Info om  djur   Fråga   Svar   Djurfakta   Artiklar   Källor 

Lunds universitet
Facebook

Kycklingens hjärta och blodkärl
 
Fråga en zoofysiolog

Blodomlopp: hjärtan och deras rum hos människa och andra djur. De första hjärtslagen

Hur rinner blodet genom människans hjärta? Hur fungerar hjärtats segelklaffar och fickklaffar?
Bildar hjärtat mjölksyra vid intensivt arbete? Kan det använda mjölksyra?
Hur börjar fostrets hjärtceller slå spontant och samtidigt? Om pacemakerceller och cellkontakter
Sitter hjärtat mitt i brösthålan eller till vänster? Om spegelvändning av organen, situs inversus
Om hjärtan med två, tre och fyra rum: fiskar och fyrfotadjur. Om bläckfiskars hjärtan och blodomlopp
Om märkliga trerummiga hjärtan hos groddjur och kräldjur
Om fåglars hjärta och blodomlopp. Hade dinosaurierna fyrrummiga hjärtan som fåglar?
Ryggradsdjur och ryggradslösa djur med och utan hjärtan. Och om världens längsta djur
Om insekternas hjärta. Varför har de en dåligt utvecklad blodcirkulation?
Daggmaskarnas många hjärtan. Djurvärldens hjärtrekord
Sök i alla svar och i alla djurartiklar
Åter till "Svar på frågor"


Blodets väg genom hjärtat

Blodets väg genom hjärtat

Bilden visar schematiskt blodcirkulationen i hjärtat hos människan och andra däggdjur. Hjärtklaffarnas funktioner förklaras i svaret nedan. 1. Syrefattigt blod (blått) från kroppens organ kommer med de båda hålvenerna till höger förmak (Hö Fö) och sedan till höger kammare (Hö Ka). 2. Höger kammare pumpar blodet till lungorna via lungartären. 3. I lungorna tar blodet upp syrgas och det syrerika blodet (rött) når sedan via de fyra lungvenerna (Lv) först vänster förmak (Vä Fö) och sedan vänster kammare (Vä Ka). 4. Vänster kammare pumpar ut det syrerika blodet via aortan till alla kroppens organ, i vilka syret avges. 5. Det syrefattiga blodet kommer sedan tillbaka till hjärtat via de båda hålvenerna och det dubbla blodomloppet är nu slutet. Höger kammares yttervägg är i verkligheten tunnare än vänster kammares. Notera att syrefattigt blod i verkligheten är brunrött, syrerikt klarrött. Modified image, original copyright Corel Corporation.

Jag undrar varför klaffarna i hjärtat är olika konstruerade, segelklaffar och fickklaffar. Min NO-lärare kunde inte svara, så jag vänder mig till dig. - Hur rinner blodet genom hjärtat? Hur fungerar hjärtats segelklaffar och fickklaffar?

Det är en bra fråga. Man kan inte ge något bestämt svar på den, man kan bara gissa. Men segelklaffar mellan förmak och kammare förekommer inte bara hos människan och andra däggdjur, utan också hos andra ryggradsdjur, till exempel fåglar och krokodildjur. Man kan därför gissa att det är funktionellt att ha segelklaffar mellan förmak och kammare, mer om denna fråga i slutet av detta svar. Först måste jag förklara hur klaffarna fungerar.

Ventiler som styr blodflödet hos djur utgörs vanligen av fickklaffar eller slutmuskler. Fickklaffar enkelriktar flödet genom att fickor på väggarnas insida fylls och täpper till blodkärlets eller hjärtats hålrum, när det finns en tendens till bakåtflöde. Slutmuskler är ofta, men inte alltid, ringformade. När de drar ihop sig täpps hålrummet till och blodflöde hindras i båda riktningarna. Vi däggdjur har fickklaffar med tre fickor i aortans och lungartärens mynningar. Fickklaffar finns dessutom i armarnas och benens vener. Vi har inga slutmuskler i cirkulationssystemet, vare sig i blodkärlen eller i hjärtat.

