Замечательная сеть

Замечательная сеть
Замечательная сеть
	Rete mirabile овцы
Идентификаторы
ТА98	А12.0.00.013
ТА2	3928
ФМА	76728
	Анатомическая терминология [ править в Викиданных ]

Rete mirabile ( лат. «чудесная сеть»; мн.: retia mirabilia ) — комплекс артерий и вен, лежащих очень близко друг к другу, встречающийся у некоторых позвоночных , преимущественно теплокровных . Rete mirabile использует противоток крови внутри сети (кровь течет в противоположных направлениях) в качестве противоточного обменника . Он обменивается теплом , ионами или газами между стенками сосудов, так что два кровотока внутри сети поддерживают градиент относительно температуры или концентрации газов или растворенных веществ . Этот термин был введен Галеном . ^[1]^[2]

Эффективность

Эффективность сетчатки в первую очередь определяется тем, насколько легко можно обмениваться теплом, ионами или газами. Для данной длины они наиболее эффективны по отношению к газам или теплу, затем к малым ионам и менее эффективны по отношению к другим веществам. ^{[ нужна ссылка ]}

Реция может обеспечить чрезвычайно эффективный обмен. Например, у голубого тунца почти все метаболическое тепло венозной крови передается артериальной крови, сохраняя таким образом мышечную температуру; эффективность теплообмена приближается к 99%. ^[3]^[4]

Птицы

У птиц с перепончатыми лапами retia mirabilia в ногах и ступнях передает тепло от выходящей (горячей) крови по артериям к поступающей (холодной) крови по венам. Эффект этого биологического теплообменника заключается в том, что внутренняя температура ног намного приближается к температуре окружающей среды, что снижает потери тепла. У пингвинов они также есть в ластах и носовых ходах.

Морские птицы перегоняют морскую воду, используя противоточный обмен в так называемой солевой железе с сетью мирабиле. Железа выделяет высококонцентрированный солевой раствор, хранящийся возле ноздрей над клювом. Затем птица «вынюхивает» рассол. Поскольку пресная вода обычно недоступна в их среде обитания, некоторые морские птицы, такие как пеликаны , буревестники , альбатросы , чайки и крачки , обладают этой железой, которая позволяет им пить соленую воду из окружающей среды, находясь в сотнях миль от суши. ^[5]^[6]

Рыба

У рыб несколько раз развивалась retia mirabilia, чтобы повышать температуру. ^[7] ( эндотермия ) или концентрация кислорода в части тела выше уровня окружающей среды. ^[8]

У многих рыб сетчатка мирабиле помогает наполнить пузырь кислородом плавательный рыбы , увеличивая плавучесть . Rete Mirabile является важным ^[8] часть системы, которая перекачивает растворенный кислород с низким парциальным давлением ( ${P_{\rm {O_{2}}}}$ ) давлением 0,2 атмосферы в газовый баллон, находящийся под давлением в сотни атмосфер. ^[9] Rete mirabile, называемая choroid rete mirabile, встречается у большинства современных костистых рыб и поднимает ${P_{\rm {O_{2}}}}$ сетчатки. ^[8] Более высокое снабжение кислородом позволяет костной сетчатке быть толстой и иметь мало кровеносных сосудов, тем самым увеличивая ее чувствительность к свету . ^[10] Помимо повышения ${P_{\rm {O_{2}}}}$ Сосудистая сеть развилась, чтобы повысить температуру глаза у некоторых костистых рыб и акул . ^[7]

противоточная система обмена Между венозными и артериальными капиллярами используется . Снижение уровня pH в венозных капиллярах приводит к отделению кислорода от гемоглобина крови из-за эффекта Рута . Это вызывает увеличение парциального давления кислорода в венозной крови, позволяя кислороду диффундировать через капиллярную мембрану в артериальные капилляры, где кислород все еще связывается с гемоглобином. Цикл диффузии продолжается до тех пор, пока парциальное давление кислорода в артериальных капиллярах не превысит парциальное давление кислорода в плавательном пузыре. В этот момент растворенный кислород в артериальных капиллярах диффундирует в плавательный пузырь через газовую железу. ^[11]

Rete mirabile позволяет повысить температуру мышц в тех областях, где находится эта сеть вен и артерий. Рыба способна терморегулировать определенные участки своего тела. Кроме того, это повышение температуры приводит к повышению базальной метаболической температуры. Рыба теперь способна расщеплять АТФ с большей скоростью и, в конечном итоге, может плавать быстрее.

