W poprzednich częściach o anatomii i mechanice kopyta napomknęliśmy o funkcjach, jakie pełni krew w kopycie. I tym razem musimy zatrzymać się na chwilę na anatomii, by uzmysłowić sobie, jak wygląda ukrwienie kopyta.

Kopyto unaczynniają dwie tętnice palcowe, symetrycznie rozmieszczone, biegnące po bokach ścięgien obu zginaczy palcowych. Na wysokości kości koronowej dzielą się one na mniejsze gałęzie. Sieć naczyniowa przebiega nie tylko w tworzywie, oplatając kość kopytową, ale także wnika do niej, by móc ją odżywić.

Tętnicze unaczynienie kopyta.
Tętnicze unaczynienie kopyta.

(Aby uświadomić sobie stopień skomplikowania  sieci naczyniowej, polecam obejrzeć pracę Christopha Von Horsta, który do tworzenia preparatów anatomicznych używa techniki plastynacji tkanek.)

Krew z kopyta zbierają żyły, rozmieszczone podobnie jak tętnice.

Żylne i tętnicze unaczynienie kopyta.
Żylne i tętnicze unaczynienie kopyta.

Z nich krew dostaje się do obejmującej całe kopyto sieci splotów żylnych, które wewnątrz i na bocznych ścianach chrząstek kopytowych łączą się w kilkanaście żył zlewających się w końcu na wysokości kości stawu koronowego w żyły palcowe – przyśrodkową i boczną.

Sploty żylne odgrywające znaczną rolę w mechanizmie krążenia krwi.
Sploty żylne odgrywające znaczną rolę w mechanizmie krążenia krwi.

Ta skomplikowana sieć żylna spełnia ważną rolę w amortyzacji i mechanizmie pompowania krwi przez kopyto, o czym za chwilę. Przejdźmy najpierw do najbardziej oczywistej funkcji krążenia.

Róg kopytowy narasta w tempie średnio 1 cm na miesiąc. Pamiętajmy, że oznacza to możliwość wolniejszych, ale także szybszych przyrostów. Co to ma wspólnego z krążeniem krwi w kopycie? Produkcja wytrzymałego rogu jest wysoce budulcochłonna. A budulce te dostarcza krew. Żeby móc sprostać temu zadaniu przez tworzywo prawidłowo funkcjonującego kopyta przepływa 1 litr krwi na 20 kroków.

Listewki tworzywa
Listewki tworzywa
Hoof-Secondary-Epidermal-Lamellae
Naczynia krwionośne listewek tworzywa

 Każdy z nas słyszał powiedzenie, że koń ma pięć serc. Niestety dziś już rzadko kto zdaje sobie sprawę, co dokładnie to oznacza, a przede wszystkim, jakie konsekwencje niesie ze sobą sytuacja, kiedy cztery serca przestają pełnić swoją funkcję.

Dlaczego koń potrzebuje pięciu serc? Czy nie wystarczy mu jedno prawdziwe, którego funkcją jest pompowanie krwi? Theodosius Dobzhansky powiedział „Nic w biologii nie ma sensu, jeżeli nie patrzy się na to przez pryzmat ewolucji”. Oczywiście w tym przypadku również wyjaśnienie leży w rozwoju gatunku Equus caballus (patrz również Miliony lat ewolucji i co z tego wynika). Przypomnę, że krew na obwód ciała dostaje się dzięki pracy serca, które tłoczy ją do aorty, a następnie do wszystkich tętnic. Kiedy krew po spełnieniu swojej odżywczej funkcji trafia do żył, musi dostać się z powrotem do serca i płuc. Płynie wtedy pod niewielkim ciśnieniem; powrót krwi z naczyń położonych powyżej serca wspomaga grawitacja. Problemem jest powrót krwi z naczyń poniżej serca. U ludzi rozwiązanie jest proste – naprzemiennie skurczające i rozkurczające się mięśnie nóg przepychają krew do góry, do momentu, w którym podciśnienie w sercu jest w stanie ją zassać. Kiedy mechanizm ten nie działa, a krew zalega w żyłach nóg, tworzą się żylaki. Konie również korzystają z tego sposobu, jednak ma on tę wadę, że działa dopóki, dopóty naczyniom towarzyszą mięśnie. Mięśnie poruszające kończynami u ssaków kończą się na poziomie odpowiednio nadgarstka i stawu skokowego, a niżej znajdziemy już tylko kości, ścięgna tych mięśni, więzadła, nerwy i naczynia. W przypadku zwierząt o kilku palcach krótkie mięśnie wypełniają przestrzenie między kośćmi śródręcza.

Wróćmy teraz do ewolucji konia i skupmy się na dwóch jednocześnie przebiegających procesach, dzięki którym mógł on szybciej biegać w nowych warunkach powstających stepów.

Ewolucja koniowatych.
Ewolucja koniowatych.