Segelklaffarna i hjärtat fungerar annorlunda än fickklaffar och slutmuskler. De utgörs av bindvävshinnor, "segel", som är fästade i hjärtats vägg mellan förmaken och kamrarna. Hos däggdjur finns det tre "segel" i trikuspidalklaffen mellan höger förmak och höger kammare, två segel i mitralklisaffen (bikuspidalklaffen) mellan vänster förmak och vänster kammare. Termen mitralklaff myntades därför att anatomerna tyckte att klaffen såg ut som en mitra, en biskopsmössa. Texten fortsätter under videon och bilderna.

Hjärtats blodkärl
Segelklaffar och fickklaffar
Hjärtats klaffar under diastole
Hjärtats klaffar under systole

Överst ses en animerad video som schematiskt visar hur fickklaffar och segelklaffar fungerar i hjärtat. Läs om blodets färd genom hjärtat i faktarutan som inleder detta svar. Nedanför videon ses fyra bilder som hjälper dig att tolka den. Stoppa gärna videon och titta på bilderna. Höger och vänster avser höger och vänster sida av kroppen.
    Bild A visar de stora kärl som leder blod till hjärtat, hålvener och lungvener. samt de stora kärl som leder blod från hjärtat, aortan och lungartären. Den nedre hålvenen och två av lungvenerna syns ej.
    Bild B visar en fickklaff och båda segelklaffarna.
    Bild C visar hjärtat ovanifrån med förmaken bortskurna. Bilden visar klaffarnas läge under diastole, då hjärtats kamrar utvidgas och blod flödar in i dem genom segelklaffarna, medan fickklaffarna är stängda.
    Bild D visar även den hjärtat ovanifrån med förmaken bortskurna. Bilden visar klaffarnas läge under systole, då hjärtats kamrar drar ihop sig och blod flödar ut från dem genom fickklaffarna i aortan och lungartären, medan segelklaffarna är stängda. Se vidare svarets huvudtext. From YouTube, courtesy Norman Briffa.

När kamrarna drar ihop sig och kammartrycket bli högre än förmakstrycket, pressas "seglen" upp mot förmaken, Då täpper "seglen" till öppningarna mellan förmaken och kamrarna, vilket enkelriktar flödet. Men klaffarna hade inte fungerat, om de inte hade varit förankrade med bindvävstrådar, som löper mellan klaffarnas kanter och kamrarnas botten. I kamrarnas botten är trådarna fästa i muskelutskott, de så kallade papillarmusklerna. Trådarna hindrar segelklaffarna från att vikas in i förmaken. Papillarmusklerna sammandragning bidrar också till detta. Om klaffarna hade vikts in i förmaken, hade blod flödat åt fel håll vid kamrarnas sammandragning, det vill säga från kammare till förmak. Texten fortsätter under videon.

Videon visar segelklaffarnas rörelser i hjärtat på både vänster och höger sida. Klaffarna är synliggjorda med hjälp av ultraljud. De båda kamrarna ligger överst, de båda förmaken nederst. From YouTube, courtesy of Massimo Bolognesi.

Aortan och lungartären utgörs av relativt smala rör. Kanalen mellan förmak och kammare är däremot kort, ringformad och mycket bred. Dessutom finns det hos däggdjuren mellan kamrarna och förmaken en stel bindvävsplatta med hål för förbindelserna mellan förmaken och kamrarna. Mitt förslag till svar på frågan ovan är att kanalerna mellan förmaken och kamrarna är så korta och breda att fickklaffar och slutmuskler inte skulle fungera. Fickklaffar skulle kanske kräva en längre kanal. Bindvävsplattan gör kanske att slutmuskler inte skulle kunna fungera. 2014.

Anders Lundquist

Till början på sidan



Hjärtmuskelceller
Hjärtmuskelvävnad från ett däggdjur, läs om mjölksyra i hjärtat i svaret nedan. Flera avlånga cylindriska celler löper diagonalt över bilden från "klockan 8" till "klockan 2". Cellcylindrarna är grenade, men det syns inte här. Tre långsträckt ovala kärnor är starkt färgade ovan. De är omgivna av klara zoner av cytoplasma. I övrigt är cellinnehållet strimmigt vinkelrätt mot cellernas längsriktning. Tvärstrimmigheten orsakas av att aktinet och myosinet är regelbundet anordnat. Aktin och myosin är de proteiner som gör att cellerna kan dra ihop sig. De utgörs av mycket tunna trådar som löper i muskelcellens längsriktning och glider längs med varandra när cellen förkortas. De lite tjockare tvärgående strecken vid de båda asteriskerna (*) är så kallade interkalarplattor genom vilka kortändarna av två celler är sammanbundna med varandra. Via små hål i interkalarplattorna (som ej syns här) kan aktionspotentialer hoppa från cell till cell. Aktionspotentialen är den elektriska signal som stimulerar cellerna till att dra ihop sig. Färgat ljusmikroskopiskt preparat. Courtesy of Richard J. Harris and  BIODIDAC.