Опа . использует retia mirabilia для сохранения тепла, что делает ее новейшим дополнением к списку региональных эндотермных рыб Кровь, движущаяся по капиллярам в жабрах, должна нести холодную кровь из-за воздействия холодной воды, но мировая сеть в жабрах опы способна передавать тепло от теплой крови в артериолах, идущих от сердца, которое нагревает эту более холодную кровь в артериолах, выходящих из жабр. . Огромные грудные мышцы опы, генерирующие большую часть тепла тела, способны, таким образом, контролировать температуру остального тела. ^[12]

Млекопитающие

У млекопитающих элегантная сетчатая сеть в выносящих артериолах юкстамедуллярных клубочков важна для поддержания гипертонуса мозгового вещества почек . Именно гипертонус этой зоны, осмотически резорбирующей воду из почечных собирательных трубочек при выходе из почки , делает возможным выведение гипертонической мочи и максимальное сохранение воды в организме.

Сосудистая сетчатка мирабилии также обнаружена в конечностях ряда млекопитающих. Они снижают температуру в конечностях. Некоторые из них, вероятно, предотвращают потерю тепла в холодных условиях за счет уменьшения температурного градиента между конечностью и окружающей средой. Другие снижают температуру семенников, повышая их продуктивность. На шее собаки сетчатка мирабиле защищает мозг при перегреве тела во время охоты; венозная кровь охлаждается при дыхании перед попаданием в сеть.

Retia mirabilia также часто встречается у млекопитающих, которые роют норы, ныряют или ведут древесный образ жизни, связанный с цеплянием за конечности в течение длительного времени. В последнем случае медлительные древесные млекопитающие, такие как ленивцы, лори и древесные муравьеды, обладают сетчаткой высокоразвитого типа, называемой сосудистыми пучками. Структура и функции retia mirabilia млекопитающих рассмотрены О'Ди (1990). ^[13]

Древний врач Гален ошибочно полагал, что у людей тоже есть rete mirabile на шее, основываясь, по-видимому, на вскрытии овец и ошибочном отождествлении полученных результатов с каротидным синусом человека , и приписывал ему важные свойства; пришлось Сначала Беренгарио да Карпи , а затем Везалию продемонстрировать ошибку.

См. также

Пампиновидное сплетение — противоточная теплообменная структура в семенном канатике.

Ссылки

^ Грант, Марк (2000). Гален о еде и диете . Рутледж.
^ «Рете Мирабиле» . энциклопедия2.thefreedictionary.com . Проверено 6 сентября 2012 г.
^ Чех, Джозеф Дж.; Лаурс, Р. Майкл; Грэм, Джеффри Б. (1 марта 1984 г.). «Вызванные температурой изменения в равновесии газов крови у Albacore, Thunnus alalunga , теплотелого тунца» . Журнал экспериментальной биологии . 109 (1): 21–34. дои : 10.1242/jeb.109.1.21 .
^ Тейлор, Ричард К. (30 апреля 1982 г.). Компаньон по физиологии животных . Архив Кубка. п. 228. ИСБН 978-0-521-24437-4 .
^ Проктор, Ноубл С.; Линч, Патрик Дж. (1993). Руководство по орнитологии . Издательство Йельского университета. ISBN 0300076193 .
^ Ритчисон, Гэри. «Птичья осморегуляция » Мочевая система, солевые железы и осморегуляция» . Проверено 16 апреля 2011 г. включая изображения железы и ее функции
^ Перейти обратно: ^а ^б Ранси, Роза М.; Дьюар, Хайди; Хоун, Дональд Р.; Фрэнк, Лоуренс Р.; Диксон, Кэтрин А. (15 февраля 2009 г.). «Доказательства краниальной эндотермии у опа (Lampris Guttatus)» . Журнал экспериментальной биологии . 212 (4): 461–470. дои : 10.1242/jeb.022814 . eISSN 1477-9145 . ISSN 0022-0949 . ПМЦ 2726851 . ПМИД 19181893 .
^ Перейти обратно: ^а ^б ^с Беренбринк, Майкл (1 мая 2007 г.). «Исторические реконструкции развивающейся физиологической сложности: секреция O ₂ в глазах и плавательном пузыре рыб» . Журнал экспериментальной биологии . 210 (9): 1641–1652. дои : 10.1242/jeb.003319 . eISSN 1477-9145 . ISSN 0022-0949 . ПМИД 17449830 . Проверено 18 февраля 2021 г.
^ Пелстер, Бернд (1 декабря 2001 г.). «Поколение гипербарического напряжения кислорода у рыб» . Физиология . 16 (6): 287–291. doi : 10.1152/физиологияонлайн.2001.16.6.287 . ISSN 1548-9213 . ПМИД 11719607 . Проверено 18 февраля 2021 г.
^ Дамсгаард, Кристиан (01 февраля 2021 г.). «Физиология и эволюция механизма секреции кислорода рыбьим глазом». Сравнительная биохимия и физиология. Часть A: Молекулярная и интегративная физиология . 252 : 110840. дои : 10.1016/j.cbpa.2020.110840 . ISSN 1095-6433 . ПМИД 33166685 .
^ Кардонг, К. (2008). Позвоночные животные: Сравнительная анатомия, функции, эволюция (5-е изд.). Бостон: МакГроу-Хилл.
^ Вегнер, Николас К.; Снодграсс, Оуин Э.; Дьюар, Хайди; Хайд, Джон Р. (15 мая 2015 г.). «Энотермия всего тела у мезопелагической рыбы опы, Lampris Guttatus». Наука . 348 (6236): 786–789. Бибкод : 2015Sci...348..786W . дои : 10.1126/science.aaa8902 . ПМИД 25977549 . S2CID 17412022 .
^ О'Ди, Джей Ди (1990). млекопитающих « Rete mirabile и доступность кислорода». Сравнительная биохимия и физиология А. 95А (1): 23–25. дои : 10.1016/0300-9629(90)90004-C .

