Info om  djur   Fråga   Svar   Djurfakta   Artiklar   Källor 

Lunds universitet
Facebook

Har myror ett hjärta? Om insekternas öppna cirkulation och människans slutna blodomlopp

Anders Lundquist

Ett slående hjärta hos en insektslarv. Du ser bättre om du förstorar videon till helskärm. Larvens bakände är till vänster. Detta hjärta är av en ovanlig typ, med bara ett baktill beläget ostium, genom vilket hemolymfan (som motsvarar vårt blod) strömmar in i hjärtat. Ostiet är en hjärtklaff, som enkelriktar blodflödet. I videon kan man se att att ostiet stängs när hjärtat drar ihop sig och öppnas när hjärtat utvidgas. From YouTube, courtesy of Sequendekis.

Blodcirkulationen hos djur tranporterar en mängd olika ämnen till och från cellerna i kroppen. Men det som det är mest bråttom med är nästan alltid tillförseln av syre och bortförseln av koldioxid. Cirkulationssystem tenderar därför att vara dimensionerade efter djurens syrebehov. Men det finns undantag.

Insekter transporterar syre via luftfyllda trakéer

Hos insekter och en del andra leddjur ombesörjes transporten av syre och koldioxid av trakésystemet, inte av blodomloppet. Trakésystemet är ett förgrenat luftfyllt rörsystem vars finaste grenar ligger alldeles intill alla celler i kroppen, ibland till och med i inbuktningar av cellmembranet djupt inne i cellerna. Läs mer om trakésystemet på en annan sida.

Blodkärlsystemet hos insekterna behöver alltså inte ta hand om de transporter som måste ske mycket snabbt, det vill säga tillförseln av syre och bortförseln av koldioxid. Därför klarar sig insekterna med ett relativt enkelt cirkulationssystem. Deras cirkulation är öppen, vilket innebär att de smalaste artärerna tömmer sitt innehåll i de vätskeutrymmen som finns mellan cellerna i kroppen. Kapillärer och vener saknas. Texten fortsätter under videon.

Ett typiskt insektshjärta. Du ser bättre om du förstorar videon till helskärm. Det rörformade hjärtat har ett ostium på varje sida i de två segment som upptar huvuddelen av bilden. Ett ostium är en hjärtklaff som enkelriktar blodflödet in i hjärtat. Man ser hemolymfa (som motsvarar vårt blod) strömma snett neråt mot de bakre ostierna, som syns dåligt, och mot de främre ostierna, som syns tydligare. Man ser också hur de främre ostierna stängs när hjärtat dras ihop och öppnas när det utvidgas. From Youtube, courtesy of SakvaUA.

Slutna cirkulationssystem med blod

Människan och andra ryggradsdjur har ett slutet blodkärlssystem med blod. I ett sådant system rör sig blodet hela tiden inuti rörformade blodkärl, från hjärtat genom artärer, arterioler, kapillärer, venoler och vener, för att sedan flöda tillbaka till hjärtat. Arteriolerna är de smalaste kärlen på artärsidan, venolerna de smalaste på vensidan. Blodet är således skilt från vätskan utanför av kärlväggarna. Vätskan utanför kärlsystemet mellan vävnadernas celler kallas interstitialvätska. Vätskan inuti kärlsystemet mellan blodets celler (blodkropparna) kallas plasma. Plasman skiljer sig från interstitialvätskan genom att den innehåller proteiner (plasmaproteiner, t.ex. albumin). Dessa proteiner kan nästan inte alls ta sig ut genom kärlväggarna och stannar därför kvar i blodet, dit de en gång har avsöndrats.

Öppna cirkulationssystem med hemolymfa

Hos insekterna, med deras öppna kärlsystem, är blodplasma och interstitialvätska samma vätska. Blodproteinerna finns både inne i och utanför kärlsystemet. Så insekter har inget blod och ingen interstitialvätska. I stället har de en enda vätska utanför cellerna som kallas hemolymfa. Hemolymfan innehåller, med mycket få undantag, inget syretranporterande pigment som vårt röda hemoglobin. Hemoglobin behövs ju inte, eftersom syre transporteras i trakésystemet. Därför finns det inte heller några röda blodkroppar. Det finns emellertid ett fåtal insekter som har hemoglobin. Läs om fjädermyggelarver på en annan sida. Öppna cirkulationssystem finns hos många ryggradslösa djur, bland annat de flesta kräftdjur och de flesta blötdjur. Bläckfiskar har dock ett slutet system. Läs om bläckfiskarnas blodomlopp och deras tre hjärtan på en annan sida.