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. 2016.

Johan Andersson
Anders Lundquist

Till början på sidan



Den "springande punkten" i ett mycket tidigt kycklingembryo, se svaret nedan. Hjärtat börjar slå när embryot är 44 timmar gammalt och har här slagit i cirka ett dygn. Färg injiceras i den ven som transporterar näring från gulan till embryot. Färgen följer med det venösa blodet till hjärtat som ligger till vänster nedanför embryots huvud. 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. För att se bättre, använd gärna full skärm. Video from YouTube, courtesy of Anna Franz.

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. Vissa muskelceller i hjärtat förvärvar förmågan att spontant och med jämna mellanrum fyra av elektriska signaler. De fungerar som pacemakerceller. De mekanismer som leder till att vissa celler i embryot utvecklas till hjärtmuskelceller är komplicerade och dåligt kända. Flera kemiska ämnen utanför cellerna påverkar dem. Detta leder till att vissa gener aktiveras i dem och styr deras utveckling till hjärtceller. Orsakerna till att vissa hjärtceller utvecklar en spontan elektrisk aktivitet är också dåligt kända.

Den spontana elektriska aktiviteten i vissa hjärtceller leder i sin tur till att de börjar dra ihop sig med en viss rytm, olika för olika celler. Så småningom bildar emellertid cellerna kontakter med varandra, så kallade interkalarplattor (se bilden ovan på sidan). Genom små hål i dessa plattor kan signalerna från en cell spridas till andra celler i hjärtat. Det finns många celler med spontan rytm, men den cell som har den snabbaste rytmen kommer att aktivera de andra, innan de hinner aktivera sig själva. Alla celler i hjärtat är förbundna med varandra via interkalarplattor. Celler utan spontan rytm kommer därför också att aktiveras av de elektriska signalerna från den snabbaste pacemakercellen. Därmed kommer alla celler i hela hjärtat dra ihop sig nästan samtidigt och hela hjärtat slår med en viss slagfrekvens, mätt i slag per minut. Förmaken drar dock ihop sig något tidigare än kamrarna och stimulerar då dessa till att dra ihop sig.

Om den snabbaste pacemakercellen skulle dö tar cellen med den näst snabbaste rytmen över kontrollen. Det finns således ett säkerhetssystem. Texten fortsätter under bilden.

Embryonala hjärtmuskelceller som odlas i en näringslösning. Alla cellerna slår med samma rytm, fastän de egentligen har olika inneboende 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 de hunnit stimulera sig själva. Video from YouTube, courtesy of Ipscira, CiRA Kyoto University.

Det finns ett sådant säkerhetssystem också i det vuxna hjärtat. Cellerna som normalt styr hjärtats rytm, det vill säga pulsen, finns i den så kallade SA-knutan i höger förmak. Men celler med spontan rytmisk aktivitet finns också i det så kallade retledningssystemet som samordnar hjärtats sammandragningar. Dessa celler har en långsammare rytm än SA-knutans och aktiveras av denna innan de hinner aktivera sig själva. Men om SA-knutan skadas kan en sådan cell ta över, till exempel en cell i AV-knutan som ligger mellan förmaken och kamrarna. Kamrarna fortsätter då att slå, men med en lägre slagfrekvens än tidigare. Hjärtat fungerar emellertid sämre och medicinsk behandling blir nödvändig. Ofta opererar man in en konstgjord elektronisk pacemaker.

Redan den gamle greken Aristoteles iakttog det 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.

