Vad händer i mitt nervsystem från det jag doppar ner min fot i vattnet tills det jag hoppar i?
Vad som händer i kroppen och framför allt hur nervssystemet reagerar beror i väldigt stor utsträckning på vattentemperaturen (och omgivningstemperaturen). Jag har som utgångspunkt i detta svar valt en vattentemperatur som upplevs som kylig. Dock omfattar inte detta svar alla aspekter av nedsänkning av kroppen i vatten, eftersom det är ett väldigt omfattande ämne.
Det autonoma nervsystemet är en del av nervsystemet som styr många funktioner i våra inre organ, bl.a. i hjärta och blodkärl. Det autonoma nervsystemet delas upp i två delar, de sympatiska och parasympatiska nervsystemen.
Vid en stimulering av köldreceptorer i huden på armar eller ben reagerar kroppen allmänt sett med en ökad sympatisk aktivitet. Receptorer är mottagare av sinnesstimuli som är kopplade till nervsystemet. Stimuleringen av köldreceptorerna får till följd att hjärtats slagfrekvens ökar, att blodkärl drar ihop sig och att blodtrycket höjs. Efter en stund kommer det ökade
blodtrycket, via blodtrycksreceptorer i artärerna, att utlösa en ökad parasympatisk aktivitet vilket gör att slagfrekvensen återgår mot sitt normala värde. Ibland används köldstimulering av en arm för att utvärdera det autonoma nervsystemets funktion i medicinska sammanhang och detta kallas för ett "cold pressor test".
Man får en annan effekt på nervsystemet om man medan man håller andan doppar hela kroppen i vattnet och på så sätt stimulerar de köldreceptorer som finns i ansiktet. Vid köldstimulering av ansiktet kommer nämligen den parasympatiska effekten på hjärtat att öka. Samtidigt blockeras den sympatiska effekt på hjärtat som orsakas av stimulering av andra köldreceptorer i kroppen. Det innebär att man får en minskad slagfrekvens hos hjärtat. Men man får samtidigt en ökad sympatisk stimulering av perifera blodkärl som gör att de drar ihop sig. Blodtrycket kommer därför att öka. Detta reflexsystem har samlingsnamnet "dykresponsen".
Kan det bildas mjölksyra i hjärtat på en hund? Om så, är detta farligt och hur löser kroppen detta problem?
Däggdjurshjärtat kan producera mjölksyra, men gör det i regel inte. Följande gäller allmänt för de flesta däggdjur, om inget annat sägs. Vill du ha mer speciell information om hundar och i synnerhet om vad som är farligt för hundar ska du fråga en veterinär.
Precis som skelettmuskulaturen kan hjärtmuskeln producera mjölksyra. I bägge fallen sker detta om syretillgången blir för låg. Dock förlitar sig hjärtat nästan uteslutande på energi från aerob förbränning (d.v.s. förbränning med hjälp av syre, utan mjölksyraproduktion). Det är bara i extrema fall vid mycket liten syretillförsel till hjärtat, exempelvis vid hjärtinfarkt, som mjölksyra bildas av hjärtat. Hjärtmuskulaturen har nämligen en mycket högre aerob kapacitet än skelettmuskulaturen. Det är till och med så att när skelettmuskulaturen bildar mjölksyra vid en hög arbetsintensitet, så förbränner
hjärtat aerobt mjölksyran för sin egen energiproduktion!
Hos hund har man visat att vid 90 minuter av väldigt låg syretillförsel så kan hjärtat fortfarande ta hand om den mjölksyra som produceras av övriga vävnader i kroppen. Detta visar hur effektivt hjärtat kan ta hand om den mjölksyra som bildas. 1999.
Den "springande punkten" i ett mycket tidigt kycklingembryo. Hjärtat börjar slå när embryot är 44 timmar gammalt och har här slagit i cirka ett dygn. Färg injiceras i en av de vener som transporterar näring från gulan till embryot. Det följer med det venösa blodet till hjärtat som ligger till vänster nedanför huvudet. Hjärtat pumpar sedan snabbt ut färgen i aortan som löper från hjärtat åt höger mot embryots bakände. Därifrån sprids färgen snabbt ut i de solfjäderlikt förgrenade artärer som försörjer gulan. Så småningom sprids färgen även utanför blodomloppet. Man ser då embryot avteckna sig mot den svarta bakgrunden. Video från YouTube.
Till Helsingfors stadsbiblioteks frågespalt har det igen kommit frågor som du kanske kan hjälpa mig med: Vad är det som sätter igång fostrets hjärta så att det börjar slå? Finns det något slags säkerhetssystem? Blodkärlen måste väl vara färdiga innan hjärtat börjar pumpa? Finns det ett någorlunda lättförståeligt svar på detta? Tack på förhand.
Hjärtat är det första organ som börjar fungera i det embryo som uppkommer när den befruktade äggcellen börjat dela sig. Det sker innan embryot har utvecklats så långt att man kallar det för foster. Det är viktigt att blodcirkulationen kommer igång så fort som möjligt. Embryot behöver nämligen ta upp vissa ämnen (t.ex. syrgas och näringsämnen) och avge andra ämnen (t.ex. koldioxid och avfallsprodukter) via moderkakan. Blodkärlen börjar utvecklas innan blodcirkulationen startar, annars skulle blodomloppet inte fungera.
Hjärtat kan betraktas som ett par specialiserade blodkärlsdelar som ligger intill varandra och utvecklas till en muskeldriven pump. Muskelceller i hjärtat förvärvar förmågan att spontant och med jämna mellanrum fyra av elektriska signaler. De mekanismer som leder till att vissa celler i embryot utvecklas till sådana hjärtmuskelceller är komplicerade och dåligt kända. Flera kemiska ämnen utanför cellerna påverkar dem. Detta leder till att vissa gener aktiveras i dem, gener som styr deras utveckling till hjärtceller och ger dem spontan elektrisk aktivitet.
