Главная страница

Учебник по медицинской биологии (том 2) - В.Н. Ярыгин. Биология под редакцией академика рамн профессора В. Н. Ярыгина в двух книгах


Скачать 3,73 Mb.
НазваниеБиология под редакцией академика рамн профессора В. Н. Ярыгина в двух книгах
АнкорУчебник по медицинской биологии (том 2) - В.Н. Ярыгин.pdf
Дата31.10.2018
Размер3,73 Mb.
Формат файлаpdf
Имя файлаUchebnik_po_meditsinskoy_biologii_tom_2_-_V_N_Yarygin.pdf
оригинальный pdf просмотр
ТипДокументы
#57531
страница9 из 23
Каталогkadet.volov

С этим файлом связано 58 файл(ов). Среди них: Detskie_bolezni_Baranov_A_A.pdf, Anatomia_respiratornoy_sistemy.pdf, Sudebnaya_meditsina_-_Slovar_-_Popov_-_2003_-_28.pdf, Maydannik_V_G_Pediatria.pdf, Mikhelson_V_A__Sidorov_V_A__Stepanenko_S_M_-_Anestezia_i_intensi, Избранные лекции по факультетской терапии.doc и ещё 48 файл(а).
Показать все связанные файлы
1   ...   5   6   7   8   9   10   11   12   ...   23
14.3.4. Органы дыхания
Жабры — наиболее ранние специализированные органы дыхания, появляющиеся среди хордовых впервые у рыб. Они представляют собой тонкие складки слизистой оболочки глотки, лежащие на жаберных дугах, снабжаемые венозной кровью через жаберные артерии и распадающиеся здесь на капилляры.
Позади последней жаберной дуги у кистеперых рыб за счет выпячивания вентральной стороны глотки формируется парное образование — плавательный пузырь который выполняет в первую очередь гидростатические функции, уравновешивая тело рыбы в толще воды. Связь между ними глоткой, имеющаяся в эмбриогенезе, не прерывается и позже, поэтому воздух при попадании в глотку может беспрепятственно проходить в плавательный пузырь. Эта морфофизиологическая особенность при изменении условий существования кистеперых рыб явилась предпосылкой преобразования плавательного пузыря в легкие (рис. Рис. 14.24. Плавательный пузырь рыб (А—костной; Б—кистеперой) и развитие легких у человека (В—ранние стадии средняя кишка, плавательный пузырь, глотка, развивающиеся легкие
У земноводных, связанных по происхождению с кистеперыми рыбами, в личиночном состоянии функционируют жабры, а во взрослом — органами дыхания становятся легкие В связи с отсутствием грудной клетки и диафрагмы воздух в них попадает из ротовой полости за счет глотательных движений, осуществляющихся подбородочно-подъязычной мышцей. Материал жаберных дуг, следующих за подъязычной дугой, частично редуцируясь, входит в состав хрящей гортани, которая, появляясь впервые у земноводных, является первым органом, относящимся к нижним дыхательным путям. Легкие начинаются непосредственно от гортани. Они крупноячеисты и имеют относительно малую дыхательную поверхность, в связи с чем газообмен в большей степени осуществляется через кожные покровы (см. §
122
Пресмыкающиеся, вышедшие на сушу окончательно, имеют как верхние дыхательные путине полностью отграниченную от ротовой полости полость носа, таки нижние — гортань, трахею и бронхи Их легкие мелкоячеисты, содержат многочисленные внутренние перегородки и обладают большой дыхательной поверхностью. Впервые появляется диафрагма, которая вдыхании принимает скорее пассивное участие, так как она либо лишена мышечных элементов, либо разделяет грудную и брюшную полости не полностью. Механизм дыхания основан на сокращении межреберных мышц, приводящих в движение грудную клетку.