Anders Lundquist

Till början på sidan



Situs inversus i brösthålan Situs solitus i brösthålan

De båda bilderna visar hjärtat, de stora blodkärlen och lungorna i brösthålan, till vänster vid en sällsynt missbildning som kallas situs inversus och till höger vid den normala situationen, beskriven i svaret nedan.
    Vid situs inversus totalis är brösthålans och bukhålans hela innehåll spegelvänt. Det innebär bland annat att hjärtat är förskjutet åt höger med hjärtspetsen på höger sida, att aortabågen (röd på bilderna) går åt höger (som hos fåglar), att levern ligger till vänster samt att magsäcken, bukspottskörteln och mjälten ligger till höger. Den vänstra bilden återger situs inversus totalis i brösthålan. Den högra bilden en spegling av den vänstra tillverkad med datorns hjälp.
    Många människor med situs inversus uppvisar inga symptom. Men oupptäckt kan tillståndet ge problem då läkare ska diagnosticera sjukdomar och utföra operationer. I andra fall kan tillståndet ge mer eller mindre allvarliga komplikationer. En del personer med situs inversus lider av en ärftlig sjukdom som gör att cilierna (flimmerhåren) på kroppens celler inte fungerar normalt. Detta kan bland annat leda till allvarliga luftvägsinfektioner. Man tror att flimmerhår i det tidiga embryot transporterar vätska innehållande proteinfaktorer från höger till vänster sida, så att dessa proteiner får en högre koncentration i vänstra kroppshalvan. Denna koncentrationsskillnad leder till asymmetrier, till exempel till att en del organ i brösthålan och bukhålan utvecklas till vänster, andra till höger. Modified images, originals from "Gray's Anatomy", 20th ed, 1918, in the public domain.

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 ligger till höger. Tarmarna är också asymmetriskt placerade. Blindtarmen ligger till exempel till höger. 2001, 2013.

Anders Lundquist

Till början på sidan



Hjärtat hos en benfisk

Det tvårummiga hjärtat hos en benfisk (teleost). Till denna grupp hör nästan alla av våra matfiskar. Det syrefattiga venösa blodet samlas upp i en vensäck, sinus venosus. Därefter flödar blodet in i förmaket och sedan i kammaren. När kammaren drar i hop sig strömmar blodet ut i aortan. Aortans första utvidgade del kallas bulbus arteriosus. Bulbus är mycket elastisk. De verkar märkligt att förmaket ligger ovanför kammaren, så att blodet måste flöda i en S-formig bana. Men det finns studier som tyder på att detta ger ett effektivare blodflöde genom hjärtat. Notera att det bara är de två mellersta av bildens fyra rum som tillhör hjärtat. Notera också att blodet som lämnar hjärtat är syrefattigt. Läs mer i texten nedan. Modified image, original courtesy of Ahnode from Wikimedia Commons under Creative Commons Attribution-Share Alike 3.0 Unported License.

Varför har fiskarna två rum i hjärtat, groddjuren tre och däggdjuren fyra? Om bläckfiskarnas hjärtan.

Läs om trerummiga och fyrrummiga hjärtan på en annan sida, som behandlar groddjur, kräldjur, fåglar och däggdjur.

Hos fiskar har hjärtat ett förmak (atrium) och en kammare (ventrikel). 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 ut i 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.

Videon visar det slående hjärtat hos ett embryo av en zebrafisk. På detta embryonalstadium är hjärtat bara cirka en kvarts millimeter långt. Man ser hur blodet med sina röda blodkroppar strömmar genom hjärtat. Nedtill flyter blod i vener från vänster och höger kroppshalva till sinus venosus. Ovanför sinus ser man det slående förmaket och ovanför det den slående kammaren, som pumpar ut blodet i artärsystemet. Någon bulbus kan inte urskiljas. Jämför med bilden överst i detta svar och läs mer om fiskhjärtan i texten. From YouTube, courtesy of Michael Weber and Nikkon Microscopes.

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.