Den spontana elektriska aktiviteten i hjärtcellerna leder i sin tur till att de börjar dra ihop sig med en viss rytm. Signalerna från en cell spridas till andra celler i hjärtat genom små hål som förbinder dem. De andra cellerna drar då också ihop sig med samma rytm och hjärtat börjar slå. Det finns många celler med spontan rytm, men den cell som har den snabbaste rytmen kommer att bestämma rytmen för alla de andra och därmed också för hela hjärtat. Om den cellen skulle dö tar cellen med den näst snabbaste rytmen över kontrollen. Det finns således ett säkerhetssystem.
Tidiga hjärtmuskelceller som odlas i en näringslösning. Alla cellerna slår med samma rytm, fastän de egentligen har olika slagfrekvenser. Men de är också i kontakt med varandra. I kontakterna finns mycket små hål som leder elektriska strömmar. Cellen med den högsta slagfrekvensen skickar elektriska signaler till de andra cellerna via dessa hål. På så sätt stimulerar denna cell de andra till att dra ihop sig, innan dessa hunnit stimulera sig själva. Video från YouTube.
Det finns ett sådant säkerhetssystem också i det färdigutvecklade hjärtat. Cellerna som normalt styr hjärtats rytm, det vill säga pulsen, finns i den så kallade AV-knutan i höger förmak. Men celler med spontan rytmisk aktivitet finns också i det så kallade retledningssystemet som samordnar hjärtats sammandragningar. Om AV-noden skadas kan en sådan cell ta över. Men hjärtat fungerar sämre då.
Redan den gamle greken Aristoteles iakkttog de slående hjärtat i ett kycklingembryo. Han kallade det för "den hoppande punkten" vilket på latin blev "punctum saliens" och på tyska "der springende Punkt". Detta översattes felaktigt till svenska som "den springande punkten". Uttrycket används fortfarande i betydelsen "det viktigaste" eller "det som är avgörande". 2012.
Blodcirkulationen i hjärtat hos ett däggdjur efter födelsen. Syrgasfattigt blod (blått) från kroppens organ kommer med de båda hålvenerna till höger förmak (Hö Fö) och sedan till höger kammare (Hö Ka). Höger kammare pumpar blodet till lungorna via lungartären. I lungorna tar blodet upp syrgas och det syrgasrika blodet (rött) når sedan via lungvenerna (Luv) först vänster förmak (Vä Fö) och sedan vänster kammare (Vä Ka). Vänster kammare pumpar ut det syrgasrika blodet via aortan till alla kroppens organ, i vilka syrgasen avges. Det syrgasfattiga blodet kommer sedan tillbaka till hjärtat via hålvenerna. (Höger kammares yttervägg är i verkligheten tunnare än vänster kammares.)
Vad händer med hjärtat när man föds och tills man dör?
Den mest dramatiska förändringen i hjärtats funktion hos människan och andra däggdjur sker i samband med födelsen.
Under fostertiden sker det inget syrgasupptag i lungorna. Fostret får syrgas från mamman via moderkakan. I moderkakan transporteras lösta syrgasmolekyler från moderns blod, över en tunn barriär av celler, till fostrets blod. Moderns och fostrets blod blandas alltså inte. Fostrets syrgasupptag gynnas av att fostrets hemoglobin binder syrgas starkare än moderns. Hemoglobinet är det röda syrgastransporterande ämnet som finns i blodets röda blodkroppar.
Det syrgasrika fosterblodet når fostrets kropp via navelsträngen. Läs mer om navelsträngen nedan. Men detta syrgasrika blod går inte till vänster förmak och sedan till vänster kammare, som det syrgasrika blodet från lungorna gör efter födelsen. I stället går det till höger förmak tillsammans med det syrgasfattiga blodet från fostrets alla organ.
Efter födelsen går blodet i höger förmak vidare till höger kammare och pumpas sedan till lungorna för att syrsättas. Men under fostertiden sker ju inget syrgasupptag i lungorna och blodet som når höger förmak inkluderar ju det syrgasrika blodet från moderkakan. Hos fostret går i stället bara ca 15 procent av blodet som når höger förmak till lungorna. Resten av blodet från höger förmak (alltså 85 procent) går över till den vänstra sidan av blodomloppet och hamnar i aortan, den stora artär som försörjer kroppens organ med syrgas. Detta sker via två vägar. Till en del går blodet genom ett hål i skiljeväggen mellan förmaken (foramen ovale) från höger förmak till vänster förmak och pumpas sedan av vänster kammare ut i aortan. Till en del går detta blod genom den s.k. ductus arteriosus, en kort artär som förbinder lungartären (som för blod till lungorna) med aortan.
I samband med födelsen fylls lungorna med luft och tar över syrgasutbytet. Dessutom stängs foramen ovale och ductus arteriosus förtvinar. Vi får därmed två separata kretslopp. Syrgasfattigt blod från kroppens organ går via höger förmak och höger kammare till lungorna. Syrgasrikt blod från lungorna går via vänster förmak och vänster kammare till kroppens organ. Resten av livet fungerar hjärtat på detta sätt. Se figuren ovan.
När vi åldras försämras dock hjärtats pumpande förmåga. En viktig orsak till detta är att hjärtats maximala slagfrekvens (d.v.s. maxpulsen) ändras med åldern. Hos unga vuxna kan hjärtat maximalt slå ca 200-210 slag per minut, men när vi blir äldre minskar den maximala slagfrekvensen successivt. Läs även svaret på nästa fråga. 1999.
Läste i din frågelåda, där jag hittade svar på en fråga jag länge haft om blodomloppets omställning vid födseln. Men vilken mekanism försluter navelkärlen och passagen mellan förmaken så snabbt som det väl måste ske?
