Сердце как двигатель

Резюмируя все изложенное, нужно еще раз подчеркнуть, что кровеносная система представляется у рыб в виде чрезвычайно богато разветвленной сети кровеносных сосудов. Капилляры, т. е. наиболее деятельная для обмена их часть, буквально пронизывают все тело и трудно найти самую мельчайшую точку, где бы на было их сплетений.

Рис. 88. Схема развития нижней полой вены у двоякодышащих и сравнение с земноводными:

А и Б. Молодой цератод (по Келлекеру). В. Взрослый цератод (по Спенсеру).

Г. Протоптерус (по Паркеру). Д. Саламандра (по Видерсгейму). Е. Лягушка.

1. Кювьеров проток. 2. Задняя кардинальная вена. 3. Нижняя полая вена По всей этой сети сосудов непрерывно, пока жива рыба, двигается питательная жидкость — кровь. Огромную поверхность сопротивления встречает она при своем продвижении, и, чтобы преодолеть ее, требуется большая и непрерывно действующая сила. Эту силу обретает организм рыбы в работе маленького, но целесообразно устроенного аппарата — сердца, одновременно и нагнетательного и всасывающего насоса, и в не менее целесообразном устройстве и расположении кровеносных сосудов. Прежде чем говорить о сердце как двигателе, скажем два слова о его устройстве у разных рыб. Уже указывалось, что сердце рыб — двухкамерное, состоит из тонкостенного, с легко спадающимися стенками предсердия, и мускулистого — с толстыми стенками желудочка, мышцы которого являются поперечнополосатыми, но волокна их располагаются не параллельными пучками, а разветвляются на концах и располагаются в сети. Такое расположение чрезвычайно выгодно для той большой и непрерывной работы, которую производит сердце.

Помимо предсердия и желудочка, у рыб имеются еще придаточные части в сердце:

• 1. Венозная пазуха, — мешкообразное расширение, через которое проходит венозная кровь, прежде чем попадает в предсердие; стенки пазухи тонкие, спадающиеся, но имеющие тоже поперечнополосатые мышцы.
• 2. Артериальный конус с рядами клапанов, снабженный стенками, имеющими поперечнополосатую мускулатуру и могущими, как остальное сердце, пульсировать. Артериальный конус имеется у следующих, теперь резко отличных одна от другой, групп рыб — хрящевых (акул и скатов), двоякодышащих, осетровых, панцирной щуки, теперь живущих кистеперых, т. е. всех тех рыб, у которых встречается и спиральный клапан в кишечнике. Артериальный конус исчезает у костистых рыб, заменяясь расширением стенок брюшной аорты, так называемой луковицей аорты.

Стенки сердца снабжены богато разветвленной сетью кровеносных сосудов и нервных окончаний, что вытекает из необходимости снабжения мышц сердца потребными питательными веществами для пополнения связанных с работой трат и для быстрого удаления продуктов распада; обилие нервных сплетений вызывается необходимостью точной регулировки работы сердца.

Сердце рыб расположено в передней части тела под головой, поблизости от жаберного аппарата; оно отделяется от полости тела эластической упругой оболочкой, дающей опору для его работы.

Как на чрезвычайно важную особенность сердечной мышцы следует указать на ее способность отвечать на всякое даже слабое раздражение максимальным сокращением всех ее мышечных пучков. С другой стороны, когда вслед за сокращением сердца наступает расслабление его мышц, никакое, даже самое сильное, раздражение не может заставить их раньше определенного срока вновь сокращаться.

Иначе говоря, сердце рыб, как и других позвоночных, обладает способностью правильного чередования деятельности и покоя. В зависимости от различных условий внешней и внутренней среды может изменяться количество сокращений сердца в минуту. Так, по наблюдениям над некоторыми рыбами, впадающими в зимнюю спячку при понижении температуры, в деятельном состоянии наблюдалось 20—35 сокращений в минуту, а во время спячки — всего 1—2; но никакие влияния не в состоянии нарушить соотношения между деятельным состоянием сердца и его покоем. В самом устройстве сердечной мышцы и ее свойствах, таким образом, лежит одна из причин ритмичности работы сердца.

Работа всех частей сердца, как это можно наблюдать при вскрытии рыбы, строго урегулирована и распределена во времени.

Работа сердца состоит в ритмическом сокращении и расширении предсердия и желудочка, причем, когда расширяется предсердие и наполняется кровью, сокращается желудочек и с большой силой прогоняет кровь в брюшную аорту; когда предсердие наполнилось кровью, начинает расширяться желудочек, после нескольких мгновений покоя, и кровь втекает благодаря открывшимся клапанам в желудочек. При наполнении желудочка кровью клапаны, ведущие в предсердие, автоматически захлопываются и при толчке сердца кровь уже не может попасть в предсердие, направляясь по единственному открытому пути: в брюшную аорту. При расширении желудочка сердца кровь из брюшной аорты не может попасть обратно в желудочек, так как клапаны аорты автоматически закрываются и препятствуют обратному ходу крови.

Силы толчка сердца было бы недостаточно, чтобы продвигать непрерывно всю эту массу крови по всей сети сосудов. На помощь является та особенность в устройстве венозных сосудов, о которой упомянуто выше: эта периодическая их спадаемость и расширяемость, которая оказывает всасывающее действие, таковое же действие оказывает и спадение и расширение желудочка, венозной пазухи и самого предсердия. Таким образом, толчок сердца плюс присасывательное действие периодического спадения стенок сосудовенозной системы и сердца являются силами, которые обусловливают непрерывность тока крови в теле рыбы. Процессы кровообращения и дыхания до известных пределов возрастают с повышением температуры, причем, однако, максимум ее для разных рыб различен.

Состояние температуры выше и ниже определенных норм для каждой рыбы вызывает сначала повышение или понижение работы сердца, а затем расстройство его деятельности и гибель рыбы. В процессе взаимоотношений между средой и рыбой и приспособляемости последней у некоторых рыб выработались в организме защитные приспособления как против гибельного влияния чрезмерной жары, так и холода. Известны у рыб и случаи длительной остановки сердечной деятельности, когда под влиянием сильных холодов рыба целиком промерзает и впадает в состояние мнимой смерти (анабиотическое состояние), однако с повышением температуры и оттаиванием окружающей среды она вновь возвращается к жизни. Это — один из удивительнейших, но еще мало изученных примеров необычайной жизнеустойчивости и приспособленности рыб к самым невозможным условиям существования.

Рыбы принадлежат к так называемым «холоднокровным» организмам, или правильнее — к организмам с переменной температурой тела, соответствующей температуре окружающей водной среды. Все же при интенсивной работе, проявляемой некоторыми наиболее подвижными и энергичными рыбами, наблюдались случаи повышения температуры тела до 10 °, по сравнению с температурой окружающей среды (температура глубокой мускулатуры тунца, по наблюдениям Дэви). Позднейшие исследования показали, однако, значительно меньшую разницу в температуре тела рыбы и окружающей среды. При заболеваниях рыб температура их тела может повышаться на 2—3 ⁰ и тогда рыба обнаруживает все симптомы лихорадочного состояния.