Ero suljetun ja avoimen verenkiertoelimen välillä

Monet eläimet käyttävät verenkiertoelimistöä ravinteiden ja materiaalien jakamiseen koko kehoon tehokkaassa asiassa. Verenkiertojärjestelmiä on kahta tyyppiä: avoin ja suljettu. Jokaisella järjestelmällä on omat etunsa ja haittansa. Vaikka suljettu järjestelmä on edistyneempi ja mahdollistaa nopeamman levityksen, monet selkärangattomat ja muut eläimet soveltuvat paremmin yksinkertaisempaan avoimeen järjestelmään.

TL; DR (liian pitkä; Ei lukenut)

Avoin verenkiertojärjestelmä on yleinen pienten eläinten, kuten niveljalkaisten, keskuudessa. Veren sijasta kiertävää nestettä kutsutaan hemolymfaksi, ja sydän pumpaa sen a kehon ontelo, nimeltään hemocoel, jossa se livahtaa ympäriinsä ja kylpee sisäelimiä ravinteissa ja kaasuja. Verenpaine on hyvin alhainen, joten tämä on sopiva järjestelmä vain eläimille, joiden aineenvaihdunta on vähäistä ja jotka eivät tarvitse nopeaa energiaa tai immuunijärjestelmää tai verta päästäksesi ääriin.

Suuremmilla eläimillä ja selkärankaisilla on suljettu verenkierto, myös ihmisillä. Verenkiertoelimen päätoiminnot ovat kaasunvaihto, hormonien ja ravinteiden jakautuminen sekä jätteiden poistaminen. Suljetun järjestelmän kaksi pääprosessia ovat keuhkoverenkierto ja systeeminen verenkierto. Hapettamaton veri kulkee keuhkojen läpi saadakseen happea hengitetystä ilmasta. Seuraavaksi systeeminen verenkierto jakaa vasta hapetettua verta koko kehoon. Toisin kuin kaikkien kudosten ja elinten uiminen verellä, veri pysyy verisuonissa ja kulkeutuu suurella paineella kehon kaikkiin raajoihin ja niistä nopeasti.

Avoin verenkiertojärjestelmä on yksinkertaisempi kahdesta järjestelmästä. Tämä järjestelmä on yleinen niveljalkaisten keskuudessa. Sydän pumppaa verta - tai kuten se on yleisesti tunnettua avoimille verenkiertoelimille, hemolymfille - avoimeen onteloon, jota kutsutaan hemocoeliksi. Hemolymf sekoittuu interstitiaalisen nesteen kanssa ja liukastuu hemocoelin ympärille uimalla sisäelimiä ja kuljettamalla ravinteita ja joissakin tapauksissa kaasuja, kuten happea. Joillakin eläimillä sydän on yksinkertaisesti aortta tai muu verisuoni, ja hemolymfia sykkivät koko kehossa lihasten supistukset.

Hemolymfan pumppaamiseksi ei ole valtimoita tai suuria laskimoita, joten verenpaine on hyvin matala. Organismilla, joilla on avoin verenkierto, on tyypillisesti suhteellisen suuri määrä hemolymfaa ja matala verenpaine. Esimerkkejä eläimistä, joilla on avoin verenkiertoelimistö, ovat hyönteiset, hämähäkit, katkaravut ja useimmat nilviäiset.

Suuremmilla ja aktiivisemmilla eläimillä, mukaan lukien kaikki selkärankaiset, on suljettu verenkiertoelimistö. Tämä monimutkaisempi järjestelmä koostuu pääasiassa verestä, sydämestä ja verisuonten verkostosta. Verenkiertoelimen päätoiminnot ovat kaasunvaihto, hormonien ja ravinteiden jakautuminen sekä jätteiden poistaminen.

Järjestelmän kaksi pääprosessia ovat keuhkoverenkierto ja systeeminen verenkierto. Edellisessä prosessissa happipitoinen veri viedään keuhkojen läpi kaasunvaihtoa varten hapen saamiseksi sisäänhengitetystä ilmasta. Seuraavaksi systeeminen verenkierto jakaa vasta hapetettua verta koko kehoon. Veri kerää soluista aineenvaihdunnan jätetuotteen hiilidioksidia ja tuo sen takaisin keuhkoihin.

Suljetussa verenkiertoelimessä veri ohjataan valtimoiden läpi laskimoihin ja pienempiin verisuoniin koko kehossa. Toisin kuin kaikkien kudosten ja elinten uiminen verellä, veri pysyy verisuonissa ja kulkeutuu suurella paineella kehon kaikkiin raajoihin ja niistä nopeasti.

Avoin verenkiertojärjestelmä vaatii vähemmän energiaa jakeluun. Tämä järjestelmä soveltuu paremmin eläimille, joilla on hitaampi aineenvaihdunta ja pienempi runko. Valtimoiden puuttuessa verenpaine pysyy alhaisena, ja hapen saavuttaminen vie kauemmin kehon soluihin. Jos organismilla on alhainen aineenvaihdunta, mikä tarkoittaa, että se on yleensä vähemmän aktiivinen sellaisissa prosesseissa kuin liikkuminen, ruoansulatus ja hengitys, sillä on tarvetta vähemmän happea. Koska hapetettu veri vie enemmän aikaa saavuttaa kehon raajat, avoin järjestelmä on mahdollista vain pienillä eläimillä.

Suljettu järjestelmä toimii paljon korkeammalla verenpaineella. Se on tehokkaampi, koska se käyttää vähemmän verta vielä korkeammalle ja nopeammalle jakautumiselle. Koska happipitoinen veri voi saavuttaa kehon raajoja nopeammin kuin avoimessa järjestelmässä, organismit suljetussa järjestelmässä voi olla korkeampi aineenvaihdunta, jolloin ne voivat liikkua, sulattaa ja poistaa jätteet nopeammin. Vasta-aineiden tehokkaan jakautumisen ansiosta immuunivasteet ovat vahvempia, mikä auttaa kehoa torjumaan infektioita tehokkaammin.