Varför har fiskarna inte utvecklat en blodtryckshöjande pump mellan gälarnas kapillärsystem och de övriga organens? Ett möjligt svar är att fiskar inte har behövt skaffa sig en extra pump. Cirkulationssystem är oftast dimensionerade efter djurs syrebehov. Den första effekt som uppträder vid alltför lågt blodflöde är oftast syrebrist. Syre är således det ämne som det är mest "bråttom" med att transportera till vävnaderna. Syrekoncentrationen i vatten är mycket lägre än i luft. Möjligheterna att utveckla en mycket hög syrekonsumtion, och därmed bland annat effektivare muskler, är således begränsade för vattenlevande djur. Fiskarna har kanske inte behövt utveckla ett effektivare cirkulationssystem, eftersom de ändå inte har kunnat utveckla en så hög syrekonsumtion som landlevande djur.

Stöd för denna hypotes ser man i lungfiskarnas cirkulationssystem. Hos dem ser man de första tendenserna till ett dubbelt cirkulationssystem med en lungcirkulation, som till stor del är separerad från cirkulationen till resten av kroppen. Liknande lösningar hittar man hos en del luftandande benfiskar. Groddjur och kräldjur har utvecklat en dubbel cirkulation med en pump, deras enda hjärtkammare. Men denna kammare har den dubbla funktionen att pumpa blod till båda kretsloppen, till lungorna och till resten av kroppen. Hos groddjur och kräldjur ser man emellertid en stark tendens till att hålla lungblodflödet separerat från kroppsblodflödet och dessutom till en funktionell uppdelning av den enda kammaren så att den i praktiken fungerar som två. Krokodilerna har två kammare. Läs mer om groddjurens och kräldjurens hjärtan på en annan sida. Texten fortsätter under faktarutan.

Bläckfiskarnas cirkulationssystem

Bläckfiskarnas blodcirkulation med tre hjärtan

Schematisk bild av bläckfiskarnas blodomlopp. På bilden är syrerikt blod mörkblått, syrefattigt ljusblått. Bläckfiskarnas syresatta blod är nämligen blått, det syrefattiga är egentligen färglöst. Läs om hemocyanin på en annan sida. Pilarna visar blodflödets riktning. Syrefattigt blod flödar i vener från framänden (till höger) och bakänden med armarna (till vänster). Det når djurets två gälhjärtan, som pumpar blodet igenom andningsorganen, gälarna. Bläckfiskarnas två gälhjärtan motsvarar funktionellt däggdjurens högra kammare. Det syrerika blodet från gälarna når det systemiska hjärtat som via artärer pumpar ut detta blod till kroppens övriga organ. Det systemiska hjärtat motsvarar funktionellt däggdjuren vänstra kammare. Bläckfiskarna har således två separata kretslopp, precis som däggdjuren. De har också, i likhet med däggdjuren, ett slutet cirkulationssystem. Modified image. Courtesy of Rebecca Stritch, from BIODIDAC under Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License.

Mot den ovan utvecklade hypotesen talar bläckfiskarnas blodcirkulation. De är ju vattenlevande. Men de har utvecklat ett dubbelt cirkulationssystem, som i princip fungerar som däggdjurens och fåglarnas. De har emellertid tre hjärtan. Två gälhjärtan, ett till vänster och ett till höger, pumpar blodet genom gälarnas kapillärsystem. Blodet når sedan det systemiska hjärtat, som pumpar ut blodet till resten av kroppen, innan det återvänder till gälarnas två hjärtan. Gälarnas två hjärtan motsvarar höger kammare hos däggdjuren, det systemiska hjärtat vänster kammare. Bläckfiskarna har också, till skillnad från andra blötdjur, ett i det närmaste slutet cirkulationssystem med kapillärer. Övriga blötdjur har ett öppet system, där "blodet" (egentligen hemolymfan) töms ur stora kärl och rinner mellan vävnadernas celler, innan det tas upp i vensystemets stora kärl. Läs om jättebläckfiskar och andra bläckfiskar och om hur bläckfiskar andas på andra sidor. 2012, 2016.

