Più multicellulare è l'organismo di un essere vivente, più complicato è la sua circolazione sanguigna o il sistema cardiovascolare. Negli organismi multicellulari primitivi è sufficiente un semplice sistema canalare, che rappresenta sia l'intestino che la circolazione. Ma anche il lombrico ha un sistema circolatorio primitivamente sviluppato. Dallo stadio di sviluppo allo stadio di sviluppo è diventato più complicato e ha raggiunto la sua forma più alta nei mammiferi altamente sviluppati, proprio come lo è l'uomo.
Evoluzione del ciclo metabolico
Come è noto, la vita è legata ai processi metabolici nelle cellule. Nessun essere vivente, composto da una o da un gran numero di cellule, può esistere senza l'assorbimento di sostanze nutritive e il rilascio di prodotti metabolici. Rappresentano la parte essenziale dell'unità tra l'organismo e l'ambiente Gli organismi unicellulari presenti nell'acqua prendono il loro "cibo" direttamente dall'ambiente, dall'acqua, e rilasciano nell'acqua i loro prodotti di degradazione metabolica. Entrambi devono solo passare attraverso la membrana cellulare in entrambe le direzioni.
Ma anche ogni singola cellula di un gruppo cellulare o di un organismo multicellulare complesso è soggetta agli stessi principi per quanto riguarda il suo metabolismo della singola cellula. Prende anche il cibo dal suo ambiente, lo spazio extracellulare, e rilascia di nuovo i suoi prodotti di degradazione. Ma il fluido da cui una tale cellula si nutre non è l'acqua come il mare o l'acqua di mare, ma il fluido corporeo, che, formatosi in milioni di anni, si adatta in modo molto preciso al rispettivo essere vivente e alle sue condizioni di vita e deve essere costantemente rinnovato.
Da questa necessità è nato il cosiddetto ciclo, che è il prerequisito indispensabile per il metabolismo di ogni singola cellula di un essere vivente più altamente organizzato. Trasporta sostanze vitali - ossigeno e altri nutrienti - ad ogni singola cellula e porta i loro prodotti metabolici dove vengono elaborati o escreti.
Struttura e funzione del sistema circolatorio
A quali processi di base si può ricondurre il ciclo? Per poter rispondere a questa domanda dobbiamo partire dalle specie animali inferiori. Se immaginiamo che organismi multicellulari siano emersi dalla divisione di singole cellule, che però non si sono completamente separate l'una dall'altra, allora capiamo che gli organismi multicellulari primitivi necessitano solo di un sistema di canali in cui il liquido penetra dall'esterno e le sostanze nutritive in esso contenute mette in contatto diretto con le cellule. In tali esseri viventi, l'intestino e il sistema circolatorio sono identici; il riflesso primitivo della deglutizione trasporta sempre acqua nuova e ricca di nutrienti nel sistema dei canali. Nel corso dello sviluppo è emerso il sistema gastrovascolare (gastrum - stomaco, vascolo - vaso), in cui i canali si estendono dallo stomaco, in cui l'acqua "ingerita" scorre e raggiunge le cellule.
I nutrienti presenti nell'acqua penetrano all'interno dell'organismo tramite un riflesso di deglutizione e da qui vengono portati alle singole cellule tramite un sistema canalare. Sappiamo tutti che la combustione è un elemento importante del metabolismo all'interno delle cellule e che senza ossigeno non c'è combustione. Più l'organismo diventava grande e multicellulare, maggiore era la necessità di ossigeno. Di conseguenza, cellule speciali si sono sviluppate vicino all'apertura della parte superiore del corpo, dove il riflesso della deglutizione pompava l'acqua nell'intestino, che ha preso l'ossigeno dall'acqua e lo ha trasmesso al corpo. Più o meno contemporaneamente a questo processo di differenziazione, il sistema canalare che era collegato all'intestino si è sviluppato in un sistema indipendente.
Lo speciale succo per il corpo qui presente - la cosiddetta emolinfa - poteva ottenere solo sostanze nutritive che erano state filtrate attraverso le cellule della parete intestinale. Quindi è successo:
1. il metabolismo esterno con i suoi due componenti, l'assorbimento dell'ossigeno e l'assorbimento del cibo, con la loro trasformazione all'interno dell'intestino in composti idrosolubili che possono essere assorbiti dalle cellule intestinali,
2. il metabolismo internoche si basa sulla fornitura di ossigeno e altri nutrienti che vengono trasportati in ogni singola cellula con l'aiuto dell'emolinfa.
Il sistema vascolare, attraverso il quale tali fluidi specifici raggiungono le cellule, è un sistema aperto negli stadi inferiori di sviluppo e si trasforma in spazi fluidi da cui le cellule ricevono i nutrienti. Solo a un livello di sviluppo più elevato si è sviluppato in un sistema chiuso. Il movimento circolare del fluido corporeo in tali specie animali è innescato dal riflesso di deglutizione dell'apertura della parte superiore del corpo, che, con il ritmo con cui pompa l'acqua nell'intestino, mantiene ritmicamente in movimento anche il fluido in tutti gli altri sistemi canalari.