У млекопитающих дыхательные пути, как и у предков, выстланы мерцательным эпителием. Они полностью отделены от пищеварительной системы и только перекрещиваются с ней в глотке. Бронхи многократно разветвляются, вплоть до бронхиол, ведущих в альвеолы — легочные пузырьки, имеющие в сумме огромную площадь поверхности (у человека дом. Основной мышцей, изменяющей объем грудной полости, становится диафрагма.
В эмбриогенезе человека отражается первоначальное единство пищеварительной и дыхательной систем. На этом основано формирование большой группы врожденных пороков развития пищевода и трахеи
типа
эзофаготрахеальных свищей рис.
14.25). Нарушением альвеолярной дифференцировки легочной ткани могут быть объяснены дизонтогенетические бронхолегочные кисты — округлые полости в легких, отграниченные от окружающих тканей примитивно построенной стенкой недифференцированного бронха, а также кистозная гипоплазия недоразвитие) легких (рис. 14.26). При этой патологии недоразвитыми оказываются целые доли легкого, которые представляют собой многочисленные полости, связанные с крупными бронхами и имеющие малую поверхность. Газообмен в таких участках легких резко ослаблен. Широко известны также гипоплазии диафрагмы от небольших дефектов в ее куполе до полной аплазии. Последняя аномалия несовместима с жизнью и встречается обычно вместе с другими множественными пороками развития.
Рис. 14.25. Различные формы эзофаготрахеальных свищей (А—Г):
1— пищевод, 2— трахея. КРОВЕНОСНАЯ СИСТЕМА

Необходимым условием существования высокоорганизованных крупных
123
многоклеточных организмов является наличие жидкой подвижной внутренней среды которая обеспечивает интеграцию организма в целостную систему, выполняя транспортные функции. Эти функции являются основными для кровеносной системы. Конкретная функция кровеносной системы зависит оттого, что она транспортирует питательные вещества, кислород, углекислый газ, другие продукты диссимиляции или гормоны. Кровеносная система всех хордовых замкнутая и состоит из двухосновных артериальных сосудов брюшной и спинной аорт По брюшной аорте венозная кровь продвигается кпереди, обогащается кислородом в органах дыхания, а по спинной — кзади. Из спинной аорты кровь через систему капилляров возвращается по венам в брюшную аорту. Брюшная аорта или ее часть, периодически сокращаясь, проталкивает кровь по сосудам (рис. Рис. 14.26. Кистозная гипоплазия легкого
Рис. 14.27. Строение кровеносной системы водных (Аи наземных (Б) позвоночных:
1—жаберные артерии, сонная артериям—передняя кардинальная вена, 4— задняя кардинальная вена, спинная аорта, 6—кювьеров проток, 7—подкишечная вена, печеночная вена, брюшная аорта, задняя (нижняя) полая вена, воротная вена печени, легочная вена, легочная артерия стрелками указано
124
направление движения крови. Эволюция общего плана строения кровеносной системы хордовых
У ланцетника кровеносная система наиболее проста (рис. 14.28, А).Круг кровообращения один. По брюшной аорте венозная кровь поступает в приносящие жаберные артерии, которые по количеству соответствуют числу межжаберных перегородок (до 150 пар, где и обогащается кислородом.
По выносящим жаберным артериям кровь поступает в корни спинной аорты, расположенные симметрично с двух сторон тела. Они продолжаются как вперед, неся артериальную кровь к головному мозгу, таки назад. Передние ветви этих двух сосудов являются сонными артериями На уровне заднего конца глотки задние ветви образуют спинную аорту, которая разветвляется на многочисленные артерии, направляющиеся к органами распадающиеся на капилляры.
После тканевого газообмена кровь поступает в парные передние или задние кардинальные вены расположенные симметрично. Передняя и задняя кардинальные вены с каждой стороны впадают в кювьеров проток Оба кювьеровых протока впадают с двух сторон в брюшную аорту. От стенок пищеварительной системы венозная кровь оттекает поворотной вене печени в печеночный вырост, где формируется система капилляров. Затем капилляры вновь собираются в венозный сосуд — печеночную вену по которой кровь поступает в брюшную аорту.
