilkins, 2009. Dostupné online. S. 73. 

Související články

Externí odkazy

Média použitá na této stránce

Blutkreislauf Amphibien.svg
Vereinfachte Darstellung des Blutkreislaufs der Amphibien, rot bezeichnet sauerstoffreiches, blau sauerstoffarmes Blut und rosa Mischblut
Blutkreislauf Reptilien.svg
Vereinfachte Darstellung des Blutkreislaufs der Reptilien, rot bezeichnet sauerstoffreiches, blau sauerstoffarmes Blut und rosa Mischblut
Human circulatory system.svg
Autor: Tomáš Kebert & umimeto.org, Licence: CC BY-SA 4.0
schematic drawing of pulmonary & systemic circulation
Oligochaeta anatomy.svg
Diagram of the internal structure of the two metamers of an Oligochaete.

Names of individual elements:

  1. intestinal lumen
  2. Typhlosole
  3. bristles
  4. cuticle
  5. blood vessels
  6. epithelium
  7. circular muscles
  8. intersegmental partition
  9. tubule ending with an excretory opening (metanephridium)
  10. nephrostome
  11. segmental ganglion
Arterio main.JPG
Autor:

This illustration was made by (User:Royonx) and released under the license(s) stated above. You are free to use it for any purpose as long as you credit me and follow the terms of the license.

Example :  © Michel Royon / Wikimedia Commons

If you use this image outside of the Wikimedia projects, I would be happy to hear from you par courriel (mail royonx gmail.com). Thanks !


Ce message en français
, Licence: CC BY-SA 3.0
Hand Angiography with enhancement and substrction