Смекни!
smekni.com

Эволюция системы кровообращения (стр. 3 из 4)

Зачатки сосудистой системы обнаруживаются у свободноживущих плоских червей. Стенка сосудов у этих червей образованна клетками парен­химы. У сосальщиков стенки сосудов лишены мышечных волокон, и цирку­ляция жидкости в системе происходит при движении животного, вследствие сокращения соматической мускулатуры. Однако уже у немертин сосуды спо­собны к сокращениям. Стенка их состоит из трех слоев - внутреннего эндотелиального, среднего мышечного и наружного мезенхимального.

У животных с открытыми системами циркуляции механизмы регуля­ции просветов сосудов развиты слабо, а у мелких форм членистоногих отсут­ствуют вообще (Хлопин, 1984).

Типичное для высших позвоночных неодинаковое распределение кро­вотока, обусловленное меняющимися запросами разных тканей в кислороде, у беспозвоночных отсутствует.

Гладкая (мезенхимальная) мускулатура сосудов эволюционно моложе сердечной и поперечно-полосатой. Она не обнаружена у беспозвоночных. Полагают, что гладкая мускулатура позвоночных не гомологична эпители­альным или из других тканевых элементов и гладким мышцам беспозвоноч­ных, сходство между ними является инвергентным.

На примере строения плечевых сосудов показано, что стенки артерий и вен птиц более толстые, нежели сосудов млекопитающих. Основная масса сосудистой стенки у птиц представлена средней мышечной оболочкой, в то время как внутренняя и внешняя мембраны развиты слабо.

Сосуды рыб обладают высокой чувствительностью к катехоламинам. Адреналин вызывает у рыб прессорную реакцию за счет спазма висцераль­ных артерий (жаберные сосуды при этом расширяются).

У амфибий сформирован вазомоторный центр в продолговатом и спин­ном мозге, при этом сигнальные аппараты, в отличие от высших позвоноч- ных, относительно независимы от бульбарных активирующих систем (Хаю-тин, 1982). У лягушек отсутствуют альфа-адренорецепторы, формирующиеся на более поздних этапах эволюции, отсутствуют синокаротидные механоре-цепторные зоны. У рептилий, птиц и млекопитающих адренергическая ин­нервация сосудов становится закономерной. Адренергическая иннервация у птиц и амфибий, в отличие от млекопитающих, плотнее, чем артерий (Леон­тьева, 1978).

Реакции перераспределения кровотока обнаружены у рептилий. Пока­зано, что согревание (охлаждение) гипоталамуса черепах приводит к увели­чению (уменьшению) артериального давления на 10-20% за счет изменения тонуса сосудов. Аналогичные реакции описаны и у других рептилий (Доль­ник, 1981).

Таким образом, в ходе эволюции возрастает как значение сосудистого компонента гемодинамических реакций, так и роли нейрогенных механизмов регуляции.

2.6. Эволюция рефлекторной регуляции сердечной деятельности

Эволюция сердечной деятельности со стороны высших отделов цен­тральной нервной системы проходила несколько стадий:

· начальная - характеризуется невозможностью выработать сер-­
дечные рефлексы (опыты на лягушках, змеевидных ящерицах);

· промежуточная - та, на которой условные сердечные рефлексы выра­батываются медленно, не упрочняются и малы по величине. Это на­блюдается у черепах;

· высшая стадия - характеризуется выраженной условнорефлек- торной регуляцией сердечной деятельности. Наблюдаются
сравнительно постоянные сердечные условные рефлексы боль­-
шой величины. Появляется возможность тормозить сердечные

условные рефлексы и произвести переделку. Эти отношения ха­рактерны для голубей, кроликов, собак, обезьян (Баллонов, 1959).

Изучение особенностей регуляции сердечной деятельности у людей свидетельствует о большом сходстве характера условно-рефлекторных влия­ний на функцию сердечно-сосудистой системы у человека и высших живот­ных (Корнева, 1965).

3. Некоторые общие закономерности эволюции системы крови

Видоизменение состава и количества крови в процессе развития жи­вотного мира дает богатый материал для анализа закономерностей эволюции системы крови, где ведущую роль играет процесс формирования внутренней среды, а защитные и транспортные функции зависят от того, в каком микро­окружении находятся клетки крови, насколько изменчив состав окружающей их среды. Благодаря поддержанию определенной концентрации электроли­тов, водородных ионов, макроэргов и других веществ, за счет использования буферных систем кровь приобретает известную независимость от влияний на ее состав продуктов метаболической активности тканей и органов, пищева­рительной, дыхательной, выделительной систем, с которыми кровь обмени­вается разнообразными соединениями.