Navelkärlen drar ihop sig vid födseln. Orsakerna till detta tycks vara ofullständigt utredda. Några kemiska budbärare anses medverka, bland annat endotelin. När barnets fötts lossnar också moderkakan (placentan) från livmodern. Därmed upphör helt den del av fostrets cirkulation som går till och från moderkakan.
Den korta förbindelsen mellan lungartär och och aorta (ductus arteriosus) sluts också normalt vid födelsen genom att dra ihop sig. Även här är orsakerna ofullständigt kända. En viktig faktor är den ökade syrgashalten i blodet efter födelsen, men olika kemiska budbärare anses också medverka. Så småningom förtvinar ductus arteriosus helt.
Under gravideten är blodtrycket högre i fostrets högra förmak än i det vänstra. Blod flödar då genom förbindelsen mellan förmaken (foramen ovale) till vänster förmak. Foramen ovale är fungerar som en klaff som bara tillåter flöde från höger till vänster. Vid födseln får barnet syrebrist och tar snart sitt första andetag. När lungorna utvidgas minskar resistansen ("motståndet") mot blodflöde i lungorna och blodet tar sig lättare genom lungorna till vänster förmak. Då blir trycket i vänster förmak högre än i höger, vilket leder till att klaffen mellan förmaken, och därmed foramen ovale, stängs. Så småningom växer den också fast så att vi får en obruten vägg mellan förmaken.
Som du säkert vet så förekommer det att foramen ovale eller ductus arteriosus inte sluts på ett normalt sätt efter födelsen. Detta kan föranleda operativa ingrepp. 2011.
Levern sedd underifrån hos en vuxen människa. Ryggsidan är uppåt och buksidan neråt. Lig[amentum] teres [hepaticis] nertill på bilden kommer från navelns insida och är en rest av navelvenen. Ligamentet dyker in i en fåra i levern. I denna fåras förlängning ligger en annan fåra som döljer lig[amentum] ven[osum]. Detta ligament är en rest av ductus venosus. Under fostertiden var ductus venosus en fortsättning på navelvenen som förde det syrgasrika blodet från moderkakan till nedre hålvenen (upptill på bilden) för vidare befordran till hjärtat. På bilden kan man också se att levern har en dubbel blodförsörjning: portådern med näringsämnen från magtarmkanalen och leverartären med syrgasrikt blod från lungorna.
Vart tar naveln vägen på insidan?
Även inne i kroppen finns det faktiskt rester från fosterperioden. Naveln markerar ju det ställe där navelsträngen under fosterperioden utgår från kroppen. Navelsträngen innehåller tre blodkärl som för blod till och från moderkakan (placentan). I moderkakan tar fostrets blod upp syrgas och näring från moderns blod samt avger koldioxid och avfallsprodukter. Moderns och fostrets blod är dock skilda från varandra av en tunn barriär av celler.
Från fostret går från vardera sidan av kroppen de båda navelartärerna med syrgasfattigt blod in i navelsträngen. Dessa artärer utgår från de båda artärer som försörjer bäckenregionen med blod och löper alltså uppåt från bäckenet. Från navelsträngen kommer navelvenen med syrgasrikt blod och löper uppåt mot levern. Där avgrenas ett kärl som försörjer levern med syrgasrikt blod och navelvenen fortsätter i form av ductus venosus till nedre hålvenen som i sin tur mynnar i hjärtats högra förmak. Läs mer om fostercirkulationen ovan.
Navelsträngens kärl degenererar efter födseln. Men rester av dem finns kvar hos den vuxne i form av bindvävsstråk. Navelartärerna bildar vardera ett "ligamentum umbilicale laterale" som vid sidan av kroppen medellinje löper upp på främre bukväggens insida till naveln. Navelvenen bildar ett "ligamentum teres hepaticis" som, med sitt sista avsnitt inbäddat i levern, sträcker sig från naveln till leverporten (det område där blodkärl går in i och gallgången ut ur levern). Ductus venosus bildar ett "ligamentum venosum" som ligger inbäddat i levern.
Två andra strukturer löper från fostret in i navelsträngen. Den ena är gulesäckens stjälk. Gulesäcken är en utbuktning från tarmen och innehåller hos reptiler och fåglar näring till fostret i form av äggets gula. Däggdjursägget innehåller nästan ingen gula. Fostret får ju sin näring från modern via moderkakan. Gulesäcken har därför hos oss däggdjur förlorat sin funktion och är tom. Den andra strukturen är en utbuktning från den tidiga tarmen som kallas allantois. Hos många däggdjur är allantois stor och kommer att ingå i moderkakan, men hos människan är den reducerad. Den utgår från den del av den ursprungliga tarmen som sedan blir urinblåsa.
En rest gulesäckens stjälk kan ibland finnas kvar som en utbuktning av tunntarmen som kallas Meckels divertikel. En rest av allantoisstjälken finns alltid kvar på främre bukväggens insida i form av "ligamentum umbilicale medianum" som löper i kroppens medellinje från urinblåsan till naveln. 2000.
Ligger hjärtat till höger, i mitten eller till vänster på en människa?
Tänk dig ett symmetriplan som delar kroppen i en högerhalva och en vänsterhalva. De båda halvorna är i det närmaste spegelbilder av varandra, så länge vi ser till kroppens utsida. Ett sådant plan går genom nästippen och nackens bakersta punkt. Det delar ryggraden i två spegelhalvor och bröstbenet framtill i bröstkorgen i två spegelhalvor. Hjärtat ligger med cirka en tredjedel av sin massa till höger om detta plan och med cirka två tredjedelar av sin massa till vänster om detta plan.
Som bekant finns det också andra asymmetrier i inälvornas placering. Innehållet i brösthålan och bukhålan kan alltså inte delas i två halvor som är spegelbilder av
varandra. I bukhålan ligger till exempel magsäcken och mjälten till vänster, medan levern och blindtarmen ligger till höger. 2001.
Hej! Jag undrar varför blodådrorna på undersidan av armen ser blå ut när blodet är rött?
