Info om  djur   Fråga   Svar   Djurfakta   Artiklar   Källor 

Lunds universitet
Facebook

Människans hjärta
 
Fråga en zoofysiolog

Blodomlopp: blodkärl och cirkulation genom hjärt-kärlsystemet

Varför är armens blodådror blå, när venernas blod är rött?
Hur försörjs blodkärlens väggar med blod?
Om människans puls, blodtryck och lungkapacitet. Kan de påverkas av träning?
Hur kan blodet nå giraffens huvud? Varför ansamlas det inte i benen?
Om valars gigantiska hjärtan och blodkärl
Vilken puls har en krokodil? Hur ändras pulsen vid dyk?
Varför dör man av vattenbrist? Om lågt blodtryck och cirkulatorisk chock
Hur sker transporter inne i celler? Om transport med membranblåsor och diffusion
Djur utan blodomlopp. Om massflöde och diffusion. Varför måste stora djur ha blodomlopp?
Varför har insekter inget hemoglobin? Om trakéernas roll och insekternas blodomlopp
Varför syns inte kräftans blodkärl? Kräftdjurens cirkulation
Sök i alla svar och i alla djurartiklar
Åter till "Svar på frågor"


Röda blodkroppar från syrerikt och syrefattigt blod

En datorproducerad teckning av två röda blodkroppar. Den söker återge den klarröda färgen i syrerikt (arteriellt) blod (till vänster) och den brunröda färgen i syrefattigt (venöst) blod (till höger). Venernas blod är inte blått. Courtesy of Rogeriopfm from Wikimedia Commons under this GNU License.

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 syrefattigt blod. Som du påpekar, så är blodet rött hos människor, inte blått. syrerikt blod är klarrött, syrefattigt 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. Texten fortsätter under bilden.

Harvey's experiment med venklaffar

En av de mest berömda bilderna i vetenskapens historia. Den engelske läkaren William Harvey (1578-1657) gjorde ett antal experiment som visade att blodet cirkulerar runt i blodomloppet, den kanske största medicinska upptäckten någonsin. Ända sedan antiken hade man, i likhet med de gamla grekerna Hippokrates och Galenos, trott att artärer och vener inte var förbundna med varandra. Bilden ovan illustrerar Harveys experiment med de ytliga venerna i underarmen. Han visste att det finns venklaffar i dessa vener. Figur 2 visar att man kan tömma en ven genom att trycka på den och dra fingret i riktning mot handen. Klaffen vid O är en backventil som enkelriktar flödet så att det bara kan gå mot hjärtat. Om man lyfter fingret fylls venen från handen. Drar man i stället fingret i riktning mot hjärtat så fylls den ständigt på från handen. En svaghet med Harveys teori var att han inte hade hittat förbindelser mellan artärer och vener, alltså kapillärer. Men han förutsade att sådana skulle finnas. År 1661, fyra år efter Harveys död, upptäckte italienaren Malpighi kapillärerna. From William Harvey "Exercitatio anatomica de motu cordis et sanguinis in animalibus" (1628), in the public domain.

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, 2012.

Anders Lundquist

Till början på sidan



Hur för blodkärl syre, näring och energi? Får de det genom att ta upp näringsämnen från blodet inuti dem, eller har de blodkärl som går till väggarna?

En bra fråga. Alla celler måste utbyta syrgas, koldioxid, näringsämnen, restprodukter och mycket annat med omgivningen för att kunna överleva. Hos människor och många andra djur transporteras dessa ämnen ut till och bort från vävnaderna via blodet med så kallat massflöde, medan den kortväga transporten mellan kapillärblodet och vävnadernas celler sker med diffusion. Läs om massflöde och diffusion nedan på denna sida.

De minsta blodkärlen har så tunna väggar att utbytet kan ske med diffusion mellan blodet inuti kärlen och kärlväggarnas celler. Detta gäller arterioler, kapillärer, venoler samt de minsta artärerna och venerna. Arteriolerna är de små kärl som tömmer sig i kapillärerna, venolerna de små kärl som följer efter kapillärerna.

