Inhalt
- TL; DR (zu lang; nicht gelesen)
- Offenes Kreislaufsystem
- Geschlossenes Kreislaufsystem
- Vorteile des offenen Systems
- Vorteile des geschlossenen Systems
Viele Tiere nutzen ein Kreislaufsystem, um Nährstoffe und Materialien auf effiziente Weise im Körper zu verteilen. Es gibt zwei Arten von Kreislaufsystemen: offen und geschlossen. Jedes System hat seine Vor- und Nachteile. Obwohl das geschlossene System weiter fortgeschritten ist und eine schnellere Verteilung ermöglicht, sind viele Wirbellose und andere Tiere besser für das einfachere offene System geeignet.
TL; DR (zu lang; nicht gelesen)
Das offene Kreislaufsystem ist bei kleinen Tieren wie Arthropoden verbreitet. Anstelle von Blut wird die zirkulierende Flüssigkeit Hämolymphe genannt und vom Herzen in eine Körperhöhle gepumpt, die als Hämocoel bezeichnet wird. Dort schwappt sie umher und badet die inneren Organe in Nährstoffen und Gasen. Da der Blutdruck sehr niedrig ist, ist dies nur ein geeignetes System für Tiere mit niedrigem Stoffwechsel, die keine schnelle Energie- oder Immunabwehr oder kein Blut benötigen, um bis zu den äußersten Extremitäten zu gelangen.
Größere Tiere und Wirbeltiere haben geschlossene Kreislaufsysteme, einschließlich des Menschen. Die Hauptfunktionen des Kreislaufsystems sind Gasaustausch, Hormon- und Nährstoffverteilung sowie Abfallbeseitigung. Die beiden Hauptprozesse des geschlossenen Systems sind der Lungenkreislauf und der systemische Kreislauf. Desoxygeniertes Blut wird durch die Lunge geleitet, um Sauerstoff aus der eingeatmeten Luft zu erhalten. Als nächstes verteilt die systemische Zirkulation das neu mit Sauerstoff angereicherte Blut im ganzen Körper. Im Gegensatz dazu, dass alle Gewebe und Organe mit Blut gebadet werden, verbleibt das Blut in Gefäßen und wird mit hohem Druck mit hoher Geschwindigkeit zu und von allen Extremitäten des Körpers transportiert.
Offenes Kreislaufsystem
Das offene Kreislaufsystem ist das einfachere der beiden Systeme. Dieses System ist unter Arthropoden verbreitet. Das Herz pumpt Blut - oder wie es allgemein für offene Kreislaufsysteme, die Hämolymphe, bekannt ist - in eine offene Höhle, die als Hämocoel bezeichnet wird. Die Hämolymphe mischt sich mit der interstitiellen Flüssigkeit und schwappt um das Hämocoel, badet die inneren Organe und liefert Nährstoffe und in einigen Fällen Gase wie Sauerstoff. Bei einigen Tieren ist das Herz einfach eine Aorta oder ein anderes Blutgefäß, und die Hämolymphe wird durch Muskelkontraktionen im ganzen Körper gepulst.
Es gibt keine Arterien oder Hauptvenen, um die Hämolymphe zu pumpen, sodass der Blutdruck sehr niedrig ist. Organismen mit einem offenen Kreislaufsystem haben typischerweise ein relativ hohes Hämolymphenvolumen und einen niedrigen Blutdruck. Beispiele für Tiere mit offenen Kreislaufsystemen sind Insekten, Spinnen, Garnelen und die meisten Weichtiere.
Geschlossenes Kreislaufsystem
Größere und aktivere Tiere, einschließlich aller Wirbeltiere, haben ein geschlossenes Kreislaufsystem. Dieses komplexere System besteht hauptsächlich aus Blut, dem Herzen und einem Netzwerk von Blutgefäßen. Die Hauptfunktionen des Kreislaufsystems sind Gasaustausch, Hormon- und Nährstoffverteilung sowie Abfallbeseitigung.
Die beiden Hauptprozesse des Systems sind der Lungenkreislauf und der systemische Kreislauf. Beim ersteren Verfahren wird sauerstoffarmes Blut zum Gasaustausch durch die Lunge geleitet, um Sauerstoff aus der eingeatmeten Luft zu erhalten. Als nächstes verteilt die systemische Zirkulation das neu mit Sauerstoff angereicherte Blut im ganzen Körper. Das Blut nimmt Kohlendioxid, ein Abfallprodukt des Stoffwechsels, aus den Zellen auf und führt es wieder der Lunge zu.
In einem geschlossenen Kreislaufsystem wird Blut durch Arterien zu Venen und zu kleineren Blutgefäßen im gesamten Körper geleitet. Im Gegensatz dazu, dass alle Gewebe und Organe mit Blut gebadet werden, verbleibt das Blut in Gefäßen und wird mit hohem Druck schnell zu und von allen Extremitäten des Körpers transportiert.
Vorteile des offenen Systems
Das offene Kreislaufsystem benötigt weniger Energie für die Verteilung. Dieses System eignet sich eher für Tiere mit einem langsameren Stoffwechsel und einem kleineren Körper. Aufgrund des Fehlens von Arterien bleibt der Blutdruck niedrig und es dauert länger, bis der Sauerstoff die Körperzellen erreicht. Wenn ein Organismus einen niedrigen Stoffwechsel aufweist, was bedeutet, dass er bei Prozessen wie Fortbewegung, Verdauung und Atmung im Allgemeinen weniger aktiv ist, benötigt er weniger Sauerstoff. Da sauerstoffhaltiges Blut mehr Zeit benötigt, um die Extremitäten des Körpers zu erreichen, ist das offene System nur bei kleinen Tieren möglich.
Vorteile des geschlossenen Systems
Das geschlossene System arbeitet mit einem viel höheren Blutdruck. Es ist effizienter, da es weniger Blut für noch höhere und schnellere Verteilungsniveaus verwendet. Da sauerstoffhaltiges Blut schneller als mit einem offenen System die Extremitäten des Körpers erreichen kann, können Organismen mit einem geschlossenen System höhere Stoffwechselraten aufweisen, wodurch sie Abfälle schneller bewegen, verdauen und beseitigen können. Aufgrund der effizienten Verteilung der Antikörper sind die Immunantworten stärker und helfen dem Körper, Infektionen wirksamer abzuwehren.