أجهزة النقل لدى الحيوانات

 
  أجهزة النقل لدى الحيوانات

الإنتشار

إحدى الطرق لنقل المواد في الكائنات الحيّة.

تمتاز هذه الطريقة:

    بالإعتماد على الحركة العشوائيّة للجزيئات ما دامت درجة الحرارة أكبر من صفر المطلق.

    بسرعة بطيئة جداً لانتقال المواد، وتتطلّب زمناً طويلاً حتى تنتقل الجزيئات مسافة          

  سنتيمترات. لذا لا  تكفي لنقل المواد  إلى كل الجسم.

الإنتشار في الكائنات الحيّة وحيدة الخليّة ومتعدّدة الخلايا

أجهزة النقل لدى الحيوانات اللا- فقاريّة المائيّة

مثل الهيدرا والأوريليا (تنتميان إلى شعبة الكنيدريات) والبلاناريا (من شعبة الديدان المفلطحة).

هذه اللافقاريّات لا تمتلك جهازاً للنقل بسبب بساطة جسمها ولأن خلاياها على اتصال مباشر مع البيئة المائيّة المحيطة.

الهيدرا

    حيوان كبير نسبياً، يمكن مشاهدته بالعين المجرّدة.

    يتركّب جسم الهيدرا من طبقتين من الخلايا: طبقة داخليّة وطبقة خارجيّة.

    خلايا الطبقة الخارجيّة: لها اتصال مع البيئة المائيّة. تتبادل المواد مع البيئة الخارجيّة:

                            تستوعب الـ O2 وتُخرج الـ CO2والـ NH3 بواسطة الإنتشار.

    خلايا الطبقة الداخليّة: على اتصال مباشر مع السائل الموجود في التجويف الهضمي الذي

                           يتكوّن معظمه من  الماء. تستوعب الأحماض  الأمينيّة، الجليسرول،

                           الأحماض الدهنيّة،  O2، وتُخرج الـ CO2، NH3 ومواد أخرى التي

                           تنتج في التجويف  الهضمي بواسطة  الإنتشار.

الهيدرا

البلاناريا

    دودة صغيرة (3-12 ملم).

    تعيش في البيئات المائيّة العذبة.

    جسمها مسطّح جداً، ممّا يمكّن كل خليّة أن تكون على اتصال قريب بالبيئة الخارجيّة.

    تعتبر أكبر حيوان لا يمكن جهازاً للنقل، وهي بطيئة الحركة وتستهلك كميّة قليلة من الطاقة

  مما يفسِّر عدم  حاجتها لجهاز نقل  فعّال وناجع مثل  الحيوانات الكبيرة  والفعّالة التي  تستهلك

  كميّة كبيرة من  الطاقة.

    توزيع المواد الغذائيّة المهضومة بين خلايا البلاناريا يتم بواسطة التجويف الهضمي

  نفسه والذي يشغل  حيّزاً كبيراً  من الجسم.

-تملك جهازاً خاصاً لإخراج الفضلات، ففي كل الجسم تنتشر أنابيب صغيرة، التي هي جزء

  من جهاز الإخراج  في البلاناريا،  وظيفتها نقل الفضلات  السائلة إلى الخارج.

البلاناريا

أجهزة النقل لدى اللا- فقاريّات اليابسة

طبيعة الحياة على اليابسة تمنع انتقالاً مباشراً للمواد إلى الخلايا ومنها، لذلك هناك حاجة إلى أجهزة نقل لدى هذه الحيوانات التي تعيش في هذه البيئة.

جهاز النقل لدى دودة الأرض

-تنتمي  دودة الأرض إلى  شعبة الديدان الحلقيّة.

-هي  أبسط كائنات حيّة  تملك جهازاً لنقل  المواد إلى جميع  أنحاء الجسم. هذا الجهاز هو جهاز نقل مغلق.

-جهاز  النقل المغلق لدى  دودة الأرض يتركّب من مجموعة أنابيب، هي أوعية الدم.

 يستطيع قسم من هذه الأوعية أن يتقلّص ويرتخي، وهي بذلك تشكّل مضخّة لضخ الدم في

  الجسم، وتقلّص  الأوعية لا يحدث  دفعة واحدة وإنما  على شكل تموّجي.