Väggarna i större artärer och vener är däremot försedda med egna blodkärl. Dessa väggar är så tjocka att försörjning med diffusion hade gått alldeles för långsamt. Blodkärlen i kärlväggarna kallas vasa vasorum. En vas är ju ett kärl och den latinska termen betyder "kärlens kärl". 2013.

Anders Lundquist

Till början på sidan



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. Läs mer om pulsen i artikeln "Hur styrs hjärtats slag i förmak och kammare? Hur uppkommer hjärtats EKG?" på en annan sida.

Blodtrycket i artärerna påverkas av många faktorer. Det ökar något under uthållighetsarbete, till exempel löpning. På 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 syreupptaget 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, 2016.

Anders Lundquist

Till början på sidan



Drickande giraff

När giraffen böjer ner halsen för att dricka blir artärtrycket i huvudet högre än 300 mm Hg. Detta är en effekt av tyngdkraften (läs om dess betydelse i svaret nedan) och borde ge allvarliga skador på hjärnan. När giraffen reser på huvudet efter att ha förfriskat sig borde artärtrycket i huvudet falla så kraftigt att djuret svimmade. Ingetdera av detta händer. Man har ännu inte enats om några förklaringar, läs mer om giraffens blodtryck i svaret nedan. Courtesy of Anagoria from Wikimedia Commons under this GNU License.

Vi skulle vilja veta hur man väger vilda djur som inte går att dressera, till exempel en giraff. - Om tyngdkraftens effekter på giraffens blodcirkulation

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. Läs om medicinska ingrepp på giraffer på en annan sida.

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 210-220 mm Hg, vilket är mer än dubbelt så högt som 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 lyfta upp blodet till hjärnan mot tyngdkraften. Men kärlsystemet ovanför hjärtat är ett uppochnervänt U-rör. I ett sådant rör med stela väggar motverkar tyngdkraften inte vätskeflödet. Man får en så kallad häverteffekt. Tyngdkraftseffekten motverkas nämligen av det så kallade gravitationstrycket (det hydrostatiska trycket). Mera korrekt uttryckt, så handlar det om att en minskad lägesenergi i en vätskepelare helt kompenseras av en ökad tryckenergi och vice versa. Gravitationstrycket ökar ju längre ner man kommer i rören. Motsvarande tryckökning känner man i öronen, när man dyker neråt i vatten. Den fiffige kan tömma en stor balja med vatten med hjälp av en vattenfylld slang, som fungerar som hävert. Det gäller bara att se till att slangen har stela väggar och att det inte finns någon luft i den.

Giraffens problem är att kanske att rören i djurs blodkärlssystem, framför allt venerna, kan tryckas ihop och utvidgas. Gravitationstrycket 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 gravitationstrycket 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.

Gångben av giraffer

Idel giraffben. Notera den sega tätt åtsmitande huden, som fungerar som en tryckdräkt. Den hindrar benens volym från att öka. Därmed kommer det av tyngdkraften orsakade gravitationstrycket inte leda till att blod och vävnadsvätska ansamlas i benen, något som hade orsakat ett farligt blodtrycksfall. Det är förvånande att dessa smala ben kan bära upp en kroppsvikt på cirka 800-1 000 kg. Courtesy of D. G. E. Robertson from Wikimedia Commons under this CC License.

På motsvarande sätt minskar gravitationstrycket 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 giraffens huvud, det vill säga det tryck hjärtat skapar minus gravitationstrycket, ungefär lika högt som hos andra däggdjur. En möjlig förklaring till giraffens höga blodtryck på hjärtnivå är att artärtrycket i huvudet måste vara tillräckligt högt för att kunna pressa blodet genom hjärnans kapillärer.