Таким образом, несмотря на простоту кровеносной системы в целом, уже у ланцетника имеются основные магистральные артерии, характерные для позвоночных, в том числе для человека это брюшная аорта, преобразующаяся позже в сердце, восходящую часть дуги аорты и корень легочной артерии спинная аорта, становящаяся позже собственно аортой, и сонные артерии Основные вены, имеющиеся у ланцетника, также сохраняются у более высокоорганизованных животных. Так, передние кардинальные вены станут позже яремными венами, правый кювьеров проток преобразуется в верхнюю полую вену а левый, сильно редуцировавшись, — в коронарный синус сердца Для того чтобы понять, как это происходит, необходимо сопоставить кровеносные системы всех классов позвоночных животных.
Более активный образ жизни рыб предполагает более интенсивный метаболизм. В связи с этим на фоне олигомеризации их артериальных жаберных дуг в конечном счете до четырех пар в них отмечается высокая степень дифференцировки жаберные сосуды распадаются на капилляры, пронизывающие жаберные лепестки. В процессе интенсификации сократительной функции брюшной аорты часть ее преобразовалась в двухкамерное сердце состоящее из предсердия и желудочка и располагающееся под нижней челюстью, рядом с жаберным аппаратом. В остальном кровеносная система рыб соответствует строению ее у ланцетника рис. 14.28, Б).
В связи с выходом земноводных на сушу и появлением легочного дыхания у
125
них возникает два круга кровообращения. Соответственно этому в строении сердца и артерий появляются приспособления, направленные на разделение артериальной и венозной крови. Перемещение земноводных в основном за счет парных конечностей, а не хвоста обусловливает изменения в венозной системе задней части туловища.
Сердце амфибий расположено каудальнее, чему рыб, рядом с легкими оно трехкамерное но, как и у рыб, от правой половины единственного желудочка начинается единственный сосуд — артериальный конус разветвляющийся последовательно натри пары сосудов:
кожно-легочные артерии, дуги аорты и сонные артерии. Как и у всех более высокоорганизованных классов, в правое предсердие впадают вены большого круга, несущие венозную кровь, в левое малого с артериальной кровью. При сокращении предсердий в желудочек, внутренняя стенка которого снабжена большим количеством мышечных перекладин, одновременно попадают обе порции крови. Полного их смешения из-за своеобразного строения стенки желудочка не происходит, поэтому при его сокращении первая порция венозной крови поступает в артериальный конус и с помощью спирального клапана, находящегося там, направляется в кожно-легочные артерии. Кровь из середины желудочка, смешанная, поступает таким же образом в дуги аорты, а оставшееся небольшое количество артериальной крови, последней попадающей в артериальный конус, направляется в сонные артерии.
Две дуги аорты, несущие смешанную кровь, огибают сердце и пищевод сзади, образуя спинную аорту, снабжающую все тело, кроме головы, смешанной кровью. Задние кардинальные вены сильно редуцируются и собирают кровь только с боковых поверхностей туловища. Функционально их замещает возникшая заново задняя полая вена, собирающая кровь в основном из задних конечностей. Она располагается рядом со спинной аортой и, находясь позади печени, вбирает в себя печеночную вену, которая у рыб впадала непосредственно в венозный синус сердца. Передние кардинальные вены, обеспечивая отток крови от головы, называют теперь яремными венами а кювьеровы потоки, в которые они впадают вместе с подключичными венами, — передними полыми венами (рис. 14.28, В).