  تتفرّع هذه الأوعية  إلى أوعية أصغر  فأصغر حتى تتحوّل  إلى شبكة من  الشعيرات الدمويّة

  الدقيقة التي تصل  تقريباً إلى جميع  أنحاء الجسم.

-يتألّف  جهاز النقل عند  دودة الأرض من وعاءين رئيسيّين:

-أحدهما  يمتد على طول  الجسم من الجهة  الظهريّّة.

-والآخر  يمتد على طول  الجسم من الجهة  البطنيّة.

-هناك 5 أوعية تصل بينهما  تدعى بالأقواس الأورطيّة وهي تنقبض وترتخي على التوالي

  مما يساعد على  دفع الدم في  الأوعية الدمويّة.

-تتفرّع  من الوعائين الرئيسيين  أوعية صغيرة تتفرّع  هي الأخرى إلى  أوعية أصغر فأصغر

  تنتهي بالشعيرات  الدمويّة عبرها  يتم تبادل المواد  بين الدم والخلايا.

-ينتمي  إلى طائفة الحشرات  التابعة لشعبة  مفصليّات الأرجل.

-يملك جهازين للنقل:

    الأوّل: يقوم بنقل الغازات. يتركّب من شبكة من الأنابيب تنفتح من أحد طرفيها إلى الهواء

         الخارجي وتتفرّع  من الطرف الآخر  إلى أنابيب صغيرة  تصل إلى جميع  أعضاء

         الجسم. تدعى هذه  الأنابيب بالقصيبات التنفسيّة.

    الثاني: هو عبارة عن جهاز الدم. ينقل المواد الغذائيّة والفضلات النيتروجينيّة. هو جهاز مفتوح (بعكس ما رأيناه في دودة الأرض حيث تحتوي على جهاز دموي مغلق).

  فسائل الدم (لونه  ليس أحمر لأنه  لا يحتوي على  الـ Hb خلافاً لدودة الأرض) لا يجري داخل أوعية طيلة الوقت، بل يتدفق منها ليسيل حًراً في فجوات أو جيوب توجد بين أنسجة الجسم ثم يعود ليتجمع داخل الأوعية مرّة أخرى. إن تدفق الدم بين الأنسجة يساهم في تبادل المواد بين الدم والخلايا.

جهاز النقل لدى الجندب

-للجندب ”قلب“ صغير ينقبض ويرتخي طيلة الوقت:

    يتألّف من 8 حجيرات تتواجد في الجزء العلوي من الجسم وتقوم بدفع الدم باتجاه الرأس

  ومن ثمّ ينسكب  الدم إلى الجيوب  الصغيرة وينتشر  بين خلايا الجسم  ليعود ثانية إلى  القلب.

-هذا  النمط من أجهزة  النقل موجود لدى  جميع مفصليّات  الأرجل اليابسة  مثل الحشرات

  والعنكوبيّات والسرطانيّات.

أجهزة دمويّة: مغلق ومفتوح

مفتوح

مغلق

هيموليمفا

دم

دودة الأرض

جندب

أوعية دمويّة بطنيّة

أقواس أورطيّة

أوعية دمويّة ظهريّة

قلب

شعيرات دمويّة

دورة دمويّة مغلقة

دورة دمويّة مفتوحة

سائل بين خلوي

وعاء دموي أمامي

وعاء دموي جانبي

قلب

هيموليمفا في جيوب بين أنسجة الجسم

قلب

أجهزة النقل لدى الفقاريّات

جهاز النقل لدى جميع الفقاريّات هو جهاز مغلق

-يجري  فيه دم أحمر  يحتوي على الـ  Hb.

-يتم  دوران الدم فيه  بفعل مضخّة عضليّة  هي القلب.

يتألف القلب عند السمكة من حُجرتًين تقع الواحدة فوق الأخرى:

-تدعى الحجيرة العلويّة بالأُذين وهي ذات جدار رقيق.

-تدعى الحجيرة السفلى بالبطين وهي ذات جدار عضلي سميك.

الدم العائد من الجسم يصب في الأذين ومنه ينتقل إلى البطين.

