Vrste cirkulacijskih sistemov: Odprto vs. Zaprto

Obtočni sistem služi za gibanje kri na mesto ali mesta, kjer se lahko oksigenira in kjer se sme odlagati. Kroženje nato služi za dovajanje novo kisikove krvi v tkiva telesa. Ko se kisik in druge kemikalije razpršijo skozi krvne celice in v tekočino, ki obdaja celice telesnih tkiv, odpadni proizvodi razpršijo v krvne celice, ki jih je treba odnesti. Kri kroži po organih, kot so jetra in ledvice kjer se odpadki odstranijo in vrnejo nazaj v pljuča za svež odmerek kisika. In potem se postopek ponovi. Ta postopek kroženja je potreben za nadaljnjo življenjsko dobo celice, tkiva in celo celotnega organizma. Preden se pogovorimo o srce, naj na kratko predstavimo dve široki vrsti kroženja, ki jih najdemo pri živalih. Govorili bomo tudi o progresivni zapletenosti srca, ko se človek premika po evolucijski lestvici.

Mnogi nevretenčarji sploh nimajo krvožilnega sistema. Njihove celice so dovolj blizu njihovemu okolju, da lahko kisik, druge pline, hranila in odpadne proizvode preprosto razpršijo iz svojih celic. Pri živalih z več plastmi celic, zlasti kopenskih živali, to ne bo delovalo, saj so njihove celice predaleč od zunanjega okolja za preprosto osmozo in

Pri višjih živalih obstajata dve osnovni vrsti obtočil: odprti in zaprti. Členonožci in mehkužci imajo odprt obtočni sistem. V tej vrsti sistema ni pravega srca niti kapilar, kot jih najdemo pri ljudeh. Namesto srca obstajajo krvnih žil ki delujejo kot črpalke, da silijo kri. Namesto kapilar se krvne žile pridružijo neposredno odprtim sinusom. "Kri", pravzaprav kombinacija krvi in ​​intersticijske tekočine, imenovane "hemolimfa", se iz krvnih žil sili v velike sinuse, kjer dejansko kopa notranje organe. Druga plovila dobijo kri, prisilno iz teh sinusov, in jo prenašajo nazaj na črpalne posode. Pomaga si predstavljati vedro z dvema cevima, ki izhajata iz njega, ki sta povezani s stiskalno žarnico. Ko se žarnica stisne, sili vodo v vedro. Ena cev bo streljala vodo v vedro, druga pa sesa vodo iz vedra. Ni treba posebej poudarjati, da gre za zelo neučinkovit sistem. Žuželke lahko s to vrsto sistema preidejo, ker imajo na telesu številne odprtine (spirale), ki omogočajo, da "kri" pride v stik z zrakom.

Zaprti obtočni sistem nekaterih mehkužcev ter vseh vretenčarjev in višjih nevretenčarjev je veliko učinkovitejši sistem. Tu se kri črpa skozi zaprt sistem arterijah, žile, in kapilare. Kapilare obkrožajo organov, ki zagotavljajo, da imajo vse celice enake možnosti za prehrano in odstranjevanje svojih odpadnih proizvodov. Vendar pa se celo gibanje evolucijskega drevesa razlikuje med zaprtimi obtočilnimi sistemi.

Ena najpreprostejših vrst zaprtih krvožilnih sistemov najdemo v kokoših, kot je deževka. Deževniki imajo dve glavni krvni žili - hrbtno in ventralno posodo, ki prenašata kri proti glavi oziroma repu. Kri se premika vzdolž hrbtne žile z valovi krčenja v steni posode. Te kontraktibilne valove imenujemo "peristaltika". V prednjem delu glista je pet parov žil, ki jih ohlapno imenujemo "srca", ki povezujejo hrbtenična in ventralna žila. Ta vezna plovila delujejo kot rudimentarna srca in silijo kri v ventralno žilo. Ker je zunanja prevleka (povrhnjica) deževnika tako tanka in je nenehno vlažna, je veliko možnosti za izmenjavo plinov, zaradi česar je možen ta relativno neučinkovit sistem. V deževniku so tudi posebni organi za odstranjevanje dušikovih odpadkov. Kljub temu lahko kri teče nazaj, sistem pa je le nekoliko učinkovitejši od odprtega sistema žuželk.

Ko pridemo do vretenčarjev, začnemo najti resnično učinkovitost z zaprtim sistemom. Ribe imajo eno najpreprostejših vrst pravih src. Ribje srce je dvokomorni organ, sestavljen iz enega atrija in enega prekata. Srce ima mišične stene in zaklopko med svojimi prekati. Kri se črpa iz srca v škrge, kjer dobi kisik in se znebi ogljikovega dioksida. Kri se nato premakne v organe telesa, kjer se izmenjujejo hranila, plini in odpadki. Vendar ne obstaja delitev cirkulacije med dihalnimi organi in ostalim telesom. To pomeni, da kri potuje v krogu, ki odvzame kri iz srca v škrle do organov in nazaj v srce, da začne znova krožno potovanje.

Žabe imajo tridelno srce, sestavljeno iz dveh atrijev in enega samega prekata. Kri, ki zapušča preddvor, preide v razbeljeno aorto, kjer ima kri enake možnosti za potovanje skozi krogotok plovil, ki vodi do pljuč, ali krogotok, ki vodi do drugih organov. Kri, ki se vrača v srce iz pljuč, prehaja v en atrij, medtem ko kri, ki se vrača iz ostalega telesa, prehaja v drugega. Obe atriji se praznita v en sam prekat. Medtem ko to zagotavlja, da nekaj krvi vedno preide v pljuča in nato nazaj v srce, mešanje Oksigenirana in deoksigenirana kri v enojnem prekatu pomeni, da organi ne dobijo nasičene krvi kisik. Kljub temu sistem za hladnokrvno bitje, kot je žaba, deluje dobro.

Ljudje in vsi drugi sesalci, pa tudi ptice, imajo a štirisarno srce z dvema atrije in dva prekata. Deoksigenirana in oksigenirana kri se ne mešata. Štiri komore zagotavljajo učinkovito in hitro gibanje močno oksigenirane krvi do organov telesa. To pomaga pri toplotni regulaciji in hitrih, vztrajnih gibih mišic.