Det är en mycket bra fråga. Det tycks inte finnas någon allmänt erkänd förklaring till detta fenomen, men en del kan ändå sägas.
De ytliga blå blodkärlen i armarnas och benens hud är vener. De innehåller syrgasfattigt blod. Som du påpekar, så är blodet rött hos människor, inte blått. Syrgasrikt blod
är klarrött, syrgasfattigt brunaktigt eller blåaktigt rött, men definitivt inte blått. Men när ytliga vener är tomma på blod försvinner den blå färgen. Så blodet i venerna måste på något sätt ändå bidra till att den blåa färgen uppkommer. Blåmärken och
tatueringar blir också blå. Blåmärken är blodutgjutningar i huden. Men i en tatuering så handlar det inte om blod. I en tatuering ligger ett mörkt färgämne en bit ner i
huden. Så färgämnet i blodet, hemoglobinet, förefaller inte vara nödvändigt för att den blå färgen ska uppkomma. Vad som krävs är bara ett mörkt färgämne en bit ner i huden.
Vener som ligger mycket nära hudens yta tenderar att vara röda snarare än blå, medan djupare liggande vener är tydligt blåa, blåare ju djupare de ligger. Så huden ovanför
en ven måste också bidra till den blåa färgen. Den blå färgen skulle kunna uppkomma på grund av att blått ljus, men inte ljus av andra färger, sprids av kollagenfibrer
(ett slags mycket små trådar) som finns i huden ovanför den blodfyllda venen. Spridning innebär att ljuset kolliderar med en liten partikel och då ändrar riktning. Det är spridning som gör himmeln blå. Det vita ljuset från solen innehåller ljus av alla regnbågens färger. När ljuset från solen passerar genom luften, sprids det blåa ljuset när det träffar mycket små partiklar (det vill säga mycket små "korn" som svävar i luften). Ljus av andra färger sprids inte lika mycket. En del av det blåa ljuset kommer ner till oss på markytan, medan ljus av andra färger fortsätter rakt fram.
Spridning av blått ljus har alltså ansetts vara orsaken till att vener i huden ser blåa ut. Hur det i övrigt går till verkar inte ha klarlagts. Men det finns en annan möjlighet, nämligen att den blåa färgen är en synvilla och att venerna i själva verket är gråa. Om en grå yta är omgiven av en färgad yta, så uppfattar man den gråa färgen som uppblandad med den färgade ytans så kallade komplementfärg. Men huden är väl ändå rödaktig hos ljushyllta personer och komplementfärgen till rött är grönt. Venerna borde alltså då vara grönaktiga. Å andra sidan så är venerna kanske lite blågröna, så man ska ändå inte utesluta komplementfärgsteorin. Den stöds dessutom av experiment där man låtit folk bedöma venernas färg när huden utanför venerna maskerats. Försökspersoner som ser en ven mot en ofärgad bakgrund, i stället för mot den omgivande huden, bedömer venens färg som gulaktigt grå! 2001.
Undrar följande. Varför finns det skillnader mellan människor avseende vilket puls, vilket blodtryck och vilken vitalkapacitet man har? Tacksam för svar.
Det finns många skillnader mellan olika individer, naturligtvis inte bara de du nämner. Nästan alltid är skillnaderna betingade av både arv och miljö. Arvets betydelse är olika stort för olika egenskaper. Arvet bestäms för det mesta av många olika gener.
När det gäller pulsen (hjärtats slagfrekvens) är en viktig miljöfaktor uthållighetsträning. Personer som håller på med uthållighetsträning, t.ex. de som löptränar eller cyklar mycket, har lägre vilopuls. Den maximala pulsen kan däremot inte tränas upp. Den kanske viktigaste faktorn när det gäller maxpulsen är åldern. Ju äldre man bli ju lägre blir maxpulsen, något som bidrar till att gör äldre människor till sämre löpare.
Blodtrycket i artärerna påverkas av många faktorer. Det ökar något under uthållighetsarbete, till exempel löpning. Pä längre sikt påverkas det bland annat av vissa ärftliga faktorer, övervikt, stress, alkoholkonsumtion och hög salthalt i kosten. Alla dessa faktorer ökar risken för sjukdomen "högt blodtryck".
Vitalkapaciteten är den luftvolym som man maximalt kan andas ut, från maximal inandning till maximal utandning. Den är till stor del genetiskt betingad. Den är kopplad till lungornas storlek och det finns mycket små möjligheter att träna upp den. Men människor som vuxit upp på mycket hög höjd över havet har större lungor än andra. Detta underlättar syrgasupptaget uppe i bergen, där syrgashalten i luften är låg. Orsaken är att lungornas tillväxt under uppväxtåren stimulerats av den låga syrgashalten i luften. Vuxna människor som flyttar upp till hög höjd får inte större lungor. 2008.
Vi skulle vilja veta hur man väger vilda djur som inte går att dressera. till exempel en giraff. Tack på förhand!
Man söver dem först. Sedan måste ha tillgång till en lyftanordning och en våg som tar flera hundra kilo. Jag vet inte om man har vägt någon giraff. Jag skulle gissa att många viktuppgifter på stora djur är uppskattningar som i sin tur bygger på uppskattningar av volymen. Således ganska osäkra. Giraffhanar uppges väga uppemot två ton, honor uppemot ett ton.
Däremot vet jag att man sövt giraffer. Detta ger mig osökt anledning till att svara på en fråga som du inte ställt. Man har opererat in blodtrycksmätare på sövda giraffer och studerat blodtrycket. När giraffen vaknat så har man mätt blodtrycket vid olika kroppsställningar. En giraff har ett medeltryck i artärerna vid hjärtat på cirka 300 mm Hg, vilket är tre gånger högre än motsvarande tryck hos människan och de flesta andra däggdjur. Det är således normalt för giraffer att ha "högt blodtryck"!