Вместе с тем, эволюция системы крови тесно связана с эволюцией других тканей и органов. Действительно, синтез альбумина и других белков плазмы зависит от печени; клетки крови формируются в органах кроветворе­ния и, в частности, в ретикулярной ткани костей скелета, который в свою очередь проходит сложный путь исторического развития. Приобретение го-мойотермности в сочетании с развитием буферных систем сыграло большую роль в эволюции основных функций системы крови, потому что обусловило создание оптимального режима работы ферментов крови и других белков, а также более благоприятные возможности для жизнедеятельности клеток кро­ви.

Появление новых признаков. Новые признаки в системе крови чаще всего представляют собою видоизменение тех, которые существовали ранее, у более древних видов животных. По мере того как появляются новые типы молекул и клеток, эволюционно более старые структуры принимают на себя иные роли. Так, дыхательные пигменты, растворенные в гемолимфе, создают буферную емкость и онкотическое давление жидкости, а в тех случаях, когда дыхательные пигменты заключены в эритроцитах, онкотическое давление обуславливают белки, остающиеся в растворе, например, альбумины. У насе­комых, не имеющих дыхательных пигментов, роль буферов играют амино­кислоты, они же участвуют в создании онкотического давления.

Один из способов изменения и создания новых функций состоит в том, что ряд свойств, характерных ранее для одного вида клеток, распределя­ется между несколькими видами. Например, инфузории способны к фагоци­тозу и синтезу гемоглобина, а в крови высших животных эти функции разде­лены между эритроцитами и лейкоцитами.

Новый признак становится устойчивым благодаря развитию внутри­системных координации и за счет возрастающей автономности частей, при которой роль внешних влияний становится не пусковой, а корректирующей. Большая зависимость признаков от условий среды у низших животных явля­ется одним из факторов, обуславливающих значительную вариабельность показателей у особей одного вида. Причина развития устойчивых признаков заключается еще и в том, что эволюция частей крови протекает взаимосвя­занно. Так, карбоангидраза содержится в различных участках тела беспозво­ночных (в зависимости от вида), значение фермента для системы крови неве­лико. У позвоночных, начиная с рыб, эволюция карбоангидразы крови и эво­люция эритроцитов связанны и признак становится устойчивым признаком вида.

Наличие или отсутствие в системе крови определенных групп жи­вотных того или иного показателя свидетельствует о том, что адаптивное значение одного и того же признака неодинаково для разных видов. Создавая адаптивные преимущества некоторым видам, некоторые признаки оказы­ваются неоптимальными для других видов, отчего их развитие прерывается в процессе эволюции системы крови.

Филогенез и онтогенез. Эволюция системы крови опирается на ряд событий, которые прослеживаются и в онтогенезе, затрагивая целый комп-


лекс систем. Каждый организм высших позвоночных в своем индивидуальном развитии проходит такие стадии, как разделение лимфатической и кровенос­ной систем, стабилизация внутренней среды, развитие терморегуляции и ко­стномозгового кроветворения.

Результатом такого сходства между основными перестройками на уровне целого организма является то, что многие показатели, характеризую­щие картину крови, тоже изменяются сходным образом в онто- и филогенезе: появляются дыхательные пигменты, среди циркулирующих эритроцитов со­кращается число ядерных форм, уменьшается аницитоз, стабилизируются показатели крови, ее белковый спектр, развивается способность к выполне­нию защитных функций и транспорту веществ. Некоторые законы развития клеток настолько обязательны, что повторяются как у примитивных, так и высокоорганизованных существ. У немертин образование эритроцитов начи­нается с того, что в исходных гемамебоцитах утрачивается амебоидное дви­жение и начинает накапливаться гемоглобин. Клетка проходит полихрома-тофильную и ортохроматофильную стадии развития, пикнотизацию ядра, а в старых клетках - его распад. В эмбриогенезе млекопитающих, когда локали­зация кроветворения меняется от желточного до костно-мозгового, на каж­дой стадии используется в принципе одинаковый способ диффиренцировки эритроидных клеток.

Сходство развития важнейших структур системы крови определяется в ряде случаев общими закономерностями физико-химического порядка. В фило- и онтогенезе увеличиваются размеры тела и, следовательно, длина пути, которую вынуждены проходить молекулы газов посредством диффузии. Ды­хание тканей на основе прямого газообмена со средой становится недостаточным, появляется необходимость развития сосудистой сети. Возникнове­ние дыхательных пигментов определенной химической структуры в фило- и онтогенезе обеспечивает не только облегчение процесса транспорта газов по сосудистой сети, но, используя электронные факторы в межмолекулярных и внутримолекулярных взаимодействиях, оптимизирует его, повышает эконо­мичность и эффективность.