ТЕМА: «Филогенез кровеносной системы позвоночных»

Продолжительность занятия – 90 мин.

Актуальность темы: знание основных этапов и направлений филогенеза кровеносной системы позвоночных позволяет обосновать возможные филогенетические механизмы аномалий сердца и сосудов человека.

Мотивация занятия: Полученные знания и умения будут необходимы студентам при изучении нормальной и патологической анатомии, нормальной и патологической физиологии, терапии детских болезней и в профессиональной деятельности врача.

Цель занятия:

В ходе изучения данной темы студенты должны знать:

- основные этапы развития кровеносной системы у животных, относящихся к разным классам позвоночных;

- преобразование сердца и артериальных дуг у позвоночных и филогенетическую обусловленность пороков сердца и магистральных сосудов человека.

В ходе изучения данной темы студенты должны уметь:

- выявлять гомологию в строении кровеносных систем различных классов позвоночных на микропрепаратах и отличия, позволяющие проследить направления эволюционных преобразований;

- характеризовать основные аномалии сердца и сосудов у человека и возможные механизмы их происхождения.

Задание на самоподготовку:

1. Схемы кровеносной системы у представителей всех классов позвоночных животных с указанием прогрессивных изменений.

2. Основные направления эволюции артериальной системы позвоночных.

3. Основные онтофилогенетически обусловленные пороки сосудов и сердца у человека.

Вопросы для самоконтроля:

1. Чем обусловлено появление такого важного ароморфоза как четырехкамерное сердце?

2. Какие направления эволюции артериальной системы позвоночных привели к теплокровности у птиц и млекопитающих?

С выходом позвоночных на сушу изменился тип органов дыхания. Произошла замена жаберного дыхания на легочное, в связи с чем единый у рыб круг кровообращения разделился на два: легочный (малый) и телесный (большой), что вызвано необходимостью разделения в сердце и в сосудах венозного и артериального кровотока, ибо смешение венозной и артериальной крови значительно снижает насыщение кислородом крови, поступающей к органам и не может обеспечить высокий уровень энергетического обмена.

Полное разделение венозного и артериального кровотоков возможно только в 4-х камерном сердце, т.о. одним из главных направлений в эволюции артериальной системы стало разделение артериального кровотока в сердце, путем разделения его на 3, а затем и 4 отдела: два предсердия и два желудочка.

Вторым направлением, неразрывно связанным с первым, стало разделение венозного и артериального кровотоков в артериальных сосудах, в связи с чем уменьшилось число артериальных дуг – с 4-6-ти пар у рыб до 3-х – у земноводных, 2-х – у рептилий. У птиц в 4-й паре (дуги спинной аорты) редуцировалась левая дуга, а у млекопитающих в этой же паре – правая. Таким образом, у птиц и млекопитающих произошло полное разделение венозного и артериального кровотоков не только в сердце, но и сосудах, что привело к возникновению теплокровности, позволившей этим классам позвоночных занять господствующее положение на планете.

Оснащение занятия: таблицы, влажные макропрепараты, муляжи.

На занятии выполнить следующие работы.

Работа №1. Артериальная система рыбы.

Рассмотреть макропрепарат артериальной системы щуки. Найти сердце, состоящее из двух камер: предсердия и желудочка. Желудочек расположен перед предсердием, имеет более крупные размеры и более

светлую окраску. Предсердие находится позади желудочка, имеет синеватый цвет.Из желудочка выходит один крупный сосуд - брюшная аорта, расширенная часть которого, примыкающая к желудочку, называется луковицей аорты. Справа и слева от аорты лежат жабры, к которым подходят 4 пары приносящих, а выходят - 4 пары выносящих жаберных артерий. Выносящие жаберные артерии образуют 2 сосуда - корни спинной аорты, которые соединяются в крупный сосуд - спинную аорту, несущую кровь ко всем органам тела.

Выносящие жаберные артерии, корни спинной аорты и спинная аорта окрашены на препарате в красный цвет, т. к. по ним течет артериальная кровь, а по брюшной аорте и жаберным приносящим артериям течет венозная кровь, поэтому они окрашены в синий цвет.

Зарисовать сердце и артериальные сосуды. На рисунке обозначить: предсердие, желудочек, луковицу брюшной аорты, брюшную аорту, приносящие и выносящие жаберные артерии, корни спинной аорты и спинную аорту.