عندما ينقبض البطين يندفع الدم بواسطة شريان إلى الخياشيم حيث يحدث تبادل غازات فيخرج CO2 ويدخل الـ O2.

يواصل الدم الغني بالـ O2 جريانه باتجاه الأنسجة حيث يحصل تبادل غازات فينتقل الأكسجين من الدم إلى الخلايا وَ CO2 من الخلايا إلى الدم.

يعود الدم من أنسجة الجسم بواسطة أوردة صغيرة تصب في وريد رئيسي يصل إلى الأذين ومنه إلى البطين وهكذا.

أجهزة النقل لدى الأسماك

وصول الدم من الجسم

جيب وريدي

أذين

بطين

اتجاه الدم نحو الخياشيم

الدورة الدمويّة عند الأسماك

بطين

أذين

أوردة

شعيرات دمويّة

خياشيم

شريان أورطي

دم غني بالـ O2

دم فقير بالـ O2

إنّ جهاز النقل في الأسماك ليس ناجعاً بما فيه الكفاية:

-يتألف  جهاز النقل في  الأسماك من دورة واحدة لا تُمكّن من الفصل بين الدم الغني بالـ O2

  والدم الفقير بالـ  O2.

-إنّ مرور الدم في الخياشيم يخفّض سرعته ويقلّل ضغطه فتنخفض نسبة الأكسجين الواصلة

  إلى الخلايا.

تعتبر الضفادع الفئة الأكثر انتشاراً بين طائفة البرمائيّات.

يتألّف القلب من ثلاث حجيرات: أذينين وبطين واحد:

الأذين الأيمن: يستقبل الدم الفقير بالـ O2 بواسطة الأوردة الآتية من الأنسجة والأجهزة المختلفة في جسم الضفدعة.

الأذين الأيسر: يستقبل الدم الغني بالـ O2 من الرئتين بواسطة الأوردة.

البطين الواحد: يستقبل الدم من الأذينين الذي ينقبض ويدفعه إلى شريان يتفرّع إلى فرعين:

                  أيمن وأيسر. ينقسم كل من هذين الفرعين إلى ثلاثة شرايين رئيسيّة:

                  الشرايين الأماميّة: تحمل الدم إلى الرأس والدماغ في الضفدعة.

                  الشرايين الوسطى: تحمل الدم إلى الأنسجة الداخليّة وباقي الأجهزة في الجسم.                 

                  الشرايين الخلفيّة: تحمل الدم إلى الجلد والرئتين. 

أجهزة النقل لدى البرمائيّات

أجهزة النقل لدى البرمائيّات

يؤدّي انتقال الدم من الأذينين إلى بطين واحد إلى امتزاج الدم الفقير بالـ O2 مع الدم الغني بالـ O2.

البطين مقسّم جزئياً إلى غرف ضيّقة يبدو أنها تقلّل من امتزاج نوعي الدم.

عند انقباض البطين:

    ينتقل الدم الفقير بالأكسجين بواسطة الشريانين الواصلين إلى الجلد والرئتين.

    ينتقل الدم الغني بالـ O2 بواسطة الشرايين إلى الدماغ.

    فقط الدم المنتقل بواسطة الشرايين الوسطى يكون ممزوجاً تماماً، ولكنّه مع ذلك يحتوي على O2 كافٍ لتزويد الأجهزة التي يصل إليها.

يتألّف القلب عند معظم الزواحف من ثلاث حجيرات:

-أذينين.

-بطين  واحد: مقسّم جزئياً  بواسطة حاجز. عند انقباض البطين تُقفل فتحة هذا الحاجز وبهذا

                يُمنع إلى حدٍ  ما اختلاط الدم  الغني بالـ O2 مع الدم الفقير بالـ O2.

                النصف الأيسر للبطين: يحتوي على دم غني بالـ O2 (الذي وصله من الأذين

                                           الأيسر). يضخ الدم  إلى الجسم.

                النصف الأيمن للبطين: يحتوي على دم فقير بالـ O2 (الذي وصله من الأذين

                                           الأيمن). يضخ الدم  إلى الرئتين. 