Hemolymfan

Hemolymfan är nästan färglös och genomskinlig. Den har emellertid många viktiga transportfunktioner. Bland annat tranporterar den näring till kroppens celler, till exempel de arbetande flygmusklerna. Det handlar om sockerarten trehalos, aminosyran prolin eller fettämnet diacylglycerol, inte om glukos och fettsyror som våra celler lever på. Hemolymfan transporterar också slutprodukter från ämnesomsättningen och gifter till utsöndringsorganen, de malpighiska kärlen, som mynnar i tarmen.

Insekternas hjärta

Insekter har ett hjärta som ligger på ryggsidan, inte på buksidan som ryggradsdjurens hjärta. Titta gärna på bilden nedan. Hjärtat består av ett långt rör beläget i bakkroppen. Dess vägg är försedd med muskulatur. På hjärtats båda sidor finns ett varierande antal klafförsedda öppningar, ostier (sing. ostium), som enkelriktar blodflödet in i hjärtat. Ostierna är vanligen parvis ordnade med ett par i ett segment. Under hjärtat ligger en dorsaldiafragma, ett bindvävsmembran försett med hål. Ofta finns det också en ventraldiafragma på buksidan, ovanför nervsystemets längsgående bukgangliekedja. Utanför hjärtat finns det elastiska fibrer som förbinder dess yttervägg med kroppshålans vägg. Under hjärtat löper muskler mellan mellankroppens båda sidor, ibland också mellan sidorna och hjärtat. Ibland är de sammanbundna med dorsaldiafragman. De båda diafragmorna delar upp bakkroppens hålighet i tre rum: ett runt hjärtat, ett runt mag-tarmkanalen och ett runt bukgangliekedjan.

När hjärtat slår, drar muskulaturen i dess vägg ihop sig. En framåtriktad kontraktionsvåg löper då längs med hjärtat och pressar blodet framåt genom ett stort kärl som kallas aorta. Ostiernas klaffar hindrar blodet från att rinna tillbaka ut ur hjärtat. Klaffarna består av flikar som viks in i hjärtat, när det fylls, och pressas mot dess inre vägg eller mot varandra, när det drar ihop sig. När hjärtat dras samman spänns de ovan nämnda elastiska fibrerna som gummiband. När hjärtat slappnar av utvidgas det av dessa fibrer och av sin egen inneboende elasticitet. Hos vissa arter drar muskelfibrerna utanför hjärtat också ihop sig och hjälper till att utvidga det. När hjärtat utvidgas, sjunker trycket inuti det och hemolymfa sugs in i det genom ostierna. Texten fortsätter under bilden.

Översikt över insekternas blodomlopp

En mycket schematisk översikt av insekternas cirkulationssystem. Bilden förklaras i texten ovan och nedan. Nervsystemets längsgående bukgangliekedja är belägen under ventraldiafragman, men den är inte utritad på bilden. Modified after Ivy Livingstone. Courtesy of and copyright BIODIDAC.

Insekternas blodkärlssystem

Aortan löper fram genom mellankroppen till huvudet. Den drar ofta ihop sig i takt med hjärtats kontraktioner. Den sänder ut grenar till olika delar av kroppen. Grenarna tömmer hemolymfan ut i vävnaderna. Sedan sipprar hemolymfan tillbaka till bakkroppen mellan vävnadscellerna. Det finns, som sagt, inga väggförsedda kapillärer, men mellan vävnadscellerna finns det ett nätverk av hålrum. lakuner, genom vilka hemolymfan kan flyta. Det finns även större hålrum som kallas sinusar. Dessutom finns det membraner som styr hemolymfans flödesriktning. De ovan nämnda diafragmorna fyller denna funktion i bakkroppen. I benen och antennerna kan det också finnas längsgående membraner. Hemolymfan flödar då ut i benet eller antennen på ena sidan av membranet och tillbaka på andra sidan. I många fall finns små hjälphjärtan vid basen av ben, antenner eller vingar. De pumpar oberoende av det stora hjärtat och förbättrar cirkulationen i dessa kroppsdelar.
 

Referenser

R. F. Chapman: The insects, structure and function (4th ed, Cambridge University Press, 1998).

R. W. Hill, G. A. Wyse, and M. Anderson: Animal Physiology (3rd ed, Sinauer, 2012).

B. Wigglesworth: Principles of insect physiology (7th ed, Chapman and Hall, 1972).
 

Till början på sidan

Till "Djurfakta"


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: 26 oktober 2016
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.