الفرق بين نظام الدورة الدموية المغلقة والمفتوحة

تستخدم العديد من الحيوانات نظام الدورة الدموية لتوزيع العناصر الغذائية والمواد في جميع أنحاء الجسم بطريقة فعالة. هناك نوعان من أجهزة الدورة الدموية: مفتوحة ومغلقة. كل نظام له مزاياه وعيوبه. على الرغم من أن النظام المغلق أكثر تقدمًا ويسمح بتوزيع أسرع ، فإن العديد من اللافقاريات والحيوانات الأخرى أكثر ملاءمة للنظام المفتوح الأبسط.

TL ؛ DR (طويل جدًا ؛ لم أقرأ)

نظام الدورة الدموية المفتوح شائع بين الحيوانات الصغيرة مثل المفصليات. بدلاً من الدم ، يُطلق على السائل الذي يتم تداوله اسم الدملمف ، ويتم ضخه بواسطة القلب إلى تجويف الجسم يسمى hemocoel ، حيث يتدفق حول الأعضاء الداخلية ويغمرها بالمغذيات و غازات. هناك انخفاض شديد في ضغط الدم ، لذا فإن هذا النظام مناسب فقط للحيوانات ذات الأيض المنخفض التي لا تحتاج إلى طاقة سريعة أو دفاعات مناعية ، أو الدم للوصول إلى الأطراف البعيدة.

الحيوانات والفقاريات الأكبر حجمًا لها أجهزة دوران مغلقة ، بما في ذلك البشر. تتمثل الوظائف الرئيسية للجهاز الدوري في تبادل الغازات وتوزيع الهرمونات والمغذيات والتخلص من النفايات. العمليتان الرئيسيتان للنظام المغلق هما الدورة الدموية الرئوية والدورة الدموية الجهازية. يتم تمرير الدم غير المؤكسج عبر الرئتين لتلقي الأكسجين من الهواء المستنشق. بعد ذلك ، توزع الدورة الدموية الجهازية الدم المؤكسج حديثًا في جميع أنحاء الجسم. على عكس غسل جميع الأنسجة والأعضاء بالدم ، يبقى الدم في الأوعية ويتم نقله بضغوط عالية من وإلى جميع أطراف الجسم بمعدل سريع.

نظام الدورة الدموية المفتوح هو أبسط نظامين. هذا النظام شائع بين المفصليات. يضخ القلب الدم - أو كما هو معروف بأنظمة الدورة الدموية المفتوحة ، الدملمف - في تجويف مفتوح يسمى hemocoel. يختلط الدملمف مع السائل الخلالي ويتدفق حول hemocoel ، مما يؤدي إلى الاستحمام في الأعضاء الداخلية وتوصيل المغذيات وفي بعض الحالات الغازات مثل الأكسجين. في بعض الحيوانات ، يكون القلب ببساطة شريانًا أبهرًا أو وعاء دموي آخر ، وينبض الدملمف في جميع أنحاء الجسم عن طريق تقلصات العضلات.

لا توجد شرايين أو أوردة كبيرة لضخ الدملمف ، لذلك يكون ضغط الدم منخفضًا جدًا. عادةً ما تحتوي الكائنات الحية ذات الدورة الدموية المفتوحة على حجم مرتفع نسبيًا من الدملمف وانخفاض ضغط الدم. تشمل الأمثلة على الحيوانات ذات الدورة الدموية المفتوحة الحشرات والعناكب والقريدس ومعظم الرخويات.

الحيوانات الأكبر حجمًا والأكثر نشاطًا ، بما في ذلك جميع الفقاريات ، لها نظام دوري مغلق. يتكون هذا النظام الأكثر تعقيدًا بشكل أساسي من الدم والقلب وشبكة من الأوعية الدموية. تتمثل الوظائف الرئيسية للجهاز الدوري في تبادل الغازات وتوزيع الهرمونات والمغذيات والتخلص من النفايات.

العمليتان الرئيسيتان للنظام هما الدورة الدموية الرئوية والدورة الدموية الجهازية. في العملية السابقة ، يتم تمرير الدم غير المؤكسج عبر الرئتين لتبادل الغازات ، لتلقي الأكسجين من الهواء المستنشق. بعد ذلك ، توزع الدورة الدموية الجهازية الدم المؤكسج حديثًا في جميع أنحاء الجسم. يلتقط الدم ثاني أكسيد الكربون ، أحد نفايات التمثيل الغذائي ، من الخلايا ويعيده إلى الرئتين مرة أخرى.

في الدورة الدموية المغلقة ، يتم توجيه الدم عبر الشرايين إلى الأوردة وإلى الأوعية الدموية الأصغر في جميع أنحاء الجسم. على عكس غسل جميع الأنسجة والأعضاء بالدم ، يبقى الدم في الأوعية ويتم نقله بضغوط عالية من وإلى جميع أطراف الجسم بمعدل سريع.

يتطلب الجهاز الدوري المفتوح طاقة أقل للتوزيع. هذا النظام مناسب أكثر للحيوانات ذات التمثيل الغذائي البطيء والجسم الأصغر. بسبب عدم وجود الشرايين ، يظل ضغط الدم منخفضًا ، ويستغرق الأكسجين وقتًا أطول للوصول إلى خلايا الجسم. إذا كان الكائن الحي لديه معدل استقلاب منخفض ، مما يعني أنه أقل نشاطًا بشكل عام في عمليات مثل الحركة والهضم والتنفس ، فإنه يحتاج إلى كمية أقل من الأكسجين. نظرًا لأن الدم المؤكسج يستغرق وقتًا أطول للوصول إلى أطراف الجسم ، فإن النظام المفتوح يكون مجديًا فقط في الحيوانات الصغيرة.

يعمل النظام المغلق بضغط دم أعلى بكثير. إنه أكثر كفاءة من حيث أنه يستخدم كميات أقل من الدم لمستويات توزيع أعلى وأسرع. نظرًا لأن الدم المؤكسج قد يصل إلى أطراف الجسم بشكل أسرع من النظام المفتوح ، فإن الكائنات الحية قد يحتوي النظام المغلق على عمليات أيض أعلى ، مما يسمح لها بالتحرك والهضم والتخلص من النفايات بسرعة أكبر. نظرًا للتوزيع الفعال للأجسام المضادة ، تكون الاستجابات المناعية أقوى ، مما يساعد الجسم على محاربة العدوى بشكل أكثر فعالية.