Varför tycks detta vara nödvändigt med ett högt blodtryck hos giraffen? Förklaringen är komplicerad och mycket omtvistad. Man skulle kunna tro att det att det bara handlar om att pumpa upp blodet till hjärnan mot tyngdkraften. Men kärlsystemet ovanför hjärtat är ett uppochnervänt U-rör och i ett sådant rör med stela väggar motverkar tyngdkraften inte vätskeflödet. Tyngdkraftseffekten motverkas nämligen av det så kallade hydrostatiska trycket. Detta tryck ökar ju längre ner man kommer i rören. Denna effekt känner man i öronen när man dyker neråt i vatten.
Giraffens problem är att förmodligen att rören i djurs blodkärlsystem, framför allt venerna, kan tryckas ihop och utvidgas. Det hydrostatiska trycket i kärlen är atmosfäriskt vid hjärtats nivå. Det ökar kontinuerligt ner mot fötterna, precis som trycket ökar när man dyker nedåt i vatten. Det är därför högst i fötterna, mycket högre än atmosfärstrycket. Det totala trycket i fötternas kärl, det vill säga det hydrostatiska trycket plus det tryck hjärtat skapar, är extremt högt hos giraffen som ju dels har mycket långa ben, dels ett hjärta som skapar ett mycket högt tryck.
På motsvarande sätt minskar det hydrostatiska trycket i kärlen längs den långa halsen på väg upp mot hjärnan och blir allt mer negativt, det vill säga lägre än atmosfärstrycket. Därmed blir det totala artärtrycket i huvudet, det vill säga det hydrostatiska trycket plus det tryck hjärtat skapar, ungefär lika högt som hos andra däggdjur. Det totala trycket i huvudets vener blir däremot negativt, lägre än atmosfärstrycket, eftersom det hydrostatiska undertrycket i dem är högt och det tryck som hjärtat producerar till stor del gått förlorat som friktionsvärme i kapillärsystemen. För hjärnans vener är detta inget problem, eftersom de med hjälp av hjärnvävnaden är "upphängda" i skallens väggar. Venerna i den övre delen av halsen, däremot, tenderar att pressas ihop av atmosfärstrycket utanför dem. Kanske är det detta som är giraffens problem: om hjärtat hade producerat ett för däggdjur normalt tryck så hade venerna i halsen kollapsat helt.
Men lösningen av ett problem leder till ett annat: hur klarar giraffen av det extremt höga totala blodtrycket i benen? Hos människor som står stilla länge leder det höga blodtrycket i benen till att blod ansamlas i benens vener och till att vätska filtreras ut ur kapillärerna. Då sjunker den effektiva blodvolymen, artärernas blodtryck sjunker, hjärnan får för lite blod och man riskerar att svimma av syrgasbrist i hjärnan. Rör man på benen klarar man sig, bland annat därför att muklerna i benen pressar ihop venerna och pumpar venblod mot hjärtat. Klaffar i venerna förhindrar bakåtflöde. Varför är då inte savannen full av avsvimmade giraffer som stått stilla för länge? Svaret är huden på benen är så seg att den är i det närmaste outtänjbar. Därmed kan vätskevolymen i benen inte öka vilket gör att såväl ansamling av venblod som utfiltrering av kapillärvätska förhindras. Giraffen har alltså inbyggd tryckdräkt. Detsamma gäller många andra djur med långa ben, till exempel hästar. 2011.
Hejsan! Varför dör man om man inte får i sig vatten (vätska)? Beror det på att transporten av olika ämnen blir sämre eller att koncentrationen av skadliga ämnen blir för hög? Har det med temperaturreglering att göra? Drabbas basalmetabolismen? Tack på förhand!
Brist på vatten kan resultera i en farlig bristsjukdom. Vattenbrist kan ge effekter redan inom några dagar eller till och med några timmar, mycket snabbare än brist på andra näringsämnen! Vattenbrist kan snabbt uppkomma vid t.ex. kräkningar, diarréer och kraftig svettning.
Vatten är ett essentiellt näringsämne. Ett essentiellt näringsämne är ett ämne som vi själva i vår kropp inte kan bilda i tillräcklig mängd. Vi måste därför få i oss ämnet via födan. Till de essentiella näringsämnena hör vatten, ett antal vitaminer, ett antal mineralnäringsämnen, några aminosyror (aminosyror behövs för att bilda proteiner) och några omättade fettsyror.
Vi kan faktiskt bilda en del vatten i vår kropp, några deciliter per dygn. Men detta är, som bekant, för lite för att vi ska klara oss utan att dricka. Vatten bildas i kroppen som en biprodukt vid ämnesomsättningen, när vi bryter ner fett, kolhydrater och proteiner.
Den bristsjukdom som uppkommer vid vattenbrist kallas hypotension (lågt blodtryck). När vattenmängden i kroppen minskar, minskar
också blodvolymen, något som leder till ett blodtrycksfall. En viktig mekanism är följande. När ventrycket sjunker försämras det venösa återflödet till hjärtat. Då blir hjärtats
kammare ofullständigt fyllda, vilket (enligt den s.k. Starlings lag) ger en försämrad kontraktionskraft och därmed en lägre slagvolym, d.v.s kammaren pumpar ut en mindre blodvolym i artärerna med varje slag. Den låga slagvolymen ger ett arteriellt blodtrycksfall. Det som är farligt vid hypotension är att framför allt hjärta och hjärna kan få för lite blod och därmed drabbas av syrgasbrist. Vid måttlig hypotension räddas situationen genom en rad cirkulatoriska reflexer. Vid kraftig hypotension drabbas man av cirkulatorisk chock som i allvarliga fall kan bli omöjlig att häva och leda till döden. 1999.
Hej, jag undrar ifall du kan hjälpa mig med en fråga. Vi har lärt oss att encelliga organismer har små transportproblem inne i sina celler, medan större djur har ett blodkärlsystem som sköter den långväga transporten i kroppen. Och då undrar jag vilka grundläggande processer som sköter transportarbetet inom en cell?
