У земноводных (амфибий) сердце отражает переходный характер организма от водной к наземно-воздушной среде обитания. Оно уже не такое простое, как у рыб, но ещё не столь совершённое, как у птиц и млекопитающих. В центральной части грудной полости располагается трёхкамерное сердце, которое условно делят на пять отделов, выполняющих разные функции в общей системе кровообращения.
Венозная (синусная) пазуха
Венозная пазуха (sinus venosus) – это первый отдел сердца, тонкостенный расширенный мешочек, расположенный перед правым предсердием. Она собирает венозную кровь из всего тела по трём основным венам:
- ветви предсердных вен (от головы и передних конечностей);
- общие предсердные вены (от кожи и мышц спины);
- задние полые вены (от задних конечностей и органов брюшной полости).
Стенка пазухи состоит из тонкого слоя кардиомиоцитов и соединительной ткани; сокращения здесь слабые, но они задают ритм дальнейшей перекачки крови в предсердия.
Правое предсердие
Правое предсердие (atrium dextrum) принимает кровь из венозной пазухи. Его стенка уже заметно толще, чем у пазухи, и содержит мышечные выступы – pectinati, усиливающие сокращения. Здесь кровь в основном венозная, но вследствие неполного разделения кругов кровообращения в желудочке содержит и небольшое количество артериальной крови, поступающей «обратным» током из левого предсердия.
Левое предсердие
Левое предсердие (atrium sinistrum) получает артериальную кровь из лёгких по лёгочным венам. У земноводных лёгочное дыхание основное, но кожное и ротовое также активны; поэтому кровь в левом предсердии насыщена кислородом по крайней мере на 80–85 %. Стенка левого предсердия имеет такую же толщину, как и правое, но частота его сокращений немного выше, что способствует смешению крови в общем желудочке.
Желудочек (ventriculus communis)
Желудочек – самая мощная камера сердца, многослойная, с развитой губчатой трабекулярной мускулатурой. Он единый для обоих кругов кровообращения, но внутри него присутствуют перегородки и выступы, частично разделяющие поступающие потоки крови:
- в переднем верхнем отделе – преобладает кровь из левого предсердия (артериальная);
- в заднем нижнем отделе – венозная кровь из правого предсердия;
- серединная зона – зона физиологического смешения, которая даёт возможность организму при необходимости перераспределять насыщение кислородом в зависимости от активности (например, при нырянии).
Толщина стенки желудочка у лягушки достигает 2–3 мм, а при сокращении создаёт давление до 35 см вод. ст.
Артериальный конус (conus arteriosus)
Артериальный конус – последний отдел сердца, переходящий в артериальный тронк. Внутри конуса находится спиральный клапан (спиральная складка), который:
- Делит вытекающий кровяной поток на лёгочную и системную артерии;
- Препятствует обратному току крови;
- За счёт изменения диаметра клапанов регулирует соотношение крови, идущей в лёгкие и в большое круг кровообращение.
Спиральный клапан в отличие от птиц и млекопитающих неполноценно разделён, поэтому смешанная кровь всё же попадает в оба круга кровообращения, но в разных пропорциях.
Как это работает в целом
Два круга кровообращения у земноводных не полностью разделены, но всё же представлены:
- Малый (лёгочный) круг: желудочек → артериальный конус → лёгочная артерия → лёгкие → лёгочные вены → левое предсердие.
- Большой (системный) круг: желудочек → артериальный конус → аорта → ткани тела → венозные сосуды → венозная пазуха → правое предсердие.
Благодаря физиологическому разделению потоков в желудочке и конусе, земноводные способны поддерживать достаточно высокий уровень насыщения тканей кислородом даже при переменной температуре окружающей среды и неполном разделении кругов кровообращения;
Краткое резюме
| Отдел сердца | Функция | Особенность у земноводных |
|---|---|---|
| Венозная пазуха | Сбор венозной крови | Тонкая стенка, задаёт ритм |
| Правое предсердие | Приём венозной крови | В основном венозная, смешанная |
| Левое предсердие | Приём артериальной крови | Кровь из лёгких, насыщена O₂ |
| Желудочек | Напорное отделение | Единый, губчатый, смешение крови |
| Артериальный конус | Разделение потоков | Спиральный клапан, неполное разделение |
Таким образом, сердце земноводных – это трёхкамерное, но пятиотделное образование, которое демонстрирует промежуточное звено в эволюции кровеносной системы позвоночных.