В кровеносной системе пресмыкающихся возникают следующие прогрессивные изменения в желудочке их сердца имеется неполная перегородка, затрудняющая смешение крови, поступающей из правого и левого предсердий от сердца отходит не один, а три сосуда, образовавшихся в результате разделения артериального ствола. Из левой половины желудочка начинается правая дуга аорты, несущая артериальную кровь, а из правой — легочная артерия с венозной кровью. Из середины желудочка, в области неполной перегородки, начинается левая дуга аорты со смешанной кровью. Обе дуги аорты, как и у предков, срастаются позади сердца, трахеи и пищевода в спинную аорту, кровь в которой смешанная, но более богата кислородом, чему земноводных, в связи стем что до слияния сосудов только полевой дуге течет смешанная кровь. Кроме того, сонные и подключичные артерии с обеих сторон берут начало от правой дуги аорты, в результате чего артериальной
126
кровью снабжается не только голова, но и передние конечности. В связи с появлением шеи сердце располагается еще более каудально, чему земноводных. Венозная система пресмыкающихся принципиально не отличается от системы вен земноводных (рис. 14.28, Г).
Прогрессивные изменения кровеносной системы млекопитающих сводятся к полному разделению венозного и артериального кровотоков. Это достигается, во- первых, завершенной четырехкамерностью сердца и, во-вторых, редукцией правой дуги аорты и сохранением только левой, начинающейся от левого желудочка. В результате все органы млекопитающих снабжаются артериальной кровью. В венах большого круга кровообращения также обнаруживаются прогрессивные изменения возникла безымянная вена, объединяющая левые яремную и подключичную вены с правыми, в результате чего остается лишь одна передняя полая вена, располагающаяся справа. Левый кювьеров проток в виде рудиментарного сосуда sinus coronarius теперь собирает венозную кровь только от миокарда, а непарная и полунепарная вены — рудименты задних кардинальных вен, имеют существенное значение в основном в случаях формирования обходных путей венозного оттока через кава-кавальные анастомозы, формируемые ими (рис. 14.28, Д
Рис 14.28. Строение кровеносной системы и сердца хордовых животных.
А—ланцетника;
Б—рыбы;
В—земноводного;
Г—пресмыкающегося; Д—
млекопитающего:
1—брюшная аорта, жаберные артерии, сонная артерия, передняя кардинальная вена, спинная аорта, задняя кардинальная вена, 7— печеночная вена, чревная артерия, воротная вена печени, 10— кювьеровы протоки, сердце, артериальный конус, предсердие, венозный синус, желудочек, яремная вена, левая дуга аорты, подключичная артерия, передняя полая вена, легочная артерия, легочная вена, задняя полая вена, правая дуга аорты, 24— межжелудочковая перегородка
В эмбриональном развитии млекопитающих и человека рекапитулируют закладки сердца и основных кровеносных сосудов предковых классов.
Сердце закладывается на первых этапах развития в виде недифференцированной брюшной аорты, которая за счет изгибания, появления в просвете перегородок и клапанов, становится последовательно двух, трех- и четырехкамерным (рис. 14.29). Однако рекапитуляции здесь неполны в связи стем, что межжелудочковая перегородка млекопитающих формируется иначе и из другого материала по сравнению с рептилиями. Поэтому можно считать, что
128
четырехкамерное сердце млекопитающих формируется на базе трехкамерного сердца, а межжелудочковая перегородка является новообразованием, а не результатом доразвития перегородки пресмыкающихся. Таким образом, в филогенезе сердца позвоночных проявляется девиация в процессе морфогенеза этого органа у млекопитающих рекапитулируют ранние филогенетические стадии, а затем развитие его идет вином направлении, характерном лишь для этого класса.
Рис. 14.29. Развитие перегородок сердца у зародыша человека в возрасте 30 сут (А)
35 сут (Б) и 2 мес (Д 1—межпредсердная, 2—межжелудочковая
Интересно, что место закладки и положение сердца в филогенетическом ряду позвоночных полностью рекапитулируют у млекопитающих и человека. Так, закладка сердца у человека осуществляется на е сутки эмбриогенеза, как у всех позвоночных, позади головы. Позже за счет изменения пропорций тела, появления шейной области, смещения легких в грудную полость осуществляется и перемещение сердца в переднее средостение.
