ความแตกต่างระหว่างระบบไหลเวียนโลหิตแบบปิดและแบบเปิด

สัตว์หลายชนิดใช้ระบบไหลเวียนโลหิตเพื่อกระจายสารอาหารและวัสดุต่างๆ ไปทั่วร่างกายอย่างมีประสิทธิภาพ ระบบไหลเวียนโลหิตมีสองประเภท: เปิดและปิด แต่ละระบบมีข้อดีและข้อเสีย แม้ว่าระบบปิดจะล้ำหน้ากว่าและช่วยให้กระจายตัวได้เร็วกว่า แต่สัตว์ไม่มีกระดูกสันหลังและสัตว์อื่นๆ จำนวนมากก็เหมาะกับระบบเปิดที่ง่ายกว่า

ทีแอล; DR (ยาวเกินไป; ไม่ได้อ่าน)

ระบบไหลเวียนโลหิตแบบเปิดพบได้ทั่วไปในสัตว์ขนาดเล็ก เช่น สัตว์ขาปล้อง แทนที่จะเป็นเลือด ของเหลวที่ไหลเวียนเรียกว่า hemolymph และถูกปั๊มโดยหัวใจเข้าสู่ a โพรงในร่างกายเรียกว่า hemocoel ซึ่งมันจะเลื้อยไปรอบ ๆ และอาบน้ำอวัยวะภายในด้วยสารอาหารและ ก๊าซ มีความดันโลหิตต่ำมาก ดังนั้นจึงเป็นเพียงระบบที่เหมาะสมสำหรับสัตว์ที่มีการเผาผลาญต่ำซึ่งไม่ต้องการพลังงานอย่างรวดเร็วหรือการป้องกันภูมิคุ้มกัน หรือเลือดไปถึงแขนขา

สัตว์และสัตว์มีกระดูกสันหลังที่มีขนาดใหญ่กว่ามีระบบไหลเวียนโลหิตแบบปิด รวมทั้งมนุษย์ด้วย หน้าที่หลักของระบบไหลเวียนโลหิต ได้แก่ การแลกเปลี่ยนก๊าซ การกระจายฮอร์โมนและสารอาหาร และการกำจัดของเสีย กระบวนการที่สำคัญสองประการของระบบปิดคือการไหลเวียนของปอดและการไหลเวียนของระบบ เลือดที่มีออกซิเจนผ่านปอดเพื่อรับออกซิเจนจากอากาศที่หายใจเข้าไป ถัดไป ระบบไหลเวียนเลือดที่เติมออกซิเจนใหม่ไปทั่วร่างกาย เลือดจะยังคงอยู่ในหลอดเลือดและลำเลียงด้วยความดันสูงเข้าและออกจากส่วนปลายทั้งหมดของร่างกายอย่างรวดเร็วเมื่อเทียบกับการชำระเนื้อเยื่อและอวัยวะทั้งหมดด้วยเลือด

ระบบไหลเวียนโลหิตแบบเปิดนั้นง่ายกว่าของทั้งสองระบบ ระบบนี้พบได้ทั่วไปในหมู่สัตว์ขาปล้อง หัวใจสูบฉีดเลือด หรือที่รู้จักกันทั่วไปสำหรับระบบไหลเวียนโลหิตแบบเปิด ฮีโมลิมฟ์ เข้าไปในช่องเปิดที่เรียกว่าฮีโมโคเอล เลือดไหลเวียนโลหิตผสมกับของเหลวคั่นระหว่างหน้าและลูบไปรอบๆ เฮโมโคเอล อาบน้ำอวัยวะภายในและส่งสารอาหาร และในบางกรณี ก๊าซ เช่น ออกซิเจน ในสัตว์บางชนิด หัวใจเป็นเพียงเส้นเลือดเอออร์ตาหรือหลอดเลือดอื่นๆ และเลือดจะไหลเวียนไปทั่วร่างกายโดยการหดตัวของกล้ามเนื้อ

