Kardiovaskulární systém

Pokračování shora…

Anatomie kardiovaskulární soustavy

Srdce

Srdce je svalový čerpací orgán umístěný mediálně od plic podél střední čáry těla v hrudní oblasti. Spodní hrot srdce, známý jako jeho vrchol, je otočen doleva, takže přibližně 2/3 srdce se nacházejí na levé straně těla a zbývající 1/3 na pravé. Horní část srdce, známá jako jeho základna, se napojuje na velké cévy těla: aortu, dutou žílu, plicní kmen a plicní žíly.

Oběhové smyčky

V lidském těle existují 2 základní oběhové smyčky: smyčka plicního oběhu a smyčka systémového oběhu.

1. Plicní oběh dopravuje odkysličenou krev z pravé strany srdce do plic, kde krev nabírá kyslík a vrací se do levé strany srdce. Čerpacími komorami srdce, které podporují smyčku plicního oběhu, jsou pravá síň a pravá komora.
2. Systémový oběh přenáší vysoce okysličenou krev z levé strany srdce do všech tkání těla (s výjimkou srdce a plic). Systémový oběh odstraňuje odpadní látky z tělesných tkání a vrací odkysličenou krev na pravou stranu srdce. Levá srdeční síň a levá srdeční komora jsou čerpacími komorami pro smyčku systémového oběhu.

Krevní cévy

Krevní cévy jsou tělesné dálnice, které umožňují rychlý a účinný tok krve ze srdce do všech oblastí těla a zpět. Velikost cév odpovídá množství krve, které cévou prochází. Všechny cévy obsahují dutý prostor zvaný lumen, kterým může krev proudit. Kolem lumen je stěna cévy, která může být tenká v případě kapilár nebo velmi silná v případě tepen.

Všechny cévy jsou vystlány tenkou vrstvou jednoduchého dlaždicového epitelu známého jako endotel, který udržuje krevní buňky uvnitř cév a zabraňuje tvorbě sraženin. Endotel lemuje celý oběhový systém až do nitra srdce, kde se nazývá endokard.

Existují tři hlavní typy krevních cév: tepny, kapiláry a žíly. Cévy jsou často pojmenovány buď podle oblasti těla, kterou vedou krev, nebo podle blízkých struktur. Například brachiocefalická tepna přivádí krev do brachiální (pažní) a cefalické (hlavové) oblasti. Jedna z jejích větví, podklíčková tepna, vede pod klíční kostí; odtud název podklíčková. Podklíčková tepna vybíhá do podpažní oblasti, kde se jí říká podpažní tepna.

Tepny a tepénky

Tepny jsou krevní cévy, které odvádějí krev od srdce. Krev přenášená tepnami je obvykle vysoce okysličená, protože právě opustila plíce na cestě do tělesných tkání. Plicní kmen a tepny plicní oběhové smyčky představují výjimku z tohoto pravidla – tyto tepny odvádějí odkysličenou krev ze srdce do plic, kde se má okysličit.

Tepny čelí vysokému krevnímu tlaku, protože odvádějí krev vytlačovanou ze srdce velkou silou. Aby tomuto tlaku odolaly, jsou stěny tepen silnější, pružnější a svalnatější než stěny jiných cév. Největší tepny v těle obsahují vysoké procento elastické tkáně, která jim umožňuje se roztáhnout a přizpůsobit se tlaku srdce.

Menší tepny mají svalnatější strukturu stěn. Hladké svaly stěn těchto menších tepen se smršťují nebo roztahují, aby regulovaly průtok krve jejich lumenem. Tímto způsobem tělo řídí, kolik krve proudí do různých částí těla za různých okolností. Regulace průtoku krve ovlivňuje také krevní tlak, protože menší tepny poskytují krvi menší plochu pro průtok, a proto se zvyšuje tlak krve na stěny tepen.

Arterioly jsou užší tepny, které se větví z konců tepen a vedou krev do kapilár. Vzhledem k jejich většímu počtu, menšímu objemu krve a vzdálenosti od přímého tlaku srdce čelí mnohem nižším tlakům krve než tepny. Stěny arteriol jsou tedy mnohem tenčí než stěny tepen. Arterioly jsou stejně jako tepny schopny pomocí hladké svaloviny ovládat svůj otvor a regulovat průtok krve a krevní tlak.