Нарушения развития сердца могут выражаться как в возникновении аномалий строения, таки места его положения. Возможно сохранение к моменту рождения двухкамерного сердца. Этот порок совершенно несовместим с жизнью.
Чаще встречаются дефекты межпредсердной перегородки (1 случайна рождений), межжелудочковой перегородки (2,5—5 случаев на 1000 рождений), вплоть до трехкамерного сердца с одним общим желудочком (см. рис. 14.31, В. Известен и такой порок, как шейная эктопия сердца, при которой оно находится в шейной области. Этот порок связывают с задержкой сердца в области его первоначальной закладки. При этом ребенок обычно погибает сразу после рождения. Перечисленные пороки сердца наиболее часто встречаются не в изолированном виде, а в комплексе с другими аномалиями сердца, сосудов, а нередко и других органов. Это свидетельствует о том, что в морфогенезе сердца большое значение имеют онтогенетические корреляции (см. § 13.4). Состояние больных при таких пороках зависит оттого, насколько сильно нарушается гемодинамика и осуществляется смешение крови в кровеносном русле

14.4.2. Филогенез артериальных жаберных дуг
В связи стем что основные артериальные сосуды у млекопитающих и человека формируются на базе закладок жаберных артерий, проследим их эволюцию в филогенетическом ряду позвоночных (рис. 14.30). В эмбриогенезе абсолютного большинства позвоночных закладывается шесть пар артериальных жаберных дуг, соответствующих шести парам висцеральных дуг черепа. В связи стем что две первые пары висцеральных дуг включаются в состав лицевого черепа, две первые артериальные жаберные дуги быстро редуцируются. Оставшиеся четыре пары функционируют у рыб как жаберные артерии. У наземных позвоночных я пара жаберных артерий теряет связь с корнями спинной аорты и несет кровь к голове, становясь сонными артериями. Сосуды й пары достигают наибольшего развития и вместе с участком корня спинной аорты во взрослом состоянии становятся дугами аорты — основными сосудами большого круга кровообращения.
Рис. 14.30. Эволюция артериальных жаберных дуг позвоночных. А—закладка в эмбриогенезе Б—жаберные дуги рыб В—жаберные дуги хвостатых земноводных-
Г—жаберные дуги пресмыкающихся Д—жаберные дуги млекопитающих -
жаберные дуги сонные артерии, 2—боталлов проток, артериальные дуги большого круга кровообращения, легочные артерии
У земноводных и пресмыкающихся оба сосуда развиты и принимают участие в кровообращении. У млекопитающих также закладываются оба сосуда й пары, а позже правая дуга аорты редуцируется таким образом, что от нее остается лишь небольшой рудимент плечеголовной ствол. Пятая пара артериальных дуг в связи стем, что она функционально дублирует четвертую, редуцируется у всех наземных позвоночных, кроме хвостатых амфибий. Шестая пара, которая снабжает венозной кровью кроме жабр еще и плавательный пузырь, у кистеперых рыб становится легочной артерией.
В эмбриогенезе человека рекапитуляции артериальных жаберных дуг происходят с особенностями все шесть пар дуг никогда не существуют одновременно. В то время, когда две первые дуги закладываются, а затем перестраиваются, последние пары сосудов еще не начинают формироваться. Кроме того, пятая артериальная дуга уже закладывается в виде рудиментарного сосуда, присоединенного обычно к й паре, и редуцируется очень быстро.