Questo ritmo è diventato l'occasione per un più forte rimodellamento di cellule particolarmente sensibili agli stimoli, che inizialmente trasferivano il movimento iniziato nella parte della gola con l'atto della deglutizione alle sezioni più profonde del tubo intestinale e dei sistemi vascolari e successivamente trovavano il proprio ritmo, coordinato dalle connessioni nervose. (Questo spiega che l'intestino e il sistema vascolare sono tenuti a funzionare dalla stessa parte del sistema nervoso, il cosiddetto sistema nervoso vegetativo.)
Funzione e sviluppo del sangue nel sistema cardiovascolare
Ora non è più difficile capire perché i pesci - anche quando non stanno ingerendo cibo, muovono sempre la bocca e le branchie contemporaneamente, perché le cellule che prendono l'ossigeno dall'acqua e lo trasferiscono ad essa sono concentrate nelle branchie Trasmetti sangue. Qui dobbiamo menzionare per la prima volta la parola "sangue", perché dove prima girava solo l'emolinfa satura di nutrienti, in questa fase di sviluppo il sangue, composto da numerose cellule singole, acqua e proteine disciolte e sostanze saline, è già in movimento. Il passo fino a questo punto è relativamente facile da capire se si considera che anche gli aggregati cellulari che erano lontani dalle branchie dovevano essere riforniti di ossigeno. Ciò ha reso necessario lo sviluppo delle cellule, la cui unica funzione è trasportare l'ossigeno.
Queste cellule circolano nel fluido sanguigno, si riempiono di ossigeno ogni volta che passano attraverso le branchie e lo trasportano nelle parti più distanti del corpo. Nel corso dell'ulteriore sviluppo, il ritmo trasferito dal riflesso della deglutizione al sistema vascolare non era più sufficiente a garantire il fabbisogno di nutrienti e ossigeno dell'organismo. A poco a poco si sviluppò una "stazione di pompaggio del sangue" centrale, il cuore, al centro del sistema circolatorio, dove il movimento sanguigno metteva a dura prova le pareti dei vasi e il ritmo costante alla fine produceva cellule "qualificate" per il ritmo.
È noto che tutte queste fasi di sviluppo hanno avuto origine in animali che vivevano nell'acqua. Ciò non sarebbe stato possibile nel paese. Ma dopo che l'intestino e il sistema vascolare sono stati separati, dopo che il sistema delle branchie, il sangue contenente le cellule e il cuore erano emersi, le branchie "solo" avevano bisogno di trasformarsi nei polmoni abituandosi a prendere ossigeno dall'aria invece che dall'acqua, e una condizione necessaria per l'esistenza degli esseri viventi sulla terra era già data: il metabolismo esterno.
Per la seconda parte del metabolismo esterno, doveva essere possibile assorbire occasionalmente liquidi nell'intestino. Inoltre, alcune ghiandole (ghiandole salivari) dovevano mescolare cibi solidi con liquidi in modo che i nutrienti disciolti nell'acqua potessero continuare a passare attraverso la parete intestinale e da lì nel sangue. Tutti sanno già dalla scuola che il cuore è diviso in alcune camere, una delle quali (a destra) il sangue povero di ossigeno dal corpo ai polmoni, l'altra (a sinistra) il sangue che viene ossigenato di recente nei polmoni pompare nella periferia del corpo.
Dall'intestino, in parte con la vena porta attraverso il fegato e in parte attraverso uno speciale sistema linfatico, i nutrienti effettivi entrano nel sangue prima del cuore. Il sistema cardiovascolare ha quindi un'importante funzione ausiliaria nel mantenimento della vita. L'ossigeno assorbito o le sostanze nutritive che sono entrate nel sangue attraverso il canale intestinale raggiungono la periferia, i vasi sanguigni più piccoli, da dove avviene l'apporto di ogni singola cellula del corpo dopo che le sostanze citate hanno lasciato il flusso sanguigno e hanno avuto luogo complicati processi di scambio.
Importanza dell'ossigeno nel sistema cardiovascolare
Dalla nostra panoramica della storia dello sviluppo del cuore e della funzione circolatoria, si può dedurre che il sistema circolatorio in un organismo multicellulare è derivato dal metabolismo di ogni cellula. Una volta capito questo, capiremo anche le misure necessarie per mantenere il ciclo in ordine, per quanto possibile. Prima di fare ciò, è necessario menzionare alcuni fatti.Si è già accennato al ritmo, coordinato e mantenuto mutuamente dalle cellule nervose e dalle loro connessioni tra loro e dal potere delle cellule muscolari. Tuttavia, come le prestazioni di ogni cellula, dipende dal metabolismo, ovvero richiede l'apporto di ossigeno e altri nutrienti.