Kapiláry

Kapiláry jsou nejmenší a nejtenčí z cév v těle a také nejběžnější. Lze je nalézt probíhající téměř všemi tkáněmi těla a lemují okraje avaskulárních tkání těla. Kapiláry se na jednom konci napojují na arterioly a na druhém na venuly.

Kapiláry přivádějí krev velmi blízko k buňkám tělesných tkání za účelem výměny plynů, živin a odpadních látek. Stěny kapilár se skládají pouze z tenké vrstvy endotelu, aby mezi krví a tkáněmi bylo co nejméně struktur. Endotel funguje jako filtr, který udržuje krevní buňky uvnitř cév a zároveň umožňuje kapalinám, rozpuštěným plynům a dalším chemickým látkám difundovat podél jejich koncentračního gradientu do tkání nebo z nich ven.

Prekapilární svěrače jsou pruhy hladké svaloviny, které se nacházejí na konci arteriol kapilár. Tyto svěrače regulují průtok krve do kapilár. Protože zásoba krve je omezená a ne všechny tkáně mají stejné požadavky na energii a kyslík, prekapilární svěrače omezují průtok krve do neaktivních tkání a umožňují volný průtok do aktivních tkání.

Veiny a venuly

Veiny jsou velké návratové cévy těla a fungují jako návratové protějšky tepen. Protože tepny, arterioly a kapiláry absorbují většinu síly srdečních stahů, jsou žíly a venuly vystaveny velmi nízkým krevním tlakům. Tento nedostatek tlaku umožňuje, že stěny žil jsou mnohem tenčí, méně pružné a méně svalnaté než stěny tepen.

Žíly spoléhají na gravitaci, setrvačnost a sílu stahů kosterního svalstva, které jim pomáhají tlačit krev zpět k srdci. Pro usnadnění pohybu krve obsahují některé žíly mnoho jednosměrných chlopní, které zabraňují odtoku krve od srdce. Když se kosterní svaly v těle stahují, stlačují blízké žíly a tlačí krev přes chlopně blíže k srdci.

Když se sval uvolní, chlopeň zadrží krev, dokud další stah neprotlačí krev blíže k srdci. Venule jsou podobné arteriolám, protože jsou to malé cévy, které spojují kapiláry, ale na rozdíl od arteriol se venule napojují na žíly místo na tepny. Žilky sbírají krev z mnoha kapilár a ukládají ji do větších žil, odkud je dopravována zpět do srdce.

Koronární oběh

Srdce má vlastní soubor cév, které zásobují myokard kyslíkem a živinami potřebnými k pumpování krve do celého těla. Levá a pravá věnčitá tepna odbočují z aorty a zásobují krví levou a pravou stranu srdce. Koronární sinus je žíla na zadní straně srdce, která vrací odkysličenou krev z myokardu do duté žíly.

Jaterní portální oběh

Žíly žaludku a střev plní jedinečnou funkci: místo aby vedly krev přímo zpět do srdce, vedou krev do jater prostřednictvím jaterní portální žíly. Krev opouštějící trávicí orgány je bohatá na živiny a další chemické látky vstřebané z potravy. Játra odstraňují toxiny, ukládají cukry a zpracovávají produkty trávení dříve, než se dostanou do ostatních tělesných tkání. Krev z jater se pak vrací do srdce dolní dutou žilou.

Krev

Průměrné lidské tělo obsahuje asi 4 až 5 litrů krve. Jako tekutá pojivová tkáň přenáší v těle mnoho látek a pomáhá udržovat homeostázu živin, odpadních látek a plynů. Krev se skládá z červených krvinek, bílých krvinek, krevních destiček a tekuté plazmy.

Červené krvinky

Červené krvinky, známé také jako erytrocyty, jsou zdaleka nejběžnějším typem krevních buněk a tvoří asi 45 % objemu krve. Erytrocyty vznikají uvnitř červené kostní dřeně z kmenových buněk ohromující rychlostí asi 2 miliony buněk každou sekundu. Tvar erytrocytů je bikonkávní – disky s konkávním zakřivením na obou stranách disku, takže střed erytrocytu je jeho nejtenčí částí. Jedinečný tvar erytrocytů dává těmto buňkám vysoký poměr povrchu k objemu a umožňuje jim skládat se tak, aby se vešly do tenkých kapilár. Nezralé erytrocyty mají jádro, které je po dosažení zralosti z buňky vyhozeno a zajišťuje jí jedinečný tvar a pružnost. Absence jádra znamená, že červené krvinky neobsahují DNA a nejsou schopny se po poškození samy opravit.

