循环系统总体特征
哺乳动物纲(Mammalia)拥有高度发达的闭锁型循环系统。演化上固定的双循环系统使动脉血和静脉血能够完全分流。正是这一因素成为维持恒定高体温——恒温(温血)的关键,这使得哺乳动物与鸟类亲缘相近。
在解剖学上,哺乳动物的心脏位于身体的腹侧。在其发育过程中,它发生移位,最终成形后主要位于胸腔的左侧。
心脏主干血管
与哺乳动物心脏直接相连的血管床架构具有严格的特异性。分为输出和输入主干通路:
- 输出(动脉)血管:心脏发出正好2条主干动脉干,将血液输送至全身。
- 输入(静脉)血管:心脏汇入6个大型静脉干。其中包括两条腔静脉(收集来自体循环的血液)和四条肺静脉(将富含氧气的血液从肺部运回)。
人及哺乳动物心脏的胚胎发生
哺乳动物个体发育中心脏的起源和形成过程是一个复杂的形态发生事件级联。它包括几个关键阶段:
- 原基形成:心脏结构的形成始于成对原基的出现,其来源为中胚层。
- 心脏管形成:成对的中胚层原基靠拢并融合。结果形成单一的心管,最初定位在胚胎的颈部区域。
- 移位:随着胚胎的生长发育,心管发生尾向移位,从颈部区域下移,最终占据胸腔左侧的位置。
形态发生阶段与重演律
在子宫内发育过程中,心管急剧生长并分化。这一过程是系统发生重演律的经典例证——即哺乳动物的心脏在其个体发育(个体发生)中,简要地重复了脊椎动物循环系统历史发展的主要阶段。
心脏形态发生的阶段顺序:
- 两腔心(类似于低等水生脊椎动物的心脏结构)。
- 三腔心。
- 具不完全室间隔的三腔心。
- 四腔心(最终的成熟形态,所有Mammalia纲代表动物的特征)。
简述:主题相关问答
哺乳动物的心脏是由哪个胚层及其哪些具体结构分化而来的?
哺乳动物的心脏起源于成对的中胚层原基,具体为侧中胚层的未分化部分——侧中胚层体腔(splanchnotome)。心肌和心外膜发育的具体来源是紧邻内胚层并在胚胎发生过程中形成肌心外膜板的侧中胚层脏层(splanchnopleura)。同时,壁层(somatopleura)是浆膜(包括心包)间皮的来源。
有哪些主动脉干从哺乳动物的心脏发出?
哺乳动物的心脏发出两支主动脉干,它们是由共同的动脉干(truncus arteriosus)分隔形成的。
- 左主动脉弓——发自左心室,输送动脉血。
- 肺动脉干——发自右心室,输送静脉血。
哪些解剖结构确保了四腔心中血流的完全分流?
四腔心中动脉血和静脉血流的完全分流由解剖学上的隔膜和瓣膜来保证。心脏的左右两侧完全由肌肉壁间隔(septum)隔开,其中包括室间隔(septum interventriculare)。严格的单向血流运动防止了血流混合,这是由心脏的瓣膜装置来保证的。
在胚胎血流通道关闭后,成年哺乳动物的心脏中残留有哪些退化结构?
在胚胎血流通道关闭后,成年哺乳动物的心脏中,房间隔上会残留一个退化结构。
- 卵圆窝(fossa ovalis)——代表闭锁的卵圆孔(foramen ovale),胎儿时期它将血液导向左心房。它位于隔膜上,由卵圆窝缘(limbus fossae ovalis)环绕。
成年哺乳动物有哪些循环系统在运作?它们分别起自心脏的哪几个心腔?
成年哺乳动物体内有两套循环系统在运作,它们起自心脏不同的心室。
- 肺循环(小循环)——起自右心室,右心室将静脉血经肺动脉瓣泵入肺部进行氧合。
- 体循环(大循环)——起自左心室,左心室将动脉血经主动脉瓣泵入主动脉,以供应全身血液。
哺乳动物出生后循环系统立即发生哪些变化?
出生后,由肺循环开始运作触发,循环系统立即发生重构。肺循环血管内的压力急剧下降,全身血管阻力升高。
- 动脉导管(ductus arteriosus Botalli)——在氧气作用下发生痉挛闭合。
- 卵圆孔(foramen ovale)——功能性闭合。
- 静脉导管(ductus venosus)——逐渐闭锁,转化为肝圆韧带。
为了记住哺乳动物心脏输入(静脉)血管的数量,请使用公式:“2+4=6”(2条腔静脉 + 4条肺静脉 = 6条将血液带回心脏的血管)。
课堂与考试常见问题
哺乳动物的心脏源于哪个胚胎结构?
哺乳动物的心脏发育自成对的中胚层(中胚层胚叶)原基。
心管最初是在哪里形成的?
最初,成对的原基在颈部区域合并为一个心管,随后才迁移到胸腔的左侧。
心脏发育过程中的重演律原则体现在哪里?
在个体发育过程中,心脏依次经历脊椎动物演化特征的阶段:从两腔心经三腔心(包括具不完全隔膜的)过渡到最终的四腔心。
哺乳动物的心脏发出多少根血管,又有多少根血管注入其中?
心脏发出2条动脉血管,并有6条静脉血管(两条腔静脉和四条肺静脉)将血液带回。
该主题的其他拓展内容
- 脊椎动物循环系统的比较解剖学与系统发生
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