Det totala trycket i huvudets vener blir däremot negativt, vilket innebär att det är lägre än det omgivande atmosfärstrycket. Orsaken till detta är att gravitationstrycket i venerna är mycket lägre än atmosfärstrycket och att 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. Hjärnvävnaden är i princip en vätska och vätskors volym påverkas nästan inte alls av tryckändringar. 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 problemen med giraffens cirkulation är, som sagt, ännu inte lösta. Mer forskning behövs.

Giraffen har inte bara problem med halsen, utan också med benen. Hur klarar den 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 syrebrist i hjärnan. Rör man på benen klarar man sig, bland annat därför att musklerna 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 att 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 en inbyggd tryckdräkt. Detsamma gäller många andra djur med långa ben, till exempel hästar. Läs mer om tyngdkraftens effekter på cirkulationen i artikeln "Varför kan vi svimma när vi står upp? Hur påverkar tyngdkraft och g-krafter ormar och astronauter?" på en annan sida. 2012, 2015, 2016.

Anders Lundquist

Till början på sidan



Videon visar ett blåvalshjärta, det största kända hjärtat. Det har sedermera bevarats genom att vattnet i cellerna ersatts med silikon. Det uppges vara cirka 1,5 meter högt och 1,2 meter brett. From YouTube, courtesy of Toronto's Royal Ontario Museum.

Hur skiljer sig valars hjärta och blodomlopp från människans?

Man vet inte så mycket om valarnas blodomlopp. Men de har samma kopplingsschema som människan och andra däggdjur med ett fyrrummigt hjärta och två kretslopp, lungkretsloppet och kroppskretsloppet (lilla och stora kretsloppet). Läs om hjärtan hos olika ryggradsdjur och om människans hjärta på andra sidor.

Hjärtat och blodkärlen är naturligtvis mycket stora. Tre knölvalar som vägde 37-41 ton hade hjärtan som vägde 181-214 kg. En blåval på 136 ton hade ett hjärta på 598 kg.

Hos de flesta däggdjur fungerar artärer och vener i benen som värmeväxlare i gångbenen. Vid kyla håller värmeväxlarna benen kalla så att lite värme förloras via dem. Vid värme kopplas värmeväxlarna av, benen blir varmare och mycket värme kan avges via dem. Läs om hur sådana värmeväxlare fungerar på en annan sida.

Hos delfiner har man funnit välutvecklade värmeväxlare i fenorna. Artärerna ligger djupt inne i fenorna. De är omgivna av en ring av små vener som används när kroppen är kall. Dessutom finns det ytliga vener som används när kroppen är varm.

Styrning av blodflödet i späcklagret spelar en stor roll när valarna reglerar sin kroppstemperatur. Läs om päls och späcks värmeisolerande funktion på en annan sida. 2013, 2017.

Anders Lundquist

Till början på sidan



En dykande krokodil. Den sänker pulsen som en del av den syresparande så kallade dykresponsen, se svaret nedan. Den simmar med hjälp av slingrande rörelser med den från sidan tillplattade stjärten. Dykarna följer krokodilen helt utan skyddsutrustning och, enligt en expert, helt utan förnuft också. From YouTube, courtesy of the Smithsonian Channel.

Vilken normalpuls har en krokodil? Maxpuls? Vilopuls?

Krokodilartade kräldjur inkluderar krokodiler, kajmaner, alligatorer och gavialer. Naturligtvis finns det stora variationer i puls mellan olika arter och mellan olika individer. Man har mest studerat alligatorer och krokodiler. I ett par undersökningar har mätt slagfrekvenser i storleksordningen 20-40 hjärtslag per minut mellan dyken hos tre olika arter. Pulsen är ju detsamma som hjärtats slagfrekvens.

Jag hittar inga uppgifter på pulsen vid maximal ansträngning på land. Notera dock att krokodilartade kräldjur sällan eller aldrig springer längre sträckor på land. Däremot dyker de ofta och då sjunker hjärtats slagfrekvens. Vid frivilliga dyk fann man i en studie en pulssänkning på cirka 40 procent, i en annan på en sänkning på cirka 12 procent. Denna pulssänkning är ett exempel på så kallad dykbradykardi. Dykbradykardin är en del av den så kallade dykresponsen genom vilken många dykande ryggradsdjur sparar på syre. Dykresponsen är mycket väl utvecklad hos dykande däggdjur, till exempel valar och sälar. Den finns också hos människan, men är hos oss mindre väl utvecklad.

