A keringési és légzőrendszer szerkezetileg és funkcionálisan összekapcsolódik. Együtt biztosítják a szervezet létfontosságú tevékenységét, lehetővé teszik a szövetek és szervek oxigénnel és tápanyagokkal való ellátását. És az első állatoktól kezdve, amelyek részben meghódították a földet, megfigyelhető e rendszerek egysége. Magasabb szintű szerkezeti szerveződést és élettani optimalizálást biztosít a szárazföldi életkörülményekhez.
Az emlősök, kétéltűek, madarak és hüllők légzőrendszere és szív- és érrendszere tüdőből, szívből és vérerekből áll. Ebben az esetben a tüdőkeringés sémáját teljes egészében a tüdő képviseli, vagyis a tüdőkapillárisok, amelyekbe a vér az artériákon keresztül belép, és a vénákon keresztül távozik. Figyelemre méltó, hogy a keringési körök között nincsenek strukturális akadályok, ezért a légutakat és a szív- és érrendszert egyetlen funkcionális egységnek tekintjük.
A tüdőkeringés szekvenciális sémája
A kis kör egy zárt erek láncolata, amelyen keresztül a vér a szívből a tüdőbe kerül, és visszatér. Ugyanakkor a hemocirkuláció fiziológiájában mutatkozó különbségek ellenére az emlősök tüdőkeringésének sémája nem különbözik a kétéltűek, hüllők, sőt madarak esetében sem. Az emlősöknek több közös vonásuk van az utóbbival, mint a többivel. Különösen egy 4 kamrás szívről beszélünk.
Mivel a test erei között nincsenek határok, a pulmonális keringés feltételes kezdetét az emlős szívének jobb kamrájának tekintik. Belőle az oxigénhiányos vér a tüdőtörzsön keresztül a tüdőkapillárisokba áramlik. Az alveoláris epiteliális sejtekben előforduló gázok diffúziós folyamatai a szén-dioxid felszabadulásával az alveolusok lumenébe és az oxigén megkötésével végződnek. Ez utóbbi a hemoglobinnal kombinálódik, és a tüdővénákon keresztül a szív bal oldalába kerül. Amint a pulmonalis keringés diagramja mutatja, a bal pitvarban végződik, a szisztémás keringés pedig a bal kamrától kezdődik.
Madarak tüdőkeringése
A légzőrendszer és a szív-érrendszer fiziológiáját tekintve a madarak hasonlítanak leginkább az emlősökhöz, mivel 4 kamrás szívük is van. A kétéltűeknek és hüllőknek háromkamrás szívük van. Ennek eredményeként a madarak tüdőkeringésének sémája megegyezik az emlősökével. Itt a vénás vér a jobb kamrából a tüdőkapillárisokba áramlik. Az oxigenizáció a vért oxigénnel dúsítja, amelyet az eritrociták az artériás vérrel a bal pitvarba szállítanak, majd onnan a kamrába és a szisztémás keringésbe.
Madarak és emlősök tüdőkeringése
Valószínűleg ki kellene derítenie, hogy milyen vér folyik a madarak, emlősök, hüllők és kétéltűek tüdőkeringésének ereiben. Emlősökben tehát a vénás vér a pulmonalis artérián keresztül a kapillárisokba áramlik, oxigénben kimerült és nagy mennyiségben szén-dioxidot tartalmaz. Az oxigénellátás után az artériás vér a vénákon keresztül a szívbe kerül. Figyelemre méltó, hogy a szisztémás keringésben a szívből származó artériás vér mindig csak az artériákon keresztül áramlik, a vénás vér pedig a vénákon keresztül tér vissza a szívbe.
Tüdőkeringés hüllőknél és kétéltűeknél
A béka tüdőkeringésének sémája nem különbözik az emlősökétől. Fiziológiájukban azonban különböznek: a 3-kamrás szív, a vénás és az artériás vér keveréke miatt. Ezért kevert biológiai folyadék áramlik át a test artériáin, beleértve a tüdőt is. A vénák pedig a test vénáin keresztül visszatérnek a szívbe, majd újra keverednek a háromkamrás szívben. Ezért az oxigén parciális nyomása a pulmonalis és a szisztémás keringés artériáiban gyakorlatilag azonos. Mert a kétéltűek hidegvérűek.
A hüllőknek is háromkamrás szívük van, de a közös kamra felső és alsó részén van egy septum kezdete. A krokodilok között még válaszfal is vangyakorlatilag kialakul a jobb és bal kamra. Csak néhány lyuk van rajta. Ennek eredményeként a krokodilok keményebbek és nagyobbak, mint más hüllők. Azt ugyanakkor egyelőre nem tudni, hogy a szintén a hüllők osztályába tartozó dinoszauruszok milyen szívvel rendelkeztek. Valószínűleg gyakorlatilag teljes septum is volt a kamrákban. Bár valószínűtlen, hogy bizonyítékot szerezzünk.
Egy személy tüdőkeringésének sémájának elemzése
Emberben a gázcsere a tüdőben megy végbe. Itt a vér szén-dioxidot bocsát ki, és oxigénnel telítődik. Ez a fő jelentősége a tüdő vérkeringésének. A tüdő keringésének bármely akadémiai diagramja, amelyet a légzőrendszer fiziológiájával kapcsolatos kutatások alapján készítettek, a jobb kamrával kezdődik. Közvetlenül a pulmonalis artéria billentyűjéből indul ki a pulmonalis törzs. Két részre oszlása miatt a pulmonalis artéria egy ága a jobb és a bal tüdő felé távozik.
Maga a tüdőartéria sokszor osztódik és kapillárisokká válik szét, sűrűn behatolva a szerv szövetébe. A gázcsere közvetlenül bennük megy végbe az alveoláris hámsejtekből álló levegő-vér gáton keresztül. A vér oxigénnel való ellátása után venulákban és vénákban gyűlik össze. Mindegyik tüdőből kettő indul, és már 4 tüdővéna áramlik a bal pitvarba. Artériás vért szállítanak. Itt ér véget a pulmonalis keringés és kezdődik a szisztémás keringés.
A tüdőkeringés biológiai jelentősége
A törzsfejlődésben egy kis kör jelenik meg azokban az élőlényekben, amelyek elkezdik benépesíteni a földet. Azoknál az állatoknál, amelyek vízben élnek és oldott oxigént kapnak, ez hiányzik. Az evolúció egy másik légzőszervet hozott létre: először az egyszerű tracheális tüdőt, majd az összetett alveolárisakat. És éppen a tüdő megjelenésével a tüdő keringése is fejlődik.
Mostantól a szárazföldön élő szervezetek fejlődésének evolúciója az oxigén megkötésének és a fogyasztói szövetekbe történő szállításának optimalizálását célozza. A vér keveredésének hiánya a kamrák üregében szintén fontos evolúciós mechanizmus. Ennek köszönhetően az emlősök és madarak melegvérűsége biztosított. És ami még fontosabb, a 4 kamrás szív biztosította az agy fejlődését, mivel az összes oxigénnel dúsított vér negyedét fogyasztja.