Po pierwsze koń utracił boczne palce na rzecz rozwinięcia palca środkowego i stał się zwierzęciem jednopalczastym – nie posiada więc mięśni łączących kości śródręcza. Po drugie jego nogi znacznie się wydłużyły. Nastąpiło to w większości w obrębie kości palca i śródręcza czyli poniżej nadgarstka – miejsca gdzie kończą się części brzuśćcowe, a zaczynają części ścięgniste mięśni.

Części brzuśćcowe mięśni kończyny przedniej kończą się na nadgarstku.
Części brzuśćcowe mięśni kończyny przedniej kończą się na nadgarstku.

Ponieważ każde rozwiązanie rodzi nowe problemy, kończyny stały się na tyle długie, że krew nie byłaby w stanie wrócić do serca korzystając tylko z pracy mięśni. Skoro nie było pomocy mięśni, musiał wykształcić się inny mechanizm. I tak się stało – równolegle do opisanych procesów kształtujące się wówczas kopyto przejęło również funkcję wypompowywania krwi do serca.

Prawidłowy mechanizm kopyta pełni bowiem nie tylko funkcję amortyzacyjną, ale równie ważna jest jego rola we wspomaganiu krążenia.

Istnieje kilka równoważnych teorii tłumaczących, jak dokładnie odbywa się to wewnątrz samego kopyta; jedna z nich mówi, że w momencie uderzenia o ziemię rozszerzenie dolnej części kopyta pociąga za sobą (ponieważ ściana jest litą strukturą) zawężenie jego górnej krawędzi na wysokości korony. Krew znajdująca się w splotach żylnych pomiędzy koroną a chrząstkami kopytowymi zostaje wypchnięta w kierunku serca. Jednocześnie pod wpływem działającej siły i rozszerzających się na boki ścian spłaszczeniu ulega podeszwa. Ponieważ sploty żylne na chrząstkach kopytowych są zaciśnięte (nie ma odpływu), krew tętnicza pod zwiększonym ciśnieniem wypełnia naczynia krwionośne tworzywa i strzałki gąbczastej, spełniając rolę amortyzatora hydraulicznego.

Mechanizm wspomagania serca w krążeniu krwi.
Kopyto nieobciążone (góra) i obciążone (dół) – przekrój poprzeczny. Strzałki wskazują przepływ krwi tętniczej (czerwona) i żylnej (niebieska).

W chwili oderwania kopyta od ziemi dolna część puszki kopytowej się zawęża, górna rozszerza, a podeszwa robi się z powrotem bardziej wklęsła. Powracając do swojego pierwotnego kształtu wyciska krew z tworzywa i strzałki gąbczastej do splotów żylnych pomiędzy chrząstkami kopytowymi a koroną, skąd zostanie wypchnięta do góry przy kolejnym uderzeniu o ziemię.

Ciekawostka:

Do dziś pokutuje przekonanie, że krążenie krwi działa dzięki pracy strzałki, która pełni funkcję pompy. Patrząc przez pryzmat właśnie zdobytej wiedzy, bylibyście w stanie lepiej lub gorzej obronić tę teorię. Niestety, idzie za nią również myślenie, jakoby strzałka gąbczasta zawierała głównie naczynia krwionośne, z których krew przy każdym kroku jest wypychana w górę kończyny. Wiecie natomiast z poprzednich artykułów, że strzałka gąbczasta służy amortyzacji, dlatego jest zbudowana z tkanki chrzęstno-włóknistej, z definicji o znikomym ukrwieniu.

Podsumowując, główne funkcje krążenia krwi w kopycie to:

  • zaopatrzenie tworzywa w składniki potrzebne do  wymagającej produkcji rogu kopytowego
  • tworzenie amortyzatora hydraulicznego
  • wspomaganie serca w krążeniu krwi w całym organizmie.

Żeby mechanizm tłoczący krew funkcjonował prawidłowo, konieczne jest spełnienie kilku warunków: puszka kopytowa musi mieć możliwość swobodnego odkształcania się, zdrowa strzałka musi wchodzić w aktywny kontakt z podłożem (lądowanie od piętki) i koń musi się ruszać. Przy niepoprawnie funkcjonującym mechanizmie pompowania krwi dolna część kończyny jest permanentnie niedokrwiona – skutkuje to nie tylko gorszą jakością i mniejszym tempem przyrostu rogu (komórki tworzywa produkujące róg są niedożywione), ale też gorszą amortyzacją i „znieczuleniem” kopyta (również na skutek niedokrwienia, podobnie jak u nas w zdrętwiałej nodze). Dysfunkcja tego mechanizmu to również główna przyczyna powstawania obrzęków na nogach koni kutych czy koni stojących przez dłuższy czas w boksie – osocze krwi zalegającej w żyłach dolnej części kończyny przesącza się do okolicznych tkanek (obrzęki czy opoje).

W kolejnych częściach przyjrzymy się temu, jak wszystkie dotychczas omówione elementy składają się na prawidłową mechanikę ruchu i co dzieje się  gdy zostaje ona zaburzona.

Wizualizacje 3D pochodzą z programu HoofExplorer

Dodaj komentarz