Anders Lundquist

Till början på sidan



Grodhjärta

Groddjurens trerummiga hjärta

För den intresserade ges här en utförlig förklaring till hjärtats funktion hos stjärtlösa groddjur. Gå direkt till svaret nedan för att läsa allmänt om hur trerummiga hjärtan fungerar. Den schematiska bilden ovan visar blodflödet i grodhjärtat.
    Börja vid den vita pilspetsen i höger förmak och följ pilarna. Blåtonade pilar betecknar syrefattigt blod, rödtonade syrerikt. Till höger förmak kommer det syrefattiga blodet från kroppens organ via en venös uppsamlingsblåsa (sinus venosus; syns ej på bilden). Därifrån strömmar det in i den enda kammaren. När kammaren dras ihop, pumpas detta blod ut i conus arteriosus som motsvarar både aortan och lungartären hos däggdjuren. Både i kammaren och i conus hålls det syrefattiga blodet till största delen skilt från det syrerika blodet med minimal blodblandning som följd. I conus åstadkoms detta med hjälp av spiralvecket. Det nästan oblandade syrefattiga blodet strömmar uti två blodkärl (pulmokutanartärerna) som för det till lungorna och huden. Huden fungerar, jämte lungorna, som ett andningsorgan hos grodor. Det syrerika blodet från lungorna strömmar via blodkärl till vänster förmak och sedan till kammaren. När kammaren drar ihop sig pumpas detta blod, nästan oblandat med syrefattigt blod, ut i conus och sedan till två par artärer som förser större delen av kroppen med syre. Detta blod förs också till huden. Huden har således en dubbel tillförsel av blod. Märkligt nog förs däremot allt blod från huden, som nu är syrerikt, samma väg tillbaka till höger förmak tillsammans med det syrefattiga blodet från kroppen, se vidare huvudtexten nedan. Vi har nu slutit cirkulationen. Modified image. Courtesy of Karun Kumar from Linkedin Slideshare.

Jag skulle skriva "sanningen" om det trerummiga hjärtats sämre funktion med avseende på att hålla i sär syrefattigt och syrerikt blod, jämfört med det fyrrummiga. Tack och lov hamnade jag på en av dina sidor! Vi blev då nyfikna över de fiffiga anordningarna som håller i sär det syrerika och syrefattiga blodet i hjärtats enda kammare hos groddjur och kräldjur. Vi skulle gärna vilja veta lite mer om detta!

I skolböckerna påstås det ofta att trerummiga hjärtan hos ryggradsdjur fungerar sämre än fyrrummiga, eftersom syrerikt blod blandas med syrefattigt, innan det pumpas ut till kroppens organ. Detta är fel. Här följer en förklaring, som rättar till misstaget. Läs gärna också artikeln "Trerummare eller fyrarummare? Om fördelar med olika hjärtan" som frågeställaren ovan syftar på.

Grodor och paddor (stjärtlösa groddjur) har en enda odelad hjärtkammare. Den mottar, via olika blodkärl, dels syrefattigt blod från större delen av kroppen blandat med en del syrerikt blod från huden, dels syrerikt blod från lungorna. Kammaren har innerst en hålighet, utanför denna svampartad vävnad, genom vilken blod kan flöda i ett nätverk av kanaler, och ytterst massiv muskelvävnad. Man vet inte hur det går till, men blodflödena från lungorna och från resten av kroppen hålls till största delen separata i kammaren. Tänkvärt är dock att vätskeflöden kan hållas skilda från varandra om de flyter laminärt, det vill säga rakt, utan virvelbildning (turbulens). Man kan iakttaga detta på ett ställe i Sydamerika, där två floder med olikfärgat vatten flyter ihop. De båda flodernas vatten rinner skilda från varandra i samma fåra långt nedströms.

Det syrerika och det syrefattiga blodet lämnar sedan grodornas kammare i samma kärl, conus arteriosus. Där hålls de åtskilda av ett längsgående veck, spiralvecket. Detta veck fördelar dessutom det syrefattiga blodet till lungorna och det syrerika blodet till resten av kroppen.

En del av det syrefattiga blodet leds dock via en särskild kutanartär till huden, där en del syreupptag sker. Det återvändande syrerika blodet från huden når märkligt nog hjärtat uppblandat med det syrefattiga blodet från resten av kroppen. Möjligen används syret från huden av den svampartade vävnaden i kammaren. Denna vävnad saknar syretillförande kranskärl.

Hos en grodart fann man att 84 procent av det syrefattiga blodet från kroppen fördes till lungorna och huden samt att 90 procent av det syrerika blodet från lungorna fördes ut till resten av kroppen. Texten fortsätter under faktarutan.

