תוֹכֶן
בעלי חיים רבים זקוקים למערכת זרימת דם כדי להפיץ חומרים מזינים וחומרים בגוף בצורה יעילה. ישנם שני סוגים של מערכות זרימת דם, פתוח וסגור, ולכל אחד מהם יתרונות וחסרונות. למרות שהמערכת הסגורה מפותחת יותר ומאפשרת הפצה מהירה יותר, מערכת פתוחה פשוטה מתאימה ביותר לחסרי חוליות רבים.
פונקציות מערכת הדם
מערכת הדם מורכבת בעצם מדם, לב ורשת של כלי דם. תפקידיה העיקריים של מערכת זו הם חילופי גזים, חלוקת הורמונים וחומרים מזינים וכן חיסול פסולת. הלב מזרים דם לאיברים ולרקמות של כל הגוף דרך כלי הדם. חילופי גז כוללים חלוקת חמצן בגוף וחיסול פחמן דו חמצני. יש להעביר חמצן לכל התאים הפונקציונליים בגוף כדי שיעברו חילוף חומרים או ימלאו את תפקידיהם ופעילותם. הדם גם מעביר חומרים מזינים ונוגדנים שימושיים כך שמערכת החיסון תהיה בריאה ומגיבה.
מערכת פתוחה
מערכת הדם הפתוחה היא הפשוטה ביותר. בו הלב שואב דם לחללים פתוחים, שם כלי הדם מעבירים אותו דרך הגוף בלחץ נמוך. ישנם שני הבדלים עיקריים בין המערכות הפתוחות והסגורות. ראשית, הרחצה הרחצה מרחפת את כל האיברים והרקמות עם הדם. שנית, אין לו עורקים או ורידים עיקריים שיגבירו את לחץ הדם ויפיצו ישירות. לבעלי חיים שיש להם מערכת הדם פתוחה יש בדרך כלל הרבה דם ולחץ דם נמוך.
מערכת סגורה
לבעלי חיים גדולים ופעילים, כמו כל בעלי החוליות, יש מערכת הדם סגורה. מערכת מורכבת יותר זו כוללת שני תהליכים עיקריים, מחזור ריאות ומערכת. בריאה, דם דה-חמצני עובר דרך הריאות כדי לקבל חמצן. ואז, המחזור המערכתי מפיץ את הדם המחומצן החדש בגוף. במערכת זו הדם מופנה מהעורקים לוורידים. במקום לרחוץ את כל הרקמות והאיברים, נשאר דם בכלי המועבר בלחץ גבוה לכל קצוות הגוף במהירות.
יתרונות המערכת הפתוחה
מערכת הדם הפשוטה דורשת פחות אנרגיה להפצה. זה מתאים ביותר לבעלי חיים שיש להם חילוף חומרים איטי יותר וגופים קטנים יותר. בגלל היעדר עורקים לחץ הדם נשאר נמוך, מה שגורם לחמצן לקחת זמן רב יותר להגיע לתאים. אם לאורגניזם יש חילוף חומרים נמוך, המשמעות היא שהוא פעיל פחות בתהליכים כמו תנועה, עיכול ונשימה, ודורשים פחות חמצן. בנוסף, מכיוון שדם מחומצן לוקח יותר זמן להגיע לקצוות הגוף, מערכת מסוג זה אפשרית רק בבעלי חיים קטנים.
יתרונות המערכת הסגורה
המערכת הסגורה פועלת בלחץ דם גבוה בהרבה. זה גם יעיל יותר, מכיוון שהוא משתמש בהרבה פחות דם לרמות הפצה גבוהות ומהירות יותר. מאחר שדם מחומצן יכול להגיע לגפיים בגוף הרבה יותר מהר מאשר בשטח פתוח, אורגניזמים שיש להם מערכת מסוג זה מטבוליזם הרבה יותר מהר, מה שמאפשר תנועה, עיכול וחיסול מהיר של פסולת. בנוסף, בשל הפצה יעילה של נוגדנים, התגובות החיסוניות חזקות בהרבה, מה שעוזר לגוף להילחם בזיהומים ביתר עוצמה.