Stora molekyler, särskilt proteiner, kan också i celler tranporteras inuti små membranblåsor. Sådan transport sker mellan olika organeller ("cellorgan") i cellen, till exempel från endoplasmanätverket till golgiapparaten. Blåsorna snörps av från den första organellen och är på ytan försedda med molekyler som fungerar som "adresslappar". Adresslapparna ser till att blåsan till slut smälter ihop med rätt målorganell och tömmer sitt innehåll i denna.
Transport av stora molekyler in och ut ur celler kan ske genom att sådana blåsor snörps av från cellmembranet och vandrar in i cellen (endocytos) eller genom att blåsor inuti cellen smälter ihop med cellmembranet och tömmer sitt innehåll utanför cellen (exocytos). 2011.
Har alla djur blodomlopp? Om inte varför har vissa det och inte andra?
Nej, alla djur har inte blodomlopp. Små djur behöver inget blodomlopp, något som man kan förstå när man blandar saft.
Blodomloppet är ett transportsystem. Blodet transporterar syrgas, koldioxid, näringsämnen, avfallsprodukter och mycket annat. Alla de här transporterna är mycket viktiga, men det som det är mest bråttom med är syrgas! När blodkärlsystem uppkommit hos djur har därför den främsta funktionen varit att underlätta syrgastransporten.
Syrgas kan transporteras på två sätt: genom diffusion eller genom massflöde.
Vid diffusion rör sig enskilda molekyler. Alla molekyler i vätskor och gaser är i ständig rörelse. Molekylerna rör sig oregelbundet och "studsar" ständigt mot varandra. Vid diffusion transporteras molekyler av ett visst slag (t.ex. syrgasmolekyler) genom molekylrörelserna i en viss riktning. Transporten drivs av en koncentrationsskillnad för just denna molekyl (i vårt fall syrgas). Syrgas kan transporteras med diffusion från ett område med tätt mellan syrgasmolekylerna (d.v.s. hög koncentration) till
ett med glesare mellan syrgasmolekylerna (d.v.s. låg koncentration).
Vid massflöde drivs en vätska med alla molekyler den innehåller från ett ställe till ett annat. Massflödet drivs nästan alltid av en tryckskillnad. Vätskan flödar från ett område med högt tryck till ett område med lågt. Vattnet som kommer ur vattenkranen rör sig med
hjälp av massflöde.
Om du ska blanda saft och vatten kan du försiktigt skikta vattnet ovanför saften, så att du får ett saftlager underst och ett vattenlager överst. Sedan kan du vänta på att saftmolekyler ska röra sig från saften (där koncentrationen av saftmolekyler är hög) till vattnet (där koncentrationen är 0, d.v.s. det finns inga saftmolekyler där). Rätt snart börjar gränslinjen mellan saft och vatten bli otydlig. Det beror på att saftmolekylerna rör sig med diffusion in i vattenskiktet. Men du får vänta väldigt länge, innan saften blandats färdig på detta sätt. Den vane saftblandaren rör naturligtvis om i glaset och åstadkommer då tryckskillnader som på några ögonblick blandar saften med vattnet. Den vane saftblandaren använder sig av massflöde.
Låt oss då tänka oss ett mycket litet djur, så litet att avståndet från djurets inre till dess kroppsyta aldrig är större än ca 1 millimeter. Ett sådant djur behöver inget blodkärlsystem. Eftersom djurets celler ständigt förbrukar syrgas, blir koncentrationen av syrgas lägre inne i djuret än utanför. När sedan transportavståndet är mindre än ca 1 millmeter, kan djuret få all syrgas det behöver med diffusion.
Men ett sådant litet djur kan inte utvecklas till ett större djur. Vårt lilla djur kan inte bli större, för då kommer cellerna längst in i djuret att dö av syrgasbrist. Jämför med saftglaset!
Lyckligtvis har under utvecklingens gång en del små djur utvecklat blodkärlsystem. Ett blodkärlssystem är i princip ett rörsystem genom vilket en vätska, blodet, rör sig med hjälp av massflöde. Med massflöde i blodomloppet kan syrgas transporteras i princip hur långt som helst, t.ex. från lungorna till musklerna i en blåval.
Det är bara mycket små djur (t.ex plattmaskar) eller stora djur som har nästan alla celler nära kroppsytan (t.ex. maneter) som klarar sig utan blodkärlsystem. Mer komplicerat byggda större djur, t.ex. människor, hade varit omöjliga utan blodomlopp. 1999.
Varför har fiskarna två rum i hjärtat, groddjuren tre och däggdjuren fyra?
Om trerummiga hjärtan hos groddjur och kräldjur och fyrrummiga hjärtan hos krokodiler, fäglar och däggdjur har jag skrivit här.
Hos fiskar har hjärtat ett förmak och en kammare. Det är alltså tvårummigt. Blodet pumpas först ur hjärtats kammare till gälarnas kapillärsystem där syre tas upp och koldioxid avges. Sedan flödar det direkt till de övriga organens kapillärsystem där det avger syre och tar upp koldioxid. Till slut återvänder det till hjärtats förmak via en behållare för venöst blod som kallas sinus venosus.
En nackdel med fiskarnas system är att blodet först måste passera genom kapillärerna i gälarna, innan det går vidare till de andra organen. I dessa tunna kärl är resistansen ("motståndet") mot blodflöde stort. Därför går en mycket stor del av blodets tryckenergi förlorad i gälarna och blir friktionsvärme. Trycket som driver blodet från gälarna uti kroppen blir alltså relativt lågt. Dessutom kan trycket innan gälarna inte vara alltför högt, eftersom gälarnas kapillärer är tryckkänsliga. De ligger ju nära gälarnas yta med bara en tunn barriär som skiljer dem från det omgivande vattnet. Detta problem löses delvis genom att blodet hos fiskarna efter kammaren passerar en elastisk struktur som dämpar tryckskillnaderna så att det systoliska trycket blir lägre. Det systoliska trycket är det maximala trycket under loppet av ett hjärtslag. Denna elastiska struktur kallas conus hos hajar och rockor, bulbus hos benfiskar. Conus kan också dra ihop sig och hjälpa till att pumpa blodet framåt.
