Организмнің ішкі ортасы терминін француз физиологы Клод Бернар ұсынды. Бұл түсінік, организмнің зат алмасу процесіне қатысатын барлық сұйықтықтарды қамтиды. Олар: қан, лимфа, ұлпа (клеткааралық), плевральдық т.б. [1].
Көпжасушалылардың клеткалық элементтерінің басым бөлігі тікелей сыртқы ортамен байланыспайды. Қарапайымдыларда, мысалы губкаларда, эволюция барысында денесінен суды өткізетін арнайы каналдар қалыптасқан.
Келесі кезеңде ішекқуыстылар және төменгі сатыдағы құрттар. Бұларда клеткааралық түтікшелерінде арнайы сұйық ішкі орта қалыптасады. Бұл жағдайда жануарлар тіршілік ететін сулы орта асқорыту жолдары арқылы клеткааралық кеңістікке өтеді. Клеткааралық каналдарында орналасатын сұйық ортаны гидролимфа деп атайды. Оның құрылымы жағынан қоршаған ортадан айырмашылығы көп емес. Осы тұрғыда, эволюция барысында бұл организмдерде гастроваскулярлық айналым жүйесі пайда болады [1,2].
Ішкі ортаның күрделенуі және тұрақты болуы буынаяқтылар мен былқылдақ денелілер — моллюскаларда анық байқалады. Тұйықталмаған қанайналым жүйесімен бірге қан тамырларының соғуы (пульстенуі) пайда болған соң, онда орналасқан сұйықтық — гемолимфа тамырлар арқылы өтіп жасушааралық кеңістікті үздіксіз толтырады. Бұл жасушааралық кеңістіктер арнай резервуарлар — лакуналарды құрайды [2].
Тыныс алу аппараты бар буынаяқтылардың гемолимфасы қоректік заттарды ғана емес, сонымен қатар, газдарды да тасымалдайды. Оның құрамында темір және мыс элементтері бар тыныс алу пигменттері (гемоглобин, гемоцианин) болады. Метаболизмдік белсенділігі салыстырмалы жоғары деңгейге қабілетті күрделі құрылымдағы жануарлар өкілі — насекомдарда тыныс алу пигменттері гемолимфа құрамында болмайды. Насекомдар гемолимфасының негізгі қызметі — қоректік заттарды, метаболиттерді және гормондарды жеткізу, себебі олар өсу, түлеу үшін өте маңызды [2,4].
Олигохеттерде, полихеттерде, сүліктерде, немертиндерде, басаяқты моллюскаларда, голотурийлерде, тікентерілерде және омыртқалыларда қан айналымы бар, тұйықталған тамырлар жүйесі қалыптасады. Сонымен қатар, қан және клеткааралық ұлпалық сұйықтық құрамы мен қызметіне қарай екі жеке жүйені құрайды. Қанның құрамында арнайы клеткалар, белоктар, органикалық заттар, тыныс алу пигменттері және тұздар болады. Ұлпалық сұйықтық, клеткалармен айналымдағы қан арасындағы зат алмасу кезінде байланыстырушы ролін атқарады, осыған байланысты оның құрамы үнемі жаңарып тұрады.
Кейбір омыртқасыздарда (құрттар, сегізаяқтар, теңіз жұлдыздары) қан және ұлпалық сұйықтық, қимыл актілерін жүзеге асыратын организмнің гидравликалық қаңқасын құрайды. Гидравликалық қаңқа жұмысын атқару үшін, сұйықтық шектелген кеңістікте орналасуы қажет және сұйықтықта қысым тудыру үшін организмнің бұлшық ет қызметі қолданылу керек.
Жануарлар әлемінде қан айналым жүйесінің екі түрі кездеседі: тұйықталған және тұйықталмаған (ашық) жүйелер [1,2,3].
Тұйықталмаған қан айналым жүйеде жүректен басталатын қан тамырлары денеде ашылып (үзіліп), қан ұлпалар мен мүшелерді айналған соң ғана тамырлар арқылы кері — жүрекке оралады. Мұндай қан айналым жүйесі буын аяқтыларда, былқылдақ денелілерде (бас-аяқтылардан басқасы) және қабықшалыларда дамыған. Тұйықталмаған жүйеде қысым төмен болады, мүшелерге қан бірдей деңгейде таралмайды және жүрекке баяу оралады.