Läs om människans och andra djurs dykrespons och om dykresponsen hos sälar på andra sidor. Läs också om krokodildjurens märkliga blodomlopp och om deras gångarter, de kan faktiskt galoppera, på andra sidor. 2013, 2016.

Anders Lundquist

Till början på sidan



Hejsan! Varför dör man om man inte får i sig vatten? 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, vilket innebär att 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 syrebrist. 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 genom medicinsk behandling och leda till döden. 2018.

Anders Lundquist

Till början på sidan



Koanoflagellater

En koloni av koanoflagellater. De är encelliga organismer (protister), inte djur. En koanoflagellat är försedd med en äggformad cellkropp, en lång trådformig flagell (ett gissel) och runt om detta en krage av flera tunna cellutskott (mikrovilli). Dessa strukturer kan svagt urskiljas på bilden. Varje individ är cirka 10 mikrometer (0,01 mm) i diameter. Hos så små organismer kan transporter inom celler ske mycket snabbt med diffusion, se svaret nedan. Läs om koanoflagellaternas släktskap med djuren på en annan sida. Ljusmikroskopisk bild. Courtesy of Mark J. Dayel (University of California San Francisco), from Wikimedia Commons under this CC License.

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 blodkärlssystem som sköter den långväga transporten i kroppen. Och då undrar jag vilka grundläggande processer som sköter transportarbetet inom en cell?

Transporter inuti cellen kan, eftersom avstånden är korta, i stor utsträckning ske med diffusion. Läs om diffusion och blodomlopp i nästa svar.

Stora molekyler, särskilt proteiner, kan också i celler transporteras 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, 2012, 2014.

Anders Lundquist

Till början på sidan



Öronmanet (Aurelia aurita)

Det här en vuxen öronmanet (Aurelia aurita). Man ser de fyra munarmarna och de fyra hästskoformade könsorganen. En vuxen manet kallas för medusa. Läs om öronmaneternas livscykel på en annan sida. Trots att öronmaneter kan bli flera decimeter i diameter, klarar de sig helt utan blodkärlssystem. En orsak till detta är att de flesta cellerna ligger nära djurets hud eller nära matspjälkningsapparatens vägg och därmed kan få syre från vattnet med diffusion. Men de flesta större djur måste ha ett blodkärlssystem för att försörja de inre delarna av kroppen med syre. Läs vidare i texten nedan. Courtesy of BS Thurner Hof, in the public domain.

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 syre, koldioxid, näringsämnen, avfallsprodukter och mycket annat. Alla de här transporterna är mycket viktiga, men det som det är mest bråttom med är syre! När blodkärlssystem uppkommit hos djur har därför den främsta funktionen varit att underlätta syretransporten.

Syre 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. syremolekyler) genom molekylrörelserna i en viss riktning. Transporten drivs av en koncentrationsskillnad för just denna molekyl (i vårt fall syre). Syre kan transporteras med diffusion från ett område med tätt mellan syremolekylerna (d.v.s. hög koncentration) till ett med glesare mellan syremolekylerna (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. Texten fortsätter under videon.

Videon visar en hinnkräfta ("vattenloppa"; gruppen Cladocera bland kräftdjuren). Dess storlek framgår inte, men de flesta arterna inom gruppen är 1-6 mm långa. Eftersom hinnkräftorna är så små, klarar de sig utan blodkärlssystem och gälar. Syre och koldioxid utbytes via kroppsytan och transporteras inne i kroppen genom att kroppsvätska flödar mellan organen samt genom diffusion. Hinnkräftorna har dock ett litet hjärta, som syns slå på ryggsidan (upptill till höger). Under hjärtat ses den rymliga yngelkammaren, som innehåller två kärnförsedda ägg. Överst ser man huvudet med sitt enda svarta öga. Till vänster ser man benen, som rör sig oerhört snabbt. Mellan benen och yngelkammaren löper den rörformade mag-tarmkanalen. Många hinnkräftor lever som plankton i sötvatten. Se vidare huvudtexten. From YouTube, courtesy of F. Schnell.