Внешние ссылки

Газовый пузырь рыбы с прилегающей сетью мирабиля

[Mark_Grant_2000-1] Грант, Марк (2000). Гален о еде и диете . Рутледж.

[2] «Рете Мирабиле» . энциклопедия2.thefreedictionary.com . Проверено 6 сентября 2012 г.

[3] Чех, Джозеф Дж.; Лаурс, Р. Майкл; Грэм, Джеффри Б. (1 марта 1984 г.). «Вызванные температурой изменения в равновесии газов крови у Albacore, Thunnus alalunga , теплотелого тунца» . Журнал экспериментальной биологии . 109 (1): 21–34. дои : 10.1242/jeb.109.1.21 .

[Taylor1982-4] Тейлор, Ричард К. (30 апреля 1982 г.). Компаньон по физиологии животных . Архив Кубка. п. 228. ИСБН 978-0-521-24437-4 .

[5] Проктор, Ноубл С.; Линч, Патрик Дж. (1993). Руководство по орнитологии . Издательство Йельского университета. ISBN 0300076193 .

[6] Ритчисон, Гэри. «Птичья осморегуляция » Мочевая система, солевые железы и осморегуляция» . Проверено 16 апреля 2011 г. включая изображения железы и ее функции

[Runcie2009-7] Перейти обратно: ^а ^б Ранси, Роза М.; Дьюар, Хайди; Хоун, Дональд Р.; Фрэнк, Лоуренс Р.; Диксон, Кэтрин А. (15 февраля 2009 г.). «Доказательства краниальной эндотермии у опа (Lampris Guttatus)» . Журнал экспериментальной биологии . 212 (4): 461–470. дои : 10.1242/jeb.022814 . eISSN 1477-9145 . ISSN 0022-0949 . ПМЦ 2726851 . ПМИД 19181893 .

[Berenbrink2007-8] Перейти обратно: ^а ^б ^с Беренбринк, Майкл (1 мая 2007 г.). «Исторические реконструкции развивающейся физиологической сложности: секреция O ₂ в глазах и плавательном пузыре рыб» . Журнал экспериментальной биологии . 210 (9): 1641–1652. дои : 10.1242/jeb.003319 . eISSN 1477-9145 . ISSN 0022-0949 . ПМИД 17449830 . Проверено 18 февраля 2021 г.

[Pelster2001-9] Пелстер, Бернд (1 декабря 2001 г.). «Поколение гипербарического напряжения кислорода у рыб» . Физиология . 16 (6): 287–291. doi : 10.1152/физиологияонлайн.2001.16.6.287 . ISSN 1548-9213 . ПМИД 11719607 . Проверено 18 февраля 2021 г.

[Damsgaard2021-10] Дамсгаард, Кристиан (01 февраля 2021 г.). «Физиология и эволюция механизма секреции кислорода рыбьим глазом». Сравнительная биохимия и физиология. Часть A: Молекулярная и интегративная физиология . 252 : 110840. дои : 10.1016/j.cbpa.2020.110840 . ISSN 1095-6433 . ПМИД 33166685 .

[11] Кардонг, К. (2008). Позвоночные животные: Сравнительная анатомия, функции, эволюция (5-е изд.). Бостон: МакГроу-Хилл.

[Ed_Yong_2015-12] Вегнер, Николас К.; Снодграсс, Оуин Э.; Дьюар, Хайди; Хайд, Джон Р. (15 мая 2015 г.). «Энотермия всего тела у мезопелагической рыбы опы, Lampris Guttatus». Наука . 348 (6236): 786–789. Бибкод : 2015Sci...348..786W . дои : 10.1126/science.aaa8902 . ПМИД 25977549 . S2CID 17412022 .

[13] О'Ди, Джей Ди (1990). млекопитающих « Rete mirabile и доступность кислорода». Сравнительная биохимия и физиология А. 95А (1): 23–25. дои : 10.1016/0300-9629(90)90004-C .

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

[9]

[10]

[11]

[12]

[13]