ไม่มีหลอดเลือดแดงหรือเส้นเลือดใหญ่ที่จะสูบฉีดเลือด ดังนั้นความดันโลหิตจึงต่ำมาก สิ่งมีชีวิตที่มีระบบไหลเวียนโลหิตแบบเปิดมักมีปริมาณเลือดคั่งในเลือดค่อนข้างสูงและความดันโลหิตต่ำ ตัวอย่างของสัตว์ที่มีระบบไหลเวียนโลหิตแบบเปิด ได้แก่ แมลง แมงมุม กุ้ง และหอยส่วนใหญ่

สัตว์ที่ใหญ่กว่าและกระฉับกระเฉงกว่า รวมถึงสัตว์มีกระดูกสันหลังทั้งหมด มีระบบไหลเวียนโลหิตแบบปิด ระบบที่ซับซ้อนกว่านี้ประกอบด้วยเลือด หัวใจ และเครือข่ายหลอดเลือดเป็นหลัก หน้าที่หลักของระบบไหลเวียนโลหิต ได้แก่ การแลกเปลี่ยนก๊าซ การกระจายฮอร์โมนและสารอาหาร และการกำจัดของเสีย

กระบวนการที่สำคัญสองประการของระบบคือการไหลเวียนของปอดและการไหลเวียนของระบบ ในกระบวนการก่อนหน้านี้ เลือดที่ถูกขับออกซิเจนจะถูกส่งผ่านปอดเพื่อแลกเปลี่ยนก๊าซ เพื่อรับออกซิเจนจากอากาศที่หายใจเข้าไป ถัดไป ระบบไหลเวียนเลือดที่เติมออกซิเจนใหม่ไปทั่วร่างกาย เลือดจะดึงคาร์บอนไดออกไซด์ ซึ่งเป็นของเสียจากการเผาผลาญออกจากเซลล์ และนำกลับมายังปอดอีกครั้ง

ในระบบไหลเวียนโลหิตแบบปิด เลือดจะถูกส่งผ่านหลอดเลือดแดงไปยังเส้นเลือดและไปยังหลอดเลือดขนาดเล็กทั่วร่างกาย เลือดจะยังคงอยู่ในหลอดเลือดและลำเลียงด้วยความดันสูงเข้าและออกจากส่วนปลายทั้งหมดของร่างกายอย่างรวดเร็วเมื่อเทียบกับการชำระเนื้อเยื่อและอวัยวะทั้งหมดด้วยเลือด

ระบบไหลเวียนโลหิตแบบเปิดต้องการพลังงานในการกระจายน้อยกว่า ระบบนี้เหมาะกับสัตว์ที่มีการเผาผลาญอาหารช้ากว่าและมีร่างกายที่เล็กกว่า เนื่องจากไม่มีหลอดเลือดแดง ความดันโลหิตจึงยังคงต่ำ และออกซิเจนใช้เวลานานกว่าจะไปถึงเซลล์ในร่างกาย หากสิ่งมีชีวิตมีการเผาผลาญอาหารต่ำ ซึ่งหมายความว่าโดยทั่วไปจะมีการเคลื่อนไหวน้อยลงในกระบวนการต่างๆ เช่น การเคลื่อนไหว การย่อยอาหาร และการหายใจ ร่างกายก็จะต้องการออกซิเจนน้อยลง เนื่องจากเลือดที่มีออกซิเจนจะใช้เวลามากขึ้นในการเข้าถึงส่วนปลายของร่างกาย ระบบเปิดจึงทำได้เฉพาะในสัตว์ขนาดเล็กเท่านั้น

ระบบปิดทำงานด้วยความดันโลหิตที่สูงขึ้นมาก มีประสิทธิภาพมากกว่าในการใช้เลือดน้อยลงสำหรับการกระจายในระดับที่สูงขึ้นและเร็วขึ้น เนื่องจากเลือดที่มีออกซิเจนอาจไปถึงส่วนปลายของร่างกายได้เร็วกว่าด้วยระบบเปิด สิ่งมีชีวิตที่มี ระบบปิดอาจมีเมตาบอลิซึมสูงขึ้น ทำให้สามารถเคลื่อนย้าย ย่อย และกำจัดของเสียได้รวดเร็วยิ่งขึ้น เนื่องจากการกระจายของแอนติบอดีอย่างมีประสิทธิภาพ การตอบสนองของภูมิคุ้มกันจึงแข็งแกร่งขึ้น ช่วยให้ร่างกายต่อสู้กับการติดเชื้อได้อย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้น