Erytrocyty přenášejí kyslík v krvi prostřednictvím červeného barviva hemoglobinu. Hemoglobin obsahuje železo a bílkoviny spojené tak, že výrazně zvyšují schopnost erytrocytů přenášet kyslík. Vysoký poměr povrchu k objemu erytrocytů umožňuje snadný přenos kyslíku do buňky v plicích a ven z buňky v kapilárách systémových tkání.

Bílé krvinky

Bílé krvinky, známé také jako leukocyty, tvoří velmi malé procento z celkového počtu buněk v krevním řečišti, ale mají důležité funkce v imunitním systému těla. Existují dvě hlavní třídy bílých krvinek: granulární leukocyty a agranulární leukocyty.

1. Granulární leukocyty: Tři typy granulárních leukocytů jsou neutrofily, eozinofily a bazofily. Každý typ granulárních leukocytů se klasifikuje podle přítomnosti vezikul naplněných chemickými látkami v jejich cytoplazmě, které jim udávají jejich funkci. Neutrofily obsahují trávicí enzymy, které neutralizují bakterie napadající tělo. Eozinofily obsahují trávicí enzymy specializované na trávení virů, na které se v krvi navázaly protilátky. Bazofily uvolňují histamin, který zesiluje alergické reakce a pomáhá chránit tělo před parazity.
2. Agranulární leukocyty: Dvě hlavní třídy agranulárních leukocytů jsou lymfocyty a monocyty. Mezi lymfocyty patří T-lymfocyty a přirozené zabíječe, které bojují proti virovým infekcím, a B-lymfocyty, které produkují protilátky proti infekcím způsobeným patogeny. Z monocytů se vyvinou buňky zvané makrofágy, které pohlcují a požírají patogeny a odumřelé buňky z ran nebo infekcí.

Trombocyty

Trombocyty, známé také jako trombocyty, jsou malé buněčné fragmenty zodpovědné za srážení krve a tvorbu strupů. Krevní destičky vznikají v červené kostní dřeni z velkých megakaryocytů, které pravidelně praskají a uvolňují tisíce kousků membrány, z nichž se stávají krevní destičky. Krevní destičky neobsahují jádro a v těle přežívají pouze do týdne, než je zachytí a stráví makrofágy.

Plazma

Plazma je nebuněčná nebo tekutá část krve, která tvoří asi 55 % objemu krve. Plazma je směs vody, bílkovin a rozpuštěných látek. Přibližně 90 % plazmy tvoří voda, i když přesné procento se liší v závislosti na úrovni hydratace jedince. Mezi bílkoviny v plazmě patří protilátky a albuminy. Protilátky jsou součástí imunitního systému a vážou se na antigeny na povrchu patogenů, které infikují tělo. Albuminy pomáhají udržovat osmotickou rovnováhu těla tím, že poskytují izotonický roztok pro buňky těla. V plazmě je rozpuštěno mnoho různých látek, včetně glukózy, kyslíku, oxidu uhličitého, elektrolytů, živin a buněčných odpadních produktů. Plazma funguje jako transportní médium pro tyto látky, které se pohybují po celém těle.

Fyziologie kardiovaskulárního systému

Funkce kardiovaskulárního systému

Kardiovaskulární systém má tři hlavní funkce: transport látek, ochrana před patogeny a regulace homeostázy organismu.