Varanhjärta i diastole Varanhjärta i systole

Varanödlornas märkliga hjärta

För den intresserade ges här en utförlig förklaring av hur varanödlornas blodcirkulation fungerar. Gå direkt till huvudtexten nedan, om du bara vill ha en översiktlig beskrivning. De schematiska bilderna ovan visar blodflödet i varanhjärtat, det kanske märkligaste trerummiga hjärtat bland ryggradsdjuren.
    Hjärtat ses framifrån, så dess vänstra sida är till höger och dess högra till vänster. Kammaren är uppdelad i tre hålor skilda åt av två muskelutbuktningar. Periodvis kan en håla isoleras från de andra genom att en sådan utbuktning kontaktar kammarens vägg. Röda pilar motsvarar flöde av syrerikt blod, blå pilar flöde av syrefattigt blod.
    Under kammarens utvidgningsfas, diastole (vänstra bilden), flyter syrerikt blod från lungorna oblandat via vänster förmak in i den isolerade vänstra hålan. Samtidigt flyter syrefattigt blod från kroppens andra organ via den mellersta hålan in i den högra. Med detta blod följer en liten mängd syrerikt blod som stannat kvar i den mellersta hålan vid föregående sammandragning av kammaren (systole).
     Under kammarens sammandragningsfas, systole (högra bilden), pressas det syrerika blodet från den vänstra hålan, via den mellersta hålan, ut i de båda aortabågarna för att för att transportera syre till kroppens celler. Med detta blod följer en liten mängd syrefattigt blod som blir kvar i den mellersta hålan när hjärtat utvidgat sig (diastole). Samtidigt pressas syrefattiga blodet från den nu isolerade högra hålan ut i lungartären för att ta upp syre i lungorna. Det syrerika blod som sögs in från den mellersta hålan under kammarens utvidgningsfas följer med.
    Dessa komplicerade mekanismer leder att blandningen av syrerikt och syrefattigt blod i hjärtat blir mycket liten. Modified image. Courtesy or N. Heisler, P. Neumann and G. M. O Maloiy "The mechanism of intracardiac shunting in the lizard Varanus exanthematicus" (Journal of Experimental Biology 105:15-31, 1983), from Wikimedia Commons under GNU Free Documentation License.

Hos kräldjur med trerummigt hjärta hålls syrerikt och syrefattigt blod skilda från varandra genom mer avancerade mekanismer, delvis olika hos olika kräldjursgrupper. Syrefattigt blod lämnar hjärtats kammare via en separat lungartär som bara går till lungan, inte till huden. Syrerikt blod lämnar kammaren genom de båda aortorna. Blandning av syrerikt och syrefattigt blod kan således inte ske i kärlsystemet.

Den enda kammaren är hos dessa kräldjur ofullständigt uppdelad i tre fickliknande avdelningar genom så kallade septa, i kammaren inbuktande muskelåsar. Dessa septa intar olika lägen vid kammarens kontraktion (systole) och dess relaxation (diastole). De håller därigenom flödet av syrerikt blod från lungorna skilt från flödet av syrefattigt blod från resten av kroppen. Dessutom leder de det syrerika blodet ut till kroppen via aortorna och det syrefattiga till lungorna via lungartären. En viss blandning av syrerikt och syrefattigt blod sker dock, men oftast i samma storleksordning som hos den ovan nämnda grodan.

Hos varanödlor, bland dem världens största ödla, fungerar faktisk hjärtat som ett fyrrummigt hjärta under systole, dock inte under diastole. Se bilderna ovan. När hjärtat kontraheras under systole pressas den yttersta delen av ett septum mot hjärtats vägg och delar upp kammaren i två hålrum utan förbindelse med varandra. Därigenom kan de, precis som däggdjur och fåglar, pumpa ut blodet med lågt tryck till lungorna och med högt tryck till resten av kroppen. Läs om fördelarna med detta i artikeln "Trerummare eller fyrarummare?". Varaner är uthålligare löpare än andra ödlor och har högre maximal syrgaskonsumtion. Deras exceptionella hjärta torde vara en av de faktorer som möjliggör detta.