Из атавистических пороков развития сосудов, развивающихся из артериальных жаберных дуг, остановимся наследующих с частотой 1 случайна вскрытии детей, умерших от врожденных пороков сердца, встречается
персистирование обеих дуг аорты й пары. При этом обе дуги, также как у земноводных или пресмыкающихся, срастаются позади пищевода и трахеи, образуя нисходящую часть спинной аорты. Порок проявляется нарушением глотания и удушьем. Несколько чаще (2,8 случая на 200 вскрытии) встречается нарушение редукции правой дуги аорты с редукцией левой. Эта аномалия часто клинически не проявляется.
Наиболее частый порок (0,5—1,2 случая на 1000 новорожденных) —
персистирование артериального или боталлова, протока (рис. 14.31, А) представляющего собой часть корня спинной аорты между й и'6-и парами артерий слева. Проявляется сбросом артериальной крови из большого круга кровообращения в малый. Очень тяжелый порок развития — персистирование первичного эмбрионального ствола в результате которого из сердца выходит только один сосуд, располагающийся обычно над дефектом в межжелудочковой перегородке (рис.
14.31, Б. Он обычно заканчивается смертью ребенка. Нарушение дифференцировки первичного эмбрионального ствола может привести к такому пороку развития, как транспозиция сосудов —
отхождение аорты от правого желудочка, а легочного ствола — от левого, что встречается в 1 случае на 2500 новорожденных. Этот порок обычно несовместим с жизнью.
Рекапитуляции проявляются ив эмбриональном развитии крупных вен человека. При этом возможно формирование атавистических пороков развития. Среди пороков развития венозного русла укажем на возможность персистирования двух верхних полых вен Если обе они впадают в правое предсердие, аномалия клинически не проявляется. При впадении левой полой вены в левое предсердие происходит сброс венозной крови в большой круг кровообращения. Иногда обе полые вены впадают в левое предсердие. Такой порок несовместим с жизнью. Данные аномалии встречаются с частотой 1% от всех врожденных пороков
131
сердечно-сосудистой системы.
Очень редкая врожденная аномалия — неразвитие нижней полой вены. Отток крови от нижней части туловища и ног осуществляется в этом случае через коллатерали непарной и полунепарной вен, являющихся рудиментами задних кардинальных вен.
Рис. 14.31. Врожденные пороки развития сердца и сосудов у человека:
А — персистирование артериального (боталлова) протока у человека:
1—легочный ствол, левая дуга аорты, артериальный (боталлов) проток;
Б—онтофилогенетические основы формирования пороков развития сердца и отходящих от него сосудов у человека сердце зародыша человека в возрасте 5 недель тоже, в разрезе разделение артериального конуса у зародыша человека в возрасте 6 недель, сердце рыбы, тоже, в разрезе, VI
персистирование неразделенного артериального конуса у человека артериальные жаберные дуги, артериальный конус, предсердие, кардинальные вены, 5—
132
желудочек, общая легочная артерия, левая дуга аорты;
В — аномалии межпредсердной (I, II) и межжелудочковой (перегородок. МОЧЕПОЛОВАЯ СИСТЕМА
Выделительная и половая системы в целом выполняют разные функции. Однако их рассматривают в едином комплексе в связи с единством эмбрионального развития и первичной функциональной связью со вторичной полостью тела —
целбмом. В эмбриогенезе закладка мочеполовой системы — нефрогонотом — формируется в области ножки сомита в непосредственном контакте с целомом. Половые железы у всех хордовых животных располагаются в целоме. Продукты диссимиляции у всех целоми-ческих животных, в том числе и низших хордовых, также поступают в целом. Наиболее простой путь выведения во внешнюю среду как половых клеток, таки продуктов диссимиляции — через общий канал, начинающийся воронкой в целоме и заканчивающийся выделительной порой на покровах. Таковы взаимоотношения половых желез и выделительных каналов у многих беспозвоночных и, вероятно, у древних предков хордовых (рис. Рис. 14.32. Взаимоотношения целома (1), половой железы (2) и общего выделительного канала (3)
1   ...   5   6   7   8   9   10   11   12   ...   23

перейти в каталог файлов
связь с админом