Тұйықталған жүйеде қан тұйық кеңістікте (қуыста) айналып отырады, одан шықпайды, жүректен ұлпалар мен мүшелерге арнаулы арналармен (тамырлармен) жеткізіледі де, сол қуыстан шықпай жүрекке қайта оралады. Мұндай қан айналым жүйесі — буылтық құрттарға, басаяқты моллюскаларға (былқылдақ денелілерге), тікенектерілілер мен хордалы жануарларға тән. Бұл жүйе қан айналым қуыстарында айтарлықтай үлкен қысымның қалыптасуын, қанның әр түрлі мүшелер арасында таралуын, жүрекке шапшаң оралуын қамтамасыз ететін механизмнің болуымен ерекшеленеді. Барлық омыртқалы жануарларда қан айналым жүйесі тұйық. Оның ең қарапайым түрі балықтарда кездеседі. Балықтардың жүрегі бір жүрекше мен бір қарыншадан тұрады.
Лимфа — организмде қан плазмасының ұлпа аралық кеңістікке сүзіліп, одан әрі лимфа жүйесіне жиналуы нәтижесінде пайда болатын мөлдір, сарғыш түсті, сілтілі реакциялы (рН 7,4–9,0) сұйықтық. Ол ұлпа сұйығының лимфа капиллярына өтуінің нәтижесінде пайда болады. Лимфаның негізгі қызметі — белоктарды ұлпааралық қуыстан қайтару және организмде суды таратуда, ас қорытуда, зат алмасу процестерінде маңызды рөл атқарады. Оның құрамында белоктар, белокқа жатпайтын азотты қосылыстар, глюкоза, минералды заттар, гормондар, ферменттер және антиденелер кездеседі.
Тамырлар жүйесінің эволюциясына келетін болсақ, ішекқуыстылар мен төменгі сатыдағы құрттарда қан тамырлар жүйесі әлі жоқ. Тасымалдау функциясын жүзеге асырылатын сұйықтық жануарлар денесінде арнайы тығыз тармақталған арналар жүйесінде орналасады. Әрбір арнаның бір ұшы біріншіреттік қуысымен жалғасады. Арналардағы сұйықтық дененің жалпы қозғалысы және арнашықтардың жыбырлағыш эпителийінің қызметінің арқасында араласады. Шын мәнінде бұл жануарларда қан айналым емес, ұлпалық сұйықтықтың араласуы ғана орын алады [1,2,4].
Алғашқы рет, сұйықтықты араластыруға арналған арнайы қарапайым қан айналым жүйесі құрттарда пайда болған. Бұл жүйеге тән ерекшелік болып, сұйықтықты айдайтын тамыр түтікшелерінде перистальтикалық жиырылуының пайда болуы. Бірақ бұл жүйеде қылтамырлар (капиллярлық) бөлігі әлі қалыптаспаған және артериялық тамырлар (сосудтар) ұлпааралық кеңістіктерге-лакуналарға (қалталарға) тікелей ашылады. Бұл жерде «қан» ұлпа сұйықтығымен араласады және ұлпаларға сіңе отырып әрбір клеткамен жанасады. Бұл кеңістіктерден тамырлар басталады. Сондықтан, құрттар тамырлары жеткізгіш және коллекторлық түтікшелер болып табылады.
Эволюция барысында, тамыр жүйесінің ары қарай жетілуі үш бағытта жүрді. Біріншіден, тамырлар қабырғаларының жиырылу элементтері, арнайы айдағыш орган — жүректің пайда болуына әкелді. Екіншіден, капиллярлық жүйе дамыды және лакунарлық жүйенің тұйықталған қан айналым жүйесіне айналуы дамыды.Үшіншіден, қан айналым жүйесі екі арнайы бөлікке бөлінді: біріншісі — органдар мен тіндерді қанмен қамтамасыз ететін үлкен қан айналымы, екіншісі — қанды оттегімен байытуға арналған кіші қан айналымы.
Моллюскалардың тамыр жүйесі лакунарлық болып қалуына қарамастан, құрттардың пульсті түтікшесінен ерекшеленетін, жеке жиырылу ырғағы тән екі камералы қуыс орган — жүрегі пайда болған. Эволюцияның келесі кезеңі болып, балықтарда толық дифференцияланған екі камералық жүректің және тұйық тамырлар жүйесінің пайда болуы табылады.
Қос тынысты балықтардың (цератод, протоптерус), эволюция барысында негізгі жетістігі ретінде, желбезектеріне қосымша қан айналу жүйесімен байланысты, тыныс алу органдары ретінде өкпесінің пайда болуы табылады. Тыныс алу процесі негізінен өкпе аркылы жүзеге асып, желбезектер арқылы қан газ алмасуға кідірмей, транзитті өтеді. Жүрекше толығымен екі камераға және қарынша жартылай бөлінген. Қос тынысты балықтарда оттегімен байытылған қан өкпеден сол жақ жүрекшеге барады, ал веналық қан оң жүрекшеге түседі.
Осыған байланысты, эволюцияның бұл кезеңінде қан айналым өкпе және ішкі органдар арқылы өтіп, бөлінуге алғашқы қадам жасалған [1,5].
