循环系统

循环系统

动物界中最早出现“循环系统”的是三胚层无体腔的纽形动物。纽形动物没有体腔，血管实质上是实质中围有一层薄膜的空隙，没有心脏，血管中液体的流动方向也不确定。

循环系统的出现提高了组织细胞与外界环境进行物质交换的效率，使得多数细胞不用与外界环境直接接触也能获得足够的营养物质并及时排出代谢废物，是动物体形增大的一个不可或缺的条件。

动物出现了真体腔才可能出现真正的血液循环系统，并且体腔的发达与否决定了循环系统是开管式的还是闭管式的。此外循环系统的结构形式也与动物的呼吸形式和呼吸器官结构有关，如鳃呼吸的水生动物为单循环，肺呼吸的陆生动物则向双循环进化，体表呼吸的动物体则循环系统退化（或只有心脏没有血管或完全消失）。

软体动物出现了真体腔但不发达，只在围心腔以及生殖腺和排泄的管腔处有真体腔。软体动物首先出现了循环系统。除头足类以外，其他软体动物的循环系统是开管式的，血液从心耳（三角形，有瓣状构造防止血液倒流）进入心室，由动脉流入组织间不规则的血窦（器官组织间的空腔，无血管壁，有血液），再从血窦经静脉回到心耳。开管式循环系统的血液在循环过程中不是始终在封闭的血管中流动的。

与开管式循环系统相比，闭管式循环系统可以更有效、迅速地完成营养物质和代谢产物的输送，但在软体动物门中，只有头足类有闭管式循环系统，以适应它们在水中快速捕食和躲避敌害。

环节动物在出现真体腔的同时，也出现了闭管式循环系统（蛭类例外）。闭管式循环系统有了动脉、静脉、毛细血管的分化，血液在封闭的血管中流动，不会进入组织间隙。蛭类中，真体腔被结缔组织填满并形成了不同的血窦，背血管和腹血管存在于血窦中，所以蛭类的循环系统并不是完全的闭管式循环系统，这是蛭类对寄生生活的高度适应。此外，除了最原始的种类缺乏呼吸色素外，环节动物的血液具有血红蛋白、血绿蛋白、蚯蚓血红蛋白3种呼吸色素中的1种或2种，可以更有效地输送氧，这对于底栖生活的动物是十分必要的。环节动物的“心脏”实际上是有瓣膜能有节律地搏动的环血管，而不是由心肌构成的。

节肢动物没有形成发达的真体腔，也没有形成闭管式循环系统。在混合体腔中血液和体腔液也是混合在一起的，又称为血淋巴；混合体腔又称为血腔，血腔中的背隔膜、腹隔膜将血腔分为背血窦、围脏窦和腹血窦3个血窦，属于开管式循环系统；心脏位于消化管背面，成块状或管状，具有搏动能力，两侧具成对的心孔。血管的发达程度与呼吸系统的结构密切相关体表呼吸的小型甲壳类（如水蚤）循环系统退化或仅有心脏没有血管；鳃呼吸的种类（如虾和蟹）则有较发达的循环系统；气管呼吸的种类一般只保留背部的管状心脏，血液在血腔内循环。

棘皮动物的循环系统特殊：具有各自独立的血系统和包在血系统外的围血系统。棘皮动物发达的真体腔中充满体腔液，随着体腔上皮细胞的打动完成营养物质的输送，围血系统是体腔的一部分，包围在血系统外。血系统包括一套与水管系统相适应的管道：与辐水管平行的辐血管，与环水管平行的环血管，位于反口面的胃血管和分支，以及与石管平行的轴器。

尾索动物为开管式循环系统，而且是双向循环。心脏位于外套腔。因为血液周期性地改变流向，因此血管没有动静脉之分。血浆无色，血细胞无色或带有红、绿、蓝等色素。

头索动物的循环系统属于闭管式循环系统，循环路线已具有脊椎动物的基本模式，无心脏，但具有搏动功能的位于腹面的腹大动脉和由它发出的入鳃动脉的基部的收缩推动血液流动。血液无色，无血细胞，无呼吸色素，氧气通过渗透作用进入血液。

脊椎动物循环系统都是由心脏、动脉（大动脉、动脉、小动脉）、毛细血管、静脉（小静脉、静脉、大静脉）和血液等部分所组成，形态结构属于同一类型。依脊椎动物各个主要纲的进化程度不同，其心脏的结构有明显差别。

圆口纲：有了具有1心室、1心房、1静脉窦组成的心脏，血液中已有红细胞。

鱼类的循环系统与鳃呼吸密切相关，为闭管式单循环系统心脏结构与圆口纲相似。

两栖动物出现不完全的双循环。由于肺呼吸的出现，循环系统发生相应的显著变化，由1心房1心室演变为2心房1心室，循环路线由单循环演变为不完全双循环（即体循环和肺循环，血液循环全身一周需经过心脏两次）；心房内出现完全或不完全的房间隔，左心房接受从肺静脉返回的多氧血，右心房接受从体静脉返回的缺氧血，由于两栖动物还具有皮肤呼吸，所以右心房还接受从皮静脉返回的多氧血，这些血液最后均进入心室；心室不分隔，多氧血和缺氧血不能完全分开，因此这种双循环是不完全的，氧气供应也不充分，新陈代谢效率较低，产生的热量较少，又由于不具备完善的体温调节机制，两栖动物属于变温动物。

爬行动物仍为不完全的双循环。心脏包括完全分隔的2个心房和具有完整室间隔但在左右体动脉弓基部有潘氏孔因而不完全分隔的心室。

鸟类与哺乳类发展为完全双循环。这种循环方式的循环效率更高，供氧充分，保证了高的代谢率和体温的恒定，鸟类和哺乳类都是恒温动物。

鸟类的心脏完全分为4室即2心房2心室，多氧血和缺氧血在心脏得以完全分开，并以完全双循环的路线流经全身；血液中红细胞保留细胞核；心脏比例大，容量大，心率快，动脉压高；体动脉弓只保留右侧；肾门静脉明显退化使回心血液的血压和血流速度提高。

哺乳动物循环系统与鸟类大体相似，体动脉弓只保留左侧。此外静脉系统的主干血管趋于简化，多数哺乳类只保留右前大静脉，肾门静脉完全退化，成体的腹静脉消失。