Rete mirabile - Rete mirabile
| Rete Mirabile | |
|---|---|
 Rete mirabile из овцы
| |
| Идентификаторы | |
| TA98 | A12.0.00.013 |
| TA2 | 3928 |
| FMA | 76728 |
| Анатомическая терминология | |
Сплетение Mirabile ( латинский для «чудесной сети»; множественный retia Mirabilia ) представляет собой комплекс артерий и вен , лежащие очень близко друг к другу, можно найти в некоторых позвоночных животных , в основном теплокровные из них. Rete mirabile использует противоточный кровоток внутри сети (кровь течет в противоположных направлениях), чтобы действовать как противоточный обменник . Он обменивается теплом , ионами или газами между стенками сосудов, так что два кровотока в сетке поддерживают градиент по температуре или концентрации газов или растворенных веществ . Этот термин был введен Галеном .
Эффективность
Эффективность ретиа в первую очередь определяется тем, насколько легко можно обменять тепло, ионы или газы. Для данной длины они наиболее эффективны по отношению к газам или теплу, затем к небольшим ионам и в меньшей степени по отношению к другим веществам.
Retia может обеспечить чрезвычайно эффективный обмен. У голубого тунца , например, почти все тепло метаболизма венозной крови переносится в артериальную кровь, таким образом сохраняя температуру мышц; этот теплообмен приближается к эффективности 99%.
Птицы
У птиц с перепончатыми лапами retia mirabilia на ногах и ступнях передает тепло от исходящей (горячей) крови в артериях к поступающей (холодной) крови в венах. Эффект этого биологического теплообменника заключается в том, что внутренняя температура ступней намного ближе к температуре окружающей среды, что снижает потери тепла. У пингвинов они также есть в ластах и носовых ходах.
Морские птицы перегоняют морскую воду с помощью противоточного обмена в так называемой солевой железе с ретемирабилем. Железа выделяет высококонцентрированный рассол, хранящийся возле ноздрей над клювом. Затем птица «чихает» рассол. Поскольку пресная вода обычно недоступна в их среде обитания, некоторые морские птицы, такие как пеликаны , буревестники , альбатросы , чайки и крачки , обладают этой железой, которая позволяет им пить соленую воду из окружающей среды, находясь за сотни миль от суши.
Рыба
Рыбы несколько раз развивали retia mirabilia, чтобы поднять температуру ( эндотермия ) или концентрацию кислорода в какой-либо части тела выше уровня окружающей среды.
Во многих рыб , сплетение Mirabile помогает заполнить плавательный пузырь с кислородом , повышение рыбы плавучесть . Улавливаемый кислород является важной частью системы, которая перекачивает растворенный кислород из низкого парциального давления ( ) 0,2 атмосферы в заполненный газом баллон, находящийся под давлением в сотни атмосфер. Rete mirabile, называемый сосудистой оболочкой rete mirabile , встречается у большинства живых костистых желез и поднимает сетчатку. Повышенное снабжение кислородом позволяет сетчатке костистых мышц быть толстой и иметь мало кровеносных сосудов, что увеличивает ее чувствительность к свету . Помимо повышения температуры, сетчатка сосудистой оболочки глаза эволюционировала для повышения температуры глаза у некоторых костистых акул и акул .
Система обмена противотока используются между венозными и артериальными капиллярами. Снижение уровня pH в венозных капиллярах заставляет кислород отделяться от гемоглобина крови из-за корневого эффекта . Это вызывает повышение парциального давления кислорода в венозной крови, позволяя кислороду диффундировать через капиллярную мембрану в артериальные капилляры, где кислород все еще связывается с гемоглобином. Цикл диффузии продолжается до тех пор, пока парциальное давление кислорода в артериальных капиллярах не превысит парциальное давление кислорода в плавательном пузыре. В этот момент растворенный кислород в артериальных капиллярах диффундирует в плавательный пузырь через газовую железу.
Rete mirabile позволяет повысить температуру мышц в регионах, где находится эта сеть вен и артерий. Рыба способна терморегулировать определенные участки своего тела. Кроме того, это повышение температуры приводит к повышению температуры основного обмена. Теперь рыба способна расщеплять АТФ с большей скоростью и в конечном итоге может плавать быстрее.
Опахи использует retia Mirabilia для экономии тепла, что делает его новейшее дополнение к списку регионально эндотермической рыбы. Кровь, проходящая через капилляры в жабрах, должна нести холодную кровь из-за их контакта с холодной водой, но retia mirabilia в жабрах опах может передавать тепло от теплой крови в артериолах, исходящих от сердца, которое нагревает эту более холодную кровь в артериолах, покидающих жабры. . Таким образом, огромные грудные мышцы опаха, которые генерируют большую часть тепла тела, могут контролировать температуру остальной части тела.
Млекопитающие
В млекопитающих , элегантный сплетение Mirabile в эфферентных артериолах в juxtamedullary клубочков играет важную роль в поддержании гипертонус в почечной мозга . Именно гипертонус этой зоны, осмотически поглощающей воду из почечных собирательных каналов, когда они выходят из почки , делает возможным выведение гипертонической мочи и максимальное сохранение воды в организме.
Сосудистые retia mirabilia также обнаруживаются в конечностях ряда млекопитающих. Это снижает температуру в конечностях. Некоторые из них, вероятно, предотвращают потерю тепла в холодных условиях за счет уменьшения температурного градиента между конечностями и окружающей средой. Другие снижают температуру яичек, увеличивая их продуктивность. На шее собаки ретомирабиль защищает мозг при перегреве тела во время охоты; венозная кровь охлаждается, задыхаясь, перед попаданием в сетку.
Retia mirabilia также часто встречается у млекопитающих, которые роют норы, ныряют или ведут древесный образ жизни, предполагающий цепляние конечностями в течение длительных периодов времени. В этих случаях ретемирабил может снизить температуру конечности и, следовательно, метаболическую потребность в кислороде и питательных веществах в тканях конечности. Это было бы желательно, когда кровоснабжение конечности ограничено в результате «рефлекса ныряния», отводящего кровь от конечностей во время ныряния или рытья нор, или из-за постуральных ограничений кровоснабжения в случае цепляющихся древесных животных. В последнем случае медленные древесные млекопитающие, такие как ленивцы, лори и древесные муравьеды, обладают сеткой высокоразвитого типа, известной как сосудистые пучки. Структура и функция этих retia mirabilia млекопитающих рассмотрены O'Dea (1990).
Древний врач Гален ошибочно полагал, что у людей также есть rete mirabile на шее, очевидно, на основании вскрытия овец и ошибочной идентификации результатов с человеческим каротидным синусом , и приписывал ему важные свойства; сначала Беренгарио да Карпи , а затем Везалию пришлось продемонстрировать ошибку.
Смотрите также
- Лозовидное сплетение , противоточная теплообменная структура в семенном канатике