أجهزة النقل لدى الزواحف

  بطين أيمن

بطين أيسر

أذين أيسر

أذين أيمن

شريان رئوي

أورطة يمنى

أورطة يسرى

أجهزة النقل لدى الزواحف

  بطين أيمن

بطين أيسر

أذين أيسر

أذين أيمن

شريان رئوي

أورطة يمنى

أورطة يسرى

دم فقير بالـ O2

دم غني بالـ O2

دم مختلط

أجهزة النقل لدى التمساحيّات

في بعض أنواع الزواحف، مثل التمساحيّات، يكون الحاجز الذي يقسّم البُطين متكاملاً تماماً

وبهذا يصبح القلب مؤلّفاً من أربع حجيرات: أذينين وبطينين. يُحسّن من نجاعة توصيل الـ O2 إلى خلايا الجسم.

أذين أيسر

أذين أيمن

بطين أيسر

بطين أيسر

أورطة يسرى

أورطة يمنى

شريان رئوي

الطيور والثدييّات هي ذات درجة حرارة جسم ثابتة وذلك بخلاف معظم باقي الحيوانات.

أجهزة النقل لدى الطيور والثدييّات

مقارنة:

حيوانان متساويان بالحجم: الأوّل ثابت درجة الحرارة والثاني متغيّر درجة الحرارة- الأوّل يستهلك 10 أضعاف الطاقة التي يستهلكها الثاني.

لكي يستخلص الحيوان ثابت درجة الحرارة هذه الكميّة من الطاقة تحتاج خلاياه إلى 10 أضعاف من كميّة الـ O2 والمواد العضويّة، لذلك نجد أنّ جهازيّ التنفس والنقل لدى الطيور والثدييّات أكثر تطوّراً من سائر الحيوانات.

يمكِن للطيور والثدييّات الحصول على هذه الكميّة من الـ O2 والمواد العضويّة بفضل الفصل التام بين الدم الغني بالـ O2 والفقير بالـ O2 في القلب المؤلّف من 4 حجيرات. قوّة انقباض القلب الذي يستطيع ضخ الدم بسرعة وبضغط مرتفع إلى جميع أنحاء الجسم.

يمكِن للطيور والثدييّات الحصول على هذه الكميّة من الـ O2 والمواد العضويّة بفضل:

    الفصل التام بين الدم الغني بالـ O2 والفقير بالـ O2 في القلب المؤلّف من 4 حجيرات.

    قوّة انقباض القلب الذي يستطيع ضخ الدم بسرعة وبضغط مرتفع إلى جميع أنحاء الجسم.

الثدييّات والطيور والتمساحيّات

جهاز النقل عند الطيور والثدييّات يتألّف من دورتين دمويّتين:

-الدورة الصغرى: مسؤولة عن تبادل الغازات مع البيئة المحيطة.

-الدورة  الكبرى: مسؤولة عن تبادل الغازات مع الأنسجة.

هذا التنظيم يرفع كفاءة جهاز النقل في استيعاب الـ O2 ونقله إلى الخلايا.

أجهزة النقل لدى الحيوانات الفقاريّات

برمائيات

زواحف

تمساحيّات + ثدييّات + طيور

رئتان

جسم

رئتان

رئتان

جسم

جسم

RA – أذين أيمن

LA – أذين أيسر

V – بطين

RV – بطين أيمن

LV – بطين أيسر

أجهزة النقل لدى الفقاريّات

دم غني بالـ O2

دم فقير بالـ O2

دم مختلط

طيور وثدييات وتمساحيّات

برمائيّات

سلاحف + زواحف 

رئتان

قلب

جسم

أجهزة النقل لدى الفقاريّات

أورطة

شعيرات دمويّة

أورطة

شعيرات دمويّة

شعيرات دمويّة

شعيرات دمويّة

أورطة

أسماك

برمائيّات

طيور وثدييات وتمساحيّات

شعيرات دمويّة

شعيرات دمويّة

دورة دمويّة صغرى

دورة دمويّة صغرى

دورة دمويّة كبرى

دورة دمويّة كبرى

دورة دمويّة كبرى

دورة دمويّة صغرى (خياشيم)

دم غني بالـ O2

دم فقير بالـ O2

دم مختلط

شكراً على إصغائكم