Работа № 2. Артериальная система земноводных.

На макропрепарате найти треугольной формы сердце, состоящее из 2-х предсердий и желудочка. От правой части желудочка отходит один крупный короткий сосуд - артериальный конус, который делится на 2 крупные ветви, расходящиеся вправо и влево. Обратить внимание, что каждая ветвь состоит из 3-х сосудов: правый, ближайший к сердцу сосуд - кожно-легочная артерия, несущая венозную кровь. Следующий от сердца сосуд - самый крупный по диаметру - дуги аорты. Позади сердца правая и левая дуги аорты сливаются и образуют спинную аорту, которая идет вдоль позвоночника по направлению к задним конечностям и снабжает кровью все органы. Дуги аорты несут смешанную кровь. Последний из трех сосудов идет к голове - сонные артерии, несущие артериальную кровь.

Зарисовать сердце и сосуды в альбом, обозначив: предсердие, желудочек, артериальный конус, легочные артерии и легочные вены, дуги аорты, сонные артерии и спинную аорту.

Работа № 3. Артериальная система рептилий.

На влажном препарате артериальной системы ящерицы найти сердце и отходящие от него сосуды. Сердце трехкамерное, состоит из 2-х предсердий и 1 желудочка. Желудочек разделен неполной перегородкой, поэтому поступающая из предсердия кровь частично смешивается. В отличие от амфибий у ящерицы от сердца отходит не один, а 3 основных сосуда: две дуги аорты и легочная артерия. Правая и левая дуги аорты, соединяясь между собой, образуют спинную аорту, причем, правая дуга отходит от левой части желудочка и несет артериальную кровь, а левая дуга - от средней части желудочка и несет смешанную кровь.

От правой дуги аорты отходят 2 сонных и 2 подключичных артерии. Левая дуга аорты, несущая смешанную кровь, не дает никаких ветвей. От спинной аорты отходят артерии, снабжающие кровью все органы тела ящерицы. От правой половины желудочка отходит ствол легочных артерий, разделяющийся на правую и левую легочные артерии, несущие венозную кровь. Необходимо отметить наличие у рептилий баталлова протока, соединяющего сосуды большого и малого кругов кровообращения. Зарисовать артериальную систему ящерицы и обозначить: предсердие, желудочек, легочные артерии и легочные вены, дуги, аорты, сонные и подключичные артерии.

Работа № 4 Артериальная система птицы.

На макропрепарате найти четырехкамерное сердце и отходящие от него сосуды. У птиц из сердца выходят только 2 сосуда: правая дуга аорты и легочный ствол. Правая дуга аорты начинается из левого желудочка и, огибая его справа, переходит на спинную сторону, спускается вниз и под названием спинной аорты идет вдоль позвоночника к задним конечностям, снабжая кровью все органы тела. От дуги аорты отходят 2 безымянные артерии, каждая из которых делится на 3: сонную, подключичную и грудную. От правого желудочка по легочным артериям венозная кровь поступает в легкие, где обогащается кислородом и по легочным венам поступает в левое предсердие.

Зарисовать расположение сердца и сосудов большого и малого кругов кровообращения. На рисунке обозначить: сердце, правую дугу аорты, безымянные, сонные, подключичные и грудные артерии, а также легочные артерии и легочные вены.

Работа № 5. Артериальная система крысы.

Найти четырехкамерное сердце и сосуды, отходящие от него: левую дугу аорты и легочный ствол. От дуги аорты отходят 3 сосуда: 1) правая безымянная артерия, которая сразу распадается на правую сонную и правую подключичную, 2) левая сонная, 3) левая подключичная артерия. Легочный ствол делится на левую и правую легочные артерии, несущие венозную кровь к легким.

Зарисовать сердце и сосуды большого и малого кругов кровообращения. Обозначить: правое и левое предсердие, правый и левый желудочек, левую дугу аорты, безымянную артерию, правую сонную, правую подключичную, левую сонную, левую подключичную артерии и спинную аорту.

Работа № 6. Преобразование сердца и сосудов в ряду позвоночных.

Заполнить таблицу «Преобразование сердца и сосудов в ряду позвоночных».

Класс позвоночных	Камеры сердца (какие и сколько)	Какую кровь содержит каждая камера	Сосуды, выходящие из сердца (какие и сколько)	Какую кровь содержит каждый сосуд