Nackdelen med fiskarnas blodomlopp är således att de bara har en pump, det tvårummiga hjärtat, och att denna enda pump måste pumpa blodet genom två kapillärsystem som är kopplade efter varandra, först i gälarna sedan i de andra organen i kroppen. Man skulle kunna säga att fiskarna skulle behöva en pump till, belägen efter andningsorganen, alltså efter gälarna. Den konstruktionen har realiserats hos fåglar och däggdjur med sina fyrrummiga hjärtan. De har två pumpar, höger hjärtkammare och vänster hjärtkammare. Hos dem pumpar höger kammare det syrefattiga blodet till andningsorganen, i deras fall lungorna, medan vänster kammare pumpar det syrerika blodet till övriga organ i kroppen. 2012.
Ur fysiologisk synpunkt är skillnaderna mellan fåglars och däggdjurs blodcirkulationssystem små. De har i princip samma kopplingsscheman. Fåglar tenderar dock att ha högre blodtryck än däggdjur.
Anatomiskt är skillnaderna större. Fåglar har ju en helt annan kroppsbyggnad än däggdjur. En viktig skillnad är att fåglarnas enda aortabåge löper åt höger, medan däggdjurens enda aortabåge löper åt vänster. Alla nu levande groddjur och reptiler har två aortabågar, höger och vänster.
Man har hittat dinosauriefossil som tros ha bevarade inre organ. De är dock mycket svårtolkade. Men en rimlig gissning är att dinosaurierna hade en enda aortabåge som löpte åt höger, ett fyrrummigt hjärta och därmed samma cirkulatoriska kopplingschema som fåglarna. Fåglarna räknas ju numera också till samma grupp som dinosaurierna. De är levande dinosaurier. Intressant i sammanhanget är att de krokodilartade kräldjuren, fåglarnas närmaste nu levande släktingar, har ett fyrrummigt hjärta. Krokodilerna har dock två aortabågar och ett annorlunda, mycket speciellt kopplingsschema. 2011.
Hallå. Vilket djur hade det första hjärtat? Vilket var det första djuret som använde massflöde och hade kärlsystem?
Det är omöjligt att veta när det första kärlsystemet och det första hjärtat dök upp under evolutionen. Den viktigaste orsaken är att mjukdelar som kärl och hjärtan
endast under mycket gynnsamma omständigheter bevaras som fossil.
Men man kan ju se på nu levande djur med kärlsystem. Den grupp som är enklast uppbyggd av dessa djur är sannolikt äldst. Då hamnar vi bland slemmaskarna (stammen Nemertea). Stam eller phylum kallas var och en av de huvudgrupper som djurriket indelas i. Slemmaskarna uppvisar likheter med de enkelt byggda plattmaskarna (stammen Platyhelminthes). Bland annat så saknar slemmaskarna kroppshåla (coelom), något som är ett ursprungligt drag. Men de har ett blodkärlsystem.
I nyare studier hävdas dock att slemmaskarna är närmare släkt med bl.a. ringmaskar (t.ex. daggmaskar och iglar) och blötdjur än med plattmaskarna. Dessutom anses plattmaskarna numera inte vara en naturlig grupp. Den inkluderar en del ursprungliga former och andra som hamnar högre upp i djurens släktträd.
Slemmaskarna har inget hjärta, utan blodet pumpas genom kärlen med hjälp av sammandragningar i kärlväggarna. Annars tenderar de flesta djur med kärlsystem ha en utbuktning av något stort kärl som fungerar som en pump, alltså ett hjärta. Hjärtan är försedda med klaffar som enkelriktar cirkulationen. Ibland finns till och med flera hjärtan.
Slemmaskar kan bli väldigt långa. Det finns flera arter som kan bli meterlånga och en (Lineus longissimus) som kan bli 30 meter (!) lång, enligt vissa uppgifter till och med upp emot 60 meter. Men det är svårt att mäta slemmaskar. Kroppslängden påverkas i hög grad av kontraktionsgraden i muskulaturen. Det finns dock en hel del som talar för att Lineus longissimus är det längsta djur man känner till, således längre än blåvalen. Notera dock att Lineus är mycket smalare än en blåval, vanligen cirka 5-10 millimeter.
Ser man till ryggradsdjuren (Vertebrata) så har alla nu levande ryggradsdjur ett kärlsystem och ett hjärta med minst två rum (ett förmak och en kammare). Ryggradsdjurens närmaste nu levande släktingar är sjöpungarna (Urochordata) och lansettfiskarna (Cephalochordata). Sjöpungarna, lansettfiskarna (som inte är fiskar) och ryggradsdjuren bildar en stam som kallas Chordata. Mycket talar dock för att pirålarna (en typ av käklösa enkelt byggda fiskliknande djur) inte är ryggradsdjur, utan att de borde bilda en egen grupp bland kordaterna. Pirålarna har ett tvårummigt hjärta och dessutom några extra "hjälphjärtan" i bakre delen av kroppen.
Lansettfiskarna har kärlsystem, men inget hjärta. Hjärtats funktion utövas av bukaortan som kan dra ihop sig och pressa blodet framåt. Sjöpungarna har kärlsystem och ett hjärta. Egendomligt nog pumpar sjöpungshjärtat först blod i en riktning under några slag och därefter blod i motsatt riktning under ett par slag!