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 blodkärlssystem. Eftersom djurets celler ständigt förbrukar syre, blir koncentrationen av syre lägre inne i djuret än utanför. När sedan transportavståndet är mindre än cirka 1 millimeter, kan djuret få all syre det behöver med diffusion. Texten fortsätter under videon.

Videon visar en hoppkräfta (gruppen Copepoda bland kräftdjuren). Dess storlek framgår inte, men de flesta arterna är 5-10 mm långa. Precis som hinnkräftorna (videon ovan), är de så små att de klarar sig utan blodkärlssystem och gälar. Vissa arter saknar till och med hjärta. Något slående hjärta syns faktiskt inte i videon. Hoppkräftor utgör en stor andel av havens djurplankton. Forskarnas entusiastiska och uppmuntrande tillrop föranledes av att djuret börjar defekera ("bajsa") och håller på med det i flera minuter.
    Större kräftdjur, till exempel krabbor och humrar, transporterar vätska med massflöde i välutvecklade hjärtan och blodkärlssystem. Annars hade de inte klarat av transporten av syre och koldioxid i kroppen. Se texten nedan. From YouTube, courtesy of Suree Satapoomin and the Galathea Expedition.

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 syrebrist. Jämför med saftglaset!

Lyckligtvis har under utvecklingens gång en del små djur utvecklat blodkärlssystem. Ett blodkärlssystem är i princip ett rörsystem genom vilket en vätska, blodet, rör sig med hjälp av massflöde. Med massflöde i blodomloppet kan syre transporteras i princip hur långt som helst, till exempel 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 blodkärlssystem. Mer komplicerat byggda större djur, till exempel människor, hade varit omöjliga utan blodomlopp.

Läs mer om massflöde och diffusion, de viktigaste transportmekanismerna i djurens kroppar, på en annan sida. 2012, 2016.

Anders Lundquist

Till början på sidan



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 tunt 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 på en annan sida.

Syretransporten är den mest brådskande funktionen hos cirkulationssystem. Eftersom insekterna transporterar syre 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 syrefattiga sjöbottnar och lagrar syre som används vid svår syrebrist i sitt hemoglobin. Läs mer om insekternas blodomlopp på en annan sida.

Större kräftdjur har däremot ett välutvecklat cirkulationssystem och det syrebindande pigmentet hemocyanin i hemolymfan (som motsvarar vårt blod). Detsamma gäller många spindeldjur, till exempel dolksvansar. Läs mer om hemocyanin på en annan sida. 2011.

Anders Lundquist

Till början på sidan



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 kroppspulsådern? 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. Det 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 syreupptag och sedan via ett kärl direkt till hjärtat. Den vätska som finns både i blodkärlssystemet 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. Syretransporten sker i stället med hjälp av hemocyanin som är blått när det binder syre och färglöst utan syre. I en död kräfta är hemocyaninet färglöst och det blir svårt att se blodkärlen. 2011.

Anders Lundquist

Till början på sidan

Till "Svar på frågor"


Zoofysiolog, skribent och webbansvarig:
Anders Lundquist, senior universitetslektor emeritus
Adress: Biologiska institutionen, Lunds universitet, Biologihus B, Sölvegatan 35, 223 62 Lund
Telefon: 046-222 93 53
E-post:
Senast uppdaterad: Se årtal efter varje svar.
Webbplatsen använder kakor. Surfar du vidare, godkänner du detta. Läs mer här.

Creative Commons License
Detta verk är licensierat under en Creative Commons Erkännande-Ickekommersiell-Inga bearbetningar 2.5 Sverige Licens.