Di conseguenza, tutti gli organi con le loro singole cellule devono essere riforniti di sangue per mantenere la loro attività vitale, compreso il cervello. Il cervello in particolare reagisce in modo molto sensibile alla mancanza di ossigeno: il cosiddetto svenimento o incoscienza si basa solitamente su di esso. Ma è esattamente così che la mancanza di ossigeno nei centri di coordinamento del cervello può interrompere il coordinamento delle funzioni dei singoli organi. Tali regolazioni interessano anche il sistema delle ghiandole a secrezione interna, dai cui prodotti (ormoni) dipende un'attività regolata delle funzioni degli altri organi.
Anche il muscolo cardiaco necessita di un flusso sanguigno particolarmente abbondante, in quanto deve mantenere il sangue in movimento giorno e notte senza interruzioni. Viene fornito dalle arterie coronarie. La loro chiusura da focolai di calcificazione e coaguli di sangue o la loro costrizione dovuta a crampi vascolari prolungati sono quindi di grande importanza per la vita umana e rappresentano la base organica di una serie di problemi cardiaci. Vediamo che il mantenimento di un processo di vita sano la regolarità di un'enorme quantità di interdipendenti Operazioni richieste.
Prevenzione delle malattie cardiovascolari
Come possiamo - anche se non conosciamo tutti questi processi - contribuire comunque a mantenere in ordine la nostra circolazione? Gli animali non sanno nulla del loro sistema circolatorio, ad esempio, eppure non muoiono prematuramente per disturbi cardiaci o circolatori, a condizione che vivano allo stato selvatico. La ricerca di cibo e acqua e la loro attività ambientale li proteggono da tali malattie. I tuoi muscoli devono muoversi; il loro metabolismo viene così messo a dura prova e nello stesso tempo il sangue viene spinto verso gli uomini.
Ma non mangeranno mai, a meno che non siano sedotti dagli umani, più di quanto la loro fame gli permetta. Le persone, d'altra parte, hanno ampiamente semplificato il loro processo di vita. Le opzioni di guida li salvano a piedi. A loro piace mangiare, spesso fin troppo, e trovano piacevole riposarsi dopo. Ma il ciclo umano richiede tanto movimento muscolare quanto quello dell'animale. Ad esempio, se viene svolto un lavoro fisico che provoca un aumento dell'attività muscolare, vari processi si intrecciano per portare più sangue agli organi attivi. Un organo attivo riceve sempre più sangue di uno inattivo.
Con un carico inferiore, è sufficiente uno spostamento della quantità di sangue circolante. Se, invece, viene eseguito un lavoro muscolare pesante che interessa ampie aree muscolari, l'afflusso di sangue viene aumentato svuotando le cosiddette riserve di sangue. Il cuore lavora di più per "pompare" la maggior quantità di sangue circolante nel corpo. Ciò significa che soddisfa i requisiti più elevati. Ma anche dal sistema nervoso centrale, contemporaneamente alla mutata attività motoria, vengono influenzati il lavoro muscolare, i vasi sanguigni che riforniscono i muscoli. Ciò facilita l'afflusso di sangue a questa zona altamente stressata.
Inoltre, i prodotti metabolici prodotti dall'aumentata attività muscolare intervengono nel sistema cardiovascolare in maniera regolatrice. Anche la respirazione è notevolmente aumentata perché deve anche adattarsi alle nuove condizioni.
In altre parole: Il lavoro fisico o lo sport e il movimento allenano anche il sistema circolatorio umano. Ma anche altri fattori possono modificare l'attività cardiovascolare, ad esempio emozioni positive o negative attraverso il sistema nervoso centrale. La gioia e l'attesa fanno battere forte il cuore; La rabbia, la paura e il conflitto costante possono influire negativamente sull'attività del cuore. L'allenamento fisico generale, come si può ottenere praticando diversi tipi di sport, ha un effetto positivo su tutto l'organismo e quindi sull'attività cardiovascolare. L'educazione allo sport e all'esercizio fisico e tutto ciò che è bello rende la vita dell'individuo più ricca di emozioni positive.
Una buona conoscenza, un lavoro di successo, la fiducia reciproca e il rispetto reciproco riducono la paura, la rabbia e il conflitto. Così, nel nostro tempo e nel nostro ordine sociale, che gli offre sufficienti opportunità per l'istruzione e lo sport oltre che per il successo professionale, le persone hanno numerose opportunità con la loro vita, le loro abitudini e le esigenze che pongono al loro organismo in termini fisici e psicologici, per proteggere la propria circolazione dai danni. La grande adattabilità dell'organismo umano consente inoltre a chi ha subito danni circolatori a causa di malattie o abitudini di vita dannose di riacquistare la salute, se l'interessato pone progressivamente crescenti esigenze al proprio sistema circolatorio modificando il proprio stile di vita.