Det är svårt att säga på vilket stadium ett hjärta uppkom under loppet av den utveckling som ledde fram till ryggradsdjuren. Lansettfiskarna anses stå nära "urryggradsdjuret".
De har kärlsystem, men inte hjärta. Men deras brist på hjärta kan ju vara sekundär, d.v.s de har en gång haft ett hjärta som senare tillbakabildats. Kärlsystem och hjärta förekommer inom stammen Hemichordata som anses var den stam som står närmast
kordaterna. 2001, 2011.
Ja, insekter har ett enda, avlångt och rörformigt hjärta som ligger på ryggsidan, hos vuxna insekter i bakkroppen. På sidan av hjärtat finns öppningar som kallas ostier. De fungerar som klaffarna i vårt hjärta, det vill säga som ventiler som enkelriktar flödet. Hemolymfan (som motsvarar vårt blod) kan därför bara gå in genom ostierna, inte ut. När muskler som går mellan hjärtat och kroppsväggen drar ihop sig, så utvidgas hjärtat och hemolymfa sugs in genom ostierna. När hjärtat sedan drar ihop sig pressas hemolymfan framåt in i det största blodkärlet, aortan. Den kan ju inte gå ut genom ostierna. Via relativt grova blodkärl sprids sedan hemolymfan ut i kroppen och töms ut mellan cellerna i vävnaderna. Blodkärlsystemet är således öppet, utan kapillärer, och hemolymfan finns både inuti detta system och utanför det. Vårt blod finns bara inne i blodkärlsystemet.
Insekterna har ett relativt enkelt blodkärlsystem. Detta beror på att de inte transporterar syrgas och koldioxid via blodomloppet, läs om detta i svaret på nästa fråga. 2004, 2008.
Jag har läst att insekternas trakéer medför att insektens celler har direktkontakt med omgivningens syre. Innebär detta då att de inte alls transporterar syre i blodet. Om inte, har insekter ens hemoglobin?
En bra fråga. Luften i insekternas trakésystem är inte i direktkontakt med cellerna, men mycket nära dem. Det är bara de tunna väggarna i trakeolerna och ett tunnt lager av vätska som ligger mellan luften och cellernas cellmembraner. I flygmuskler kan avståndet vara mindre än 1 mikrometer (0,001 mm). Läs mer om trakéer här.
Syrgastransporten är den mest brådskande funktionen hos cirkulationssystem. Eftersom insekterna transporterar syrgas och koldioxid med trakésystemet klarar de sig med ett relativt enkelt cirkulationssystem. De har inte heller hemoglobin eller något annat syretransporterande pigment i hemolymfan (som motsvarar vårt blod). Ett undantag är larver av fjädermyggor som är rödfärgade av hemoglobin. De lever i syrgasfattiga sjöbottnar och lagrar syre som används vid svår syrebrist i sitt hemoglobin.
I kräftdjurs stjärt finns något man kallar tarm. Är det verkligen tarmen och varför går den i så fall genom hela stjärten? Vore naturligare om den mynnade på undersidan av kroppen. Om detta är tarmen var finns då kroppspulådern? Stjärten utgör en stor del av djurets kropp och bör alltså ha en ansenlig blodförsörjning.
Stjärten är inte ett slags "svans" utan den bakre delen av bålen. Därför är det inte konstigt att tarmen löper genom stjärten och mynnar baktill under uropoderna (de bakersta fenliknande benen).
Kräftornas cirkulationssystem har en helt annan uppbyggnad än ryggradsdjurens. Det finns ett enrummigt hjärta på ryggsidan, under ryggskölden, som pumpar vätska ut i artärer som leder både framåt och bakåt i kroppen. Kräftorna saknar kapillärer och de smalaste artärerna tömmer sitt innehåll direkt ut i vävnaderna, där vätskan rör sig mellan cellerna och sedan fångas upp av de finaste venerna. Vensystemet leder vätskan till gälarna för syrgasupptag och sedan via ett kärl direkt till hjärtat. Den vätska som finns både i blodkärlsystemet och mellan vävnadscellerna kallas inte blod, utan hemolymfa.
Det finns en stor artär på ryggsidan i stjärten som skickar ut mindre kärl till muskulaturen. Men detta kärl kan vara svårt att se, eftersom blodet inte innehåller hemoglobin. Syrgastgransporten sker i stället med hjälp av hemocyanin som är blått när det binder syrgas och färglöst utan syrgas. I en död kräfta är hemocyaninet färglöst och det blir svårt att se blodkärlen. 2011.
Det finns många slags maskar. Ni menar förmodligen daggmaskar. Daggmaskar har ett välutvecklat slutet kärlsystem som är något olika uppbyggt hos olika arter. Flera olika blodkärl i systemet kan dra ihop sig och pumpa blod och ofta är det oklart om dessa kärl ska kallas hjärtan eller inte. Många menar att inget av dem ska kallas för hjärta. Vår vanliga daggmask (Lumbricus terrestris) har ett stort kärl längs med ryggsidan som pumpar blodet framåt i främre delen av masken. Detta kärl avger det fem sidogrenar åt vardera sidan (totalt tio) som löper runt matstrupen och tömmer sig i ett stort kärl på buksidan. Dessa sidogrenar är specialiserade för att pumpa blod och kallas ofta hjärtan. Summa summarum blir ett svar då att den vanliga daggmasken har tio hjärtan. Ett alternativt svar är att den inte har något hjärta alls.
Jättedaggmaskarna finns i Australien, södra Afrika och Sydamerika. En art bland dessa veritabla bestar kan bli upp till 3 meter lång och 3 centimeter i diameter. Det har till och med uppgivits en längd på mer än 6 meter för en jättedaggmask, men den masken skulle jag vilja se innan jag blir övertygad. Jättedaggmaskarna är ofarliga för människan. De är försedda med kraftiga kärl som kan producera ett högt blodtryck. En art uppges ha 26 "hjärtan". Läs mer om jättedaggmaskar. 2004.