• Transport: Kardiovaskulární systém dopravuje krev do téměř všech tělesných tkání. Krev dodává nezbytné živiny a kyslík a odvádí odpadní látky a oxid uhličitý ke zpracování nebo odstranění z těla. Prostřednictvím tekuté krevní plazmy jsou do celého těla přenášeny hormony.
• Ochrana: Kardiovaskulární systém chrání tělo prostřednictvím bílých krvinek. Bílé krvinky čistí buněčné zbytky a bojují proti patogenům, které se dostaly do těla. Krevní destičky a červené krvinky vytvářejí strupy, které utěsňují rány a zabraňují vniknutí patogenů do těla a úniku tekutin. Krev je také nositelem protilátek, které zajišťují specifickou imunitu proti patogenům, kterým bylo tělo dříve vystaveno nebo proti kterým bylo očkováno.
• Regulace: Kardiovaskulární systém má zásadní význam pro schopnost organismu udržovat homeostatickou kontrolu několika vnitřních stavů. Krevní cévy pomáhají udržovat stabilní tělesnou teplotu tím, že řídí průtok krve k povrchu kůže. Krevní cévy v blízkosti povrchu kůže se v době přehřátí otevírají, aby umožnily horké krvi odvádět teplo do okolí těla. V případě podchlazení se tyto cévy stáhnou, aby krev proudila pouze do životně důležitých orgánů v tělesném jádru. Krev také pomáhá vyrovnávat pH v těle díky přítomnosti hydrogenuhličitanových iontů, které fungují jako nárazníkový roztok. A konečně albuminy v krevní plazmě pomáhají vyrovnávat osmotickou koncentraci tělesných buněk tím, že udržují izotonické prostředí.

Mnoho závažných stavů a onemocnění může způsobit, že náš kardiovaskulární systém přestane správně fungovat. Poměrně často pro ně neděláme dost preventivních opatření, což vede k mimořádným situacím. Projděte si náš obsah a dozvíte se více o kardiovaskulárním zdraví. Prozkoumejte také, jak vám testování zdravotního stavu DNA může umožnit zahájit důležité rozhovory s lékařem o genetických rizicích poruch týkajících se srážlivosti krve, hemofilie, hemochromatózy (běžná dědičná porucha způsobující hromadění železa v srdci) a glukózo-6-fosfát dehydrogenázy (která postihuje přibližně 1 z 10 afroamerických mužů).

Oběhová pumpa

Srdce je čtyřkomorová „dvojitá pumpa“, kde každá strana (levá a pravá) pracuje jako samostatné čerpadlo. Levá a pravá strana srdce jsou od sebe odděleny svalovou stěnou z tkáně, která se nazývá srdeční přepážka. Pravá strana srdce přijímá odkysličenou krev ze systémových žil a pumpuje ji do plic k okysličení. Levá strana srdce přijímá okysličenou krev z plic a pumpuje ji systémovými tepnami do tkání těla. Při každém úderu srdce dochází k současnému pumpování obou jeho stran, což činí srdce velmi účinnou pumpou.

Regulace krevního tlaku

Několik funkcí kardiovaskulárního systému může regulovat krevní tlak. Některé hormony spolu s autonomními nervovými signály z mozku ovlivňují rychlost a sílu srdečních stahů. Větší síla stahů a srdeční frekvence vedou ke zvýšení krevního tlaku. Krevní tlak mohou ovlivňovat také cévy. Vazokonstrikce zmenšuje průměr tepny stahováním hladké svaloviny ve stěně tepny. Sympatická (boj nebo útěk) část autonomního nervového systému způsobuje vazokonstrikci, která vede ke zvýšení krevního tlaku a snížení průtoku krve v zúžené oblasti. Vazodilatace je rozšíření tepny v důsledku uvolnění hladké svaloviny ve stěně tepny poté, co odezní reakce „bojuj nebo uteč“, nebo pod vlivem určitých hormonů či chemických látek v krvi. Krevní tlak ovlivňuje také objem krve v těle. Větší objem krve v těle zvyšuje krevní tlak tím, že zvyšuje množství krve přečerpané každým úderem srdce. Krevní tlak může zvyšovat také hustší a viskóznější krev při poruchách srážlivosti.

Hemostáza

Hemostázu neboli srážení krve a tvorbu strupů řídí krevní destičky. Krevní destičky obvykle zůstávají v krvi neaktivní, dokud se nedostanou k poškozené tkáni nebo neuniknou z cév skrze ránu. Jakmile jsou destičky aktivní, změní se do tvaru ostnaté kuličky a stanou se velmi lepkavými, aby se mohly přichytit na poškozené tkáně. Následně krevní destičky uvolní chemické srážecí faktory a začnou produkovat bílkovinu fibrin, která slouží jako struktura krevní sraženiny. Krevní destičky se také začnou slepovat a vytvoří destičkovou zátku. Trombocytární zátka slouží jako dočasné těsnění, které udrží krev v cévě a cizí materiál mimo cévu, dokud buňky cévy neopraví poškození cévní stěny.