Nästa steg har tagits av krokodildjuren. De har ett fyrrummigt hjärta, precis som fåglar och däggdjur, men deras blodomlopp är kopplat på ett annorlunda sätt. Läs om krokodilhjärtat i artikeln "Trerummare eller fyrarummare?". 2013, 2016.

Anders Lundquist

Till början på sidan



Jag undrar om det finns någon skillnad mellan fåglars och däggdjurs hjärtan och blodomlopp?

Läs gärna först min artikel om hjärtan och blodomlopp hos fyrfota ryggradsdjur. Så till frågan.

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 ett dinosauriefossil som troddes ha ett bevarat hjärta. Nyare studier tyder dock på att denna struktur inte är ett hjärta, utan helt av oorganiskt ursprung. Men en rimlig gissning är att dinosaurierna hade en enda aortabåge som löpte åt höger, ett fyrrummigt hjärta och därmed samma cirkulatoriska kopplingsschema 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, 2014.

Anders Lundquist

Till början på sidan



Långsnöret, Lineus longissimus

Långsnöret (Lineus longissimus). Denna slemmask kan bli mer än 30 meter lång och är troligen världens längsta djur. Jag visar den här därför att slemmaskar har ett förvånansvärt välutvecklat blodomlopp, se svaret nedan. Hela masken har inte fått plats på den stora bilden (1). Den infällda bilden (2) visar förmodligen framänden, men källan ger ingen information om detta. Slemmaskarna har ett slutet blodkärlssystem, men inget hjärta. Läs mer i texten nedan. Courtesy of Adriaan Gittenberger and Cor Schipper [from "Long live Linnaeus, Lineus longissimus (Gunnerus, 1770) (Vermes: Nemertea: Anopla: Heteronemertea: Lineidae), the longest animal worldwide and its relatives occurring in The Netherlands", 2008], under Creative Commons Attribution-Share Alike 3.0 Unported License.

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 blodkärlssystem.

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 art, långsnöret (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. Texten fortsätter under videon.

Videon visar blodflödet hos en sjöpung. Sjöpungarna tillhör manteldjuren, se huvudtexten nedan. De har ett rörformigt hjärta och ett öppet blodkärlssystem utan kapillärer. De är de enda kända djur som inte pumpar sitt blod i samma riktning hela tiden. Blodets flödesriktning ut ur hjärtat växlar i stället med jämna mellanrum, vilket framgår av videon. Först punpar djuren ut blodet ur hjärtat i en riktning. Efter en paus pumpar hjärtat blodet åt det motsatta hållet. Och så håller de på hela tiden. Hjärtat styrs av två pacemakrar, som stimulerar till peristaltiska muskelkontraktioner i motsatta riktningar och turas om att vara aktiva. Enkelriktande klaffar saknas naturligtvis. From YouTube, Courtesy of Bocas Research Station.

Ser man till ryggradsdjuren (Vertebrata) så har alla nu levande ryggradsdjur ett kärlsystem och ett hjärta med minst två rum (minst ett förmak och en kammare). Ryggradsdjurens närmaste nu levande släktingar är manteldjuren (Urochordata) och lansettfiskarna (Cephalochordata). Sjöpungarna, lansettfiskarna (som inte är fiskar) och ryggradsdjuren bildar en stam som kallas Chordata, kordater. En del menar dock 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, det vill säga de har en gång haft ett hjärta som senare tillbakabildats. Kärlsystem och hjärta förekommer inom stammen Hemichordata, men inte inom stammen Echinodermata (tagghudingar). Dessa två stammar är kordaternas närmaste släktingar. 2001, 2011, 2016.

Anders Lundquist

Till början på sidan



Har myror ett hjärta?

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. Blodkärlssystemet är således öppet, utan kapillärer, och hemolymfan finns både inuti detta system och utanför det. Vårt blod finns bara inne i blodkärlssystemet. Läs mer om hur insekternas hjärta och blodomlopp fungerar på en annan sida.

Insekterna har ett relativt enkelt blodkärlssystem. Detta beror på att de inte transporterar syrgas och koldioxid via blodomloppet. Läs om insekternas trakésystem på en annan sida. 2004, 2008.

Anders Lundquist

Till början på sidan



Har verkligen maskar många hjärtan?

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 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 på en annan sida. 2004.

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.
Information: Om cookies ("kakor")

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