Қазіргі кездегі қосмекенділердің (құрбақа, саламандра) жүректері анық бөлінген жүрекшелерден және бөлінбеген қарыншадан тұрады. Оң жақ жүрекше веналық қан қабылдап оны қарыншаға айдайды. Қарыншадан қан, табанының жанында ішкі ирегі бар пульстейтін перде қабаты орналасқан аортаға түседі. Осы бейімділіктің арқасында қан ағыны екі бағыт бойынша таралады. Бірінші бөлігі — өкпе артериясына, екіншісі — тікелей ішкі органдарға, яғни үлкен қан айналым шеңберіне. Өкпе артерия тармақтары қанды теріге де таратады, өйткені қос мекенділердің терісі оттекті сіңіруде үлкен роль атқарады.
Бауырыменжорғалаушыларда (кесіртке, жылан) жүректің оң және сол бөлігіне дифференциялану процесі аяқталған. Рептилийлердің жүрекшелері толық бөлінген, ал қарыншаны бөлетін пердесінің саңылауы болады. Осындай жағдайдың өзінде оттегіне қаныққан және қанықпаған қан бір бірінен жақсы ажырап, тіршілік етудің жағдайында қан араласу жүрмейді. Осыған байланысты қан айналымы үлкен және кіші қан айналым шеңберлеріне толық бөлінуі жүреді.
Сүтқоректілерде үлкен қан айналымы шеңбері жүректің сол қарыншасынан, регионарлық тамыр жүйесі басталатын көптеген артерияларға тармақталған аортадан басталады. Кіші қан айналым шеңбері оң жақ қарыншадан, өкпенің тамырлар жүйесіне айналатын өкпе артериясынан басталып, сол жүрекшеге құятын өкпе венасымен аяқталады. Нәтижесінде қан айналымының екі шеңбері өзара байланысады [6].
Құстар мен сүтқоректілердің қан айналымының арасындағы айырмашылық негізінен олардың анатомиясына қатысты. Құстарда аортаның оң доғасы, ал сүтқоректілерде сол доғасы сақталған. Эволюция барысында, құстарда басқа да омыртқалыларға тән бүйректің қақпалық жүйесін сақталып қалған, ал сүтқоректілер бүйрек қақпа жүйесін жоғалтқан.
Эволюция процесінде, лимфалық жүйе жеке жүйе ретінде бөлінуі балықтарда байқалады. Оларда лимфалық жүйе лимфалық қалталармен және перифериялық тұйық, орталықтағысы венаға баратын күрделі тармақталған түтіктермен көрсетілген.
Қорыта айтқанда, эволюцияда қанайналу жүйесі буылтық құрттардан басталып, сүтқоректілерге дейін біртіндеп күрделенген. Аталған жүйелер жұмыстары қоршаған ортаның өзгерістеріне тікелей немесе жанама байланысты болады, яғни жүйенің жұмысы күшейеді немесе тежеледі.
Жануарлар дүниесі қарапайым біржасушалылардан көпжасушалыларға қарай күрделеніп тарихи қалыптасса, соған ол ағзаларды құрайтын, өздерінің атқаратын қызметі бар мүшелермен олардан құралған мүшелер жүйелері эволюцияда қажетіне қарай біртіндеп қалыптасып, күрделене түскен. Ондай жүйелердің қатарына қан қанайналысы жатады [1,5,7].
Сонымен, жоғарыда айтылғанды ескере отырып, қазіргі таңда, организмдер қарапайымнан күрделіге қарай дамығанын, яғни біржасушалы организмдерден көпжасушалы жоғары сатыдағы организмдерге дейін және тарихи дамуда олардың тіршілік әрекеттерін қамтамасыз ететін организмнің ішкі ортасы мен тамырлар жүйесі қалыптасуын «Адам және жануарлар физиологиясы» курсында эволюциялық негізде оқыту қажеттілігі туады.
Пайдаланған әдебиеттер:
1. А. Д. Ноздрачев, Ю. И. Баженов, И. А. Баранникова. Общий курс физиологии человека и животных. М. «Высшая школа», 1991 г.
2. Н. А. Бобринский, Б. С. Матвеев. Зоология позвоночных.Т.1.М.«Высшая школа», 1966 г.
3. Н. А. Бобринский, Б. С. Матвеев. Зоология позвоночных. Т.2. М. «Высшая школа», 1966 г.
4. Л. С. Зенкевич. Жизнь животных. Беспозвоночные. Т.1–2.М.1968. 575 с., 561 с.
5. Л. И. Иржак. Эволюция системы крови. Эволюционная физиология. Ч.2. Л., 1983.
6. Ч.Вейсс, Г.Антони, Э.Вицлеб, Г.Тевс, И.Гроте. Физиология человека. М. «Мир», 1986 г.
7. Т.Несіпбаев. Жануарлар физиологиясы. Алматы. «Қайнар», 1995 ж.
